3.3.1. Chức năng của phần mềm STEP 7
- Khai bỏo cấu hỡnh cứng cho một trạm PLC thuộc họ Simatic S7-300/400
- Xõy dựng cấu hỡnh mạng gồm nhiều trạm PLC S7-300/400 cũng nh ư thủ tục truyền thụng giữa chỳng.
- Soạn thảo và cài đặt chương trỡnh điều khiển cho một hoặc nhiều trạm.
- Quan sỏt việc thực hiện ch ương trỡnh điều khiển trong một trạm PLC và gỡ rối chơng trỡnh.
Ngoài ra Step 7 cũn cú cả một thư viện đầy đủ với cỏc hàm chuẩn hữu ớch, phần trợ giỳp Online rất mạnh cú khả năng trả lời mọi cõu hỏi của ngời sử dụng về cỏch sử dụng Step 7, về cỳ phỏp lệnh trong lập trỡnh về xõy dựng cấu hỡnh cứng của một trạm, của một mạng gồm nhiều trạm PLC…
3.3.2. Ngụn ngữ lập trỡnh
Cỏc loại PLC núi chung thường cú nhiều ngụn ngữ lập trỡnh nhằm phục vụ cỏc đối tượng sử dụng khỏc nhau. PLC Step 7-300 cú 3 ngụn ngữ lập trỡnh cơ bản đú là:
- Ngụn ngữ “liệt kờ lệnh” -STL Statement list. Đõy là dạng ngụn ngữ lập trỡnh thụng thờng của mỏy tớnh. Một chơng trỡnh đợc ghộp bởi nhiều cõu lệnh theo một thuật toỏn nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều cú cấu trỳc chung “Tờn lệnh” + “toỏn hạng”.
- Ngụn ngữ “hỡnh thang” – LAD (ladder logic). Đõy là dạng ngụn ngữ đồ họa thớch hợp với những ngời quen thiết kế mạch điều khiển logic.
- Ngụn ngữ “hỡnh khối” – FBD (function block diagram). Đõy cũng là ngụn ngữ đồ họa dành cho ngời cú thúi quen thiết kế mạch điều khiển số.
Ngụn ngữ STL bao hàm cả ngụn ngữ LAD và FBD, từ LAD hoặc FBD cú thể chuyển sang được dạng STL nhưng ngược lại thỡ khụng. Trong STL cú nhiều lệnh khụng cú trong LAD hay FBD.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.3.3. Cỏc bước thực hiện để viết một chương trỡnh điều khiển - Khai bỏo phần cứng: - Khai bỏo phần cứng:
Bước 1: Vào SIMATIC manager /File /New(Vào một Project mới ).
hoặc vào File/Open( Với trường hợp mở một Project cú sẵn).
Bước 2: Vào Insert/Station/Simatic 300-Hardware. Bước 3: Kớch đỳp vào Hardware-Simatic 300(1).
+ Rack- Rail
+Chọn nguồn –PS thớch hợp + Chọn CPU
+Chọn SM: DI; DO; DI/DO; AI; AO; AI/AO.
Trường hợp khụng muốn khai bỏo cấu hỡnh cứng mà đi ngay vào chương trỡnh ứng dụng, ta chọn : Insert/ Program/S7 Program.
Chương trỡnh cho S7 -300 được lưu trong bộ nhớ c ủa PLC ở vựng dành riờng cho chương trỡnh và cú thể được lập với 2 dạng cấu trỳc khỏc nhau.
- Lập trỡnh tuyến tớnh (linear programming): Kỹ thuật lập trỡnh tuyến tớnh là phương phỏp lập trỡnh mà toàn bộ ch ương trỡnh ứng dụng sẽ c hỉ nằm trong một khối OB1. Kỹ thuật này cú ưu điểm là gọn, rất phự hợp với những bài toỏn điều khiển đơn giản, ớt nhiệm vụ.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn Do toàn bộ chương trỡnh điều khiển chỉ nằm trong khối OB1, nờn khối OB1 sẽ gần như là được thường trực trong vựng nhớ Work memory, trừ trường hợp khi hệ thống phải xử lý cỏc tớn hiệu bỏo ngắt. Ngoài khối OB1 trong vựng nhớ Work memory cũn cú miền nhớ địa ph ương( Local Block ) cấp phỏt cho OB1 và những khối DB được OB1 sử dụng.
- Local Block của OB1 : Khi thực hiện khối OB1, hệ điều hành luụn cấp một Local Block cú kớch thước mặc định là 20 Bytes trong Work memory để OB1 cú thể lấy được những dữ liệu từ hệ điều hành. Mặc dự kớch thước chỉ là 20 Bytes mặc định, nhưng người sử dụng cú thể mở rộng local block để sử dụng thờm cỏc biến nhớ cho chương trỡnh. Tuy nhiờn, phải để ý rằng do loacl block được giải phúng ở cuối mỗi vũng quột và được cấp lại ở đầu vũng quột sau, nờn cỏc giỏ trị cú trong local block củ a vũng quột trước cũng bị mất khi bắt đầu vũng quột mới. Do đú, tốt nhất chỉ nờn sử dụng local block cho việc lưu giữ cỏc biến nhỏp tạm thời trong tớnh toỏn của một vũng quột. Cỏch sử dụng local block giống với sử dụng vựng biến cờ M( Bit memory)
- Lập trỡnh cú cấu trỳc: Phương phỏp lập trỡnh cú cấu trỳc (Structur e Programming): là phương phỏp lập trỡnh mà ở đú toàn bộ chương trỡnh điều khiển được chia thành cỏc khối FC hay FB mang một nhiệm vụ cụ thể riờng và được quản lý chung từ những khối OB (xem hỡnh 3.12). Kiểu lập trỡnh này rất phự hợp cho bài toỏn điều khiển phức tạp, nhiề u nhiệm vụ cũng như cho việc sửa chữa, rỡ rối sau này .
PLC S7 –300 cú 4 loại khối cơ bản:
- Loại khối OB(Organization Block) : là khối tổ chức và quản lý chương trỡnh điều khiển như: OB1, OB35, OB40…
- Loại khối FC(Program block ): là khối chương trỡnh với những chức năng riờng giống như một chương trỡnh con hoặc một hàm như: FC1, FC2…
- Loại khối FB( Function block): là loại khối FC đặc biệt cú khả năng trao đổi một lượng dữ liệu lớn với cỏc khối chương trỡnh khỏc. Cỏc dữ liệu này phải đ ược tổ chức thành khối dữ liệu riờng - Data Block: FB1 ,FB2…
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn - Loại khối DB(Data Block ): là khối dữ liệu cần thiết để thực hiện chương trỡnh. Một chương trỡnh ứng dụng cú thể cú nhiều khối DB như: DB1, DB2…
Trong OB1 cú cỏc lệnh gọi những khối ch ơng trỡnh con theo thứ tự phự hợp với bài toỏn điều khiển đặt ra.
Một nhiệm vụ điều khiển con cú thể được chia nhỏ thành nhiều nhiệm vụ nhỏ và cụ thể hơn nữa, do đú một khối chương trỡnh con cũng cú thể được gọi từ một khối chương trỡnh con khỏc. Điều cần chỳ ý là khụng bao giờ một khối chương trỡnh con lại gọi đến chớnh nú. Ngoài ra, do cú sự hạn chế về ngăn xếp của cỏc module CPU nờn khụng được tổ chức chương trỡnh con gọi lồng nhau quỏ số lần mà module CPU được sử dụng cho phộp.Vớ dụ như đối với module CPU 314 thỡ số lệnh gọi lồng nhau nhiều nhất cú thể cho phộp là 8. Nếu số lần gọi lồng nhau mà vượt quỏ con số giới hạn cho phộp , PLC sẽ tự chuyển sang chế độ STOP và đặt cờ bỏo lỗi.
Hỡnh 3.12: Cấu trỳc một chương trỡnh cú cấu trỳc OB Ogranization Block FB FC FB FB SFB SFC DB DB DB DB
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chương 4: Thiết kế trạm PLC, cơ cấu chấp hành và mạch lực cho hệ thống thổi bụi
4.1. Thiết lập bài toỏn điều khiển và trạm PLC.