Giáo trình phân tích và tổng hợp hướng dẫn hoạt động tráng mạ PLC phần 6 docx

Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
52
Các dạng khác nhau của lệnh LD, LDN cho LAD nh sau:
LAD Mô tả Toán hạng
n

Tiếp điểm thờng mở sẽ
đợc đóng nếu n=1
n

Tiếp điểm thờng đóng sẽ
mở khi n=1
n:I,Q,M,SM,T,C,V (bit)
n

Tiếp điểm thờng mở sẽ
đóng tức thời khi n=1
n

Tiếp điểm thờng đóng sẽ
mở tức thời khi n=1
n:I (bit)


OUTPUT (=) Lệnh sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp
vào bit đợc chỉ đỉnh trong lệnh. Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi.

LAD Mô tả Toán hạng

Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích
khi có dòng điều khiển đi qua
n:I,Q,M,SM,T,C,V(bit)
n

Cuộn dây đầu ra đợc kích tức
thời khi có dòng điều khiển đi
qua
n: Q (bit)

2. Lệnh ghi/xoá giá trị cho tiếp điểm
SET(R)
RESET(R) Lệnh dùng để đóng và ngắt các tiếp điểm gián đoạn đã
đợc thiết kế.
Trong LAD, logic điều khiển dòng điện hoặc 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 dẫy các tiếp điểm).
Trong STL, lệnh truyền trạng thái bít đầu cảu ngăn xếp đến các điểm
.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
53
thiết kế. Nếu bit này có giá trị bằng 1, các lệnh S và R sẽ đóng ngắt tiếp điểm
hoặc một dẫy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của ngăn xếp
không bị thay đổi.
Mô tả S và R bằng LAD:
LAD Mô tả Toán hạng
n
s_bit

s

Đóng một mảng gồm các tiếp
điểm kể từ S_BIT

n
s_bit
r

Ngắt một mảng gồm n các tiếp
điểm kể từ S_BIT. Nếu S_BIT
lại chỉ vào Timer hoặc Counter
thì lệnh sẽ xóa bit đầu ra của
Timer/Counter đó
S_BIT:I,Q,M,SM,T,C,V
(bit)
n: IB,QB,MB,SMB,VB
(byte)
AC,hằngsố,*VD,*AC
n
s_bit
s_bit
s i

Đóng tức thời một mảng gồm
n các tiếp điểm kể từ S_BIT

n
s_bit
r i

Ngắt tức thời một mảng gồm n
các tiếp điểm kể từ địa chỉ
S_BIT
S_BIT: Q(bit)
n: IB,QB,MB,SMB,VB
(byte)
AC, hằng số, *VD,*AC

3. Các lệnh so sánh
Khi lập trình nếu, có 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 cho byte, từ kép của S7 -200.
LAD sử dụng lệnh so sánh để các giá trị của byte, từ và từ kép (giá trị thực
hoặc nguyên). Những so sánh thờng là nhỏ hơn hoặc bằng (<=); so sánh (=) và so
sánh lớn hơn hoặc bằng (>=).
Khi so sánh giá trị của byte thì không cần phải để ý đến dấu của toán hạng.
Ngợc lại khi so sánh các từ hoặc từ kép với nhau thì phải để ý đến dấu của toán
hạng là bít cao nhất trong từ hoặc từ kép.

.
B¸o c¸o tèt nghiƯp t« kim hïng – tù ®éng 46

Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iƯn
54
BiĨu diƠn c¸c lƯnh so s¸nh trong LAD:



LAD
Mô tả Toán hạng

n1 n2
= = B
= = I
n1 n2
= = D
n1 n2
= = R
n1 n2



Tiếp điểm đóng khi n1 = n2
B = Byte
I = Integer
D = Double Integer
R = Real
n1,n2 (byte) :VB, IB, QB,
MB, SMB, AC, H»ng sè,
*VD, *AC


n1
n1
> = R
> = D
n1
> = I
> = B
n1

n2
n2
n2
n2

Tiếp điểm đóng khi n1> n2
B = Byte
I = Integer
D = Double Integer
R = Real

n1,n2(word):VW, T, C, I,
QW, MW, SMW, AC, AI,
Hằng số, *VD, *AC


n1
n1
n1
n1
n2
n2
< = R
< = D
n2
< = I
< = B
n2

Tiếp điểm đóng khi n1≤ n2

B = Byte
I = Integer
D = Double Integer
R = Real

n1,n2: VD, ID, QD, MD,
SMD, AC, HC, h»ng sè,
*VD, *AC.
.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
55
4 Các lệnh điều khiển Timer
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong
điều khiển vẫn thờng đợc gọi là khâu trễ. Nếu ký hiệu tín hiệu (logic) vào là
x(t) và thời gian trễ đợc tạo ra bằng Timer là T thì tiến hiệu đầu ra của Timer
đó sẽ là x(t-T).
S7-200 có rất nhiều Timer khác nhau và đợc chia làm hai loại khác
nhau, đó là:
- Timer tạo thời gian không có nhớ (On-Delay Timer), ký hiệu là
TON.
- Timer tạo thời gian có nhớ(Retentive On-Delay Timer), ký hiệu là
TONR.
Hai kiểu Timer của S7-200 (TON và TONR) phân biệt với nhau ở phản
ứng của nó đối với trạng thái tín hiệu đầu vào.
Cả hai Timer kiểu TON và TONR cùng bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu
kể từ thời điểm có sờn lên ở tín hiệu vào, tức là khi đầu vào chuyển trạng
thái logic từ 0 lên 1, đợc gọi là thời điểm Timer đợc kích, và không tính
khoảng thời gian khi đầu vào có giá trị logic 0 vào thời gian trễ tín hiệu

đợc đặt trớc.
Khi đầu vào có giá trị logic bằng 0, TON tự động Reset còn TONR thì
không tự động Reset. Timer TON đợc dùng để tạo thời gian trễ trong một thời
gian (miền liên tục thông), còn TONR thời gian trễ sẽ đợc tạo trong nhiều
khoảng thời gian khác nhau.
Timer TON và TONR bao gồm 3 loại với ba bộ phân giải khác nhau, độ
phân giải 1ms, 10ms, 100ms. Thời gian trễ T tạo ra chính là tích của độ phân giải
của bộ Timer đợc chọn và giá trị đặt trớc cho Timer. Ví dụ một bộ Timer có
độ phân giải bằng 10ms và giá trị đặt trớc là 50 thì thời gian trễ sẽ là T=500ms.
.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
56
Timer của S7-200 có những tính chất cơ bản sau:
- Các bộ Timer đợc điều khiển bởi một cổng vào giá trị đếm tức thời.
Giá trị đếm tức thời của Timer đợc nhớ 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 tức thời, còn
có một bit, ký hiệu bằng 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, giá trị đếm tức
thời trong 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, T-bit
có giá trị logic 1.
Các loại Timer của S7-200 của CPU 224 chia theo TON và TONR và
độ phân giải bao gồm:

L
L
ệ
ệ
n
n
h
h


Đ
Đ
ộ
ộ


p
p
h
h
â
â
n
n

g
g
i
i
ả
ả
i
i


G
G
i
i
á
á


t
t
r
r
ị
ị


c
c
ự
ự

c
c


đ
đ
ạ
ạ
i
i


T
T
o
o
á
á
n
n


h
h
ạ
ạ
n
n
g
g

T
T
O
O
N
N


1
1


m
m
s
s


1
1
0
0


m
m
s
s

1
1
0
0
0
0


m
m
s
s


3
3
2
2
.
.
7
7
6
6
7
7

3
3
2
2
7
7
.
.
6
6
7
7


3
3
2
2
7
7
6
6
.
.
7
7


T
T

3
3
2
2
,
,


T
T
9
9
6
6


T
T
3
3
3
3
-
-
T
T
3
3
6
6

,
,


T
T
9
9
7
7
-
-
T
T
1
1
0
0
0
0


T
T
3
3
7
7
-
-

T
T
6
6
3
3
,
,


T
T
1
1
0
0
1
1
-
-
T
T
2
2
5
5
5
5

T
T
O
O
N
N
R
R


1
1


m
m
s
s


1
1
0
0


m
m
s
s

1
1
0
0
0
0


m
m
s
s


3
3
2
2
.
.
7
7
6
6
7
7

3
3
2
2
7
7
.
.
6
6
7
7


3
3
2
2
7
7
6
6
.
.
7
7

T
T
0
0
,
,


T
T
6
6
4
4


T
T
1
1
-
-
T
T
4
4
,
,

T
T
6
6
5
5
-
-
T
T
6
6
8
8


T
T
5
5
-
-
T
T
3
3
1
1

,
,


T
T
6
6
9
9
-
-
T
T
9
9
5
5


.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
57
Cú pháp khai báo sử dụng Timer trong LAD nh sau:
LAD
Mô tả Toán hạng

Khai báo Timer số hiệu xx kiểu
TON để tạo thời gian trễ tính từ
khi đầu vào IN đợc kích thích.
Nếu nh giá trị đếm tức thời lớn
hơn hoặc bằng giá trị đặt trớc PT
thì T-bit có giá trị logic bằng 1. Có
thể reset Timer kiểu TON bằng
lệnh R hoặc bằng giá trị logic 0 tại
đầu vào IN
Txx (word)
CPU 224:T0-T255


PT(word):VW,T,C,IW,
QB,MW,SMW,AC,
AW,VD,*AC,hằngsố



Khai báo Timer số hiệu xx kiểu
TONR để tạo thời gian trễ tính từ
khi đầu vào IN đợc kích thích.
Nếu nh giá trị đếm tức thời lớn
hơn hoặc bằng giá trị đặt trớc PT
thì T-bit có giá trị logic bằng 1. Chỉ
có thể reset Timer kiểu TONR
bằng lệnh R cho T-bit.
Txx(word)
CPU 224:T0-T255

PT(word):VW,T,C,IW,
QB,MW,SMW,AC,
AW,VD,*AC,hằngsố

Các Timer đánh số từ 0 đến 255 (đối với CPU 224). Một Timer đợc đặt
tên là Txx, trong đó xx là số hiệu của Timer. Txx đồng thời cũng là địa chỉ hình
thức của T-word và của T-bit đó. Tuy chúng có cùng địa chỉ hình thức, song T-
word và T-bit vẫn đợc phân biệt với nhau nhờ kiểu lệnh sử dụng với Txx. Khi
dùng lệnh làm việc với từ, Txx đợc hiểu là địa chỉ của T-word, ngợc lại sử
dụng lệnh làm việc với tiếp điểm, T-word đợc hiểu là địa chỉ của T-bit.
Một Timer đang làm việc có thể đa về trạng thái khởi động ban đầu.
Công việc đa một Timer về trạng thái ban đầu gọi là reset Timer đó. Khi reset
một bộ Timer, T-word và T-bit của nó đồng thời đợc xóa và có giá trị bằng 0,
nh vậy giá trị đếm tức thời đợc đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng có trạng thái
logic bằng 0.
.
B¸o c¸o tèt nghiƯp t« kim hïng – tù ®éng 46

Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iƯn
58
T-bit
T-word
Giá trò đặt trước
Giá trò đếm tức thời

H×nh 3.9: Timer cđa S7-200
5. C¸c lƯnh ®iỊu khiĨn Counter
Counter lµ bé ®Õm hiƯn chøc n¨ng ®Õm s−ên xung trong S7-200. C¸c
bé ®Õm cđa S7-200 ®−ỵc chia ra lµm hai lo¹i: bé ®Õm tiÕn (CTU) vµ bé ®Õm

tiÕn/lïi (CTUD).
Bé ®Õm tiÕn (CTU) ®Õm s−ên lªn cđa tÝn hiƯu logic ®Çu vµo, tøc lµ ®Ịm
sè lÇn ®ỉi tr¹ng th¸i logic tõ 0 lªn 1 cđa tÝn hiƯu. Sè s−ên ®Õm ®−ỵc ghi vµo
thanh ghi 2 byte cđa bé ®Õm, gäi lµ C-word.
Néi dung cđa C-word gäi lµ gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi cđa bé ®Õm, lu«n ®−ỵc
so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Ỉt tr−íc cđa bé ®Õm, ®−ỵc ký hiƯu lµ PV. Khi gi¸ trÞ tøc
thêi b»ng hc lín h¬n gi¸ trÞ ®Ỉt nµy th× bé ®Õm b¸o ra ngoµi b»ng c¸ch ®Ỉt
gi¸ trÞ logic 1 vµo mét bit ®Ỉc biƯt cđa nã, ®−ỵc gäi lµ C-bit. Tr−êng hỵp gi¸ trÞ
®Õm tøc thêi nhá h¬n gi¸ trÞ ®Ỉt th× C-bit cã gi¸ trÞ logic lµ 0.
Kh¸c víi c¸c bé Timer, c¸c bé ®Õm CTU ®Ịu cã ch©n nèi víi tÝn hiƯu
®iỊu khiĨn xo¸ ®Ĩ thùc hiƯn ®Ỉt l¹i chÕ ®é khëi ®éng ban ®Çu (reset) cho bé
®Õm, ®−ỵc ký hiƯu b»ng ch÷ c¸i R trong LAD, hay ®−ỵc quy ®Þnh lµ tr¹ng
th¸i logic cđa bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp trong STL. Bé ®Õm ®−ỵc reset khi
tÝn hiƯu xãa cã møc logic lµ 1 hc lƯnh R (reset) ®−ỵc thùc hiƯn víi C-bit.
Khi bé ®Õm ®−ỵc reset th× c¶ C-word vµ C-bit ®Ịu nhËn gi¸ trÞ 0.


.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
59
R
PV
CU
C-word
C-bit
Giá trị đếm tức thời

Hình 3.10: Bộ đếm CTU của S7-200

Bộ đếm tiến/lùi CTUD đếm tiến khi gặp sờn lên của xung vào cổng
đếm tiến là CU trong LAD hoặc bit thứ 3 của ngăn xếp trong STL, và đếm lùi
khi sờn lên của xung vào cổng đếm lùi, đợc ký hiệu là CD trong LAD hoặc
bit thứ 2 của ngăn xếp trong STL. Bộ CTUD cũng đợc đa về trạng thái ban
đầu bằng 2 cách:
+ Khi đầu vào logic của chân xóa, ký hiệu bằng R trong LAD hoặc bit
thứ nhất của ngăn xếp trong STL, có giá trị logic bằng 1.
+ Bằng lệnh R (reset) với C-bit của bộ đếm
CTUD có giá trị đếm tức thời bằng giá trị đang đếm và đợc lu lại
trong thanh ghi 2 byte C-word của bộ đếm. Giá trị đếm tức thời luôn đợc so
sánh với giá trị đặt trớc PV của bộ đếm.

R
PV
CU
C-word
C-bit
CD
Giá trị đếm tức thời

Hình 3.11: Bộ đếm CTUD của S7-200
Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đếm tức thời từ 0 đến 32.767. Bộ đếm
tiến/lùi CTUD có miền giá trị đếm tức thời là -32.768 đến 32.767.
.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
60
Cú pháp khai báo sử dụng Counter trong LAD nh sau:

3.2. Chọn thiết bị điều khiển
3.2.1 Yêu cầu thiết bị cho việc điều khiển
Từ việc nghiên cứu, tìm hiểu và khảo sát dây chuyền công nghệ, nhận thấy
ngoài việc lựa chọn phần mềm ứng dụng chính là Simatic S7 - 200 chúng ta
cần có những thiết bị trợ giúp cho nó để có đợc giải pháp kinh tế tối u. Đó
là sử dụng PLC S7 - 200 CPU224 và các module nhập/xuất trong khu vực có
các thiết bị nhập và thiết bị xuất, sử dụng cáp nối kết các module này đến PLC
và kết nối máy tính với PLC qua cổng COM với giao diện truyền thông RS232
và RS485.

LAD Mô tả Toán hạng

CTU
Cxx
CU
PV
R


Khai báo bộ đếm theo sờn lên
của CU. Khi giá trị đặt trớc PV,
C-bit(Cxx) có giá trị logic bằng 1.
Bộ đếm đợc reset khi đầu vào R
có giá trị logic bằng 1. Bộ đếm
ngừng đếm khi C-word đạt đợc
giá trị cực đại 32.767
Cxx(word)
CPU 224:C0-C255

PV(word):VW,T,C,IW,

QB,MW,SMW,AC,
AIW,*VD,*AC,hằngsố

CTUD Cxx
CU
PV
CD
R

Khai báo bộ đếm tiến/lùi, đếm
tiến theo sờn lên của CU và đếm
lùi theo sờn lên của CD. Khi giá
trị đếm tức thời C-word Cxx có
giá trị logic bằng 1. Bộ đếm
ngừng đếm tiến khi C-word đạt
giá trị cực đại 32.767 và ngừng
đếm lùi khi C-word đạt cực tiểu
-32.768. CTUD reset khi đầu vào
R có giá trị logic bằng 1.
Cxx(word)
CPU 224:C0-C255

PV(word):VW,T,C,IW,
QB,MW,SMW,AC,
AIW,*VD,*AC,hằngsố
.
Báo cáo tốt nghiệp tô kim hùng tự động 46

Trờng đhnni hà nội khoa cơ điện
61

3.2.2 Thiết bị điều khiển PLC S7 200 CPU 224
1. Cấu trúc phần cứng
S7 - 200 là thế hệ PLC cỡ nhỏ do hãng Siemens (CHLB Đức) sản xuất ra, nó
có cấu trúc kiểu module và các module mở rộng. Các module này sử dụng cho
nhiều ứng dụng lập trình khác nhau, phù hợp với các ứng dụng tự động hoá mà đòi
hỏi chi phí thấp. Thế hệ Simatic S7 - 200 ngày nay rất linh hoạt và hiệu quả sử dụng
cao.
CPU S7 - 200 sử dụng nguồn nuôi 24V DC hay 100 - 230V AC (dòng điện
tiêu thụ lớn nhất là từ 110 - 700mA) tuỳ thuộc cấu tạo từng loại CPU riêng biệt,
tơng ứng với các nguồn nuôi đó thì đầu ra của nó có thể là 24V DC hay đầu ra rơle
Đầu vào của PLC là điện áp 24VDC với dòng từ 80mA tới 900mA. Số đầu
vào ra tuỳ thuộc từng loại CPU nó xê dịch từ 6/4 tới 24/16 đầu vào/ra. Khả năng
ghép nối module mở rộng phụ thuộc từng loại CPU, nhiều nhất là 7 module. Cho
phép lu chơng trình trong một thời gian nhất định từ 50 giờ tới 190 giờ, còn khi
có pin có thể lu chơng trình tới 200 ngày.
CPU của Simatic S7 - 200 có hai thế hệ, thế hệ ban đầu khi mới xuất hiện
SIEMENS có dòng CPU 21x gồm có bốn loại CPU với tính năng riêng biệt. Sau này
SIEMENS đa ra thế hệ CPU mới 22x cũng có bốn loại gần tơng tự với thế hệ đầu
nhng có bổ sung một số tính năng mới. Vì vậy để đáp ứng mục đích của việc điều
khiển, ở đây chúng tôi chọn loại CPU 224.









Hình3.12: Mô hình phần cứng CPU224

Đèn báo
Cổng
truyền thông
Đầu ra
Đầu vào
Nối Module
mở rộng
Nguồn vào
Hộp
công tắc

.