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 -