Giáo trình PLC cơ bản (Phần 1)

Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 1 Lêi nãi ®Çu PLC : Programmable Logic Control. Lµ thiÕt bÞ Logic lËp tr×nh ®­îc, cho phÐp thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n logic th«ng qua ng«n ng÷ lËp tr×nh. Thµnh phÇn c¬ b¶n cña c¸c PLC S7 200 lµ khèi vi xö lý trung t©m, khèi VXL nµy ®iÒu khiÓn c¸c øng dông th«ng qua c¸c modul ( modul cã s½n vµ c¸c module më réng). ChÝnh nh÷ng ®Æc ®iÓm nµy céng víi kh¶ n¨ng lµm viÖc trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp vµ tÝnh tin cËy cao nªn ngµy nay PLC ®­îc øng dông rÊt nhiÒu trong hÇu hÕt c¸c ngµnh c«ng nghiÖp: §iÒu khiÓn nhiÖt ®é lß nung, ®iÒu khiÓn b¨ng t¶i, c¸c tr¹m trén, thang m¸y.. Do tÝnh øng dông cao cña PLC nªn ngµy nay tÊt c¶ c¸c ngµnh tù ®éng ho¸ nãi riªng vµ ngµnh ®iÖn - ®iÖn tö nãi chung trong tÊt c¸c c¸c tr­êng ®Òu ®­a PLC vµo trong ch­¬ng tr×nh ®µo t¹o cña m×nh nh»m gióp cho sinh viªn cã thªm cã héi tiÕp cËn víi c«ng nghÖ míi, ®ång thêi t¨ng kh¶ n¨ng lµm viÖc cña sinh viªn. Néi dông chÝnh cña tµi liÖu bao gåm 6 ch­¬ng: Ch­¬ng 1: §¹i c­¬ng vÒ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh Ch­¬ng 2: C¸c phÐp to¸n nhÞ ph©n cña PLC Ch­¬ng 3: C¸c phÐp to¸n sè cña PLC Ch­¬ng 4: Xö lý tÝn hiÖu Analog Ch­¬ng 5: PLC cña c¸c h·ng kh¸c Ch­¬ng 6: L¾p ®Æt m« h×nh ®iÒu khiÓn b»ng PLC Biªn so¹n Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 2 Ch­¬ng 1: §¹i c­¬ng vÒ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh Bµi 1.1: Tæng qu¸t vÒ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh I. §iÒu khiÓn nèi cøng vµ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh (PLC: Programmable Logic Control) lµ lo¹i thiÕt bị cho phÐp thùc hiÖn linh ho¹t c¸c thuËt to¸n ®iÒu khiÓn sè th«ng qua mét ng«n ng÷ lËp tr×nh. Sù ph¸t triÓn cña PLC ®· ®em l¹i nhiÒu thuËn lîi vµ lµm cho nã c¸c thao t¸c m¸y trë nªn nhanh, nh¹y, dÔ dµng vµ tin cËy h¬n. Nã cã kh¶ n¨ng thay thÕ hoµn toµn cho c¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn truyÒn thèng dïng r¬le (lo¹i thiÕt bÞ phøc t¹p vµ cång kÒnh) PLC cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ dÔ dµng vµ linh ho¹t dùa trªn viÖc lËp tr×nh, trªn c¸c lÖnh logic c¬ b¶n: kh¶ n¨ng ®Þnh thêi, ®Õm, gi¶i quyÕt c¸c vÊn ®Ò to¸n häc vµ c«ng nghÖ, kh¶ n¨ng t¹o lËp, gëi ®i, tiÕp nhËn nh÷ng tÝn hiÖu nh»m môc ®Ých kiÓm so¸t sù kÝch ho¹t hoÆc ®×nh chØ nh÷ng chøc n¨ng cña m¸y hoÆc mét d©y chuyÒn c«ng nghÖ. Nh­ vËy nh÷ng ®Æc ®iÓm lµm cho PLC cã tÝnh n¨ng ­u viÖt vµ thÝch hîp trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp: • Kh¶ n¨ng kh¸ng nhiÔu rÊt tèt. • CÊu tróc d¹ng module rÊt thuËn tiÖn cho viÖc thiÕt kÕ, më réng, c¶i t¹o n©ng cÊp... • Cã nh÷ng modul chuyªn dông ®Ó thùc hiÖn nh÷ng chøc n¨ng ®Æc biÖt hay nh÷ng modul truyÒn th«ng ®Ó kÕt nèi PLC víi m¹ng c«ng nghiÖp hoÆc m¹ng Internet... • Kh¶ n¨ng lËp tr×nh ®­îc, lËp tr×nh dÔ dµng còng lµ ®Æc ®iÓm quan träng ®Ó xÕp h¹ng mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng . • Yªu cÇu cña ng­êi lËp tr×nh kh«ng cÇn giái vÒ kiÕn thøc ®iÖn tö mµ chØ Hình 1.1 Hình daïng thöïc teá PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 3 cÇn n¾m v÷ng c«ng nghÖ s¶n xuÊt vµ biÕt chän thiÕt bÞ thÝch hîp lµ cã thÓ lËp tr×nh ®­îc. • Thuéc vµo hÖ s¶n xuÊt linh ho¹t do tÝnh thay ®æi ®­îc ch­¬ng tr×nh hoÆc thay ®æi trùc tiÕp c¸c th«ng sè mµ kh«ng cÇn thay ®æi l¹i c¸ch nèi d©y. Nh­ vËy, víi ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cña PLC, PLC trë thµnh bé ®iÒu khiÓn sè nhá gän, dÔ thay ®æi thuËt to¸n vµ ®Æc biÖt dÔ trao ®æi th«ng tin víi m«i tr­êng xung quanh (víi c¸c PL kh¸c hoÆc víi m¸y tÝnh). Toµn bé ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®­îc l­u nhí trong bé nhí PLC d­íi d¹ng c¸c khèi ch­¬ng tr×nh (khèi OB, FC hoÆc FB) vµ thùc hiÖn lÆp theo chu kú cña vßng quÐt. §Ó cã thÓ thùc hiÖn ®­îc mét ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, tÊt nhiªn PLC ph¶i cã tÝnh n¨ng nh­ mét m¸y tÝnh, nghÜa lµ ph¶i cã mét bé vi xö lý (CPU), mét hÖ ®iÒu hµnh, bé nhí ®Ó l­u ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, d÷ liÖu vµ c¸c cæng vµo/ra ®Ó giao tiÕp víi ®èi t­îng ®iÒu khiÓn vµ trao ®æi th«ng tin víi m«i tr­êng xung quanh. Bªn c¹nh ®ã, nh»m phôc vô bµi to¸n ®iÒu khiÓn sè, PLC cßn cÇn ph¶i cã Hình 1.3. Heä thoáng ñieàu khieån PLC Hình 1.2. Keát noái cô baûn cho PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 4 thªm c¸c khèi chøc n¨ng ®Æc biÖt kh¸c nh­ bé ®Õm (Counter), bé ®Þnh thêi (Timer) . ,. vµ nh÷ng khèi hµm chuyªn dông. II. So s¸nh PLC víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn th«ng th­êng kh¸c 1. HÖ thèng ®iÒu khiÓn r¬ le( truyÒn thèng) Khi h×nh thµnh PLC, ®ã lµ sù b¾t ®Çu cuéc c¸ch m¹ng c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt vµo nh÷ng n¨m 1960 & 1970, nh÷ng m¸y mãc tù ®éng ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng nh÷ng r¬ – le c¬ ®iÖn. Nh÷ng r¬ – le nµy ®­îc l¾p ®Æt cè ®Þnh bªn trong b¶ng ®iÒu khiÓn. Trong mét vµi tr­êng hîp, b¶ng ®iÒu khiÓn réng chiÕm kh«ng gian. Mäi kÕt nèi ë ngâ r¬ – le ph¶i ®­îc thùc hiÖn dÉn ®Õn ®i d©y ®iÖn th­êng kh«ng hoµn h¶o, nã ph¶i mÊt nhiÒu thêi gian v× nh÷ng r¾c rèi hÖ thèng vµ ®©y lµ vÊn ®Ò rÊt tèn thêi gian ®èi víi nhµ sö dông. H¬n n÷a, c¸c rê – le bÞ h¹n chÕ vÒ tiÕp ®iÓm. NÕu khi cã yªu cÇu hiÖu chØnh hay c¶i tiÕn th× m¸y ph¶i ngõng ho¹t ®éng, kh«ng gian l¾p ®Æt bÞ giíi h¹n, vµ nèi d©y ph¶i ®­îc lµm ®Ó phï hîp nh÷ng thay ®æi cña c«ng nghÖ. B¶ng ®iÒu khiÓn chØ cã thÓ ®­îc sö dông cho nh÷ng qu¸ tr×nh riªng biÖt nµo ®ã kh«ng ®ßi hái thay ®æi ngay thµnh hÖ thèng míi. Trong qu¸ tr×nh b¶o tr×, c¸c Hình 1.4. Heä thoáng ñieàu khieån duøng PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 5 kü thuËt viªn ph¶i ®­îc huÊn luyÖn tèt vµ giái trong viÖc gi¶i quyÕt nh÷ng sù cè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Nãi tãm l¹i, b¶ng ®iÒu khiÓn rê – le cæ ®iÓn lµ rÊt kÐm linh ho¹t vµ kh«ng thÓ thay thÕ ®­îc. *Nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn cæ ®iÓn + Cã qu¸ nhiÒu d©y trong b¶ng ®iÒu khiÓn + Sù thay ®æi hoµn toµn khã kh¨n + ViÖc söa ch÷a v« cïng phiÒn phøc v× b¹n ph¶i cÇn ®Õn nhµ kü thuËt giái + Tiªu thô ®iÖn n¨ng lín khi cuén d©y cña rê – le tiªu thô ®iÖn + Thêi gian dõng m¸y qu¸ dµi khi sù cè x¶y ra, v× ph¶i mÊt mét thêi gian dµi ®Ó söa ch÷a b¶ng ®iÒu khiÓn + Nã g©y ra thêi gian dõng m¸y l©u h¬n khi b¶o tr× vµ ®iÒu chØnh khi c¸c b¶n vÏ gèc kh«ng cßn nguyªn vÑn qua thêi gian nhiÒu n¨m. 2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng vi sö lý Lµ c¸ch dïng hÖ thèng ®iÒu khiÓn th«ng qua bé vi sö lý vµ viÕt ch­¬ng tr×nh ®Ó h­íng dÉn bé vi sö lý ®¸p øng víi mçi tÝn hiÖu ®Çu vµo. Do ®ã b»ng c¸ch thay ®æi lÖnh th× cã thÓ sö dông cïng 1 vi sö lý ®Ó ®iÒu khiÓn nhiÒu t×nh huèng kh¸c nhau 3. ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh - §­îc dùa vµo bé vi sö lý vµ sö dông bé nhí ch­¬ng tr×nh ®Ó l­u c¸c lÖnh vµ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng nh­ phÐp to¸n l«gic, ®Þnh giê, ®Õm, thuËt to¸n. . . - Víi sù xuÊt hiÖn cña bé ®iÒu khiÓn kh¶ lËp tr×nh, nh÷ng quan ®iÓm vµ thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn tiÕn bé to lín. Cã nhiÒu Ých lîi trong viÖc sö dông bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh. - Cïng víi sù ph¸t triÓn cña phÇn cøng vµ phÇn mÒm, PLC ngµy cµng t¨ng ®­îc c¸c tÝnh n¨ng còng nh­ lîi Ých cña nã trong ho¹t ®éng c«ng nghiÖp. - §iÖn n¨ng tiªu thô gi¶m ®¸ng kÓ v× PLC tiªu thô Ýt ®iÖn n¨ng. Chøc n¨ng tù chÈn ®o¸n cña PLC cho phÐp söa ch÷a dÔ dµng vµ nhanh chãng nhê tÝnh n¨ng gi¸m s¸t gi÷a ng­êi vµ m¸y (HMI). - KÝch th­íc cña PLC hiÖn nay ®­îc thu nhá nh­ng bé nhí vµ sè l­îng I/O cµng nhiÒu h¬n, c¸c øng dông cña PLC cµng m¹nh h¬n gióp ng­êi sö dông gi¶i quyÕt ®­îc nhiÒu vÊn ®Ò phøc t¹p trong ®iÒu khiÓn hÖ thèng. ChØ cÇn l¾p ®Æt mét lÇn (®èi víi s¬ ®å hÖ thèng, c¸c ®­êng nèi d©y, c¸c tÝn hiÖu ë ngâ vµo/ra . . .), mµ kh«ng ph¶i thay ®æi kÕt cÊu cña hÖ thèng sau nµy, gi¶m ®­îc sù tèn kÐm khi ph¶i thay ®æi l¾p ®Æt, ®æi thø tù ®iÒu khiÓn (®èi víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn Relay), - Kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi hÖ ®iÒu khiÓn cao h¬n (nh­ giao tiÕp gi÷a c¸c PLC ®Ó truyÒn d÷ liÖu ®iÒu khiÓn lÉn nhau), - HÖ thèng ®­îc ®iÒu khiÓn linh ho¹t h¬n. §é tin cËy cao v× PLC ®­îc thiÕt Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 6 kÕ ®Æc biÖt ®Ó ho¹t ®éng trong m«i tr­êng c«ng nghiÖp. Mét PLC cã thÓ ®­îc l¾p ®Æt ë nh÷ng n¬i cã ®é nhiÔu ®iÖn cao (Electrical Noise), vïng cã tõ truêng m¹nh, cã c¸c chÊn ®éng c¬ khÝ, nhiÖt ®é vµ ®é Èm m«i tr­êng cao. . . Kh¶ n¨ng quyÒn lùc mµ PLC thùc hiÖn ®­îc ®ã lµ sù phèi hîp gi÷a c¸c thiÕt ®iÒu khiÓn, gi¸m s¸t vµ truyÒn th«ng t¹o ra mét m¹ng s¶n xuÊt toµn cÇu: gi¸m s¸t, ®iÒu khiÓn vµ thu thËp d÷ liÖu (SCADA). - PLC cã thÓ sö dông cïng 1 thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn c¬ b¶n cho c¶ 1 hÖ thèng ®iÒu khiÓn. §Ó söa ®æi hÖ thèng ®iÒu khiÓn vµ c¸c quy t¾c ®ang ®­îc sö dông ng­êi ta chØ cÇn nhËp 1 tËp lÖnh kh¸c mµ kh«ng cÇn m¾c nèi l¹i d©y, nhê ®ã hÖ thèng linh ho¹t vµ hiÖu qu¶. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 7 Bµi 1.2: CÊu tróc phÇn cøng cña PLC 1. §¬n vÞ xö lý trung t©m (CPU Central Procesing Unit) Th­êng trong mçi PLC cã mét ®¬n vÞ xö lý trung t©m, ngoµi ra cßn cã mét sè lo¹i lín cã tíi hai ®¬n vÞ xö lý trung t©m dïng ®Ó thùc hiÖn nh÷ng chøc n¨ng ®iÒu khiÓn phøc t¹p vµ quan träng gäi lµ hot standby hay redundant. * §¬n vÞ xö lý "mét -bit": ThÝch hîp cho nh÷ng øng dông nhá, chØ ®¬n thuÇn lµ logic ON/OFF, thêi gian xö lý dµi, nh­ng kÕt cÊu ®¬n gi¶n nªn gi¸ thµnh h¹ vÉn ®­îc thÞ tr­êng chÊp nhËn. * §¬n vÞ xö lý "tõ - ng÷": • Xö lý nhanh c¸c th«ng tin sè, v¨n b¶n, phÐp tÝnh, ®o l­êng, ®¸nh gi¸, kiÓm tra. • CÊu tróc phÇn cøng phøc t¹p h¬n nhiÒu. Hình 1.5. Heä thoáng caáu truùc phaàn cöùng PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 8 • Gi¸ thµnh cao. - Nguyªn lý ho¹t ®éng: + Th«ng tin l­u tr÷ trong bé nhí ch­¬ng tr×nh gäi tuÇn tù (do ®· ®­îc ®iÒu khiÓn vµ kiÓm so¸t bëi bé ®Õm ch­¬ng tr×nh do ®¬n vÞ xö lý trung t©m khèng chÕ). + Bé xö lý liªn kÕt c¸c tÝn hiÖu (d÷ liÖu) ®¬n lÎ (theo mét quy ®Þnh nµo ®ã - do thuËt to¸n ®iÒu khiÓn) rót ra kÕt qu¶ lµ c¸c lÖnh cho ®Çu ra. + Sù thao t¸c tuÇn tù cña ch­¬ng tr×nh ®i qua mét chu tr×nh ®Çy ®ñ råi sau ®ã l¹i b¾t ®Çu l¹i tõ ®Çu thêi gian ®ã gäi lµ "thêi gian quÐt". + §o thêi gian mµ bé xö lý xö lý 1 Kbyte ch­¬ng tr×nh ®Ó lµm chØ tiªu ®¸nh gi¸ gi÷a c¸c PLC! Nh­ vËy bé vi xö lý quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng vµ chøc n¨ng cña PLC. Bé xö lý mét - bit Bé xö lý tõ - ng÷ Xö lý trùc tiÕp c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo (®Þa chØ ®¬n). C¸c tÝn hiÖu vµo/ra chØ cã thÓ ®­îc ®Þa chØ ho¸ th«ng qua tõ ng÷. Cung cÊp lÖnh nhá h¬n, th«ng th­êng chØ lµ mét quyÕt ®Þnh cã/ kh«ng. Cung cÊp tËp lÖnh lín h¬n, ®ßi hái ph¶i cã nh÷ng kiÕn thøc vÒ vi tÝnh. Ng«n ng÷ ®Çu vµo ®¬n gi¶n, kh«ng cÇn kiÕn thøc tÝnh to¸n Ng«n ng÷ ®Çu vµo phøc t¹p dïng cho viÖc cung cÊp lÖnh lín. Kh¶ n¨ng h¹n chÕ trong viÖc xö lý d÷ liÖu sè (kh«ng cã chøc n¨ng to¸n häc vµ logic). Thu thËp vµ xö lý d÷ liÖu sè. Ch­¬ng tr×nh thùc hiÖn liªn tiÕp, kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n, thêi gian cña chu tr×nh t­¬ng ®èi dµi. C¸c qu¸ tr×nh thêi gian tíi h¹n ®­îc ®Þa chØ ho¸ qua c¸c lÖnh gi¸n ®o¹n hoÆc chuyÓn ®æi ®iÒu khiÓn khÈn cÊp. ChØ phèi ®­îc víi m¸y tÝnh ®¬n gi¶n. Phèi ghÐp víi m¸y tÝnh hoÆc hÖ thèng c¸c m¸y tÝnh. Kh¶ n¨ng xö lý c¸c tÝn hiÖu t­¬ng tù bÞ h¹n chÕ. Xö lý tÝn hiÖu t­¬ng tù ë c¶ ®Çu vµo vµ ®Çu ra. 2. Bé nhí: Bao gåm c¶ RAM, ROM, EEPROM PLC th­êng yªu cÇu bé nhí trong c¸c tr­êng hîp : Lµm bé ®Þnh thêi cho c¸c kªnh tr¹ng th¸i I/O. Lµm bé ®Öm tr¹ng th¸i c¸c chøc n¨ng trong PLC nh­ ®Þnh thêi, ®Õm, ghi c¸c Relay. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 9 Mçi lÖnh cña ch­¬ng tr×nh cã mét vÞ trÝ riªng trong bé nhí, tÊt c¶ mäi vÞ trÝ trong bé nhí ®Òu ®­îc ®¸nh sè, nh÷ng sè nµy chÝnh lµ ®Þa chØ trong bé nhí . §Þa chØ cña tõng « nhí sÏ ®­îc trá ®Õn bëi mét bé ®Õm ®Þa chØ ë bªn trong bé vi xö lý. Bé vi xö lý sÏ gi¸ trÞ trong bé ®Õm nµy lªn mét tr­íc khi xö lý lÖnh tiÕp theo . Víi mét ®Þa chØ míi , néi dung cña « nhí t­¬ng øng sÏ xuÊt hiÖn ë ®Çu ra, qu¸ tr×nh nµy ®­îc gäi lµ qu¸ tr×nh ®äc . Bé nhí bªn trong PLC ®­îc t¹o bëi c¸c vi m¹ch b¸n dÉn, mçi vi m¹ch nµy cã kh¶ n¨ng chøa 2000 -16000 dßng lÖnh , tïy theo lo¹i vi m¹ch. Trong PLC c¸c bé nhí nh­ RAM, EPROM ®Òu ®­îc sö dông . RAM (Random Access Memory ) cã thÓ n¹p ch­¬ng tr×nh, thay ®æi hay xãa bá néi dung bÊt kú lóc nµo. Néi dung cña RAM sÏ bÞ mÊt nÕu nguån ®iÖn nu«i bÞ mÊt . §Ó tr¸nh t×nh tr¹ng nµy c¸c PLC ®Òu ®­îc trang bÞ mét pin kh«, cã kh¶ n¨ng cung cÊp n¨ng l­îng dù tr÷ cho RAM tõ vµi th¸ng ®Õn vµi n¨m. Trong thùc tÕ RAM ®­îc dïng ®Ó khëi t¹o vµ kiÓm tra ch­¬ng tr×nh. Khuynh h­íng hiÖn nay dïng CMOS RAM nhê kh¶ n¨ng tiªu thô thÊp vµ tuæi thä lín . EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) lµ bé nhí mµ ng­êi sö dông b×nh th­êng chØ cã thÓ ®äc chø kh«ng ghi néi dung vµo ®­îc. Néi dung cña EPROM kh«ng bÞ mÊt khi mÊt nguån , nã ®­îc g¾n s½n trong m¸y, ®· ®­îc nhµ s¶n xuÊt n¹p vµ chøa hÖ ®iÒu hµnh s½n. NÕu ng­êi sö dông kh«ng muèn më réng bé nhí th× chØ dïng thªm EPROM g¾n bªn trong PLC. Trªn PG (Programer) cã s½n chç ghi vµ xãa EPROM. M«i tr­êng ghi d÷ liÖu thø ba lµ ®Üa cøng ho¹c ®Üa mÒm, ®­îc sö dông trong m¸y lËp tr×nh . §Üa cøng ho¨ïc ®Üa mÒm cã dung l­îng lín nªn th­êng ®­îc dïng ®Ó l­u nh÷ng ch­¬ng tr×nh lín trong mét thêi gian dµi . * KÝch th­íc bé nhí : - C¸c PLC lo¹i nhá cã thÓ chøa tõ 300 ÷1000 dßng lÖnh tïy vµo c«ng nghÖ chÕ t¹o . - C¸c PLC lo¹i lín cã kÝch th­íc tõ 1K ÷ 16K, cã kh¶ n¨ng chøa tõ 2000 - 16000 dßng lÖnh. Ngoµi ra cßn cho phÐp g¾n thªm bé nhí më réng nh­ RAM , EPROM. 3. Khèi vµo/ra Ho¹t ®éng xö lý tÝn hiÖu bªn trong PLC: 5VDC, 15VDC (®iÖn ¸p cho hä TTL & CMOS). Trong khi ®ã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn bªn ngoµi cã thÓ lín h¬n. kho¶ng 24VDC ®Õn 240VDC hay 110VAC ®Õn 220VAC víi dßng lín. Khèi giao tiÕp vµo ra cã vai trß giao tiÕp gi÷a m¹ch vi ®iÖn tö cña PLC víi m¹ch c«ng suÊt bªn ngoµi. Thùc hiÖn chuyÓn møc ®iÖn ¸p tÝn hiÖu vµ c¸ch ly b»ng m¹ch c¸ch ly quang (Opto-isolator) trªn c¸c khèi vµo ra. Cho phÐp tÝn hiÖu Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 10 nhá ®i qua vµ ghim c¸c tÝn hiÖu cã møc cao xuèng møc tÝn hiÖu chuÈn. T¸c dông chèng nhiÔu tèt khi chuyÓn c«ng t¾c b¶o vÖ qu¸ ¸p tõ nguån cung cÊp ®iÖn lªn ®Õn ®iÖn ¸p 1500V. • Ngâ vµo: nhËn trùc tiÕp tÝn hiÖu tõ c¶m biÕn. • Ngâ ra: lµ c¸c transistor, r¬le hay triac vËt lý. 4. ThiÕt bÞ lËp tr×nh Cã 2 lo¹i thiÕt bÞ cã thÓ lËp tr×nh ®­îc ®ã lµ - C¸c thiÕt bÞ chuyªn dông ®èi víi tõng nhãm PLC cña h·ng t­¬ng øng. - M¸y tÝnh cã cµi ®Æt phÇn mÒm lµ c«ng cô lý t­ëng nhÊt. 5. HÖ thèng bus HÖ thèng Bus lµ tuyÕn dïng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu, hÖ thèng gåm nhiÒu ®­êng tÝn hiÖu song song : - Address Bus : Bus ®Þa chØ dïng ®Ó truyÒn ®Þa chØ ®Õn c¸c Modul kh¸c nhau. - Data Bus : Bus dïng ®Ó truyÒn d÷ liÖu. - Control Bus : Bus ®iÒu khiÓn dïng ®Ó truyÒn c¸c tÝn hiÖu ®Þnh th× vµ ®iÓu khiÓn ®ång bé c¸c ho¹t ®éng trong PLC . Trong PLC c¸c sè liÖu ®­îc trao ®æi gi÷a bé vi xö lý vµ c¸c modul vµo ra th«ng qua Data Bus. Address Bus vµ Data Bus gåm 8 ®­êng, ë cïng thêi ®iÓm cho phÐp truyÒn 8 bit cña 1 byte mét c¸ch ®ång thêi hay song song. NÕu mét modul ®Çu vµo nhËn ®­îc ®Þa chØ cña nã trªn Address Bus , nã sÏ chuyÓn tÊt c¶ tr¹nh th¸i ®Çu vµo cña nã vµo Data Bus. NÕu mét ®Þa chØ byte cña 8 ®Çu ra xuÊt hiÖn trªn Address Bus, modul ®Çu ra t­¬ng øng sÏ nhËn ®­îc d÷ liÖu tõ Data bus. Control Bus sÏ chuyÓn c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo theo dâi chu tr×nh ho¹t ®éng cña PLC . C¸c ®Þa chØ vµ sè liÖu ®­îc chuyÓn lªn c¸c Bus t­¬ng øng trong mét thêi gian h¹n chÕ. HÖ thèng Bus sÏ lµm nhiÖm vô trao ®æi th«ng tin gi÷a CPU, bé nhí vµ I/O . Bªn c¹ch ®ã, CPU ®­îc cung cÊp mét xung Clock cã tÇn sè tõ 1- 8 MHZ. Xung nµy quyÕt ®Þnh tèc ®é ho¹t ®éng cña PLC vµ cung cÊp c¸c yÕu tè vÒ ®Þnh thêi, ®ång hå cña hÖ thèng. 6. Modul qu¶n lý viÖc phèi ghÐp Dïng ®Ó phèi ghÐp bé PLC víi c¸c thiÕt bÞ bªn ngoµi nh­ m¸y tÝnh, thiÕt bÞ lËp tr×nh, b¶ng vËn hµnh vµ m¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp. 7. Bµi tËp: Kh¶o s¸t phÇn cøng cña PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 11 Bµi 1.3: ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lËp tr×nh S7-200 1. §Þa chØ c¸c ®Çu vµo ®Çu ra §Þa chØ ®Çu vµo §Þa chØ ®Çu ra 2. PhÇn ch÷ chØ vÞ trÝ vµ kÝch th­íc « nhí §Ó truy cËp mét bit trong mét vïng bé nhí, ta ph¶i ®Þnh râ ®Þa chØ, c¸i mµ bao gåm viÖc nhËn biÕt vïng bé nhí, ®Þa chØ byte vµ sè bit. H×nh vÏ biÓu diÔn mét vÝ dô vÒ viÖc truy cËp mét bit (®iÒu nµy cã thÓ ®­îc gäi lµ ®Þa chØ “byte.bit”). Trong vÝ dô nµy, vïng bé nhí vµ ®Þa chØ byte (I = ®Çu XXX.X I: §Çu vµo (Ngâ vµo) Q: §Çu ra ( Ngâ ra) Sè byte Sè bÝt Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 12 vµo, vµ 3 = byte 3) lµ tiÕp theo bëi mét dÊu chÊm (“.”) ®Ó ph©n biÖt ®Þa chØ bit (bit 4). Truy cËp mét bit cña d÷ liÖu trong bé nhí CPU (§Þa chØ byte.bit) Ta cã thÓ truy cËp trong c¸c vïng bé nhí CPU bÊt kú (V, I, Q, M, S, L vµ SM) nh­ c¸c byte, tõ, tõ kÐp b»ng viÖc sö dông ®Þnh d¹ng ®Þa chØ byte. §Ó truy cËp mét byte, tõ hoÆc tõ kÐp cña d÷ liÖu trong bé nhí CPU, b¹n ph¶i x¸c ®Þnh ®Þa chØ trong mét c¸ch t­¬ng tù ®Ó x¸c ®inh ®Þa chØ cho mét bit. VÊn ®Ò nµy bao gåm mét vïng nh©n biÕt, x¸c ®Þnh cì d÷ liÖu vµ ®Þa chØ byte b¾t ®Çu cña gi¸ trÞ byte, tõ hoÆc tõ kÐp, nh­ minh häa trong. D÷ liÖu trong c¸c vïng bé nhí CPU kh¸c (nh­ lµ T, C, HC vµ c¸c thanh tæng) lµ ®­îc truy cËp bëi viÖc sö dông mét ®Þnh d¹ng ®Þa chØ bao gåm mét vïng nhËn biÕt vµ mét sè thiÕt bÞ. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 13 So s¸nh byte, tõ vµ tõ kÐp truy cËp tíi ®Þa chØ t­¬ng tù. 3. PhÇn sè chØ ®Þa chØ cña byte hoÆc bÝt B¶ng minh häa ph¹m vi cña gi¸ trÞ sè nguyªn cã thÓ ®­îc miªu t¶ bëi c¸c cì kh¸c nhau cña d÷ liÖu. C¸c gi¸ trÞ sè thùc lµ ®­îc truy cËp trong c¸c ®é dµi tõ kÐp. B¶ng: X¸c ®Þnh cì d÷ liÖu vµ c¸c ph¹m vi sè nguyªn ®­îc kÕt hîp. Cì d÷ liÖu Ph¹m vi sè nguyªn kh«ng dÊu Ph¹m vi sè nguyªn cã dÊu C¬ sè 10 C¬ sè 16 C¬ sè 10 C¬ sè 16 B (Byte) Gi¸ trÞ 8 bit 0 ®Õn 255 0 ®Õn FF –128 ®Õn 127 80 ®Õn 7F W (Tõ) Gi¸ trÞ 16 bit 0 ®Õn 65 535 0 ®Õn FFFF –32,768 ®Õn 32,767 8000 ®Õn 7FFF D (Tõ kÐp- Dword) Gi¸ trÞ 32 bit 0 ®Õn 4,294,967,295 0 ®Õn FFFF FFFF - 2,147,483,648 ®Õn 2,147,483,647 8000 0000 ®Õn 7FFF FFFF 4. CÊu tróc bé nhí S7-200 a Ph©n chia bé nhí Bé nhí cña S7-200 ®­îc chia thµnh 4 vïng cã mét tô ®iÖn lµm 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, cã thÓ ®äc ghi ®­îc trong toµn vïng, ngo¹i trõ c¸c bit nhí ®Æc biÖt SM (Special memory) chØ cã thÓ truy nhËp ®Ó ®äc. H×nh vÏ 6.4 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 14 m« t¶ bé nhí trong vµ ngoµi cña PLC, bao gåm: - Vïng ch­¬ng tr×nh: miÒn bé nhí ®­îc sö dông ®Ó l­u tr÷ c¸c lÖnh ch­¬ng tr×nh. - Vïng tham sè: miÒn l­u tr÷ c¸c tham sè nh­ tõ khãa, ®Þa chØ tr¹m,. . còng gièng nh­ vïng ch­¬ng tr×nh. - Vïng d÷ liÖu: ®­îc sö dông ®Ó cÊt c¸c d÷ liÖu cña ch­¬ng tr×nh bao gåm c¸c kÕt qu¶ c¸c phÐp tÝnh, bé ®Öm truyÒn th«ng. . . - Vïng ®èi t­îng: Timer, counter, bé ®Õm tèc ®é cao vµ c¸c cæng vµo/ra t­¬ng tù ®­îc ®Æt trong vïng nhí cuèi cïng. Vïng nhí d÷ liÖu vµ vïng nhí ®èi t­îng cã ý nghÜa quan träng trong viÖc thùc hiÖn mét ch­¬ng tr×nh. b. Vïng d÷ liÖu. Vïng d÷ liÖu lµ mét miÒn nhí ®éng. Nã cã thÓ ®­îc truy cËp theo tõng bit, tõng byte, tõng tõ ®¬n, hoÆc theo tõng tõ kÐp vµ ®­îc sö dông lµm miÒn l­u tr÷ d÷ liÖu cho c¸c thuËt to¸n, hµm truyÒn th«ng, lËp b¶ng, hµm dÞch chuyÓn, xoay vßng thanh ghi, con trá ®Þa chØ,. . . Ghi c¸c d÷ liÖu kiÓu b¶ng bÞ h¹n chÕ rÊt nhiÒu v× c¸c d÷ liÖu nµy th­êng chØ ®­îc sö dông theo nh÷ng môc ®Ých nhÊt ®Þnh. Vïng d÷ liÖu l¹i ®­îc chia thµnh nh÷ng miÒn nhí nhá víi c¸c c«ng dông kh¸c nhau. Chóng ®­îc ký hiÖu b»ng c¸c ch÷ c¸i ®Çu cña tªn tiÕng Anh, ®Æc tr­ng cho c«ng dông riªng cña chóng nh­ sau: - V: Variable memory - I: Input image register - O: Output image register - M: Internal memory bits H×nh 1.5. Ph©n chia bé nhí cña S7-200 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 15 - SM: Special memory bits c. Vïng ®èi t­îng. Vïng ®èi t­îng ®­îc sö dông ®Ó l­u tr÷ d÷ liÖu cho c¸c ®èi t­îng lËp tr×nh nh­ c¸c gi¸ trÞ tøc thêi, gi¸ trÞ ®Æt tr­íc cña bé ®Õm Counter, bé ®Þnh thêi Timer. D÷ liÖu kiÓu ®èi t­îng bao gåm c¸c Timer, Counter, c¸c bé ®Õm tèc ®é cao, bé ®Öm vµo/ra t­¬ng tù vµ c¸c thanh ghi Accumulator(AC). KiÓu d÷ liÖu ®èi t­îng bÞ h¹n chÕ rÊt nhiÒu v× c¸c d÷ liÖu kiÓu ®èi t­îng chØ ®­îc ghi theo môc ®Ých cÇn sö dông ®èi t­îng ®ã. B¶ng ®Æc ®iÓm vµ giíi h¹n vïng nhí cña CPU S7 22x. 5. Bµi tËp - Kh¶o s¸t c¸c ®Þa chØ PLC, so s¸nh g÷a c¸c CPU221 vµ CPU 224 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 16 Bµi 1.4: Xö lý ch­¬ng tr×nh 1. Vßng quÐt ch­¬ng tr×nh - Trong suèt qu¸ tr×nh ho¹t ®éng, CPU ®äc hoÆc quÐt (scan) d÷ liÖu hoÆc tr¹ng th¸i cña c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi th«ng qua ®Çu vµo, sau ®ã thùc hiÖn c¸c ch­¬ng tr×nh trong bé nhí nh­ sau: + Tõ bé ®Öm ch­¬ng tr×nh sÏ nhËn lÖnh tõ bé nhí ch­¬ng tr×nh ®­a ra thanh ghi lÖnh ®Ó thi hµnh. Ch­¬ng tr×nh ë d¹ng STL (Statement List – D¹ng lÖnh liÖt kª) hay ë d¹ng LADDER (d¹ng h×nh thang) sÏ ®­îc dÞch ra ng«n ng÷ m¸y cÊt trong bé nhí ch­¬ng tr×nh. + Sau khi thùc hiÖn xong ch­¬ng tr×nh, + TruyÒn th«ng néi bé vµ kiÓm lçi + CPU sÏ göi hoÆc cËp nhËt tÝn hiÖu tíi c¸c thiÕt bÞ, ®­îc ®iÒu khiÓn th«ng qua m«®un xuÊt. - Mét chu kú vßng quÐt gåm ®äc tÝn hiÖu ë ®Çu vµo, thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, truyÒn th«ng néi bé, tù kiÓm tra lçi vµ gëi cËp nhËt tÝn hiÖu ë ®Çu ra ®­îc gäi lµ mét chu kú quÐt. Nh­ vËy t¹i thêi ®iÓm thùc hiÖn lÖnh vµo/ra th× lÖnh kh«ng xö lý trùc tiÕp víi cæng vµo ra mµ sÏ xö lý th«ng qua bé nhí ®Öm. NÕu cã sö dông ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t hoÆc ch­¬ng tr×nh con t­¬ng øng víi tõng tÝn hiÖu ng¾t sÏ ®­îc so¹n th¶o vµ cµi ®Æt nh­ mét bé phËn ch­¬ng tr×nh. Ch­¬ng tr×nh ng¾t chØ thùc hiÖn trong vßng quÐt khi xuÊt hiÖn tÝn hiÖu ng¾t vµ cã thÓ x¶y ra ë bÊt k× ®iÓm nµo trong vßng quÐt. Chu kú quÐt mét vßng cña PLC ®­îc m« t¶ nh­ h×nh vÏ. Thùc tÕ khi PLC thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh (Program Execution), PLC khi cËp nhËt tÝn hÖ ngâ vµo (ON/OFF), c¸c tÝn hiÖu nµy kh«ng ®­îc truy xuÊt tøc thêi ®Ó ®­a ra (Update) ë ®Çu ra mµ qu¸ tr×nh cËp nhËt tÝn hiÖu ë ®Çu ra (ON/OFF) ph¶i theo hai b­íc: khi xö lý thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, vi (I) (II) (III) (IV) (V) H×nh 1.6. Vßng quÐt ch­¬ng tr×nh PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 17 xö lý sÏ chuyÓn ®æi c¸c møc logic t­¬ng øng ë ®Çu ra trong “ch­¬ng tr×nh néi” (®· ®­îc lËp tr×nh), c¸c møc logic nµy sÏ chuyÓn ®æi ON/OFF.Tuy nhiªn lóc nµy c¸c tÝn hiÖu ë ®Çu ra “thËt” (tøc tÝn hiÖu ®­îc ®­a ra t¹i Module out) vÉn ch­a ®­îc ®­a ra. Khi xö lý kÕt thóc ch­¬ng tr×nh xö lý, viÖc chuyÓn ®æi c¸c møc logic (cña c¸c tiÕp ®iÓm) ®· hoµn thµnh th× viÖc cËp nhËt c¸c tÝn hiÖu ë ®Çu ra míi thùc sù t¸c ®éng lªn ngâ ra ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c thiÕt bÞ ë ®Çu ra. Th­êng viÖc thùc thi mét vßng quÐt x¶y ra víi thêi gian rÊt ng¾n, mét vßng quÐt ®¬n (single scan) cã thêi gian thùc hiÖn mét vßng quÐt tõ 1ms tíi 100ms. ViÖc thùc hiÖn mét chu kú quÐt dµi hay ng¾n cßn phô thuéc vµo tèc ®é xö lý lÖnh, ®é dµi cña ch­¬ng tr×nh vµ c¶ møc ®é giao tiÕp gi÷a PLC víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi (mµn h×nh hiÓn thÞ. . .). - Vi xö lý chØ cã ®äc ®­îc tÝn hiÖu ë ®Çu vµo chØ khi nµo tÝn hiÖu nµy t¸c ®éng víi kho¶ng thêi gian lín h¬n mét chu kú quÐt. NÕu thêi gian t¸c ®éng ë ®Çu vµo nhá h¬n mét chu kú quÐt th× vi xö lý xem nh­ kh«ng cã tÝn hiÖu nµy. Tuy nhiªn trong thùc tÕ s¶n xuÊt, th­êng c¸c hÖ thèng chÊp hµnh lµ c¸c hÖ thèng c¬ khÝ nªn tèc ®é quÐt nh­ trªn cã thÓ ®¸p øng ®­îc c¸c chøc n¨ng cña d©y chuyÒn s¶n xuÊt. §Ó kh¾c phôc kho¶ng thêi gian quÐt dµi, ¶nh h­ëng ®Õn chu tr×nh s¶n xuÊt, c¸c nhµ thiÕt kÕ cßn thiÕt kÕ hÖ thèng PLC cËp nhËt tøc thêi,dïng bé ®Õm tèc ®é cao (High Speed Counter) c¸c hÖ thèng nµy th­êng ®­îc ¸p dông cho c¸c PLC lín cã sè l­îng I/O nhiÒu, truy cËp vµ xö lý l­îng th«ng tin lín. 2. CÊu tróc ch­¬ng tr×nh S7-200 C¸c ch­¬ng tr×nh cho 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 c¸c 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 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 18 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 ®­îc nhãm l¹i 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 do trén lÉn c¸c ch­¬ng tr×nh con vµ ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t ë sau ch­¬ng tr×nh chÝnh 3. Ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh LËp tr×nh cho S7 - 200 vµ c¸c PLC kh¸c cña h·ng Siemens dùa trªn 3 ph­¬ng ph¸p c¬ b¶n: Ph­¬ng ph¸p h×nh thang (Ladder logic _ LAD). Ph­¬ng ph¸p khèi hµm (Function Block Diagram _ FBD). Ph­¬ng ph¸p liÖt kª c©u lÖnh (Statement List _ STL). Ch­¬ng nµy sÏ giíi thiÖu c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña ba ph­¬ng ph¸p vµ c¸ch sö dông chóng trong lËp tr×nh. NÕu ch­¬ng tr×nh ®­îc viÕt theo ng«n ng÷ LAD (hoÆc FBD) th× cã thÓ ch­yÓn sang ng«n ng÷ STL hay FBD (hoÆc LAD) t­¬ng øng. Nh­ng kh«ng ph¶i bÊt cø ch­¬ng tr×nh viÕt theo STL nµo còng chuyÓn sang ng«n ng÷ LAD hay FBD ®­îc. Bé tËp lªnh STL ®­îc tr×nh bµy trong tµi liÖu nµy ®Òu cã mét chøc n¨ng nh­ c¸c tiÕp ®iÓm, cuén d©y, c¸c hép (trong LAD) hay IC sè trong FBD. Nh÷ng lÖnh nµy ph¶i phèi hîp ®­îc tr¹ng th¸i c¸c tiÕp ®iÓm ®Ó quyÕt ®Þnh vÒ gi¸ trÞ tr¹ng th¸i ®Çu ra hoÆc gi¸ trÞ logic cho phÐp hoÆc kh«ng cho phÐp thùc chøc n¨ng cña mét (hay nhiÒu) cuén d©y hoÆc hép. Trong lËp tr×nh l«gic th­êng hay sö dông hai ng«n ng÷ LAD vµ STL v× nã gÇn gòi h¬n ®èi víi chuyªn ngµnh ®iÖn. Sau ®©y lµ nh÷ng ®Þnh nghÜa cÇn ph¶i n¾m khi b¾t tay vµo thiÕt kÕ mét ch­¬ng tr×nh: a. §Þnh nghÜa vÒ LAD: LAD lµ ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å häa. Nh÷nh thµnh phÇn c¬ b¶n dïng trong LAD t­¬ng øng víi nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n dïng trong b¶ng m¹ch r¬le. + TiÕp ®iÓm cã hai lo¹i: Th­êng ®ãng Th­êng hë + Cuén d©y (coil): + Hép (box): M« t¶ c¸c hµm kh¸c nhau, nã lµm viÖc khi cã tÝn hiÖu ®­a ®Õn hép. Cã c¸c nhãm hép sau: hép c¸c bé ®Þnh thêi, hép c¸c bé ®Õm, hép di Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 19 chuyÓn d÷ liÖu, hép c¸c hµm to¸n häc, hép trong truyÒn th«ng m¹ng... + M¹ng LAD: Lµ m¹ch nèi c¸c phÇn tö thµnh mét m¹ng hoµn thiÖn, c¸c phÇn tö nh­ cuén d©y hoÆc c¸c hép ph¶i ®­îc m¾c ®óng chiÒu. Nguån ®iÖn cã hai ®­êng chÝnh, mét ®­êng bªn tr¸i thÓ hiÖn d©y nãng, mét ®­êng bªn ph¶i lµ d©y trung tÝnh (neutral) nh­ng kh«ng ®­îc thÓ hiÖn trªn giao diÖn lËp tr×nh. Mét m¹ch lµm viÖc ®­îc khi c¸c phÇn tö ®­îc m¾c ®óng chiÒu vµ kÝn m¹ch. b. §Þnh nghÜa vÒ STL: Lµ ph­¬ng ph¸p thÓ hiÖn ch­¬ng tr×nh d­íi d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh. §Ó t¹o ra mét ch­¬ng tr×nh b»ng STL, ng­êi lËp tr×nh cÇn ph¶i hiÓu râ ph­¬ng thøc sö dông 9 bit trong ng¨n xÕp (stack) logic cña S7 200. Ng¨n xÕp lµ mét khèi 9 bit chång lªn nhau tõ S0 - S8, nh­ng tÊt c¶ c¸c thuËt to¸n liªn quan ®Õn ng¨n xÕp ®Òu lµm viÖc víi bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai (S0 vµ S1) cña ng¨n xÕp. gi¸ trÞ logic míi cã thÓ ®­îc gëi hoÆc nèi thªm vµo ng¨n xÕp. Hai bit S0 vµ S1 phèi hîp víi nhau th× ng¨n xÕp ®­îc kÐo lªn mét bit. Ng¨n xÕp cña S7 200 (logic stack): c. Function Data Block (FDB): lập tr×nh dựa trªn c¸c khối logic cơ bản AND, OR 4. Bµi tËp: Kh¶o s¸t c¸c ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 20 Bµi 1.5: KÕt nèi d©y gi÷a PLC vµ thiÕt bÞ ngo¹i vi 1. Giíi thiÖu CPU 222 a. C¸c ®Ìn tr¹ng th¸i: • §Ìn RUN-mµu xanh: ChØ ®Þnh PLC ë chÕ ®é lµm viÖc vµ thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh ®· ®­îc n¹p vµo bé nhí ch­¬ng tr×nh. • §Ìn STOP-mµu vµng: ChØ ®Þnh PLC ë chÕ ®é STOP, dõng ch­¬ng tr×nh ®ang thùc hiÖn l¹i (c¸c ®Çu ra ®Òu ë chÕ ®é off). • §Ìn SF-mµu ®á, ®Ìn b¸o hiÖu hÖ thèng bÞ háng cã nghÜa lµ lçi phÇn cøng hoÆc hÖ ®iÒu hµnh. ë ®©y cÇn ph©n biÖt râ lçi hÖ thèng víi lçi ch­¬ng tr×nh ng­êi dïng, khi lçi ch­¬ng tr×nh ng­êi dïng th× CPU kh«ng thÓ nhËn biÕt ®­îc v× tr­íc khi download xuèng CPU, phÇn mÒm lËp tr×nh ®· lµm nhiÖm vô kiÓm tra tr­íc khi dÞch sang m· m¸y. • §Ìn Ix.x-mµu xanh: ChØ ®Þnh tr¹ng th¸i On/Off cña ®Çu vµo sè. H×nh 1.7. S7-200 CPU 222 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 21 • §Ìn Qx.x-mµu xanh: ChØ ®Þnh tr¹ng th¸i On/Off cña ®Çu ra sè. • b. Port truyÒn th«ng S7-200 sö dông Port truyÒn th«ng nèi tiÕp: RS 485 protocol, 9 ch©n sö dông cho viÖc phèi ghÐp víi PC, PG, TD200, TD200C, OP, m¹ng biÕn tÇn, m¹ng c«ng nghiÖp. Tèc ®é truyÒn - nhËn d÷ liÖu theo kiÓu PPI ë tèc ®é chuÈn lµ 9600 baud. Tèc ®é truyÒn - nhËn d÷ liÖu theo kiÓu Freeport lµ 300 - 38400 baud. c. C«ng t¾c chän chÕ ®é: • C«ng t¾c chän chÕ ®é RUN: Cho phÐp PLC thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, khi ch­¬ng tr×nh gÆp lçi hoÆc gÆp lÖnh STOP th× PLC sÏ tù ®éng chuyÓn sang chÕ ®é STOP mÆc dï c«ng t¾c vÉn ë chÕ ®é RUN (nªn quan s¸t ®Ìn tr¹ng th¸i). • C«ng t¾c chän chÕ ®é STOP: Khi chuyÓn sang chÕ ®é STOP, dõng c­ìng bøc ch­¬ng tr×nh ®ang ch¹y, c¸c tÝn hiÖu ra lóc nµy ®Òu vÒ off. • C«ng t¾c chän chÕ ®é TERM: cho phÐp ng­êi vËn hµnh chän mét trong hai chÕ ®é RUN/STOP tõ xa, ngoµi ra ë chÕ ®é nµy ®­îc dïng ®Ó download ch­¬ng tr×nh ng­êi dïng. d. VÝt chØnh ®Þnh t­¬ng tù: Mçi CPU cã tõ 1 ®Õn 2 vÝt chØnh ®Þnh t­¬ng tù, cã thÓ xoay ®­îc mét gãc 2700, dïng ®Ó thay ®æi gi¸ trÞ cña biÕn sö dông trong ch­¬ng tr×nh. e. Pin vµ nguån nu«i bé nhí: Sö dông tô v¹n n¨ng vµ pin. Khi n¨ng l­îng cña tô bÞ c¹n kiÖt PLC sÏ tù ®éng chuyÓn sang sö dông n¨ng l­îng tõ pin. f. Giao tiÕp víi thiÕt bÞ ngo¹i vi: - ThiÕt bÞ lËp tr×nh lo¹i PGxx (bµn lËp tr×nh cÇm tay) ®­îc trang bÞ s½n phÇn mÒm lËp tr×nh, chØ lËp tr×nh ®­îc víi ng«n ng÷ STL. - M¸y tÝnh PC: HÖ ®iÒu hµnh Win 98/2000/NT4.x/XP/. . . Trªn ®ã cã cµi ®Æt phÇn mÒm Step7 Micro/Win 32 hoÆc Step7 Micro/Dos. HiÖn nay hÇu hÕt sö dông Step7 Mcro/Win 32 version 3.0, 3.2, 4.0, 5.0.. . cho phÐp ng­êi lËp tr×nh Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 22 cã thÓ xem ®­îc gi¸ trÞ, tr¹ng th¸i còng nh­ ®å thÞ cña c¸c biÕn. Nh­ng chØ sö dông ®­îc trªn m¸y tÝnh cã cµi ®Æt hÖ ®iÒu hµnh Window 2000/ WinNT vµ PLC lo¹i version míi nhÊt hiÖn nay. Sau ®©y lµ c¸ch cµi ®Æt vµ giao tiÕp gi÷a PC-PLC: 2. KÕt nèi thiÕt bÞ ngo¹i vi a. §Çu vµo PLC - §Çu vµo lµ ®Çu ®­a tÝn hiÖu vµo PLC - Ph©n lo¹i ®Çu vµo : §Çu vµo Logic, §Çu vµo Analog - Sè l­îng ®Çu vµo phô thuéc lo¹i PLC - CÊu tróc ®Çu vµo sè nh­ h×nh vÏ : R1 R2 CT 24V D M¹ch vi xö lý Tranzitor quang Diot ph¸t quang H×nh1.8. KiÓu ®Çu vµo mét chiÒu Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 23 - §Æc ®iÓm ®Çu vµo : + §Çu vµo ®­îc ®¸nh sè + §Çu vµo ®­îc tÝn hiÖu ho¸ + §Çu vµo ®­îc ghÐp quang, C¸ch ly vi sö lý trong PLC víi thÕ giíi bªn ngoµi vÒ ®iÖn + §Çu vµo ®­îc chÕ t¹o chuÈn ho¸ (Dßng ®Çu vµo 5mA - Logic). b. §Çu ra PLC Lµ ®Çu ®­a tÝn hiÖu ra cña PLC. - §Çu ra ®­îc ®¸nh sè - §Çu ra ®­îc tÝn hiÖu ho¸ - §Çu ra ®­îc ghÐp R¬le hoÆc ghÐp quang cã t¸c dông c¸ch ly CPU trong PLC víi thÕ giíi bªn ngoµi vÒ ®iÖn. - §Çu ra ®­îc chuÈn ho¸ t­¬ng thÝch víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn kh¸c - Ph©n lo¹i ®Çu ra: + §Çu ra ghÐp R¬le, + §Çu ra ghÐp Transitor cã Colector hë + §Çu ra ghÐp Triac * Lo¹i ngâ ra dïng z¬le - §Æc ®iÓm: + §ãng c¾t cho c¶ nguån mét chiÒu vµ nguån xoay chiÒu. + ChÞu ®­îc tÇn sè ®ãng c¾t thÊp. M¹ch vi xö lý Cuén hót LED §Ìn Q0.0 COM 24V H×nh 1.9. KiÓu ®Çu ra dïng r¬le Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 24 + Tuæi thä thÊp, phô thuéc vµo dßng t¶i ®i qua z¬le vµ tÇn sè ®ãng tiÕp ®iÓm. + Imax= 2A. * Lo¹i ngâ ra dïng Transistor - §Æc ®iÓm: + §ãng c¾t cho nguån mét chiÒu + ChÞu ®­îc tÇn sè ®ãng c¾t cao + Tuæi thä cao. + Imax= 50 mA * Lo¹i ngâ ra dïng Triac: - §Æc ®iÓm: + §ãng c¾t cho nguån mét chiÒu vµ xoay chiÒu + ChÞu ®­îc tÇn sè ®ãng c¾t cao §Ìn M¹ch vi xö lý 24V Q0.0 COM Bé thu ph¸t quang (opto – coupler) H×nh 1.10 KiÓu ®Çu ra dïng Tranzitor. + - M¹ch vi xö lý 24V Q0.0 COM Bé thu ph¸t quang (opto – coupler) H×nh 1.11 KiÓu ®Çu ra dïng Triac + - Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 25 + Tuæi thä cao. + Imax= 50 - 100 mA * B¶o vÖ ®Çu ra: - B¶o vÖ b»ng Diode khi t¶i dÇu ra lµ cuén d©y dïng nguån mét chiÒu - B¶o vÖ ®Çu ra b»ng m¹ch R C khi cuén d©y t¶i dïng nguån 1 chiÒu : R= Vdc/ IL ( R tèi thiÓu b»ng 10 Om) C = IL x K ( Víi K = 0.5 ®Õn 1uF / A) - B¶o vÖ b»ng m¹ch RC khi ®Çu ra dïng víi nguån xoay chiÒu : Gi¸ trÞ ®iÖn trë R vµ tô C ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : R> 0.5 x Vrmc ( tèi thiÓu = 10 khi ®Çu ra dïng nguån xoay chiÒu. Vµ . Vrmc lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu. ) C = 0.002 ®Õn 0.005uF cho mçi 10VA cña t¶i cuén c¶m. T¸c dông cña m¹ch RC dïng ®Ó khÐp m¹ch dßng ®iÖn khi më tiÕp ®iÓm. Dßng (khÐp m¹ch) = 2 x 3.14 x f x C x V~ ph¶i n»m trong giíi h¹n cho phÐp. B¹n còng cã thÓ sö dông ¸p biÕn trë MOV - Metal Oxide Varistor dïng ®Ó h¹n chÕ xung ®iÖn ¸p. Ph¶i chon lo¹i MOV cã ®iÖn ¸p lµm viÖc lín h¬n 20% ®iªn ¸p nguån VAC~ VÝ dô : Cuén c¶m ®Çu ra sö dông lµ 17VA, ®iÖn ¸p lµ 115VAC,  Dßng cho phÐp ch¹y qua tiÕp ®iÓm vµ cuén c¶m lµ I = 183VA/115V = 1.59A chon dßng tÝnh to¸n Itt = 2A. COM Trong PLC 1000 + - C Trong PLC R dc Il + - Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 26  Gi¸ trÞ ®iÖn trë R = 0.5 x 115 =57.5  ---> chän lµ 68  Gi¸ trÞ tô ®iªn C = (17VA/10) x 0.005 = 0.0085uF, chän lµ 0.01uF  Dßng khÐp m¹ch = 2 x 3.14 x 60 x 10-6 x 115 = 0.43mA rms. 3. VÝ dô kÕt nèi ®Çu vµo / ra cña PLC tõ 1 s¬ ®å ®iÒu khiÓn 4. Thùc tËp: Kh¶o s¸t s¬ ®å kÕt nèi d©y cña c¸c m« h×nh trong phßng thùc tËp H×nh 1.13 KÕt nèi S7-200 CPU 224 H×nh 1.12 M¹ch b¶o vÖ ®Çu ra dïng RC khi ®Çu ra dïng nguån AC Trong PLC AC R C MOV COM Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 27 Bµi 1.6: Cµi ®Æt vµ sö dông phÇm mÒm STEP 7 - Micro/Win 32 1. Nh÷ng yªu cÇu ®èi víi m¸y tÝnh PC - PhÇn cøng PC: sö dông c¸c m¸y tÝnh cã cÊu h×nh tõ Pentum 3 trë lªn - PhÇn mÒm: Trªn ®ã cã cµi ®Æt phÇn mÒm Step7 Micro/Win 32 hoÆc Step7 Micro/Dos. HiÖn nay hÇu hÕt sö dông Step7 Mcro/Win 32 version 3.0, 3.2, 4.0, 5.0, 6.0 cho phÐp ng­êi lËp tr×nh cã thÓ xem ®­îc gi¸ trÞ, tr¹ng th¸i còng nh­ ®å thÞ cña c¸c biÕn. Nh­ng chØ sö dông ®­îc trªn m¸y tÝnh cã cµi ®Æt hÖ ®iÒu hµnh Window 98/ME/2000/NT/XP/Vistra vµ PLC lo¹i version míi nhÊt hiÖn nay 2. Cµi ®Æt phÇn mÒm a. C¸ch 1: Sau khi thùc hiÖn xong, trªn mµn h×nh sÏ xuÊt hiÖn: Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 28 b. C¸ch 2 - Nh¸y ®óp chuét vµo biÓu t­îng Setup - Chän OK / Next / YES / Next / Next / Next - Chän c¸ch truyÒn th«ng chän Properties Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 29 - Chän nh­ h×nh vÏ: - Cuèi cïng ®­îc kÕt qu¶ nh­ c¸ch 1 hoÆc xuÊt hiÖn biÓu t­îng trªn mµn h×nh Destop: 3. Sö dông phÇn mÒm a. Giao diÖn phÇn mÒm §Ó mét hÖ thèng PLC cã thÓ thùc hiÖn ®­îc mét qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn nµo ®ã th× b¶n th©n nã ph¶i biÕt ®­îc nã cÇn ph¶i lµm g× vµ lµm nh­ thÕ nµo. ViÖc truyÒn th«ng tin vÒ hÖ thèng vÝ dô nh­ quy tr×nh ho¹t ®éng còng nh­ c¸c yªu cÇu kÌm theo cho PLC ng­êi ta gäi lµ lËp tr×nh. Vµ ®Ó cã thÓ lËp tr×nh ®­îc cho PLC th× cÇn ph¶i cã sù giao tiÕp gi÷a ng­êi vµ PLC. ViÖc giao tiÕp nµy ph¶i th«ng qua mét phÇn mÒm gäi lµ phÇn mÒm lËp tr×nh. Mçi mét lo¹i PLC hoÆc mét hä PLC kh¸c nhau còng cã nh÷ng phÇn mÒm lËp tr×nh kh¸c nhau. §èi víi PLC S7-200, SIEMEN ®· x©y dùng mét phÇn mÒm ®Ó cã thÓ lËp tr×nh cho hä PLC lo¹i nµy. PhÇn mÒm nµy cã tªn lµ STEP7- MicroWIN32. §©y lµ mét phÇn mÒm ch¹y trªn nÒn Windows 32bit, tr¶i qua nhiÒu phiªn b¶n kh¸c nhau. Tµi liÖu nµy tËp trung nãi vÒ STEP7- MicroWIN32 version 3.2. 2 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 30 Ngoµi viÖc phôc vô lËp tr×nh cho PLC S7-200, phÇn mÒm nµy cßn cã rÊt nhiÒu c¸c tÝnh n¨ng kh¸c nh­ c¸c c«ng cô gì rèi, kiÓm tra lçi, hç trî nhiÒu c¸ch lËp tr×nh víi c¸c ng«n ng÷ kh¸c nhau PhÇn mÒm nµy còng ®· ®­îc x©y dùng mét phÇn trî gióp (Help) cã thÓ nãi lµ rÊt ®Çy ®ñ, chi tiÕt vµ tiÖn dông. Ng­êi dïng cã thÓ tra cøu c¸c vÊn ®Ò vÒ PLC S7-200 mét c¸ch rÊt nhanh chãng, râ rµng vµ dÔ hiÓu. §Ó cã thÓ thùc hiÖn phÇn mÒm lËp tr×nh STEP7- MicroWIN32 ta cã 2 c¸ch: C¸ch 1: Vµo Start - Simatic - STEP7- MicroWIN32 V3.2.0 Các khối hàm, lệnh Công cụ kết nối các lệnh Nút thay đổi trạng thái làm việc của PLC Down load/Upload Nút kiểm tra trạng thái của chương trình. Mở, tạo mới, lưu một CT điều khiển Các khối chức năng Vùng soạn thảo chương trình Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 31 - STEP7- MicroWIN32. C¸ch 2: Ch¹y th«ng qua biÓu t­îng trªn Desktop. b. Mét sè thµnh phÇn quan träng - Program Block: Khi click chuét vµo nót nµy ta sÏ trë vÒ ®­îc vïng so¹n th¶o ch­¬ng tr×nh. ë vïng nµy ta cã thÓ thªm bít c¸c ®Çu vµo/ra, c¸c biÕn, c¸c lÖnh, hµm ®Ó thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. - Communications: Lµ c¸ch kiÓm tra sù kÕt nèi víi PLC S7-200 ë ®©y ta cã thÓ thay ®æi c¸ch mµ m¸y tÝnh truyÒn th«ng víi PLC S7-200 (PPI, MPI, tèc ®é truyÒn.. .) hoÆc kiÓm tra cã hay kh«ng sù truyÒn th«ng gi÷a m¸y tÝnh vµ PLC S7-200 (kiÓm tra sù cã mÆt cña PLC hay kh«ng). - Symbol Table: Click chuét vµo ®©y, ta sÏ ®­îc mét b¶ng mµ ë ®ã ta cã thÓ ®Þnh nghÜa c¸c tªn biÕn vµ ®Æt ®Þa chØ t­¬ng øng cho c¸c biÕn ®ã ®Ó cã thÓ dÔ nhí vµ dÔ kiÓm tra. C¸c biÕn nµy cã thÓ lµ c¸c ®Çu vµo/ra, c¸c biÕn trung gian. - Khèi hµm, lÖnh: C©y lÖnh TËp lÖnh Bit TËp lÖnh can thiÖp vµo thêi gian hÖ thèng TËp lÖnh truyÒn th«ng TËp lÖnh so s¸nh TËp lÖnh biÕn ®æi TËp c¸c bé ®Õm TËp lÖnh to¸n häc TËp lÖnh to¸n häc TËp lÖnh ®iÒu khiÓn ng¾t TËp lÖnh c¸c phÐp tÝnh logic biÕn ®æi TËp lÖnh di chuyÓn d÷ liÖu TËp lÖnh ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh TËp lÖnh thao t¸c víi thanh ghi (dÞch/quay vßng thanh ghi) TËp lÖnh lµm viÖc víi chuçi TËp lÖnh lµm viÖc víi b¶ng d÷ liÖu TËp c¸c bé ®Þnh thêi TËp lÖnh gäi ch­¬ng tr×nh con vµ ch­¬ng tr×nh ng¾t Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 32 §©y lµ mét trong nh÷ng thµnh phÇn quan träng nhÊt cña STEP7- MicroWIN32. Nã bao gåm toµn bé c¸c lÖnh vµ khèi hµm cña STEP7- Micro WIN32 ®Ó cã thÓ t¹o ®­îc mét ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho PLC S7-200. Ng­êi dïng cã thÓ t×m thÊy c¸c lÖnh hoÆc hµm m×nh cÇn dùa trªn c¸c nhãm cã cïng chøc n¨ng mµ STEP7- MicroWIN32 ®· ph©n lo¹i s½n. Trong ®ã th­êng dïng nhÊt lµ c¸c nhãm: + Bit Logic: bao gåm c¸c lÖnh lµm viÖc víi bit vµ thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n logic nh­ AND, OR, NOT. . . + Compare: bao gåm c¸c khèi lÖnh dïng ®Ó so s¸nh d÷ liÖu nh­ >, <, =, ... + Interger Math, Floating-Point Math: nhãm lÖnh lµm viÖc víi sè nguyªn 16bit, 32bit vµ sè thùc. Nhãm lÖnh nµy thùc hiÖn c¸c phÐp to¸n sè häc nh­ +, -, . . . + Move: c¸c khèi lÖnh dïng ®Ó di chuyÓn d÷ liÖu tõ vïng nhí nµy sang vïng nhí kh¸c cña PLC. + Timer: ®©y lµ khèi lÖnh lµm viÖc víi c¸c lo¹i timer cña S7-200. + Counter: ®©y lµ khèi lÖnh lµm viÖc víi c¸c lo¹i bé ®Õm cña S7-200 Ngoµi ra cßn c¸c khèi kh¸c còng quan träng chóng ta cã thÓ tham kh¶o thªm ë phÇn Help cña STEP7- MicroWIN32. §Ó cã thÓ biÕt mét khèi hµm hoÆc lÖnh lµm viÖc nh­ thÕ nµo vµ ®iÒu kiÖn kÌm theo chóng ta chän khèi hµm, lÖnh ®ã vµ nhÊn F1. + Vïng so¹n th¶o: §©y lµ vïng mµ STEP7- MicroWIN32 dµnh cho ng­êi dïng so¹n th¶o c¸c ch­¬ng tr×nh ®iÓu khiÓn cña riªng m×nh.ë ®©y ng­êi dïng cã thÓ thªm c¸c lÖnh c¸c khèi hµm, c¸c cÊu tróc ®iÒu khiÓn ch­¬ng tr×nh t¹o c¸c kÕt nèi gi÷a c¸c c©u lÖnh ®Ó thùc thi c¸c nhiªm vô ®iÒu khiÓn. Cã 3 ph­¬ng ph¸p hay nãi c¸ch kh¸c lµ 3 ng«n ng÷ kh¸c nhau ®Ó viÕt mét ch­¬ng tr×nh ®iÓu khiÓn cho PLC S7-200: + Statement List (STL): lËp tr×nh ë d¹ng danh s¸ch lÖnh dùa trªn c¸c tõ gîi nhí. + Lader (LAD): lËp tr×nh d¹ng h×nh thang cã d¹ng nh­ mét s¬ ®å nguyªn lý m¹ch. + Function Data Block (FBD): lËp tr×nh dùa trªn c¸c khèi logic c¬ b¶n AND, OR. . . Còng nªn l­u ý sù kh¸c nhau gi÷a vïng so¹n th¶o khi dïng ng«n ng÷ LAD so víi c¸c ng«n ng÷ kh¸c. Ng­êi dïng cã thÓ thùc hiÖn viÖc chuyÓn ®æi viÖc lËp tr×nh gi÷a c¸c ng«n ng÷ kh¸c nhau th«ng qua viÖc lùa chän ng«n ng÷ lËp tr×nh khi vµo menu: Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 33 View - STL hoÆc Lader hoÆc FBD. Ngoµi ra khi so¹n th¶o ch­¬ng tr×nh STEP7- MicroWIN32 còng hç trî ng­êi dïng víi c¸c th«ng b¸o lçi vÒ có ph¸p, vÒ d÷ liÖu c. Mét sè thao t¸c quan träng - Cã 2 c¸ch ®Ó t¹o mét ch­¬ng tr×nh míi: + Vµo menu File \ New. + Dïng biÓu t­îng trªn thanh c«ng cô. - L­u l¹i ch­¬ng tr×nh ®· viÕt b»ng c¸ch: + Vµo menu File \ Save. + Dïng biÓu t­îng trªn thanh c«ng cô. - §Ó chÌn mét network míi: + Click chuét ph¶i vµo sè thø tù cña network, chän Insert\ Network(s). + Dïng biÓu t­îng trªn thanh c«ng cô. - §Ó xo¸ mét network: chän network + Click chuét ph¶i vµo network cÇn xo¸, chän Delete \ Network(s). + Dïng biÓu t­îng trªn thanh c«ng cô. - §Ó thªm mét lÖnh trong ch­¬ng tr×nh: Chän vÞ trÝ cña lÖnh trong ch­¬ng tr×nh: + TiÕp theo chän Instructions, chän nhãm lÖnh sÏ lµm viÖc, double click vµo lÖnh cÇn dïng. + Dïng biÓu t­îng trªn thanh c«ng cô. - §Ó PLC S7-200 cã thÓ thùc hiÖn ®­îc c¸c ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn, ng­êi dïng ph¶i Download ch­¬ng tr×nh xuèng PLC. + Chän File \ Download. Vµ viÖc download cã phÝm t¾t lµ Ctrl+D. + Dïng ngay biÓu t­îng ë trªn thanh c«ng cô - Khi trong PLC cã s½n mét ch­¬ng tr×nh, ng­êi dïng cÇn ®­a lªn ®Ó kiÓm tra, chØnh söa STEP7- MicroWIN32 còng hç trî viÖc Upload. + Chän menu File \ Upload. PhÝm t¾t lµ Ctrl+U. + Dïng biÓu t­îng ë trªn thanh c«ng cô. CÇn ph¶i l­u ý lµ ®Ó Upload hoÆc Download ch­¬ng tr×nh cho PLC th× ph¶i ch¾c ch¾n r»ng PLC S7-200 ®· ®­îc kÕt nèi ®Õn m¸y tÝnh vµ viÖc truyÒn th«ng víi m¸y tÝnh ®· ®­îc thiÕt lËp. Hay nãi c¸ch kh¸c m¸y tÝnh ph¶i nhËn ra ®­îc sù tån t¹i cña PLC. NÕu kh«ng STEP7- MicroWIN32 sÏ b¸o lçi. Khi kÕt nèi thµnh c«ng STEP7- MicroWIN32 sÏ ®­a ra b¶ng th«ng b¸o c¸c thµnh phÇn sÏ ®­îc download xuèng PLC. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 34 Muèn download ®­îc th× ph¶i chuyÓn PLC vÒ tr¹ng th¸i dõng (STOP) b»ng c¸ch nhÊn nót STOP trªn thanh c«ng cô. d. LËp tr×nh tuyÕn tÝnh vµ cã cÊu tróc - D¹ng tuyÕn tÝnh: Lµ ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh mµ tÊt c¶ c¸c lÖnh ®Òu n»m trong mét ch­¬ng tr×nh duy nhÊt. C¸c lÖnh ®­îc s¾p xÕp theo mét thø tù nhÊt ®Þnh ®Ó phï hîp víi yªu cÇu cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Víi c¸ch tæ chøc ch­¬ng tr×nh d¹ng nµy nã cã ®Æc ®iÓm thèng nhÊt toµn bé lÖnh trong mét khèi, cã thÓ quan s¸t ®­îc cïng mét lóc nhiÒu ®Çu vµo/ra nh­ng nã chØ phï hîp víi nh÷ng bµi to¸n kh«ng qu¸ nhiÒu phøc t¹p, kh«ng qu¸ nhiÒu c¸c ®Çu vµo/ra, kh«ng ph¶i xö lý mét khèi l­îng lín d÷ liÖu. - D¹ng cã cÊu tróc: C¸c lÖnh cña ch­¬ng tr×nh sÏ n»m trong c¸c ch­¬ng tr×nh lµm nh÷ng nhiÖm vô riªng biÖt gäi lµ c¸c ch­¬ng tr×nh con. Khi cã yªu cÇu tõ hÖ thèng, ch­¬ng tr×nh chÝnh sÏ gäi ch­¬ng tr×nh con lµm nhiÖm vô liªn quan vµ cho phÐp thùc hiÖn ®Ó thùc hiÖn viÖc ®iÒu khiÓn. ViÖc tæ chøc ch­¬ng tr×nh d¹ng nµy nã kh¾c phôc ®­îc hoµn toµn nh÷ng h¹n chÕ kh«ng mong muèn mµ d¹ng tuyÕn tÝnh ®­a l¹i khi x©y dùng nh÷ng ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn phøc t¹p. 4. C¸c b­íc ®Ó lËp tr×nh mét ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho PLC S7-200 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 35 Sai Söa CT 8. Nèi PLC víi thiÕt bÞ thùc Ch­¬ng tr×nh ®óng ? 9. KiÓm tra nèi 11. L­u cÊt ch­¬ng tr×nh, bµn giao Söa ch­¬ng tr×nh 1. T×m hiÓu kü yªu cÇu c«ng nghÖ 2. LiÖt kª c¸c cæng vµo ra, chän PLC 3. Ph©n cæng vµo, ra 5. DÞch l­u ®å sang gi¶n ®å thang. 6. LËp tr×nh gi¶n ®å thang vµo PLC Ch­¬ng tr×nh ®óng? 7. M« pháng ch­¬ng tr×nh kiÓm tra phÇn mÒm §óng §óng Sai 10. Ch¹y hÖ thèng KÕt thóc 4. Gi¶n ®å thêi gian hoÆc l­u ®å ch­¬ng tr×nh Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 36 * Mét sè l­u ý khi thùc hiÖn c¸c b­íc lËp tr×nh cho PLC: B­íc 1 : T×m hiÓu kü yªu cÇu c«ng nghÖ trong b­íc nµy ng­êi lËp tr×nh ph¶i t×m hiÓu kü cÊc yªu cÇu c«ng nghÖ vµ ph¶i bæ xung ®­îc c¸c yªu cÇu cßn thiÕu v× trong thùc tÕ khi ®Æt hµng ng­êi ®Æt hµng chØ quan t©m ®Õn c¸c yªu cÇu chÝnh cßn c¸c yªu cÇu kh¸c ®Ó thùc hiÖn ®­îc nhiÖm vô chÝnh ®Æt ra th× th­êng kh«ng ®­îc nªu lªn. B­íc 2: LiÖt kª ®Çy ®ñ c¸c cæng vµo ra, c¸c cæng dù tr÷, cÇn thiÕt khi ph¸t triÓn hÖ thèng.v.v vµ chän PLC cã sè ®Çu vµo ra lín h¬n hoÆc b»ng theo yªu cÇu. B­íc 3 : Ph©n cæng vµo ra cho PLC vÒ nguyªn t¾c nªn tu©n thñ c¸c nguyªn t¾c ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc lËp tr×nh, theo dâi kiÓm tra ph¸t hiÖn lçi nh­ sau : - Ph©n cæng vµo ra theo chøc n¨ng yªu cÇu: vÝ dô ®Çu vµo ®Õm tèc ®é cao, ®Çu vµo Analog, ®Çu vµo logic, ph¶i ®óng víi c¸c ®Çu vµo chøc n¨ng cña PLC - Ph©n cæng vµo ra cã dông ý: theo tªn gäi, hoÆc theo tr×nh tù t¸c ®éng ®Ó tËn dông ®­îc c¸c kh¶ n¨ng tÝn hiÖu ho¸ cña PLC. dÔ theo dâi ph¸t hiÖn lçi vµ dÔ lËp tr×nh. B­íc 4: X©y dùng l­u ®å + Mét qu¸ tr×nh cã c¸c b­íc xö lý tuÇn tù sÏ thÝch hîp khi sö dông l­u ®å ®Ó thiÕt kÕ ch­¬ng tr×nh. C¸c b­íc trong l­u ®å ®­îc thùc hiÖn theo mét tr×nh tù ®¬n gi¶n. c¸c ký hiÖu dïng trong l­u ®å bao gåm: + C¸c khèi ®­îc nèi víi nhau b»ng c¸c mòi tªn nh»m chØ ra c¸c b­íc thùc hiÖn tuÇn tù. + C¸c khèi kh¸c nhau diÔn t¶ c¸c lÖnh kh¸c nhau. + Ch­¬ng tr×nh PLC lu«n b¾t ®Çu b»ng khèi Start vµ Ýt khi sö dông khèi Stop v× ch­¬ng tr×nh lu«n ch¹y liªn tôc. B­íc 5: DÞch l­u ®å sang gi¶n ®å thang B­íc 6,7: ViÕt ch­¬ng tr×nh, chuyÓn PLC vÒ chÕ ®é ch¹y monitor B­íc 8: Ch¹y m« pháng kiÓm tra ch­¬ng tr×nh - Ph¶i t¹o ra tËp tÝn hiÖu thö t­¬ng tù thùc tÕ ®­a vµo ®Çu vµo PLC Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 37 - Xem kÕt qu¶ ®Çu ra trªn PLC vµ trªn phÇn mÒm m« pháng. So s¸nh víi lý thuyÕt. B­íc 9,10 : Nèi PLC víi thiÕt bÞ thùc, ph¶i kiÓm tra ch¾c ch¾n phÇn ghÐp nèi, theo ®óng s¬ ®å nguyªn lý, ®¶m b¶o phÇn nguån cÊp ®­îc thùc hiÖn ®óng, ®¶m b¶o ch¾c ch¾n ®iÖn ¸p nguån cÊp ph¶i ®óng víi s¬ ®å nguyªn lý, yªu cÇu ®Ó ®¶m b¶o kh«ng g©y nguy hiÓm cho thiÕt bÞ. B­íc 11: Ch¹y toµn bé hÖ thèng theo c¸c b­íc sau : - §¶m b¶o ch¾c ch¾n hÖ thèng nèi ®óng - §¶m b¶o ch¾c ch¾n hÖ thèng c¬ khÝ, thuû lùc khÝ nÐn ch¹y ®­îc. - Ch¹y nh¾p. - Ch¹y b¸n tù ®éng. - Ch¹y tù ®éng toµn hÖ thèng. B­íc12: Bµn giao, l­u cÊt ch­¬ng tr×nh - Thùc hiÖn bµn giao theo ®óng c¸c thñ tôc cÇn thiÖt nh­ ch¹y kiÓm tra, ch¹y thö nghiÖm, chuyÓn giao c«ng nghÖ, c¸c thñ tôc b¶o tr×, b¶o hµnh..thµnh phÇn c¸c bªn tham gia bµn giao theo yªu cÇu. - L­u cÊt ch­¬ng tr×nh, d­íi d¹ng File, thÎ nhí EFROM, Tµi liÖu. 5. Bµi tËp: a. Thùc tËp cµi ®Æt phÇn mÒm b. Thùc tËp viÕt ch­¬ng tr×nh cho m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ quay 1 chiÒu - B1: T×m hiÓu m¹ch khëi ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé theo s¬ ®å. Start Stop K K A B A 0 K §C AB Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 38 - B2: LiÖt kª ®Çu vµo ra : 2 ®Çu vµo, 1 ®Çu ra chän PLC S7-200 - B3: Ph©n cæng vµo ra : Vµo I0.0 - Start, I0.1 - Stop. §Çu ra Q0.0 – K - B4: Gi¶n ®å thêi gian hoÆc lËp l­u ®å ch­¬ng tr×nh. - B5: DÞch l­u ®å sang gi¶n ®å thang - B6: LËp tr×nh - B7: ChuyÓn PLC vÒ chÕ ®é Monitor - B8: Ch¹y kiÓm tra ch­¬ng tr×nh b»ng c¸ch ®­a tÝn hiÖu vµo PLC - BËt nguån cho ®Çu vµo I0.0 - ON, xem tr¹ng th¸i ®Çu ra trªn PLC vµ trªn mµn h×nh b»ng c¸ch chän debug/program status hoÆc Ên phÝm ®Ó hiÖn ra lÖnh cÇn xem trªn mµn h×nh vµ xem kÕt qu¶ . - B9: Nèi PLC víi m« h×nh hoÆc thiÕt bÞ thÝ nghiÖm - B10: KiÓm tra nèi. Ph¶i ®¶m b¶o ch¾c ch¾n lµ ®iÖn ¸p nguån cÊp cho PLC, cho khëi ®éng tõ, ¸ptomat, lµ phï hîp víi c¸c ®iÖn ¸p cho phÐp ghi trªn ®Çu nguån cÊp cña thiÕt bÞ. - B11: Ch¹y thö nghiÖm hÖ thèng: I0.1 I0.0 Q0.0 Q0.0 END t Nút ấn M RN hoặc nút dừng Đầu ra CTT K 0 I0.1 I0.0 Q0.0 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 39 Bµi 1.7: KiÓm tra sù kÕt nèi d©y b»ng phÇn mÒm 1. Status Chart Ta cã thÓ sö dông BiÓu ®å tr¹ng th¸i nh­ h×nh 1-14 ®Ó ®äc, ghi vµ ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t sù thay ®æi khi ch¹y ch­¬ng tr×nh. Sö dông chuçi lÖnh sau View>Status Chart H×nh 1-14. Gi¸m s¸t vµ thay ®æi s¬ ®å tr¹ng th¸i. 2. §äc vµ thay ®æi biÕn víi Status Chart C¸c biÓu t­¬ng trªn thanh c«ng cô cña s¬ ®å tr¹ng th¸i ®­îc biÓu diÔn vïng thanh c«ng cô trong phÇn mÒm STEP 7/Win 32. C¸c biÓu t­îng nµy c«ng cô nµy (S¾p xÕp t¨ng dÇn, S¾p xÕp gi¶m dÇn, ®äc ®¬n lÖnh, ghi tÊt c¶, NÐn, gì nÐn, gì toµn bé vµ ®äc toµn bé) ®Òu cho phÐp khi s¬ ®å tr¹ng th¸i ®­îc chän. Ta cã thÓ t¹o nhiÒu s¬ ®å tr¹ng th¸i. §Ó chän ®Þnh d¹ng cho mét «, ph¶i chän mét «, sau ®ã kÝch chuét ph¶i ®Ó cã ®­îc chuçi lÖnh t¾t hiÖn ra B¹n cã thÓ x©y dùng biÓu ®å t×nh tr¹ng ®Ó theo dâi vµ gì lçi lËp tr×nh nh÷ng thao t¸c sau khi B¹n t¶i xuèng ch­¬ng tr×nh tíi PLC. Më mét biÓu ®å ®Ó xem hoÆc so¹n th¶o néi dung biÓu ®å. Quay biÓu ®å Trªn (vÒ) §Ó thu nhÆt th«ng tin t×nh tr¹ng. Sö dông mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p sau ®Ó më mét biÓu ®å t×nh tr¹ng : - KÝch vµo nót Status Chart trong c¸c khèi chøc n¨ng Lùa chän Menu View>Component>Status Chart Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 40 NÕu b¹n cã nhiÒu Status Chart trong ch­¬ng tr×nh, h·y sö dông nh÷ng b¶ng BiÓu ®å ë phÝa d­íi cöa sæ ®Ó di chuyÓn gi÷a nh÷ng Status Chart . NÕu b¹n ®· më mét Status Chart trèng rçng, h·y so¹n th¶o nh÷ng néi dung cña Status Chart ®Ó thªm nh÷ng ®Þa chØ d÷ liÖu PLC vµo vïng so¹n th¶o. Sö dông mét trong nh÷ng ph­¬ng ph¸p sau ®Ó khëi ®éng truyÒn th«ng t¶i d÷ liÖu PLC sang mét Status Chart : §Ó thu nhÆt th«ng tin biÓu ®å t×nh tr¹ng PLC liªn tôc, bËt Chart Status: Tõ Menu Debug > Chart Status hoÆc sö dông nót trªn thanh c«ng cô . Khi b¹n sö dông ®Æc tÝnh §äc §¬n ( s½n cã chØ khi T×nh tr¹ng BiÓu ®å ®îc t¾t) ®Ó kh¶o s¸t mét BiÓu ®å T×nh tr¹ng, nh÷ng gi¸ trÞ hiÖn thêi tõ PLC ®îc tËp hîp vµ tr×nh bµy trong cét Gi¸ trÞ HiÖn thêi, nhng chóng (th×) cha ®îc cËp nhËt nh PLC executes Ch¬ng tr×nh (cña) b¹n. Khi b¹n hiÓn thÞ t×nh tr¹ng cña ch­¬ng tr×nh trªn BiÓu ®å ( Tõ Menu hoÆc thanh c«ng cô), gi¸ trÞ hiÖn thêi ®­îc ®¸nh gi¸ tõ PLC tËp hîp trªn biÓu ®å theo chu kú vßng quÐt liªn tôc. Khi cã nh÷ng sù thay ®æi tõ ®Çu vµo PLC nhËn ®­îc, cét gi¸ trÞ hiÖn thêi ®­îc cËp nhËt. Ghi chó : ChØ 150 ®Þa chØ ®Çu tiªn cã thÓ (th×) bæ sung mçi lÇn (mµ) b¹n lùa chän T¹o ra BiÓu ®å T×nh tr¹ng. Mét dù ¸n cã thÓ cÊt gi÷ Mét cùc ®¹i (cña) 32 biÓu ®å t×nh tr¹ng. 3. Bµi tËp Dïng biÕn Status Chart kiÓm tra m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ quay 1 chiÒu Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 41 Ch­¬ng 2: c¸c phÐp to¸n nhÞ ph©n cña PLC Bµi 2.1: C¸c liªn kÕt logic B¶ng c¸c biÕn l«gic vµo vµ ra C¸c ®Çu vµo/®Çu ra C¸c to¸n h¹ng C¸c kiÓu d÷ liÖu bit (LAD, STL) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L BOOL C¸c ®Çu vµo (FBD) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Nguån cÊp BOOL C¸c ®Çu ra (FBD) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Nguån cÊp BOOL 1. C¸c lÖnh logic vµo - TiÕp ®iÓm th­êng më (Normally Open) lµ ®­îc ®ãng (on) khi bit lµ b»ng 1. - TiÕp ®iÓm th­êng ®ãng (Normally closed) lµ ®­îc ®ãng (on) khi bit lµ b»ng 0. a. C¸c lÖnh tiÕp ®iÓm: Trong gi¶n ®å LAD, c¸c chØ dÉn th­êng ®ãng vµ th­êng më lµ ®­îc tham chiÕu bëi c¸c tiÕp ®iÓm. b. C¸c cæng l«gic: Trong gi¶n ®å FBD, c¸c chØ dÉn th­êng ®ãng vµ th­êng më lµ ®­îc tham chiÕu bëi c¸c khèi AND vµ OR. C¸c chØ dÉn cã thÓ ®­îc sö dông ®Ó ¸p dông cho c¸c tÝn hiÖu Boolean trong kiÓu t­¬ng tù nh­ c¸c tiÕp ®iÓm h×nh thang. C¸c chØ dÉn th­êng ®ãng lµ còng ®­îc tham chiÕu bëi c¸c khèi. Mét chØ dÉn th­êng ®ãng lµ ®­îc x©y dùng b»ng phÇn kÝ hiÖu ©m trªn cuèng cña tÝn hiÖu vµo. C¸c ®Çu vµo tíi c¶ hai khèi AND vµ OR cã thÓ d­îc më réng tíi mét gi¸ trÞ max cña 7 ®Çu vµo. c. C¸c lÖnh liªn kÕt logic Trong gi¶n ®å STL, tiÕp ®iÓm th­êng më lµ ®­îc tham chiÕu b»ng c¸c chØ dÉn Or, And vµ Load. C¸c chØ dÉn Load, AND hoÆc OR cña gi¸ trÞ bit cña ®Þa chØ bit n»m ë ®Ønh ng¨n xÕp. Trong gi¶n ®å STL, tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng lµ ®­¬c tham chiÕu bëi c¸c chØ dÉn Load Not, And Not, vµ Or Not. C¸c chØ dÉn logic NOT Load, AND hoÆc OR cña gi¸ trÞ bit cña ®Þa chØ bit n»m ë ®Ønh ng¨n xÕp. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 42 2. LÖnh logic ra Khi chØ dÉn ®Çu ra lµ ®­îc thùc hiÖn, bit ®Çu ra trong thanh ghi h×nh ¶nh qu¸ tr×nh lµ ®iÒu chØnh on. a. LÖnh tiÕp ®iÓm vµ lÖnh logic: Trong gi¶n ®å LAD vµ FBD, khi chØ dÉn ®Çu ra lµ ®­îc thùc hiÖn, bit theo lý thuyÕt lµ ®­îc thiÕt lËp b»ng nguån cÊp. b. C¸c lÖnh liªn kÕt logic Trong gi¶n STL, chØ dÉn ®Çu ra copy ®Ønh ng¨n xÕp tíi bit theo lý thuyÕt. 3. C¸c lÖnh tiÕp ®iÓm ®Æc biÖt: a. C¸c lÖnh tøc thêi: * §Çu vµo tøc thêi ChØ dÉn tøc thêi ®ang tån t¹i gi¸ trÞ ®Çu vµo vËt lý khi chØ dÉn lµ ®­îc thùc hiÖn, nh­ng thanh ghi h×nh ¶nh qu¸ tr×nh lµ kh«ng ®­îc cËp nhËt. TiÕp ®iÓm tøc thêi th­êng më lµ ®­îc ®ãng (on) khi ®iÓm ®Çu vµo vËt lý (bit) lµ b»ng 1. TiÕp ®iÓm tøc thêi th­êng ®ãng lµ ®­îc ®ãng (on) khi ®iÓm ®Çu vµo vËt lý (bit) lµ b»ng 0. Trong LAD, c¸c chØ dÉn tøc thêi th­êng më vµ th­êng ®ãng lµ t­¬ng ®­¬ng c¸c tiÕp ®iÓm. Trong FBD, chØ dÉn tøc thêi th­êng më lµ t­¬ng ®­¬ng chØ thÞ tøc thêi ë tr­íc to¸n h¹ng. chØ thÞ tøc thêi cã thÓ kh«ng cã mÆt khi nguån cÊp lµ ®­îc sö dông. ChØ dÉn cã thÓ ®­îc sö dông cho c¸c tÝn hiÖu vËt lý ®iÒu khiÓn b»ng tay trong c¸ch t­¬ng øng nh­ c¸c tiÕp ®iÓm h×nh thang. Trong FBD, c¸c chØ dÉn tøc thêi th­êng ®ãng lµ còng t­¬ng ®­¬ng víi chØ thÞ tøc thêi vµ kÝ hiÖu ©m ë tr­íc to¸n h¹ng. ChØ thÞ tøc thêi kh«ng thÓ hiÖn diÖn khi nguån cÊp lµ ®­îc sö dông. ChØ dÉn tøc thêi th­êng ®ãng lµ ®­îc cÊu thµnh bëi viÖc ®Æt kÝ hiÖu ©m lªn tÝn hiÖu ®Çu vµo. Trong STL, tiÕp ®iÓm tøc thêi th­êng më lµ t­¬ng ®­¬ng víi c¸c chØ dÉn tøc thêi kh«ng t¶i (Load Not Immediate), tøc thêi kh«ng vµ (And Not Immediate) vµ tøc thêi kh«ng hoÆc (Or Not Immediate). C¸c chØ dÉn tøc thêi logic Load, AND hoÆc Or cña gi¸ trÞ ®iÓm ®Çu vµo vËt lý tíi ®Ønh cña ng¨n xÕp. * §Çu ra tøc thêi Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 43 Khi chØ dÉn ®Çu ra tøc thêi lµ ®­îc thùc hiÖn, ®iÓm ®Çu ra vËt lý (bit hoÆc OUT) lµ ®­îc thiÕt lËp b»ng nguån cÊp. “I” chØ thÞ mét tham chiÕu tøc thêi; gi¸ trÞ míi lµ ®­îc ghi tíi c¶ ®Çu ra vËt lý vµ thanh ghi h×nh ¶nh qu¸ tr×nh t­¬ng øng vÞ trÝ khi chØ dÉn lµ ®­îc thùc hiÖn. §iÓm kh«ng gièng nµy lµ tõ tham chiÕu kh«ng tøc thêi, c¸i mµ nã ghi gi¸ trÞ míi chØ tíi thanh ghi h×nh ¶nh qu¸ tr×nh. Trong gi¶n ®å STL, chØ dÉn ®Çu ra tøc thêi copy ®Ønh cña ng¨n xÕp ®Ó ®iÓm ®Çu ra vËt lý ®­îc tÝnh(bit) lµ tøc thêi. b. LÖnh NOT TiÕp ®iÓm NOT thay ®æi tr¹ng th¸i cña ®Çu vµo nguån cÊp. Khi nguån cÊp ®Õn ®­îc tiÕp ®iÓm NOT nã dõng l¹i. Khi nguån cÊp ch­a ®Õn ®­îc tiÕp ®iÓm NOT nã cÊp nguån cÊp. Trong gi¶n ®å LAD, chØ dÉn NOT lµ minh ho¹ mét tiÕp ®iÓm. Trong gi¶n ®å FBD, chØ dÉn NOT sö dông®å ho¹ ký hiÖu ©m víi c¸c ®Çu vµo khèi Boolean. Trong gi¶n ®å STL, chØ dÉn NOT thay ®æi gi¸ trÞ trªn ®Ønh ng¨n xÕp tõ 0 tíi 1 hoÆc tõ 1 tíi 0. c. Sù chuyÓn tiÕp ©m, d­¬ng C¸c ®Çu vµo/®Çu ra C¸c to¸n h¹ng C¸c kiÓu d÷ liÖu Vµo (FBD) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Nguån cÊp BOOL Ra(FBD) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, Nguån cÊp BOOL Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 44 C¸c tiÕp ®iÓm chuyÓn tiÕp d­¬ng cho phÐp nguån cÊp cho mçi vßng quÐt ®èi víi mçi chuyÓn tiÕp off-tíi- on. C¸c tiÕp ®iÓm chuyÓn tiÕp ©m cho phÐp nguån cÊp cho mçi vßng quÐt ®èi víi mçi chuyÓn tiÕp on-tíi-off. Trong gi¶n ®å LAD, c¸c chØ dÉn chuyÓn tiÕp ¢m vµ D­¬ng lµ ®­îc tham chiÕu b»ng c¸c tiÕp ®iÓm. Trong gi¶n ®å FBD, c¸c chØ dÉn lµ ®­îc tham chiÕu b»ng c¸c khèi P vµ N. Trong gi¶n ®å STL, tiÕp ®iÓm chuyÓn tiÕp d­¬ng lµ ®­îc tham chiÕu b»ng chØ dÉn Edge Up. Sù t×m lªn mét chuyÓn tiÕp 0 tíi 1 trong gi¸ trÞ trªn ®Ønh ng¨n xÕp, ®Ønh cña ng¨n xÕp gi¸ trÞ ®­îc ®Æt lªn 1; nÕu kh«ng th× ®­îc ®Æt vÒ 0. 4. Bµi tËp vµ c¸c vÝ dô vÒ tiÕp ®iÓm a. C¸c vÝ dô: Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 45 b. Bµi tËp øng dông: ViÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®éng c¬ quay 2 chiÒu - B1: T×m hiÓu m¹ch khëi ®éng ®éng c¬ kh«ng ®ång bé theo s¬ ®å. - B2: LiÖt kª ®Çu vµo ra : 4 ®Çu vµo, 2 ®Çu ra chän PLC S7-200 - B3: Ph©n cæng vµo ra : Vµo I0.0 . . . . §Çu ra Q0.0 . . . - B4: Gi¶n ®å thêi gian hoÆc lËp l­u ®å ch­¬ng tr×nh. N RN T T N T N Mt Dt Dn Mn Dtæng Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 46 - B5: DÞch l­u ®å sang gi¶n ®å thang - B6: LËp tr×nh - B7: ChuyÓn PLC vÒ chÕ ®é Monitor - B8: Ch¹y kiÓm tra ch­¬ng tr×nh b»ng c¸ch ®­a tÝn hiÖu vµo PLC - BËt nguån cho ®Çu vµo I0.0 - ON, xem tr¹ng th¸i ®Çu ra trªn PLC vµ trªn mµn h×nh b»ng c¸ch chän debug/program status hoÆc Ên phÝm ®Ó hiÖn ra lÖnh cÇn xem trªn mµn h×nh vµ xem kÕt qu¶ . - B9: Nèi PLC víi m« h×nh hoÆc thiÕt bÞ thÝ nghiÖm - B10: KiÓm tra nèi. Ph¶i ®¶m b¶o ch¾c ch¾n lµ ®iÖn ¸p nguån cÊp cho PLC, cho khëi ®éng tõ, ¸ptomat, lµ phï hîp víi c¸c ®iÖn ¸p cho phÐp ghi trªn ®Çu nguån cÊp cña thiÕt bÞ. - B11: Ch¹y thö nghiÖm hÖ thèng: Nút ấn quay thuận Nút ấn quay ngược RN hoặc nút dừng Đầu ra thuận Đầu ra ngược I0.1 Q0.0 Q0.1 I0.0 I0.2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 t 0(t) Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 47 Bµi 2.2: C¸c lÖnh ghi / xo¸ gi¸ trÞ cho tiÕp ®iÓm 1. M¹ch nhí R – S Hai ngâ ®­îc gäi lµ set (S) vµ reset (R) Hai ngâ ra ®­îc gäi lµ kh«ng ®¶o (Q) ®¶o Q NÕu S = 1, R = 0, th× ngâ ra Q = 1, Q = 0 (nh­ h×nh vÏ) NÕu S = 0, R = 1, th× ngâ ra Q = 0, Q = 1 (nh­ h×nh vÏ) Gi¶ sö ë trang th¸i nh­ h×nh vÏ ta cho S = 0, m¹ch vÉn gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i Tãm l¹i ngâ ra Q vµ Q chØ ®æi tr¹ng th¸i hai ngâ vµo cïng ®æi tr¹ng th¸i Q cïng tr¹ng th¸i víi S vµ Q cïng tr¹ng th¸i víi R 2. M¹ch nhí R - S: ThiÕt lËp vµ t¸i thiÕt lËp (c¸c bit N)(Set vµ Reset) Khi c¸c chØ dÉn Set vµ Reset ®­îc thùc hiÖn, sè ®­îc tÝnh cña c¸c ®iÓm (N) b¾t ®Çu t¹i gi¸ trÞ lý thuyÕt cña bit hoÆc th«ng sè OUT ®­îc thiÕt lËp (lªn on) hoÆc t¸i thiÕt lËp (vÒ off). Ph¹m vi cña c¸c ®iÓm ®ã cã thÓ ®­îc thiÕt lËp hoÆc t¸i thiÕt lËp tõ 1 tíi 255. Khi sö dông chØ dÉn Reset, nÕu bit ®­îc tÝnh mét trong hai bit T hoÆc C, th× khi ®ã mçi bit timer hoÆc counter lµ reset vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi timer/counter lµ ®­îc xo¸ . §iÒu kiÖn lçi khi ®Æt ENO = 0: SM4.3 (thêi gian ch¹y), 0006 (®Þa chØ gi¸n tiÕp), 0091 (to¸n h¹ng ra cña ph¹m vi). C¸c ®Çu vµo/®Çu ra C¸c to¸n h¹ng C¸c kiÓu d÷ liÖu bit I, Q, M, SM, T, C, V, S, L BOOL N VB, IB, QB, MB, SMB, SB, LB, AC, h»ng sè, *VD, *AC, *LD BYTE S R Q Q 0 0 Kh«ng ®æi 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 CÊm S R Q Q - Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 48 3. Bµi tËp øng dông S¬ ®å vÝ dô vÒ lÖnh S vµ R, khi I0.0 cã tÝn hiÖu th× Q0.0 cã tÝn hiÖu theo, Q0.1 còng cã tÝn hiÖu nh­ng khi I0.0 mÊt tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn th× Q0.0 cã logÝc 0 vµ Q0.1 vÉn ®­îc duy tr× møc 1, cßn Q0.2 ng­îc l¹i so víi Q0.1 Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 49 Bµi 2.3: Timer 1. On - Deley Timer ( TON) vµ Retentive ON - Delay Timer (TONR) C¸c chØ dÉn On-delay Timer vµ Retentive On- Delay Timer ®Õm thêi gian khi ®Çu vµo cho phÐp lµ ON. Khi gi¸ trÞ hiÖn thêi (Txxx) lín h¬n hoÆc b»ng thêi gian ®Æt tr­íc (PT), bit timer lµ ON. Gi¸ trÞ hiÖn thêi On-Delay timer lµ ®­îc xo¸ khi ®Çu vµo ®ang cho phÐp lµ OFF, trong khi gi¸ trÞ hiÖn thêi cña On-Delay Timer cã nhí lµ ®­îc duy tr× khi ®Çu vµo lµ OFF. B¹n cã thÓ sö dông Timer On-Delay cã nhí ®Ó tÝch luü thêi gian cho c¸c chu kú phøc t¹p cña ®Çu vµo ON. Mét chØ dÉn Reset (R) lµ ®­îc sö dông ®Ó xo¸ gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer On-delay cã nhí. C¶ timer On-delay vµ Timer On-delay cã nhí liªn tôc ®Õm sau khi Preset lµ ®¹t ®­îc, vµ chóng dõng ®Õm t¹i gi¸ trÞ max cña 32767. 2. Off-Delay Timer (TOF) Off-Delay Timer ®­îc sö dông ®Ó ®iÒu chØnh trÔ mét ®Çu ra OFF cho mét chu kú cè ®Þnh cña thêi gian sau khi ®Çu vµo chØnh OFF. Khi ®Çu vµo ®ang cho phÐp chØnh ON, bit timer chØnh ON tøc thêi, vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi lµ ®Æt tíi 0. Khi ®Çu vµo chØnh OFF, timer ®Õm tíi khi thêi gian tr«i qua v­¬n tíi thêi gian ®Æt tr­íc. Khi thêi gian ®Æt tr­íc lµ ®¹t ®­îc, bit timer chØnh OFF vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi dõng ®Õm. NÕu ®Çu vµo lµ OFF cho mét thêi gian ng¾n h¬n gi¸ trÞ ®Æt tr­íc, bit timer duy tr× ON. ChØ dÉn TOF ph¶i nh×n mét chuyÓn tiÕp ON tíi OFF ®Ó b¾t ®Çu ®Õm. NÕu timer TOF lµ ë trong mét miÒn SCR vµ miÒn SCR lµ kh«ng ho¹t ®éng, th× khi ®ã gi¸ trÞ hiÖn thêi lµ ®Æt tíi 0, bit timer lµ ®­îc chØnh OFF, vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi kh«ng ®Õm. 3. §Æc ®iÓm cña Timer trong S7-200 C¸c ®Çu vµo/®Çu ra C¸c to¸n h¹ng C¸c kiÓu d÷ liÖu Txxx H»ng sè WORD IN (LAD) Nguån ch¶y BOOL IN (FBD) I, Q, M, SM, T, C, V, S, L, nguån ch¶y BOOL PT VW, IW, QW, MW, SMW, LW, AIW, T, C, AC, h»ng sè, *VD, *AC, *LD INT Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 50 a. §é ph©n gi¶i C¸c timer TON, TONR vµ TOF cã 3 sù ph©n gi¶i. Sù ph©n gi¶i ®­îc x¸c ®Þnh bëi sè timer nh­ minh ho¹ trong b¶ng. Mçi lÇn ®Õm cña gi¸ trÞ hiÖn thêi lµ béi sè cña thêi gian c¬ b¶n. Cho vÝ dô, gi¸ trÞ ®Æt PT lµ 50 trªn mét timer 10ms lµ 500 ms. B¶ng th«ng sè timer vµ ®é ph©n gi¶i KiÓu timer §é ph©n gi¶i theo ms Gi¸ trÞ max theo gi©y (s) Sè Timer TONR (Cã nhí) 1 ms 32.767 s (0.546 min.) T0, T64 10 ms 327.67 s (5.46 min.) T1 tíi T4, T65 tíi T68 100 ms 3l.276.7 s (54.6 min.) T5 tíi T31, T69 tíi T95 TON, TOF (Kh«ng cã nhí) 1 ms 32.767 s (0.546 min.) T32, T96 10 ms 327.67 s (5.46 min.) T33 tíi T36, T97 tíi T100 100 ms 3276.7 s (54.6 min.) T37 tíi T63, T101 tíi T255 Chó ý: Kh«ng thÓ ph©n chia c¸c sè timer t­¬ng øng cho TOF vµ TON. CHo vÝ dô, b¹n kh«ng thÓ cã c¶ TON T32 vµ TOF T32. b. Nh÷ng ®iÒu cÇn biÕt vÒ c¸c chØ dÉn Timer S7-200 B¹n cã thÓ sö dông c¸c timer ®Ó lµm ph­¬ng tiÖn cã chøc n¨ng ®Õm thêi gian c¬ b¶n. C¸c chØ dÉn ®­îc thiÕt lËp cña S7-200 cung cÊp ba kiÓu cña timer nh­ minh ho¹ d­íi. B¶ng 9-2 minh ho¹ c¸c ho¹t ®éng cña c¸c timer kh¸c nhau. - On-Delay Timer (TON) dïng ®Ó ®Þnh thêi gian mét kho¶ng thêi gian ®¬n. - Retentive On-Delay Timer (TONR) dïng ®Ó tÝnh to¸n mét sè cña c¸c kho¶ng thêi gian. - Off-Delay Timer (TOF) dïng ®Ó tÝnh thêi gian ®· qua mét ®iÒu kiÖn lçi, thùc tÕ viÖc lµm m¸t mét ®éng c¬ sau khi nã lµ ®­îc ng¾t (off). Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 51 B¶ng c¸c ho¹t ®éng Timer KiÓu Timer HiÖn thêi >= §Æt tr­íc §ang cho phÐp ®Çu vµo ON §ang cho phÐp ®Çu vµo OFF Chu kú nguån/ Vßng quÐt ®Çu TON Bit Timer ON, HiÖn thêi tiÕp tôc ®Õm tíi 32,767 Gi¸ trÞ hiÖn thêi ®Õm thêi gian Bit Timer OFF, Gi¸ trÞ hiÖn thêi = 0 Bit Timer OFF, Gi¸ trÞ hiÖn thêi = 0 TONR Bit Timer ON, HiÖn thêi tiÕp tôc ®Õm tíi 32,767 Gi¸ trÞ hiÖn thêi ®Õm thêi gian Bit Timer vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi duy tr× tr¹ng th¸i cuèi Bit Timer OFF, Gi¸ trÞ hiÖn thêi cã thÓ ®­îc duy tr×1 TOF Bit Timer OFF, HiÖn thêi = §Æt tr­íc, dõng ®Õm. Bit Timer ON, Gi¸ trÞ hiÖn thêi = 0 Timer ®Õm sau khi ON chuyÓn sang OFF Bit Timer OFF, Gi¸ trÞ hiÖn thêi = 0 * C¸c ho¹t ®éng cña c¸c timer t¹i c¸c ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau lµ ®­îc gi¶i nghÜa nh­ sau: - Sù ph©n gi¶i 1ms (1 milli gi©y) C¸c timer 1 ms ®Õm sè cña kho¶ng thêi gian 1-ms ®ã ®Õm ®Õn lóc tr«i qua cña hµnh ®éng timer 1-ms lµ ®· ®­îc cho phÐp. Sù thùc hiÖn cña chØ dÉn timer b¾t ®Çu tÝnh thêi gian; tuy nhiªn, c¸c timer 1-ms lµ ®­îc cËp nhËt (timer bit vµ timer hiÖn thêi) mäi mili gi©y kh«ng ®ång bé tíi chu kú quÐt. Nãi c¸ch kh¸c, timer bit vµ timer hiÖn thêi lµ ®­îc cËp nhËt béi sè thêi gian suèt mäi vßng quÐt lµ lín h¬n 1 ms. ChØ dÉn timer lµ ®­îc sö dông ®Ó chØnh timer on, t¸i thiÕt lËp timer hoÆc trong tr­êng hîp timer TONR th× chØnh timer off. Tõ khi timer cã thÓ ®­îc b¾t ®Çu ë bÊt kú chç nµo trong kho¶ng 1 ms, viÖc ®Æt tr­íc ph¶i ®­îc thiÕt lËp lªn mét, kho¶ng thêi gian lín h¬n gi¸ trÞ min cña kho¶ng thêi gian mong muèn. Cho vÝ dô, ®Ó ®¶m b¶o mét kho¶ng thêi gian tèi thiÓu 56 ms ®ang sö dông mét timer 1-ms, cÇn ®Æt tr­íc gi¸ trÞ thêi gian lµ ®Æt tíi 57. - Sù ph©n gi¶i 10ms C¸c timer 10 ms ®Õm sè cña kho¶ng thêi gian 10-ms ®ã ®Õm ®Õn lóc tr«i qua cña hµnh ®éng timer 10-ms lµ ®· ®­îc cho phÐp. Sù thùc hiÖn cña chØ dÉn timer b¾t ®Çu tÝnh thêi gian; tuy nhiªn, c¸c timer 10-ms lµ ®­îc cËp nhËt t¹i lóc Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 52 b¾t ®Çu cña mçi chu kú quÐt (nãi c¸ch kh¸c, timer bit vµ timer hiÖn thêi duy tr× h»ng sè trong suèt vßng quÐt), b»ng viÖc céng thªm sè ®­îc tÝnh c¸c kho¶ng thêi gian 10 ms (tõ khi b¾t ®Çu cña vßng quÐt tr­íc) tíi gi¸ trÞ hiÖn thêi cho timer ho¹t ®éng. Tõ khi timer cã thÓ ®­îc b¾t ®Çu ë bÊt kú chç nµo trong kho¶ng 10 ms, viÖc ®Æt tr­íc ph¶i ®­îc thiÕt lËp lªn mét, kho¶ng thêi gian lín h¬n gi¸ trÞ min cña kho¶ng thêi gian mong muèn. Cho vÝ dô, ®Ó ®¶m b¶o mét kho¶ng thêi gian tèi thiÓu 140 ms ®ang sö dông mét timer 10-ms, cÇn ®Æt tr­íc gi¸ trÞ thêi gian lµ ®Æt tíi 15. - Sù ph©n gi¶i 100ms C¸c timer 100 ms ®Õm sè cña kho¶ng thêi gian 100-ms ®ã ®Õm ®Õn lóc tr«i qua cña hµnh ®éng timer 100-ms lµ ®· ®­îc cËp nhËt cuèi. C¸c timer lµ ®­îc cËp nhËt b»ng viÖc céng thªm vµo sè ®­¬c tÝnh cña c¸c kho¶ng thêi gian 100 ms (tõ chu kú quÐt tr­íc) ®Ó gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer khi chØ dÉn timer lµ ®­îc thùc hiÖn. Gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer 100-ms lµ chØ ®­îc cËp nhËt nÕu chØ dÉn timer lµ ®­îc thùc hiÖn. Do ®ã, nÕu mét timer 100-ms lµ ®· tr«i qua mµ chØ dÉn timer kh«ng thùc hiÖn chu kú quÐt, gi¸ trÞ hiÖn thêi cho timer ®ã lµ kh«ng cËp nhËt vµ nã mÊt thêi gian. Còng nh­ thÕ, nÕu chØ dÉn cña timer 100-ms t­¬ng tù lµ ®­îc thùc hiÖn bé sè thêi gian trong mét chu kú quÐt ®¬n, th× sè cña c¸c kho¶ng thêi gian 100-ms lµ ®­¬c céng thªm tíi béi sè thêi gian gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer, vµ nã khuÕch ®¹i thêi gian. C¸c timer 100-ms sÏ chØ ®­îc sö dông ë chØ dÉn timer lµ ®­îc thùc hiÖn chÝnh x¸c mçi mét chu kú quÐt. Tõ khi timer cã thÓ ®­îc b¾t ®Çu ë bÊt kú chç nµo trong kho¶ng 100 ms, viÖc ®Æt tr­íc ph¶i ®­îc thiÕt lËp lªn mét, kho¶ng thêi gian lín h¬n gi¸ trÞ min cña kho¶ng thêi gian mong muèn. Cho vÝ dô, ®Ó ®¶m b¶o mét kho¶ng thêi gian tèi thiÓu 2100 ms ®ang sö dông mét timer 100-ms, cÇn ®Æt tr­íc gi¸ trÞ thêi gian lµ ®Æt tíi 22. - ViÖc cËp nhËt gi¸ trÞ hiÖn thêi timer HiÖu øng cña c¸c c¸ch kh¸c nhau trong c¸c gi¸ trÞ thêi gian hiÖn thêi lµ ®­îc cËp nhËt tuú thuéc vµo viÖc c¸c timer ®­îc sö dông nh­ thÕ nµo. Cho vÝ dô, xin vui lßng nh×n ho¹t ®éng timer minh ho¹ trong h×nh 9-4. Trong tr­êng hîp sö dông timer 1-ms (1), Q0.0 lµ chØnh ON cho mét vßng quÐt bÊt cø lóc nµo gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer lµ ®­îc cËp nhËt sau khi tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng T32 lµ ®­îc thùc hiÖn vµ tr­íc khi tiÕp ®iÓm th­êng më T32 lµ ®­îc thùc hiÖn. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 53 Trong tr­êng hîp sö dông timer 10-ms (2). Q0.0 lµ kh«ng chØnh ON, bëi v× bit timer T33 lµ ®­îc chØnh ON tõ ®Ønh cña vßng quÐt tíi ®iÓm ë khèi timer lµ ®­îc thùc hiÖn. Mét khi khèi timer lµ ®­îc thùc hiÖn, gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer vµ T-bit cña nã lµ ®­îc thiÕt lËp tíi zezo. Khi tiÕp ®iÓm th­êng më T33 lµ ®­îc thùc hiÖn, T33 lµ off vµ Q0.0 lµ ®­îc chØnh off. Trong tr­êng hîp sö dông timer 100-ms (3), Q0.0 lµ lu«n lu«n ®­îc chØnh ON cho mét vßng quÐt bÊt cø lóc nµo gi¸ trÞ hiÖn thêi cña timer ®¹t ®­îc gi¸ trÞ ®Æt tr­íc. B»ng c¸ch sö dông tiÕp ®iÓm th­êng ®ãng Q0.0 thay cho timer bit nh­ ®Çu vµo ®ang cho phÐp ë khèi timer, ®Çu ra Q0.0 lµ ®¶m b¶o ®­îc chØnh ON cho mét vßng quÐt mçi lÇn cña timer ®¹t tíi gi¸ trÞ ®Æt tr­íc. 4. Bµi tËp øng dông: a. VÝ dô Timer On-delay Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 54 b. VÝ dô Timer On-delay cã nhí Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 55 c. VÝ dô Timer Off-delay d. Bµi tËp: Bµi tËp 1: ViÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn tuần tự 3 động cơ; - Ấn ON1 Công tắc tơ K1 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 chạy trước. Sau 10 giây, Công tắc tơ K2 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 chạy sau. Sau 05 giây tiếp theo, Công tắc tơ K3 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 chạy sau cùng. - Ấn OFF Công tắc tơ K3 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 dừng trước. Sau 05 giây, Công tắc tơ K2 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 dừng sau. Sau 10 giây tiếp theo, Công tắc tơ K1 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 dừng sau cùng. - Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì dừng ngay và đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 7 giây. Bµi tËp 2: ViÕt ch­¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®Ìn giao th«ng ng· t­; - Hệ thống điều khiển đèn giao thông ngã tư đơn giản với 6 đèn cho 2 hướng. Xanh sáng 25 giây, đèn vàng sáng 05 giây, đèn đỏ sáng 3 giây. - Gạt công tắc lên ON hệ thống hoạt động. - Gạt công tắc xuống OFF hệ thống dừng. Bảng trạng thái: Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 56 Số trạng thái X1 V1 Đ1 X2 V2 Đ2 1 1 0 0 0 0 1 2 0 1 0 0 0 1 3 0 0 1 1 0 0 4 0 0 1 0 1 0 1: Sáng; 0: Tắt - Trạng trái 1 và 3 hoạt động 30s, Trạng thái 2 và 4 hoạt động 5s. Bµi 2.4: Couter ( Bé ®Õm) 1. Bé ®Õm lªn ( Counter up) Counter Up ®Õm lªn tíi gi¸ trÞ max trªn s­ên lªn cña ®Çu vµo Counter Up (CU). Khi gi¸ trÞ hiÖn thêi (Cxxx) lµ lín h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ ®Æt tr­íc (PV-Preset Value), counter bit (Cxxx) chØnh ON. Counter lµ t¸i thiÕt lËp khi ®Çu vµo Reset (R) chØnh ON. Nã dõng ®Õm khi nã ®¹t ®­îc PV. 2. Bé ®Õm xuèng ( Counter down) Bé ®Õm ®Õm xuèng (Counter Down) ®Õm xuèng tõ gi¸ trÞ ®Æt tr­íc trªn s­ên lªn cña ®Çu vµo Count Down (CD). Khi gi¸ trÞ hiªn thêi lµ b»ng kh«ng, conuter bit (Cxxx) chØnh ON. Counter bit (Cxxx) t¸i thiÕt lËp vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi t¶i víi gi¸ trÞ ®Æt tr­íc (PV) khi ®Çu vµo t¶i (LD) chØnh ON. Bé ®Õm ®Õm xuèng dõng ®Õm khi nã ®¹t tíi zezo. 3. Bé ®Õm lªn/xuèng ( Counter up/ down) ChØ dÉn Counter Up/Down ®Õm lªn tíi gi¸ trÞ max trªn s­ên lªn cña ®Çu vµo Counter Up (CU). Nã ®Õm xuèng trªn s­êng lªn cña ®Çu vµo Counter Down (CD). Khi gi¸ trÞ hiÖn thêi (Cxxx) lµ lín h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ ®Æt tr­íc (PV), counter bit (Cxxx) chØnh ON. Counter lµ t¸i thiÕt lËp khi ®Çu vµo Reset (R) chØnh ON. 4. Nh÷ng ®iÒu cÇn biÕt vÒ c¸c chØ dÉn Counter S7-200 C¸c ph¹m vi bé ®Õm: Cxxx= C0 tíi C255 Bé ®Õm lªn (CTU) ®Õm lªn tõ gi¸ trÞ hiÖn thêi cña mçi thêi gian bé ®Õm, ®Çu vµo ®Õm lªn lµm chuyÓn tiÕp tõ off sang on. Bé ®Õm lµ t¸i thiÕt lËp khi ®Çu Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 57 vµo t¸i thiÕt lËp chØnh ON hoÆc khi chØ dÉn Reset lµ ®­îc thùc hiÖn. Bé ®Õm dõng ®Õm khi nã ®¹t gi¸ trÞ max (32,767). Bé ®Õm lªn/xuèng (CTUD) ®Õm lªn mçi khi ®Çu vµo ®Õm lªn lµm chuyÓn tiÕp tõ off sang on vµ ®Õm xuèng mçi khi ®Çu vµo ®Õm xuèng lµm chuyÓn tiÕp tõ off sang on. Bé ®Õm lµ t¸i thiÕt lËp khi ®Çu vµo t¸i thiÕt lËp chØnh ON hoÆc khi chØ dÉn Reset lµ ®­îc thùc hiÖn. Vµo lóc nã ®ang v­¬n tíi gi¸ trÞ max (32,767), s­ên lªn tiÕp theo t¹i ®Çu vµo ®Õm lªn lµ nguyªn nh©n gi¸ trÞ ®Õm hiÖn thêi ®Õm tíi gi¸ trÞ bao quanh gi¸ trÞ min (-32,767). Còng nh­ vËy, khi ®ang v­¬n tíi gi¸ trÞ min (-32,767), s­ên lªn tiÕp theo t¹i ®Çu vµo ®Õm xuèng lµ nguyªn nh©n gi¸ trÞ ®Õm hiÖn thêi ®Õm tíi gi¸ trÞ bao quanh gi¸ trÞ max (32,767). C¸c bé ®Õm lªn vµ lªn/xuèng cã gi¸ trÞ hiÖn thêi duy tr× ®Õm hiÖn thêi. Chóng còng cã mét gi¸ trÞ ®Æt tr­íc (PV) vµ ®­îc so s¸nh víi gi¸ trÞ hiÖn thêi bÊt cøc lóc nµo chØ dÉn bé ®Õm lµ ®­îc thùc hiÖn. Khi gi¸ trÞ hiÖn thêi lµ lín h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ ®Æt tr­íc, counter bit (C-bit) chØnh ON. NÕu kh«ng th×, C-bit chØnh off. Bé ®Õm xuèng ®Õm xuèng tõ gi¸ trÞ hiÖn thêi cña mçi thêi gian bé ®Õm, ®Çu vµo ®Õm xuèng lµm chuyÓn tiÕp tõ off sang on. Counter bit t¸i thiÕt lËp bé ®Õm vµ gi¸ tÞ hiÖn thêi t¶i víi gi¸ trÞ ®Æt tr­íc khi ®Çu vµo t¶i chØnh ON. Bé ®Õm dõng khi ®¹t tíi zezo. vµ counter bit (C-bit) chØnh ON.Khi b¹n t¸i thiÕt lËp mét bé ®Õm ®ang dïng chØ dÉn Reset, counter bit lµ t¸i thiÕt lËp vµ gi¸ trÞ hiÖn thêi bé ®Õm ®¹t gi¸ tÞ zezo. Sö dông sè bé dÕm ®Ó tham chiÕu c¶ gi¸ trÞ hiÖn thêi vµ C-bit cña bé ®Õm ®ã 5. Bµi tËp øng dông c¸c bé ®Õm: Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 58 Bµi tËp: Viết chương trình điều khiển dây chuyền đóng táo vào thùng, yêu cầu công nghệ: - Ấn ON  ĐC1 chạy để kéo băng tải thùng chạy đưa vỏ thùng đóng táo vào. Khi vỏ thùng vào đến vị trí S2 thì ĐC1 dừng. - Ngay khi ĐC1 dừng thì ĐC2 chạy để kéo băng tải táo hoạt động đưa táo rơi vào thùng. Táo được đếm bởi một cảm biến hồng ngoại S1. - Khi số táo đưa vào thùng đủ 24 quả (mỗi thùng chứa 24 quả) thì ĐC2 dừng. Tiếp tục ĐC1 chạy lại để đưa thùng táo thành phẩm ra ngoài và đóng thùng táo mới. - Hệ thống tự động hoạt động như trên cho đến khi ấn OFF thì dừng. - Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì dừng ngay và đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 5 giây. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 59 Hình ảnh mô phỏng hoạt động của hệ thống băng tải bµi 2.5. LÖnh nh¶y vµ lÖnh gäi ch­¬ng tr×nh con 1. LÖnh nh¶y (Jump to Label) ChØ dÉn Jump to label ®Þnh d¹ng mét nh¸nh tíi n¬i ®­îc x¸c ®Þnh (n) trong kho¶ng thêi gian ch­¬ng tr×nh. Khi mét viÖc nh¶y lµ thùc hiÖn, ®Ønh cña gi¸ trÞ ng¨n xÕp lµ lu«n lu«n cã logic 1. ChØ dÉn Label cho biÕt vÞ trÝ n¬i ®Õn cña viÖc nh¶y (n) C¸c to¸n h¹ng: None H»ng sè(0 tíi 255) C¸c kiÓu d÷ liÖu: WORD C¶ Jump vµ Label t­¬ng øng ph¶i ë ch­¬ng tr×nh chÝnh, mét thñ tôc con hoÆc mét ng¾t tÖp tin thi hµnh. B¹n kh«ng thÓ nh¶y tõ mét ch­¬ng tr×nh chÝnh tíi mét n¬i nµo ë mçi mét thñ tôc con vµ mét ng¾t tÖp tin thi hµnh. NÕu kh«ng th×, b¹n kh«ng thÓ nh¶y tõ mét thñ tôc con hoÆc ng¾t tÖp tin thi hµnh tíi mét n¬i n»m ngoµi thñ tôc con hoÆc ng¾t tÖp tin thi hµnh. Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 60 2. LÖnh gäi ch­¬ng tr×nh con: ChØ dÉn gäi Subroutine ®iÒu khiÓn sù di chuyÓn tíi thñ tôc con (n). Ban cã thÓ sö dông mét chØ dÉn gäi thñ tôc con cã hoÆc kh«ng cã c¸c th«ng sè. §Ó thªm mét thñ tôc con, lùa chän Edit > Insert > Subroutine tõ menu. ChØ dÉn Conditional Return from Subroutine lµ ®­îc sö dông ®Ó giíi h¹n mét thñ tôc con dùa trªn logic cã tr­íc. C¸c to¸n h¹ng: None C¸c kiÓu d÷ liÖu: WORD Mét khi thñ tôc con hoµn thµnh viÖc thùc hiÖn, trë l¹i ®iÒu khiÓn tíi chØ dÉn cho phÐp goi thñ tôc con. Khi mét thñ tôc con ®­îc gäi, logic ng¨n xÕp nhËp lµ ®­îc b¶o vÖ, ®Ønh cña ng¨n xÕp lµ ®­îc ®Æt tíi 1, tÊt c¶ c¸c vÞ trÝ ng¨n xÕp kh¸c lµ ®Æt tíi 0 vµ ®iÒu khiÓn lµ ®­îc truyÒn tíi thñ tôc con ®­îc gäi. Khi thñ tôc con nµy lµ ®­îc hoµn thµnh, ng¨n xÕp lµ ®­îc l­u gi÷ l¹i víi c¸c gi¸ trÞ ®­îc b¶o vÖ t¹i ®iÓm gäi, vµ ®iÒu khiÓn lµ ®­îc trë l¹i tíi thñ tôc ®ang gäi. C¸c thanh ghi tæng lµ phæ biÕn tíi thñ tôc con vµ thñ tôc ®ang gäi. Kh«ng b¶o vÖ hoÆc l­u gi÷ l¹i c¸c ho¹t ®éng lµ ®­îc ®inh d¹ng trªn c¸c thanh ghi tæng tíi thñ tôc con sö dông. C¸c th«ng sè ®Þa chØ nh­ IN4 trong h×nh trªn (&VB100) lµ ®­îc hîp lý ho¸ tíi mét thñ tôc con nh­ mét gi¸ trÞ tõ kÐp (tõ kÐp kh«ng dÊu). KiÓu cña mét th«ng sè h»ng sè ph¶i ®­îc x¸c ®Þnh ®èi víi th«ng sè trong thñ tôc ®ang gäi víi mét h»ng sè m« t¶ ë tr­íc gi¸ trÞ h»ng sè. Cho vÝ dô, ®Ó hîp lý ho¸ mét h»ng sè tõ kÐp kh«ng dÊu víi mét gi¸ trÞ th«ng sè nh­ 12,345, th«ng sè h»ng sè ph¶i Gi¸o tr×nh : PLC c¬ b¶n Khoa §iÖn - §iÖn tö Tr­êng Cao ®¼ng nghÒ Nam §Þnh 61 ®­îc x¸c ®Þnh nh­ DW#12345. NÕu h»ng sè m« t¶ lµ bÞ bá sãt th«ng sè, h»ng sè cã thÓ coi nh­ mét kiÓu kh¸c. §©y lµ kiÓu d÷ liÖu kh«gn tù ®éng chuyÓn ®æi ®­îc ®Þnh d¹ng trªn c¸c th«ng sè ®Çu vµo hoÆc ®Çu ra. Cho vÝ dô, nÕu b¶ng biÕn côc bé x¸c ®Þnh mét th«ng sè kiÓu d÷ liÖu sè thùc vµ trong thñ tôc ®ang gäi mét tõ kÐp (Dword) lµ ®­îc x¸c ®Þnh cho th«ng sè ®ã, gi¸ trÞ trong thñ tôc con sÏ lµ mét tõ kÐp. Khi c¸c gi¸ trÞ lµ ®­îc hîp lÝ ho¸ tíi mét thñ tôc con, chóng lµ ®­îc ®Æt tíi bé nhí côc bé cña thñ tôc con. HÇu hÕt c¸c cét tr¸i cña b¶ng biÕn côc bé (nh×n h×nh 9-53) minh häa ®Þa chØ bé nhí côc bé ®èi víi mçi th«ng sè ®­îc hîp lÝ ho¸. C¸c gi¸ trÞ th«ng sè ®Çu vµo lµ ®­îc copy tíi bé nhí côc bé cña thñ tôc con khi thñ tôc con lµ ®­îc gäi. C¸c gi¸ trÞ th«ng sè ®Çu ra lµ ®­îc copy tõ bé nhí côc bé cña thñ tôc con tíi ®Þa chØ th«ng sè ®Çu ra ®­îc x¸c ®Þnh khi thñ tôc con thùc hiÖn lµ hoµn thµnh. KÝch th­íc vµ kiÓu d÷ liÖu lµ t­¬ng øng víi m· cña c¸c th«ng sè. Sù ph©n chia c¸c gi¸ trÞ th«ng sè tíi bé nhí côc bé ë thñ tôc con lµ nh­ sau: - C¸c gi¸ trÞ th«ng sè lµ ®­îc ph©n chia tíi bé nhí côc bé trong c¸c phÇn ®­îc x¸c ®Þnh bëi chØ dÉn thñ tôc con víi c¸c th«ng sè b¾t ®Çu t¹i L.0. - C¸c gi¸ trÞ th«ng sè bit liªn tôc 1 tíi 8 lµ ®­îc ph©n chia tíi mét byte ®¬n b¾t ®Çu víi Lx.0 vµ tiÕp tôc tíi Lx.7. - C¸c gi¸ trÞ byte, tõ vµ tõ kÐp lµ ®­îc ph©n chia tíi bé nhí côc bé trªn ®­êng biªn byte (LBx, LWx hoÆc LDx). Trong chØ dÉn gäi thñ tôc con víi c¸c th«ng sè, c¸c th«ng sè ph¶i ®­îc s¾p ®Æt trong c¸c phÇn víi c¸c th«ng sè ®Çu vµo ®µu tiªn, ®­îc cho phÐp bëi c¸c th«ng sè ®Çu vµo/®Çu ra, vµ khi ®ã ®­îc cho phÐp bëi c¸c th«ng sè ®Çu ra. NÕu b¹n lµ ®ang lËp tr×nh trong STL, ®Þnh d¹ng cña chØ dÉn gäi lµ: CALL sè thñ tôc con, th«ng sè 1, th«ng sè 2, . . . C¸c ®iÒu kiÖn lçi khi ®Æt ENO ®èi víi gäi thñ tôc con víi th«ng sè = 0: SM4.3 (®ang ch¹y), 0008 (thñ tôc con max ®­îc lång vµo qu¸ møc). 3. Bµi tËp øng dông: