lập trình PLC điều khiển máy bán nước tự động, chương 5

Chương 5:

Cấu trúc chương trình của S7200
Có thể được lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử
dụng một trong các phần mềm :
Step 7 – Micro / Dos
Step 7 – Micro / Win
Những phần mềm này đều có thể cài đặt được trên
các máy lập trình họ
PG 7xx và các máy tính cá nhân.
Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao
gồm chương trình chính (main program) và sau đó đến các
chương trình con và các chương trình xử lý ngắt.
Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc
chương trình (MEND).
Chương trình con là một bộ phận của chương trình,
các chương trình phải được viết sau lệnh kết thúc chương
trình đó là lệnh MEND.
Các chương trình xử lý ngắt cũng là một bộ phận của
chương trình. Nếu cần sử dụng phải viết sau lệnh kết thúc
chương trình chính (MEND).
Các chương trình được nhóm lại thành một nhóm
ngay sau chương trình chính, sau đó đến các chương trình xử
lý ngắt. Cũng có thể do trộn lẫn các chương trình con và
chương trình xử lý ngắt ở sau chương trình chính


Main program
MEND

Thực hiện trong vòng quét

SBRO Chương trình con thứ nhất
RET

Thực hiện khi chương trình chính gọi

SBRn Chương trình thứ n+1
RET
INT 0 Chương trình xử lý ngắt thứ nhất

RET I
INT n Chương trình xử lý ngắt thứ n+1
RET I

1. Thực hiện chương trình của S7-200
PLC thực hiện chương trình theo chu kỳ lặp. Mỗi
vòng lặp được gọi là vòng quét (scan). Mỗi vòng quét được
bắt đầu bằng giai đoạn đọc các dữ liệu từ các cổng vào
vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương
trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện
bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc MEND.
Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền
thông nội bộ và kiểm lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng
giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các cổng
ra.
4. Chuyển dữ liệu từ bộ
đệm ảora ngoại vi

.

3. Truyền thông và
tự kiểm tra lỗi

1. Nhập dữ liệu từ
ngoại vi vào
2.Thực hiện
chương trình


Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào / ra
thông thường lệnh không làm việc trực tiếp cổng vào ra mà
chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số.
Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các
giai đoạn (1) và (4) do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào / ra
ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác,
ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh này trực
tiếp với cổng vào và ra.
Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình tương ứng
với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ
phận của chương trình. Chương trình xử lý ngắt chỉ được
thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và
có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét.
6. Các toán hạng lập trình cơ bản
Có 6 phần tử lập trình cơ bản, mỗi phần tử có công
dụng riêng. Để dễ dàng xác đònh thì mỗi phần tử được gán
cho mộ ký tự:
 I
tiếp vào PLC.
 Q
trực tiếp từ PLC.

: Dùng để chỉ ngõ vào vật lý nối trực
: Dùng để chỉ ngõ ra vật lý nối

 T
có trong PLC.

: Dùng để xác đònh phần tử đònh thời

 C
có trong PLC.

: Dùng để xác đònh phần tử đếm

 M và S : Dùng như các cờ hoạt động như bên
trong PLC.


Tất cả các phần tử (toán hạng) trên có hai trạng
thái ON hoặc OFF (1 hoặc 0).
Cuộn dây có thể được dùng để điều khiển trực tiếp
ngõ ra từ PLC (như phần tử Q) hoặc có thể điều khiển bộ
đònh thì, bộ đếm hoặc cờ (như phần tử M, S). Mỗi cuộc dây
được gắn với các công tắc. Các công tắc này có thể là
thường mở hoặc thường đóng.
Các ngõ vào vật lý nối đến bộ điều khiển lập trình
(phần tử I) không có cuộn dây để lập trình. Các phần tử này
chỉ có thể dùng ở dạng các công tắc mà thôi (loại thường
đóng và thường mở).
I.

NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA S7-200
CPU 214
1. Phương pháp lập trình
S7-200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một
dãy các lệnh lập trình. Chương trình bao gồm một dãy các
tập lệnh. S7-200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập
trình đầu tiên và kết thúc ở lập trình cuối trong một vòng
quét (scan).
Một vòng quét (scan cyele) được bắt đầu bằng một
việc đọc trạng thái của đầu vào, và sau đó thực hiện chương
trình. Vòng quét kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái đầu
ra. Trước khi bắt đầu một vòng quét tiếp theo S7-200 thực
thi các nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thông. Chu
trình thực hiện chương trình là chu trình lặp.
Cách lập trình cho S7-200 nói riêng và cho các PLC
nói chung dựa trên hai phương pháp cơ bản. Phương pháp
hình thang (Ladder, viết tắt là LAD) và phương pháp liệt
kê lệnh (Statement list, viết tắt là STL).


Nếu có một chương trình viết dưới dạng LAD, thiết
bò lập trình sẽ tự dộng tạo ra một chương trình theo dạng
STL tương ứng. Ngược lại không phải mọi chương trình
viết dưới dạng STL đều có thể chuyển sang được dạng
LAD.
 Phương pháp hình thang (LAD): LAD là một
ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa, những thành phần cơ
bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của
bảng điều khiển bằng rơ le. Trong chương trình LAD,
các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic như sau:


Tiếp điểm: Là biểu tượng (Symbol) mô tả
các tiếp điểm của rơ le
Tiếp điểm thường mở
Tiếp điểm thương đóng

Cuộn dây (coil): Là biểu tượng
 
mô tả rơ le được mắc theo chiều dòng điện cung cấp
cho rơ le.

Hộp (Box): Là biểu tượng mô tả các hàm
khác nhau, nó làm việc khi có dòng điện chạy đến
hộp. Những dạng hàm thường được 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
đúng chiều dòng điện.
Mạng LAD: Là đường nối các phần tử thành một
mạch hoàn thiện, đi từ đường nguồn bên trái sang đường
nguồn bên phải. Đường nguồn bên trái là dây pha, đường
nguồn bên phải là dây trung hòa và cũng là đường trở về
nguồn cung cấp (thường không được thể hiện khi dùng


chương trình tiện dụng STEPT MICRO / DOS hoặc STEPT
– MICRO/WIN. Dòng điện chạy từ trái qua tiếp điểm đến
đóng các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.

Phương pháp liệt kê
lệnh (STL): Là phương pháp thể hiện chương trình dưới

dạng tập hợp các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương
trình, kể cả những lệnh hình thức biểu diễn một chức
năng của PLC.
2. Các toán hạng và giới hạn cho phép của CPU
214
Phương pháp
truy nhập
Truy nhập bit
(đòa chỉ byte, chỉ
số bit)

Giới hạn cho phép
của các toán hạng
V (0.0  4095.7)
I (0.0  7.7)
Q (0.0 7.7)
M (0.0 31.7)
SM (0.0 85.7)

Truy nhập bit

T

(0 127)

C

(0 127)

VB

(0 4.095)

IB

(0 7)

MB

(0 31).

SMB (0 85)
AC

(0 3)

Hằng số
Truy

nhập

từ

VW (0 4094)


ủụn

T

(0 127)

C

(0 127)

IW

(0 6)

QW

(0 6)

MW (0 30)
SMW (0 84)
AC

(0 3)

AIW (0 30)
AQW (0 30)
Haống soỏ
Truy
keựp

nhaọp

tửứ

VD (0 4092)
ID

(0 4)

QD (0 4)
MD (0 28)
SMD (0 82)
AC

(0 3)

HC

(0 2)

Haống soỏ.