Tài liệu Giáo trình plc s7-300 lý thuyết và ứng dụng phần 1 - ths. nguyễn xuân quang

  • Số trang: 45 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 240 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 10809 tài liệu

Mô tả:

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP.HCM KHOA CÔ KHÍ CHEÁ TAÏO MAÙY – BOÄ MOÂN CÔ ÑIEÄN TÖÛ GIAÙO TRÌNH PLC S7-300 LYÙ THUYEÁT VAØ ÖÙNG DUÏNG (DAØNH CHO SINH VIEÂN NGAØNH CÔ ÑIEÄN TÖÛ – TÖÏ ÑOÄNG HOÙA ) BIEÂN SOAÏN: ThS. NGUYEÃN XUAÂN QUANG TP.HCM, THAÙNG 12 NAÊM 2006 Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn MUÏC LUÏC Chöông 1 1.1 Giôùi thieäu PLCS7-300 1.1.1 Thieát bò ñieàu khieån khaû trình 1.1.2 Caùc module cuûa PLCS7-300 1.2 Toå chöùc boä nhôù CPU 1.3 Voøng queùt chöông trình PLC 1.4 Caáu truùc chöông trình. 1.4.1 Laäp trình tuyeá n tính 1.4.2 Laäp trình caáu truùc 1.4.3 Caùc khoái OB ñaëc bieät 1.5 Ngoân ngöõ laäp trình Trang 1 1 1 2 8 10 11 12 12 13 14 Chöông 2 Ngoân ngöõ laäp trình STL M . HC P T 2.1 Caáu truùc leänh uat y th K 2.1.1 Toùan haïng laø döõ lieäu am u ph S H 2.1.2 Toùan haïng laø ñòa chæ D uong r T 2.1.3 Thanh ghi traïng thaùi en © uy 2.2 Caùc leänh cô baûn Ban q 2.2.1 Nhoùm leänh logic 2.2.2 Leänh ñoïc thanh ghi trong ACCU 16 16 16 18 20 22 22 28 Chöông 3 Ngoân ngöõ Graph vaø öùn g duïng 3.1 Taïo moät khoái FB döôùi daïng ngoân ngöõ Graph 3.1.1 Taïo moät khoái FB Graph 3.1.2 Vieát chöông trình theo kieåu tuaàn töï 3.2 Vieát chöông trình cho ACTION cho caùc step 3.3 Vieát chöông trình cho TRANSITION 3.4 Löu vaø ñoùng chöông trình laïi 3.5 Goïi chöông trình töø trong khoá i FB1 vaøo khoái OB1 3.6 Download chöông trình xuoáng CPU vaø kieåm tra tuaàn töï chöông trình 3.6.1 Download chöông trình xuoán g CPU 3.6.2 kieåm tra tuaàn töï chöông trình Chöông 4 Phaàn meàm Step 7 4.1 Sô löôïc veà phaàn meàm Step 7 4.1.1 Caøi ñaët step 7 4.1.2 Caùc coâng vieäc khi laøm vieäc vôùi phaàn meàm Step 7 4.1.3 Seat giao dieän PG/PC 32 32 32 32 36 37 39 40 40 40 41 42 42 42 43 43 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 4.2 caùch taïo moät chöông trình öùng duïng vôùi Step 7 4.2.1 Caùc böôùc soïan thaûo moät Project 4.2.2 Thieát laäp phaàn cöùng cho traïm 4.2.3 Soïan thaûo chöông trình cho caùc khoái logic Chöông 5 Boä hieäu chænh PID, caùc haøm xöû lyù tín hieäu töông töï vaø öùng duïng 5.1 Giôùi thieä u 5.2 Moâdun meàm FB58 5.2.1 Giôùi thieä u 5.2.2 Caùc thoâng soá cuûa FB58 5.3 Haøm FC105,FC106 5.3.1 Haøm FC105 ñònh tæ leä ngoõ vaøo Analog 5.3.2 Haøm FC106 khoâng ñònh tæ leä ngoõ ra Analog 5.4 Ví duï öùng duïng ñieà u khieå n möùc nöùc trong boàn M . HC P T 5.4.1 Nguyeân lyù hoaït ñoä ng uat y th K 5.4.2 Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng töï ñoäng pham 5.4.3 Khai baùo caùc thoâng soá phaàn cöùng g DH Su ruon ©T yen u q an B Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn 44 44 46 51 54 45 55 55 66 71 71 72 73 73 75 76 Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Nguyeã n Hoàn g Sôn. Kyõ Thuaä t Truyeà n Soá Lieäu- Nhaø Xuaá t Baûn Lao Ñoäng Vaø Xaõ Hoäi. 2. Phan Xuaân Minh & Nguyeã n Doaõn Phöôù c, 1997 : Lyù Thuyeá t Ñieàu Khieån Môø – Nhaø Xuaát Baû n Khoa Hoï c Vaø Kyõ Thuaät. 3. Nguyeã n Doaõn Phöôù c, Phan Xuaân Vuõ , Vuõ Vaân Hoaø, 2000. Töï Ñoä ng Hoaù vôùi SIMATIC S7-300 – Nhaø Xuaát Baûn Khoa Hoï c Vaø Kyõ Thuaät 4. SIMATIC S7-300 Ñieà u Khieån Heä Thoáng (Systemhandling ), 2000. Ñaï i Hoï c Sö Phaïm Kyõ Thuaä t. Trung Taâm Vieä t Ñöùc . Boä Moân Ñieän –Ñieän Tö.û M . HC P T 5. Haõng Siemens, SIMATIC’s Manual. uat y th K am 6. http://wwww.ad.Siemens.de/ H Su ph D uong r T n© quye n a B Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn CHÖÔNG 1: GIÔÙI THIEÄU 1.1 Giôùi thieäu PLC S7-300 1.1.1 Thieá t bò ñieàu khieå n logic khaû trình. Thieát bò ñieà u khieån logic khaû trình (Programmable Logic Controller) laø loaïi thieát bò thöï c hieän linh hoaït caùc thuaät toaùn ñieàu khieån soá thoâng qua moät ngoân ngöõ laäp trình, thay vì phaûi thöï c hieän thuaä t toaùn ñoù baèng maï ch soá. Nhö vaäy, PLC laø moät boä ñieàu khieån goïn, nheï vaø deã trao ñoåi thoâng tin vôùi moâi tröôø ng beân ngoaøi (vôùi caù c PLC khaùc hoaëc maùy tính). Toaøn boä chöông trình ñieàu khieån ñöôïc löu tröõ trong boä nhôù cuûa PLC döôùi daïng caùc khoá i chöông trình vaø ñöôï c thöï c hieän theo chu kyø cuû a voøng queùt (scan). CPU Boä nhôù chöông trình u DH S g n ruo Boä ñeäm vaøo/ra K pham Boä xöû lyù © Ttrung taâm yen + u q an B M P. HC uat T y th Timer Heä ñieàu haønh Boä ñeám Bit côø Coång vaøo/ra onboard Bus cuû a PLC Quaûn lyù keát noái Coång ngaét vaø ñeám toác ñoä cao Hình1.1. Caáu truùc beâ n trong cuûa moät PLC Ñeå thöï c hieän ñöôï c moät chöông trình ñieàu khieån, taát nhieân PLC phaûi coù tính naên g nhö moä t maùy tính, nghóa laø phaûi coù moät boä vi xöû lyù (CPU), moät heä ñieàu haønh, boä nhôù ñeå löu chöông trình ñieàu khieån, döõ lieäu vaø taát nhieân phaûi coù caù c coång vaø o/ra ñeå giao tieá p ñöôïc vôùi ñoá i töôïng ñieàu khieå n vaø ñeå trao ñoåi Trang 1 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn thoâng tin vôùi moâi tröôø ng xung quanh. Beân caïnh ñoù nhaèm phuïc baøi toaùn ñieàu khieån soá, PLC coø n phaûi coù theâm moät soá khoái chöù c naêng ñaë c bieät khaùc nhö boä ñeám (Counter), boä ñònh thôø i (Timer) … vaø nhöõng khoái haøm chuyeâ n duøng. Öu ñieåm cuûa boä ñieàu khieå n laäp trình ñöôïc so vôù i ñieàu khieå n noái daây :  Tính naêng môû roäng: khaû naê ng môû roän g xöû lyù baè ng caùch thay ñoåi chöông trình laäp trình moät caùch deã daøng.  Ñoä tin caäy cao.  Caù ch keá t noái caù c thieá t bò ñieàu khieån ñôn giaûn.  Hình daùng PLC goïn nheï.  Giaù thaønh vaø chi phí laé p ñaët thaá p.  Phuø hôïp vôùi moâ i tröôøng coâng nghieä p. CM P. H Caùc öù ng duï ng cuûa PLC trong saû n xuaát vaø trong daân duï ng: at T  Ñieàu khieå n caùc Robot trong coâ ng nghieäp.  Heä thoáng xöû lyù nöôùc saïch. ruo ©T yen u q n.  Coâng ngheä thöï c phaå Bam H Su ng D ph hu yt am K  Coâng ngheä cheá bieán daàu moû.  Coâng ngheä saûn xuaát vi maïch.  Ñieàu khieå n caùc maùy coâng cuï.  Ñieàu khieå n vaø giaùm saùt daây chuyeà n saûn xuaát.  Ñieàu khieå n heä thoáng ñeøn giao thoâ ng.  … 1.1.2 Caù c module cuûa PLC S7-300. Ñeå taêng tính meàm deû o trong caù c öù ng duïng thöï c teá maø ôû ñoù phaàn lôù n caù c ñoái töôï ng ñieàu khieån coù soá tín hieäu ñaàu vaøo, ñaàu ra cuõng nhö chuûng loaïi tín hieäu vaøo/ra khaù c nhau maø caù c boä ñieà u khieå n PLC ñöôïc thieát keá khoân g bò cöù ng hoaù veà caáu hình. Chuùng ñöôïc chia nhoû thaønh caù c module. Soá caù c module ñöôï c söû duïng nhieàu hay ít tuyø thuoä c vaøo töøng baøi toaùn, song toái thieåu bao giôø cuõng coù module chính (module CPU, module nguoàn). Caùc module coøn laïi laø nhöõ ng module truyeàn nhaä n tín hieäu vôùi caùc ñoái töôïng ñieàu khieå n, chuù ng ñöôïc goïi laø caù c module môû roäng. Taát caû caùc module ñeà u ñöôï c gaù treân moät thanh Rack. Module CPU: Trang 2 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñaây laø loaï i module coù chöùa boä vi xöû lyù, heä ñieàu haønh, boä nhôù, caù c boä thôøi gian, boä ñeám, coå ng truyeà n thoâng,… vaø coù theå coù caùc coå ng vaø o/ra soá. Caùc coå ng vaøo /ra tích hôï p treân CPU goïi laø coång vaøo ra onboard. Trong hoï PLC S7-300, caù c module CPU coù nhieàu loaïi vaø ñöôï c ñaët teân theo boä vi xöû lyù beân trong nhö : CPU 312, CPU 314, CPU 316,…. Nhöõ ng module cuøng moät boä vi xöû lyù nhöng khaù c nhau soá coån g vaøo/ra onboard cuõ ng nhö caù c khoái haøm ñaëc bieät thì ñöôïc phaân bieä t baèng cuïm chöõ caùi IFM (Intergrated Function Module). Ví duï nhö CPU 312IFM, CPU 314IFM,…. Ngoaøi ra, coøn coù loaïi module CPU coù hai coång truyeàn thoân g, trong ñoù coång thöù hai duøn g ñeå noái maïn g phaân taùn nhö maï ng PROFIBUS (PROcess Field BUS). Loaïi naøy ñi keøm vôùi cuïm töø DP (Distributed Port) trong teâ n goïi. Ví duï module CPU315-DP. Module môû roä ng: Caù c module môû roäng ñöôï c thaønh 5 loaïi : K pham M P. HC uat T y th u taï o ra nguoàn coù ñieän aùp 24Vdc 1) PS (Power Supply): module nguoàn laø module DH S g n uo caá p nguoàn cho caùc module khaù © Tcr. Coù 3 loaïi: 2A, 5A vaø 10A. n quye n a B Hình1.2. Sô ñoà khoái vaø sô ñoà ñaá u daây cuûa module nguoà n PS307;2A (6ES7307-1BA00-0AB) 1 Ñeøn chæ thò nguoàn 24Vdc 2 Ñoâmino noá i daây ngoõ ra ñieän aùp 24Vdc 3 Caàu chì baûo veä quaù doø ng 4 Ñoâmino noá i daây vôù i ñieän aùp 220Vac 5 ON/OFF Switch 24Vdc Trang 3 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 2) SM (Signal Module): Module môû roän g vaøo/ra, bao goàm : a) DI (Digital Input): module môû roä ng coån g vaøo soá. Soá caù c coån g vaøo soá môû roäng coù theå laø 8, 16 hoaëc 32 tuyø thuoä c vaø o töøng loaïi module. M P. HC uat T th y Hình 1.3. Sô ñoà ñaáu daây cuûa module Hình am K1.4. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module h p u SM221; DI 32 x AC 120V SM221; DI 32 x DC 24V DH S g n o u r T (6ES7321-1EL00-0AA0) (6ES7321-1BL00-0AA0) en © Ban quy 1 Soá thöù töï caùc ngoõ vaø o soá trong module 2 Ñeøn chæ thò möùc logic 3 Bus beân trong cuû a module b) DO (Digital Output): module môû roäng coång ra soá. Soá caù c coån g vaøo soá môû roäng coù theå laø 8, 16 hoaëc 32 tuyø thuoä c vaø o töøng loaïi module. Hình 1.6. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module SM 322; DO 16 x AC 120/230 V/1 A; (6ES7322-1FH00-0AA0) Hình 1.5.Sô ñoà ñaá u daây cuû a module SM 322; DO 32 x 24 VDC/ 0.5 A; (6ES7322-1BL00-0AA0) Trang 4 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Hình 1.7. Sô ñoà ñaá u daây cuû a module SM 322; DO 16 x Rel. AC 120/230 V; (6ES7322-1HH01-0AA0) 1 2 3 Hình 1.8. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module SM 322; DO 8 x Rel. AC 230V/5A; M . HC P (6ES7322-5HF00-0AB0) T at ru n©T Ñeøn chæ thò möùcanlogic quye B h Su p Soá thöù töï caùc ngoõ vaø o soá trong g DH onmodule hu yt am K Bus beân trong cuû a module c) DI/DO (Digital Input/Digital Output): module môû roäng coån g vaø o/ra soá. Soá caù c coång vaø o/ra soá môû roän g coù theå laø 8 vaøo/8 ra hoaëc 16 vaø o/16 ra tuyø thuoäc vaøo töøn g loaï i module. 1 Soá thöù töï caùc ngoõ vaøo soá trong module 2 Ñeøn chæ thò möù c logic 3 Bus beân trong cuûa module Hình 1.9. Sô ñoà ñaá u daây cuû a module SM 323; DI 16/DO 16 x DC 24 V/0.5 A; (6ES7323-1BL00-0AA0) Trang 5 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn d) AI (Analog Input): module môû roäng coång vaøo töông töï. Baûn chaá t chuù ng laø nhöõng boä chuyeån ñoåi töông töï sang soá (ADC). Soá caù c coång vaøo töông töï coù theå laø 2, 4 hoaë c 8 tuyø töø ng loaïi module, soá bit coù theå laø 8,10,12,14,16 tuøy theo töøng loaïi module. Ví duï : Module SM 331; AI 2 x 12 bit; (6ES7331-7KB02-0AB0) Caùc daïng tín hieäu ñoï c ñöôï c - Ñieän aù p - Doø ng ñieä n - Ñieän trôû - Nhieät ñoä Ñoä phaân giaûi 12 bit u DH S g n ruo K pham M P. HC uat T y th ©T yen u q an B Hình 1.10. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module Khi tín hieä u vaøo laø ñieä n aùp Hình 1.11. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module Khi tín hieäu vaøo laø ñoøng ñieän Hình 1.12. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module Khi tín hieä u vaøo laø ñieä n trôû Hình 1.13. Sô ñoà ñaáu daây cuûa module Khi tín hieä u vaøo laø Thermocouple Trang 6 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn e) AO (Analog Output): module môû roäng coång ra töông töï. Chuùng laø nhöõ ng boä chuyeån ñoå i töø soá sang töông töï (DAC). Soá coå ng ra töông töï coù theå laø 2 hoaëc 4 tuyø töøn g loaïi module. K pham M P. HC uat T y th u DH S g n uo u daây cuû a module Hình 1.14. Sô ©ñoà Trñaá n e y SM qu 332; AO 4 x 12 Bit; Ban (6ES7332-5HD01-0AB0) f) AI/AO (Analog Input/Analog Output): module môû roä ng vaøo /ra töông töï. Soá caù c coå ng vaøo ra töông töï coù theå laø 4 vaøo/2 ra hoaë c 4 vaøo /4 ra tuyø töø ng loaïi module. 3) IM (Interface Module): Module keá t noái. Hình 1.15. Sô ñoà ñaáu daây cuû a module IM 365; (6ES7365-0BA01-0AA0) Trang 7 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñaây laø loaïi module duøng ñeå keát noái töøn g nhoùm caùc module môû roän g thaøn h moät khoái vaø ñöôï c quaûn lyù bôû i moät module CPU. Thoâng thuôøng caùc module môû roä ng ñöôïc gaù lieàn nhau treân moät thanh rack. Moãi thanh rack chæ coù theå gaù ñöôï c nhieàu nhaát 8 module môû roäng (khoâng keå module CPU vaø module nguoàn). Moät module CPU coù theå laøm vieä c nhieàu nhaá t vôùi 4 thanh rack vaø caùc rack naøy phaûi ñöôïc noái vôùi nhau baè ng module IM. 4) FM (Function Module): Module coù chöùc naên g ñieàu khieån rieâng nhö: module ñieàu khieån ñoän g cô böôù c, module ñieàu kieån ñoäng cô servo, module PID,… 5) CP (Communication Processor): Module truyeàn troâng giöõ a PLC vôùi PLC hay giöõ a PLC vôùi PC. 1.2 Toå chöùc boä nhôù CPU.  Vuøng nhôù chöùc caù c thanh ghi: ACCU1, ACCU2, AR1, AR2,… M HC  Load memory: laø vuøng nhôù chöùa chöông trình öùng tduï TPn.g (do ngöôø i söû a u h ng OB, FC, FB, caù c duïng vieá t ) bao goàm taát caû caùc khoái chöông trìnhmöùKnyg tduï a h khoái chöông trình trong thö vieän heä thoán gDñöôï Sucpsöû duïn g (SFC, SFB) vaø caùc khoái H g ruoonbôûi moät phaàn boä nhôù RAM cuûa CPU vaø döõ lieäu DB. Vuøn g nhôù naøy ñöôï©cTtaï n quye Khi thöï c hieän ñoäng taù c xoaù boä nhôù (MRES) toaøn EEPROM (neáu coù EEPROM). Ban boä caùc khoái chöông trình vaø khoá i döõ lieäu naèm trong RAM seõ bò xoaù. Cuõng nhö vaäy, khi chöông trình hay khoái döõ lieäu ñöôï c ñoå (down load) töø thieá t bò laäp trình (PG, maùy tính) vaøo module CPU, chuùng seõ ñöôï c ghi leâ n phaà n RAM cuûa vuø ng nhôù Load memory.  Work memory: laø vuøng nhôù chöù a caùc khoái DB ñang ñöôïc môû, khoái chöông trình (OB, FC, FB, SFC, hoaëc SFB) ñang ñöôïc CPU thöï c hieän vaø phaàn boä nhôù caáp phaùt cho nhöõng tham soá hình thöùc ñeå caùc khoái chöông trình naøy trao ñoåi tham trò vôùi heä ñieà u haønh vaø vôùi caùc khoá i chöông trình khaùc (local block). Taïi moät thôø i ñieåm nhaát ñònh vuøng Work memory chæ chöùa moät khoá i chöông trình. Sau khi khoái chöông trình ñoù ñöôïc thöïc hieän xong thì heä ñieà u haønh seõ xoaù khoûi Work memory vaø naïp vaøo ñoù khoái chöông trình keá tieá p ñeán löôït ñöôï c thöï c hieän.  System memory: laø vuøng nhôù chöù a caùc boä ñeäm vaøo /ra soá (Q, I), caùc bieán côø (M), thanh ghi C-Word, PV, T-bit cuûa timer, thanh ghi C-Word, PV, C-bit cuû a Couter. Vieä c truy caäp, söûa loãi döõ lieäu nhöõn g oâ nhôù naøy ñöôï c phaân chia hoaëc bôûi heä ñieàu haønh cuû a CPU hoaë c do chöông trình öùn g duïng. Coù theå thaáy raèn g trong caùc vuøn g nhôù ñöôï c trình baøy ôû treâ n khoâng coù vuø ng nhôù naøo ñöôï c duø ng laøm boä ñeäm cho caù c coå ng vaøo/ra töông töï. Noùi caù ch khaù c Trang 8 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn caù c coång vaøo/ra töông töï khoâng coù boä ñeäm vaø nhö vaäy moãi leänh truy nhaäp module töông töï (ñoï c hoaë c göûi giaù trò) ñeàu coù taùc duïng tröï c tieáp tôù i caù c coå ng vaät lyù cuû a module. Baûng1.1. vuøng ñòa chæ vaø taàm ñòa chæ Teân goïi Kích thöôùc truy caäp Kích thöôùc toái ña (tuyø thuoä c vaøo CPU) Process input image (I) I 0.0 ÷ 127.7 Boä ñeäm vaøo soá IB 0 ÷ 127 IW 0 ÷126 ID 0 ÷ 124 Process output image (Q) Q u DH S g n ruo th Ky0.0 ÷ 127.7 m a ph ©T yen u q QW an 0 ÷ 127 ID 0 ÷ 124 Bit memory (M) M 0.0 ÷ 255.7 Vuøng nhôù côø MB 0 ÷ 255 MW 0 ÷ 254 MD 0 ÷ 252 Boä ñeäm ra soá QB B M P. HC uat T 0 ÷ 126 Timer (T) T0 ÷ T255 Counter (C) C0 ÷ C255 Data block (DB) DBX 0.0 ÷ 65535.7 Khoái döõ lieä u share DBB 0 ÷ 65535 DBW 0 ÷ 65534 DBD 0 ÷ 65532 DIX 0.0 ÷ 65535.7 Data block (DI) Trang 9 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Khoái döõ lieä u instance DIB 0 ÷ 65535 DIW 0 ÷ 65534 DID 0 ÷ 65532 Local block (L) L 0.0 ÷ 65535.7 Mieàn nhôù ñòa phöông cho caùc tham soá hình thöù c LB 0 ÷ 65535 LW 0 ÷ 65534 LD 0 ÷ 65532 Peripheral input (PI) PIB 0 ÷ 65535 PIW 0 ÷ 65534 PID 0 ÷ 65532 Peripheral output (PQ) PQB PQW u DH S g n ruo ©T PQD yen u q an B K pham M P. HC uat T y0 t÷h 65535 0 ÷ 65534 0 ÷ 65532 Tröø phaàn boä nhôù EEPROM thuoäc vuøng Load memory vaø moät phaàn RAM töï nuoâi ñaëc bieät (non-volatile) duøng ñeå löu giöõ tham soá caáu hình traïm PLC nhö ñòa chæ traïm (MPI address), teân caù c module môû roän g, taát caû caùc phaàn boä nhôù coøn laï i ôû cheá ñoä maëc ñònh khoâng coù khaû naêng töï nhôù (non-retentive). Khi maát nguoàn nuoâi hoaë c khi thöï c hieä n coân g vieä c xoaù boä nhôù (MRES), toaøn boä noäi dung cuû a phaà n boä nhôù non-retentive seõ bò maá t. 1.3 Voø ng queù t chöông trình cuûa PLC. PLC thöï c hieän chöông trình theo chu trình laëp. Moãi voøng laëp ñöôï c goïi laø voøng queù t (scan). Moãi voø ng queùt ñöôïc baét ñaàu baè ng giai ñoaïn chuyeån döõ lieäu töø caùc coång vaøo soá tôùi vuøn g boä ñeäm aûo I, tieáp theo laø giai thöï c hieän chöông trình. Trong töøng voøng queù t, chöông trình ñöôï c thöïc hieän töø leän h ñaàu tieân ñeán leänh keát thuù c cuûa khoá i OB1 (Block end). Sau giai ñoaïn thöï c hieän chöông trình laø giai ñoaïn chuyeån caùc noäi dung cuû a boä ñeäm aû o Q tôù i caù c coång ra soá. Voøng queùt ñöôï c keá t thuùc baèng giai ñoaï n truyeàn thoâng noä i boä vaø kieåm tra loãi. Thôøi gian caàn thieát ñeå PLC thöï c hieä n ñöôï c moät voø ng queùt goï i laø thôøi gian voøng queù t (Scan time). Thôøi gian voø ng queù t khoâng coá ñònh, töùc laø khoâ ng phaûi voøng queùt naøo cuõ ng ñöôïc thöï c hieän laâu, coù voøng queùt ñöôï c thöïc hieän nhanh tuyø Trang 10 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn thuoä c vaøo soá leänh trong chöông trình ñöôï c thöïc hieä n, vaøo khoái döõ lieäu ñöôï c truyeàn thoâng… trong voøn g queùt ñoù. Hình 1.16. Voøng queù t CPU Nhö vaäy giöõ a vieä c ñoï c döõ lieäu töø ñoái töôïng ñeå xöû lyù, tính toaù n vaøCM vieä c göû i tín .H P T t ng baèng thôø i gian hieäu ñieàu khieån tôùi ñoá i töôïng coù moät khoaûn g thôø i gian treã uañuù y th K voøng queùt. Noùi caùch khaù c, thôøi gian voøng queùpthquyeá am t ñònh tính thôøi gian thöï c u S H DThôøi gian voøn g queùt caøn g ngaén, tính cuû a chöông trình ñieàu khieån trong PLC. uong r T © thôøi gian thöïc cuûa chöông trình yen caøng cao. Ban qu Neáu söû duïn g caùc khoái chöông trình ñaëc bieät coù cheá ñoä ngaét, ví duï nhö khoái OB40, OB80,… Chöông trình cuû a caùc khoái ñoù seõ ñöôïc thöï c hieän trong voøng queùt khi xuaát hieän tín hieäu baùo ngaét cuøng chuû ng loaïi. Caù c khoái chöông trình naøy coù theå ñöôïc thöïc hieän taïi moïi ñieåm trong voøn g queùt chöù khoâng bò goø eù p laø phaûi ôû trong giai ñoaïn thöï c hieän chöông trình. Chaúng haïn neáu moät tín hieäu baùo ngaét xuaát hieän khi PLC ñang ôû giai ñoaïn truyeàn thoâng vaø kieåm tra noäi boä, PLC seõ taïm döøng coâ ng vieäc truyeàn thoân g, kieåm tra, ñeå thöïc hieän khoái chöông trình töông öùng vôùi khoái tín hieäu baùo ngaét ñoù. Vôùi hình thöù c xöû lyù tín hieäu ngaét nhö vaäy, thôøi gian voøn g queù t seõ caøng lôùn khi caø ng coù nhieàu tín hieäu ngaét xuaát hieän trong voøng queù t. Do ñoù, ñeå naâ ng cao tính thôøi gian thöï c cho chöông trình ñieàu khieån tuyeät ñoái khoâ ng neân vieát chöông trình xöû lyù ngaé t quaù daø i hoaë c quaù laïm duïng vieä c söû duï ng cheá ñoä ngaét trong chöông trình ñieàu khieån. Taïi thôøi ñieåm thöï c hieän leänh vaøo /ra, thoâng thöôøng leänh khoâng laøm vieä c tröïc tieáp vôùi coån g vaøo/ra maø chæ thoân g qua boä ñeåm aûo cuû a coång trong vuøng nhôù tham soá. Vieäc truyeàn thoâng giöõa boä ñeäm aûo vôùi ngoaïi vi trong caù c giai ñoaïn 1 vaø 3 do heä ñieàu haøn h CPU quaûn lyù. ÔÛ moät soá module CPU, khi gaëp leä nh vaøo/ra ngay laäp töù c, heä thoáng seõ cho döøng moïi coâng vieä c khaù c, ngay caû chöông trình xöû lyù ngaé t, ñeå thöï c hieän leä nh tröï c tieáp vôù i coång vaøo /ra. Trang 11 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 1.4. Caá u truù c chöông trình. Chöông trình cho S7-300 ñöôïc löu trong boä nhôù cuû a PLC ôû vuø ng daø nh rieâng cho chöông trình. Ta coù theå ñöôï c laäp trình vôù i hai daïng caáu truùc khaù c nhau: 1.4.1. Laäp trình tuyeán tính Toaøn boä chöông trình ñieàu khieån naèm trong moät khoái trong boä nhôù. Loaïi laäp trình caáu truù c chæ thích hôïp cho nhöõn g baøi toaù n töï ñoäng nhoû, khoâng phöùc taïp. OB1 Leänh 1 Leänh 2 … Leänh n K pham u DH S g n uo Hinh 1.17. © TrVoøng queù t PLC n e y qu Ban M P. HC uat T y th Khoái ñöôï c choï n laø khoái OB1, laø khoái maø PLC luoâ n luoân queù t vaø thöïc hieän caù c leänh trong noù thöôø ng xuyeân, töø leänh ñaàu tieân ñeán leänh cuoái cuøn g vaø quay laïi leänh ñaàu tieâ n: 1.4.2 Laä p trình caáu truùc Chöông trình ñöôïc chia thaønh nhöõng phaàn nhoû vôù i töøng nhieäm vuï rieâng bieät vaø caùc phaàn naøy naèm trong nhöõng khoái chöông trình khaùc nhau. Loaïi laäp trình coù caáu truùc phuø hôïp vôùi nhöõng baøi toaùn ñieàu khieå n nhieà u nhieäm vuï vaø phöùc taïp. Caùc khoái cô baûn :  Khoái OB (Organization Block): khoá i toå chöùc vaø quaûn lyù chöông trình ñieàu khieån. Coù nhieà u loaïi khoá i OB vôùi nhöõng chöùc naêng khaùc nhau. Chuùng ñöôï c phaân bieät vôù i nhau baèng soá nguyeân theo sau nhoùm kyù töï OB, ví duï nhö OB1, OB35, OB80…  Khoái FC (Program Block): khoái chöông trình vôùi nhöõ ng chöùc naêng rieâng bieät gioáng nhö moät chöông trình con hay moät haøm (chöông trình co coù bieán hình thöù c). Moät chöông trình öùn g duï ng coù theå coù nhieàu khoái FC vaø caùc khoái FC naøy ñöôïc phaân bieät vôùi nhau baèng soá nguyeân theo sau nhoùm kyù töï FC, chaúng haïn nhö FC1, FC2, … Trang 12 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn  Khoái FB (Function Block): laø khoái FC ñaët bieä t coù khaû naêng trao ñoå i moät löôïng döõ lieäu lôù n vôùi caùc khoái chöông trình khaùc. Caù c döõ lieäu naøy phaûi ñöôï c toå chöù c thaønh khoái döõ lieäu rieâng ñöôï c goïi laø Data Block. Moät chöông trình öùng duïng coù theå coù nhieàu khoá i FB vaø caùc khoái FB naøy ñöôï c phaân bieät vôùi nhau baèng soá nguyeâ n theo sau nhoùm kyù töï FB. Chaúng haïn nhö FB1, FB2, …  Khoái DB (Data Block): khoá i döõ lieäu caà n thieá t ñeå thöï c hieä n chöông trình. Caù c tham soá cuû a khoá i do ngöôø i söû duïn g töï ñaë t. Moät chöông trình öùng duïng coù theå coù nhieà u khoái DB vaø caùc khoá i DB naøy ñöôïc phaân bieä t vôù i nhau baèng soá nguyeâ n theo sau nhoùm kyù töï DB. Chaúng haïn nhö DB1, DB2, … Chöông trình trong caùc khoái ñöôïc lieân keát vôù i nhau baèng caùc leä nh goïi khoái vaø chuyeån khoái. Caùc chöông trình con ñöôï c pheù p goïi loàn g nhau, töùc töø moät chöông trình con naøy goïi moät chöông trình con khaùc vaø töø chöông trình con ñöôïc goïi laïi goïi moät chöông trình con thöù 3. M P. HC uat T OB1 B Haøn h ... Heä Ñieàu FC3 ... FC7 ... ruo ©T yen u q an ... FC1 h Ky t. . . m a h FB2 Su p H D ng FB9 FB5 Hình 1.18. Laäp trình coù caáu truù c 1.4.3 Caù c khoái OB ñaë c bieät . 1) OB10 (Tinme of Day Interrupt ): Chöông trình trong khoá i OB10 seõ ñöôï c thöï c hieän khi giaù trò thôø i gian cuû a ñoàng hoà thôøi gian thöï c naèm trong moät khoaûng thôøi gian ñaõ ñöôï c quy ñònh. Vieä c quy ñònh khoaûng thôøi gian hay soá laàn goïi OB10 ñöôï c thöï c hieä n nhôø chöông trình heä thoá ng SFC28 hay trong baûng tham soá cuû a module CPU nhôø phaàn meàm STEP 7. 2) OB20 (Time Relay Interrupt): Chöông trình trong khoái OB20 seõ ñöôï c thöï c hieän sau moät khoaûng thôø i gian treã ñaët tröôù c keå töø khi goï i chöông trình heä thoáng SFC32 ñeå ñaët thôø i gian treã. 3) OB35 (Cyclic Interrupt): Chöông trình trong khoái OB35 seõ ñöôïc thöïc hieän caù ch ñeàu nhau moät khoaûng thôøi gian coá ñònh. Maë c ñònh, khoaûng thôøi gian naøy laø 100ms, nhöng ta coù theå thay ñoåi nhôø STEP 7. Trang 13 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 4) OB40 (Hardware Interrupt): Chöông trình trong khoá i OB40 seõ ñöôïc thöï c hieän khi xuaát hieän moät tín hieäu baùo ngaét töø ngoaïi vi ñöa vaø o CPU thoâ ng qua caù c coå ng onboard ñaë c bieät, hoaëc thoâng qua caù c module SM, CP, FM. 5) OB80 (Cycle Time Fault ): Chöông trình trong khoái OB80 seõ ñöôïc thöïc hieän khi thôø i gian voøng queùt (scan time) vöôït quaù khoaûng thôø i gian cöï c ñaïi ñaõ qui ñònh hoaë c khi coù moät tín hieä u ngaét goïi moät khoái OB naø o ñoù maø khoái OB naøy chöa keát thuùc ôû laàn goïi tröôùc. Thôø i gian queùt maëc ñònh laø 150ms. 6) OB81 (Power Supply Fault): Chöông trình trong khoá i OB81 seõ ñöôï c thöï c hieän khi thaáy coù xuaát hieä n loãi veà boä nguoàn nuoâ i. 7) OB82 (Diagnostic Interrupt): Chöông trình trong khoá i OB82 seõ ñöôï c thöï c hieän coù söï coá töø caù c module môû roäng vaøo/ra. Caùc module naøy phaûi laø caù c module coù khaû naêng töï kieåm tra mình (diagnostic cabilities). 8) OB87 (Communication Fault): Chöông trình trong khoái OB87 seõM ñöôïc thöï c . HC P T hieän coù xuaát hieän loã i trong truyeàn thoâng. huat Ky t am h 9) OB100 (Start Up Information): ChöôngHtrình Su p trong khoái OB100 seõ ñöôïc thöï c D onng g thaùi STOP sang RUN. hieän moät laàn khi CPU chuyeån© Ttöørutraï n quye n a 10) OB101 (Cold StartBUp Information-chæ vôùi S7-400): Chöông trình trong khoái OB101 seõ ñöôï c thöïc hieän moät laàn khi coâ ng taét nguoàn chuyeån töø traïn g thaùi OFF sang ON. 11) OB121 (Synchronous Error): Chöông trình trong khoái OB121 seõ ñöôïc thöï c hieän khi CPU phaùt hieän thaáy loãi logic trong chöông trình ñoåi sai kieå u döõ lieäu hay loã i truy nhaäp khoá i DB, FC, FB khoâng coù trong boä nhôù. 12) OB122 (Synchronous Error): Chöông trình trong khoái OB122 seõ ñöôïc thöï c hieän khi coù loãi truy nhaäp module trong chöông trình. 1.5 Ngoâ n ngöõ laäp trình. PLC S7-300 coù ba ngoân ngöõ laäp trình cô baûn sau:  Ngoân ngöõ laäp trình lieät keâ leä nh STL (Statement List). Ñaây laø daïng ngoân ngöõ laäp trình thoân g thöôøn g cuûa maùy tính. Moät chöông trình ñöôï c hoaø n chænh bôû i söï gheùp noá i cuû a nhieàu caâu leänh theo moät thuaät toaùn nhaát ñònh, moãi leänh chieám moät haø ng vaø coù caáu truùc chung “teâ n leänh” + “toaùn haïng”. Trang 14 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn  Ngoân ngöõ laäp trình LAD (Ladder Logic). Ñaâ y laø daïn g ngoân ngöõ ñoà hoaï, thích hôïp vôùi nhöõng ngöôøi laäp trình quen vôùi vieäc thieát keá maïch ñieàu khieån logic.  Ngoân ngöõ laäp trình FBD (Function Block Diagram). Ñaâ y cuõng laø daïng ngoân ngöõ ñoà hoaï, thích hôïp cho nhöõng ngöôø i quen thieát keá maï ch ñieàu khieån soá.  Ngoân ngöõ laäp trình Graph. Ñaây cuõng laø daïn g ngoân ngöõ ñoà hoaï, thích hôïp cho nhöõng heä thoáng tuaàn töï.  Ngoân ngöõ laäp trình SCL. Ñaây cuõn g laø daïng ngoân ngöõ caáp cao, thích hôïp cho nhöõng ngöôøi bieát vieá t ngoân ngöõ caáp cao. Trong PLC coù nhieàu ngoân ngöõ laäp trình nhaèm phuï c vuï cho caù c ñoái töôï ng söû duïn g khaù c nhau. Tuy nhieân moät chöông trình vieát treân ngoân ngöõ LAD hay FBD coù theå chuyeån sang daïng STL, nhöng ngöôïc laïi thì khoâng.. HVaø CMtrong STL P T coù nhieàu leä nh maø LAD hoaë c FBD khoâng coù. Ñaây cuõnygthlaøuattheá maïnh cuûa ngoân K ham ngöõ STL: Su p uyen qSTL n a B g DH uon © Tr FBD LAD Hình 1.19. STL laø ngoâ n ngöõ maïnh nhaát Ví duï : Ladder Diagram LAD Stamentl list STL Function Block Diagram FBD Trang 15 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn CHÖÔNG 2: NGOÂN NGÖÕ LAÄP TRÌNH STL 2.1. Caáu truù c leän h Nhö ñaõ bieá t, caá u truùc cuûa moät leän h STL coù daïn g “Teâ n leä nh” + “Toaù n haïn g” Ví duï : Nhaõn : L PIW274 // Ñoï c noäi dung coå ng vaøo cuû a module Analog teân leänh toaùn haïn g thchæ oâ nhôù. Trong ñoù toaù n haïn hg coù theå laø moät döõ lieäu hoaëc moäK t yñòa ruo ©T yen u q an 2.1.1 Toaùn haïng laø döõ lieäu H Su ng D pham M P. HC uat T B - Döõ lieäu logic TRUE (1) vaø (0) coù ñoä daøi 1 bit. Ví duï CALL FC1 In_Bit_1 = TRUE //Giaù trò logic 1 ñöôïc gaùn cho bieán hình thöù c In_Bit_1 In_Bit_2 = FALSE // Giaù trò logic ñöôïc gaùn cho bieán hình thöù c In_Bit_2 Ret_val = MW0 //Giaù trò traû veà . - Döõ lieäu soá nhò phaân. Ví duï L 2#110011 //Naïp soá nhò phaân 110011 vaøo thanh ghi ACCU1 - Döõ lieäu laø soá Hexadecimal x coù ñoä daøi 1 byte (B#16#x), 1 töø (W#16#x) hoaë c 1 töø keùp (DW#16#x). Ví duï L B#16#1E //Naïp soá 1E vaøo byte thaáp cuûa thanh ghi ACCU1 L W#16#3A //Naïp soá 3A2 vaøo 2 byte thaáp cuûa thanh ghi ACCU1 L DW#16#D3A2E //Naïp soá D3A2E vaøo thanh ghi ACCU1 - Döõ lieäu laø soá nguyeân x vôùi ñoä daøi 2 bytes cho bieá n kieåu INT. Trang 16 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Xem thêm -