Xem mẫu
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
- Gi÷a c¸c to¸n h¹ng vµ ®Þa chØ kh«ng ®−îc cã kho¶ng c¸ch.
- Mçi to¸n h¹ng riªng biÖt ®−îc t¸ch rêi bëi mét dÊu phÈy, mét kho¶ng
trèng hoÆc mét Tab.
- Sö dông c¸c lêi trÝch dÉn ®Ó thay cho viÖc so¹n th¶o tªn ký hiÖu.
4. Ch¹y ch−¬ng tr×nh
Sau khi viÕt ch−¬ng tr×nh vµ l−u tr÷ vµo bé nhí ta tiÕn hµnh kÕt nèi vµ
ch¹y ch−¬ng tr×nh theo c¸c b−íc nh− sau:
Cµi ®Æt truyÒn th«ng.
Qu¸ tr×nh cµi ®Æt truyÒn th«ng ®Ó chän c¸p, cÊu h×nh CPU, c¸c ®Þa chØ
truyÒn th«ng. Ta tiÕn hµnh nh− sau:
- Tõ thanh thùc ®¬n View Communications nh− h×nh vÏ.
Chän c¸p
truyÒn th«ng
Cµi ®Æt
truyÒn th«ng
H×nh 3.7: Cµi ®Æt truyÒn th«ng gi÷a m¸y tÝnh vµ CPU
- Sau khi hép tho¹i Communications Setup xuÊt hiÖn nh¸y ®óp vµo biÓu
t−îng trªn cïng bªn ph¶i. Hép tho¹i Setting the PG/PC xuÊt hiÖn. Trong hép
tho¹i cã nhiÒu øng dông kh¸c nhau nh− lµ STEP 7 vµ Win CC, v× thÕ ta cÇn ph¶i
lùa chän øng dông cÇn ®Æt tham sè. Khi ®· lùa chän “Micro/WIN” vµ ®· cµi ®Æt
trong phÇn cøng, ta cÇn ®Æt thuéc tÝnh thùc sù cña viÖc kÕt nèi phÇn cøng. §Çu tiªn
- 46 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
cÇn ph¶i x¸c ®Þnh giao thøc ®Þnh sö dông trong m¹ng. Nªn sö dông lo¹i PPI. Sau
khi ®· lùa chän giao thøc sö dông ph¶i lùa chän tham sè giao diÖn chÝnh x¸c trong
hép tho¹i. Trong ®ã chøa s½n c¸c giao diÖn ®¨ cµi ®Æt cïng víi lo¹i giao thøc trong
ngoÆc ®¬n. Ch¼ng h¹n chän “PC/PPI cable(PPI)”. Sau ®ã ta ph¶i lùa chän c¸c
tham sè liªn quan víi cÊu h×nh hiÖn cã. KÝch vµo nót “Properties....” trong hép
tho¹i ®Ó lùa chän.
H×nh3.8: Hép tho¹i Set PG/PC Interface
N¹p ch−¬ng tr×nh vµo CPU.
Sau khi cµi ®Æt truyÒn th«ng ta n¹p ch−¬ng tr×nh vµo CPU b»ng viÖc
Download ch−¬ng tr×nh.
5. C¸ch Download mét ch−¬ng tr×nh
NÕu ®· thiÕt lËp thµnh c«ng liªn kÕt gi÷a PC vµ PLC ta cã thÓ Download
ch−¬ng tr×nh tíi PLC ®ã.
* Chó ý: Khi Download ch−¬ng tr×nh tíi PLC néi dung cña nã sÏ ®−îc
ghi ®Ì lªn néi dung hiÖn thêi cña PLC .V× vËy ph¶i ch¾c ch¾n lµ muèn ghi ®Ì
lªn tr−íc khi b¾t ®Çu Download .
C¸c b−íc tiÕn hµnh:
- 47 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
- Tr−íc khi Download ta ph¶i ch¾c ch¾n PLC ë chÕ ®é STOP . KiÓm tra
®Ìn b¸o hiÖu cña PLC, nÕu ch−a ë tr¹ng th¸i ®ã ph¶i kÝch nut “STOP” trªn
thanh c«ng cô hoÆc chän PLC STOP .
trªn thanh c«ng cô hay chän PLC Download
- KÝch nót
- Theo mÆc ®Þnh, hép kiÓm “Program Code Block”, “Data Block”,
“CPU conguartion” ®· ®−îc ®¸nh dÊu . NÕu kh«ng muèn Download khèi nµo
cã thÓ xo¸ bá ®¸nh dÊu.
- KÝch vµo “OK” ®Ó b¾t ®Çu.
- NÕu Download thµnh c«ng hép tho¹i “Download Successful” xuÊt hiÖn.
- ChuyÓn tr¹ng th¸i cña PLC tõ STOP sang RUN tr−íc khi ch¹y ch−¬ng
tr×nh trªn PLC.
- NÕu Download kh«ng thµnh c«ng ta ph¶i thiÕt lËp l¹i truyÒn th«ng
gi÷a PLC vµ PC vµ thùc hiÖn l¹i c¸c b−íc nh− trªn.
3.2. Chän thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn [7]
3.2.1. Yªu cÇu thiÕt bÞ cho viÖc ®iÒu khiÓn
Tõ viÖc nghiªn cøu, t×m hiÓu vµ kh¶o s¸t d©y chuyÒn c«ng nghÖ, nhËn thÊy
ngoµi viÖc lùa chän phÇn mÒm øng dông chÝnh lµ Simatic S7 - 200 chóng ta cÇn cã
nh÷ng thiÕt bÞ trî gióp cho nã ®Ó cã ®−îc gi¶i ph¸p kinh tÕ tèi −u. §ã lµ sö dông PLC
S7 - 200 CPU224 vµ c¸c module nhËp/xuÊt trong khu vùc cã c¸c thiÕt bÞ nhËp vµ thiÕt
bÞ xuÊt, sö dông c¸p nèi kÕt c¸c module nµy ®Õn PLC vµ kÕt nèi m¸y tÝnh víi PLC qua
cæng COM víi dao diÖn truyÒn th«ng RS232 vµ RS485.
3.2.2. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn PLC S7 - 200 CPU224 [4]
1. CÊu tróc phÇn cøng
S7 - 200 lµ thÕ hÖ PLC cì nhá do h·ng Siemens (CHLB §øc) s¸ng chÕ ra, nã cã
cÊu tróc kiÓu module vµ c¸c module më réng. C¸c module nµy sö dông cho nhiÒu øng
dông lËp tr×nh kh¸c nhau, phï hîp víi c¸c øng dông tù ®éng ho¸ mµ dßi hái chi phÝ thÊp.
ThÕ hÖ Simatic S7 - 200 ngµy nay rÊt linh ho¹t vµ hiÖu qu¶ sö dông cao.
CPU S7 - 200 sö dông nguån nu«i 24V DC hay 100 - 230V AC (dßng ®iÖn tiªu
- 48 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
thô lín nhÊt lµ tõ 110 - 700mA) tuú thuéc cÊu t¹o tõng lo¹i CPU riªng biÖt, t−¬ng øng víi
c¸c nguån nu«i ®ã th× ®Çu ra cña nã cã thÓ lµ 24V DC hay ®Çu ra r¬le
§Çu vµo cña PLC lµ ®iÖn ¸p 24V DC víi dßng tõ 80mA tíi 900mA. Sè ®Çu vµo
ra tuú thuéc tõng lo¹i CPU nã xª dÞch tõ 6/4 tíi 24/16 ®Çu vµo/ra. Kh¶ n¨ng ghÐp nèi
module më réng phô thuéc tõng lo¹i CPU, nhiÒu nhÊt lµ 7 module. Cho phÐp l−u
ch−¬ng tr×nh trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh tõ 50 giê tíi 190 giê, cßn khi cã pin cã thÓ l−u
ch−¬ng tr×nh tíi 200 ngµy.
CPU cña Simatic S7 - 200 cã hai thÕ hÖ, thÕ hÖ ban ®Çu khi míi xuÊt hiÖn
SIMENS cã dßng CPU 21x gåm cã bèn lo¹i CPU víi tÝnh n¨ng riªng biÖt. Sau nµy
SIMENS ®−a ra thÕ hÖ CPU míi 22x còng cã bèn lo¹i gÇn t−¬ng tù víi thÕ hÖ ®Çu nh−ng
cã bæ sung mét sè tÝnh n¨ng míi. V× vËy ®Ó ®¸p øng môc ®Ých cña viÖc ®iÒu khiÓn, ë ®©y
Nèi Modul
chóng t«i chän lo¹i CPU 224. §Çu ra Nguån vµo më réng
§Ìn b¸o
Hép
c«ng t¾c
Cæng
truyÒn th«ng
§Çu vµo
H×nh3.9: M« h×nh phÇn cøng CPU224
M«×nh3.10: Sb¸o trªn CPU: ®èi víi CPU 224 AC/DC/Relay
H t¶ c¸c ®Ìn ¬ ®å nèi I/O
- 49 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
- I 0.0 ÷ I 1.5: §Ìn xanh ë cæng vµo chØ tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng
- Q 0.0 ÷ Q1.1: §Ìn xanh ë cæng ra b¸o hiÖu tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng
C¸c ®Ìn SF, RUN, STOP lµ c¸c ®Ìn b¸o chÕ ®é lµm viÖc cña PLC:
- §Ìn ®á SF: b¸o hiÖu hÖ thèng PLC cã h− háng
- §Ìn xanh RUN: b¸o hiÖu PLC ®ang lµm viÖc
- §Ìn vµng STOP: chØ ®Þnh PLC ®ang ë chÕ ®é dõng
§Æc ®iÓm cña CPU 224 hiÖu n¨ng cao:
- Bé nhí ch−¬ng tr×nh: 8Kb
- Bé nhí d÷ liÖu: 5Kb
- Tèc ®é xö lý logic 0,37μs
- Ng«n ng÷ ch−¬ng tr×nh: LAD, FBD, STL
- B¶o vÖ ch−¬ng tr×nh: 3 møc password b¶o vÖ
- 256 bé ®Õm: 6 bé ®Õm tèc ®é cao (30khz), bé ®Õm A/B, cã thÓ sö dông ®Õm
tiÕn, ®Õm lïi hoÆc c¶ ®Õm tiÕn vµ ®Õm lïi.
- 128 bé Timer chia lµm 3 lo¹i cã ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau: 4 bé timer 1ms,
16 bé timer 10ms, 236 bé timer 100ms.
- Víi kÝch th−íc nhá gän dµi x réng x cao = 120,5 x 80 x 62mm víi träng
l−îng 360g tiÕt kiÖm kh«ng gian tñ. Dïng ®Ó kÕt nèi trùc tiÕp víi c¶m biÕn vµ bé m·
ho¸ víi dßng ®iÖn 280mA cã thÓ ®−îc sö dông nh− mét dßng ®iÖn t¶i.
- TÝch hîp ®Çu vµo/ra sè: 14 ®Çu vµo vµ 10 ®Çu ra
- Cã tèi ®a 94 ®Çu vµo sè, 74 ®Çu ra sè, 28 ®Çu vµo t−¬ng tù, 7 ®Çu ra t−¬ng
tù víi 7 module më réng t−¬ng tù vµ sè.
- ChÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t: Ng¾t truyÒn th«ng vµ ng¾t theo s−ên lªn hoÆc
s−ên xuèng cña xung, ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao.
- Giao diÖn cã kh¶ n¨ng lËp tr×nh sö dông (Free Port) víi kh¶ n¨ng xö lý ng¾t
®èi víi viÖc trao ®æi chuçi d÷ liÖu víi c¸c thiÕt bÞ kh«ng ph¶i cña Siemens. C¸p
PC/PPI cã thÓ ®−îc sö dông nh− mét chuÈn nèi tiÕp RS232/RS485
- KÕt nèi víi bus më réng cña thiÕt bÞ më réng ( chØ cã EMs cña chuÈn 22x
- 50 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
cã thÓ ®−îc sö dông). C¸c ®Çu vµo ng¾t, cho phÐp PLC ph¶n øng víi tèc ®é cao ®èi
víi c¸c biÕn t¨ng hoÆc gi¶m cña c¸c tÝn hiÖu xö lý
- Hai xung ®Çu ra tÇn sè cao (max, 20KHz) sö dông trong viÖc x¸c ®Þnh
vÞ trÝ vµ kiÓm so¸t tèc ®é m« t¬ ®iÒu chØnh theo tÇn sè vµ m« t¬ b−íc th«ng
qua c¸c m¹ch ®iÖn
- Chøc n¨ng kiÓm tra vµ chuÈn ®o¸n: Chøc n¨ng nµy hç trî cho viÖc
kiÓm tra vµ chuÈn ®o¸n ®Ó dÔ sö dông. Ch−¬ng tr×nh ®Çy ®ñ ®−îc ch¹y theo sè
l−îng chu kú x¸c ®Þnh tr−íc vµ ®−îc ph©n tÝch. ThiÕt bÞ bªn trong nh− bit nhí,
bé ®Þnh thêi, bé ®Õm, ®−îc ghi cïng mét lóc tèi ®a lµ 124 chu kú. C¸c ®Çu
vµo/ra cã thÓ ®−îc cµi ®Æt ®éc lËp theo chu kú vµ v× thÕ th−êng xuyªn kiÓm tra
ch−¬ng tr×nh cña ng−êi sö dông.
- C¸c ch−¬ng tr×nh cã thÓ ®−îc biªn tËp, söa ®æi cã thÓ t¶i vµo CPU chØ b»ng
mét c¸i kÝch chuét, mµ ch−¬ng tr×nh ®ang sö dông kh«ng bÞ ng¾t
- CPU 224 kh«ng thÓ lËp tr×nh b»ng viÖc sö dông Step7- Micro/Dos. §Ó
lËp tr×nh th«ng qua bé giao diÖn nèi tiÕp cña thiÕt bÞ lËp tr×nh/PC, ®ßi hái mét
c¸p PC/PPI Khi sö dông phÇn mÒm lËp tr×nh STEP7- Micro/Win32, viÖc lËp
tr×nh cã thÓ th«ng qua SIMATIC CPs CP551 hoÆc CP5611 (see SIMATIC
NET) hoÆc giao diÖn MPI cña thiÕt bÞ lËp tr×nh. §iÒu nµy lµm t¨ng tèi ®a tèc
®é truyÒn chÊp nhËn ®−îc lªn ®Õn 187,5Kbit/s.
2. CÊu tróc bé nhí
Toµn bé ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc l−u vµo bé nhí cña S7 - 200. Bé nhí
S7 -200 ®−îc chia lµm bèn vïng vµ ®−îc ghÐp nèi víi mét tô ®iÖn cã nhiÖm vô duy
tr× d÷ liÖu trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh khi mÊt nguån. Bé nhí S7 - 200 cã
tÝnh n¨ng ®éng cao, ®äc vµ ghi ®−îc trong toµn vïng trõ vïng nhí ®Æc biÖt ®−îc ký
hiÖu lµ SM (Special Memory) cã thÓ truy nhËp ®Ó ®äc.
Vïng ch−¬ng tr×nh: Lµ miÒn bé nhí ®−îc sö dông ®Ó l−u gi÷ c¸c lÖnh
trong ch−¬ng tr×nh chÝnh. Vïng nµy thuéc kiÓu non-volanle (lµ vïng nhí ®Ó l−u
ch−¬ng tr×nh thuéc miÒn nhí ®äc/ghi ®−îc mµ kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu nhê cã giao
- 51 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
diÖn EEPROM) ®äc ghi ®−îc.
Vïng tham sè: Lµ vïng l−u gi÷ c¸c tham sè nh− ®Þa chØ tr¹m, tõ kho¸…
vïng nµy thuéc kiÓu non - volatile ®äc ghi ®−îc.
Vïng d÷ liÖu: §−îc sö dông ®Ó cÊt gi÷ c¸c d÷ liÖu cña ch−¬ng tr×nh bao
gåm kÕt qña, c¸c phÐp tÝnh, h»ng sè ®−îc ®Þnh nghÜa trong ch−¬ng tr×nh, bé ®Öm
trong truyÒn th«ng… nã lµ miÒn nhí ®éng cã thÓ ®−îc truy cËp theo tõng bit, tõng
byte, tõng tõ ®¬n hoÆc tõ kÐp.
Vïng d÷ liÖu ®−îc chia lµm nh÷ng miÒn nhí nhá víi nh÷ng c«ng cô kh¸c
nhau. Chóng ®−îc ký hiÖu b»ng c¸c ch÷ c¸i ®Çu tiªn cña tiÕng Anh ®Æc cho c«ng
dông cña chóng.
V - Variable memory (miÒn nhí)
I - Input image register (bé ®Öm cæng vµo)
O - output image register (bé ®Öm cæng ra)
M - Internal memory bits (vïng nhí néi)
SM - Special memory bits (vïng nhí ®Æc biÖt)
Vïng ®èi t−îng: §−îc sö dông ®Ó l−u gi÷ d÷ liÖu cho c¸c ®èi t−îng lËp
tr×nh nh− c¸c gi¸ trÞ tøc thêi, gi¸ trÞ ®Æt tr−íc bé ®Öm, hay timer. D÷ liÖu kiÓu ®èi
t−îng bao gåm c¸c thanh ghi cña timer, bé ®Õm, c¸c bé ®Õm tèc ®é cao, bé ®Öm
vµo/ra t−¬ng tù vµ c¸c thanh ghi Accumunlator (AC). Vïng nµy kh«ng thuéc kiÓu
non - volatile nh−ng ®äc/ghi ®−îc vµ chóng cã thÓ ®−îc truy cËp theo tõng bit, tõng
byte, tõng tõ ®¬n hoÆc tõ kÐp.
3. Thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh
PLC thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh theo mét chu tr×nh lÆp mçi vßng lÆp lµ mét
vßng quÐt (Scan cycle). Mçi vßng quÐt ®−îc b¾t ®Çu b»ng giai ®o¹n ®äc d÷
liÖu tõ c¸c cæng vµo vïng bé ®Õm ¶o, tiÕp ®Õn lµ giai ®o¹n thùc hiÖn ch−¬ng
tr×nh sau ®ã lµ giai ®o¹n truyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm tra lçi, kÕt thóc vßng
quÐt lµ giai ®o¹n chuyÓn néi dung cña bé ®Öm ¶o tíi c¸c cæng. Trong tõng
vßng quÐt ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc hiÖn b»ng lÖnh ®Çu tiªn vµ lÖnh kÕt thóc t¹i
- 52 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
lÖnh kÕt thóc (MEND). Thêi gian quÐt phô thuéc ®é dµi cña ch−¬ng tr×nh,
kh«ng ph¶i vßng quÐt nµo thêi gian quÐt còng b»ng nhau mµ nã phô thuéc c¸c
lÖnh tho¶ m·n trong ch−¬ng tr×nh. Trong thêi gian thùc hiÖn vßng quÐt nÕu cã
tÝn hiÖu b¸o ng¾t ch−¬ng tr×nh sÏ dõng l¹i ®Ó thùc hiÖn xö lý ng¾t, tÝn hiÖu b¸o
ng¾t cã thÓ thùc hiÖn ë bÊt kú giai ®o¹n nµo.
T¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn lÖnh vµo/ra. Th«ng th−êng c¸c lÖnh kh«ng lµm
viÖc trùc tiÕp víi cæng vµo/ra mµ chØ th«ng qua c¸c bé ®Öm ¶o cña cæng trong
vïng nhí tham sè. ViÖc truyÒn th«ng gi÷a bé ®Öm ¶o víi ngo¹i vi trong giai
®o¹n ®Çu vµ cuèi do CPU ®¶m ®−¬ng.
4. TruyÒn d÷ liÖu 1. NhËp d÷ liÖu
tõ bé ®Öm ¶o ra tõ ngo¹i vi vµo
ngo¹i vi bé ®Öm ¶o
2. Thùc hiÖn
3. TruyÒn th«ng
ch−¬ng tr×nh
vµ tù kiÓm tra lçi
3.2.3. Module më réng EM231, EM235 [7]
§Ó t¨ng kh¶ n¨ng cña bé ®iÒu khiÓn trong c¸c øng dông thùc tÕ mµ ë ®ã
phÇn lín c¸c ®èi t−îng ®iÒu khiÓn cã sè l−îng ®Çu vµo/ra còng nh− chñng lo¹i
tÝn hiÖu vµo/ra kh¸c nhau mµ c¸c bé PLC ®−îc thiÕt kÕ kh«ng bÞ cøng ho¸ vÒ
cÊu h×nh, v× vËy chóng bÞ chia nhá thµnh c¸c module. PLC S7 - 200 cã nhiÒu
lo¹i module më réng kh¸c nhau. C¸c module më réng vµo/ra sè hoÆc c¸c cæng
vµo ra t−¬ng tù, c¸c tÝn hiÖu ®Çu ra cã thÓ lµ ®iÖn ¸p 24VDC hoÆc r¬le.
- 53 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A
B¶ng 3.2: Mét sè lo¹i module më réng cña S7 - 200
Lo¹i Sè l−îng Sè l−îng TÝn hiÖu TÝn hiÖu KÝch th−íc
Module ®Çu vµo ®Çu ra ®Çu vµo ®Çu ra Réng x cao x s©u (mm)
EM221 8 0 24VDC 0
EM222 8 0 0 24VDC 46 x 80 x62
4 ÷ 16 4 ÷ 16 (46 ÷ 173,3) x 80 x 62
EM223 24VDC 24VDC
EM231 4 0 Analog 0 71,2 x 80 x62
EM232 0 2 Analog Analog 46 x 80 x 62
EM235 4 1 Analog Analog 71,2 x 80 x62
H×nh 3.11: S¬ ®å nèi thiÕt bÞ vµo/ra Module EM231
- 54 -
Tr−êng §HNNI - Hµ Néi Khoa C¬ - §iÖn
nguon tai.lieu . vn
