Bài tập Timer (b4)

Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN LOGIC (Trang 77)

17. ĐIỀU KHIỂN QUY TRÌNH GIA CÔNG SP

10.5. Bài tập Timer (b4)

Các bài thc hành liên quan:Điều

khiển đèn nhấp nháy, bơm định lượng, điều khiển hệ thống ATS,

đèn giao thông, băng tải, trộn phối liệu, hóa chất, thang nâng hàng, ATS. 10.6. Chú ý khi dùng Timer vi độ phân gii khác nhau (b4) Xem giáo trình tập lệnh. 10.7. Counter (b5) 10.8. Counter tc độ cao (b5) 6 bộđếm tốc độ cao với CPU224: HSC0 à HSC5. Các ví dụ:

Chương 11 Gii bài toán có cu trúc

11.1. GBT bng gin đồ thi gian (Timing diagram)

Các bài toán handicap door, pulse.

11.2. GBT bng lưu đồ (flowchart) và các bit tun t (sequence bits) bits)

Chú gii các dng kí hiu khi xây dng lưu đồ.

Các bài toán tank filler, garage door controller.

11.3. GBT bng sơ đồ trng thái (state diagram)

Các bài toán garage door controller, coffee machine, traffic light controller.

11.4. Các lnh còn li trong tp lnh

Chương 12 Ngt

3 nguồn tạo ngắt:

ç Ngắt truyền thông

ç Ngắt I/O

ç Ngắt thời gian

Các lệnh cho phép ngắt toàn cục (ENI), cấm ngắt toàn cục (DISI), đính kèm (ATCH), giải đính kèm (DTCH), lệnh quay về từ CT con ngắt (RETI)

Chương 13 PID, Freeport

13.1. PID

Xem chi tiết trong giáo trình tập lệnh.

13.2. Freeport

Các câu lệnh

Transmit (XMT) và Receive (RCV) cho phép giao tiếp với các thiết bị bên ngoài như

máy in, modem, máy tính thông qua cổng truyền thông.

Chương 14 Các phương thc truyn thông

Truyền thông là phần khá phức tạp trong việc làm chủ PLC. Điều quan trọng là chúng ta phải nắm rõ các kiểu cấu trúc mạng khác nhau của các PLC, các phương thức truyền thông được sử dụng và làm chủ tất cả các thành phần cấu thành nên mạng. Chúng ta không đi sâu vào chi tiết trong tài liệu này mà chỉđiểm qua những nét chính.

Trước hết, ta phân biệt một số mô hình mạng:

· Mạng đơn chủ (Single Master)

· Mạng đa chủ (Multiple Master)

· Sử dụng Modem 10 bit nối 01 chủ với 01 PLC S7-200 hoạt động như trạm (Slave)

· Sử dụng Modem 11 bit trong mạng đơn chủ

Ví dụ về cấu hình mạng:

Trong những thành phần tham gia mạng, các CPU có thể hoạt động như chủ hoặc như trạm; TD 200 là thiết bị chủ; thiết bị lập trình hoặc máy vi tính cài STEP 7 cũng là thiết bị chủ. Phần mềm STEP 7 - Micro / Win 32 được thiết kế chỉ kết nối được với một CPU S7-200 tại một thời điểm, tuy nhiên nó có thể kết nối tới bất cứ CPU nào trong mạng.

Các phương thc truyn thông chính:

· Điểm đối điểm: Point-to-Point Interface (PPI)

· Đa điểm: Multipoint Interface (MPI)

· PROFIBUS (Process Field Bus)

Các phương thức này đều đặt cơ sở trên cấu trúc OSI (Open System Interconnection) 7 lớp. Các phương thức PPI và MPI cũng sử dụng nguyên lý mạch hỏi vòng (Token ring), phù hợp với chuẩn PROFIBUS đã được qui định trong bộ chuẩn châu Âu EN 50170.

Những phương thức trên đều là bất đồng bộ, đơn vị cơ sở là ký tự với 01 start bit, 08 data bit, even parity và 01 stop bit. Khung dữ liệu bao gồm những ký tự đặc biệt mở đầu và kết thúc, địa chỉ nguồn (nơi gửi) và đích (nơi đến), độ dài dữ liệu và “checksum”. Cả ba phương thức có thể cùng hoạt động chung trên một mạng, chỉ

cần điều kiện cùng tốc độ truyền (baud rate).

Mạng theo chuẩn PROFIBUS sử dụng đường truyền là những cặp dây xoắn theo chuẩn RS-485. Chuẩn đường truyền này cho phép nối tới 32 thiết bị trên một bộ

phận (segment). Khoảng cách giữa hai điểm xa nhất trong một bộ phận như vậy, tùy theo tốc độ đường truyền sử dụng, có thể lên đến 1200 m. Các bộ phận lại có thể nối với nhau qua những “repeater” để tăng số thiết bị trong mạng cũng như

Các phương thức này phân biệt 02 loại thiết bị: chủ và tớ (trạm). Thiết bị chủ có thể

gửi yêu cầu lên mạng trong khi trạm chỉ trả lời, không bao giờ tự gửi thông tin lên mạng.

Số địa chỉ tối đa là 127 (0 đến 126) với nhiều nhất là 32 thiết bị chủ. Mỗi thiết bị

trên mạng phải có địa chỉ khác nhau. Mặc định, thiết bị lập trình (hay PC) được

định địa chỉ 0, các thiết bị giao diện như TD 200, OP3, OP7, ... có địa chỉ là 1 còn PLC được định địa chỉ mặc định là 2.

14.1. PPI

PPI là phương thức chủ / tớ. Các thiết bị chủ (CPU, thiết bị lập trình, TD 200) gửi yêu cầu đến các trạm và các trạm trả lời. Các trạm không bao giờ tự gửi thông tin lên mạng mà chỉ chờ nhận các yêu cầu của các thiết bị chủ để trả lời. Tất cả các CPU S7-200 đều có thể hoạt động như trạm trong mạng.

Một số CPU có thể hoạt động như thiết bị chủ trong mạng khi ở chế độ RUN, nếu chương trình bật chếđộ PPI master (với SMB30). Một khi ở trong chếđộ này, ta có thể đọc hay viết vào một CPU khác bằng các lệnh NETR và NETW. Trong khi đó CPU vẫn trả lời các thiết bị chủ khác như một trạm thông thường. PPI không hạn chế số thiết bị chủ được phép nối với một trạm, tuy nhiên như trên đã nêu, số thiết bị chủ tối đa trong một mạng là 32.

14.2. MPI

MPI có thể là phương thức chủ / tớ hay chủ / chủ. Cách thức hoạt động phụ thuộc vào loại thiết bị. Chẳng hạn nếu thiết bị đích là CPU S7-300 thì MPI tự động trở

thành chủ / chủ bởi vì các CPU S7-300 là các thiết bị chủ trong mạng. Nhưng nếu

đích là CPU S7-200 thì MPI lại là chủ / tớ vì các CPU S7-200 lúc đó được coi như

là trạm.

Khi hai thiết bị trong mạng kết nối với nhau bằng phương thức MPI, chúng tạo nên một liên kết riêng, không thiết bị chủ nào khác có thể can thiệp vào liên kết này. Thiết bị chủ trong hai thiết bị kết nối thường giữ mối liên kết đó trong một khoảng thời gian ngắn hoặc hủy liên kết vô thời hạn (giải phóng đường truyền).

Những liên kết như trên đòi hỏi một tài nguyên nhất định trong CPU nên mỗi CPU chỉ có thể hỗ trợ một số lượng hữu hạn các liên kết như vậy. Thông thường một CPU cho phép 04 liên kết, 02 trong đó một dành riêng cho thiết bị lập trình hay PC, một dành cho giao diện. Điều này cho phép lúc nào cũng có thể kết nối ít nhất một thiết bị lập trình hoặc PC, một giao diện với CPU. Những thiết bị chủ khác (như các CPU khác chẳng hạn) không thể kết nối qua các liên kết dành riêng này.

Các CPU S7-300 và S7-400 có thể kết nối với các CPU S7-200 bằng một trong hai liên kết còn lại của CPU S7-200 và đọc hay ghi dữ liệu vào CPU S7-200 với các lệnh XGET và XPUT.

14.3. PROFIBUS

Phương thức PROFIBUS được thiết kế cho việc truyền thông tốc độ cao với các thiết bị phân phối vào ra, thường cũng được gọi là các đầu vào ra từ xa (remote I/O). Những thiết bị như vậy được nhiều nhà sản xuất cung cấp, từ các module vào ra đơn giản đến các bộđiều khiển mô tơ và các PLC.

Mạng PROFIBUS thường bao gồm một thiết bị chủ và nhiều trạm vào ra. Thiết bị

chủđược đặt cấu hình để nhận biết loại cũng như địa chỉ của các trạm nối vào nó. Sau đó nó sẽ tự kiểm tra các trạm theo cấu hình được đặt. Thiết bị chủ ghi vào các trạm và đọc dữ liệu từđó một cách liên tục. Nói chung mỗi thiết bị chủ thường làm chủ các trạm của mình, các thiết bị chủ khác trên mạng (nếu có) chỉ có thể truy cập rất hạn chế vào các trạm không phải của chúng.

Phương thức này cho phép người lập trình làm chủ việc truyền thông, thực tế là

định nghĩa phương thức truyền thông riêng, có thể kết nối tới nhiều loại thiết bị

thông minh khác.

Chương trình kiểm soát cổng truyền thông trong phương thức này thông qua các ngắt nhận, ngắt gửi, lệnh nhận (RCV) và lệnh gửi (XMT). Cách thức truyền thông hoàn toàn do chương trình làm chủ. Phương thức này được điều khiển với byte SMB30 (dành cho cổng 0) và chỉ hoạt động trong chế độ RUN. Khi CPU chuyển sang chế độ STOP, phương thức này bị hủy và cổng truyền thông trở về phương thức bình thường PPI.

Cu hình phn cng ca mng:

Do phần này nặng về tính kỹ thuật và đòi hỏi tính chính xác trong từng trường hợp cụ thể nên chúng ta sẽ không nói đến kỹ trong tài liệu này. Sơ lược như ta đã biết,

đường dây truyền tuân theo chuẩn RS 485, bản chất là cặp dây xoắn:

General Features Specification

Type Shielded, twisted pair

Conductor cross section 24 AWG (0.22 mm 2 ) or larger

Cable capacitance < 60 pF/m

Nominal impedance 100 ohm to 120 ohm

Cách đấu nối như những mạng sử dụng Token ring (mạch hỏi vòng) thông thường:

Khoảng cách truyền tối đa giới hạn tùy theo tốc độ truyền:

Transmission Rate Maximum Cable Length of a Segment

9.6 kbaud to 19.2 kbaud 1,200 m (3,936 ft.)

187.5 kbaud 1,000 m (3,280 ft.)

Có thể dùng bộ lặp để tăng khoảng cách cũng như số thiết bị:

Kết nối PC với mạng RS 485:

Ở đây chúng ta không đi sâu vào cách thiết lập thông số

cho cáp PC/PPI cũng như

các card CP hay MPI hoạt

động. Chúng ta chỉ nói thêm một chút về cáp PC/PPI vì nó được sử dụng khá thông dụng mà chúng ta đã nhắc

đến trong phần đầu của tài liệu này (chương 3). Đây là cáp chuyển đổi giữa hai chuẩn RS 485 và RS 232. Nếu nối với máy vi tính, đầu RS 232 được cắm vào cổng COM, chú ý với loại cáp có DIP switch 05 vị trí thì phải chọn DCE (Data Control Equipment). Cáp này còn được sử dụng để nối với Modem, cũng có giao tiếp RS 232 nhưng là DTE (Data Terminal Equipment) như các minh họa sau:

GIÁO TRÌNH TP LNH PLC SIEMENS S7-200 ThS. Nguyễn Bá Hội Đại học Đà Nẵng - Trường Đại học Bách khoa hoinb@ud.edu.vn Giáo trình đầy đủ bao gồm 3 phần: 1. Giáo trình lý thuyết 2. Giáo trình tập lệnh 3. Giáo trình bài tập

MC LC 1. Lệnh logic với bit... 4 1.1 Contact ... 4 1.1.1 Công tắc ... 4 1.1.2 Công tắc tức khắc ... 4 1.1.3 Lệnh đảo bit, lệnh sườn ... 4 1.2 Coil... 6 1.2.1 Lệnh ra ... 6 1.2.2 Lệnh ra tức khắc... 6 1.2.3 Lệnh Set, Reset... 6 1.2.4 Lệnh Set, Reset Immediat... 6 1.2.5 Lệnh không làm gì cả... 7 2. Lệnh so sánh ... 8 3. Lệnh chuyển đổi ... 9 4. Lệnh định thời ... 11 5. Lệnh bộđếm ... 13 6. Lệnh dịch chuyển ô nhớ... 15 7. Lệnh với Bảng ... 16 7.1 Lệnh thêm vào bảng ... 16 7.2 Lệnh Memory Fill... 17 7.3 Lệnh tìm kiếm trong bảng ... 17 8. Lệnh toán số học... 19

8.1 Cộng, Trừ, Nhân, Chia số nguyên, số thực... 19 8.2 Lệnh tăng giảm một đơn vị... 21 8.3 Các lệnh hàm số học ... 22

9. Lệnh vòng lặp PID ... 22 10. Lệnh phép toán logic ... 29

10.1 Lệnh đảo byte, word, doubleword ... 29 10.2 Lệnh AND, OR, XOR ... 29

11. Lệnh dịch và quay ... 30

11.1 Dịch trái hay phải... 30 11.2 Quay trái hay phải... 31 11.3 Lệnh dịch thanh ghi các bit (Shift Register Bit): ... 32 11.4 Lệnh SWAP... 33 12. Các lệnh điều khiển chương trình... 33 12.1 END có điều kiện ... 33 12.2 STOP ... 33 12.3 Lệnh Watchdog Reset ... 34 12.4 Lệnh nhảy ... 34 12.5 Lệnh SCR... 35 13. Lệnh chương trình con ... 36 14. Lệnh ngắt ... 38

Mt s qui định khi tra cu lnh và s dng lnh:

- Trên cùng là phần tên lệnh hoặc nhóm lệnh.

- Tiếp theo là cú pháp lệnh, lần lượt trong LAD, FBD và STL.

- Dưới cùng là những loại CPU S7-200 cho phép sử dụng lệnh, lưu ý ởđây chỉ bao gồm 03 loại CPU mới: 221, 222 và 224.

Các trường hợp lỗi là các trường hợp gây lỗi khiến đầu ra ENO = 0, bình thường khi lệnh được thực hiện thì ENO = 1.

- Các bit đặc biệt trong vùng SM có giá trị thay đổi tùy theo kết quả thực hiện lệnh. - Bảng các toán hạng chỉ ra các thông số hợp lệ của lệnh

- Sau đây là những ký hiệu khi gõ lệnh trong STEP 7:

o Trong LAD: ---> nghĩa là có thể nối tiếp lệnh khác (nhưng không bắt buộc).

o Trong LAD: --->> nghĩa là bắt buộc phải nối tiếp lệnh khác.

o Tên biến nằm trong ngoặc kép (ví dụ “var”) là biến toàn cục.

o Tên biến có ký hiệu # đằng trước là biến cục bộ.

o Ký hiệu ? hay ???? nghĩa là yêu cầu toán hạng.

o Ký hiệu << hoặc >> yêu cầu hoặc toán hạng hoặc nối lệnh khác.

o Ký hiệu >I cho biết đó là đầu ra ENO.

o Ký tự % trước tên biến nghĩa là biến trực tiếp trong IEC.

o Trong FBD, dấu tròn nhỏởđầu vào đánh dấu đảo (như trong điện tử); một gạch dọc ngắn (|) ởđầu vào đánh dấu giá trị tức khắc (đầu vào trực tiếp).

1. Lnh logic vi bit

1.1 Contact

1.1.1 Công tắc

Công tắc thường mở (Normally Open, viết tắt là NO) và công tắc thường

đóng (Normally Closed, viết tắt là NC). Đối với PLC, mỗi công tắc đại diện cho trạng thái một bit trong bộ nhớ dữ liệu hay vùng ảnh của các đầu vào, ra. Công tắc thường mở sẽđóng (ON - nghĩa là cho dòng điện đi qua) khi bit bằng 1 còn công tắc thường đóng sẽđóng (ON) khi bit bằng 0.

Trong LAD, các lệnh này được biểu diễn bằng chính các công tắc thường mở và thường đóng. Trong FBD, các công tắc thường mở được biểu diễn như các đầu vào hoặc ra của các khối chức năng AND hoặc OR. Công tắc thường đóng được thêm dấu đảo (vòng tròn nhỏ) ởđầu vào tương ứng. Trong STL, các công tắc thường mởđược sử dụng trong các lệnh LOAD, AND hoặc OR. Lệnh LOAD ghi giá trị bit được đánh địa chỉ bởi toán hạng của lệnh vào đỉnh ngăn xếp, những giá trị cũ trong ngăn xếp bịđẩy xuống một bậc (giá trị dưới cùng sẽ mất). Các lệnh AND và OR thực hiện phép toán logic AND hay OR giữa giá trịđược trỏ đến bởi toán hạng với đỉnh ngăn xếp, kết quảđược ghi vào đỉnh ngăn xếp, những giá trị cũ trong ngăn xếp bịđẩy xuống một bậc. Hoàn toàn tương tựđối với các công tắc thường

đóng, được sử dụng trong các lệnh LOAD NOT, AND NOT và OR NOT (giá trịđược trỏđến bởi toán hạng sẽ bịđảo).

1.1.2 Công tắc tức khắc

Trong STL, các công tắc thường mở tức khắc được sử dụng trong các lệnh LOAD IMMEDIATE (ghi giá trịđầu vào vật lý vào đỉnh ngăn xếp, những giá trị cũ trong ngăn xếp bịđẩy xuống một bậc (giá trị dưới cùng sẽ mất)),

AND IMMEDIATE hoặc OR IMMEDIATE (thực hiện phép toán lô gic And hay Or giữa giá trịđầu vào vật lý với đỉnh ngăn xếp, kết quảđược ghi vào đỉnh ngăn xếp, những giá trị cũ trong ngăn xếp bịđẩy xuống một bậc). Hoàn toàn tương tự đối với các công tắc thường đóng tức khắc, được sử dụng trong các lệnh LOAD NOT IMMEDIATE, AND NOT IMMEDIATE và OR NOT IMMEDIATE (giá trịđầu vào vật lý bị đảo).

1.1.3 Lệnh đảo bit, lệnh sườn

Lệnh đảo thay đổi dòng năng lượng (Power Flow). Nếu dòng năng lượng gặp lệnh này, nó sẽ bị chặn lại. Ngược lại nếu phía trước lệnh này không có dòng năng lượng, nó sẽ trở thành nguồn cung cấp dòng năng lượng. Trong LAD, lệnh này được biểu diễn như một công tắc. Trong FBD, lệnh đảo không có biểu tượng riêng. Nó được tích hợp như là đầu vào đảo của những khối chức năng khác (với vòng tròn nhỏởđầu vào của các khối chức năng đó). Trong STL, lệnh đảo đảo giá trị của đỉnh ngăn xếp: 0 thành 1 và 1 thành 0. Lệnh này không có toán hạng.

Lnh sườn: Đều thuộc nhóm lệnh các công tắc, ghi nhận trạng thái các bit dữ liệu (0 hay 1), quen thuộc với khái niệm “mức”. Các lệnh về sườn ghi nhận không phải mức đơn thuần mà là sự biến đổi mức. Lệnh sườn dương (Positive Transition) cho dòng năng lượng đi qua trong khoảng thời gian bằng thời gian một vòng quét khi ởđầu vào của nó có sự thay đổi mức từ 0 lên 1. Lệnh sườn âm (Negative Transition) cho dòng năng lượng đi qua trong khoảng thời gian bằng thời gian một vòng quét khi ởđầu vào của nó có sự thay đổi mức từ 1 xuống 0.

Trong LAD, các lệnh này được biểu diễn cũng như các công tắc. Trong FBD, các lệnh này được biểu diễn

Một phần của tài liệu GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN LOGIC (Trang 77)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(124 trang)