3.1. Bài tập kết nối điều khiển nhóm (>2) động cơ 3 pha
Hãy lắpmạch động lực và mạch điều khiển mơ hình điều tuần tự 3 đơng cơ khơng đồng bộ bap ha nhƣ hình sau:
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 3.7 Sơ đồ mạch động lực và mạch liênđộng
(a) Mạch động lực; (b) Bảng điều khiển; (c) Mạch điều khiển liên động 220Vac
Hình 3.8 Sơ đồ kết nối vào ra PLC s7-200 với thiết bị ngoại vi
3.2. Bài tập kết nối mơ hình đếm và phân loại sản phẩm 1
GT-PLCNC-MĐ24 THỰC HÀNH LẬP TRÌNH PLC SIMATIC S7-300 Bài 4. Mã bài: MĐ 26-4 Mục tiêu: - iến thức:
Phân tích, giải thích cấu hình phần cứng và tập lệnh cho PLC s7-300 - ỹ năng:
Lập trình điều khiển trạng thái logic bằng ngôn ngữ LAD cho PLC S7-300 - Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc, thẩm mỹ, an tồn và vệ sinh cơng nghiệp, biết làm việc theo nhóm
Nội dung chính
1. Cấu trúc PLC S7-300
Hình 4.1 Sơ đồ mơ tả cấu trúc phần cứng PLC s7-300
1.1. Lắp phần cứng PLC s7-300
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.2 Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu NPN
Hình 4.3 Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu PNP
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.4 Sơ đồ kết nối nút nhấn cơng tắc hành trình
1.2. Xác định địa chỉ vùng nhớ PLC s7-300
Ghi ra giấy các địa chỉ vào/ra kết nối với thiết bị.
2. Thực hành phần mềm lập trình s7-300
2.1. Cài đặt phần mềm
HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT TIA PORTAL
Yêu cầu cần của máy tính
Cài đặt phần mềm TIA Portal V13 của Siemens một phần mềm khá nặng, cài đặt lâu và khó. Phần mềm tích hợp các plc khác nhau của Siemens nhƣ S7-300/400, S7-1200/1500... và nhiều module khác nữa, giao diện thân thiện với ngƣời dùng, với phiên bản V13 bạn có thể chạy mơ phỏng đƣợc trên PLC.
Windows 7 Home Premium/Professional/Enterprise/Ultimate SP 1 (32 Bit) Windows 7 Home Premium/ Professional/Enterprise/Ultimate SP1 (64 Bit) Windows 10
Lƣu ý: hông hỗ trợ Microsoft Windows XP. Cấu hình tốt nhất để chạy TIA Portal:
Processor: Core i5-3320M, 3.3 GHz RAM: 8 GB
Screen resolution: 1920 x 1080 px Các bƣớc cài đặt TIA Portal V13
Hƣớng dẫn cài đặt phần mềm STEP 7 Professional V13 Dùng phần mềm giải nén file .ISO rồi tiến hành cài đặt:
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.5 Giao diện bắt đầu cài đặt STEP 7 Professional V13
Hình 4.6 Hình 2.2: Giao diện lựa chọn ngơn ngữ của STEP 7 Professional V13
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.7 Hình 2.3: Giao diện lựa chọn địa chỉ lưu trữ của STEP 7 Professional V13
Ta lựa chọn nơi địa chỉ lƣu trữ sau đó ấn NEXT để tiếp tục
Hình 4.8 Hình 2.4: Giao diện giấy phép phần mền của STEP 7 Professional V13
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.9 Giao diện xác nhận độ an tồn và quyền cài đặt
Tick vào ơ vng sau đó ấn NEXT để tiếp tục
Hình 4.10 Giao diện thơng tin cài đặt
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.11 Giao diện sau khi Load xong
Ấn Skip license transfer và Restart máy Hƣớng dẫn Crack TIA PORTAL V13 SP1
Mở file Simatic_E B_Install_2013_12_25 click chọn Sim_E B_Install_2013_12_25, click phải chọn Run as administator
Hình 4.12 Giao diện sau khi Run as administator
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.13 Giao diện sau khi click TIA Portal
Chọn TIA Portal V13 (2013/11) Click Select
Click vào icon chìa khóa
2.2. Sử dụng phần mềm
2.2.1. Giới thiệu TIA PORTAL
Tia Portal là viết tắc của Total Intergrated Automation Portal, là phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm lập trình cho các hệ tự động hóa và truyền động điện: PLC, HMI, Inverter của Siemens
(1) hởi động Tia Portal Có nhiều cách khởi động:
Cách 1: Start \ Siemens automation \ TIA Portal V13 Cách 2: Nháy đúp vào biểu tƣợng nếu đã tạo shortcut (2) Giao diện ban đầu
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.14 Giao diện ban đầu
1 Các tác vụ khác của Portal 2 Các tác vụ cho portal đã chọn
3 Lựa chọn điều khiển cho hoạt động đã chọn 4 Thay đổi chế độ xem project
2.2.2. Project view
Hình 4.15 Portal view
1 Menu và thanh công cụ 2 Project tree
GT-PLCNC-MĐ24
4 Cửa sổ trạng thái 5 Thẻ tác vụ
6 Thay đổi chế độ xem project 7 Thanh trình chỉnh sửa
2.2.3. Cách tạo một project
Hình 4.16 Cách tạo project
Bƣớc 1: Chọn Create new project
Bƣớc 2: Đặt tên, chọn đƣờng dẫn cho project Bƣớc 3: Chọn Create
GT-PLCNC-MĐ24
1 Configure a device: Thiết lập phần cứng hệ thống PLC 2 Write PLC program: Viết chƣơng trình điều khiển
3 Configure technology objects: Định cấu hình đối tƣợng 4 Configure an HMI screen: Cấu hình màn hình HMI
Hình 4.18 Giao diện sau khi chọn Configure a device
Lúc này ta lựa chọn các phần cứng
2.2.4. Cách khai báo biến
Có nhiều cách khai báo, dƣới đây là 1 cách điển hình
Hình 4.19 Giao diện khai báo biến
GT-PLCNC-MĐ24
Bƣớc 2: Chọn Show all tags Bƣớc 3: hai báo trên vùng (1) 3.4 Cách viết chƣơng trình
Hình 4.20 Giao diện viết chương trình
Bƣớc 1: Chọn Program blocks Bƣớc 2: Chọn Main [OB]
Sau đó sử dụng các ký hiệu ở (3) để vẽ lên (4) theo nguyên lý
2.2.5. Cách kết nối PLC với PC
GT-PLCNC-MĐ24
Bƣớc 1: Chọn Online & Diagnostics
Bƣớc 2: Chọn Accessible devices (cửasổ hiển thị các thiết bị đã kết nối) Bƣớc 3: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bƣớc 4: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thông PLC (1)
2.3. Mơ phỏng chƣơng trình bằng phần mềm
B1: Mở chƣơng trình đã viết
B2: Mở PLCSIM (1) click vào biêu tƣợng chay mô phỏng start simulation
Hình 4.22 Chương trình dạng LAD
Hình 4.23 PLC mô phỏng
B3: Click vào biêu tƣợng download (2) đến thiết bị 1
GT-PLCNC-MĐ24
Hình 4.24 Load chương trình đến PLC mơ phỏng
B4: click vào Load (3)
Hình 4.25 Chạy và hiển thị trạng thái chương trình
B5: Click RUN (4) PLC mơ phỏng để chạy chƣơng trình
3
4
GT-PLCNC-MĐ24
B6: Click vào biểu tƣợng Monitoring on/off (5) để quan sát trạng thái chƣơng trình dạng LAD.
3. Khai báo, cấu hình phần cứng cho S7
Cấu hình phần cứng xem Bài 4 - mục - 2.2.3
4. Thiết lập giao tiếp giữa PLC với S7 qua MPI
Mở project, Chọn Accessible devices (cửa sổ giao tiếp kết nối hiển thị các thiết bị đã kết nối)
Hình 4.26 Giao diện thiết lập giao tiếp PLC vớ PC
Bƣớc 1: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bƣớc 2: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thông PLC Bƣớc 3: Nhấn vào Start search để tìm kết nối.
5. Download, Upload chƣơng trình
Bƣớc 1: Mở chƣơng trình OB
Bƣớc 2: Chọn Online & Diagnostics
Bƣớc 3: Chọn Accessible devices (cửa sổ hiển thị các thiết bị đã kết nối) Bƣớc 4: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bƣớc 5: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thơng PLC Bƣợc 6: Download hoặc upload chƣơng trình
6. Thực hành tập lệnh của S7
6.1. Các lệnh về bit logic
Start search Type of the PG/PC interface
GT-PLCNC-MĐ24
ý hiệu Q là kết quả sau phép tính, T kết quả trƣớc phép tính. Tiếp điểm thƣơng đóng –thƣờng hở
LAD Mô tả
Mô tả Tiếp điểm thƣờng hở: Q= T nếu I0.0 = 1. Q=0 nếu I0.0=0
Mô tả Tiếp điểm thƣờng đóng: Q = T nếu I0.0 = 0
Lệnh Not:
LAD Mô tả
Mô tả Q thu đƣợc bằng đảo giá trị của T Lệnh RS:
LAD Mơ tả
Nếu I0.0=1, I0.1=0 thì M0.0=1, Q0.0=0 Nếu I0.0=0, I0.1=1 thì M0.0=0, Q0.0=1 Nếu I0.0=I0.1=0 Thì khơng có gì thay đổi. Nếu I0.0=I0.1=1 thì M0.0=Q0.0=1
Lệnh SR:
LAD Mơ tả
Nếu I0.0=1, I0.1=0 thì M0.0=1, Q0.0=1 Nếu I0.0=0, I0.1=1 thì M0.0=0, Q0.0=0 Nếu I0.0=I0.1=0 Thì khơng có gì thay đổi. Nếu I0.0=I0.1=1 thì M0.0=Q0.0=0
Vi phân cạnh lên:M0.0 lƣu giá trị Q ở vòng quét trƣớc
hi I0.0 chuyển từ trạng thái 0 sang 1 và M0.0 = 0 thì Q0.0 = 1
Vi phân cạnh xuống: M0.0 lƣu giá trị Q ở vòng quét trƣớc hi I0.0 chuyển từ trạng thái 1 xuống 0 và M0.0 = 1 thì Q0.0 = 1
GT-PLCNC-MĐ24
LAD Mô tả
hi I0.0=1 và I0.1 chuyển trạng thái từ 1 xuống 0 thì Q0.0 ON trong 1 chu kì.
Hay nói cách hác Q0.0 chỉ ON tại thời điểm thoả điều kiện bài tốn. Lệnh POS:
LAD Mô tả
hi I0.0=1 và I0.1 chuyển trạng thái từ 0 lên 1 thì Q0.0 ON trong 1 chu kì. Hay nói cách hác Q0.0 chỉ ON tại thời điểm thoả điều kiện bài toán
6.2. Các lệnh so sánh
Lệnh so sánh số nguyên: Lệnh EQ_I (Equal Integer): Mô tả:
So sánh MW100 và MW102, nếu 2 số nguyên này bằng nhau thì Q = T
Lệnh NE_I (Not Equal Integer):
Mô tả:
So sánh MW100 và MW102,nếu 2 số này khác nhau thì KQ=KT
Lệnh GT_I (Greater than Integer)
Mô tả:
So sánh 2 số MW100 và MW102, nếu MW100 lớn hơn MW102 thì KQ=KT
GT-PLCNC-MĐ24
Mơ tả:
So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 bé hơn MW102 thì Q= T
Lệnh GE_I (Greater than or equal Integer) Mô tả:
So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 lớn hơn hoặc bằng MW102 thì Q= T
Lệnh LE_I (Less than or equal Integer) Mô tả:
So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 bé hơn hoặc bằng MW102 thì Q= T
Lệnh so sánh số Double Integer:
Mô tả:
Lệnh EQ_D (Equal Double Integer): So sánh MD100 và MD104, nếu 2 số nguyên này bằng nhau thì KQ=KT
ệnh NE_D (Not Equal Double Integer): Mô tả:
So sánh MD100 và MD104, nếu 2 số này khác nhau thì KQ=KT.
Lệnh LE_D (Less than or equal DoubleInteger): Mô tả:
So sánh 2 số MD100 và MD104, Nếu MD100 bé hơn hoặc bằng MD104 thì Q= T
GT-PLCNC-MĐ24
Mơ tả:
So sánh 2 số MD100 và MD104, nếu MD100 lớn hơn MD104 thì Q= T
6.3. Các lệnh về thời gian (Timer)
Lệnh Timer: (Lệnh S_PULSE, Lệnh S_PEXT; Lệnh S_ODT; Lệnh S_ODTS; Lệnh S_OFFDT)
Lệnh S_PULSE:
LAD Mơ tả
Nếu I0.0=1 Timer đƣợc kích chạy, khi I0.0=0 hoặc chạy đủ thời gian đặt 2s thì Timer dừng Hoặc có tín hiệu I0.1 thì Timer cũng dừng Timer chỉ chạy lại khi có tín hiệu mới từ I0.0 (tức là I0.0 chuyển trạng thái từ 0 lên 1)
Q0.0=1 khi Timer đang chạy.
MW100 lƣu giá trị đếm của Timer theo dạng Integer
MW102 lƣu giá trị của Timer theo dạng BCD Chức năng của Timer này là tạo xung có thời gian đƣợc đặt sẵn
Lệnh S_PEXT:
LAD Mơ tả
Timer kích có nhớ, hi có tín hiệu cạnh lên ở I0.0 Timer T5 chạy, nếu đủ thời gian đặt Timer dừng.
Trong q trình chạy nếu có tín hiệu mới từ chân I0.0 thì thời gian Timer lại đƣợc tính lại từ đầu.
Trong q trình chạy nếu có tín hiệu I0.1 thì Timer dừng Q0.0 =1 khi Timer đang chạy. Các ô nhớ MW100 và MW102 lƣu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer và dạng BCD
GT-PLCNC-MĐ24
Lệnh S_ODT:
LAD Mô tả
Nếu I0.0=1 Timer bắt đầu chạy khi đủ thời gian thì ngƣng khi đó ngõ Q0.0 sẽ lên 1 nếu I0.0 vẫn còn giữ trạng thái 1, khi có tín hiệu I0.1 thì tất cả phải đƣợc Reset về 0
Các ô nhớ MW100 và MW102 lƣu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer và dạng BCD
Lệnh S_ODTS:
LAD Mơ tả
Timer kích có nhớ, khi có xung cạnh lên ở I0.0 Timer bắt đầu chạy, ngõ ra Q0.0=1 khi Timer
ngƣng và chỉ tắt khi có tín hiệu Reset (tín hiệu I0.1)
Trong q trình Timer chạy nếu có sự chuyển đổi tín hiệu từ chân I0.0 them 1 lần nữa thì Timer sẽ nhớ và tiếp tục chạy khi hết thời gian lần trƣớc.
Lệnh S_OFFDT:
GT-PLCNC-MĐ24
Khi I0.0 ON, Q0.0 =1, khi I0.0 OFF Timer bắt đầu chạy và Q0.0 chỉ tắt khi đủ thời gian và
I0.0 vẫn OFF
hi có tín hiệu Reset I0.1 thì tất cả tín hiệu đều OFF
Cài thông số thời gian trực tiếp:
Để cài giá trị trực tiếp cho Timer ta phải thêm kí tự S5T# trƣớc giá trị đặt. Các kí tự kế tiếp là thông số thời gian muốn cài đặt cho Timer.
Tổng quát nhƣ sau: S5T#aH_bM_cS_dMS. Trong đó: H: giờ; M: phút; S: giây; MS: mili giây
a, b, c, d: các thông số cài đặt.
Cài đặt thông số thời gian thông qua biến nhớ: Giá trị cài đặt cho timer thông qua một biến kiểu WORD 16 bit:
Hai bit cao nhất trong word không sử dụng
GT-PLCNC-MĐ24
12- bit kế tiếp là giá trị cài đặt thời gian cho Timer dƣới dạng số BCD (giá trị từ 0-999). Nhƣ trong VD trên thì giá trị cài đặt cho Timer sẽ là 127s.
Lệnh TON
Lệnh TOFF Ví dụ
LAD Mơ tả
Trong VD, khi I0.0 ON, Bit T5 sẽ ON ngay khi I0.0 ON. hi I0.0 chuyển từ ON sang
OFF, Timer T5 sẽ đƣợc kích hoạt. Đủ thời gian cài đặt là 2 s thì Timer T5 tác động, bit T5
OFF làm cho Q0.0 OFF. Lệnh TON có nhớ, xem ví dụ
LAD Mơ tả
Trong VD, khi I0.0 ON, Timer T5 sẽ đƣợc kích hoạt. Đủ thời gian cài đặt là 2 s thì bit T5 tác động làm cho Q0.0 ON. Trong trƣờng hợp thời gian chƣa đủ 2S mà I0.0 chuyển OFF sang ON một lần nữa, giá trị đếm của Timer sẽ đƣợc khởi động lại. Giữa Timer ON và Timer ON có nhớ cịn khác nhau một điểm nữa nhƣ sau: Timer ON: sau khi Timer tác động, Bit của Timer đƣợc bật ON, nếu tín hiệu kích Timer mất đi thì Timer sẽ đƣợc Reset, Bit timer sẽ OFF. Timer ON có nhớ: sau khi Timer tác động, Bit của Timer đƣợc bật ON, nếu tín hiệu kích Timer mất đi thì Timer vẫn khơng Reset, Bit timer sẽ vẫn ON. hi ngõ vào I0.1 tác động thì Timer đƣợc reset. Giá trị hiện tại của
GT-PLCNC-MĐ24
Timer cũng nhƣ Bit T5 đƣợc Reset về 0. Lệnh Timer xung: xaem ví dụ
LAD Mơ tả
hi I0.0 chuyển từ 0 lên 1, Timer T5 sẽ đƣợc khởi động, ngõ ra bit T5 sẽ ON ngay lập tức. hi hết thời gian cài đặt là 2s thì bit T5 OFF (nếu ngõ vào I0.0 vẫn còn ON). Trong trƣờng hợp chƣa đủ 2s mà ngõ vào I0.0 đã OFF, Timer sẽ đƣợc reset và ngõ ra bit T5 OFF. Trong khi Timer chạy mà chƣa đủ 2s, nếu I0.1 chuyển từ 0 lên 1. Ngõ ra bit T5 sẽ OFF và thời gian đƣợc reset.
Lệnh Timer xung mở rộng.Xem ví dụ
LAD Mô tả
hi I0.0 chuyển từ 0 lên 1, Timer T5 sẽ đƣợc khởi động, ngõ ra bit T5 sẽ ON ngay lập tức. hi hết thời gian cài đặt là 2s thì bit T5 OFF (bất kể ngõ vào I0.0 vẫn còn ON hay đã OFF). Trong trƣờng hợp chƣa đủ 2s mà ngõ vào I0.0 chuyển từ OFF lên ON một lần nữa, Timer sẽ đƣợc khởi động lại. hi I0.1 chuyển từ 0 lên 1. Ngõ ra bit T5 sẽ OFF và thời gian đƣợc reset.
6.4. Các lệnh COUNTER
GT-PLCNC-MĐ24
Mô tả:
Ngõ vào I0.1=1: đƣa giá trị đếm vào PV hi I0.0 chuyển trạng thái từ 0 sang 1, C0 đếm tăng lên 1 hi I0.2= 1 Counter bị Reset Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0 Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dƣới dạng Integer và dạng BCD,giá trị này có tầm từ 0 – 999. Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
Đếm xuống (S-CD)
Mô tả:
Ngõ vào I0.1=1: đƣa giá trị đếm vào PV hi I0.0 chuyển trạng thái từ 1 sang 0, C0 giảm đi 1 hi I0.2 = 1 Counter bị Reset Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0. Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dƣới dạng Integer và dạng BCD, giá trị này có tầm từ 0 – 999. Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0.
Đếm ln xuống (S-CUD)
Mô tả:
Ngõ vào I0.2=1: đƣa giá trị đếm vào PV hi I0.0 chuyển trạng thái từ 0 lên 1, C0 đếm tăng lên 1 hi I0.1 chuyển trạng thái từ 0 lên 1, C0 đếm giảm xuống 1 hi cả I0.0 và I0.1 đều chuyển trạng thái thì C0 khơng thay đổi hi I0.3=1 thì C0 bị Reset về 0 Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dƣới dạng Integer và dạng BCD,giá trị này có tầm từ 0 – 999. Ngõ ra Q0.0 có giá trị = 1 khi giá trị đếm