ĐỀ TÀI " BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC "

Chia sẻ: Tien Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

598
lượt xem 191
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong những năm gần đây bộ điều khiển lập trình PLC được sử dụng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp ở nước ta như là một giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hóa các quá trình sản xuất. Hiện nay trong nước chưa có một giáo trình tiếng Việt nào giới thiệu đầy đủ về bộ điều khiển lập trình nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu. Trên cơ sở khảo sát những tài liệu kỹ thuật về bộ điều khiển lập trình của hãng Siemens em xin giới thiệu bộ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI " BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC "

Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC) VÀ ỨNG DỤNG CỦA PLC Trang 57
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp A. GIỚI THIỆU BỘ Đ IỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC – PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) ....................................... 59 I/ CẤU TRÚC PHẦN C ỨNG CỦA CPU – (CENTRAL PROCCESS UNIT) ................................ ...................................................................... 59 II/ C ẤU TRÚC BỘ NH Ớ : ..................................................................... 60 III/ CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH : ................................................... 61 IV/ PHƯƠ NG PHÁP LẬP TRÌNH : ..................................................... 62 V/ CÚ PHÁP LỆNH CƠ BẢN TRONG S7-200.................................... 63 B- ỨNG DỤNG PLC BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TRONG Đ IỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘ T CHIỀU. .............................................. 72 I/ ỨNG DỤNG PLC KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ Đ IỆN MỘ T CHIỀU QUAY THUẬN QUAY, NGHỊCH QUA BA CẤP ĐIỆN TR Ở PHỤ. . 72 II.ỨNG DỤNG PLC TRONG Đ IỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. .............................................................................. 75 SƠ ĐỒ K ẾT NỐ I THIÊT BỊ N GOÀI VỚI PLC....................................... 76 III/ ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KH IỂN HỆ THỐNG. ............................. 77 Trang 58
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp A. GIỚI THIỆU BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (PLC – PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) Trong những năm gần đ ây b ộ đ iều khiển lập trình PLC được sử dụ ng ngày càng rộng rãi trong công nghiệp ở nước ta như là mộ t giải pháp điều khiển lý tưởng cho việc tự động hó a các quá trình sản xu ất. Hiện nay trong nước chưa có một giáo trình tiếng Việt nào giới thiệu đ ầy đ ủ về bộ đ iều khiển lập trình nhằm đáp ứng nhu cầu học tập và nghiên cứu. Trên cơ sở khảo sát những tài liệu k ỹ thu ật về bộ đ iều khiển lập trình của hãng Siemens em xin giới thiệu bộ điều khiển lập trình simatic S7- 2000 I/ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA CPU – (CENTRAL PROCCESS UNIT) Khái quát chung : PLC viết tắc của programmable logic controller là thiết bị điều khiển logic cho phép thực hiện linh hoạt các thu ật toán điều khiển logic qua một ngôn ngữ lập trình bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu: Lập trình dễ d àng vì ngôn ngữ lập trình dễ học Gọn nhẹ, dễ d àng bảo qu ản, tu sửa Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp Hoàn toàn tin cậ y trong môi trường công nghiệp Giao tiếp với các thiết b ị thông tín máy tính, nố i mạng các module mở rộng Giá cả p hù hợp Bộ đ iều khiển lập trình PLC đ ược thiết kế nhằm thay thế phương pháp đ iều khiển truyền thống dùng Rơ le và thiết bị cồng kềnh nó tạo ra mộ t khả năng điều khiển thiết b ị dễ d àng và linh ho ạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. PLC còn thực hiện các tác vụ định thì và đ ếm làm tăng khả năng điều khiển, thực hiện logic đ ược lập trong chươ ng trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị b ên ngoài tương ứng, S7 - 200 là thiết b ị đ iều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng Siemens cấu trúc theo kiển module có các module mở rộ ng các module này đ ược sử dụng cho nhiều ứng d ụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản củ a S7 -200 là khối vi xử lý CPU 212 và CPU 214 về hình thức bên ngoài sự khác nhau của hai loại CPU này nhận biết được nhờ số đ ầu vào ra và nguồ n cung cấp CPU 212 có 8 cổng vào và 6 cổ ng ra có khả năng mở rộng thêm bằng 2 module mở rộng CPU 2 14 có 14 cổ ng vào và 10 cổ ng ra và có khả năng mở rộ ng thêm b ằng 7 module mở rộ ng Cấu trúc CPU 212 512 từ đơn (word) tức là 1 kbyte, đ ể lưu chương trình thu ộc miền b ộ nhớ đọc/ ghi được và không bị mất dữ liệu nhờ có giao diện với Eprom. Vùng nhớ với tính chất như vậy được gọ i là vùng nhớ non – volatile 512 từ đơn được lưu d ữ liệu trong đ ó có 100 từ nhớ đọc/ ghi thu ộc miền non – volatile 8 cổ ng vào logic và 6 cổng ra logic Có thể ghép nối 2 module để mở rộng số cổng vào/ra, bao gồm cả 2 module tương tự (analog) Tổng số cổng logic vào/ ra cực đại là 64 cổ ng vào và 64 cổ ng ra 64 bộ tạo thời gian trễ (timer) trong đó có 2 timer có độ p hân giải 1ms 8 timer có độ phân giải 10ms và 54 timer có độ phân giải 100ms 64 bộ đ ếm (counter) chia làm 2 lo ại lo ại bộ đ ếm chỉ đếm tiến và lo ại vừa đếm tiến vừa đếm lùi 368 bit nhớ đ ặc biệt sử dụng làm các bit trạng thái ho ặc các bit đặt chế độ làm việc Trang 59
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Có các chế độ ngắt và xử lý tín hiệu khác nhau bao gồ m ngắt truyền thông ngắt theo sườn lên ho ặc sườn xu ống. Ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ cao (2kHz) Bộ nhớ không bị mất dữ liệu trong kho ảng thời gian 50 giờ khi PLC b ị mất nguồ n nuôi Cấu trúc CPU 214 CPU 214 bao gồ m 14 ngõ vào và 10 ngõ ra có khả năng mở rộ ng thêm b ằng 7 module mở rộ ng 2048 từ đơn (4 kbyte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non – volatile đ ể lưu chương trình (dùng nhớ có giao diện với EEPROM) 2048 từ đơn (4kbyte) thu ộc kiểu đọc ghi để lưu d ữ liệu (trong đó có 512 từ đ ầu thuộ c miền EEPROM) IO.O, QO.O, VO.O, SMO.1 Tổng số cổng vào/ ra cực đại là 64 cổ ng vào và 64 cổ ng ra Có 14 ngõ vào từ IO.O  IO.1 và I1.O  I1.5 Có 10 ngõ ra từ QO.O  IO.1 và Q1.O  Q1.1 Có thể gắn thêm 1 module mở rộng bao gồm cả module analog 128 timer chia làm 3 lo ại theo độ p hân giải khác nhau 4 timer 1ms, 16 timer 10ms và 108 timer 100ms Có 128 bộ đ ếm chia làm hai lo ại + Chỉ đ ếm lên CTU + Vừa đ ếm lên vừa đếm xuống CTUD Có 688 bít nhớ đặc biệt dùng đ ể thông báo trạng thái và đ ặt chế độ làm việc + SMO.O : luôn ở trạng thái 1 + SMO.1 : b ằng 1 trong vòng quét đầu tiên Các chế độ ngắt và xử lý ngắt gồm ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên ho ặc xuố ng, ngắt thời gian ngắt củ a bộ đếm tố c độ cao và ngắt truyền xung Có 3 bộ đ ếm tốc độ cao với nhịp 2kHz và 7kHz 2 bộ phát xung nhanh cho dãy xung kiểu PTO (Pulse traisn output) : điều tần PWM (Pulse width modulation) : điều rộ ng xung 2 bộ chỉnh tương tự Toàn bộ vùng nhớ không bị mất d ữ liệu trong kho ảng thờ i gian 190 giờ khi PLC b ị mất nguồ n nuôi Các đ èn báo trên S7-200 CPU 214 + SF (đ èn đỏ) : đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏ ng. Đèn SF sáng lên khi PLC bị hỏ ng hóc + Run (đèn xanh) : đ èn xanh chỉ đ ịnh PLC đang ở chế đ ộ làm việc và thực hiện chương trình đ ược nạp vào trong máy + Stop (đèn vàng): đèn vàng chỉ đ ịnh PLC đ ang ở chế đ ộ dừng + Ix.x (đèn xanh) : đèn xanh ở cổ ng vào chỉ định ở trạng thái tức thờ i của cổng Ix.x (X.X = 0.0  1.5) + Qy.y (đèn xanh): đ èn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời củ a cổ ng Qy.y (y.y = 0.0  1.1) + TERM : cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ ho ạt độ ng cho PLC ho ặc Run ho ặcStop II/ CẤU TRÚC BỘ NHỚ : Bộ đ iều khiển lập trình S7-200 được chia thành 4 vùng nhớ. Với 1 tụ có nhiệm vụ duy trì d ữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồ n bộ nhớ S7-200 có tính năng động cao Trang 60
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp đọ c và ghi trong phạm vi toàn vùng lo ại trừ các bít nhớ đặc biệt SM (Special Memory)chỉ có thể truy nhập để đọc. Vùng chương trình Chương trình Chương trình Vùng tham số Tham số Tham số C Vùng d ữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Vùng đ ối tượng Bộ nhớ ngoài EEPROM Hình II-1: Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200 Vùng chương trình : là vùng bộ nhớ được sử dụng đ ể lưu trữ các lệnh chương trình vùng này thuộc bộ nhớ trong đọc và ghi đ ược Vùng tham số : là vùng lưu giữ các tham số như : từ khóa, địa chỉ trạm… cũ ng giống như vùng chươ ng trình thu ộc bộ nhớ trong đọ c và ghi được Vùng d ữ liệu : là vùng nhớ động đ ược sử dụng cất các d ữ liệu của chương trình bao gồ m các kết quả các phép tính nó được truy cập theo từng bit từng byte vùng này được chia thành những vùng nhớ với các công d ụng khác nhau. Vùng I (Input image register): là vùng nhớ gồ m 8 byte I (đọ c /ghi) : I.O  I.7 Vùng Q (Output image register): là vùng nhớ gồ m 8 byte Q (đọ c /ghi) : Q.O  Q.7 Vùng M (Internal memory bits): là vùng nhớ gồm có 32 byte M (đọc /ghi) : M.O  M.31 Vùng V (Variable memory ): là vùng nhớ gồm có 4096 byte V (đọ c /ghi) : V.O  V.4095 Vùng SM : (special memory): là vùng nhớ gồm 86 byte chia làm 2 phần SMO  SM29 chỉ đọ c SMO  SM85 chỉ ghi Vùng đối tượng : là timer (định thì), counter (bộ đếm) tốc độ cao vàv các cổ ng vào/ra tương tự được đặt trong vùng nhớ cuố i cùng vùng này không thu ộc kiểu non – volatile nhưng đ ọc ghi được. Timer (bộ định thì) : đọc/ ghi T  T127 Counter (bộ đếm): đọ c/ ghi C  C127 Bộ đ ệm vào analog (đọ c) : AIWO  AIW3O Bộ đ ệm ra analog (ghi) : AQWO  AQW3O Accumulator (thanh ghi) :ACO  AC3 Bộ đ ếm tốc độ cao : HSCO  HSC2 Tất cả các miền này đều có thể truy nhập được theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word – 2byte), từ kép (Double word) III/ CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH : Chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính (main program) sau đó đ ến các chương trình con và các chươ ng trình xử lý ngắt Chương trình chính đ ược kết thúc b ằng lệnh kết thúc chương trình (End) Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình con phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính đó là lệnh (End) Các chương trình xử lý ngắt là một bộ p hận củ a chương trình, nếu cần sử dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc End Trang 61
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Các chương trình con được nhóm lại thành mộ t nhóm ngay sau chương trình chính sau đó đến ngay các chương trình xử lý ngắt bằng cách viết như vậy cấu trúc chương trình được rõ ràng và thuận tiện hơn trong việc đọc chương trình có thể trộ n lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt đằng sau chư ơng trình chính Thực hiện trong 1 vòng quét Main program . . . End { stop} Thực hiện khi đ ược chương trình chính gọ i SBR (n) {no  255}chương trình con . . . Ret Thực hiện khi có tín hiệu báo ngắt INT (n) {no  255}chương trình xử lý ngắt . . . Ret IV/ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH : S7-200 biểu diễn mộ t mạch logic cứng b ằng mộ t dãy các lệnh chương trình bao gồm mộ t dãy các lệnh S7-200 thực hiện chương trình b ắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh lập trình cuố i trong một vòng. Một vòng như vậ y gọi là dòng quét (scan) Mộ t vòng quét (Scan cycle) được bắt đ ầu b ằng việc đọc trạng thái củ a đầu vào và sau đó thực hiện chương trình, vòng quét kết thúc b ằng việc thay đ ổi trạng thái đ ầu ra. Trước khi bắt đầu mộ t vòng quét tiếp theo S7-200 thực thi các nhiệm vụ b ên trong và nhiệm vụ truyền thông. Chu trình thực hiện chươ ng trình là chu trình lập. Giai đ oạn nhập d ữ Giai đ oạn chuyển d ữ liệu từ ngoại vi liệu ra ngoại vi Giai đo ạn thực hiện chương Giai đ oạn truyền thông nộ i bộ trình Hà tự IVể– 1 tra lỗic hiện chương trình theo vòng quét trong S7 -200 v ình ki m : Thự Cách lập trình cho S7 -200 d ựa trên hai phương pháp cơ b ản : phương pháp hình thang (ladder logic – viết tắt là LAD) và phương pháp liệt kê lệnh (statement list viết tắc là STL) - Chương trình đ ược viết theo kiểu LAD thiết b ị lập trình sẽ tạo ra mộ t chương trình theo, kiểu STL tương ứ ng và ngược lại Phương pháp LAD : LAD là ngôn ngữ lập trình đồ họa những thành phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần cơ bản dùng để b iểu diễn lệnh lôgic như sau: - Tiếp điểm : là biểu tượng (symbol) mô tả các tiếp điểm rơle các tiếp đ iểm có thể thường đ óng , thường mở Trang 62
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp - Cuộ n dây (coil) : là biểu tượng mô tả rơle mắc theo chiều dòng đ iện cung cấp cho rơle Hộp (box) : là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dòng điện chạy đến hộ p thường là các bộ thời gian (timer), bộ đếm (counter) và các hàm toán học Mạng LAD : là đu ờng nối các phần tử thành mộ t mạch hoàn thiện, đi từ đường ngu ồn bên trái sang nguồ n bên phải dòng điện chạ y từ trái qua tiếp đ iểm đ ến các cuộn dây ho ặc các hộ p trở về bên phải nguồ n. Phương pháp liệt kê lệnh STL : Phương pháp liệt kê (STL) là phương pháp thực hiện chương trình dưới d ạng tập hợp các câu lệnh. Mỗ i câu lệnh trong chương trình kể cả những lệnh hình thức biểu diễn mộ t chức năng của PLC Để tạo một chương trình dạng STL ngườ i lập trình cần phải hiểu rõ phương thức sử dụ ng của ngăn xếp logic của S7-200 (S0  S8). Ngăn xếp lôgic là mộ t khố i gồm 9 bit chồ ng lên nhau. Tất cả các thuật toán liên quan đến ngăn xếp, đ ều chỉ làm việc với bít đ ầu tiên hoặc với bít đầu và bit thứ hai của ngăn xếp (S0  S1) giá trị logic mới đều có thể đ ược gửi vào ngăn xếp V/ CÚ PHÁP LỆNH CƠ BẢN TRONG S7-200 Lệnh vào ra : (Input/ Output) Load (LD) : lệnh LD nạp giá trị của một tiếp đ iểm vào trong bit đ ầu tiên của ngăn xép có giá trị cũ còn lại ngăn xếp b ị đ ẩy lùi xuố ng một bítTrước ình V-1) Sau (như h Trước Sau C0 m LDN C0 m LD C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 C7 C7 C7 C7 C8 C8 Bị đ ẩy ra khỏi Bị đẩy ra khỏi ngăn xếp ngăn xếp Load not (LDN) : lệnh LDN nạp giá trị logic nghịch đ ảo của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên củ a ngăn xếp, các giá trị cũ còn lại trong ngăHìnhp V-2 ẩyTrạng ốtháimộtabít ăn xếp n xế bị đ : lùi xu ng củ ng (hìnhHình V-1 : Trạng thái của ngăn xếp V-2) trước và sau khi thự c hiện hiệu lệnh Các d ạngước và sau củ a lthựcLD,n hiệucho LAD như sau : tr khác nhau khi ệnh hiệ LDN lệnh LDN LD Ô TẢ TOÁN HẠNG LAD M Tiếp đ iểm thường mở sẽ đ ược đóng n Nếu n =1 n : I, Q, M, SM, T, C, V (bit) Tiếp đ iểm thườngđóng sẽ mở n Khi n =1 Trang 63
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Tiếp đ iểm thường mở sẽ đóng tức thời khi n = n 1 n: I I Tiếp đ iểm thường đóng sẽ mở tức thời khi n n =1 Các d ạng khác nhau củ a lệnh LD, LDN cho STL như sau LỆNH MÔ T Ả TOÁN HẠNG Lện nạp giá trị logic của đ iểm n vào bit đ ầu LD n n : I, Q, M, SM, T, C, V tiên trong ngăn xếp (bit) Lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo củ a điểm n LDN n vào bit đ ầu tiên trong ngăn xếp Lệnh nạp tức thời giá trị logic củ a điểm n và LDI n b it đ ầu tiên trong ngăn xếp n: I (bit) Lệnh nạp tức thời giá trị logic nghịch đảo vào LDNI n đ iểm n vào bit đ ầu tiên MÔ T Ả TOÁN HẠNG LAD Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích thích n : I, Q, M, SM, T, C, V n khi có dòng đ iện đ iều khiển đ i qua (bit) Cuộn dây đầu ra được kích tức thời khi n : Q (bit) n có dòng điều khiển đi qua I output b ằng STL + Mô tả lệnh MÔ T Ả TOÁN HẠNG STL Lệnh = sao chép giá trị củ a đỉnh ngăn xếp tới =n n : I, Q, M, SM, T, C, V tiếp điểm n được chỉ dẫn trong lệnh (bit) Lệnh = I (immediate) sao chép tức thời giá trị =I n n :Q bit của đ ỉnh stack tới tiếp điểm n được chỉ dẫn trong lệnh Lệnh ghi/ xóa giá trị cho tiếp điểm: Set (S) và Reset (R) lệnh dùng để đóng và ngắt các điểm gián đoạn đã đ ược thiết kế. Trong LAD logic đ iều khiển đến các cuộ n dây thì các cuộ n dây đóng hoặc mở các tiếp đ iểm Trong STL lệnh truyền trạng thái bit đ ầu của ngăn xếp đến các điểm thiết kế nếu bit này có giá trị bằng 1 các lệnh S và R sẽ đóng ngắt tiếp điểm một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1  255). Nộ i dung củ a ngăn xếp không bị thay đổ i bởi các lệnh này – mô tả lệnh S và R b ằng LAD M Ô TẢ TOÁN HẠNG LAD Đóng một mảng gồm n các tiếp điểm Bit n S kể từ S – b it S-bit : P, Q, M, SM, T, C, V S (bit) Ngắt mộ t mảng gồ m n các tiếp điểm kể Bit n từ S bit lại chỉ vào timer và counter S R n : PB, QB, MB, SMB, VB, thì lệnh sẽ xóa bit đ ầu ra của timer/ AC, hằng số, *VD*AC counter Đóng tức thời một mảng gồm n các tiếp Bit n điểm kể từ S bit S b it : Q bit S SI n: PB, QB, MB, SMB, VB, Ngắt tức thời mộ t mảng gồ m n các tiếp Bit n AC, hằng số, *VD*AC S điểm kể từ địa chỉ S bit RI Trang 64
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Mô tả các lệnh set (S) và reset (R) bằng STL MÔ T Ả TOÁN HẠNG STL Ghi giá trị logic và một mảng gồm n S – S.bit – n bit kể từ đ ịa chỉ S.bit S-bit : P, Q, M, SM, T, C, V (bit) Xóa mộ t mảng gồm n bit kể từ địa chỉ R – S.bit – n S. bit. Nếu S.bit lại chỉ vào timer counter thì lệnh sẽ xóa bit đầu ra củ a n : PB, QB, MB, SMB, VB, timer counter AC, hằng số, *VD Ghi tức thời giá trị lôgic 1 vào một SI – S.bit – n mãng gồm n bit kể từ đ ịa chỉ S.bit S b it : Q bit Xóa tức thời mộ t mảng gồ m n bit kể RI – S.bit - n n: IB, QB, MB, SMB, VB, từ địa chỉ S.bit AC, hằng số, *VD Ví dụ : mô tả S và R trong LAD và STL Lad STL IO.O LD I0 . 0 Q2 .0 = Q2. 0 Q2.1 .K1 S S Q2 . 1 K1 Q2.2 .K1 R Q2 . 2 K1 R R Q1 . 0 K3 Q1.0 .K3 R Các lệnh logic đại số boolean Các lệnh đ ại số boolean cho phép tạo lập được các mạch logic không có nhớ. Trong LAD các lệnh này đ ược biểu diễn thông qua cấu trúc mạch mắc nố i tiếp hay song song các tiếp điểm thường đóng và các tiếp điểm thường mở. STL có thể sử dụng các lệnh A (And) và O (OR) cho các hàm số hoặc các lệnh AN (And not); ON (Or not) cho các hàn kín giá trị củ a ngăn xếp thay đổ i phụ thuộ c vào từng lệnh LỆNH MÔ T Ả TOÁN HẠNG n: I, Q, U, SM, T, C, V Lệnh thực hiện toán tử (A) và (O) giữa giá trị On logic củ a tiếp đ iểm n và giá trị b it đ ầu tiên trong An ngăn xếp kết quả đ ược ghi lại vào bit đ ầu tiên của ngăn xếp AN n Lệnh thực hiện toán tử (A) và (O) giữa giá trị logic nghịch đảo củ a tiếp đ iểm n và giá trị b it ON n đ ầu tiên của ngăn xếp kết quả được ghi lại vào b it đ ầu tiên của ngăn xếp AI n Lệnh thực hiện toán tử (A) và (O) giữa giá trị logic củ a tiếp đ iểm n và giá trị b it đ ầu tiên trong OI n n : I bit ngăn xếp kết quả đ ược ghi lại vào bit đ ầu tiên của ngăn xếp Trang 65
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp ANI n Lệnh thực hiện toán tử (A) và (O) giữa giá trị logic nghịch đảo củ a tiếp đ iểm n và giá trị b it ONI n đ ầu tiên trong ngăn xếp kết qu ả được ghi lại vào b it đ ầu tiên của ngăn xếp Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm S7-200 còn có 5 lệnh đặc biệt biểu diễn các phép tính của đ ại số boolean cho các bit trong ngăn xếp được gọi là các lệnh Strack logic. Đó là lệnh ALD (And load), OLD (Orload), LPS (logic push), LRD (logic read) và LPP (logic pop). Lệnh stack logic được dùng để tổng hợp sao chụp ho ặc xóa các mệnh đ ề logic LAD không có bộ đ ếm dành cho lệnh strack logic. STL sử dụ ng các lệnh stack logic để thực hiện phương trình tổ ng thể có nhiều biểu thức con, bảng sau tóm tắt cú pháp gọi các lệnh Stack logic trong STL LỆNH MÔ T Ả TOÁN HẠNG Lệnh tổ hợp giá trị của bit đ ầu tiên và thứ hai của ngăn xếp Không có ALD b ằng phép tính logic và kết quả ghi lại vào bit đầu tiên giá trị còn lại củ a ngăn xếp đ ược kéo lên 1 bit Lệnh tổ hợp giá trị của bit đ ầu tiên và thứ hai của ngăn xếp Không có OLD b ằng phép tính logic và kết quả ghi lại vào bit đầu tiên giá trị còn lại củ a ngăn xếp đ ược kéo lên 1 bit Lệnh logic sao chụp giá trị của các bit đầu vào bit thứ hai Không có LPS trong ngăn xếp giá trị còn lại của ngăn xếp b ị đ ẩy xuố ng 1 b it. Bit cuố i cùng bị đẩy ra khỏi ngăn xếp Lệnh sao chép giá trịv củ a bit thứ hai vào bit đầu tiên trong Không có LRD ngăn xếp các giá trị còn lại của ngăn xếp giữ nguyên vị trí Lệnh kéo ngăn xếp lên 1 bit giá trị của bit sau được chuyển Không có LPP cho bít trước a- Lệnh AND (A) và OR (O) Lệnh A và O phố i hợp giá trị của một tiếp điểm n với giá trị b it đ ầu tiên trong ngăn xếp kết quả p hép tính đ ược đ ặt lại vào bit đ ầu tiên trong ngăn xếp giá trị củ a các bit còn lại trong ngăn xếp không bị thay đổ i b- Lệnh AND AD và OR O XORW XORD lệnh thực hiện các thu ật tón logic And, Or, Exclusive Or củ a đại số boolean trên 2 byte hoặc 4 byte Lệnh có tiếp điểm đặ c biệt : có thể dùng các lệnh có tiếp điểm đặc biệt để p hát hiện trạng thái củ a xung (sườn xung) và đảo lại trạng thái của dòng cung cấp (giá trị của đ ỉnh ngăn xếp) LAD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt để tác độ ng vào dòng cung cấp các tiếp điểm đặc biệt, không có toán hạng riêng củ a chính chúng và vì thế p hải đ ặt chúng vào vị trí phía trước củ a cuộn dây hộp đầu ra. Tiếp điểm chuyển tiếp d ương/ âm( các lệnh sườn trước sau) có nhu cầu về bộ nhớ bởi vậ y đố i với CPU 214 là 256 lệnh Trang 66
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp - Mô tả lệnh tiếp điểm đ ặc biệt trong LAD và STL LAD STL Net work1 I0.0 LD I0.0 1 Not Not Q0.1 = Q0.1 Net work2 I0.0 LD I0.0 2 P Q0.2 Eu = Q0.2 Net work3 LD I0.0 Eu I0.0 = Q0.3 3 N Q0.3 5. Các lệnh điều khiển timer Timer là hệ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều khiển vẫn thường gọi là khâu trễ S7-200 có 128 timer (với CPU 214) được chia làm hai loại khác nhau Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On Delay Timer) ký hiệu TON Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive on Delay Timer)ký hiệu TONR Hai kiểu timer các S7 -200 (TON và TONR) p hân biệt với nhau trong phản ứ ng của nó đố i với trạng thái tín hiệu đ ầu vào Cả hai kiểu TON và TONR cùng b ắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu từ thời điểm có sườn lên ở tín hiệu đ ầu vào, tức là khi tín hiệu đ ầu vào chuyển trạng thái từ 0 lên 1 gọi là thời điểm timer được kích và không tính thời gian khi đầu vào có giá trị logic 0 mà thời gian trễ tín hiệu được đ ặt trước Khi đ ầu vào có giá trị logic b ằng 0. TON tự động reset còn TONR thì không tự độ ng reset Timer TON được dùng đ ể tạo thời gian trễ trong mộ t kho ảng thời gian Timer TONR thời gian trễ sẽ đ ược tạo ra trong nhiều kho ảng thời gian khác nhau Timer TON và TONR bao gồm 3 loại với ba độ. Phân giải khác nhau độ p hân giải 1ms, 10ms, 100ms. Thời gian trễ  được tạo ra chính là tích của độ phân giải củ a bộ timer được chọ n và giá trị đặt trước cho timer Ví dụ một bộ timer có độ phân giải bằng 10ms và gá trị đặt trước là 50 thì thời gian trễ sẽ là  = 500ms. Các loại timer của S7 -200 (đố i với CPU 214) theo TON, TONR LỆNH ĐỘ PHÂN GIẢI GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CPU 214 1ms 32,767s T32, T96 TON 10ms 327,67s T33T36, T97T100 100ms 3276,7s T37T63, T101T127 1ms 32,767s T0, T64 TONR 10ms 327,67s T1T4, T65 T68 100ms 3276,7s T5T31, T64 T95 Cú p háp khai báo sử dụng timer trong LAD, STL TOÁN HẠNG LAD STL Trang 67
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp TON Txx TON – TXX – PT TXX CPU 32 63 (WORD) 96 127 IN PT : VW, T, IW, QW,MV (WORD) SMW, AC, AIW, VD PT * AC, hằng số TONR TONR – TXX – PT Txx TXX CPU 0  31 (WORD) 64  95 IN PT : VW, T, C, IW,QW, (WORD) MW, SMW PT Chú ý : Khi sử dụng timer TONR giá trị tức thời được lưu lại và không bị thay đổ i trong khoảng thời gian khi tín hiệu đ ầu vào có logic 0 giá trị củ a bit không được nhớ mà hoàn toàn phụ thuộc vào kết qu ả so sánh giữa giá trị đ ếm tức thời và giá trị đặt trước 6. Các lệnh điều khiển counter Counter là bộ đếm hiện chức năng sườn xung trong S7-200 các bộ đ ếm của S7-200 được chia làm hai loại bộ đếm tiến (CTU) và bộ đ ếm tiến và lùi (CTUD) Bộ đ ếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào tức là đếm số lần tha y đ ổi trạng thái logic từ 0 lên 1 củ a tín hiệu số sườn xung đ ếm đ ược ghi vào thanh ghi 2 byte củ a bộ đ ếm gọi là thanh ghi C-WORD Nội dung củ a C-Word gọi là giá trị đến tức thời củ a bộ đ ếm luôn đ ược so sánh vớ i giá trị đ ếm tức thời b ằng ho ặc lớn hơ n giá trị đặt này thì bộ đ ếm báo ra ngoài bằng cách đ ặt giá trị logic 1 vào mộ t bit đ ặc biệt của nó được gọ i là C bit trường hợp giá trị đặc trước C bit có giá trị logic là 0 Các bộ counter đều có chân nố i với tín hiệu điều khiển xóa đ ể thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (Reset) cho bộ đ ếm được ký hiệu bằng chữ R trong LAD hay được quyđ ịnh trạng thái logic của bit b ắt đầu tiên củ a ngăn xếp trong STL bộ đ ếm đ ược reset khi tín hiệu b ị xóa này có mức logic 1 hoặc khi lệnh R (reset) thực hiện với Cbit. Khi bộ đếm được reset cả CWORD và Cbit đều nhận giá trị 0 CU Cbit PV G iá trị tức thời C word R Hình 6 -1 : Bộ đếm CTU của S7-200 Bộ đ ếm CTUD đếm tiến khi gặp sườn lên củ a xung vào cổng đ ếm tiến ký hiệu là CU trong LAD ho ặc bit thứ 3 củ a ngăn xếp trong STL và đ ếm lùi khi gặp sườn lên củ a xung vào cổ ng đ ếm lùi đ ược ký hiệu là CD trong LAD ho ặc bit thứ 2 củ a ngăn xếp trong STL Trang 68
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp Khi đ ầu vào logic củ a chân xóa ký hiệu b ằng R trong LAD hoặc bit thứ nhất của ngăn xếp trong STL có giá trị lo gic là 1 hoặc bằng lệnh reset với C bit củ a bộ đếm. CTUD có giá trị đ ếm tức thời đúng bằng giá trị đ ang đếm và đ ược lưu trong thanh ghi 2byte C-Word củ a bộ đ ếm. Giá trị đếm tức thời luôn được so sánh với giá trị đặt trước PV của bộ đ ếm Nếu giá trị đ ếm tức thời lớ n hơn b ằng giá trị đặt trước thì Cbit có giá trị logic b ằng 1 còn các trường hợp khác giá trị logic bằng 0 CU Cbit PV CD C word Hình 6 -2 : Bộ đếm CTUD của S7 -200 R Bộ đ ếm tiến CTU có miền giá trị đ ến tức thời từ 0  32.767 Bộ đ ếm tiến lùi CTUD có miền giá trị đ ến tức thời từ là –32,768  32.768 Lệnh khai báo sử dụng Bộ đ ếm trong LAD như sau : TOÁN HẠNG LAD STL CTU CXX CTU Cxx PV Cxx CPU 214 0  47 80  127 CU PV: VW, T, C, IW, QW (Word) MW, SMW, AC, AIW PV R CTUD Cxx CPU 214 48  79 CXX CTUD Cxx PV PV: VW, T, C, IW, QW CU (Word) MW, SMW, AC, AIW CD Hằng số PV 7. CácRệnh dịch chuyển ô nhớ : l Các lệnh d ịch chuyển thực hiện việc di chuyển ho ặc sao chép số liệu từ vùng này sang vù ng khác trong bộ nhớ. Trong LAD và trong STL lệnh d ịch chuyển thực hiện việc di chuyển hay sao chép nội dung một byte, một từ đơn, hoặc mộ t giá trị thực từ vùng này sang vùng khác trong bộ nhớ Lệnh trao đổi nộ i dung củ a hai byte trong một từ đơn thực hiện việc chuyển nội dung củ a byte thấp sang byte cao và ngược lại MOV – B (LAD) lệnh sao chép nội dung của byte in sang byte out MOVB (STL) Cú pháp lệnh MOVB trong STL và MOV – B trong LAD Trang 69
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp TOÁN HẠNG LAD STL IN VB, IB,QB, MB, SMB MOV B (byte) AC hằng số *VD *AC EN MOWB In Out OUT VB, IB,QB, MB, SMB AC *VD *AC IN OUT (byte) MOV – W (LAD) MOVW (STL) Lệnh sao chép nộ i dung của từ đ ơn IN sang từ đ ơn OUT Cú pháp lệnh MOV – V (LAD) MOV – W trong STL TOÁN HẠNG LAD STL VW, T,C ,IW, QW, MW, (từ IN MOV-W đơn) SMW, AC, AIW, hằng số *VD *AC EN MOVW In Out Out VW, T,C, IW,QW, MW, SMW, IN OUT AC, AIW Trang 70
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp VI/ SO SÁNH VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC CHỈ TIÊU SO SÁNH RƠLE KHÔNG TIẾP PLC ĐIỂM Giá thành từng chức năng Khá thấp Thấp Thấp Kích thước vật lý Cồng kềnh Rất gọn Rất gọn Tốc độ đ iều khiển Chậm Nhanh Nhanh Khả năng chố ng nhiễu Khá tố t Tố t Tố t Lắp đ ặt Mất thời gian thiết kế Mất thời gian Lập trình và lắp đặt thiết kế và lắp đ ặt đơn giản Khả năng đ iều khiển tác vụ Không Có Có phức tạp Dễ thay đ ổi điều khiển Rất khó Khá đơn Khó giản Công tác bảo trì Kém có nhiều công tắc Kém nếu IC hàn Tốt các bị module đ ược tiêu chu ẩn hóa Trang 71
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp B- ỨNG DỤNG PLC BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH TRONG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. I/ ỨNG DỤNG PLC KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU QUAY THUẬN QUAY, NGHỊCH QUA BA CẤP ĐIỆN TRỞ PHỤ. Mạ ch độ ng lực. + - Udm Ckt Rkt T N Iu 1K 2K 3K M rf1 rf2 rf3 N T Rf Hình I-1: Mạch độ ng lự c . THIẾT BỊ NGOÀI THIẾT BỊ TRONG PLC GHI CHÚ ON/OFF IO.O Ngõ vào on/off Ngõ vào mở thu ận MT IO.1 Ngõ vào mở nghịch MN IO.2 Ngõ ra lo ại địên trở phụ 1K QO.3 Ngõ ra lo ại địên trở phụ 2K QO.4 Ngõ ra lo ại địên trở phụ 3K QO.5 2.Nguyên lý hoạt độ ng . Đe động cơ có thể hoạt động đ óng cầu dao cấp điện cho mạch kích từ và các tiếp điểm củ a mạch phần ứng.Khi ta nhấn nút mở máytheo chiều thuận (MT) độ ng cơ sẽ chạ y thu ận và khởi động thuận với toàn bộ điện trở phụ(Rf) trong mạch phần ứng sau thời gian 2s tiếp đ iểm 1k đóng lại lo ại một phần điện trở phụ rf1 ra khỏ i mạch phần ứ ng ,sau thời gian 4s tiếp điểm 2K đóng lại lo ại tiếp đ iệ n trở phụ rf2 ra khỏ i mạch phần ứng,sau thời gian 6 s tiếp điểm 3K đóng lại lo ại hết đ iện trở p hụ ra khỏi mạch phần ứng kết thúc quá trình khởi động đ ộng cơ làm việc với đ iện áp định mức 3.Sơ đồ k ết nố i plc với thiết bị ngoài ON OFF T QO.1 IO.O MT N QO.2 IO.1 1K MN QO.3 IO.2 2K QO.4 3K QO.5 Trang 72 C OM 24 VDC VDC COM
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp 4.Chương trình điều khiển lập trình PLC trong LAD. Trang 73
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp 5.Chương trình điều khiển lập trình plc trong STL. NETWORK 1 LD I0.0 EU S Q0.0, 1 NETWORK 2 LDN I0.0 EU R Q0.0, 1 NETWORK 3 LD Q0.0 = M0.0 NETWORK 4 LD M0.0 LD I0.1 O Q0.1 ALD AN Q0.2 = Q0.1 NETWORK 5 LD M0.0 LD I0.2 O Q0.2 ALD AN Q0.1 = Q0.2 NETWORK 6 LD Q0.1 O Q0.2 TON T32, +200 NETWORK 7 LD T32 = Q0.3 TON T33, +20 NETWORK 8 LD T33 = Q0.4 TON T35, +20 NETWORK 9 LD T35 = Q0.5 Trang 74
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp NETWORK 10 MEND II.ỨNG DỤNG PLC TRONG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU. 1.Sơ đồ mạ ch động lực. R2 BA2 VR2 UJT2 th1 C1 th2 T2 + VR1 D1 L T1 + R1 OPTOISO BA1 VDC rkt UJT1 D2 C2 C3 HìnhII-1 Mạch động lực THIẾT BỊ NGOÀI THIẾT BỊ PLC GHI CHÚ Ngõ vào dừng Stop IO.O Ngõ vào chạy Run IO.1 T2 QO.2 Ngõ ra kích xung th2 T1 QO.3 Ngõ rakích xung th1 Trang 75
Đại Họ c Sư Phạm Kỹ Thuật Đồ An Tốt Nghiệp SƠ ĐỒ KẾT NỐI THIÊT BỊ NGOÀI VỚI PLC ON OFF QO.O IO.O QO.1 T2 QO.2 QO.3 T1 COM 24 VDC VDC COM 2.Nguyên lý làm việc của mạch. Để động cơ làm việc transistor d ẫn xung đ iều khiển cho th2 mở,tụ đ iện c1 đ ược nạp đến điện áp ngu ồn VDC sau đó kích xung điều khiển th1 mở d ẫn đ iện cấp nguồ n cho động cơ(M) hoạt động .Đồng thời tụ điện c1 được tích điện theo chiều ngược lạiqua cuộn dây L và diode D1. Muốn khóa th1 cho xung dònng đ iện đ iều khiển mở th2 để điện áp trên tụ C1 đ ược đ ặt ngược lên thyristor th1 khóa th1 lại .Khi điều khiển đóng mở thyristor th1 và th2 mộ t cách chu kỳ theo quy luật khác nhau có thể điều chỉnh đ iện áp trung bình đặt vào động cơ từ đó ta sẽ có tố c độ động cơ tương ứng. 3-Chương trình đ iều khiển PLC trong LAD Trang 76

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng

172 tài liệu

835 lượt tải

ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn