Tổng quan PLC S7-1200 PLC

Chia sẻ: Nguyen Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

801
lượt xem 237
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan PLC S7-1200 PLC

Page |1 CHƯƠNG 1: GI I THI U PLC S7-1200 1.1. T ng quan v PLC S7-1200 PLC vi t t t c a Programmable Logic Controller là thi t b i u khi n l p trình ư c cho phép th c hi n linh ho t các th c toán i u khi n logic thong qua m t ngôn ng l p trình. ngư i s d ng có th l p trình th c hi n môt lo t trình t các s ki n. Các s ki n này ư c kích ho t b i tác nhân kích thích tác ng vào plc ho c qua các ho t ng có tr như th i gian nh kì hay th i gian ư c m. M t khi s ki n ư c kích ho t th t s , nó b t ON hay OFF các thi t b i u khi n bên ngoài ư c g i là thi t b v t lý. M t b i u khi n l p trình s liên t c l p trong chương trình do ngư i s d ng l p ra ch tín hi u ngõ vào và xu t tín hi u ngõ ra t i các th i i m ã l p trình. kh c ph c nh ng như c i m c a b i u khi n dung dây n i, ngư i ta ã ch tao b i u khi n plc nh m tho mãn các yêu c u sau: +L p trình d dàng, ngôn ng l p trình d h c +G n nh , d b o qu n, s a ch a +Dung lư ng b nh l n có th ch a ư c nh ng chương trình ph c t p +Hoàn toàn tin c y trong môi trư ng công nghi p +Giao ti p ư c v i các thi t b thông minh khác như máy tính, n i m ng, các module m r ng Các thi t k u tiên là nh m thay cho các ph n c ng Relay dây n i và các logic th i gian. Tuy nhiên bên canh ó vi c òi h i tăng cư ng dung lư ng nh và tính d dàng cho PLC mà v n mb ot c x lí cũng như giá c …. Chính i u này ã t o ra s quan tâm sâu s c n vi c s d ng PLC trong công nghi p, các t p l nh nhanh ch ng i t các l nh logic ơn gi n n các l nh m, nh th i, thanh ghi d ch…S phát tri n các máy tính d n n các b PLC có dung lư ng l n, s lư ng I/O nhi u hơn. Trong PLC ph n c ng CPU và chương trình là ơn v cơ b n cho quá trình i u khi n và s lí h th ng, ch c năng mà b i u khi n c n th c hi n s ư c xác nh b ng m t chương trình. Chương trình này s ư c n p s n vào b nh c a
Page |2 PLC, PLC s th c hi n vi c i u khi n d a vào chương trình này. Như v y n u mu n thay i hay m r ng ch c năng c a quy trình công ngh . Ta ch c n thay i chương trình bên trong b nh PLC. Vi c thay i hay m r ng ch c năng s ư c th c hi n m t cách d dàng mà không c n m t s can thi p v t lí nào so v i các b dây n i hay Relay. 1.2. Các dòng s n ph m c a SIEMENS
Page |3 1.3. C u hình và i u hành SIMATIC S7-1200 1.3.1. Signal boards Signal Board K tn ih th ng dây d n 1.3.2. Signal modules Tr ng thái èn LED c a I / O module tín hi u Bus k t n i K t n i h th ng dây 1.3.3. Các mo un truy n thông Tr ng thái èn LED cho các module giao ti p Truy n thông k t n i 1.4. Nh ng c i m n i b t c a Simatic S7 – 1200. 1.4.1.Thi t k d ng Module.
Page |4 + Tích h p c ng truy n thông Profinet (Ethernet) t o s d dàng trong k t n i. + Simatic S7 – 1200 v i Simatic HMI Basic ư c l p trình chung trên m t n n ph n m m là TIA Portal V10.5 (Simatic Step 7 Basic, WinCC Basic) ho c version cao hơn. Các thao tác l p trình th c hi n theo cách kéo – th , do ó t o s d dàng cho ngư i s d ng, l p trình nhanh chóng, ơn gi n, chính xác trong s truy n thông k t n i theo tags. + Tích h p s n các u vào ra, cùng v i các board tín hi u, khi c n m r ng ng d ng v i s lư ng u vào ra ít s ti t ki m ư c chi phí, không gian và ph n c ng. + D dàng cho ngư i s d ng s n ph m trong vi c mua gói thi t b . 1.4.2 Ph m vi ng d ng c a Simatic S2 1200: + S7 – 1200 bao g m các h CPU 1211C, 1212C, 1214C. M i lo i CPU có nh ng tính năng khác nhau, thích h p cho t ng lo i ng d ng. + Các ki u c p ngu n và u vào ra có th là DC/DC/DC hay DC/DC/Rly + u có khe c m th nh , dùng cho khi m r ng b nh cho CPU, copy chương trình ng d ng hay c p nh t firmware. + Ch n oán l i online/offline. +M t ng h th i gian th c cho các ng d ng th i gian th c 2.4.1. Các ch c năng n i b t c a CPU 1214C + Có 6 b mt c cao HSC dùng cho các ng d ng m và o lư ng. + Có 2 ngõ ra PTO 100kHz i u khi n t c , ng cơ bư c hay servo. + Có ngõ ra PWM i u ch r ng xung cho các ng d ng i u khi n t c ng cơ, valve, nhi t . + Có 16 b i u khi n PID v i tính năng t ng xác nh thông s cho b i u khi n (Autotuning)
Page |5 1.4.2 Sơ u dây PLC CPU 1214C DC/DC/DC 1.4.3.Board tín hi u c a S7-1200 + Board tín hi u – m t d ng module m r ng tín hi u vào/ra v i s lư ng tín hi u ít, giúp ti t ki m chi phí cho các ng d ng yêu c u m r ng s lư ng tín hi u ít G m các board: 1 c ng tín hi u ra analog 12 bit (0-10VDC, 0-20mA)
Page |6 1.4.4. Modules m r ng tín hi u vào/ra Các module m r ng tín hi u vào/ra ư c g n tr c ti p vào phía bên ph i c a CPU. V i d i r ng các lo i module tín hi u vào/ra s và analog, giúp linh ho t trong s d ng S7-1200. Tính a d ng c a các module tín hi u vào/ra s ư c ti p t c phát tri n. 1.4.2 Module Analog + SM – tín hi u module cho các u vào và u ra Analog (cho CPU 1212C t i a c a 2 SM có th s d ng, cho 1214C t i a là 8)
Page |7 1.4.2.Module truy n thông + Giao ti p v i RS 232/RS 485 1.4.3.Th nh + SIMATIC th nh 2MB ho c 24MB cho các chương trình lưu tr d li u và thay th CPU ơn gi n b o trì Module ngu n + S d ng module ngu n PM 1207 có các thông s : Input: 120/230V AC 50/60Hz, 1.2A/0.7A Output: 24V DC / 2.5A Switch + Module CSM1277 có 4 c ng c m RJ45, t c 10/100Mb/s
Page |8 1.5 C u trúc và nguyên lý ho t ng 1.5.1.C u trúc T t c PLC u có thành ph n chính là m t b nh chương trình RAM bên trong, m t b vi x lý có c ng giao ti p dùng cho vi c ghép n i v i PLC, các module I/O. Bên c nh ó, m t s PLC hoàn ch nh còn i kèm theo m t ơn v l p trình b ng tay hay b ng máy tính. H u h t các ơn v l p trình ơn gi n u có RAM ch a ng chương trinh dư i d ng hoàn thi n hay b sung. N u ơn v l p trình là ơn v sách tay, RAM thư ng là lo i CMOS có pin d phòng, ch khi nào chương trình ã ư c ki m tra và s n sang s d ng thì nó m i truy n sang b nh PLC. i v i các PLC l n thư ng l p trình trên máy tính nh m h tr cho vi t, c và ki m tra chương trình. Các ơn v l p trình n i v i PLC qua c ng RS232, RS422, RS458…. 1.5.2 Nguyên lý ho t ng c a PLC CPU i u khi n các ho t ng bên trong PLC. B x lý s c và ki m tra chương trình ư c ch a trong b nh , sau ó s th c hi n t ng l nh trong chương trình, s óng hay ng t các u ra. Các tr ng thái ngõ ra y ư c phát t i các thi t b liên k t th c thi và toàn b các hoat ng th c thi ó u ph thu c vào chương trình i u khi n ư c gi trong b nh . H th ng bus là tuy n dùng truy n tín hi u, h th ng g m nhi u ư ng tín hi u song song: +Address bus:bus a ch dùng truy n a ch t i các module khác nhau +Data bus:bus dùng truy n d li u
Page |9 +Control bus:bus i u khi n dung truyen các tín hi u nh thì và i u khi n ng b các ho t ng trong PLC H th ng Bus s làm nhi m v trao i thông tin gi a CPU, b nh và I/O. Bên c nh ó CPU ư c cung c p m t xung clock có t n s t 1, 8 Mhz. Xung này quy t nh t c ho t ng c a PLC và cung c p các y u t v nh th i, ng h c a h th ng. 1.5.3. èn tín hi u PLC Có 3 lo i èn báo ho t ng: Run/stop: èn xanh/ èn vàng báo hi u PLC ang ho t ng/d ng ho t ng Error: èn báo l i Maint: èn báo khi ta bu c (Force) a ch nào ó lên 1 Có 2 lo i èn ch th : • Ix.x: ch tr ng thái logic ngõ vào. • Qx.x: ch tr ng thái logic ngõ ra. 1.5.4. B nh PLC PLC thư ng yêu c u b nh trong các trư ng h p: làm b nh th i cho các kênh tr ng thái I/O. Làm b m tr ng thái các ch c năng trong PLC như nh th i, m, g i các Relay. M i l nh c a chương trình có m t v trí riêng trong b nh , t t c các v trí trong b nh u ư c ánh s , nh ng s này chính là a ch trong b nh . a ch c a t ng ô nh s ư c tr nb im tb m a ch n m bên trong b vi x lý. B vi x lý s có giá tr trong b m này thêm m t trư c khi x lý l nh ti p theo. V im t a ch m i, n i dung c a ô nh tương ng s xu t hi n u ra, quá trình này g i là quá trình c. B nh bên trong c a PLC ư c t o b i vi m ch bán d n, m i vi m ch này có kh năng ch a 2000-16000 dòng l nh tuỳ theo lo i vi m ch trong PLC các b nh như RAM và EPROM u ư c s d ng +RAM có th n p chương trình, thay i hay xoá b n i dung b t kì lúc nào, n i dung c a RAM s b m t n u ngu n i n nuôi b m t. tránh tình tr ng này các PLC u ư c trang b pin khô có kh năng cung c p năng lư ng d tr cho
P a g e | 10 RAM t vài tháng n vài năm. Trong th c t RAM ư c dung kh i t o và ki m tra chương trình. Khuynh hư ng hi n nay dung CMOSRAM do kh năng tiêu th th p và tu i th cao +EPROM là b nh mà ngư i s d ng bình thư ng có th c ch không ghi n i dung vào ư c, n i dung c a EPROM không b m t khi m t ngu n, nó ư c g n s n trong máy, ã dư c nhà s n xu t n p và ch a s n h i u hành. N u ngư i s d ng không mu n s d ng b nh thì ch dùng EPROM g n bên trong PLC. Trên PG có s n ch ghi và xoá EPROM +EEEPROM liên k t v i nh ng truy xu t linh ng c a RAM và có tính n nh. N i dung c a nó có th xoá và l p trình b ng i n tuy nhiên s l n là có gi i h n 1.6. H th ng và b nh ng h
P a g e | 11 Bi n nh t o xung clock M10. 0 (Clock_10Hz) M10. 1 (Clock_5Hz) M10. 2 (Clock_2. 5Hz) M10. 3 (Clock_2Hz) M10. 4 (Clock_1. 25Hz) M10. 5 (Clock_1Hz) M10. 6 (Clock_0. 625Hz) M10. 7 (Clock_0. 5Hz
P a g e | 12 CHƯƠNG 2: GI I THI U PH N M M TIA PORTAL V11 2.1. K t n i CPU qua giao th c TCP/IP
P a g e | 13 2.2. C u hình CPU
P a g e | 14 2.3. a ch IP m c nh c a PLC S7 1200
P a g e | 15 2.4. C p a ch IP cho PC ho c Laptop l p trình SIMATIC S7-1200 t PC, PG hay Laptop, c n m t k t n i TCP/IP. PC và SIMATIC S7-1200 có th giao ti p v i nhau, i u quan tr ng là các a ch IP c a c hai thi t b i u ph i phù h p v i nhau. Các bư c thi t l p IP cho máy tính: Ch n Network connections/ Properties c a k t n i m ng LAN (Start → Setting → System control → Network connections → Local Area Connection → Properties) Ch n ‘Properties’ t ‘Internet Protocol (TCP/IP)’ → (Internet Protocol (TCP/IP) → Properties). Thi t l p IP address và Subnet screen form, và ch p nh n v i OK (→ Use the following IP address → IP address: 192. 168. 0. 99 → Subnet screen 255. 255. 255. 0 → OK → Close).
P a g e | 16 2.5. K t n i máy tính v i PLC
P a g e | 17 2.6. K t n i Profinet 2.7. M t kh u b o v cho CPU S7-1200 2.8. Kh i t o b ng tag m i Có 2 cách: 1.T o b ng tag
P a g e | 18 1. Kéo th vào a ch plc
P a g e | 19 2.9. Kh i chương trình 2.10. Kh i t ch c OB – Oganization Blocks 1. Oganization blocks (Obs): là giao di n gi a ho t ng h th ng và chương trình ngư i dùng. Chúng ư c g i ra b i h th ng ho t ng và i u khi n theo quá trình: X lý chương trình theo chu kỳ. Báo ng – ki m soát x lý chương trình. X lý l i. 2. Tùy ch n khác nhau s d ng kh i OB trong chương trình: Startup OB, Cycle OB, Timing Error OB and Diagnosis OB. Process Alarm OB and Time Interrupt OB. Time Delay Interrupt OB. 3. Hàm ch c năng – Function 4. Functions (FCs) là các kh i mã không c n b nh . D li u c a các bi n t m th i b m t sau khi FC ư c x lý. Các kh i d li u toàn c u có th ư c s d ng lưu tr d li u FC.
P a g e | 20 5. Functions có th ư c s d ng v i m c ích: Tr l i giá tr cho hàm ch c năng ư c g i. Th c hi n công ngh ch c năng, ví d : i u khi n riêng v i các ho t ng nh phân. Ngoài ra, FC có th ư c g i nhi u l n t i các th i i m khác nhau trong m t chương trình. i u này t o i u ki n cho l p trình ch c năng l p i l p l i ph c t p.