Chương 1: Giới thiệu tổng quát về PLC

Ch­¬ng I : Giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ plc 1.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn lµ g× : Tæng qu¸t , mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn lµ tËp hîp nh÷ng dông cô , thiÕt bÞ ®iÖn tö , ®­îc dïng ë nh÷ng hÖ thèng cÇn ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh , sù chÝnh x¸c , sù chuyÓn ®æi nhÞp nhµng cña mét qui tr×nh hoÆc mét ho¹t ®éng s¶n xuÊt . Nã thùc hiÖn bÊt cø yªu cÇu nµo cña dông cô , tõ cung cÊp n¨ng l­îng ®Õn mét thiÕt bÞ b¸n dÉn . Víi thµnh qu¶ cña sù ph¸t triÓn nhanh chãng cña c«ng nghÖ th× viÖc ®iÒu khiÓn nh÷ng hÖ thèng phøc t¹p sÏ ®­îc thùc hiÖn bëi mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ hoµn toµn, ®ã lµ PLC , nã ®­îc sö dông kÕt hîp víi m¸y tÝnh chñ . Ngoµi ra , nã cßn giao diÖn ®Ó kÕt nèi víi c¸c thiÕt bÞ kh¸c ( nh­ lµ : b¶ng ®iÒu khiÓn, ®éng c¬ , contact , cuén d©y,.....) . Kh¶ n¨ng chuyÓn giao m¹ng cña PLC cã thÓ cho phÐp chóng phèi hîp xö lý, ®iÒu khiÓn nh÷ng hÖ thèng lín . Ngoµi ra , nã cßn thÓ hiÖn sù linh ho¹t cao trong viÖc ph©n lo¹i c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn. Mçi mét bé phËn trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®ãng mét vai trß rÊt quan träng. Tõ h×nh 1.1 ta thÊy: PLC sÏ kh«ng nhËn biÕt ®­îc ®iÒu g× nÕu nã kh«ng ®­îc kÕt nèi víi c¸c thiÕt bÞ c¶m øng . Nã còng kh«ng cho phÐp bÊt kú c¸c m¸y mãc nµo ho¹t ®éng nÕu ngâ ra cña PLC kh«ng ®­îc kÕt nèi víi ®éng c¬. Vµ tÊt nhiªn , vïng m¸y chñ ph¶i lµ n¬i liªn kÕt c¸c ho¹t ®éng cña mét vïng s¶n xuÊt riªng biÖt. C¶m biÕn xö lý §iÒu khiÓn plc C¬ cÊu ChÊp hµnh HiÓn thÞ H×nh 1.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn PLC 1.2 Vai trß cña PLC. Trong mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng, PLC ®­îc xem nh­ lµ tr¸i tim cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn . Víi mét ch­¬ng tr×nh øng dông (®· ®­îc l­u tr÷ bªn trong bé nhí cña PLC ) th× PLC liªn tôc kiÓm tra tr¹ng th¸i cña hÖ thèng , bao gåm: kiÓm tra tÝn hiÖu ph¶n håi tõ c¸c thiÕt bÞ nhËp, dùa vµo ch­¬ng tr×nh logic ®Ó xö lý tÝn hiÖu vµ mang c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ra thiÕt bÞ xuÊt. PLC ®­îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn thèng tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p. HoÆc ta cã thÓ kÕt hîp chóng víi nhau thµnh mét m¹ng truyÒn th«ng cã thÓ ®iÒu khiÓn mét qu¸ tr×nh phøc hîp . 1.3 C¸c thiÕt bÞ nhËp vµ xuÊt dïng trong plc 1.3.1 C¸c thiÕt bÞ nhËp Sù th«ng minh cña mét hÖ thèng tù ®éng ho¸ phô thuéc vµo kh¶ n¨ng ®äc tÝn hiÖu tõ c¸c c¶m biÕn tù ®éng cña PLC. H×nh thøc giao diÖn c¬ b¶n gi÷a PLC vµ c¸c thiÕt bÞ nhËp lµ: nót Ên, cÇu dao phÝm ,.....Ngoµi ra PLC cßn nhËn ®­îc tÝn hiÖu tõ c¸c thiÕt bÞ nhËn d¹ng tù ®éng nh­: c«ng t¾c tr¹ng th¸i , c«ng t¾c giíi h¹n ,c¶m biÕn quang ®iÖn, c¶m biÕn cÊp ®é ,.....C¸c lo¹i tÝn hiÖu nhËp ®Õn PLC ph¶i lµ tr¹ng th¸i logic ON/OFF hoÆc tÝn hiÖu Analog. Nh÷ng tÝn hiÖu ngâ vµo nµy ®­îc giao tiÕp víi PLC qua c¸c modul nhËp. 1.3.2 C¸c thiÕt bÞ xuÊt Trong mét hÖ thèng tù ®éng ho¸, thiÕt bÞ xuÊt còng lµ mét yÕu tè rÊt quan träng . NÕu ngâ ra cña PLC kh«ng ®­îc kÕt nèi víi thiÕt bÞ xuÊt th× hÇu nh­ hÖ thèng sÏ bÞ tª liÖt hoµn toµn . C¸c thiÕt bÞ xuÊt th«ng th­êng lµ: ®éng c¬ , cuén d©y nam ch©m , relay, chu«ng b¸o,.....Th«ng qua ho¹t ®éng cña motor, c¸c cuén d©y, PLC cã thÓ ®iÒu khiÓn mét hÖ thèng tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p. C¸c lo¹i thiÕt bÞ xuÊt lµ mét phÇn kÕt cÊu cña hÖ thèng tù ®éng ho¸ vµ v× thÕ nã ¶nh h­ëng trùc tiÕp vµo hiÖu suÊt cña hÖ thèng. Tuy nhiªn , c¸c thiÕt bÞ kh¸c nh­ lµ : ®Ìn pilot ,cßi vµ c¸c b¸o ®éng chØ cho biÕt c¸c môc ®Ých nh­: b¸o cho chóng ta biÕt giao diÖn tÝn hiÖu ngâ vµo , c¸c thiÕt bÞ ngâ ra ®­îc giao tiÕp víi PLC qua miÒn réng cña modul ngâ ra PLC. 1.4 Bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh ®­îc PLC lµ g× ? PLC lµ bé ®iÒu khiÓn logic theo ch­¬ng tr×nh bao gåm : bé xö lý trung t©m gäi lµ CPU (Central Procesing Unit ) chøa tr­¬ng ch×nh øng dông vµ c¸c modul giao diÖn nhËp xuÊt . Nã ®­îc nèi trùc tiÕp ®Õn c¸c thiÕt bÞ I/O. V× thÕ, khi tÝn hiÖu nhËp, CPU sÏ xö lý tÝn hiÖu vµ gëi tÝn hiÖu ®Õn thiÕt bÞ xuÊt. Bus Lùa chän Lùa chän I/O TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn I/O LU En G1 RAM 1D C1 Khèi ®Çu ra RAM G1 En Kh«Ý ®Çu vµo RF TÝn hiÖu ®IÒu khiÓn D÷ liÖu vµo D÷ liÖu ra H×nh 1.2 CÊu tróc phÇn cøng cña PLC víi c¸c khèi nhí vµo vµ ra 1.5 So s¸nh PLC víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn th«ng th­êng kh¸c HiÖn nay, c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng PLC ®ang dÇn dÇn thay thÕ cho c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng relay ,contactor th«ng th­êng . Ta h·y thö so s¸nh ­u khuyÕt ®iÓm cña hai hÖ thèng trªn: Ñ HÖ thèng ®iÒu khiÓn th«ng th­êng : • Th« kÖch do cã qu¸ nhiÒu d©y dÉn trªn b¶ng ®iÒu khiÓn. • Tèn kh¸ nhiÒu thêi gian cho viÖc thiÕt kÕ ,l¾p ®Æt. • Tèc ®é ho¹t ®éng chËm. • C«ng suÊt tiªu thô lín . • Mçi lÇn muèn thay ®æi ch­¬ng tr×nh th× ph¶i l¾p ®Æt l¹i toµn bé, tèn nhiÒu thêi gian. • Khã b¶o qu¶n vµ söa ch÷a. HÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng PLC: • Nh÷ng d©y kÕt nèi trong hÖ thèng gi¶m ®­îc 80% nªn nhá gän h¬n. • C«ng suÊt tiªu thô Ýt h¬n. • Sù thay ®æi c¸c ngâ vµo , ra vµ ®iÒu khiÓn hÖ thèng trë nªn dÔ dµng h¬n nhê phÇn mÒn ®iÒu khiÓn b»ng m¸y tÝnh hay trªn console. • Tèc ®é ho¹t ®éng cña hÖ thèng nhanh h¬n. • B¶o tr× hÖ thèng vµ söa ch÷a dÔ dµng. • §é bÒn vµ tin cËy vËn hµnh cao. • Gi¸ thµnh cña hÖ thèng gi¶m khi sè tiÕp ®iÓm t¨ng. • Cã thiÕt bÞ chèng nhiÔu. • Ng«n ng÷ lËp tr×nh dÔ hiÓu. • DÔ lËp tr×nh vµ cã thÓ lËp tr×nh trªn m¸y tÝnh, thÝch hîp cho viÖc thùc hiÖn c¸c lÖnh tuÇn tù cña nã. • C¸c modul rêi cho phÐp thay thÕ hoÆc thªm vµo khi cÇn thiÕt. Do cã nh÷ng lý do trªn PLC thÓ hiÖn rÊt râ ­u ®iÓm cña nã so víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn th«ng th­êng kh¸c. PLC cßn cã kh¶ n¨ng thªm vµo hay thay ®æi c¸c lÖnh tuú theo yªu cÇu cña c«ng nghÖ. Khi ®ã ta chØ cÇn thay ®æi ch­¬ng tr×nh cña nã, ®iÒu nµy nãi lªn tÝnh n¨ng ®iÒu khiÓn kh¸ linh ®éng cña PLC. 1.6 CÊu tróc phÇn cøng cña PLC : CÊu tróc phÇn cøng cña tÊt c¶ c¸c PLC ®Òu cã c¸c bé phËn sau: bé xö lý, bé nhí, bé nhËp, xuÊt. 1.6.1 §¬n vÞ xö lý trung t©m (CPU ) : Lµ bé vi xö lý, liªn kÕt víi c¸c ho¹t ®éng cña hÖ thèng PLC , thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, xö lý tÝn hiÖu nhËp xuÊt vµ th«ng tin liªn l¹c víi c¸c thiÕt bÞ bªn ngoµi. 1.6.2 Bé nhí ( Memory ) : Cã nhiÒu lo¹i bé nhí kh¸c nhau. §©y lµ n¬i l­u g÷i tr¹ng th¸i ho¹t ®éng cña hÖ thèng vµ bé nhí cña ng­êi sö dông. §Ó ®¶m b¶o cho PLC ho¹t ®éng, ph¶i cÇn cã bé nhí ®Ó l­u gi÷ ch­¬ng tr×nh, ®«i khi cÇn më réng bé nhí ®Ó thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng kh¸c nh­: + Vïng ®Öm t¹m thêi l­u tr÷ tr¹ng th¸i cña c¸c kªnh xuÊt / nhËp ®­îc gäi lµ Ram xuÊt nhËp. + L­u tr÷ t¹m thêi c¸c tr¹ng th¸i cña c¸c chøc n¨ng bªn trong : Time, counter, relay. Bé nhí gåm cã nh÷ng lo¹i sau : + Bé nhí chØ ®äc (Rom: Read Only Memory ): Rom kh«ng ph¶i lµ bé nhí kh¶ biÕn, nã cã thÓ lËp tr×nh chØ mét lÇn. Do ®ã kh«ng thÝch hîp cho viÖc ®iÒu khiÓn "mÒm "cña PLC . Rom Ýt phæ biÕn so víi c¸c lo¹i bé nhí kh¸c. + Bé nhí ghi ®äc (Ram : Random Access Memory ): Ram lµ mét bé nhí th­êng ®­îc dïng ®Ó l­u tr÷ d÷ liÖu vµ ch­¬ng tr×nh cña ng­êi sö dông . D÷ liÖu trong Ram sÏ bÞ mÊt ®i nÕu nguån ®iÖn bÞ mÊt . Tuy nhiªn vÊn ®Ò nµy ®­îc gi¶i quyÕt b»ng c¸ch g¾n thªm vµo Ram nguån ®iÖn dù phßng . Ngµy nay , trong kü thuËt ph¸t triÓn PLC , ng­êi ta dïng CMOSRAM nhê sù tiªu tèn n¨ng l­îng kh¸ thÊp cña nã vµ cung cÊp pin dù phßng cho c¸c Ram nµy khi mÊt nguån .Pin dù phßng cã tuæi thä Ýt nhÊt mét n¨m tr­íc khi cÇn thay thÕ, hoÆc ta chän pin s¹c g¾n víi hÖ thèng, pin sÏ ®­îc s¹p khi cÊp nguån cho PLC. + Bé nhí chØ ®äc ch­¬ng tr×nh xo¸ ®­îc (EPROM: Eresable Programmable Read Only Memory ): EPROM l­u tr÷ d÷ liÖu gièng nh­ ROM , tuy nhiªn néi dung cña nã cã thÓ bÞ xo¸ ®i nÕu ta phãng tia tö ngo¹i vµo, ng­êi viÕt ph¶i viÕt l¹i ch­¬ng tr×nh trong bé nhí. + Bé nhí chØ ®äc ch­¬ng tr×nh xo¸ ®­îc b»ng ®iÖn (EEPROM : Electric Erasable Programmable Read Only Memory) : EEPROM kÕt hîp kh¶ n¨ng truy linh ®éng cña Ram vµ tÝnh kh¶ biÕn cña EEPROM, néi dung trªn EEPROM cã thÓ bÞ xo¸ vµ lËp tr×nh b»ng ®iÖn tuy nhiªn chØ ®­îc mét sè lÇn nhÊt ®Þnh . Ch­¬ng II : giíi thiÖu bé ®iÒu khiÓn LËp tr×nh plc Simatic S7 -200 I: CÊu tróc phÇn cøng cña CPU Kh¸i qu¸t chung: S7- 200 lµthiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic kh¶ tr×nh lo¹i nhá cña h·ng siemens cÊu tróc theo module cã c¸c module më réng c¸c module nµy ®­îc sö dông cho nhiÒu øng dông lËp tr×nh kh¸c nhau. Thµnh phÇn c¬ b¶n cña S7-200 lµ khèi vi lý CPU 212 vµ CPU 214 vÒ h×nh thøc bªn ngoµi sù kh¸c nhau cña hai lo¹i CPU nµy nhËn biÕt ®­îc nhê sè ®Çu vµo ra vµ nguån cung cÊp . CPU 212 cã 8 cæng vµo vµ 6 cæng ra cã kh¶ n¨ng më réng thªm b»ng hai module më réng . CPU 214 cã 14 cæng vµo vµ 10 cæng ra vµ cã kh¶ n¨ng më réng thªm b»ng 7 module më réng. CÊu tróc CPU 212 -512 tõ ®¬n ( Word ) tøc lµ 1 kbyte, ®Ó l­u ch­¬ng tr×nh thuéc miÒn bé nhí ®äc/ghi ®­îc vµ kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu nhê cã giao diÖn EPROM .Vïng nhí víi tÝnh chÊt nh­ vËy ®­îc gäi lµ vïng nhí non-votatile . 512 tõ ®¬n ®­îc l­u d÷ liÖu trong ®ã cã 100 tõ nhí ®äc/ghi thuéc miÒn nhí non -volatile . 8 cæng vµo logic vµ 6 cæng ra logic . Cã thÓ ghÐp nèi 2 module ®Ó më réng sè cæng vµo/ra , bao gåm c¶ 2 module t­¬ng tù (analog) Tæng sè cæng logic vµo /ra cùc ®¹i lµ 64 cæng vµo vµ 64 cæng ra. 64 bé t¹o thêi gian trÔ (time ) trong ®ã cã 2 time cã ®é ph©n gi¶i 1ms , 8time cã ®é ph©n gi¶i 10 ms vµ 54 time cã ®é ph©n gi¶i 100ms. 64 bé ®Õm (counter ) chia lµm 2 lo¹i bé ®Õm chØ ®Õm tiÕn vµ lo¹i bé ®Õm võa ®Õm tiÕn võa ®Õm lïi 368 bÝt nhí ®Æc biÖt sö dông lµm c¸c bit tr¹ng th¸i hoÆc c¸c bit ®Æt chÕ ®é lµm viÖc. Cã c¸c chÕ ®é ng¾t vµ xö lý tÝn hiÖu kh¸c nhau bao gåm ng¾t truyÒn th«ng ng¾t theo s­ên lªn hoÆc xuèng . Ng¾t theo thêi gian vµ ng¾t b¸o hiÖu cña bé ®Õm tèc ®é cao (2khz) Bé nhí kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu trong kho¶ng thêi gian 50 giê khi PLC bÞ mÊt nguån nu«i 3- CÊu tróc CPU 214 CPU 214 bao gåm 14 ngâ vµo vµ 10 ngâ ra cã kh¶ n¨ng më réng thªm b»ng 7 module më réng. 2048 tõ ®¬n (4kbyte ) thuéc miÒn nhí ®äc /ghi non - volatile ®Ó l­u ch­¬ng tr×nh (dïng nhí cã giao diÖn EEPROM ). 2048 tõ ®¬n (4kbyte) thuéc kiÓu ®äc /ghi ®Ó l­u d÷ liÖu (trong ®ã cã 512 tõ ®Çu thuéc miÒn EEPROM ). IO .O ,QO .O ,VO .O, SMO.1. Tæng sè cæng vµo /ra cùc ®¹i lµ 64 cæng vµo vµ 64 cæng ra. Cã 14 ngâ vµo tõ IO.O I IO.1 vµ I1.O I I1.5 Cã 10 ngâ ra tõ QO.O I IO.1 vµ Q1.O I QI.1 Cã thÓ g¾n thªm 1 module më réng bao gåm c¶ module analog. 128 timer chia lµm 3 lo¹i theo ®é ph©n gi¶i kh¸c nhau 4 timer 1ms, 16 timer 10 ms vµ 108 timer 100ms. Cã 128 bé ®Õm chia lµm hai lo¹i + ChØ ®Õm lªn CTU + Võa ®Õm lªn võa ®Õm xuèng CTUD. Cã 688 bÝt nhí ®Æc biÖt dïng ®Ó th«ng b¸o tr¹ng th¸i vµ ®Æt chÕ ®é lµm viÖc. + SMO.O : lu«n ë tr¹ng th¸i 1. + SMO.1 : b»ng 1 trong vßng quÐt ®Çu tiªn C¸c chÕ ®é ng¾t vµ xö lý ng¾t gåm ng¾t truyÒn th«ng , ng¾t theo s­ên lªn hoÆc s­ên xuèng, ng¾t thêi gian ng¾t cña bé ®Õm tèc ®é cao vµ ng¾t truyÒn xung. Cã 3 bé ®Õm tèc ®é cao víi nhÞp 2khz vµ 7 khz. 2bé ph¸t xung nhanh cho d·y xung kiÓu: PTO ( Pulse traisn output ) : ®iÒu tÇn PWM (Pulse width modulation ) : ®iÒu réng xung 2 bé chØnh t­¬ng tù . Toµn bé vïng nhí kh«ng bÞ mÊt d÷ liÖu trong kho¶ng thêi gian 190 giê khi PLC bÞ mÊt nguån nu«i. C¸c ®Ìn b¸o trªn S7 - 200 CPU 214 + SF (§ÌN §á ) : ®Ìn ®á SF b¸o hiÖu hÖ thèng bÞ háng . §ÌnSF s¸ng lªn khi PLC bÞ háng hãc . + Run (®Ìn xanh ) : ®Ìn xanh chØ ®Þnh PLC ®ang ë chÕ ®é lµm viÖc vµ thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh ®­îc n¹p vµo trong m¸y. + Stop (®Ìn vµng ) : ®Ìn vµng chØ PLC ®ang ë chÕ ®é dõng + Ixx (®Ìn xanh ) : ®Ìn xanh ë cæng vµo chØ ®Þnh ë tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng Ixx ( X.X = 0.0 I 1.5 ) + Qy.y (®Ìn xanh ) :®Ìn xanh ë cæng ra b¸o hiÖu tr¹ng th¸i tøc thêi cña cæng Qy.y (y.y = 0.0 I 1.1 ) + TERM : cho phÐp m¸y lËp tr×nh tù quyÕt ®Þnh chÕ ®é ho¹t ®éng cho PLC hoÆc Run hoÆc Stop II :CÊu tróc bé nhí : Bé ®iÒu khiÓn lËp tr×nh S7 -200 ®­îc chia thµnh 4 vïng nhí. Víi 1 tô cã nhiÖm vô duy tr× d÷ liÖu trong thêi gian nhÊt ®Þnh khi mÊt nguån bé nhí S7 -200 cã tÝnh n¨ng ®éng cao ,®äc vµ ghi ®­îc trong ph¹m vi toµn vïng lo¹i trõ c¸c bÝt ®Æc biÖt SM (Special Memory) chØ cã thÓ truy nhËp ®Ó ®äc Ch­¬ng tr×nh Tham sè D÷ liÖu Ch­¬ng tr×nh Tham sè D÷ liÖu Vïng ch­¬ng tr×nh Vïng tham sè Vïng d÷ liÖu Vïng ®èi t­îng C Bé nhí ngoµi EEPROM H×nh II -1 : Bé nhí trong vµ ngoµi cña S7 -200 1 - Vïng ch­¬ng tr×nh : Lµ vïng bé nhí chØ ®­îc sö dông ®Ó l­u tr÷ c¸c lÖnh ch­¬ng tr×nh vïng nµy thuéc bé nhí trong ®éc vµ ghi ®­îc. 2 -Vïng tham sè : Lµ vïng l­u d÷ c¸c tham sè nh­ : tõ kho¸, ®Þa chØ tr¹m ...còng gièng nh­ vïng ch­¬ng tr×nh thuéc bé nhí trong ®äc vµ ghi ®­îc. 3 - Vïng d÷ liÖu : Lµ vïng nhí ®éng ®­îc sö dông cÊt c¸c d÷ liÖu cña ch­¬ng tr×nh bao gåm c¸c kÕt qu¶ c¸c phÐp tÝnh nã ®­îc truy cËp theo tõng bit tõng byte vïng nµy ®­îc chia thµnh nh÷ng vïng nhí víi c¸c c«ng dông kh¸c nhau. Vïng I ( Input image register) :Lµ vïng nhí gåm 8byte I (®äc /ghi ) : I.O I I.7 Vïng Q (Output image register ): Lµ vïng nhí gåm 8byte Q (®äc /ghi ) : Q.O I Q.7 Vïng M (Internal Memory bits ): Lµ vïng nhí gåm 32 byte M (®äc /ghi ) : M.O I M.31 Vïng V (Variable memory ): Lµ vïng nhí gåm cã 4096 byte V (®äc /ghi ) : V.O I V.4095 Vïng SM ( Special memory ): Lµ vïng nhí gåm cã 86 byte chia lµm 2phÇn SMO I SM29 chØ ®äc SMO I SM85 chØ ghi 4 - Vïng ®èi t­îng : Lµ time (®Þnh th× ), counter (bé ®Õm ) tèc ®é cao vµ c¸c cæng vµo/ ra t­¬ng tù ®­îc ®Æt trong vïng nhí cuèi cïng vïng nµy kh«ng thuéc kiÓu non - volatile nh­ng ®äc ghi ®­îc. Timer (bé ®Þnh th× ): §äc /ghi T0 I T127 Counter (bé ®Õm ) : §äc /ghi C0 I C 127 Bé ®Öm vµo analog (®äc) : AIW0 I AIW30 Bé ®Öm ra analog (ghi) : AQW0 I AQW30 Accumulator (thanh ghi) : AC0 I AC3 Bé ®Õm tèc ®é cao : HSCO I HSC2 TÊt c¶ c¸c miÒn nµy ®Òu cã thÓ truy nhËp ®­îc theo tõng bit , tõng byte , tõng tõ ®¬n (word - 2byte) , tõ kÐp (Doudble word ) III CÊu tróc ch­¬ng tr×nh: Ch­¬ng tr×nh cho S7 -200 ph¶i cã cÊu tróc bao gåm ch­¬ng tr×nh chÝnh (main program) 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 (End) . Ch­¬ng trinh con lµ mét bé phËn cña ch­¬ng tr×nh . C¸c ch­¬ng tr×nh con ph¶i ®­îc viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch­¬ng tr×nh chÝnh ®ã lµ lÖnh (End) . C¸c ch­¬ng tr×nh con ®­îc nhãm l¹i thµnh mét nhãm ngay sau ch­¬ng tr×nh chÝnh sau ®ã ®Õn ngay c¸c ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t b»ng c¸ch viÕt nh­ vËy cÊu tróc ch­¬ng tr×nh ®­îc râ rµng vµ thuËn tiÖn h¬n trong viÖc ®äc ch­¬ng tr×nh cã thÓ trén lÉn c¸c ch­¬ng tr×nh con vµ ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t ®»ng sau ch­¬ng tr×nh chÝnh. Main program . . . End {Stop} Thùc hiÖn trong mét vßng quÐt SBR (n) {no I 255 } ch­¬ng tr×nh con . . Ret Thùc hiÖn khi ®­îc ch­¬ng tr×nh chÝnh gäi INT (n) { no I 255 } ch­¬ng tr×nh xö lý ng¾t . . . Ret Thùc hiÖn khi cã tÝn hiÖu b¸o ng¾t IV Ph­¬ng ph¸p lËp tr×nh : S7 -200 biÓu diÔn mét m¹ch logic cøng b»ng mét d·y c¸c lÖnh ch­¬ng tr×nh bao gåm mét d·y c¸c lÖnh . S7 -200 thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh b¾t ®Çu tõ lÖnh nhËp ®Çu tiªn vµ kÕt thóc ë lÖnh lËp tr×nh cuèi trong mét vßng . Mét vßng quÐt nh­ vËy lµ dßng quÐt (scan) . Mét vßng quÐt (Scan cycle ) ®­îc b¾t ®Çu b»ng viÖc ®äc tr¹ng th¸i cña ®Çu vµo vµ sau ®ã thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh, vßng quÐt kÕt thóc b»ng viÖc thay ®æi tr¹ng th¸i ®Çu ra. Tr­íc khi b¾t ®Çu mét vßng quÐt tiÕp theo S7 -200 thùc thi c¸c nhiÖm vô truyÒn th«ng . Chu tr×ng tiÕp theo lµ chu tr×nh lËp Giai ®o¹n chuyÓn Giai ®o¹n nhËp d÷ liÖu ra ngo¹i vi d÷ liÖu tõ ngo¹i vi Giai ®o¹n truyÒn th«ng giai ®o¹n thùc hiÖn néi bé vµ tù kiÓm tra lçi ch­¬ng tr×nh H×nh IV -1 : Thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh theo vßng quÐt trong S7 -200 C¸ch lËp tr×nh cho S7 -200 dùa trªn hai ph­¬ng ph¸p c¬ b¶n : Ph­¬ng ph¸p h×nh thang (lader logic -viÕt t¾t lµ LAD ) vµ ph­¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh (statement list viÕt t¾t lµ STL ). Ch­¬ng tr×nh ®­îc viÕt theo kiÓu LAD thiÕt bÞ lËp tr×nh sÏ t¹o ra mét ch­¬ng tr×nh thoe kiÓu STL t­¬ng øng vµ ng­îc l¹i. 1 - Ph­¬ng ph¸p LAD : LAD lµ ng«n ng÷ lËp tr×nh ®å ho¹ nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n dïng trong LAD t­¬ng øng víi c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n dïng ®Ó biÓu diÔn lÖnh logic nh­ sau : - TiÕp ®iÓm : lµ biÓu t­îng (symbol) m« t¶ c¸c tiÕp ®iÓm r¬le cv¸c tiÕp ®iÓm cã thÓ th­êng ®ãng , th­êng më - Cuén d©y (coil) : lµ biÓu t­îng m« t¶ r¬ le m¾c theo chiÒu dßng ®iÖn cung cÊp cho r¬le . Hép (box) : lµ biÓu t­îng m« t¶ c¸c hµm kh¸c nhau nã lµm viÖc khi cã dßng ®iÖn ch¹y ®Õn hép th­êng lµ c¸c bé thêi gian (time), bé ®Õm (counter) vµ c¸c hµm to¸n häc. M¹ng LAD : lµ ®­êng nèi c¸c phÇn tö thµnh mét m¹ch hoµn thiÖn , ®i tõ ®­êng nguån bªn tr¸i sang nguån bªn ph¶i dßng ®iÖn ch¹y tõ tr¸i qua tiÕp ®iÓm ®Õn c¸c cuén d©y hoÆc c¸c hép trë vÒ bªn ph¶i nguån. 2 - Ph­¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh STL: Ph­¬ng ph¸p liÖt kª (STL) lµ ph­¬ng ph¸p thùc hiÖn ch­¬ng tr×nh d­íi d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh . Mçi c©u lÖnh trong ch­¬ng tr×nh kÓ c¶ nh÷ng lÖnh h×nh thøc biÓu diÔn mét chøc n¨ng cña PLC §Ó t¹o mét ch­¬ng tr×nh d¹ng STL ng­êi lËp tr×nh cÇn ph¶i hiÓu râ ph­¬ng ph¸p sö dông cña ng¨n xÕp logic cña S7- 200 (S0 I S8). Ng¨n xÕp logic lµ mét khèi gåm 9 bit chång lªn nhau. TÊt c¶ c¸c thuËt to¸n liªn quan ®Õn ng¨n xÕp , ®Òu chØ lµm viÖc víi bit ®Çu tiªn hoÆc víi bit ®Çu vµ bit thø hai cña ng¨n xÕp (S0 I S1) gi¸ trÞ logic míi ®Òu cã thÓ ®­îc göi vµo ng¨n xÕp. V.Có ph¸p lÖnh c¬ b¶n trong S7 -200 1 - LÖnh vµo ra : (Input/Oput) Tr­íc Sau Tr­íc Sau - Load (LD) : LÖnh LD n¹p gi¸ trÞ cña mét tiÕp ®iÓm vµo trong bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp cã gi¸ trÞ cò cßn l¹i bÞ ®Èy lïi xuèng mét bit (nh­ h×nh V -1) BÞ ®Èy ra khái ng¨n xÕp BÞ ®Èy ra khái ng¨n xÕp LD LDN Co M C0 M C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 C7 C7 C7 C7 C8 C8 H×nh V-1: Tr¹ng th¸i cña ng¨n xÕp tr­íc vµo sau khi thùc hiÖn hiÖu lÖnh LD H×nh V-2: Tr¹ng th¸i cña ng¨n xÕp tr­íc vµ sau khi thùc hiÖn hiÖu lÖnh LDN Load not (LDN) : lÖnh LDN n¹p gi¸ trÞ logic ngÞch ®¶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 (h×nh V-2) C¸c d¹ng lÖnh kh¸c nhau cña lÖnh LD , LDN cho LAD nh­ sau : Lad M« t¶ To¸n h¹ng n TiÕp ®iÓm th­êng më sÏ ®­îc ®ãng nÕu n = 1 n : I, Q, M, SM,T, C, V (bit) n TiÕp ®iÓm th­êng ®ãng sÏ më NÕu n = 1 n TiÕp ®iÓm th­êng më sÏ ®ãng tøc thêi khi n = 1 n: I N TiÕp ®iÓm th­êng ®ãng sÏ më Tøc thêi khi n = 1 C¸c d¹ng kh¸c nhau cña lÖnh LD, LDN cho STL nh­ sau: LÖnh M« t¶ To¸n h¹ng LD n LÖnh n¹p gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp n: I, Q, M, SM, T, C, V (bit) LDN n LÖnh n¹p gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiÒn trong ng¨n xÕp LDI n LÖnh n¹p tøc thêi gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp n: I (bit) LDNI n LÖnh n¹p tøc thêi gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o vµo ®iÓm n vµo bit ®Çu tiªn Lad M« t¶ To¸n h¹ng n Cuén d©y ®Çu ra ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch khi cã dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn ®i qua N: I, Q, M, SM, T, C, V (bit) n I Cuén d©y ®Çu ra ®­îc kÝch tøc thêi khi cã dßng ®iÒu khiÓn ®i qua n: Q (bit) + M« t¶ lÖnh Ouput b»ng STL STL M« T¶ To¸n h¹ng = n LÖnh= sao chÐp gi¸ trÞ cña ®Ønh ng¨n xÕp Tíi tiÕp ®iÓm n ®­îc chØ dÉn trong lÖnh n : I, Q, M, SM, T, C, V (bit) = I n LÖnh = I (Immediate) sao chÐp tøc thêi gi¸ trÞ cña ®Ønh stack tíi tiÕp ®iÓm n ®­îc chØ dÉn trong lÖnh n : Q bit 2- LÖnh ghi/xo¸ gi¸ trÞ cho tiÕp ®iÓm : Set (S) vµ Reset(R) lÖnh dïng ®Ó ®ãng ng¾t c¸c tiÕp ®iÓm gi¸n ®o¹n ®· ®­îc thiÕt kÕ . trong LAD logic ®iÒu khiÓn ®Õn c¸c cuén d©y ®ãng hoÆc më c¸c tiÕp ®iÓm. Trong STL lÖnh truyÒn tr¹ng th¸i bit ®Çu cña ng¨n xÕp ®Õn 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 mét dÉy c¸c tiÕp ®iÓm (giíi h¹n tõ 1 I 255 ). Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ntg bÞ thay ®æi bëi c¸c lÖnh nµy m« t¶ lÖnh S vµ R b»ng LAD. LAD M« t¶ To¸n h¹ng Bit n S S §ãng mét m¶ng gåm n c¸c tiÕp ®iÓm kÓ tõ S -bit S -bit : P, Q, S, SM, T, C, V (bit) n : PB, QP, MB, SMB, VB, AC, h»ng sè, *VD* AC Bit n R S Ng¾t mét m¶ng gåm n c¸c tiÕp ®iÓm kÓ tõ S bit l¹i chØ cho vµo timer vµ counter th× lÖnh sÏ xo¸ bit ®Çu ra cña timer/counter s Bit n SI §ãng tøc thêi mét m¶ng gåm n c¸c tiªp ®iÓm kÓ tõ S bit S bit: Q bit n : PB, QB, MB, SMB, VB, AC, h»ng sè, *VD* AC s Bit n R I Ng¾t tøc thêi mét m¶ng gåm n c¸c tiÕp ®iÓm kÓ tõ ®Þa chØ S bit M« t¶ c¸c lÖnh