Đồ án: Tìm hiểuThiết kế cánh tay Robot Sử dụng PLC S7 200

Trường Đại học công nghiệp hà nội
Khoa Điện Tử

Đồ án 3
Tìm hiểu-Thiết kế cánh tay Robot
Sử dụng PLC S7 200
Giảng viên hướng dẫn: Th.s BÙI THỊ THU HÀ
Sinh viên thực hiện

Sinh viên lớp

: Phùng viết Kiên
Nguyễn văn Huyến
Nguyễn thị thanh Huyền
: LT TC-ĐH ĐT1_K3

Hà Nội, tháng 04-2012
1


2


MỤC LỤC

1 Giới thiệu bộ thí nghiệm PLC S7-200....................................................4
1.1 Module nguồn................................................................................................4
1.2 Module CPU...................................................................................................5
1.3 Module vào ra tương tự.................................................................................6
1.4 Cáp kết nối máy tính......................................................................................7
2 Cấu trúc chung của bộ khả trình PLC S7 200.......................................7

2.1 Thông số kỹ thuật về các loại CPU của S7 200............................................7
2.2 Hình dạng bên ngoài và bố trí đầu vào ra trên CPU....................................8
2.2.1 Hình dạng bên ngoài..........................................................................................................8
2.2.2 Đèn báo trên CPU..............................................................................................................9
2.2.3 Cổng truyền thông............................................................................................................10
2.2.4 Pin và nguồn nuôi............................................................................................................10
2.2.5 Download chương trình...................................................................................................10

2.3 Cấu trúc và phân chia bộ nhớ.....................................................................10
2.4 Thực hiện chương trình..............................................................................11
2.5 Cấu trúc chương trình trong S7 200...........................................................12
3 Ngôn ngữ lập trình cho PLC S7 200....................................................13
3.1 Phần mềm viết chương trình.......................................................................13
3.2 Phương pháp lập trình.................................................................................17
3.3 Hệ lệnh của S7 200......................................................................................19
3.3.1 Toán hạng và giới hạn cho phép......................................................................................19
3.3.2 Hệ lệnh của S7 200..........................................................................................................20

3


1

Giới thiệu bộ thí nghiệm PLC S7-200

Bộ PLC S7-200 tích hợp sẵn các jack cấp nguồn tiêu chuẩn EC, có in hình chỉ dẫn
chìm trên mặt module đảm bảo tính thẩm mỹ cũng như tuổi thọ thiết bị. Bộ thí nghiệm được
thiết kế cho phép nguời sử dụng kết nối với các thiết bị bên ngoài như tín hiệu cảm biến, nút
bấm, contactor, role … qua các jack cắm 4mm chống giật. Bộ thí nghiệm bao gồm các thành
phần chính sau:

- Module nguồn
- Module CPU
- Module vào ra tương tự
- Cáp MPI dùng cho kết nối máy tính.

1.1

Module nguồn

DE-500

 Thông số kỹ thuật:
- Có chế độ bảo vệ ngắn mạch, quá tải
- 01 cầu chì bảo vệ ngắn mạch
- 01 công tắc nguồn liền đèn báo
Bộ nguồn
+ Dòng
định mức: 5A
+ Số lượng: 01 cái
Đồng hồ đo điện áp DC
+ Dải hiển thị: 0 - 30VDC
+ Kiểu chỉ thị: Kim
+ Góc hiển thị: 120 độ
+ Kích thước mặt: 50 x 50 mm

4


DB 25 Ð?c

DB 25 Cái

Module CPU

DB 25 Cái

1.2

 Thông số kỹ thuật:
- Điện áp hoạt động: 24VDC
- Loại CPU: 224
- Khả năng mở rộng truyền thông ProfibusDP: Có
- Số cổng vào bộ đếm tốc độ cao: 6 cổng, tần số tối đa 30kHz
- Loại Jack cắm: 4mm chống giật tiêu chuẩn EC
- Các thiết bị phụ trợ
+ Công tắc 2 trạng thái: 6 cái
+ Công tắc logic 3 trạng thái không tự duy trì:4 cái
+ Đèn báo trạng thái logic dạng Led mầu xanh: 10 cái loại phi 6mm
+ Loại Jack cắm 4 mm chống giật tiêu chuẩn EC: 4 cái
+ Cổng thí nghiệm bộ đếm: 6 cổng
 Các đầu vào ra trên module:
- POWER: Nguồn cung cấp 24VDC
- INPUTS: Zắc lấy tín hiệu đầu vào từ 12 ~ 24VDC/4mA
+ I0.0 ~ I0.3 là 4 đầu vào sử dụng công tắc gạt nhả lấy tín hiệu từ COM.
+ I0.4 ~ I1.1 là 6 đầu vào sử dụng công tắc gạt giữ lấy tín hiệu từ COM.
+ I1.2 ~ I1.5 là 4 đầu vào trực tiếp.
- OUTPUTS: Zắc lấy tín hiệu đầu ra 24VDC/0.3A
Có 10 zắc từ Q0.0 ~ Q1.1
- Có 3 cáp kết nối:
+ INPUTS: Cáp kết nối tín hiệu vào

+ OUTPUTS: Cáp kết nối tín hiệu ra
+ EMC: Cáp kết nối module vào ra tương tự

5


DB 25 Ð?c

Module vào ra tương tự

DB 25 Cái

DB 25 Ð?c

1.3

 Thông số kỹ thuật:
- Điện áp hoạt động +24VDC
- Số đầu vào (AI): 04 đầu
- Số đầu ra (AO): 01 đầu
- Kiểu đầu vào: đầu vào áp 0 – 10VDC
- Kiểu đầu ra: đầu ra áp 0 – 10VDC hoặc đầu ra dòng 4 – 20mA
- Độ phân giải của ADC, DAC: 12 bits
- 01 đầu tín hiệu áp điều chỉnh được: 0 ~ 24VDC
- 01 đầu tín hiệu dạng dòng điều chỉnh được: 0 ~ 20mA
- Đồng hồ đo dòng: 01 cái loại chỉ thị kim
- Đồng hồ đo áp: 01 cái loại chỉ thị kim
- Góc hiển thị của đồng hồ: 120 độ
- Kích thước mặt đồng hồ: 50 x 50 mm
 Các đầu vào ra trên module:

- ANALOG INPUTS: Zắc lấy tín hiệu vào analog 0 ~ 10VDC hoặc 4 ~ 20 mA.
- ANALOG OUTPUTS: Zắc lấy tín hiệu ra analog analog 0 ~ 10VDC hoặc 4
~ 20 mA.
- VDC: Đồng hồ hiển thị điện áp
- ADJ: Biến trở điều chỉnh điện áp ra 0 ~24VDC
- ADC: Đồng hồ hiển thị dòng điện
- ADJ: Biến trở điều chỉnh dòng ra 4 ~20mA

6


1.4

Cáp kết nối máy tính

 Thông số kỹ thuật:
- Tốc độ truyền thông: 9600bps tới 34800 bps
- Tương thích phần cứng: PLC S7- 200
- Tương thích phần mềm: MincroWin
- Chiều dài cáp nối: 3m
- Chuẩn kết nối máy tính: RS232- cổng COM

2

Cấu trúc chung của bộ khả trình PLC S7 200

2.1

Thông số kỹ thuật về các loại CPU của S7 200

Một số loại CPU của S7 200
Đặc trưng
CPU 221
Bộ nhớ
Bộ nhớ chương trình
2048 Words
Dữ liệu
1024 Words
Lưu trữ data
EEPROM
Pin lưu trữ
50h
IN/ OUT
I/O có sẵn
6/4
Module mở rộng
No
Thông tin khác
Tốc độ thực hiện phép
0.37us
toán logic
Bộ đếm/Bộ timer
256/256
Phép toán với số
Có
nguyên (+ - * /)
Phép toán với số thực
Có
(+ - * /)
Các tính năng đăc biệt

Ngăt truyền thông
1T/2R
Ngăt thời gian
2 (1-255ms)
Ngăt đầu vào
4
Đồng hồ thời gian thực
Có
Truyền thông
Số cổng (RS 845)
1
Giao thức truyền thông
PPI, DP/T,
FreePort

CPU 222

CPU 224

CPU 226

2048 Words
1024 Words
EEPROM
50h

4096 Words
2560 Words
EEPROM
190 h

4096 Words
2560 Words
EEPROM
190 h

8/6
2

14/10
7

24/16
7

0.37us

0.37us

0.22us

256/256
Có

256/256
Có

256/256
Có

Có

Có

Có

1T/2R
2 (1-255ms)
4
Có

1T/2R
2 (1-255ms)
4
Có

2T/4R
2 (1-255ms)
4
Có

1
PPI, DP/T,
FreePort

1
PPI, DP/T,
FreePort

2

PPI, DP/T,
FreePort

7


2.2

Hình dạng bên ngoài và bố trí đầu vào ra trên CPU

2.2.1 Hình dạng bên ngoài
•

Hình dạng thực tế của PLC S7 200

•

Cách bố trí đầu vào ra trên CPU 224

1M 1L+ 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 2M 2L+ 0.5 0.6 0.7 1.0 1.1 .
SF/DIAG
RUN
STOP

OUTPUTS

M L+
CPU 224
DC/DC/DC

RS 485

INPUTS
1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 2M 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 M L+

- Khi cấp nguồn vào chân nguồn của PLC (chân M và L+ phía đầu ra)
Sơ đồ đấu nối của CPU 224 với loại DC/DC và AC/DC thì bản thân CPU sẽ cung cấp
cho ta một nguồn 24VDC chuẩn ở phía đầu vào (chân M, L+), nguồn này dùng để nuôi các
cảm biến nếu ta không có nguồn đầu vào.

8


Sơ đồ đấu nối cho CPU 224 DC/DC và AC/DC

2.2.2 Đèn báo trên CPU
- SF (System fault) : bật lên khi PLC có lỗi
- RUN : PLC đang ở chế độ làm việc, đang thực hiện chương trình được nạp trên máy.
- STOP: Đèn báo dừng
- Ix.x : Đèn chỉ thị trạng thái của các bit đầu vào. Giá trị đèn ứng với giá trị logic trên nó.
- Qx.x : Đèn chỉ thị trạng thái của các bit đầu ra. Giá trị đèn ứng với giá trị logic trên nó.

9


2.2.3 Cổng truyền thông
- Tuỳ vào loại CPU hoạt động mà chúng có số cổng truyền thông khác nhau.
- S7 200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích cắm 9 chân để kết nối với
các thiết bị lập trình hoặc với các PLC khác.
- Tốc độ truyền nối tiếp theo chuẩn PPI là 9600.

- Kết nối với các thiết bị lập trình có thể sử dụng cáp MPI.
- Nối S7 200 với máy tính qua cổng RS 232 cần có thiết bị chuyển đổi RS232/RS485.

2.2.4 Pin và nguồn nuôi
Được sử dụng để ghi một chương trình hoặc nạp một chương trình mới.
Nguồn nuôi được sử dụng để lưu giữ dữ liệu, nếu nguồn nuôi bị mất sẽ có pin dự phòng
để lưu dữ liệu. Dung lượng của pin dự phòng phụ thuộc vào từng loại CPU.
2.2.5 Download chương trình
Để thực hiện download chương trình vào PLC thông qua cáp PC/PPI cần thực hiện
một số thao tác sau:
Nhấn vào Communication để chọn thông số cho quá trình download.
Trên cáp PPI cần thực hiện thiết lập các thông số truyền thông trên cáp:
1

2

3

4

5

6

7

8

Trong đó:
Các bit

123
Kbaud
110
115.2
111
57.6
000
38.4
001
19.2
010
9.6
4.8
011
2.4
100
1.2
101
Bit 4 và 8 dùng cho dự phòng
Bit 5 :
1: PPI (M Master)
0: PPI (Freeport)
Bit 6 :
1: Remote/ DTE
0: Local / DCE
Bit 7 :
1: 10 bit
0: 11 bit

2.3

Cấu trúc và phân chia bộ nhớ

Bộ nhớ của S7 200 được chia làm 4 phần với cùng 1 tụ có nhiệm vụ duy trì dữ liệu
trong 1 thời gian khi mất nguồn.
Bộ nhớ có tính năng động cao có khả năng đọc ghi được trên toàn vùng, trừ vùng nhớ
đặc biệt SM có 1 số bit chỉ có thể đọc.
Sơ đồ cấu trúc của bộ nhớ trong S7 200

10


eeprom

chu¬ng tr×nh

tham sè

du liÖu

chu¬ng tr×nh

chu¬ng tr×nh

chu¬ng tr×nh

tham sè

tham sè

du liÖu

du liÖu

vïng ®èi tuîng

- Vùng nhớ chương trình: lưu giữ các lệnh chương trình. Đây là vùng nhớ nonvolative đọc/ghi được.
- Vùng tham số: vùng lưu trữ các tham số như từ khoá, địa chỉ tram… miền này cũng
thuộc vùng nhớ non-volative đọc ghi được.
- Vùng dữ liệu: Sử dụng để cất dữ liệu chương trình bao gồm kết quả phép tính, hằng
số định nghĩa trong chương trình.
Các vùng nhớ trong vùng dữ liệu:
V: Variable Memory
I : Input image register
Q : Output image register
M : Internal Memory bit
SM : Special memory bit
- Vùng đối tượng sử dụng để lưu giữ giá trị cho các đối tượng lập trình : timer,
counter, HSC.
* Note : Một số bit nhớ đặc biệt hay dùng (các bit nhớ trạng thái của hệ thông):
- SM0.0 luôn luôn bằng 1 khi chương trình đang hoạt động
- SM0.1 bằng 1 trong vòng quét đầu tiên của PLC, các vòng quét sau S
M0.1=0
(ứng dụng để gán một lần các giá trị)
- SM0.4 (Clock 60s): tạo xung với chu ký 1 phút (30s ON và 30s Off).
- SM0.5 (Clock 1s) : tạo xung với chu ký 1s (0.5s ON và 0.5s Off).
- SM0.6 (Clock Scan): Bằng 1 trong vòng quét này và bằng 0 trong vòng quét ngay
sau đó và ngược lại.

2.4

Thực hiện chương trình

Chương trình trong PLC S7 200 được thực hiện theo vòng lặp ( vòng quét).
Trong một vòng quét PLC phải thực hiện 4 giai đoạn:
- Đọc dữ liệu từ cổng vào đưa vào bộ đệm ảo
- Thực hiện chương trình: các lệnh trong chương trình được thực hiện lần lượt từ lệnh
đầu tiên đến lệnh cuối cùng ( gặp lệnh kết thúc chương trình MEND).
- Truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi
- Truyền dữ liệu từ bộ đệm ảo ra các cổng ra, đây là giai đoạn kết thúc của một vòng
quét.
Sau khi kết thúc 4 giai đoạn trên tức là một vòng quét đã thực hiện xong, vòng quét
tiếp theo sẽ tiếp tục với 4 giai đoạn trên cho tới khi dừng chạy.

11


Như vậy các lệnh không làm việc trực tiếp với các cổng vào ra mà làm việc với bộ
đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Trừ một số lệnh làm vào ra tức thì, khi đó chương
trình sẽ làm việc trực tiếp với các cổng vào ra.
Trong chương trình nếu sử dụng chương trình xử lý ngắt, chương trình xử lý ngắt sẽ
được thực hiện tại bất cứ điểm nào trong chương trình nếu như tín hiệu báo ngắt tương ứng
của nó được bật.
2.5 Cấu trúc chương trình trong S7 200
Chương trình trong S7 200 bao gồm chương trình chính, chương trình con, và chương
trình xử lý ngắt.
Các chương trình này được viết trên các module riêng biệt (trong cùng một Project).
Chương trình con và chương trình xử lý ngắt được gọi trong chương trình chính.
Cách lập trình trên là cách lập trình có cấu trúc.

Ngoài ra còn có cách lập trình tuyến tính, với cách lập trình này người lập trình có thể
phải viết lại những đoạn mã gần giống nhau để thực hiện các yêu cầu giống nhau thay vì gọi
chương trình con, vậy nên cách lập trình này ít được ứng dụng hơn cách lập trình có cấu trúc.

12


3
3.1

Ngôn ngữ lập trình cho PLC S7 200
Phần mềm viết chương trình

Siemens cung cấp một phần mềm chuyên viết cho PLC S7 200 đó là phần mềm
MicroWin:
Giao diện của phần mềm:

Trên đây có tất cả các công cụ cho phép ta làm lập trình với tất cả các tính năng của
PLC S7 200.
Các khối chức năng cụ thể:
Thanh công cụ: cung cấp cho người lập trình các công cụ để thao tác khi lập trình như:
khối lệnh viết cho LAD, download, Upload, Debug, Run, Stop ….
Vùng quản lý Project: Bao gồm tất cả các phần của một Project, từ đây ta có thể lấy
tất cả các công cụ và các khối chức năng trong một chương trình.
Khối chức năng: Bao gồm các khối chức năng đặc biệt hay sử dụng khi lập trình
Vùng đặt tên biến tạm: Vùng này cho phép ta đặt tên các biến tạm (các biến chỉ các
tác dụng trong bản thân chương trình mà nó được đặt), Vùng này chỉ có tác dụng đối
với các loại CPU 224 trở lên.
Khối viết chương trình (Program Block): Khối cho phép ta viết chương trình thể hiện
thuật toán của mình trên đó.

Cửa sổ thông báo: Thông báo lỗi trong chương trình đang thực hiện.

13


•

Khối chức năng bao gôm các khối có tác dụng:

14


-

Program Block: Khối lập trình, cho phép người sử dụng lập trình trên đó
Symbol Table: đặt tên hình thức cho các biến trong vùng nhớ của PLC, có tác dụng
gợi nhớ khi viết chương trình. Cụ thể:

-

Status Chart: Khối cho phép ta theo dõi giá trị của tất cả các biến trong vùng nhớ của
PLC mà ta sử dụng trong chương trình. Đông thời ta có thể cho các biến giá trị mới
(không kể những biến dạng “Read Only”) để theo dõi hoạt động của chương trình.

-

-

Data Block: các hằng số trong chương trình nếu như ta không muốn gán giá trị trực
tiếp trong chương trình ta có thể gán giá trị của nó vào các vùng nhớ cua PLC trong

khối này. Chú ý khi gán giá trị ta phải tránh các vùng nhớ đã được sử dụng, nếu
không sẽ làm sai thuật toán.

15


-

System Block: Cho phép thiết lập cấu hình cho CPU

-

Cross Reference: Cho phép ta biết được vị trí của tất cả các biến đang dùng nằm ở đâu
trong chương trình (trong chương trình chính hay chương trình con, trên câu lệnh nào,
được sử dụng với lệnh nào):

-

Communications: Thiết lập truyền thông bao gồm: định dạng loại cáp truyền thông,
địa chỉ của CPU, tốc độ truyền thông….

16


-

3.2

Set PG/PC Interface: Định dạng cho thiết bị lập trình

Phương pháp lập trình

- Toàn bộ chương trình trong một vòng quét ( Scan).
- Trong một vòng quét PLC sẽ thực hiện 4 giai đoạn : Đọc dữ liệu từ cổng vào đưa vào
bộ đệm ảo, Thực hiện chương trình, Kiểm tra lỗi vào truyền thông, Đưa dữ liệu ra từ bộ đệm
ảo ra cổng ra. Bốn giai đoạn này sẽ được lặp lại trong vòng quét tiếp theo.

17


Gủi dữ liệu ra cổng ra

Đọc dữ liệu từ cổng vào

Kiểm tra lỗi và truyền thông

Thực hiện chuơng trình

- Ngụn ng lp trỡnh trong S7 200 ch yu s dng hai loi ngụn ng l Ladder logic
(LAD) v phng phỏp lit kờ (Statement list STL).
- LAD l ngụn ng ho mụ phng mt mch in, LAD to cho ngi lp trỡnh d
hỡnh dung khi lp trỡnh v mụ phng. Khi lm vic vi LAD ngi lp trỡnh khụng cn ý
n cỏc giỏ tr trong ngn xp.
- STL tuy cú chỳt khú khn hn i vi ngi lp trỡnh trong vic x lý ngn xp
(iu ny vụ cựng quan trng khi lp trỡnh vi STL) v khi mụ phng. Tuy nhiờn STL cú tp
lờnh rng ln v cho d dng khi lp trỡnh cú cu trỳc hn LAD.
Tuy nhiờn gn gi vi lý thuyt mch in chỳng tụi s trỡnh by h lnh ca S7
200 di dng LAD. H lnh di dng ny luụn cú th chuyn sang dang STL bng
cỏch:View STL t ú ta cú th xem cỏc lnh tng ng ca STL so vi LAD.

* Ngn xp lu tr giỏ tr bit (ch cú tỏc dng khi lp trỡnh trờn ngụn ng STL)
- Ngn xp bao gm 9 bit
- Bit mi c a vo ngn xp c t ngay u ngn xp, cỏc bit c b y xung
mt ụ, bit cui cựng b y ra ngoi v mt i.
- Ngn xp lm vic theo nguyờn tc LIFO.
Tp lnh ca S7 200 chia ra lm 3 phn:
- Tp cỏc lnh khi thc hin khụng ph thuc vo giỏ tr ca bit trong ngn xp.
- Tp lnh ch thc hin khi giỏ tr ca bit u tiờn trong ngn xp cú giỏ tr 1.
18


- Tập lệnh nhãn đánh dấu vị trí trong chương trình.

3.3

Hệ lệnh của S7 200

3.3.1 Toán hạng và giới hạn cho phép
* Vùng dữ liệu của mỗi dạng toán hạng:
- Bit : bao gồm hai giá trị : hoặc 0 hoặc 1.
- Byte: bằng 8 bit. Chứa các số nguyên nằm trong khoảng 0 đên 255 ( 28-1).
- Word (2 Bytes): chứa các số nguyên nằm trong khoảng -32768 đến 32768.
- Dowrd (4 Bytes): chứa các số nguyên nằm trong khoảng -2147483648 đến 2147483648.

Truy
nhập
BIT

BYTE

WORD

DW

Kiểu

CPU 221

CPU 222

V
I
Q
M
SM
S
T
C
L
VB
IB
QB
MB
SMB
SB
LB
AC
VW
IW
QW

MW
SMW
SW
T
C
LW
AC
AIW
AQW
VD
ID
QD
MD

0.0 - 2047.7
0.0 - 15.7
0.0 - 15.7
0.0 - 31.7
0.0 - 179.7
0.0 - 31.7
0 - 255
0 - 255
0.0 - 59.7
0 - 2047
0 - 15
0 - 15
0 - 31
0 - 179
0 - 31
0 - 59

0-3
0 - 2046
0 - 14
0 - 14
0 - 30
0 - 178
0 - 30
0 - 255
0 - 255
0 - 58
0-3
0-30
0-30
0 - 2044
0 - 12
0 - 12
0 - 28

0.0 - 2047.7
0.0 - 15.7
0.0 - 15.7
0.0 - 31.7
0.0 - 299.7
0.0 - 31.7
0 - 255
0 - 255
0.0 - 59.7
0 - 2047
0 - 15
0 - 15

0 - 31
0 - 299
0 - 31
0 - 59
0-3
0 - 2046
0 - 14
0 - 14
0 - 30
0 - 298
0 - 30
0 - 255
0 - 255
0 - 58
0-3
0-30
0-30
0 - 2044
0 - 12
0 - 12
0 - 28
19

CPU 224 và
CPU 226
0.0 - 5119.7
0.0 - 15.7
0.0 - 15.7
0.0 - 31.7
0.0 - 549.7

0.0 - 31.7
0 - 255
0 - 255
0.0 - 59.7
0 - 5119
0 - 15
0 - 15
0 - 31
0 -549
0 - 31
0 - 59
0-3
0 - 5118
0 - 14
0 - 14
0 - 30
0 - 548
0 - 30
0 - 255
0 - 255
0 - 58
0-3
0-62
0-62
0 - 5116
0 - 12
0 - 12
0 - 28

CPU 221MX

0.0 - 10239.7
0.0 - 15.7
0.0 - 15.7
0.0 - 31.7
0.0 - 549.7
0.0 - 31.7
0 - 255
0 - 255
0.0 - 59.7
0 - 10239
0 - 15
0 - 15
0 - 31
0 -549
0 - 31
0 - 59
0-3
0 - 10238
0 - 14
0 - 14
0 - 30
0 - 548
0 - 30
0 - 255
0 - 255
0 - 58
0-3
0-62
0-62
0 - 10236

0 - 12
0 - 12
0 - 28


SMD
SD
LD
AC
HC

0 - 176
0 - 28
0 - 56
0-3
0-5

0 - 296
0 - 28
0 - 56
0-3
0-5

0 - 546
0 - 28
0 - 56
0-3
0-5

0 - 546

0 - 28
0 - 56
0-3
0-5

3.3.2 Hệ lệnh của S7 200
A. Sơ lược về đại số Boolean
Đại số Boolean cho phép ta làm việc với các phép toán logic.
Các phép toán logic thông dụng trong đại số Boolean là : AND, OR, NOT, XOR, NAND,
NOR.
Khi làm việc với các phép toán logic ta có thể đơn giản hoá biểu thức nhờ sử dụng một số
hệ quả sau:
1. A + 0 = A
2. A . 1 = A
3. A + 1 = 1
4. A . 0 = 0
5. A + A = A
6. A . A = A
7. A + ~A= 1
8. A .~A = 0
9. A + B = B + A
10. A.B = B.A
11. A + AB = A
12. A(A + B) = A
13. AB + A.~B = A
14. (A+B)(A+ ~B)=A
15. A + B +C = (A + B) + C = A+ (B + C) 16. A.B.C = A(BC) = (AB)C
17. ~ (A +B) = (~A). (~B)
18. ~(AB) = (~A) + (~B)
Toàn bộ hệ lệnh logic đều nằm trong mục Bit logic của khối quản lý Project (hình ….). Từ

đây ta có thể lấy các lênh ra bằng cách bấm chuột vào lệnh tương ứng.

LAD

STL
20


B. Lệnh vào ra
®Þa chØ

®Þa chØ

- Chú ý đến lệnh có phải là tức thời hay không.
- Lệnh gán/lấy giá trị tức thời được phân biệt bằng ký tự I thêm vào sau các lệnh vào ra.
C. Lệnh ghi xoá các tiếp điểm.
- Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi
- Giá trị “ n ” đi kèm theo có tác dụng chỉ ra số tiếp điểm được bật/xoá tính từ toán hạng
trong lện.
- SI, RI cũng có tác dụng ghi/xoá tức thì một mảng n giá trị tính từ toán hạng trong lệnh.

- Lênh S khác với lệnh gán ở chỗ: ở lệnh gán giá trị của “địa chỉ” đúng bằng giá trị của
biểu thức logic đứng trước nó, còn ở lệnh S thì giá trị của “địa chỉ” sẽ bằng 1 khi biểu thức
đứng trước có giá trị bằng 1 tuy nhiên sau đó nó không phụ thuộc vào giá trị của biểu thức
đứng trước nó nữa (luôn bằng 1 cho đên khi được R).
D. Hệ lệnh đại số Boolean
* Đối với LAD
- Phép toán AND được biểu diễn bằng cách mắc nối tiếp hai tiếp điểm lại với nhau.
- Phép toán OR được biểu diễn bằng cách mắc song song hai tiếp điểm lại với nhau.
* Đối với STL

- Các lệnh thao tác với tiếp điểm
A : AND
AN: AND NOT
O : OR
ON: OR NOT
AI ANI OI
ONI : Tác động tức thì
- Các lệnh thao tác trên ngăn xếp (không sử dụng cho các lệnh trong LAD)
ALD ( And load) : S1 = S1 and S2 ( Bit thứ 3 dc đẩy lên 1 bit)
OLD ( Or load) : S1= S1 Or S2 ( Bit thứ 3 dc đẩy lên 1 bit)
LPS ( Logic Push) Đẩy ngăn xếp xuống 1 bit
LPP ( Logic Pop) Kéo ngăn xếp lên 1 bit
LRD ( Logic Read) Sao chép giá trị bit thứ hai vào bit đầu của ngăn xếp. Các bít còn
lại giữ nguyên vị trí.

21


Lệnh thực hiện các phép logic trên Byte, Word hoặc Double Word
Các khối tính toán này được lấy ra trong khối quản lý Project

-

Các lệnh tiếp điểm đăc biệt
NOT : đảo giá trị kết quả các phép toán logic mắc nối tiếp với nó.

EU (Edge Up) : Phát hiện xườn lên của tín hiệu ( S1=1 trong 1 vòng quét).
ED (Edge Down) : Phát hiện xườn xuống của tín hiệu ( S1=1 trong 1 vòng quét).

22

Với hệ lệnh trên kết quả thể hiện ở đầu ra sẽ là:

Hệ lênh so sánh
Thực hiện so sánh các số dạng Byte, Word, Double Word, nếu kết quả so sánh đúng giá trị
logic trả về sẽ là 1 , nếu sai sẽ là 0.
Tập lệnh so sánh có thế lấy trong mục Compare:

23


Hệ lệnh thực hiện với các toán hạng dạng : B, W, DW, R
Các kiểu so sánh đã được chỉ ra rõ trong lệnh: = =, >=, <=, <>, >, <.
găn x* Trong STL hệ lệnh so sánh cho ra kết quả được lưu vào bit đầu tiên của nếp.
Vd:
LDW <= in1 in2
So sánh hai số nguyên (32 bit), nếu In1<=In2 thì kết quả đưa về là 1 nều sai thì là 0.
E. Hệ lệnh điều khiển Timer
Timer được sử dụng làm bộ trễ tín hiệu.
Đặc điểm chung của Timer
Timer được điều khiển bởi giá trị đầu vào (Enable) và thanh ghi giá trị đếm tức thời
T_Word . Thanh ghi này ghi giá trị tức thời của Timer từ khi Timer được hoạt động cho đến
khi bị Reset hoặc đạt giá trị cực đại, và luôn đựơc so sánh với giá trị đặt trước PT.
Tuỳ thuộc vào loại Timer có/không nhớ mà Timer sẽ không/có bị Reset khi tín hiệu
Enable bị đưa về không khi đang hoạt động.
Bit T_bit chỉ trạng thái logic đầu ra. Giá trị của T_bit phụ thuộc vào kết quả so sánh
giữa T_Word và PT, nó còn phụ thuộc vào loại Timer ( TON hay TOF).
Các loại Timer

a- TON : Timer tạo thời gian trễ không có nhớ ( On Delay Timer).
- Timer đựơc kích khi có sườn lên của tín hiệu Enable và Reset ngay khi gặp sườn
xuống của tín hiệu này. Khi bị Reset thanh ghi T_Word = 0, T_bit = 0.
24


- Khi độ trễ bằng độ trễ đặt trước (PT) thì T_bit = 1 ( T_Word = PT).

b- TOF (Off Delay Timer) Timer tạo trễ thời gian không có nhớ.
- Được kích khi gặp sườn xuống của tín hiệu Enable và Reset ngay khi gặp sườn lên
của tín hiệu này. Khi bị Reset thanh ghi T_Word = 0, T_bit = 0.
- Khi độ trễ bằng độ trễ đặt trước (PT) thì T_bit = 1 ( T_Word = PT).

c- TONR (Retentive On-Delay Timer) Timer tạo trễ thời gian có nhớ
- Timer đựơc kích khi có sườn lên của tín hiệu Enable, tuy nhiên khi gặp sườn xuống
của tín hiệu Enable Timer chỉ ngưng hoạt động mà giá trị trong T_Word không bị xoá. Khi
thấy sườn lên của tín hiệu Enable thì Timer lại bắt đầu đếm từ giá trị trước đó của Timer.
- T_bit = 1 khi T_Word = PT.
- Khác với các loại Timer khác TONR cần có thêm tín hiệu Reset để đưa toàn bộ Timer
về giá trị ban đầu.
Các khối Timer được lấy ra trong khối quản lý Project:

E. Hệ lệnh điều khiển Counter
Counter có tác dụng đếm sườn xung của tín hiệu đầu vào.
Trong S7 200 có hai loại Counter : Bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CTD).
Thanh ghi C_Word ghi giá trị đếm tức thời của Timer và luôn được so sánh với giá
trị đặt trước PV.
C_bit là bit cờ dùng để chỉ ra kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời trong Counter
và giá trị đặt trước PV
Khi C_Word >= PV thì C_bit = 1.

Cả C_Word và C_Bit đều được ký hiệu là Cx tuy nhiên chúng sẽ được phân biệt khi
sử dụng với câu lệnh trong chương trình. Khi câu lệnh làm việc với Word thì CPU sẽ hiểu đó
là C_Word, còn khi làm việc với lệnh Bit thì CPU hiểu đó là C_Bit.
Khác với Timer Counter cần có tín hiệu Reset ngoài. Khi bộ đếm bị Reset thì toàn cả
C_Word và C_bit đều bằng 0.

- Counter CTU : Bộ đếm tiến
F. Hệ lệnh dịch chuyển nội dung ô nhớ
Hệ lệnh có tác dụng dịch chuyển hoặc sao chép sô liệu từ vùng này sang vùng khác
trong bộ nhớ.
25