2.3.1.1. Khởi động phần mềm STEP 7- Micro/WIN.
Để mở STEP 7- Micro/WIN, nhấp đúp chuột vào biểu tƣợng STEP 7- Micro/WIN trên màn hình destop, hoặc chọn Start > SIMATIC > STEP 7 Micro WIN V4.0. Giao diện màn hình cĩ dạng nhƣ hình 2.20:
Hình 2. 20. Màn hình soạn thảo chương trình STEP 7 Micro/WIN Vùng soạn thảo chương trình:
Vùng soạn thảo chƣơng trình chúa chƣơng trình và bảng khai báo biến cục bộ của khối chƣơng trình đang đƣợc mở. Chƣơng trình con (viết tắt là SUB) và chƣơng trình ngắt (viết tắt là INT) xuất hiện ở cuối cửa sổ soạn thảo chƣơng trình. Tùy thuộc vào việc nhấp chuột ở mục nào mà cửa sổ màn hình soạn thảo chƣơng trình tƣơng ứng sẽ mở.
Cây lệnh:
Cây lệnh hiển thị tất cả các đối tƣợng của dự án và các lệnh để viết chƣơng trình điều khiển. Cĩ thể sử dụng phƣơng pháp “drag and drop” (kéo và thả) từng lệnh riêng từ cửa sổ cây lệnh vào chƣơng trình, hay nhấp đúp chuột vào một lệnh mà muốn chèn nĩ vapf vị trí con trỏ ở màn hình soạn thảo chƣơng trình.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Thanh chức năng:
Thanh chức năng chứa một nhĩm các biểu tƣởng để truy cập các đặc điểm chƣơng trình khác nhau của STEP 7- Micro/WIN.
Progam Block:
Nhắp đúp chuột vào biểu tƣợng này để mở ra cửa sổ soạn thảo các chƣơng trình ứng dụng (OB1, SUB hoặc INT).
Symbol Table:
Bẳng ký hiệu (Symbol Table) cho phép ngƣời dùng mơ tả các địa chỉ sử dụng trong chƣơng trình dƣới dạng các tên gọi gợi nhớ. Điều này giúp cho việc đọc hiểu chƣơng trình dễ dàng và khi viết chƣơng trình ít bị sai sĩt do sử dụng trngf địa chỉ.
Status Chart:
Bảng trạng thái (Status Chart) cho phép ngƣời dung giám dát trạng thái các ngõ vào và thay dổi trạng thái từng ngõ ra. Sử dụng bảng trạng thái để kiểm tra nối dây phần cứng và xem nội dung các vùng nhớ.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Trong đĩ:
- Cột Address: cho phép nhập địa chỉ các biến hay vùng nhớ. - Cột Format: cho phpes chọn dạng dữ liệu của địa chỉ. - Cột Current Value: hiển thị giá trị hiện hành của địa chỉ.
- Cột New Value: cho phép thay đổi trạng thái ngõ ra hay nội dung vùng nhớ.
Data Block:
Sử dụng Data Block nhƣ một vùng nhớ để dặt trƣớc dữ liệu cho các biến
thuộc vùng nhớ V. Cĩ thể tạo ra các Data Block khác nhau và đtặ tên theo dữ liệu chƣơng trình. Ví dụ:
Cửa sổ soạn thảo dữ liệu:
System Block:
Đây là khối chức năng hệ thống, khi mở System Block chúng ta cĩ thể cài đặt các chức năng nhƣ:
Communication ports: Chọn các thong số truyền thơng với thiết bị khác nhƣ máy tính hay CPU khác.
Retentive Ranges: Chọn các vùng nhớ và địa chỉ sẽ cĩ thuộc tính retentive.
Output Tables: Cho phép thiết lập cấu hình trạng tháo ON và OFF của mỗi ngõ ra số khi CPU chuyển từ trạng thái Run sang Stop.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Input filter: Cho phép chọn thời gian trễ cho một vài ngõ vào hoặc tất cả ngõ vào số (từ 0.2ms đến 12.8 ms). Mục đích là giúp chỗng nhiễu ở việc nối dây ngõ vào.
Pulse Catch Bits: Cho phép thiết lập một ngõ vào để bắt lấy sự chuyển đổi trạng thái tín hiệu rất nhanh. Ngay khi cĩ chuyển đổi, giá trj ngõ vào sẽ đƣợc chốt cho đến khi đƣợc đọc bởi chu kỳ quét của PLC.
Background Time: Cho phpes thiết lập lƣợng thời gian PLC sẽ dành cho các hoạt động nền trong chế độ RUN. Đặc điểm này đƣợc sử dụng chủ yếu để điều khiển ảnh hƣởng của chu kỳ quét khi xử lý trạng thái và trong hoạt động soạn thảo runtime.
EM Confuguration: Các mơ-đun intelligent và địa chỉ cấu hình tƣơng ứng đƣợc định nghĩa trong dự án. Thƣờng thì STEP 7- Micro/WIN wizard đặt các địa chỉ này.
Configure LED: LED SF/DIAG ( System Fault/Diagnostic) cĩ thể đƣợc chọn sang khi thực hiện chức năng cƣỡng bức (Force) hoặc xảy ra lỗi vào/ ra (I/O).
Increase Memory: Tăng bộ nhớ chƣơng trình bằng cách khơng cho soạn thảo ở chế độ RUN. Đối với bộ nhớ Dữ liệu thì khơng thể.
Cross Reference:
Bảng tham chiếu cho biết nững địa chỉ vùng nhớ nào (Byte, bit, word hay DWord, timer, counter,…) đã sử dụng và vị trí (location) trong chƣơng trình cũng nhƣ chức năng của chúng.
Communication và Set PG/PC
Các biểu tƣợng này khi kích hoạt sẽ mở ra hộp thoại cho phép chúng ta cài đặt các giao tiếp với máy tính nhƣ: chọn cổng giao tiếp địa chỉ CPU, tốc độ truyền. Đây là bước cần thực hiện khi bắt đầu giao tiếp giữa PLC với máy tính.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Hình 2. 21. Cửa sổ Communicates
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
2.3.1.2. Tạo một dự án STEP 7- Micro/WIN.
Tạo dự án mới.
Để tạo một dự án mới trong STEP 7-Micro/WIN, chọn menu File > New
hoặc biểu tƣợng trong toolbar để mở hộp thoại “ New” cho phép tạo mới một dự án (project).
Trong thanh chức năng, bấm vào biểu tƣợng hoặc vào menu View > Component > Program Editor để mở màn hình soạn thảo chƣơng trình. Cũng nhƣ trong menu View, ta cĩ thể chọn ngơn ngữ lập trình là STL, LAD, FBD theo mong muốn. Để soạn thảo bảng ký hiệu cho các địa chỉ, ta bấm vào biểu tƣợng trong thanh chức năng hoặc vào menu View > Component > Symbol Table.
Lƣu dự án.
Để lƣu dự án, nhấp chuột vào biểu tƣợng , hoặc vào menu File > Save.
Cửa sổ màn hình xuát hiện nhƣ hình 2.24. Chọn thƣ mục cần chứa dự án tại mục Save in, đặt tên dự án tại mục file name và nhấp chuột vào thẻ Save, Save As… để lƣu dự án.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Mở một dự án.
Để mở một dự án đang cĩ sẵn, nhấp chuột vào biểu tƣợng , hoặc vào menu
File > Open. Cửa sổ màn hình xuất hiện nhƣ hình 2.25. Chọn thƣ mục chứa chƣơng trình cần mở, chọn tên dự án và sau đĩ nhấp chuột vào thẻ Open.
Hình 2. 24. Cửa sổ màn hình chứa dự án cần mở
2.3.1.3. Các lệnh lập trình và phép tốn cơ bản
Phép tốn AND
Đƣợc sử dụng khi cĩ yêu cầu điều khiển là trạng thái 2 hay nhiều tín hiệu đồng thời xảy ra thì sẽ thực hiện một nhiệm vụ điều khiển nào đĩ.
Phép tốn OR.
Đƣợc sử dụng khi trạng thái của một trong hai (hoặc nhiều) tín hiệu thỏa mãn điều kiện của yêu cầu điều khiển thì sẽ thực hiện một nhiệm vụ điều khiển nào đĩ.
Bộ định thời (Timer)
Đƣợc sử dụng trong các yêu cầu điều khiển cần trì hỗn về thời gian. Đây là phần tử chức năng cơ bản của các bộ PLC và rất thƣờng đƣợc sử dụng trong các chƣơng trình điều khiển. Các PLC S7-200 cĩ 256 Timer cĩ địa chỉ từ T0 đến T255, chia làm 3 loại:
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Timer đĩng mạch chậm cĩ nhớ TONR.
Timer ngắt mạch chậm TOF.
Ký hiệu chung của Timer S7-200 biểu diễn ở LAD:
Txxx: Ký hiệu và số thứ tự của Timer. IN: Ngõ vào bit, cho phép timer hoạt động. PT: Ngõ vào số integer, hằng số thời gian. T_typ Cho biết timer, cĩ thể TON, TONR, TOF.
???ms: Báo độ phân giải của timer, tự động xuất hiện theo Txxx. Thời gian trì hỗn = [PT] x [???ms].
Timer đĩng mạch chậm TON.
On-delay Timer thực hiện đếm thời gian khi ngõ vào IN ở mức logic “1”. Khi giá trị hiện hành (Txxx) lớn hơn hoặc bằng thời gian hoặc bằng thời gian đặt trƣớc PT, thì Time Bit ở logic “1”. Giá trị hiện hành TON bị xĩa khi ngõ vào IN ở logic “0”. Timer tiếp tục đếm dù đến giá trị đặt PT, và dừng lại khi đếm đến giá trị max.
Cĩ 192 timer TON/TOF trong S7-200 đƣợc phân chia theo độ phân giải nhƣ ở bảng 1.2. Chú ý: Vì TON và TOF sử dụng cùng số timer, nên khơng thể dặt cho cả hai cĩ cùng số timer. Ví dụ đã đặt TON là T37 thì khơng đƣợc đặt TOF là T37.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
2.2. Timer đĩng mạch chậm T-ON
Ví dụ:
Dùng T37, độ phân giải 100ms, hằng số thời gian 50. Thời gian trì hỗn = 50x100ms=5s. Tiếp điểm T40 đĩng lại sau 5s.
Timer đĩng mạch chậm cĩ nhớ TONR.
Thực hiện đếm thời gian khi ngõ vào IN ở mức logic “1”. Khi giá trị hiện hành (Txxx) lớn hơn hoặc bằng thời gian đặt trƣớc PT, thì Timer Bit ở logic “1”. Giá trị hiện hành của TONR đƣợc giữ lại khi ngõ vào IN ở logic “o”. TONR đƣợc sử dụng để tích lũy thời gian cho nhiều chu kỳ ngõ vào IN ở mức “1”. Timer này vẫn tiếp tục đếm sau khi đã đạt đến giá trị đặt trƣớc và dừng lại ở giá trị.
Cĩ 64 timer TONR trong S7-200 đƣợc phân chia theo độ phân giải nhƣ ở bảng 1.3:
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Ví dụ: I0.0 sẽ kích hoạt TONR tính giờ. Thời gian = 10x100ms =1. Sau 1s ngõ ra Q0.0 lên mức 1. Tính hiệu I0.1 Reset timer T1.
Timer mở mạch chậm TOF.
Khi ngõ vào IN của Off-Delay Timer (TOF) ở logic “1”, thì Timer Bit ngay lập tức đƣợc đặt lên mức logic “1” và giá trị hiện hành đƣợc xĩa về 0. Khi ngõ vào IN xuống mức 0, thì timer đếm cho đến khi thời gian trơi qua đạt đến giá trị thời gian đặt trƣớc. Timer Bit đƣợc đặt về “0” và giá trị hiện hành dừng đếm. Nếu ngõ vào IN “0” trong khoảng thời gian ngắn hơn giá trị đặt trƣớc, thì Timer Bit giữ ở “1”.
Cĩ 192 timer TON/TOF trong S7-200 đƣợc phân chia theo độ phân giải nhƣ ở bảng 1.4:
2.4. Timer mở mạch chậm T-OF
Bộ định thời Counter
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Các PLC thƣờng cĩ 3 bộ loại đếm: bộ đếm lên, bộ đếm xuống, bộ đếm lên- xuống.
Bộ đếm lên (Count Up)
Hình 2. 27. Count Up
Cxxx:kí hiệu và số thứ tự của counter. VD C20. CTU ký hiệu nhận biết bộ đếm lên.
CU đếm lên ngõ vào bit.
R: xĩa bộ đếm về 0. Ngõ vào bit.
PV: Giá trị đặt trƣớc cho bộ đếm. Biểu diễn ở số Integer.
Mỗi khi tín hiệu tại CU từ mức 0 lên mức 1, thì bộ đếm sẽ tăng giá trị hiện hành của nĩ lên 1 đơn vị. Khi giá trị hiện hành của bộ đếm (Cxxx) lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trƣớc tại PV thì ngõ ra bit của counter sẽ lên mức 1. Giá trị đếm lên tối đa là 32.767. Phạm vi của bộ đếm là C0 đến C255.
Bộ đếm sẽ bị xĩa về o khi ngõ vào Reset lên mức 1, hoặc khi sử dụng reset để xĩa bộ đếm.
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
Cứ mỗi xung từ 0 chuyển lên 1 tại ngõ vào I0.0, bộ đếm sẽ tăng 1 đơn vị. Từ xung thứ 5 trở đi ngõ ra Q0.0 sẽ lên 1. Nếu cĩ xung vào tại ngõ I0.1 thì ngõ ra Q0.0 xuống 0.
Bộ đếm xuống (Count Down).
Hình 2. 28. Count Down
Cxxx: Ký hiệu và số thứ tự của Counter, VD C20. CTD: Ký hiệu nhận biết bộ đếm xuống.
CD: Ngõ vào đếm xuống. Ngõ vào bit.
LD: Nạp giá trị đặt trƣớc cho bộ đếm xuống. Ngõ vào bit. PV: Giá trị đặt trƣớc cho bộ đếm. Biểu diễn ở số Integer.
Mỗi khi tín hiệu tại CD từ mức 0 lên mức 1, bộ đếm sẽ giảm giá trị hiện hành của nĩ xuống một đơn vị. Khi giá trị hiện hành của bộ đếm bằng 0 thì counter bit Cxxx lên.
Bộ đếm xĩa counter bit Cxxx và nạp giá trị đặt trƣớc ở PV khi ngõ vào LD lên mức 1. Bộ đếm sẽ dùng đếm khi giá trị hiện hành bằng 0 và counter bit Cxxx lên
GVHD: Ths. Nguyễn Thị Ngọc Soạn
1.Khi xĩa bộ đếm bằng lệnh reset, counter bit xĩa và giá trị hiện hành đƣợc đặt về 0.
Ví dụ:
Sử dụng bộ đến xuống C2, giá trị hiện hành giảm từ 3 trở về 0. Với I0.1 ở logic 0 và mỗi lần I0.0 chuyển từ 0 lên 1 thì bộ đếm C2 giảm đi một đơn vị. Khi giá trị hiện hành trong bộ đếm C2 bang 0 thì ngõ ra Q0.0 lên 1. Khi I0.1 ở 1 thì bộ đếm đƣợc đặt trƣớc giá trị đếm là 3.
Bộ đếm lên - xuống (Count Up/Down)
Lệnh đếm lên-xuống (CTUD) sẽ đếm lên mỗi khi ngõ vào đếm lên (CU) từ mức 0 lên mức 1, và đếm xuống mỗi khi ngõ vào đếm xuống (CD) từ mức 0 lên mức 1. Giá trị hiện hành Cxxx giữ giá trị hiện hành của bộ đếm. Giá trị đặt trƣớc PV đƣợc so sánh với giá trị hiện hành mỗi khi thực hiện lệnh đếm. Khi giá trị hiện hành Cxxx lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trƣớc PV, thì Counter Bit Cxxx lên 1. Ngƣợc lại Counter Bit Cxxx bằng 0.
Bộ đếm sẽ bị xĩa về 0 khi nỗ vào Reset lên mức 1 hoặc sử dụng lệnh reset để xĩa bộ đếm.
Ví dụ:
Sử dụng bộ đếm lên xuống C3. Ngõ vào đếm lên nối với I0.0. Ngõ vào đếm xuống nối với I0.1. Xĩa bộ đếm bằng I0.2. Khi bộ đếm cĩ giá trị hiện hành thì ngõ ra Q0.0 lên 1