CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
4.1 GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7-200
4.1.6 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CƠ BẢN
+ Phương pháp lập trình .
S7-200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh ch ƣơng trình bao gồm một dãy các lệnh
S7-200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuối trong một vòng. Một vòng nhƣ vậy gọi là dòng quét (scan)
Một vòng quét (Scan cycle) đƣợc bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu vào và sau đó thực hiện chương trình, vòng quét kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái đầu ra. Trước khi bắt đầu một vòng quét tiếp theo S7-200 thực thi các nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thông. Chu trình thực hiện chương trình là chu trình lập.
Hình 4.1 : Thực hiện chương trình theo vòng quét trong S7-200
Cách lập trình cho S7-200 dựa trên ba phương pháp cơ bản : phương pháp hình thang (ladder logic - viết tắt là LAD) , phương pháp liệt kê lệnh (statement list viết tắc là STL) và phương pháp khối chức năng (Function Block Diagram Editor viết tắc là FDB)
1 - Phương pháp LAD : LAD là ngôn ngữ lập trình đồ họa những thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần cơ bản dùng để biểu diễn lệnh lôgic nhƣ sau:
- Tiếp điểm : là biểu tƣợng (symbol) mô tả các tiếp điểm rơle các tiếp điểm có thể thường đóng, , thường mở
- Cuộn dây (coil) : là biểu tƣợng mô tả rơle mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle
Giai đoạn nhập dữ liệu từ bên ngoài Giai đoạn chuyển
dữ liệu ra ngoài
Giai đoạn truyền thông Giai đoạn thực hiện chương trình
- Hộp (box) : là biểu tƣợng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dòng điện chạy đến hộp thường là các bộ thời gian (timer), bộ đếm (counter) và các hàm toán học
- Mạng LAD : là đuờng nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ đường nguồn bên trái sang nguồn bên phải dòng điện chạy từ trái qua tiếp điểm đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
Ưu điểm của phương pháp này là:
+ Dạng ladder rất dể sử dụng cho người mới bắt đầu lập trình + Dạng đồ hoạ đƣợc sử dụng là dể hiểu và phổ biến trên thế giới
+ Có thể sử dụng soạn thảo STL để trình bày một chương trình được tạo ra với soạn thảo LAD
2 - Phương pháp liệt kê lệnh STL : Phương pháp liệt kê (STL) là phương pháp thực hiện chương trình dưới dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương trình kể cả những lệnh hình thức biểu diễn một chức năng của PLC
Để tạo một chương trình dạng STL người lập trình cần phải hiểu rõ phương thức sử dụng của ngăn xếp logic của S7-200 .
Ngăn xếp lôgic là một khối gồm 9 bit chồng lên nhau. Tất cả các thuật toán liên quan đến ngăn xếp, đều chỉ làm việc với bít đầu tiên hoặc với bit đầu và bit thứ hai của ngăn xếp (S0 ( S1) giá trị logic mới đều có thể đƣợc gửi vào ngăn xếp
Ưu điểm của phương pháp này là:
+ STL thích hợp cho người có kinh ngiệm lập trình
+ STL thỉnh thoảng cho phép bạn giải quyết các vấn đề mà bạn không thể giải quyết với LAD hoặc FBD
+ Có thể sử dụng các dòng lệnh của SIMATIC đƣợc thiết đặc cho STL
+ Có thể luôn luôn sử dụng đƣợc so ạn thảo STL để xem và lập trình cho những chương trình soạn thảo với LAD hoặc FDB ,sự chuyển đổi ngược lại
3-phương pháp soạn thảo khối chức năng
Phần mềm STEP7-Micro/WIN 32 có phần soạn thảo theo các khối chức năng (FDB) cho phép bạn xem các lệnh nhƣ các khối logic giống với các biểu đồ dạng logic .Không co các công tắc và cuộn dây đƣợc tìm thấy trong phần soạn thảo LAD ,nhưng có các lệnh tương ứng xuất hiện trong các hộp lệnh .Chương trình logic đƣợc tạo ra từ việc liên kết giửa các hộp lệnh trên ,tín hiệu ra từ một dòng lệnh (vi dụ nhƣ hộp AND ) có thể đƣợc sử dụng để kích thích một hộp lệnh khác (ví dụ nhƣ timer) để tạo ra điều khiển logic cần thiết .Khái niệm liên kết này cho phép bạn dể dàng giải quyết một lƣợng lớn các quan hệ logic ,nhƣ là bạn có thể sử dụng với các trình soạn thảo khác
Ưu điểm của phương pháp này là:
+ Dạng đồ hoạ rất dể dàng cho lập trình
+ Có thể luôn sử dụng soạn thảo stl để hiển thị một chương trình được tạo ra bởi FBD
+ Sự mở rộng các hộp AND /OR làm dể dàng kết nối các đầu vào tổ hợp