intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Giáo trình mô đun: PLC nâng cao

Chia sẻ: Tuấn Đức | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:109

288
lượt xem
62
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PLC nâng cao là một môn học cơ sở quan trọng đối với sinh viên khối kỹ thuật nói chung và sinh viên ngành điện nói riêng. Để có thể tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực điều khiển tự động thì sinh viên phải nắm vững những kiến thức trong môn học PLC nâng cao.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình mô đun: PLC nâng cao

  1. BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XàHỘI TRƯỜNG CĐ NGHỀ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH GIÁO TRÌNH Mô đun: PLC NÂNG CAO NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG NGHỀ  
  2. 2 Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể  được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và  tham khảo. Mọi mục đich khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh  doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Mã tài liệu: …. LỜI GIỚI THIỆU PLC nâng cao là một môn học cơ sở  quan trọng đối với sinh viên khối   kỹ  thuật nói chung và sinh viên ngành điện nói riêng. Để  có thể  tiếp tục   nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực điều khiển tự động thì sinh viên phải nắm  vững những kiến thức trong môn học PLC nâng cao.  Điều khiển lập trình nghiên cứu những  ứng dụng của các tập lệnh  nhằm để lập trình và điều khiển một hệ thống trong sản xuất và đời sống.  Ngoài ra môn học này còn giúp sinh viên không chuyên ngành điện bổ  sung thêm các kiến thức cơ bản về điều khiển tự động, các thiết bị điện, cấu   tạo và các đặc tính làm việc của chúng để  có thể  vận hành được trong thực  tế.  Quyển sách này tác giả  trình bày các kiến thức cơ  bản hệ  thống điều  khiển lập trình, cấu trúc và phương thức hoạt động , kết nối giữa các thiết bị  ngoại vi , tập lệnh , các kiến thức về  nguyên lý, cấu tạo, đặc tính và  ứng  dụng các loại hệ thống điện có kèm theo các ví dụ cụ thể và các bài tập được   soạn theo từng các chương lý thuyết, để  giúp người học có thể  giải và  ứng  dụng vào các môn học có liên quan. Giáo trình PLC nâng cao này được biên soạn với sự  cố  gắng sưu tầm   các tài liệu, với sự  đóng góp tận tình của các đồng nghiệp trong và ngoài   khoa, cùng với kinh nghiệm giảng dạy môn học này trong nhiều năm. Tuy   nhiên đây cũng là lần đầu tiên biên soạn giáo trình PLC nâng cao nên không  2
  3. 3 thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các đồng  nghiệp, của các em sinh viên và các bạn đọc quan tâm đến bài giảng này.  Tp. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng …. năm 2012 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: NGUYỄN NGỌC LINH 2. ………… BÙI QUANG HÒA 3
  4. 4 MỤC LỤC STT ĐỀ MỤC TRANG 1 Lời giới thiệu 2 2 Mục lục 4 3 Nội dung bài học. 5 Bài 1: Tổng quan về điều khiển lập trình 7 Bài 2: Cấu trúc và phương thức hoạt động của PLC  15 S7­300 Bài 3: Kỹ thuật lập trình 31 Bài 4: Cài đặt phần mềm S7­300 và chọn chế độ làm  37 việc Bài 5:  Tập lệnh PLC S7­300 47 57 Bài 6: Bài tập ứng dụng PLC S7­300 4
  5. 5  MÔ ĐUN PLC NÂNG CAO Mã mô đun: 25 Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun: Đây là môn học bắt buộc đượ c bố  trí dạ y cuối chươ ng trình sau khi học  xong các chuyên môn như :  Điện tử công suất, Vi xử lý, PLC,… Mục tiêu của mô đun: Học xong mô đun này học sinh có năng lực :  ­ Trình bày cấu trúc và phương thức hoạt động của các loại PLC chính xác  theo nội dung đã học. ­ Mô tả cấu trúc các phần chính của hệ thống điều khiển: ngôn ngữ, liên kết,   định thời của các loại PLC khác nhau ­ Thực hiện các kết nối giữa PLC và thiết bị ngoại vi ­ Viết chương trình cho các loại PLC khác nhau đạt yêu cầu kỹ thuật Nội dung chính của mô đun: Thời lượng Tên bài  Loại Địa điểm Lý  Thực  mụ c bài dạy 2 Kiểm tra thuyết hành Bài 1 Lý thuyết Xưởng  2 2 ­ thực hành Bài 2 Lý thuyết Xưởng  5 4 1 x thực hành Bài 3 Tich hợp Xưởng  5 2 3 x thực hành Bài 4 Tich hợp Xưởng  5 2 3 thực hành Bài 5 Tich hợp Xưởng  30 20 10 x thực hành Bài 6 Tich hợp Xưởng  73 73 thực hành 5
  6. 6 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN Mỗi sinh viên phải tham gia ít nhất 80% thời gian môn học trên lớp. Nếu  không tham gia đủ sẽ bị cấm thi kết thúc môn. Mỗi sinh viên sẽ làm bài tập sau khi  học xong phần lý thuyết của mỗi chương. Giáo viên sẽ giúp các sinh viên thực hiện  các bài tập. Kết quả đánh giá sẽ bao gồm: 10% tham gia lớp, 30% kiểm tra giữa kỳ  và 60% kết thúc môn học. 6
  7. 7 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH Mục tiêu: ­ Phát biểu khái niệm về điều khiển lập trình theo nội dung đã học ­ So sánh  ưu nhược điểm của điều khiển lập trình với các hình thưc điều   khiển khác theo nội dung đã học. ­ Trình bày các ứng dụng của PLC trong thực tế theo nội dung đã học. 1.1.Khái niệm hệ thống điều khiển:  Trong công nghiệp yêu cầu tự động hoá ngày càng tăng, đòi hỏi kỹ thuật điều   khiển phải đáp  ứng đuợc những yêu cầu đó. Để  giải quyết được nhiệm vụ  điều  khiển người ta có thể thực hiện bằng hai cách: thực hiện bằng Rơle, khởi động từ ...  hoặc thực hiện bằng chương trình nhớ. Hệ điều khiển bằng Rơle và hệ điều khiển   bằng lập trình có nhớ khác nhau  ở phần xử  lý: thay vì dùng Rơle, tiếp điểm và dây  nối trong phương pháp lập trình có nhớ  chúng được thay bằng cách mạch điện tử.  Như vậy thiết bị PLC làm nhiệm vụ thay thế phần mạch điện điều khiển trong khâu   xử lý số liệu. Nhiệm vụ của sơ đồ mạch điều khiển sẽ được xác định bằng một số  hữu hạn các bước thực hiện xác định gọi là "chương trình". Chương trình này mô tả các bước thực hiện gọi là tiến trình điều khiển, tiến trình   này được lưu vào bộ nhớ nên được gọi là "đi ề u khi ể n l ậ p trình có nh ớ " . Trên cơ  sở  khác nhau của khâu xử  lý số  liệu ta có thể  biểu diễn hai hệ  điều khiển như  sau: Các bước thiết lập sơ đồ điều khiển bằng Rơle: Hình 1­1 : L ưu đ ồ  đi ề u khi ể n dùng   R ơ le Các   bước   thiết  lập   sơ   đồ   điều  khiển bằng PLC: Hình 1­2: L ư u đ ồ   đi ề u khi ể n b ằ ng   PLC 7
  8. 8 Khi thay đổi nhiệm vụ điều khiển người ta cần thay đổi mạch điều khiển   bằng cách lắp lại mạch, thay đổi phần tử mới đối với hệ thống điều khiển bằng   Rơle điện. Trong khi đó khi thay đổi nhiệm vụ  điều khiển ta chỉ  cần thay  đổi   chương trình sọan thảo đối với hệ điều khiển bằng lập trình có nhớ. Sự  khác nhau giữa hệ  điều khiển bằng Rơle điện và lập trình có nhớ  có  thể minh họa bằng một ví dụ sau: Điều khiển hệ  thống 3 máy bơm nướ c qua 3 khởi động từ  K1, K2, K3.   Trình tự  điều khiển như sau: Các máy bơm hoạt động tuần tự  nghĩa là K1 đóng  trước tiếp đến là K2 rồi cuối cùng là K3 đóng. Để thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu trên mạch điều khiển ta thiết kế như sau:  o Trong đó các nút ấn S1, S2, S3, S4 là các phần tử nhập tín hiệu. o Các tiếp điểm K1, K2, K3 và các mối liên kết là các phần xử lý. o Các kh ởi động từ K1, K2, K3 là kế t quả  xử lý. Hình 1­3 :S ơ đồ diều khiển Nếu ta thay bằng thiết bị  diều khiển PLC ta có thể  mô tả  như  sau:  ­Tín hiệu vào: S1, S2, S3, S4 vẫn gi ữ nguyên. ­Tín hiệu ra: K1, K2, K3 là các khởi dộng từ v ẫn gi ữ nguyên. ­Phần tử xử lý: đượ c thay thế bằng PLC. 8
  9. 9 Hình 1­4 Khi thực hiện bằng chương trình điều khiển có nhớ  PLC ta chỉ  cần thực   hiện nối mạch theo sơ đồ sau: Hình 1 ­5:S ơ  đ ồ  n ố i dây th ự c hi ệ n b ằ ng PLC Nếu bây giờ nhiệm vụ điều khiển thay đổi ví dụ như các bơm 1,2,3 hoạt động   theo nguyên tắc là chỉ  một trong số  các bơm được hoạt động độc lập. Như  vậy   đối với mạch điều khiển dùng Rơle ta phải tiến hành lắp ráp lại toàn bộ  mạch   điều khiển, trong khi đó đối với mạch điều khiển dùng PLC thì ta lại chỉ  cần  soạn thảo lại chương trình rồi nạp lại vào CPU thì ta sẽ có ngay một sơ đồ  điều   khiển theo yêu cầu nhiệm vụ  mới mà không cần phải nối lại dây trên mạch   điều khiển.. Như  vậy, một cách tổng quát có thể  nói hệ  thống điều khiển PLC là tậ p   hợp các thiết bị và linh kiện điện tử. Để đảm bảo tính ổn định, chính xác và an toàn…  trong quá trình sản xuất, các thiết bị  này bao gồm nhiều chủng loại, hình dạng  khác   nhau   với   công  suất   từ   rất  nh ỏ   đến   rất   lớn.   Do  tốc   độ   phát   triển   quá   nhanh của công nghệ và để đáp ứng được các yêu cầu điều khiển phức tạp nên hệ  9
  10. 10 thống điều khiển phải có hệ thống tự động hoá cao. Yêu cầu này có thể thực hiện   đư ợc bằng hệ lập trình có nhớ  PLC kết hợp với máy tính, ngoài ra còn cần có  các thiết  bị  ngoại vi khác như: bảng điều khiển, động cơ, cảm biến, tiếp điểm,  contactor... Khả  năng truyền dữ liệu trong h ệ th ống r ất r ộng thích hợp cho hệ thống   xử lý và cũng rất linh động trong các hệ thống phân phối . Mỗi một thành phần trong hệ  thống điều khiển có một vai trò quan trọng   như đư ợc trình bày trong hình vẽ sau: Hình 1­6: Mô hình h ệ  th ố ng đi ề u khi ể n PLC Hệ  thống PLC s ẽ  không cả m nh ận đượ c thế  giới bên ngoài nế u không  có các  cảm biến, và cũng không thể  điều khiển đượ c hệ  thống sản xuất nếu  không có các động cơ, xy lanh hay các thiết bị ngoại vi khác nếu cần thiết có thể  sử dụng các máy tính chủ tại các vị trí đặc biệt của dây chuyền sản xuất . Hệ thống diều khiển PLC diển hình :    Trong hệ  thống điều khiển PLC các phần tử  nhập tín hiệu nh ư  : chuyển  mạch, nút  ấn, c ảm bi ến, ... đư ợc nối với đầ u vào của thiết bị  PLC. Các phầ n  tử  chấp  hành như : đèn báo, rơ le, contactor,... được nối đến lối ra của PLC tại các   đầu nối. Chương trình điều khiển PLC đư ợc soạn thảo dưới các dạng cơ  bản (sẽ  được trình bày  ở  phần sau) s ẽ đượ c nạp vào bộ  nhớ  bên trong PLC, sau đó tự  động thực hiện tuần tự theo một chuỗi lệnh điều khiển đư ợc xác định trư ớc . Hệ còn cho phép công nhân vận hành thao tác bằng tay các tiếp điểm, nút  dừng khẩn cấp để đảm bảo tính an toàn trong các trường hợp xảy ra sự cố. 1.2.Vai trò của PLC:  PLC được xem như trái tim trong một hệ thống điều khiển tự động đơn lẻ  với  ch ươ ng   trình   điề u   khi ển   đượ c   lư u   trong   b ộ   nh ớ   c ủa   PLC,   PC   th ườ ng  xuyên kiểm tra trạng thái của hệ  thống thông qua các tín hiệu hồi tiếp từ  thiết   10
  11. 11 bị nhập để từ đó có thể đưa ra những tín hiệu điều khiển tương ứng đến các thiết bị  xuất. PLC có thể được sử dụng cho những yêu cầu điều khiển đơn giản và được   lập đi lập lại theo chu k ỳ, ho ặc liên kết với máy tính chủ  khác hoặc máy tính   chủ  thông qua một kiểu hệ thống mạng truyền thông để  thực hiện các quá trình   xử lý phức tạp.  Tín hiệu vào :     Mức độ thông minh của m ột h ệ th ống điều khiển phụ thuộc chủ y ếu vào  khả năng của PLC để đọc được các dữ liệu khác nhau từ các cảm biến cũng như  bằng các thiết bị nhập bằnh tay . Tiêu biểu cho các thiết bị nhập bằng tay như: Nút ấn, bàn phím và chuyển   mạch. Mặt khác, để  đo, kiểm tra chuyển động, áp suất, lưu lượng chất lỏng ...   PLC phải nhận các tín hiệu từ các cảm biến. Ví dụ  : Tiếp điểm hành trình, cảm   biến quang điện ... tín hiệu đưa vào PLC có thể  là tín hiệu số  (Digital) hoặc tín  hiệu tươ ng tự  (Analog), các tín hiệu này đượ c giao tiếp với PLC thông qua các  Modul nhận tín hiệu vào khác nhau khác nhau DI (vào số) hoặc AI (vào tương  tự)....  Đối tượ ng điều khiển      :  Một hệ  thống điều khiển sẽ  không có ý nghĩa thự c tế  nếu không giao  tiếp được với thiết bị xuất, các thiết bị xuất thông dụng như: Motor, van, R ơle,   đèn  báo, chuông điện,... giống như  thiết bị  nhập, các thiết bi xuất được nối đến  các ngõ ra của Modul ra (Output). Các Modul ra này có thể là DO (Ra s ố) ho ặc  AO (ra tương tự). 1.3. Cấu tạo PLC:    Thiết bị  điều khiển lập trình PLC bao gồm khối xử  lý trung tâm (CPU)  trong đó có chứa chương trình điều khiển và các Modul giao tiếp vào/ra có nhiệm   vụ  liên kết trực tiếp đến các thiết bị  vào/ra, sơ  đồ  khối cấu tạo PLC đượ c vẽ  như hình 1­6. Kh ố i   x ử   lý   trung   tâm  : là một vi xử  lý điều khiển tất cả  các hoạt động của   PLC như: Thực hiện ch ương trình, xử  lý vào/ra và truyền thông với các thiết bị  bên ngoài.  B ộ nh ớ: có nhiều các bộ nhớ khác nhau dùng để chứa chương trình hệ thống là  một phần mềm điều khiển các hoạt động của hệ  thống, sơ  đồ  LAD, trị  số  của  Timer,   Counter   đượ c   chia   trong   vùng   nh ớ   ứng   dụng,   tùy   theo   yêu   cầ u   của   ngườ i dùng có th ể ch ọn các b ộ  nh ớ  khác nhau: • Bộ   nhớ   ROM: là   loại bộ  nhớ   không thay  đổ i  đượ c,  bộ  nhớ  này  chỉ  nạ p   11
  12. 12 đượ c một lần nên ít đư ợc sử dụng phổ biến như các loại bộ nhớ khác . • B ộ  nh ớ  RAM: là lo ạ i b ộ  nh ớ  có th ể  thay đ ổ i đ ượ c và dùng đ ể  ch ứ a các  chương trình  ứng dụng cũng như  dữ  liệu, dữ  liệu chứa trong Ram sẽ bị m ất  khi  mất điện. Tuy nhiên, điều này có thể khắc phục bằng cách dùng Pin. • B ộ  nh ớ  EPROM: Gi ố ng nh ư  ROM, ngu ồn nuôi cho EPROM không c ầ n  dùng Pin, tuy nhiên nội dung chứa trong nó có thể  xoá bằng cách chiếu tia cực  tím vào một cửa sổ nh ỏ trên EPROM và sau đó nạp lại nội dung bằng máy nạ p. • B ộ   nh ớ   EEPROM:   k ế t   h ợ p   hai   ư u   đi ể m   c ủ a   RAM   và   EPROM,   lo ạ i   này   có thể xóa và nạp bằng tín hiệu điện. Tuy nhiên số lần nạp cũng có giới hạn. 1.4. Ưu ­  nhược điểm của hệ thống :  Trong giai  đo ạ n đ ầ u c ủ a  th ời  k ỳ   phát tri ển   công nghi ệ p  vào kho ả ng  năm 1960 và 1970, yêu cầu tự động của hệ điều khiển được thực hiện bằng các  Rơle  điện từ  nối nối với nhau bằng dây dẫn điện trong bảng điều khiển, trong  nhiều trường hợp bảng điều khiển có kích thước quá lớn đến nỗi không thể  gắn  toàn bộ lên trên trường và các dây nối cũng không hoàn toàn tốt vì thế rất thường   xảy ra trục trặc trong hệ  th ống. M ột điểm quan trong nữa là do thời gian làm  việc của các R ơle có giới hạn nên khi cần thay th ế  c ần ph ải ng ừng toàn bộ  hệ  th ống và  dây nối cũng phải thay m ới cho phù hợp, bảng điều khiển chỉ  dùng cho một yêu cầu riêng biệt không thể thay đổi tức thời chức năng khác mà  phải lắp ráp lại toàn bộ, và trong trường hợp bảo trì cũng như  sữa chữa cần đòi   hỏi thợ  chuyên  môn có tay nghề  cao. Tóm lại hệ  điều khiển Rơle hoàn toàn  không linh động.  *   T óm t ắ t nh ượ c đi ể m c ủ a h ệ  th ố ng đi ề u khi ể n dùng Rơ le:   ­ Tốn kém rất nhiều dây dẫn . ­ Thay thế rất phức tạp. ­ Cần công nhân sữa chữa tay nghề cao. ­ Công su ất tiêu th ụ  l ớn . ­ Thời gian sữa chữa lâu. ­ Khó cập nhật sơ  đồ  nên gây khó khăn cho công tác bảo trì cũng như thay  thế.  *    Ư u đi ể m c ủ a h ệ  đi ề u khi ể n PLC:   Sự ra đời của hệ điều khiển PLC đó làm thay đổi lớn hệ thống điều khiển cũng  như các quan niệm thiết kế về chúng, hệ điều khiển dùng PLC có nhiều ưu  điểm  sau: ­ Giảm 80% Số lượng dây nối. 12
  13. 13 ­ Công suất tiêu thụ của PLC r ất th ấp . ­ Có chức năng tự  chuẩn đoán do đó giúp cho công tác sửa chữa được nhanh   chóng và dễ dàng. ­ Chức năng điều khiển thay đổi dễ dàng bằng thiết bị lập trình (máy tính, màn  hình) mà không cần thay đổi phần cứng nếu không có yêu cầu thêm bớt các  thiết  bị xuất nhập. ­ Số lượng Rơle và Timer ít hơn nhiều so với hệ điều khiển cổ điển.   – Số lượng tiếp điểm trong chương trình sử dụng không hạn chế. ­ Thời gian hoàn thành một chu trình điều khiển rất nhanh (vài mS) dẫn đến  tăng cao tốc độ sản xuất . ­ Chi phí lắp đặt thấp . ­ Độ tin cậy cao. ­ Chương trình điều khiển có thể  in ra giấy chỉ  trong vài phút giúp thuận tiện   cho vấn đề bảo trì và sửa chữa hệ thống. 1. 5. Ứng dụng của hệ thống điều khiển PLC:    Từ các ưu điểm nêu trên, hiện nay PLC đó đ ư ợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh  vực khác nhau trong công nghiệp : ­ Hệ thống nâng vận chuyển. ­ Dây chuyền đóng gói. ­ Các ROBOT lắp ráp sản phẩm . ­ Điều khiển bơm. ­ Dây chuyền xử lý hoá học. ­ Công nghệ sản xuất giấy . ­ Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh. ­ Sản xuất xi măng. ­ Công nghệ chế biến thực phẩm. ­ Dây chuyền chế tạo linh kiện bán dẫn. ­ Dây chuyền lắp ráp Tivi. ­ Điều khiển hệ thống đèn giao thông. ­ Quản lý tự động bãi đậu xe.  ­ Hệ thống báo động. ­ Dây truyền may công nghiệp.  13
  14. 14 ­ Dây chuyền sản xuất tole cu ộn. ­ Dây chuyền sản xuất thép. ­ Điều khiển thang máy. ­ Dây chuyền sản xuất xe Ôtô.  ­ Sản xuất vi mạch. ­ Kiểm tra quá trình sản xuất . … 14
  15. 15 BÀI 2:  CẤU TRÚC VÀ PHƯƠNG THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA PLC S7­300 Mục tiêu: ­ Phát biểu cấu trúc của một PLC theo nội dung đã học. ­ Trình bày các thiết bị điều khiển lập trình S7­ 300 theo nội dung đã học. ­ Trình bày cấu trúc bộ nhớ S7­ 300 theo nội dung đã học. ­ Thực hiện xử lý chương trình đúng theo nội dung đã học. 2.1. Cấu trúc phần cứng của hệ  thống PLC S 7­300.   Thông thường, để  tăng tính mềm dẻo trong  ứng dụng thực t ế  mà  ở  đó   phần  lớn các đối tư ợng điều khiển có số  tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như  chủng loại  tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ  điều khiển PLC được thiết kế  không bị  cứng hóa về  cấu hình. Chúng được chia nhỏ  thành các modul. Số  các  Modul được sử  dụng nhiều hay ít tuỳ  theo từng yêu cầu công nghệ, song tối  thiểu bao giờ  cũng ph ả i có m ộ t Modul chính là các modul CPU, các modul  còn l ạ i là các modul   truyền nhận tín hiệu đối với đối tư ợng điều khiển, các  modul chức năng chuyên dụng như  PID, điều khiển động cơ, Chúng đượ c gọi  chung   là   Modul   mở   rộng.   Tất cả  các modul đư ợc gắn trên những thanh ray  (RACK). 2.1.1. Modul CPU    :  1. Đặc Điểm. 15
  16. 16 ­ Hệ thống điều khiển có kích thước nhỏ nhất. ­ Có nhiều loại CPU : CPU 314, CPU 315­2 DP… ­ Có nhiều khối mở rộng, có thể mở rộng đến 32 khối ­ Có nhiều nhất 1024 ngõ vào ra (DI/DO) : 256 AI/AO. ­ Các Bus nối tích hợp phía sau các Module. ­ Có thể nối mạng với:  ­ Multi­point­interface (MPI). ­ PROFIBUS. ­ Erthernet công nghiệp (Industrical Erthernet).  ­ Thiết bị lập trình (PG) trung tâm có thể truy cập đến các khối . ­ Không hạn chế rãnh cắm. ­ Đặc cấu hình và cài đặt thông số với công cụ trợ giúp "HW Config". ­ Khi cập nhật những thay đổi chương trình không cần phải chuyển CPU sang  trạng thái STOP. ­ Có pin nuôi bộ nhớ . ­ Có thể lưu trữ chương trình trong các Card nhớ EFROM (Flash EFROM) .   Nguyên lý chung về cấu trúc của một bộ điều khiển logic khả trình (PLC) 16
  17. 17 CPU 314 của PLC S7_300 2. Thiết kế CPU S7­300.  a. Các đèn báo trạng thái.  ­ SF (System Fault) : báo lỗi hệ thống (lỗi ở module có chức năng chuẩn đoán   hoặc lỗi do lập trình). ­ BATF (Battery Fault): báo lỗi về pin (pin yếu hoặc không có pin). ­ DC5V: báo trạng thái nguồn cho CPU, đèn sẽ chớp sáng khi có sự cố. 17
  18. 18 ­ FRCE = FORCE : báo có ít nhất một ngõ vào/ ra đang bị cưỡng bức ( chỉ  có thể  hủy chức năng này khi sử  dụng chức năng Stop  forcing). ­RUN:  Sáng ổn định khi CPU đang xử lý chương trình vào bộ nhớ ,   Chớp sáng khi CPU đang khởi động (cấp nguồn hay khi chuyển từ  trạng thái STOP sang RUN) ­ STOP:  Đèn sáng khi CPU ở trạng thái STOP  Đèn chớp chậm khi yêu cầu Reset bộ nhớ   Đèn chớp nhanh khi quá trình xác lập bộ  nhớ  đang tiến hành (đang  Reset).  Khi cắm Card nhớ vào CPU, đèn STOP sẽ chớp chậm yêu cầu Reset  bộ nhớ Ram. b. Các kiểu hoạt động.  Công tắt (Key_Switch) chuyển sang chế độ RUN hoặc chế độ STOP có thể lấy ra  cắm vào, dùng để  bảo vệ  chương trình, chuyển chế  độ  hoạt động của CPU, Reset  bằng tay. ­ RUN_P : xử  lý chương trình, có thể  đọc và ghi được từ  thiết bị  lập trình  PG. ­ RUN : chỉ xử  lý chương trình có sẵn trong bộ nhớ, không thể  ghi được từ  thiết bị lập trình PG (không giao tiếp với PG). ­ STOP : dừng, chương trình không được xử lý. ­ MRES : chức năng Reset hệ thống (cho phép Reset Memory). c. Các bộ phận liên quan.  ­ Memory Card (MC) : là một bộ nhớ EFROM cho phép đọc ghi nhiều lần, được   dùng để  mở  rộng bộ  nhớ và bảo vệ  chương trình khi CPU mất điện. MC có dung  lượng từ 16kB, 32kB …..4MB. ­ Ngăn chứa pin : nằm dưới nắp, pin cung cấp năng lượng dự trữ nội dung Ram  trong trường hợp mất điện (thời gian sử dụng khoảng 1 năm). ­ Đầu nối MPI (Multi Point Interface)  : đầu nối dành cho thiết bị  lâp trình hay  các thiết bị cần giao tiếp qua cổng MPI. 18
  19. 19 ­ Cổng giao tiếp DP : cổng giao tiếp để nối trực tiếp với các DP. 2.1.1. Các Module của PLC S7­300 . ­ Thông thường, để  tăng tính mềm dẻo trong  ứng dụng thực tế  mà  ở  đó phần   lớn các đối tượng điều khiển có số  tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như  chủng loại   tín hiệu Vào/ Ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng  hóa về  cấu hình. Chúng được chia nhỏ  thành các Module. Số  các Module sử  dụng  nhiều hay ít tùy theo từng yêu cầu điều khiển, song tối thiểu bao giờ cũng phải có   một Module chính là Module CPU. Các Module còn lại là những Module nhận/  truyền tín hiệu đối với tín hiệu điều khiển, các Module chức năng chuyên dụng như  PID, điều khiển động cơ… chúng được gọi chung là Module mở  rộng. Tất cảcác  Module được gá trên thanh Ray. S7-300 Giaù ñôõ (rack) Coång noái tieáp RS485 Cách lắp đặt thanh ray 19
  20. 20 Module CPU.  Các Modul của S7­300 ­ Module CPU là loại Module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các   bộ thời gian, bộ đếm cổng truyền thông (RS485)… và có thể  còn có một vài cổng  vào ra số. Các cổng vào ra số có trên Module CPU được gọi là cổng vào ra Onboard. ­ Trong họ  PLC S7_ 300 có nhiều loại Module CPU khác nhau. Nói chung,   chúng được đặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như Module CPU 312, Module CPU   314, Module CPU 315… ­ Những Module này cùng sử  dụng một loại bộ  vi xử  lý, nhưng khác nhau   cổng vào/ ra Onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư  viện của hệ  điều hành phục vụ, việc sử  dụng các cổng vào/ ra Onboard này sẽ  được phân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm chữ  cái IFM (Intergrated  Function Module) như Module CPU 312 IFM, Module 314 IFM … ­ Ngoài ra còn có các loại CPU với hai cổng truyền thông, trong đó cổng  truyền thông thứ  hai có chức năng chính là phục vụ  việc nối mạng phân tán (DP).   Tất nhiên kèm theo cổng truyền thông thứ  hai này là những phần mềm tiện dụng  thích hợp cũng đã được cài sẵn trong hệ  điều hành. Các loại Module CPU được   phân biệt với những Module CPU khác bằng thêm cụm từ  DP (Distributed Port)  trong tên gọi như: Module CPU 315_DP. 2.1.2.  Module mở rộng.  ­ Các Module mở rộng được chia thành năm loại chính : PS (Power Supply) Module nguồn nuôi. Có 3 loại 2A, 5A và 10A : làm  nhiệm vụ chuyển đổi điện áp khu vực (115V­230V AC) sang điện áp 24V  DC cung cấp cho CPU và các Module tín hiệu. PS có bảo vệ quá tải, ngắn  mạch và thiếu áp. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2