S7 200 PC Simu v2

Auto books

Mô phỏng với phần mềm S7-200 & PC-Simu

Copyright 2006 by AUTOMANVN Status: 11/06

1 / 80

No1

Tutorial Version 2.1

Tài liệu này được xây dựng để hỗ trợ sinh vi ên học tập, nghiên cứu. Ngoài đối tượng sinh viên, mọi sự sao chép, sử dụng thông tin tr ên tài liệu, đề nghị liên hệ : [email protected] ho ặc số điện thoại 0974.858.101.

Auto books


No1

LỜI NÓI ĐẦU

Lúc bắt đầu nghiên cứu PLC, một khó khăn cho ng ười học là lập trình kết nối với thiết bị, giao tiếp với thiết bị. Tuy nhi ên, trong điều kiện khó khăn của sinh vi ên thì việc mua sắm một thiết bị PLC để học là một vấn đề nan giải. Có lẽ chính v ì thế mà chủ nhân trang Web : http://personales.ya.com/canalPLC ngài Juan Luis Vilanueva Montoto và Prof Jerome Tapper, Santiago Garcia, Ariel A. Ventura đ ã viết nên một bộ ba phần mềm S7-200, PC-Simu và CADe-Simu để giúp các đối tượng mới học có điều kiện tiếp xúc gần gũi h ơn với bộ môn tự động hóa. Phần mềm được download miễn phí từ trang Web tr ên. Một khó khăn khi bắt đầu nghi ên cứu việc thiết kế, bảo trì hệ thống dùng PLC là tài liệu học. Tài liệu này ra đời nhằm mục đích giúp sinh vi ên nói riêng và mọi người học PLC nói chung có đ ược những tài liệu hay để nhanh chóng tiếp cận được kỹ thuật thiết kế, bảo tr ì hệ thống sử dụng PLC. Một khuyến cáo cho tất cả mọi người khi nghiên cứu PLC là tất cả các thiết bị trong tự động hầu hết l à của nước ngoài. Vì thế, việc nghiên cứu bằng tiếng Việt là giải pháp tạm thời. Để nghiên cứu sâu hơn, các bạn phải giỏi Tiếng Anh v à nếu có thể biết thêm Tiếng Đức là một lợi thế. Việc nâng cấp phiên bản tài liệu được thực hiện thường xuyên, và để nâng cấp lên phiên bản Version 2.0 này, chúng tôi được sự đóng góp công sức của sinh vi ên Lại Quang Tiến (02DV-Khoa Điện Tử, Trường ĐHDL Lạc Hồng). Trong lúc soạn thảo tài liệu, do khả năng còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót. Mong sự hỗ trợ của đồng nghiệp v à tất cả các bạn sinh viên để tài liệu này được cải tiến tốt hơn. Xin chân thành cám ơn t ất cả các bạn. Chúng tôi luôn mong mu ốn hợp tác với tất cả các bạn trong lĩnh vực tự động hóa. Ngành nghề thực hiện : Hỗ trợ, tư vấn, thiết kế, lắp đặt, bảo tr ì các hệ thống điều khiển sử dụng PLC, vi điều khiển, máy tính,….. Giảng dạy thiết kế các hệ thống tự động d ùng PLC, Vi điều khiển, máy tính,… Buôn bán, kí gởi, trao đổi các thiết bị, linh kiện tự động. Mọi vấn đề cần liên hệ, trao đổi, xin mail về địa chỉ : [email protected] hoặc [email protected].

K/s Trần Văn Thành


2 / 80



Auto books


No1

MỤC LỤC 1. Hướng dẫn sử dụng phần mềm lập tr ình STEP 7 Micro/Win. ................................ .....[4] 1.1. Giới thiệu phần mềm STEP 7 Micro/Win. ................................ .................... [4] 1.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ........[4] 1.3. Các thành phần chính. ................................ ................................ .................. [6] 1.4. Tập lệnh cơ bản. ................................ ................................ ........................... [9] 1.5. Lập trình, download, upload và export. ................................ ..................... [17] 2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng PLC S7 -200. ................................ .......... [18] 2.1. Giới thiệu phần mềm S7-200. ................................ ................................ .....[18] 2.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ...... [18] 2.3. Các thanh công cụ. ................................ ................................ ..................... [19] 2.4. Mô phỏng với phần mềm S7-200. ................................ .............................. [20] 2.5. Thiết lập và mô phỏng các lệnh đơn giản với ngõ vào/ra số. ...................... [25] 2.6. Thiết lập và mô phỏng các lệnh đơn giản với ngõ vào/ra tương tự. ............. [30] 2.7. Mô phỏng kết nối với TD200. ................................ ................................ ....[34] 3. Hướng dẫn phần mềm PC-Simu ................................ ................................ .............. [44] 3.1. Giới thiệu phần mềm PC-SIMU. ................................ ................................ [44] 3.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ...... [44] 3.3. Các thanh công cụ. ................................ ................................ ..................... [45] 3.4. Giao tiếp với PLC S7-200. ................................ ................................ ......... [48] 3.5. Giao tiếp với phần mềm mô phỏng S7 -200. ................................ ............... [51] 4. Các ví dụ mô phỏng. ................................ ................................ ................................ [53] 4.1. Hệ thống cửa cuốn. ................................ ................................ ..................... [53] 4.2. Hệ thống bồ chứa. ................................ ................................ ....................... [56] 4.3. Hệ thống trộn. ................................ ................................ ............................ [57] 4.4. Hệ thống đóng hộp 1. ................................ ................................ ................. [58] 4.5. Hệ thống đóng hộp 2. ................................ ................................ ................. [61] 4.6. Hệ thống trộn hóa chất. ................................ ................................ ............... [63] 4.7. Hệ thống đèn giao thông. ................................ ................................ ............ [65]

Phụ lục 1 : Tập lệnh của phầ n mềm mô phỏng S7-200_Simulatie. .............................. [67] Phụ lục 2 : Thiết lập cấu hình cho TD200................................. ................................ ....[70]


3 / 80



Auto books


No1

LẬP TRÌNH VỚI PHẦN MỀM STEP7 MICRO WIN. Nội dung : Cách cài đặt. Giới thiệu các menu thường sử dụng. Giới thiệu các công cụ thường sử dụng. Các lệnh thường sử dụng của phần mềm STEP7 MICRO WIN. Yêu cầu : Sử dụng được phần mềm STEP 7 MICRO WIN. Nhớ được các lệnh thông dụng trong lập tr ình. 1.1.

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM STEP7 MICRO WIN Phần mềm STEP 7 Micro Win đ ược dùng để lập trình cho họ PLC S7-200 của Siemes và thiết lập điều khiển giữa họ PLC n ày và các module khác như : module truyền thông EM241, module điều khiển vị trí EM253, m àn hình TD 200,…. Phần mềm cho phép thiết lập truyền thông giữa máy tính với PLC, lập tr ình cho PLC, thực hiện chức năng gán ngõ vào/ra, giám sát bộ nhớ của PLC,…

1.2.CÀI ĐẶT Các bạn phải có nguồn của ch ương trình STEP 7 MicroWin trên đĩa hoặc trong ổ cứng. Đưa đĩa vào, nhấn SETUP, chương trình thuật sĩ hướng dẫn cài tự động. Ta thực hiện cài đặt xong, trên màn hình xuất hiện shortcut về phần mềm n ày.


4 / 80



Auto books



5 / 80

No1



Auto books


No1

1.3.CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH :

Màn hình soạn thảo chương trình. Đây là cây lệnh, ở đây lệnh được chia thành các nhóm lệnh. Bit Logic : Xử lý mức logic của từng bit. Clock : Các lệnh xử lý đồng hồ thời gian thực. Communications : Các lệnh truyền thông. Compare : Các lệnh so sánh. Convert : Các lệnh chuyển đổi dữ liệu. Counters : Lệnh liên quan đến bộ đếm. Floating-Point Math : Lệnh toán học dấu chấm động. Integer Math : Lệnh phép toán số nguyên. Interrup : Các lệnh ngắt. Logical Operations : Các lệnh xử lý mức logic. Move : Các lệnh di chuyển dữ liệu. Program Control : Lệnh điều khiển chương trình. Shift/Rotate : Lệnh dịch và quay dữ liệu. String : Lệnh xử lý chuỗi. Table : Lệnh bộ định thời.


6 / 80



Auto books


No1

Tool Common là Tool thư ờng dùng trong chương trình PLC.

Tool Debug là tool thường dùng để gở rối chương trình hay giám sát các lệnh trong chương trình PLC.

Tool Standard là tool chuẩn thường được dùng trong soạn thảo.

Tool Instruction là tool chứa các lệnh liên quan trong soạn thảo chương trình.

View : Cho phép hiển thị lên màn hình sự lựa chọn. Program Block : Cho phép bật tắt màn hình soạn thảo lệnh. Symbol Table : Cho phép gán các biến trong PLC. Khi gán ở đây, biến có giá trị toàn cục. Status Chart : Cho phép gán giá trị cho các địa chỉ. Data Block : Cho phép nhập các khối dữ liệu đặt tr ước cho PLC. System Block : Cho phép thiết lập các thông số cấu h ình cho PLC. Cross Reference : Cho phép hiển thị tất cả các phần tử bộ nhớ và lệnh trong chương trình. Communications : Cho phép thiết lập các thông số truyền thông.


7 / 80



Auto books


No1

Tools : Cho phép lựa chọn việc thiết lập điều khiển cho các module khác kết hợp với PLC S7-200 trong điều khiển. Instruction Wizard : Trình thuật sĩ thiết lập các thông số cho lệnh đếm tốc độ cao HSC và lệnh PID. Position Control Wizard : Trình thu ật sĩ cho phép thiết lập module EM253 điều khiển vị trí. EM253 Control Panel : Cho phép thi ết lập truyền thông với module EM 253. Modem Expansion Wizad : Trình thu ật sĩ cho phép thiết lập module truyền thông.

Việc hiển thị chương trình dưới dạng LAD, STL hay FBD đ ược lựa chọn trong View. Menu xổ thường dùng : RUN : Cho phép PLC chạy. STOP : Yêu cầu PLC dừng. Compile : Biên dịch chương trình sang mã máy. Compile All : Biên dịch tất cả các thông số li ên quan. Clear.. : Xóa chương trình trong PLC. Information… : Cho phép hi ển thị thông tin về PLC. Program Memory Cartridge : Truy c ập bộ nhớ mở rộng Create Data Block from RAM : T ạo khối dữ liệu từ RAM. Time of Day Clock : Thiết lập thời gian của bộ định thời thời gian thực. Compare… So sánh chương tr ình trong PLC và chương trình đang soạn thảo.

Để bật tắt màn hình soạn thảo


8 / 80



Auto books


No1

First Scan : Chạy gỡ rồi trong một vòng quét. Multiple Scans.. : Chạy gỡ rối nhiều vòng quét. Program Status : Trạng thái của chương trình. Use Execution Status : Dùng trạng thái hoạt động. Triggered Pause : Chart Status : Single Read : Đọc một vòng quét đơn. Write all : Force.. : Gán các ngõ vào/ra. Unforce : Gỡ gán. Unforce All : Gỡ gán tất cả. Read all Forced : Program Edit in RUN. Write-Force Output in STOP :

1.4. TẬP LỆNH CƠ BẢN : Lệnh LOAD và LOADNOT.

Chức năng : Tiếp điểm bit NO sẽ đóng lại khi có mức tín hiệu 1. Tiếp điểm NC sẽ đóng khi mức t ín hiệu 0.

Lệnh lấy sườn lên, sườn xuống.

Chức năng : Lệnh EU lấy sườn lên và lệnh ED lấy sườn xuống của xung.


9 / 80



Auto books


No1

Lệnh OUT

Chức năng : Xuất giá trị ra bit.

Ví dụ :

Giản đồ thời gian : Copyright 2006 by AUTOMANVN 10 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Lệnh SET và RESET.

Chức năng : Lệnh SET thực hiện thiết lập N bit, kể từ bit khai báo lên 1. Lệnh RESET thực hiện xóa N bit, kể từ bit khai báo xuống 0.

Ví dụ :

Copyright 2006 by AUTOMANVN 11 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Giản đồ thời gian :




Auto books


No1

Lệnh Counter Up:

Chức năng : Thực hiện đếm lên khi có xung CU, khi giá trị tức thời (CV) bằng giá trị đặt tr ước (PV), bit Cxxx sẽ được tích cực; Khi có xung R, reset bit counter, giá trị tức thời.

Ví dụ :





Auto books


No1

Lệnh Counter Up/Down

Chức năng : Thực hiện đếm lên khi có xung CU, đếm xuống khi có xung CD, reset khi có xung v ào R. Khi giá trị đếm bằng giá trị đặt trước PV, bit counter sẽ bằng 1.

Ví dụ :




Auto books


No1


Bộ định thời TON.

Chức năng : Thực hiện delay một khoảng thời gian khi có tín hiệu cho phép ở IN. Khi khoảng thời gian delay bằng giá trị đặt trước PT, bit timer được tích cực.

Ví dụ :




Auto books


No1


Bộ định thời TONR.

Chức năng : Delay mỗi khi có tín hiệu ở ngõ vào IN, cho đến khi giá trị định thời bằng giá trị đặt tr ước. Để reset, ta thực hiện lệnh reset timer n ày.

Ví dụ :




Auto books


No1


1.5. LẬP TRÌNH, DOWNLOAD, UPLOAD VÀ EXPORT. Khi viết xong chương trình, nếu có PLC và đã kết nối, ta chọn Download để ghi chương trình xuống PLC, Upload để chép ch ương trình từ PLC lên máy tính. Nếu chúng ta có ý định sử dụng chương trình mô phỏng, ta chọn export để xuất dữ liệu mô phỏng ra file .awl.




Auto books


No1

PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7 -200 Nội dung : Giới thiệu khả năng của ch ương trình mô phỏng S7-200. Thiết lập và mô phỏng với ngõ vào/ra số. Thiết lập và mô phỏng với ngõ vào/ra analog. Mô phỏng sử dụng TD200. Yêu cầu : Nắm vững khả năng mô phỏng của ch ương trình. Những ưu, khuyết điểm của chương trình mô phỏng so với PLC thực. So sánh được tập lệnh.

2.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM S7-200. Phần mềm S7-200_Simulatie thực hiện mô phỏng thay thế cho một PLC S7 -200 và một số module mở rộng đi k èm (tập lệnh hạn chế, tham khảo phụ lục 1 để biết thêm chi tiết) với những khả năng sau : Cho phép chọn lựa các loại PLC trong họ S7 -200. Cho phép lựa chọn, mở rộng các module ng õ vào/ra mở rộng số, tương tự. Cho phép giám sát các bit nh ớ trong PLC khi PLC đang hoạt động. Thực hiện mô phỏng với màn hình TD-200 (Text Display). Nên biết rằng phần mềm mô phỏng có những giới hạn, v ì thế nếu có điều kiện và nếu mong muốn khám phá triệt để PLC th ì ta phải mua. Mọi chi tiết xin li ên hệ K/s Trần Văn Thành email : [email protected] 2.2. CÀI ĐẶT. Phần mềm S7-200 hoạt động không cần cài đặt, để thực hiện ta theo các bước sau : B1 : Sử dụng trình Winrar để bung file B2 : Vào địa chỉ file được bung, kéo B3 : Nhấp đôi vào biểu tượng

từ thư mục chứa file này. ra màn hình Destop. để chạy chương trình.

2.3. CÁC THANH CÔNG CỤ VÀ PHÍM TẮT Copyright 2006 by AUTOMANVN 18 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Program\Delete Program (Ctrl-N) : Xóa chương trình trong PLC. Program\Load Program…(Ctrl-A) : Nạp chương trình vào PLC. Program\Paste Program (OB1): Dán chương trình vào PLC. Program\Paste Data (DB1) : Dán dữ liệu Data vào PLC. Program\Save Configuration : Lưu việc thiết lập cấu hình vào một địa chỉ. Program\Load Configuration : Nạp cấu hình từ một địa chỉ. Program\Exit : Thoát khỏi việc mô phỏng. View\Program AWL (OB1) : Hiển thị cửa sổ chứa chương trình STL. View\Program KOP (OB1) : Hiển thị cửa sổ chứa chương trình LAD. View\Data (DB1) : Hiển thị cửa sổ chứa khối dữ liệu Data. View\Stable Table : Hiển thị cửa sổ quan sát trạng thái các bit. View\TD200 : Hiển thị màn hình TD200.

Configuration\CPU Type (Kích đôi giữa CPU): Chọn loại CPU. Configuration\CPU Information : Thông tin về CPU và các module đang sử dụng. Configuration\Current time : Điều chỉnh thời gian hiện tại (Giờ của hệ thống). Configuration\Adjust speed simu : Điều chỉnh tốc độ mô phỏng.




Auto books


No1

PLC\Run : Cho phép PLC chạy. PLC\STOP : Dừng chương trình. PLC\Execute Cycles : Thực thi số vòng quét của PLC. PLC\Deselect All : Gỡ bỏ tất cả sự chọn lựa. RUN\Export Input/Output : Dữ liệu PLC ảo sẽ xuất ra các ng õ vào ra của PLC thật. RUN\Interchange Input/Output : Dữ liệu PLC ảo sẽ được xử lý bên trong máy tính.

2.4. MÔ PHỎNG VỚI PHẦN MỀM S7 -200. Để thực hiện mô phỏng,các bạn thực hiện theo các b ước sau : B1 : Viết chương trình trên phần mềm STEP 7 MicroWin (file có đuôi mở rộng *.mwp), vào PLC/Compile All đ ể kiểm tra lỗi chương trình có lỗi không.

B2 : Tạo file *.awl bằng cách chọn File\Export…, chọn địa chỉ để lưu lại. File sẽ được lưu lại dưới đuôi mở rộng là : *.awl Copyright 2006 by AUTOMANVN 20 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

B3 : Mô phỏng trên phần mềm mô phỏng S7-200 bằng cách chạy phần mềm S7200. Nhấp đôi vào biểu tượng

để chạy phần mềm.

B4 : Bấm chọn vào giữa màn hình, gõ password : 6596 B5 : Kích đôi vào PLC, một menu xổ hiện ra như sau cho phép chọn lựa PLC chạy mô phỏng.

B6 : Bấm chọn hoặc Program\Load Program… (Ctrl-A) để mở file *.awl mà bạn đã soạn thảo. Copyright 2006 by AUTOMANVN 21 / 80 Status: 11/06



Auto books


B7 : Nhấn nút

No1

hoặc chọn PLC\RUN để chạy chương trình.

B8 : Nhấn để xem diễn biến trạng thái của ch ương trình khi chạy. B9 : Nhấn để xem trạng thái tại vị trí từng địa chỉ tr ên PLC. Ngoài ra, chúng ta có thể xem trạng thái hoạt động của ch ương trình trong hộp thoại KOP. Bằng cách chọn biểu t ượng State Program




Auto books


No1

Để xem giá trị ngõ vào và ngõ ra, ta bấm vào biểu tượng State table Address và chọn Format. Sau đó nhấn Start

,nhập

Ngoài ra phần mềm còn cho phép thực hiện mô phỏng với một số module mở rộng, cụ thể là các module dưới đây.




Auto books


No1

Lưu ý : Mỗi hệ thống điều khiển d ùng PLC S7-200 phải được thiết kế dựa trên một CPU. Tùy thuộc vào yêu cầu số ngõ vào ra, yêu cầu của hệ thống, … mà ta chọn CPU với những khả năng, số module mở rộng đi k èm (tham khảo tài liệu Programmable Logic Controllers Manual.pdf để biết thêm thông tin về hệ thống sử dụng S7-200. Các bạn có thể tải tài liệu này từ trang Web của Siemens hoặc từ địa chỉ [email protected] hoặc [email protected] với password :1234567). Ở hai địa chỉ này các bạn có thể tham khảo thêm về tài liệu về hệ thống PLC.

2.5. THIẾT LẬP VÀ MÔ PHỎNG VỚI NGÕ VÀO/RA SỐ. Ngõ vào số bao gồm các ngõ vào có sẵn ở PLC S7-200 và các module : EM221(8I), EM222(8Q), EM223(4I/4Q; 8I/8Q; 16I/16Q). Module ngõ vào s ố được lựa chọn bằng cách nhấp đôi v ào biểu tượng được đánh dấu và lựa chọn các module thích hợp. Ngõ vào số được tác động mô phỏng bằng cách bật/tắt công tắc bằng cách nhấp chuột lên các công tắc (tương tự như việc nhấn/không nhấn đối với nút nhấn, tích cực/không tích cực đối với cảm biến,….) Địa chỉ module mở rộng lần l ượt định theo nhóm tám bit li ên tục. Ví dụ : Ở CPU 224, ta có các ngõ vào từ I0.0 đến I1.4. Nếu ta gắn th êm module mở rộng thì địa chỉ kế tiếp sẽ là I2.0. Các ví dụ về các I/O số sẽ được bàn nhiều trong quá trình làm bài tập. Để cấp tín hiệu cho ngõ vào PLC ảo, ta có thể sử dụng các công tắc để cấp tín hiệu cho PLC. Nếu sử dụng chung với phần mềm PC_SIMU th ì cảm biến sẽ được khai báo trong chương trình. Khi công tắc được kéo lên ngõ vào ở địa chỉ tương ứng ở mức 1 và ngược lại là mức 0.




Auto books


No1

Một số ví dụ về tập lệnh : Theo các bước trong phần giới thiệu mô phỏng để thực hiện các y êu cầu sau để vừa làm quen việc sử dụng chương trình, vừa làm quen tập lệnh của STEP 7 MicroWin. Ví dụ 1 : Soạn thảo các cổng logic AND, OR, AND -OR, OR-AND,…. Bật công tắc các ngõ vào tương ứng, chọn để quan sát sự mô phỏng của chương trình. Ta đồng thời quan sát đèn ở các ngõ vào, ngõ ra của PLC để xem phản ứng của PLC đối với ch ương trình.




Auto books


No1

Ví dụ 2 : Thực hiện mô phỏng lệnh duy tr ì, SET, RESET.

Ví dụ 3 : Sử dụng bộ counter up




Auto books


No1

Ví dụ 4 : Sử dụng bộ counter up/down.

Ví dụ 5 : Lệnh TON và các dữ liệu có thể truy cập .




Auto books


No1

Ví dụ 6 : lệnh TONR

Ví dụ 7 : Mô phỏng chương trình con.




Auto books


No1

Để thực hiện các thí nghiệm, ta có thế tham khảo tập lệnh của STEP 7 MicroWin và tập lệnh ở phần phụ lục để có thể viết các đoạn ch ương trình ví dụ nhằm nắm vững các lệnh của PLC S7 -200. 2.6. THIẾT LẬP VÀ MÔ PHỎNG VỚI NGÕ VÀO/RA TƯƠNG TỰ. Khi có ngõ vào analog (t ương tự) PLC không thể xử lý trực tiếp các giá trị analog m à phải chuyển đổi sang giá trị số. Để xuất analog ra ng õ ra ta phải chuyển đổi từ giá trị số tương ứng từ PLC sang giá trị analog. PLC sử dụng module analog mở rộng để thực hiện việc chuyển ADC v à DAC (sự thay đổi của dòng, áp). Các giá trị dòng áp ở đây đều dựa theo chuẩn công nghiệp. Đối với các module mở rộng thực tế, tr ước khi sử dụng ta nên tham khảo manual để biết được cách thiết lập bằng cách thay đổi các switch. Ở đây, trong phần mềm mô phỏng việc thiết lập cấu h ình được thực hiện bằng cách nhấp đôi lên Conf. Module. Việc thay đổi các giá trị ng õ vào ở các module thực tế tùy thuộc vào giá trị ngõ ra của cảm biến, tuy nhiên trong phần mềm chúng được mô phỏng bằng cách gạt thanh tr ượt. Chức năng Analog không đ ược tích hợp cùng với PLC họ S7-200, nên để sử dụng chúng ta phải gắn th êm module mở rộng. Có các loại module mở rộng analog cho PLC S7 -200 như sau : EM231 : Là module có 4 ngõ vào analog có độ phân giải 12 bit. EM232 : Là module có 2 ngõ ra analog có độ phân giải 12 bit. Copyright 2006 by AUTOMANVN 29 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

EM235 : Là module có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra analog có độ phân giải 12 bit. Các điểm chính trong thiết lập và xử lý : Thiết lập phần cứng : Tùy theo ngõ ra của loại cảm biến trả về tín hiệu analog m à ta thiết lập các nút chọn trên module analog cho phù h ợp (tham khảo thêm S7-200 Programmable Controller System Manual để biết cách thiết lập cho từng loại ng õ ra của cảm biến) Để thiết lập ngõ vào analog, ta theo các bước sau : 1. Tắt nguồn của module. Chọn khoảng ngõ vào mong muốn. 2. Bật nguồn CPU và module. Chờ đợi module ổn định trong 15 phút . 3. Dùng một bộ chuyển đổi, một nguồn áp hay một nguồn d òng, đưa tín hiệu zero vào cảm biến. 4. Đọc giá trị được hiển thị được chuyển về CPU. 5. Điều chỉnh biến trở OFFSET cho đến khi giá trị đọc được là zero, hay giá trị dữ liệu mong muốn. 6. Kết nối một giá trị tín hiệu đạt mức 100% tỷ lệ đến một trong các ng õ vào. Đọc giá trị hiển thị trên CPU. 7. Điều chỉnh biến trở GAIN cho đến khi giá trị đọc được 32000 hay giá trị số mong muốn. 8. Lặp lại việc điều chỉnh OFFSET v à GAIN cho đến khi đạt giá trị mong muốn. Trong phần mềm : Dữ liệu analog d ưới dạng dòng hay áp được đưa vào module analog. Module này chuyển dữ liệu analog sang dữ liệu số 12 bit dưới dạng mẫu sau : Điều chỉnh cho EM 231. Bảng sau trình bày cách thiết lập cấu hình cho module EM231 dùng các nút DIP . Nút 1, 2 và 3 chọn khoảng ngõ vào tương tự. Tất cả các ngõ vào được thiết lập cùng một khoảng giá trị. Trong bảng này, ON là đóng và OFF là m ở. Bảng thiết lập cấu hình các nút để chọn khoảng ngõ vào analog.

Thiết lập cấu cho EM235. Bảng sau trình bày cách thiết lập cấu hình cho module EM235 sử dụng các nút. Các nút từ 1 đến 6 cho phép chọn khoảng ng õ vào và độ phân giải. Tất cả các ng õ vào được thiết lập cùng một khoảng và cùng một định dạng analog. Bảng sau cho thấy cách lựa chọn đơn cực/lưỡng cực (unipolar/bipolar (nút 6)), độ lợi (nút 4 và 5), và sự suy giảm (nút 1, 2, và 3). Trong những bảng này, ON là đóng, OFF là mở. Copyright 2006 by AUTOMANVN 30 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Bảng chuyển nút chọn thiết lập cấu h ình EM 235 chọn khoảng ngõ vào tương tự và độ phân giải.

Bảng các nút thiết lập EM 235 cấu hình để chọn đơn cực/lưỡng cực, độ lợi và độ suy hao.

Định dạng dữ liệu ngõ vào cho EM 231 và EM 235 Hình sau trình bày cách xử lý để có dữ liệu 12 bit khi nhận tín hiệu từ ng õ vào ô nhớ ngõ vào của module analog..

Hình trên cho thấy định dạng dữ liệu ngõ vào của EM 231 và EM 235

Chú ý : Copyright 2006 by AUTOMANVN 31 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Ta thấy rằng, đối với dữ liệu đ ơn cực (unipolar), bit có trọng số ca o nhất và 3 bit có trọng số thấp nhất không phải l à dữ liệu, vì thế khi lập trình ta phải loại bỏ các tín hiệu này. Đối với dữ liệu lưỡng cực (Bipolar), 4 bit có trọng số thấp nhất không phải l à dữ liệu. Định dạng dữ liệu cho ngõ ra EM 232 và EM 235 Hình sau trình bày cách xử lý tín hiệu trước khi xuất để có dữ liệu xuất đúng.

Hình trên cho thấy định dạng dữ liệu cho EM 232 và EM 235

Chú ý : Để chuyển đổi dữ liệu từ số sang t ương tự (DAC) dữ liệu 12 bit được xuất ra 2 dạng, dạng dòng và dạng áp. Để xuất ra dạng dòng, dữ liệu được xuất có giá trị dữ liệu l à 11 bit, có định dạng : bit có trọng số cao nhất và bit có trọng số thấp nhất không phải l à giá trị. Để xuất ra dạng áp, dữ li êu xuất là 12 bit, có định dạng 4 bit có trọng số thấp nhất không phải là giá trị của dữ liệu. Hướng dẫn cài đặt : Dùng cách thiết lập sau có được dữ liệu xuất chính xác • Chắc chắn rằng nguồn điện áp 24VDC không bị tác động của nhiễu v à phải ổn định. • Dùng dây kết nối cho cảm biến ngắn nhất có thể. • Dùng dây đôi được bọc cho việc kết nối cảm biến. • Chỉ có một mối kết nối tại chỉ tại vị trí cảm biến. • Ngắn mạch tất cả các ngõ vào không sử dụng như trong hình sau : • Đề phòng việc uốn cong sợi dây ở những cạnh sắc . • Dùng ống luồn dây cho việc đi dây. . • Chống việc đặt những sợi có tín hiệu song song với dây có điện áp cao. Nếu bắt buộc hai dây phải gặp nhau, để chúng vuông góc với nhau . • Chắc chắn rằng tín hiệu ng õ vào trong khoảng tín hiệu đã được thiết lập Ví dụ : điều khiển dùng ngõ vào/ra analoge mô phỏng dữ liệu analog chưa xử lý.




Auto books


No1

Để thực hiện, ta thực hiện giống nh ư 9 bước trong mô phỏng với các ng õ vào/ra số. Tuy nhiên, module cần add là module EM235 và để điều chỉnh giá trị áp analog cho ngõ vào tín hiệu, ta kéo thanh trượt trên thanh trượt phía dưới. Quan sát màn hình chương trình để hiểu rõ thêm từng lệnh.

2.7. MÔ PHỎNG KẾT NỐI VỚI TD200. Màn hình TD 200 là một thiết bị giao tiếp giữa ng ười và máy của PLC. Màn hình này đơn giản nên được tích hợp mô phỏng tr ên phần mềm S7-200, ta chọn View/TD200 để mở giao diện TD200. Các bước thực hiện : 1. Soạn thảo chương trình điều khiển trong STEP 7 MicroWin, export ra file.awl. 2. Soạn thảo Data Block trong STEP 7 MicroWin, để nạp cho TD 200 .(Tham khảo phụ lục 2 để biết các bước thực hiện). 3. Mở chương trình S7-200_Simulatie, chọn Program\Load Program hoặc Ctrl-A để nạp file.awl. 4. Copy Data Block sang ph ần mềm mô phỏng : Mở Data Block, tô đen các phần dữ liệu, bấm Ctrl-C để copy vào clipboard. Bấm chọn View\Data (DB1), bấm chọn Program\Paste Data (DB1) để dán dữ liệu trong clipboard vào cửa sổ Data (DB1) 5. Bấm chọn View\TD 200 để màn hình TD 200 xuất hiện. 6. Nhấn nút RUN để chạy ch ương trình, thực hiện mô phỏng theo các b ước hướng dẫn. Giới thiệu phần mô phỏng TD200 : Copyright 2006 by AUTOMANVN 33 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Phân tích TD200

Có 40 ô trong màn hình, mỗi ô tương ứng 1 kí tự

Đây là các phím điều khiển. Để truy cập các phím đen, ta nhấn trực tiếp. Để truy cập các phím trắng, ta nhấn shift v à nhấn các phím tương ứng. ESC dùng để vào MENU chức năng của TD200, ENTER d ùng để chọn. Các chức năng của TD200 được mô tả manual. Ở đây, ta nghi ên cứu phương pháp thiết lập và viết chương trình điều khiển. Chương trình thiết lập cấu hình cho TD200 cũng chính là chương trình soạn thảo của PLC S7-200 : STEP 7 MicroWin. Đ ể thực hiện thiết lập cho TD200, ta tham khảo thêm ở phần phụ lục. Sau đây tôi xin lấy một ví dụ sử dụng TD200 điều khiển Motor để l àm sáng tỏ vấn đề : Viết chương trình điều khiển Motor hoạt động với y êu cầu sau: -Phần điều khiển: điều khiển Motor quay phải, trái v à dừng bằng các phím trong vùng nhớ M của TD200 -Phần hiển thị: Khi cho chương trình bắt đầu chạy, màn hình TD200 hiển thị dòng chữ “CONTROL MOTOR”, sau 3s hiện d òng chữ “PHAI F1_TRAI F2_DUNG_F3” Khi điều khiển cho động cơ quay phải thì xuất hiện dòng chữ “ OK RIGH”, quay trái thì “OK LEFT “, và d ừng lại là “OK STOP” Chú ý một số điểm sau trước khi thực hiện các yêu cầu trên: a/Các phím điều khiển trong vùng nhớ M trên TD200 Di chuyển lên, xuống Copyright 2006 by AUTOMANVN 34 / 80 Status: 11/06



Auto books


Phím F1 F2 F3 F4 F5+SHIFT F6+SHIFT F7+SHIFT F8+SHIFT

Địa chỉ tương ứng trong M M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 M0.4 M0.5 M0.6 M0.7

No1

Mô tả trạng thái trong vùng nhớ M Khi F1 nhấn thì M0.0 sẽ được SET = 1 Khi F2 nhấn thì M0.1 sẽ được SET = 1 Khi F3 nhấn thì M0.2 sẽ được SET = 1 Khi F4 nhấn thì M0.3 sẽ được SET = 1 Khi F5+SHIFT nhấn thì M0.4 sẽ được SET = 1 Khi F6+SHIFT nhấn thì M0.5 sẽ được SET = 1 Khi F7+SHIFT nhấn thì M0.6 sẽ được SET = 1 Khi F8+SHIFT nhấn thì M0.7 sẽ được SET = 1

Chú ý: + Chúng ta tác động lên các phím bằng cách nhấp chuột trái l ên chúng + Để nhấn tổ hợp phím. Ví dụ F5+SHIFT, ta phải nhấn SHIFT tr ước rồi sau đó mới nhấn F5

b/Viết nội dung sau trong STEP 7 MicroWin:




Auto books


No1

Thực hiện export ra file Control.awl.




Auto books


No1

c/Cách tạo Data Block và chuyển tin sang TD200 Mở chương trình Step7MicroWin lên, chọn Tools/TD 200 Wizard

Nhấp Next để thực hiện các thao tác kế tiếp nhằm soạn tin cần gửi sang TD200

Nhấp Next để sang phần lựa chọn kế tiếp Copyright 2006 by AUTOMANVN 37 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Thực hiện lựa chọn và nhấn Next

Nhấp Next tiếp




Auto books


No1

Chọn số lượng tin, số lượng kí tự truyền

Nhấp Next




Auto books


No1

Đây là hộp thoại soạn tin. Nhấp Next Message để viết tin kế, Nhấn Finish để kết thúc việc soạn tin

Nhấp vào Yes. Chọn View/Component/Data Block để mở xem Data Block đ ã được mã hóa như thế nào Tham khảo thêm manual để biết được các thông số liên quan khi sử dụng TD200.




Auto books



No1



Auto books


No1

Tô đen và copy Data Block trong chương tr ình STEP 7 MicroWin b ằng phím CtrlC.

Mở hộp thoại Data (DB1) của ch ương trình S7200Simu, chọn Program\Paste Data (DB1) để dán dữ liệu Data Block vào. Nhìn mẫu Data Block đã tạo dưới đây




Auto books


No1

Thực hiện việc bấm các phím để xem hoạt động của việc mô phỏng.




Auto books


No1

PHẦN MỀM PC-SIMU Nội dung : Giới thiệu khả năng của ch ương trình mô phỏng PC-SIMU. Thiết lập và mô phỏng với PLC thật được kết nối với máy tính. Thiết lập và mô phỏng với phần mềm PS-Simu. Yêu cầu : Nắm vững khả năng mô phỏng của ch ương trình. Nắm kiến thức cơ bản trong truyền thông giữa PLC với HMI. Thực hiện được mô phỏng và thiết kế được hệ thống mô phỏng.

3.1. GIỚI THIỆU. Phần mềm PC-Simu thực hiện việc xây dựng các hệ thống điều khiển ảo, cho phép giao tiếp với PLC hoặc chương trình mô phỏng PLC S7-200_Simulatie. Chương trình có thể sử dụng như một phần mềm SCADA loại nhỏ. N ên biết rằng phần mềm mô phỏng có những giới hạn, v ì thế nếu có điều kiện và nếu mong muốn khám phá triệt để PLC thì ta phải mua. Mọi chi tiết xin li ên hệ K/s Trần Văn Thành email : [email protected]

3.2. CÀI ĐẶT. Phần mềm PC-Simu hoạt động không cần cài đặt, ta nên theo các bước sau để thực hiện : Sử dụng trình Winrar để bung file Vào địa chỉ file được bung, kéo

từ thư mục chứa file này. ra màn hình Destop.

Nhấp đôi vào biểu tượng để chạy chương trình. Khởi động PCSimu, nhập mật khẩu 9966, nhấp OK




Auto books


No1

Giao diện soạn thảo hiện ra như sau

3.3. CÁC THANH CÔNG CỤ :




Auto books


No1

Archivo\Neuvo (Ctrl-N) : Tạo một hệ thống mới. Archivo\Abrir… (Ctrl-A) : Mở một hệ thống cũ đã lưu trữ trên đĩa. Archivo\Guardar (Ctrl-G) : Lưu một hệ thống vào đĩa. Archivo\Guardar como… : Save as. Archivo\Importar S5 : Mở một hệ thống để giao tiếp với PLC S5 Archivo\Configuración : Cho phép thiết lập cấu hình chương trình mô phỏng. Archivo\Salir : Exit – Thoát khỏi chương trình đang soạn thảo.

Editar\Deshacer (Ctrl-Z) : Undo. Editar\Rehacer (Ctrl-Y) : Repeat. Editar\Cortar (Ctrl-X): Cut Editar\Copiar (Ctrl-C): Copy Editar\Pegar : (Ctrl-V) : Paste Editar\Seleccionar todo : Select all

Dibujar\Linea : Vẽ đường thẳng. Dibujar\Retángulo : Vẽ hình chữ nhật rỗng. Copyright 2006 by AUTOMANVN 46 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Dibujar\Elipse : Vẽ hình elip rỗng. Dibujar\Retángulo coloreado: Vẽ hình chữ nhật đặc Dibujar\Elipse coloreado : Vẽ hình elip đặc. Dibujar\Rellenar con color : Đổ đầy màu. Dibujar\Text : Chèn một đoạn văn bản.

Modo\Edición : Soạn thảo. Modo\Simulación : Mô phỏng dùng phần mềm. Modo\Conexión : Kết nối với PLC. Việc kết nối giữa máy tính v à PLC qua cổng chuyển đổi RS 232/485, chọn tốc độ truyền là 9.6Kbit/s hoặc 19.2 Kbit/s.

Analizador\Analizador digital : Phân tích ngõ vào ra số. Analizador\Analizador analógico : Phân tích ngõ vào ra analog.

Dùng hiển thị các thanh công cụ. Ver\Barra de herramientas : Hi ển thị thanh công cụ số 0 :

Ver\Barra de herramientas : Hi ển thị thanh công cụ số 1 :




Auto books


No1

Ver\Barra de herramientas : Hiển thị thanh công cụ số 2 :

Các công cụ có thể mô phỏng của ch ương trình - Công tắc, nút nhấn, ma trận phím, cảm biến, công tắc h ành trình…. - Hiển thị bằng Led, Led bảy đoạn, m àn hình dislay, Các thanh bi ểu diển digital và analoge… - Motor, Băng truyền, Cửa cuộn… - Các van khí nén, bồn chứa…. Công cụ phải được chọn trước bên chương trình S7200Simu Chương trình này có khả năng mô phỏng một hệ thống nhỏ với những sử dụng PLC S7-200 hoặc S5 với một số lệnh cơ bản. 3. Hướng dẫn phần mềm PC-Simu 3.1. Giới thiệu phần mềm PC-SIMU. 3.2. Cài đặt. 3.3. Các thanh công cụ. 3.4. Giao tiếp với PLC S7-200. 3.5. Giao tiếp với phần mềm mô phỏng S7 -200. 3.4. MÔ PHỎNG GIAO TIẾP VỚI PLC S7 -200. Các bước thực hiện mô phỏng SCADA sử dụng PC -Simu B1 : Thiết kế hệ thống. B2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra phù hợp. B3 : Viết chương trình trên STEP 7 MiroWin, export sang .awl. B4 : Chọn nơi kết nối là PLC B5 : Thực hiện việc bấm các nút để kiểm tra. Chú ý : Để soạn thảo chương trình mô phỏng, ta chọn chức năng để bắt đầu lắp đặt. Ví dụ : Điều khiển Led với mong muốn, nhấn nút START trên màn hình mô phỏng, đèn ở PLC sẽ sáng, nhấn nút STOP, đèn ở PLC sẽ tắt. Thực hiện : Bước 1 : Hệ thống bao gồm hai nút nhấn v à 1 đèn được kết nối như mô tả trong bảng xác lập. Bảng xác lập vào ra : Ngõ vào Tên Giải thích Ngõ ra Tên Giải thích I0.0 Start Thường hở Q0.0 Led Đèn LED I0.1 Stop Thường đóng Copyright 2006 by AUTOMANVN 48 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra : Để khai báo nút nhấn chọn công cụ Pulsador Bạn chọn định dạng đầy đủ rồi nhấp OK

, hộp thoại Pulsador sẽ xuất hiện.

Trong ví dụ này, bạn chọn nút Start và Stop theo thiết kế trên. Để khai báo Led chọn công cụ Led , hộp thoại Led sẽ xuất hiện nh ư sau

Chọn định dạng xong nhấp OK. Sau khi thực hiện xong và thay đổi màu, bạn sẽ thấy hình có dạng :




Auto books


No1

Chữ được chú thích bằng cách chọn công cụ , hộp thoại Texto xuất hiện, y êu cầu ta nhập chú thích vào. Nhập xong nhấp OK rồi nhấp chuột trái l ên màn hình. Ta nhập chữ : START.

Bước 3 : Viết chương trình trên STEP 7 MicroWin Dùng trình soạn thảo viết nội dung sau v ào :

Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với PLC S7 200 bằng việc bấm chọn

hay Modo\Conexión .

Bước 5 : Nhấn để chạy chương trình và nhấn để dừng chương trình mô phỏng đồng thời quan sát đ èn RUN/STOP ở PLC. (Lưu ý : PLC phải được đặt ở Copyright 2006 by AUTOMANVN 50 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

chế độ TERM). Nhấn nút xanh v à nút đỏ để quan sát chương trình PC-Simu thực hiện mô phỏng.

3.4. GIAO TIẾP VỚI PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200. Ví dụ : Cũng với chương trình điều khiển LED như trên, ở đây ta thực hiện mô phỏng giao tiếp với PLC ảo. Thực hiện : Bước 1 : Thiết kế hệ thống : Hệ thống bao gồm hai nút nhấn v à một LED được kết nối với PLC ảo. Bảng xác lập vào ra : Ngõ vào Tên Giải thích I0.0 Start Thường hở I0.1 Stop Thường đóng

Ngõ ra Q0.0

Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra : Để khai báo nút nhấn chọn công cụ Pulsador Bạn chọn định dạng đầy đủ rồi nhấp OK

Tên Giải thích Led Đèn LED

, hộp thoại Pulsador sẽ xuất hiện.

Trong ví dụ này, bạn chọn nút Start và Stop theo thiết kế trên. Để khai báo Led chọn công cụ Led


, hộp thoại Led sẽ xuất hiện nh ư sau



Auto books


No1

Chọn định dạng xong nhấp OK. Sau khi thực hiện xong và thay đổi màu, bạn sẽ thấy hình có dạng :

Chữ được chú thích bằng cách chọn công cụ , hộp thoại Texto xuất hiện, y êu cầu ta nhập chú thích vào. Nhập xong nhấp OK rồi nhấp chuột trái l ên màn hình. Ví dụ ta nhập chữ : START.

Bước 3 : Thiết kế và viết chương trình trên STEP 7 MicroWin và nạp vào phần mềm mô phỏng S7-200. Dùng trình soạn thảo viết nội dung sau v ào :




Auto books


No1

Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với phần mềm mô phỏng PLC S7-200 bằng việc bấm chọn hay Modo\Simulación (PCSIMU). Khởi động chức năng Interchange Inputs/Outputs của ch ương trình S7200_Simulatie (PLC>Interchange Input/Output)  xuất hiện . Khi chọn chức năng này các cộng tắc ngõ vào của chương trình S7200 sẽ không điều khiển được, tức là quyền điều khiển bây giờ sẽ được thực hiện bởi phần mềm PC_Simu Bước 5 : Nhấn ở chương trình mô phỏng S7-200_Simulatie, nhấn để chạy chương trình PC-Simu, quan sát đèn RUN/STOP ở PLC ảo. Nhấn nút xanh, nút đỏ và quan sát LED để xem chương trình PC-Simu thực hiện mô phỏng.




Auto books


No1

CÁC VÍ DỤ MÔ PHỎNG Ví dụ 1 : Thiết kế hệ thống cửa cuốn. Yêu cầu điều khiển : Nhấn nút UP để mở cửa, nút DOWN để đóng cửa. Nút STOP để dừng hoạt động, sau đó nhấn UP hoặc DOWN để cửa tiếp tục hoạt động.

Bước 1 : Thiết kế hệ thống. Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra như hệ thống đã được thiết kế. Chọn biểu tượng ta thấy hộp thoại Puerta garaje xuất hiện. Nhập đầy đủ các yêu cầu mà hộp thoại này yêu cầu sau đó nhấp OK để lấy cửa cuộn ra :




Auto books

    


No1

Abrir puerta : cửa mở Q0.0. Cerrar puerta : cửa đóng Q0.1. F.car puerta Abierta : công t ắc hành trình giới hạn trên I0.1. F.car puerta cerrada công tắc hành trình giới hạn dưới I0.0. Các nút nhấn : UP (I0.2- thường hở), DOWN (I0.3 – thường hở) và STOP (I0.4 – thường đóng) Bước 3 : Viết chương trình PLC và nạp vào phần mềm mô phỏng S7-200. Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với phần mềm mô phỏng PLC S7-200 bằng việc bấm chọn hay Modo\Simulación . Khởi động chức năng Interchange Inputs/Outputs của chương trình S7-200_Simulatie . Khi chọn chức năng này các cộng tắc ngõ vào của chương trình S7200 sẽ không điều khiển được, tức là quyền điều khiển bây giờ sẽ đ ược thực hiện bởi phần mềm PC_Simu Bước 5 : Nhấn ở chương trình mô phỏng S7-200_Simulatie, nhấn để chạy chương trình PC-Simu, quan sát đèn RUN/STOP ở PLC ảo. Nhấn các nút UP, DOWN, và STOP để xem chương trình PC-Simu thực hiện mô phỏng.




Auto books


No1

Ví dụ 2 : Hệ thống điều khiển bồn chứa

Yêu cầu điều khiển : Van K1 (Q0.0) được điều khiển để đóng mở van xả hóa chất v ào bồn, Đồng thời lúc đó động cơ bơm cũng được điều khiển hoạt động (Q0.0) để b ơm hóa chất vào bồn. Cảm biến B1(I0.5) v à B2 (I0.4) dò mức nước trong bồn. Chương trình :




Auto books


No1

Ví dụ 3 : Hệ thống trộn.

Yêu cầu điều khiển : Chương trình điều khiển :




Auto books



No1



Auto books


No1

Ví dụ 4 : Hệ thống đổ đầy hộp :

Yêu cầu hoạt động : Chương trình điều khiển :




Auto books


No1

Ví dụ 5 : Hệ thống

Chương trình điều khiển.




Auto books



No1



Auto books


No1

Ví dụ 7 : Hệ thống trộn hóa chất : Hoạt động : Q1 (I0.0) , PM (I0.3) là nút thường hở PG (I0.1), P (I0.2) là nút thư ờng đóng. Các cảm biến quang tiếp điểm th ường hở được nối với I0.4, I0.5, I0.6 để nhận diện các mức của sản phẩm. Các động cơ M1(Q0.0) dùng khuấy bồn, M2(Q0.1), M3 (Q0.2), M4 (Q0.3) dùng để kéo các băng chuyền t ương ứng. Van Q0.3 dùng xả sản phẩm trong bồn. Khi nhấn nút PM, động cơ M2 hoạt động đưa sản phẩm A vào bồn. Khi sản phẩm đầy đến S2 thì động cơ M2 dừng, M3 hoạt động để đ ưa sản phẩm B vào.Khi sản phẩm đầy đến S3, động cơ M1 hoạt động trong 5s để trộn 2 sản phẩm đó. Sau đó, van Q0.3 được mở ra để xả sản phẩm, đồng thời động c ơ M4 quay kéo dây chuyền đưa sản phẩm ra ngoài. Đèn H1 chớp tắt với tần số 1Hz khi M1 hoạt động.




Auto books


No1

Chương trình điều khiển.




Auto books


No1

Ví dụ 8 : Hệ thống đèn giao thông. Hệ thống đèn giao thông hoạt động như đèn giao thông ở các giao lộ.




Auto books



No1



Auto books


No1

Phụ lục 1 : Tập lệnh của ch ương trình mô phỏng S7-200_Simulatie.

Compare LDB = AB = OB = LDB< > AB< > OB< > LDB > = AB > = OB > = LDB< = AB< = OB< = LDB > AB >u OB > LDB< AB< OB< LDW = AW = OW = LDW< > AW< > OW< > LDW > = AW > = OW > = LDW< = AW< = OW< = LDW > AW > OW > LDW< AW< OW< LDD = AD = OD = LDD< > AW< OW<

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

LDD = AD = OD = LDD< > AW< OW< LDD = AD = OD = LDD< > AD< >

X X X X X X X X X X X

OR > LDR< AR< OR< LDS = AS = OS = LDS< > AS< > OS< >

OD< > LDD > = AD > = OD > = LDD< = AD< = OD< = LDD > AD > OD > LDD< AD< OD< OD > LDD< AD< OD< LDR = AR = OR = LDR< > AR< > OR< > LDR > = AR > = OR > = LDR< = AR< = OR< = LDR > AR >

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

Integer Maths +I X +D X -I X -D X MUL X *I X *D X DIV X /I X /D X INCB X INCW X INCD X DECB X DECW X DECD X


X X X X NO NO NO NO NO NO

Ploating point Maths +R X -R X *R X /R X SQRT X WITHO X UT COS X `O X LN NO EXP NO PID NO



Auto books


Control Program FOR NO NEXT NO JMP X LBL X LSCR NO SCRT NO SCRE NO CSCRE NO CRET X END X STOP X WDR X Shift/Rotate SLB X SLW X SLD X SRB X SRW X SRD X RLB X RLW X RLD X RRB X RRD X SHRB NO

Interupt CRTI ENI DISI ATCH DTCH

X X X X X

String SLEN SCPY SSCPY SCAT SFND CFND

NO NO NO NO NO NO

Communication XMT NO RCV NO NETR NO NETW NO GPA NO SPA NO

Counter CTU CTD CTUD HDEF HSC PLS

Convert BTI ITB ITD ITS DTI DTR DTS ROUND TRUNC RTS IBCD ITA DTA RTA ATH HTA STI STD STR DECO ENCO SEG

X X X NO NO NO

X X X NO X X NO X X NO X NO NO NO NO NO NO NO NO X X X


Bit logic LD A Or LDN AN ON LDI AI OI LNDI ANI ONI NOT EU ED ALD OLD LPS LDS LRD LPP = =I S RI AENO NOP

Table FILL ATT FND = FND< > FND< FND > LIFO FIFO

No1

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

X X X X X X X X



Auto books


Logical Operation INVB X INVW X INVD X ANDB X ANDW X ANDD X ORB X ORW X ORD X XORB X XORW X XORD X

Timer TON TONR TOF

Move MOVB MOVW MOVD MOVR BMB BMW BMD SWAP BIR BIW

X X X X X X X X NO NO

Clock TODR TODW

X X

X X X

Interupt even 0 Sườn dương, I0.0 1 Sườn âm, I0.0 2 Sườn dương, I0 1 3 Sườn âm, I0.1 4 Sườn dương, I0.2 5 Sườn âm, I0.2 6 Sườn dương, I0.3 7 Sườn âm, I0.3 10 Ngắt Timer; SMB34 11 Ngắt Timer; SMB35 21 Ngắt Timer T32 CT = PT 22 Ngắt Timer T96 CT = PT


No1

Special Memory bits SM0.0 X SM0.1 X SM0.2 No SM0.3 No SM0.4 X SM0.5 X SM0.6 X SM0.7 X SM1.0 X SM1.1 X SM1.2 X SM1.3 X SM1.4 NO SM1.5 NO SM1.6 X SM1.7 NO SMB6 X SMB28 X SMB34 X SMB35 X

Expansion module EM221 (8I) EM222(8Q) EM223(4I/4Q) EM223(8I /8Q) EM223(16I/16Q) CPUs 21x EM231 (3 I x 12 bits) EM232 (2 Q x 12 bits) EM235 (4I x 12 bits 1 Q x 12 bits) CPUs 22x EM231 (4 I x 12 bits) EM232 (2 Q x 12 bits) EM235 (4I x 12 bits 1 Q x 12 bits)



Auto books


No1

Phụ lục 2 : LẬP TRÌNH CHO TD200: 1. Phần mềm lập trình: phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phần mềm để lập trình cho S7-200: STEP7 Microwin. 2. Các bước lập trình TD200: Bước 1: khởi động chương trình STEP7 Microwin, trên thanh Menu ch ọn Tools chọn TD200 Wizard.

Hình 2-1 Thiết lập cấu hình TD 200 dùng Configuration Wizard

Bước 2: chọn ngôn ngữ và kiểu kí tự hiển thị.

Hình 2-2 Wizard: Thiết lập ngôn ngữ và kiểu ký tự hiển thị.

Bước 3: lựa chọn có cho hiển thị các chức năng Time, Force, Password ?




Auto books


No1

Hình 2-3 Wizard: Thiết lập giờ, gán ngõ vào/ra và mật khẩu bảo vệ.

Bước 4: Chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng v à chọn tốc độ giao tiếp giữa PLC & TD200. Giao tiếp giữa các bit M v à các phím chức năng được thực hiện theo nguyên tắc như sau:

Bước 5 : Thiết lập các bit nhớ điều khiển phím lệnh v à tốc độ cập nhật đối với các phím.

Hình 2-5 Wizard: Các bit nhớ điều khiển các phím lệnh và tốc độ cập nhật.

Tốc độ giao tiếp giữa PLC v à TD200 nên chọn: As fast as possible Bước 6: Chọn số Message hiển thị v à số kí tự hiển thị trên 1 message.




Auto books


No1

Hình 2-6 Wizard: Kích thước Message và số Messages

TD200 có thể cho hiển thị tối đa là 80 Message. Ta có th ể định dạng số kí tự hiển thị trên 1 message là 20 hoặc 40 kí tự. Bước 7 : Chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

Hình 2-7 Wizard: Khối địa chỉ, cờ cho phép và Vị trí Message

Ta cần quan tâm đến các thông số sau: -Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200.V ùng này thường chiếm 12 Byte hay 14 Byte (tùy vào ki ểu kí tự ta chọn hiển thị tr ên TD200) trong vùng nh ớ V. -Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message tr ên TD200. Mỗi message có 1 bit tương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không. Khi bit đ ược set bằng chương trình của PLC thì message tương ứng sẽ được hiển thị trên TD200, ngược lại khi bit được reset thì message tương ứng sẽ mất. -Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message.Mỗi kí tự tr ên message sẽ có một địa chỉ byte tương ứng trên PLC, điều này có nghĩa là nếu ta muốn cho hiển thị bao nhi êu Copyright 2006 by AUTOMANVN 71 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

kí tự trên message thì ta sẽ phải mất đi số byte tương ứng của vùng nhớ V rên PLC để lưu trữ thông tin của message. Lưu ý: ta không được chọn trùng địa chỉ của 3 vùng nhớ nói trên, nếu ta chọn trùng thì chương trình sẽ thông báo và không cho ta thực hiện những bước tiếp theo. Ví dụ: Giả sử ta chọn kiểu chữ hiển thị tr ên TD200 trong bước 2 là Latin 1. Khi đó vùng định nghĩa các thông số của TD200 sẽ chiếm 14 byte trong vùng nhớ V, giả sử ta chọn địa chỉ bắt đầu của v ùng nhớ này là VB0, nghĩa là lúc này vùng nhớ định nghĩa cho TD200 chiếm từ địa chỉ VB0 đến VB13 (tổng cộng v ùng nhớ này là 14 byte). Giả sử số message ta muốn hiển thị l à 1 và số kí tự hiển thị là 40. Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho vùng nhớ điều khiển hiển thị message l à byte VB14. Trong trường hợp này, vì chỉ có 1 message nên ta có 1 bit cho phép hiển thị message, vì vậy ta chỉ tốn 1 byte cho vùng nhớ này. Vì ta có 40 kí tự hiển thị trên message nên ta sẽ tốn 40 byte trong vùng nhớ V để lưu trữ thông tin của message.Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho v ùng nhớ này là VB15. Tức là các byte từ địa chỉ VB15 đến VB54 l à dành cho vùng nhớ lưu trữ thông tin message. Bước 7: Tạo các message.Mỗi message có thể có một trong các chức năng nh ư sau: chỉ hiển thị text, hiển thị giá trị các biến tr ên PLC, cho nhập giá trị vào các biến của chương trình, yêu cầu xác nhận sự xuất hiện của message. Ví dụ: tạo 3 message, mỗi message có 40 kí tự. Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200: VB0 đến VB14. Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message tr ên TD200: VB14. Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message: VB40 đến VB159. -Message 1: chỉ cho hiển thị Text. Message 1 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB40, bit điều kh iển cho message hiển thị là V14.7 như hình vẽ:




Auto books


No1

Hình 2-8 Wizard: Luồng tin 40-ký tự.

Sau khi định dạng xong message 1, nhấn nút Next Message để v ào message 2. -Message 2: cho hiển thị giá trị các biến tr ên PLC và nhập giá trị vào các biến của chương trình. Message 2 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho message hiển thị là V14.6 như hình vẽ:

Hình 2-9 Wizard: Đưa dữ liệu vào Message

Muốn hiển thị giá trị một biến trong PLC th ì ta thực hiện như sau: đặt con trỏ ở vị trí muốn hiển thị (ví dụ vị trí mũi tên như hình vẽ), sau đó nhấn nút Embedded Data. Màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại nh ư sau:

Hình 2-10 TD 200 Message: Tạo một Word dữ liệu nạp (Embedded Data)

Trên hộp thoại này, ta phải khai báo các phần như sau: + Định dạng kiểu dữ liệu: ở đây ta có 3 lựa chọn l à không có dữ liệu, dữ liệu dạng Word và dữ liệu dang Double Word. Copyright 2006 by AUTOMANVN 73 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

+ Kiểu hiển thị là có dấu hoặc không dấu. + Chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm. + Cho phép nhập giá trị (User is allowed to edit this data) hay y êu cầu xác nhận message hay không (User must acknowledge message)? Ngoài ra, hộp thoại còn cho ta biết địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị. Ở hộp thoại trên thì kiểu dữ liệu dạng Word, hiển thị có dấu v à có 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, không yêu cầu xác nhận message và không cho phép nhập giá thị, địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị l à VW98. Sau khi đã khai báo xong thì nhấn OK xác nhận và trở về hộp thoại trước đó.

Hình 2-11 Wizard: Giá trị dữ liệu đã được nạp đặt trong Message

Lúc này ta quan sát thấy từ vị trí con trỏ (vị trí mũi t ên) có 4 ô (4 byte) bị bôi xám. Tiếp theo, muốn nhập giá trị v ào một biến của chương trình thì ta cũng đặt cho trỏ vào vị trí muốn nhập, sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại nh ư trên lại xuất hiện.

Hình 2-12 Dữ liệu đã được nạp : Tạo mãng dữ liệu có thể thay đối và Password bảo vệ.




Auto books


No1

Như hộp thoại trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu l à VD116. Ngoài ra, muốn nhập giá trị vào biến của chương trình thì ta check vào lựa chọn cho phép nhập dữ liệu (User is allowed to edit this data).Sau khi check v ào lựa chọn này thì hộp thoại thông báo cho ta biết bit xác nhận sau nhập dữ liệu (tr ên hộp thoại là V114.2). Nếu ta muốn người vận hành cần nhập password khi thay đổi biến của chương trình thì ta check vào lựa chọn Should the user edit or data be Password -protected? Sau khi thực hiện xong các khai báo ta nhấn OK xác nhận v à trở về hộp thoại trước đó.

Hình 2-13 Wizard: Hoàn thành việc thiết lập cho Message thứ 2.

Lúc này trên hộp thoại sẽ có thêm 6 ô (tức là 6 byte) được bôi xám. Lưu ý: khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một giá trị v ào các biến của PLC thì trước tiên ta phải gắn các giá trị này vào message bằng cách đặt con trỏ ở vị trí thích hợp và nhấn nút Embedded Data tr ên hộp thoại. Sau đó ta khai báo kiểu dữ liệu, kiểu hiển thị và các chọn lựa; TD200 sẽ dành 2 byte để lưu những khai báo này. Nếu ta chọn kiểu dữ liệu l à Word thì ta cần thêm 2 byte để lưu giá trị và nếu ta chọn kiểu dữ liệu là Double Word thì ta cần 4 byte để lưu giá trị. Điều này có nghĩa là nếu ta muốn gắn 1 giá trị Word v ào message thì ta sẽ cần 4 byte (2 byte định nghĩa+2 byte giá trị), nếu ta muốn gắn 1 giá trị Double Word v ào message thì ta sẽ cần 6 byte (2 byte định nghĩa+4 byte giá trị). -Message 3:yêu cầu người vận hành xác nhận khi message xuất hiện. Message 3 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho message hiển thị là V14.5 như hình vẽ:




Auto books


No1

Figure 2-14 Wizard: Embedding Data to Require Acknowledgement

Đặt con trỏ vào vị trí mũi tên, sau đó nhấn Embedded Data, một hộp thoại xuất hiện.

Figure 2-15 Embedded Data: Requiring Acknowledgement of Message

Ta check vào lựa chọn yêu cầu xác nhận (User must acknowledge message), sau đó nhấn OK để quay về hộp th oại trước đó.




Auto books


No1

Figure

2-16

Wizard: Message Requires Acknowledgement

Lúc này ta thấy trên hộp thoại có 2 ô (2 byte) đ ược bôi đen, đây chính là 2 byte dùng để định nghĩa.Và trên hộp thoại cũng cho ta biết bit xác nhận l à V158.1, bit này sẽ được set lên 1 khi ta nhấn Enter để xác nhận message. Bước 8: ta nhấn Finish để kết thúc. Các bước thiết lập ở trên nhằm tạo một Data Block trong bộ nhớ V. Ta cũng có thể soạn thảo Data Block này sử dụng một trình soạn thảo văn bản hoặc soạn thảo trực tiếp vào Data Block mà không dùng cách trên. Sau khi hoàn thành các bư ớc trên định dạng cho TD200, để TD200 có thể hoạt động theo ý muốn thì ta phải viết chương trình điều khiển trên PLC. Các ví dụ trong mục 3 sẽ hướng dẫn cách lập trình trong PLC để điều khiển TD200. a. Ví dụ 1: tạo 3 message như đã thực hiện trong mục 2. Viết ch ương trình điều khiển TD200 như sau: -Khi bật CPU sang chế độ Run th ì message 1 xuất hiện Nhấn F1 để cho hiển thị message 2 -Nhấn Enter để nhập giá trị SETPOINT, sau đó nhấn Enter để xác nhận giá trị nhập và hiển thị message 3 -Nhấn Enter để xác nhận message 3 đồng thời hiển thị message 1 -Nhấn F2 để cho hiển thị cả 3 message Nhấn F3 để tắt cả 3 message.




Auto books


No1

Tham khảo thêm tài liệu : TD 200 Operator Interface của Siemens để biết th êm về cách dùng TD 200 Ví dụ 2 : Tạo một đồng hồ dùng TD 200 Chương trình sau dùng một Message để tạo một đồng hồ d ùng một CPU 224 và một TD 200. Message text đ ược tạo bằng cách dùng lệnh Hex To ASCII (HTA) v à kết quả của việc chuyển đổi n ày sẽ được đặt vào ô nhớ V tương ứng để hiển thị ngày và giờ dưới dạng : month–day-year hour:minute:second Dùng lựa chọn STEP 7–Micro/WIN TD 200 Configuration Wizard Copyright 2006 by AUTOMANVN 78 / 80 Status: 11/06



Auto books


No1

Chọn Tools > TD 200 Wizard... dùng các gợi ý sau tạo khối dữ liệu tham số (TD 200 parameter block ) trong vùng nh ớ V. 1. Select English, select original TD 200 character set 2. Enable time-of-day menu, disable force menu, and disable password protection. 3. Reserve marker byte M0 for function keys, update as fast as possible. 4. Select one 20-character message. 5. Select parameter block starting byte at 0, message enables at 12, message information at 20. 6. Set message text: bb-bb-bbbbbbbb:bb:bb, where “b” is a blank space. Soạn thảo chương trình sau và download xuống PLC :

Hình sau cho thấy kết quả khối dữ liệu được tạo.




Auto books


No1

Kết luận Tài liệu được cập nhật và thay đổi phù hợp với mục đích đào tạo tự động hóa trong môi trường hiện đại. Đối tượng phục vụ chủ yếu là người học, chính vì thế những ngôn từ trong tài liệu được tác giả làm đơn giản đi nhằm không làm cho đối tượng này quá khó hiểu. Tác giả luôn mong mỏi, lắng nghe sự đóng góp chân th ành của đồng nghiệp và đọc giả để tác giả hoàn thiện hơn cách viết và phục vụ tốt hơn cho các thế hệ sau. Xin chân thành cám ơn. Một số tài liệu đã hoàn thành : S7-200 & PC-Simu : Tập sách hướng dẫn sử dụng 2 chương trình mô phỏng phục vụ cho người mới học PLC. Kiến thức về cảm biến của Siemens : tập sách giới thiệu về cảm biến trong công nghiệp của Siemens. Học OrCad 9.2 trong 1 ng ày : Tập tài liệu hướng dẫn học vẽ mạch nguyên lý và mạch in một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất. T ài liệu là sự đúc rút kinh nghiệm của các bậc thầy trong lĩnh vực thiết kế mạch in. Một số tài liệu đang hoàn thành : Tự học phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng PLC S7 -200 : Cung cấp kiến thức cơ bản về hệ thống sử dụng PLC cho ng ười mới học. Cuốn sách n ày hướng dẫn một số phương pháp phân tích thi ết kế mà tác giả đúc kết được đồng thời cung cấp một chuẩn xây dựng các t ài liệu đi kèm khi thiết kế hệ thống. Các phương pháp phân tíc h, thiết kế các hệ thống tự động v à ứng dụng : Tập sách bàn về một số phương pháp phân tích, thi ết kế các hệ thống tự động, qua đó so sánh nhằm giúp đọc giả tự tìm lấy một phương pháp thiết kế phù hợp cho công việc. Cơ sở điều khiển tự động – Lý thuyết và ứng dụng. Biên hòa – Ngày 17/09/2006




S7 200 PC Simu v2

Recommend Documents