Xem mẫu
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó PLC thùc hiªn ®−îc mét vßng quÐt gäi lµ thêi gian
vßng quÐt thêi gian vßng quÐt kh«ng cè ®Þnh tøc lµ kh«ng ph¶i vßng quÐt nµo còng
®−îc thùc hiÖn trong kho¶ng thêi gian nh− nhau. Thêi gian vßng quÐt phô thuéc vµo
sè lÖnh trong ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc hiÖn vµ khèi l−îng ®−îc truyÒn th«ng trong
vßng quÐt ®ã.
Trong thêi gian thùc hiÖn vßng quÐt nÕu cã tÝn hiÖu b¸o ng¾t th× ch−¬ng tr×nh
sÏ dõng l¹i ®Ó thùc hiÖn xö lý ng¾t ë bÊt kú giai ®o¹n nµo. T¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn
lÖnh vµo ra, th«ng th−êng lÖnh kh«ng lµm viÖc trùc tiÕp víi cæng vµo ra mµ chØ
th«ng qua bé ®Öm ¶o cña cæng trong vïng nhí tham sè.
2.3.CÊu tróc ch−¬ng tr×nh.
C¸c ch−¬ng tr×nh cho PLC S7 – 200 ph¶i cã cÊu tróc bao gåm ch−¬ng tr×nh
chÝnh( Main program) vµ sau ®ã ®Õn c¸c ch−¬ng tr×nh con vµ ch−¬ng tr×nh xö lý
ng¾t.
Ch−¬ng tr×nh chÝnh ®−îc kÕt thóc b»ng lÖnh kÕt thóc ch−¬ng tr×nh(MEND).
Ch−¬ng tr×nh con lµ mét bé phËn cña ch−¬ng tr×nh, c¸c ch−¬ng tr×nh ph¶i ®−îc
viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch−¬ng tr×nh ®ã lµ lÖnh (MEND).
C¸c ch−¬ng tr×nh xö lý ng¾t còng lµ mét bé phËn cña ch−¬ng tr×nh. NÕu cÇn sö
dông ph¶i viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch−¬ng tr×nh chÝnh(MEND).
C¸c ch−¬ng tr×nh con ®−îc nhãm l¹i thµnh thµnh mét nhãm ngay sau ch−¬ng
tr×nh chÝnh, sau ®ã ®Õn c¸c ch−¬ng tr×nh xö lý ng¾t. Còng cã thÓ trén lÉn c¸c
ch−¬ng tr×nh con vµ ch−¬ng tr×nh xö lý ng¾t ë sau ch−¬ng tr×nh chÝnh
34 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
Main program
Main program
Thùc hiÖn trong vßng quÐt
MEND
MEND
SBRO Ch−¬ng tr×nh con thø Thùc hiÖn ch−¬ng tr×nh chÝnh gäi
RET nhÊt
SBRn Ch−¬ng tr×nh con thø
RET n+1
INT 0 Ch−¬ng tr×nh xö lý ng¾t
RET I thø nhÊt
INT n Ch−¬ng tr×nh xö lý ng¨t
RET I t hø n + 1
H×nh 2.4: CÊu tróc chung cña ch−¬ng tr×nh.
2.4 Ng«n ng÷ lËp tr×nh cña S7 – 200.
C¸c lo¹i PLC nãi chung th−êng cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh nh»m phôc
vô c¸c ®èi t−îng kh¸c nhau. §èi víi S7 – 200 cã hai ph−¬ng ph¸p c¬ b¶n.
-Ph−¬ng ph¸p h×nh thang (LAD):§©y lµ d¹ng ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å häa
thÝch hîp víi nh÷ng ng−êi quen thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn logic. Nh÷ng thµnh phÇn
c¬ b¶n dïng trong LAD t−¬ng øng víi c¸c thµnh phÇn cña b¶ng ®iÒu khiÓn b»ng r¬
le. Trong ch−¬ng tr×nh LAD , c¸c phÇn tö c¬ b¶n biÓu diÔn lÖnh logic lµ:
+ TiÕp ®iÓm: Lµ biÓu t−îng (Symbol) m« t¶ c¸c tiÕp ®iÓm cña r¬ le
TiÕp ®iÓm th−êng më
TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng
+ Cuén d©y (coil): lµ biÓu t−îng ⎯( )⎯ m« t¶ r¬le ®−îc m¾c theo chiÒu
dßng ®iÖn cung cÊp cho r¬le.
+ Hép (Box): Lµ biÓu t−îng m« t¶ c¸c hµm kh¸c nhau nã lµm viÖc khi cã
dßng ®iÖn ch¹y ®Õn hép. Nh÷ng d¹ng hµm th−êng biÓu diÔn b»ng hép lµ c¸c bé thêi
gian (Timer), bé ®Õm (Counter) vµ c¸c hµm to¸n häc. Cuén d©y vµ c¸c hép ph¶i
m¾c theo ®óng chiÒu dßng ®iÖn.
35 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
+ M¹ng LAD: Lµ ®−êng nèi c¸c phÇn tö thµnh mét m¹ch hoµn thiÖn, ®i tõ
®−êng nguån bªn tr¸i sang ®−êng nguån bªn ph¶i. Dßng ®iÖn ch¹y tõ tr¸i qua c¸c
tiÕp ®iÓm ®ãng ®Õn c¸c cuén d©y hoÆc c¸c hép trë vÒ bªn ph¶i nguån.
+Ph−¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh (STL): Lµ ph−¬ng ph¸p thÓ hiÖn ch−¬ng tr×nh d−íi
d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh. Mçi c©u lÖnh trong ch−¬ng tr×nh kÓ c¶ c¸c lÖnh h×nh
thøc biÓu diÔn mét chøc n¨ng cña PLC .
2.2.3 Có ph¸p lÖnh S7-200
Trong S7-200 cã mét khèi l−îng lÖnh t−¬ng ®èi lín chóng ®−îc chia lµm ba
nhãm chÝnh.
- Nhãm c¸c lÖnh mµ khi thùc hiÖn th× lµm viÖc ®éc lËp kh«ng phô thuéc vµo
gi¸ trÞ logic cña ng¨n xÕp.
- Nhãm c¸c lÖnh chØ thùc hiÖn ®−îc khi bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp cã gi¸ trÞ
b»ng 1.
- Nhãm c¸c nh·n lÖnh ®¸nh dÊu vÞ trÝ trong tËp lÖnh.
C¶ ba nhãm lÖnh nµy còng miªu t¶ sù t−¬ng øng cña néi dung ng¨n xÕp khi
lÖnh ®−îc thùc hiÖn.
Nh− ®· nãi ë trªn c¸c lÖnh sö dông trong S7-200 lµ rÊt lín mµ thêi gian còng
nh− ph¹m vi nghiªn cøu hÑp v× vËy chóng t«i chØ ®−a ra mét sè lÖnh quan träng
trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn. Cã øng dông nhiÒu tíi viÕt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho
m« h×nh.
1. LÖnh vµo/ra
* Load (LD): LÖnh LD n¹p gi¸ trÞ logic cña mét tiÕp ®iÓm vµo trong bit ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp, c¸c gi¸ trÞ logic cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi xuèng mét
bÝt.
* Load Not (LDN): Lµ lÖnh n¹p gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña mét tiÕp ®iÓm
vµo trong bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp, c¸c gi¸ trÞ cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi
xuèng mét bit .
36 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
*OUTPUT(=): Lµ lÖnh sao chÐp néi dung cña bÝt ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp vµo
bÝt ®−îc chØ ®Þnh trong lÖnh. Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ng bÞ thay ®æi.
C¸c d¹ng kh¸c nhau cña lÖnh LD, LDN cho LAD nh− sau:
LAD M« t¶ To¸n h¹ng
n TiÕp ®iÓm th−êng më sÏ ®ãng khi n = 1 n:I, Q, M,
SM(bÝt) T, C
n TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng sÏ më khi n = 1
n TiÕp ®iÓm th−êng më sÏ ®ãng tøc thêi n: I
khi n = 1
I
n TiÕp ®iÓm th−êng ®ãng sÏ më tøc thêi
khi n = 1
\I
C¸c d¹ng kh¸c nhau cña lÖnh LD, LDN cho STL nh− sau:
LÖnh M« t¶ To¸n h¹ng
LD n LÖnh n¸p gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n n(bÝt):I, Q, M,
vµo bÝt ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp SM, T, C, V
LDN n LÖnh n¹p gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o
cña ®iÓm n vµo bÝt ®Çu tiªn trong
ng¨n xÕp
LDI n LÖnh n¹p tøc thêi gi¸ trÞ logic cña n:I
®iÓm n vµo bÝt ®Çu tiªn trong ng¨n
xÕp.
LDNI n LÖnh n¹p tøc thêi gi¸ trÞ logic
37 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
nghÞch ®¶o cña ®iÓm n vµo bÝt ®Çu
tiªn trong ng¨n xÕp.
2. C¸c lÖnh ghi xo¸ gi¸ trÞ cho tiÕp ®iÓm
- SET (S): lÖnh dïng ®Ó ®ãng c¸c ®iÓm gi¸n ®o¹n ®· ®−îc thiÕt kÕ.
- RESET (R): LÖnh dïng ®Ó ng¾t c¸c ®iÓm gi¸n ®o¹n ®· ®−îc thiÕt kÕ.
Trong LAD, logic ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn ®ãng hoÆc ng¾t c¸c cuén d©y ®Çu ra.
Khi dßng ®iÒu khiÓn ®Õn c¸c cuén d©y th× c¸c cuén d©y ®ãng hoÆc më c¸c tiÕp
®iÓm (hoÆc mét d·y c¸c tiÕp ®iÓm).
Trong STL, lÖnh truyÒn tr¹ng th¸i bit ®Çu cña ng¨n xÕp c¸c ®iÓm thiÕt kÕ. NÕu bit
nµy cã gi¸ trÞ b»ng 1, c¸c lÖnh S vµ R sÏ ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm hoÆc mét d·y c¸c tiÕp
®iÓm (giíi h¹n tõ 1 ®Õn 255). Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ng bÞ thay ®æi bëi c¸c lÖnh
nµy.
3.C¸c lÖnh logic ®¹i sè Boolean
C¸c lÖnh tiÕp ®iÓm ®¹i sè Boolean cho phÐp t¹o lËp ®−îc c¸c m¹ch logic
(kh«ng cã nhí). Trong LAD c¸c lÖnh nµy ®−îc biÓu diÔn th«ng qua cÊu tróc m¹ch,
m¾c nèi tiÕp hay song song c¸c tiÕp ®iÓm th−êng ®ãng vµ c¸c tiÕp ®iÓm th−êng më.
STL cã thÓ sö dông c¸c lÖnh A (And) vµ O (Or) cho c¸c hµm hë hoÆc c¸c lÖnh AN
(And Not), ON (Or Not) cho hµm kÝn. Gi¸ trÞ cña ng¨n xÕp thay ®æi phô thuéc vµo
tõng lÖnh .
Ngoµi nh÷ng lÖnh lµm viÖc trùc tiÕp víi tiÕp ®iÓm, S7-200 cßn cã 5 lÖnh ®Æc
biÖt biÓu diÔn c¸c phÐp tÝnh cña ®¹i sè Boolean cho c¸c bit trong ng¨n xÕp, ®−îc gäi
lµ c¸c lÖnh Stack logic. §ã lµ c¸c lÖnh ALD (And load), OLD (Or load), LPS (Logic
push), LRD (Logic read) vµ LPP (Logic pop). LÖnh Stack logic ®−îc dïng ®Ó tæ
hîp, sao chôp hoÆc xo¸ c¸c mÖnh ®Ò logic. LAD kh«ng cã bé ®Õm dµnh cho lÖnh
Stack logic. STL sö dông c¸c lÖnh Stack logic ®Ó thùc hiÖn ph−¬ng tr×nh tæng thÓ cã
nhiÒu biÓu thøc con.
B¶ng lÖnh logic ®¹i sè boolean
38 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
LÖnh Chøc n¨ng To¸n h¹ng
O n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V (O) gi÷a gi¸ n:
trÞ logic cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt ®Çu tiªn I,Q,M,SM,
A n trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi vµo bÝt ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp. T,C,V
AN n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V (O) gi÷a gi¸
trÞ logic nghÞch ®¶o cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt
ON n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu cña ng¨n xÕp.
AI n LÖnh thùc hiÖn tøc thêi to¸n tö ^ (A) vµ V (O) n: I
gi÷a gi¸ trÞ logic cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bit (bit)
OI n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu cña ng¨n xÕp.
ANI n LÖnh thùc hiÖn to¸n tö ^ (A) vµ V(O) gi÷a gi¸ trÞ N: I
lo gic nghÞch ®¶o cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bÝt (bit)
ONI n ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®−îc ghi lai
vµo bÝt ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp.
C¸c lÖnh Stack logic nh− c¸c lÖnh:
- LÖnh ALD ( And Load): LÖnh tæ hîp gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai
cña ng¨n xÕp b»ng phÐp tÝnh logic A. KÕt qu¶ ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n
xÕp gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®−îc kÐo lªn mét bit.
VÝ dô:
LAD STL
39 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
LD I 1.0
LD I 1.1
I1.0 I1.1 Q1.1
O I 1.2
ALD
= Q 1.1
I1.2
- LÖnh OLD ( Or Load): LÖnh tæ hîp gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai
trong ng¨n xÕp b»ng phÐp tÝnh logic O. KÕt qu¶ ®−îc ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn trong
ng¨n xÕp, gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®−îc kÐo lªn mét bit.
VÝ dô:
LAD STL
LD I0.1
I0.1 I0.2 Q0.1 LD I0.2
LD I0.3
A I0.4
I0.3 I0.4 OLD
AND
= Q0.1
Tuy nhiªn trong nhiÒu tr−êng hîp ta cã thÓ dùa vµo tÝnh giao ho¸n cña c¸c phÐp
tÝnh A vµ O trong ®¹i sè Boolean cã thÓ biÕn ®æi m¹ch logic phøc t¹p thµnh m¹ch
40 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
logic ®¬n gi¶n sao cho khi lËp tr×nh Simatic S7-200 chóng ta kh«ng cÇn dïng c¸c
lÖnh Stack logic n÷a.
4. C¸c lÖnh so s¸nh.
Khi lËp tr×nh, nÕu c¸c quyÕt ®Þnh vÒ ®iÒu khiÓn ®−îc thùc hiÖn dùa trªn kÕt
qu¶ cña viÖc so s¸nh th× cã thÓ sö dông lÖnh so s¸nh theo byte, tõ hay tõ kÐp cña S7
– 200.
LAD sö dông lÖnh so s¸nh ®Ó so s¸nh c¸c gi¸ trÞ cña byte, tõ vµ tõ kÐp ( gi¸ trÞ thùc
hoÆc nguyªn). Nh÷ng lÖnh so s¸nh th−êng lµ: so s¸nh b»ng (=), lín h¬n hoÆc b»ng
(>=), nhá h¬n hoÆc b»ng (), nhá h¬n ( =
n1 n2
>=x
TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1> =n2.
Trong ®ã n lµ to¸n h¹ng: VW, QW, IW, MW, SMW
- LÖnh so s¸nh < =
n1 n2
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
- C¸c bé Timer ®−îc ®iÒu khiÓn bëi mét cæng vµo vµ gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi. Gi¸
trÞ ®Õm tøc thêi cña Timer ®−îc nhËp trong thanh ghi 2 Byte (gäi lµ T-Word) cña
Timer, x¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian trÔ kÓ tõ khi Timer ®−îc kÝch. Gi¸ trÞ ®Æt tr−íc
cña c¸c bé Timer ®−îc ký hiÖu trong LAD vµ STL lµ PT. Gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi cña
thanh ghi T- Word th−êng xuyªn ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc cña Timer.
- Mçi bé Timer ngoµi thanh ghi 2 byte T-Word l−u gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi cßn
cã mét bit, ký hiÖu lµ T- bit, chØ tr¹ng th¸i logic ®Çu ra. Gi¸ trÞ logic cña bit nµy phô
thuéc vµo kÕt qu¶ so s¸nh gi÷a gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc.
- Trong kho¶ng thêi gian tÝn hiÖu x(t) cã gi¸ trÞ logic 1, gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi
T-Word lu«n ®−îc cËp nhËt vµ thay ®æi t¨ng dÇn cho ®Õn khi nã ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i.
Khi gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi lín h¬n hay b»ng gi¸ trÞ ®Æt tr−íc th× T- bit cã gi¸ trÞ logic
1.
øng víi mçi lo¹i CPU vµ ®é ph©n gi¶i chóng ta cã gi¸ trÞ giíi h¹n cña bé
Timer vµ ®−îc ký hiÖu riªng, tuú theo ta sö dông lÖnh ton hay TONR.
B¶ng gi¸ trÞ giíi h¹n cña bé timer nh− sau:
§é
Gi¸ trÞ
LÖnh ph©n CPU212 CPU214 CPU224
cùc ®¹i
gi¶i
1ms 32,767s T32 T32, T96 T32, T96
T33÷T36, T33÷T36,
10ms 327,67s T33 ÷T36
TON T97 ÷T100 T97 ÷T100
T37÷T63, T37÷T63,
100ms 3276,7s T37÷T63
T101÷T127 T101÷T255
1ms 32,767s T0 T0, T64 T0, T64
T1 ÷ T4, T1÷T4,
TON 10ms 327,67s T1÷T4
T65 ÷T68 T65 ÷T68
R
T5 ÷T31, T5÷T31,
100ms 3276,7s T5÷T31
T69 ÷T95 T69÷T95
43 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
- B¸o c¸o tèt nghiÖp Lª M¹nh Hïng
6. LÖnh ®iÒu khiÓn bé ®Õm Counter
Counter lµ bé ®Õm thÓ hiÖn chøc n¨ng ®Õm theo s−ên xung trong S7 – 200.
Bé ®Õm Counter ®−îc chia lµm hai lo¹i: bé ®Õm tiÕn, ký hiÖu (CTU) vµ bé
®Õm tiÕn lïi, ký hiÖu (CTUD).
Bé ®Õm tiÕn CTU ®Õm sè s−ên lªn cña tÝn hiÖu logic ®Çu vµo tøc lµ ®Õm sè
lÇn thay ®æi tr¹ng th¸i logic 0 lªn 1 cña tÝn hiÖu. Sè s−ên xung ®Õm d−îc ghi vµo
thanh ghi 2 byte cña bé ®Õm giä lµ C_Word.
C_Word ®−îc gäi lµ gi¸ trÞ ®Õm tø thêi cña bé ®Õm vµ nã lu«n ®−îc so s¸nh
víi gi¸ trÞ ®Æt tr−íc cña bé ®Õm d−îc ký hiÖu lµ PV. Khi gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi b»ng
hoÆc lín h¬n gi¸ trÞ ®Æt tr−íc th× bé ®Õm b¸o ra ngoµi b»ng c¸ch ®Æt gi¸ trÞ logic 1
vµo bit ®Æc biÖt C_bit.
Bé ®Õm tiÕn còng nh− bé ®Õm tiÕn lïi ®Òu cã ph©n lèi víi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn
xo¸ ®Ó thùc hiÖn viÖc ®Æt l¹i chÕ ®ä khëi ph¸t ban ®Çu (Reset) cho bé ®Õm ®−îc ký
hiÖu b»ng ch÷ c¸i ®Çu R trong LAD hoÆc qui ®Þnh lµ tr¹ng th¸i logic bit ®Çu tiªn
cña ng¨n xÕp trong STL.
Bé ®Õm ®−îc Reset khi tÝn hiÖu xo¸ cã tÝn hiÖu logic lµ 1 hoÆc khi lÖnh R ®−îc thùc
hiÖn víi C_bit.
Víi tÝnh n¨ng ®a d¹ng, linh ho¹t vµ dÔ sö dông cña Simatic S7 – 200 chóng
t«i øng dông nã ®Ó thµnh lËp ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
44 Khoa c¬ ®iÖn – Tr−êng DHNNI - HN
Líp tù ®éng ho¸ 46
nguon tai.lieu . vn