gia nhiệt máy tiệt trùng trong dây chuyền sản xuất nước dừa part4 pptx

Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
34
Thời gian cần thiết để PLC thực hiên đợc một vòng quét gọi là thời gian
vòng quét thời gian vòng quét không cố định tức là không phải vòng quét nào cũng
đợc thực hiện trong khoảng thời gian nh nhau. Thời gian vòng quét phụ thuộc vào
số lệnh trong chơng trình đợc thực hiện và khối lợng đợc truyền thông trong
vòng quét đó.
Trong thời gian thực hiện vòng quét nếu có tín hiệu báo ngắt thì chơng trình
sẽ dừng lại để thực hiện xử lý ngắt ở bất kỳ giai đoạn nào. Tại thời điểm thực hiện
lệnh vào ra, thông thờng lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ
thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số.
2.3.Cấu trúc chơng trình.
Các chơng trình cho PLC S7 200 phải có cấu trúc bao gồm chơng trình
chính( Main program) và sau đó đến các chơng trình con và chơng trình xử lý
ngắt.
Chơng trình chính đợc kết thúc bằng lệnh kết thúc chơng trình(MEND).
Chơng trình con là một bộ phận của chơng trình, các chơng trình phải đợc
viết sau lệnh kết thúc chơng trình đó là lệnh (MEND).
Các chơng trình xử lý ngắt cũng là một bộ phận của chơng trình. Nếu cần sử
dụng phải viết sau lệnh kết thúc chơng trình chính(MEND).
Các chơng trình con đợc nhóm lại thành thành một nhóm ngay sau chơng
trình chính, sau đó đến các chơng trình xử lý ngắt. Cũng có thể trộn lẫn các
chơng trình con và chơng trình xử lý ngắt ở sau chơng trình chính
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
35

Hình 2.4: Cấu trúc chung của chơng trình.
2.4 Ngôn ngữ lập trình của S7 200.
Các loại PLC nói chung thờng có nhiều phơng pháp lập trình nhằm phục
vụ các đối tợng khác nhau. Đối với S7 200 có hai phơng pháp cơ bản.
-Phơng pháp hình thang (LAD):Đây là dạng ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa
thích hợp với những ngời quen thiết kế mạch điều khiển logic. Những thành phần
cơ bản dùng trong LAD tơng ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơ
le. Trong chơng trình LAD , các phần tử cơ bản biểu diễn lệnh logic là:
+ Tiếp điểm: Là biểu tợng (Symbol) mô tả các tiếp điểm của rơ le
Tiếp điểm thờng mở
Tiếp điểm thờng đóng
+ Cuộn dây (coil): là biểu tợng ( )
mô tả rơle đợc mắc theo chiều
dòng điện cung cấp cho rơle.
+ Hộp (Box): Là biểu tợng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có
dòng điện chạy đến hộp. Những dạng hàm thờng biểu diễn bằng hộp là các bộ thời
gian (Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải
mắc theo đúng chiều dòng điện.
Main program
MEND
Main program
ME
N
D

SBRO Chơng trình con thứ
RET nh
ất

SBRn Chơng trình con thứ
RET n+1
INT 0 Chơng trình xử lý ngắt
RET I
t
h
ứ
nh
ất

INT n Chơng trình xử lý ngăt
RET I
t
h
ứ
n + 1
Thực hiện trong vòng quét
Thực hiện chơng trình chính gọi
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
36
+ Mạng LAD: Là đờng nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ
đờng nguồn bên trái sang đờng nguồn bên phải. Dòng điện chạy từ trái qua các
tiếp điểm đóng đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phả
i nguồn.
+Phơng pháp liệt kê lệnh (STL): Là phơng pháp thể hiện chơng trình dới

dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chơng trình kể cả các lệnh hình
thức biểu diễn một chức năng của PLC .
2.2.3 Cú pháp lệnh S7-200
Trong S7-200 có một khối lợng lệnh tơng đối lớn chúng đợc chia làm ba
nhóm chính.
- Nhóm các lệnh mà khi thực hiện thì làm việc độc lập không phụ thuộc vào
giá trị logic của ngăn xếp.
- Nhóm các lệnh chỉ thực hiện đợc khi bit đầu tiên của ngăn xếp có giá trị
bằng 1.
- Nhóm các nhãn lệnh đánh dấu vị trí trong tập lệnh.
Cả ba nhóm lệnh này cũng miêu tả sự tơng ứng của nội dung ngăn xếp khi
lệnh đợc thực hiện.
Nh đã nói ở trên các lệnh sử dụng trong S7-200 là rất lớn mà thời gian cũng
nh phạm vi nghiên cứu hẹp vì vậy chúng tôi chỉ đa ra một số lệnh quan trọng
trong quá trình điều khiển. Có ứng dụng nhiều tới viết chơng trình điều khiển cho
mô hình.
1. Lệnh vào/ra


* Load (LD): Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu
tiên của ngăn xếp, các giá trị logic cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một
bít.
* Load Not (LDN): Là lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo của một tiếp điểm
vào trong bit đầu tiên của ngăn xếp, các giá trị cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi
xuống một bit .
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
37
*OUTPUT(=): Là lệnh sao chép nội dung của bít đầu tiên trong ngăn xếp vào
bít đợc chỉ định trong lệnh. Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi.

Các dạng khác nhau của lệnh LD, LDN cho LAD nh sau:
LAD Mô tả Toán hạng
n

Tiếp điểm thờng mở sẽ đóng khi n = 1
n
\
Tiếp điểm thờng đóng sẽ mở khi n = 1
n:I, Q, M,
SM(bít) T, C
n
I
Tiếp điểm thờng mở sẽ đóng tức thời
khi n = 1
n
\I
Tiếp điểm thờng đóng sẽ mở tức thời
khi n = 1
n: I
Các dạng khác nhau của lệnh LD, LDN cho STL nh sau:

Lệnh Mô tả Toán hạng
LD n Lệnh náp giá trị logic của điểm n
vào bít đầu tiên trong ngăn xếp
LDN n Lệnh nạp giá trị logic nghịch đảo
của điểm n vào bít đầu tiên trong
ngăn xếp
n(bít):I, Q, M,
SM, T, C, V
LDI n Lệnh nạp tức thời giá trị logic của

điểm n vào bít đầu tiên trong ngăn
xếp.
LDNI n Lệnh nạp tức thời giá trị logic
n:I
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
38
nghịch đảo của điểm n vào bít đầu
tiên trong ngăn xếp.

2. Các lệnh ghi xoá giá trị cho tiếp điểm
- SET (S): lệnh dùng để đóng các điểm gián đoạn đã đợc thiết kế.
- RESET (R): Lệnh dùng để ngắt các điểm gián đoạn đã đợc thiết kế.
Trong LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hoặc ngắt các cuộn dây đầu ra.
Khi dòng điều khiển đến các cuộn dây thì các cuộn dây đóng hoặc mở các tiếp
điểm (hoặc một dãy các tiếp điểm).
Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu của ngăn xếp các điểm thiết kế. Nếu bit
này có giá trị bằng 1, các lệnh S và R sẽ đóng ngắt tiếp điểm hoặc một dãy các tiếp
điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi bởi các lệnh
này.
3.Các lệnh logic đại số Boolean
Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập đợc các mạch logic
(không có nhớ). Trong LAD các lệnh này đợc biểu diễn thông qua cấu trúc mạch,
mắc nối tiếp hay song song các tiếp điểm thờng đóng và các tiếp điểm thờng mở.
STL có thể sử dụng các lệnh A (And) và O (Or) cho các hàm hở hoặc các lệnh AN
(And Not), ON (Or Not) cho hàm kín. Giá trị của ngăn xếp thay đổi phụ thuộc vào
từng lệnh .
Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 còn có 5 lệnh đặc
biệt biểu diễn các phép tính của đại số Boolean cho các bit trong ngăn xếp, đợc gọi
là các lệnh Stack logic. Đó là các lệnh ALD (And load), OLD (Or load), LPS (Logic

push), LRD (Logic read) và LPP (Logic pop). Lệnh Stack logic đợc dùng để tổ
hợp, sao chụp hoặc xoá các mệnh đề logic. LAD không có bộ đếm dành cho lệnh
Stack logic. STL sử dụng các lệnh Stack logic để thực hiện phơng trình tổng thể có
nhiều biểu thức con.
Bảng lệnh logic đại số boolean
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
39
Lệnh Chức năng Toán hạng
O n

A n
Lệnh thực hiện toán tử ^ (A) và V (O) giữa giá
trị logic của tiếp điểm n và giá trị bít đầu tiên
trong ngăn xếp. Kết quả đợc ghi vào bít đầu
tiên của ngăn xếp.
n:
I,Q,M,SM,

T,C,V
AN n

ON n
Lệnh thực hiện toán tử ^ (A) và V (O) giữa giá
trị logic nghịch đảo của tiếp điểm n và giá trị bít
đầu tiên trong ngăn xếp. Kết quả đợc ghi lại
vào bit đầu của ngăn xếp.

AI n

OI n
Lệnh thực hiện tức thời toán tử ^ (A) và V (O)
giữa giá trị logic của tiếp điểm n và giá trị bit
đầu tiên trong ngăn xếp. Kết quả đợc ghi lại
vào bit đầu của ngăn xếp.
n: I
(bit)
ANI n

ONI n
Lệnh thực hiện toán tử ^ (A) và V(O) giữa giá trị
lo gic nghịch đảo của tiếp điểm n và giá trị bít
đầu tiên trong ngăn xếp. Kết quả đợc ghi lai
vào bít đầu tiên trong ngăn xếp.
N: I
(bit)

Các lệnh Stack logic nh các lệnh:
- Lệnh ALD ( And Load): Lệnh tổ hợp giá trị của bit đầu tiên và bit thứ hai
của ngăn xếp bằng phép tính logic A. Kết quả ghi lại vào bit đầu tiên trong ngăn
xếp giá trị còn lại của ngăn xếp đợc kéo lên một bit.
Ví dụ:
LAD STL
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
40

I1.0 I1.1 Q1.1

I1.2
LD I 1.0
LD I 1.1
O I 1.2
ALD
= Q 1.1

- Lệnh OLD ( Or Load): Lệnh tổ hợp giá trị của bit đầu tiên và bit thứ hai
trong ngăn xếp bằng phép tính logic O. Kết quả đợc ghi lại vào bit đầu tiên trong
ngăn xếp, giá trị còn lại của ngăn xếp đợc kéo lên một bit.







Ví dụ:
LAD STL

I0.1 I0.2 Q0.1


I0.3 I0.4

LD I0.1
LD I0.2
LD I0.3
A I0.4
OLD

AND
= Q0.1


Tuy nhiên trong nhiều trờng hợp ta có thể dựa vào tính giao hoán của các phép
tính A và O trong đại số Boolean có thể biến đổi mạch logic phức tạp thành mạch
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
41
logic đơn giản sao cho khi lập trình Simatic S7-200 chúng ta không cần dùng các
lệnh Stack logic nữa.
4. Các lệnh so sánh.
Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển đợc thực hiện dựa trên kết
quả của việc so sánh thì có thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, từ hay từ kép của S7
200.
LAD sử dụng lệnh so sánh để so sánh các giá trị của byte, từ và từ kép ( giá trị thực
hoặc nguyên). Những lệnh so sánh thờng là: so sánh bằng (=), lớn hơn hoặc bằng
(>=), nhỏ hơn hoặc bằng (<=). Kết quả của phép so sánh có giá trị bằng 0 (nếu
đúng) và bằng 1 (nếu sai) do đó chúng đợc kết hợp với các lệnh logic LD, A, O để
tạo ra đợc các phép so sánh nh: khác (<>), lớn hơn (>), nhỏ hơn (<).


Biểu diễn các lệnh so sánh trong LAD nh sau:
- Lệnh so sánh bằng.
n1 n2
= = x
Tiếp điểm đóng khi n1 = n2.
Trong đó: x là B (byte); I (Integer); D (double Integer); R (Real).
N toán hạng theo byte: VB, IB, QB, MB, SMB.
- Lệnh so sánh > =

n1 n2
> = x
Tiếp điểm đóng khi n1> =n2.
Trong đó n là toán hạng: VW, QW, IW, MW, SMW
- Lệnh so sánh < =
n1 n2
< = x

Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
42
Tiếp điểm đóng khi n1<=n2.
Trong đó toán hạng n: VD, ID, QD, SMD, MD, hằng số.
5. Lệnh điều khiển Timer
Timer là tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều khiển
vẫn thờng đợc gọi là khâu trễ. Là nhóm lệnh chỉ thực hiện đợc khi bit đầu tiên
của ngăn xếp có giá trị logic bằng 1.
S7-200 có 64 Timer (với CPU 212), 128 Timer (với CPU 214) đợc chia làm
hai loại khác nhau hoặc 256 Timer (với CPU224) đó là:
Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On Delay Timer) ký hiệu là
TON.
- Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On Delay Timer) ký hiệu là
TONR.
Hai loại TON và TONR sẽ làm việc để tạo thời gian trễ mong muốn khi tín
hiệu tại thời điểm có sờn lên ở tín hiệu đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào chuyển
trạng thái logic từ 0 lên 1 đợc gọi là thời điểm Timer đợc kích. Đối với bộ timer
kiểu TON nó sẽ tự động reset khi đầu vào có giá trị logic bằng 0, còn đối với bộ
timer kiểu TONR thì nó không tự động reset mà việc reset lại chỉ đợc thực hiện
bằng lệnh R. Timer TON đợc dùng để tạo thời gian trễ trong một khoảng thời gian
( miền liên thông), còn đói với Timer TONR thời gian trễ sẽ đợc tạo ra trong nhiều

khoảng thời gian khác nhau.
Khi sử dụng Timer TON hoặc Timer TONR chúng ta phải chú ý đến độ phân
giải của chúng để đặt thời gian sao cho phù hợp. Timer TON và Timer TONR bao
gồm ba loại với ba độ phân giải khác nhau: độ phân giải 1ms, 10ms và 100ms. Thời
gian trễ đợc tạo ra chính là tích của độ phân giải của bộ Timer đợc chọn và giá
trị đặt trớc cho Timer.
Ví dụ: Khi ta cho bộ timer có độ phân giải 10ms và giá trị đặt trớc là
60 thì thời gian trễ là: =60*10ms =600ms.
Timer của S7-200 có những tính chất cơ bản sau.
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng
Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
43
- Các bộ Timer đợc điều khiển bởi một cổng vào và giá trị đếm tức thời. Giá
trị đếm tức thời của Timer đợc nhập trong thanh ghi 2 Byte (gọi là T-Word) của
Timer, xác định khoảng thời gian trễ kể từ khi Timer đợc kích. Giá trị đặt trớc
của các bộ Timer đợc ký hiệu trong LAD và STL là PT. Giá trị đếm tức thời của
thanh ghi T- Word thờng xuyên đợc so sánh với giá trị đặt trớc của Timer.
- Mỗi bộ Timer ngoài thanh ghi 2 byte T-Word lu giá trị đếm tức thời còn
có một bit, ký hiệu là T- bit, chỉ trạng thái logic đầu ra. Giá trị logic của bit này phụ
thuộc vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời với giá trị đặt trớc.
- Trong khoảng thời gian tín hiệu x(t) có giá trị logic 1, giá trị đếm tức thời
T-Word luôn đợc cập nhật và thay đổi tăng dần cho đến khi nó đạt giá trị cực đại.
Khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hay bằng giá trị đặt trớc thì T- bit có giá trị logic
1.
ứng với mỗi loại CPU và độ phân giải chúng ta có giá trị giới hạn của bộ
Timer và đợc ký hiệu riêng, tuỳ theo ta sử dụng lệnh ton hay TONR.
Bảng giá trị giới hạn của bộ timer nh sau:
Lệnh
Độ
phân

giải
Giá trị
cực đại
CPU212 CPU214 CPU224
1ms 32,767s T32 T32, T96 T32, T96
10ms 327,67s T33 ữT36
T33ữT36,
T97 ữT100
T33ữT36,
T97 ữT100
TON
100ms 3276,7s T37ữT63
T37ữT63,
T101ữT127
T37ữT63,
T101ữT255
1ms 32,767s T0 T0, T64 T0, T64
10ms 327,67s T1ữT4
T1 ữ T4,
T65 ữT68
T1ữT4,
T65 ữT68
TON
R
100ms 3276,7s T5ữT31
T5 ữT31,
T69 ữT95
T5ữT31,
T69ữT95
Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng

Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN
44

6. Lệnh điều khiển bộ đếm Counter
Counter là bộ đếm thể hiện chức năng đếm theo sờn xung trong S7 200.
Bộ đếm Counter đợc chia làm hai loại: bộ đếm tiến, ký hiệu (CTU) và bộ
đếm tiến lùi, ký hiệu (CTUD).
Bộ đếm tiến CTU đếm số sờn lên của tín hiệu logic đầu vào tức là đếm số
lần thay đổi trạng thái logic 0 lên 1 của tín hiệu. Số sờn xung đếm dợc ghi vào
thanh ghi 2 byte của bộ đếm giọ là C_Word.
C_Word đợc gọi là giá trị đếm tứ thời của bộ đếm và nó luôn đợc so sánh
với giá trị đặt trớc của bộ đếm dợc ký hiệu là PV. Khi giá trị đếm tức thời bằng
hoặc lớn hơn giá trị đặt trớc thì bộ đếm báo ra ngoài bằng cách đặt giá trị logic 1
vào bit đặc biệt C_bit.
Bộ đếm tiến cũng nh bộ đếm tiến lùi đều có phân lối với tín hiệu điều khiển
xoá để thực hiện việc đặt lại chế đọ khởi phát ban đầu (Reset) cho bộ đếm đợc ký
hiệu bằng chữ cái đầu R trong LAD hoặc qui định là trạng thái logic bit đầu tiên
của ngăn xếp trong STL.
Bộ đếm đợc Reset khi tín hiệu xoá có tín hiệu logic là 1 hoặc khi lệnh R đợc thực
hiện với C_bit.
Với tính năng đa dạng, linh hoạt và dễ sử dụng của Simatic S7 200 chúng
tôi ứng dụng nó để thành lập chơng trình điều khiển.