Giáo trình hế thống cơ điện tử MPS

LỜI GIỚI THIỆU
Trên cơ sở chương trình khung đào tạo của Bộ LĐTB & XH đã ban hành,
Trường Cao đẳng nghề Công nghệ Hà Tĩnh đã tổ chức biên soạn các giáo trình
giảng dạy sinh viên – học sinh nghề Cơ điện tử trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Trong đó giáo trình Hệ thống sản xuất MPS đóng vai trò
quan trọng trong việc đào tạo các kỹ thuật viên, các nhân viên lành nghề đang
theo học nghề Cơ điện tử.
Giáo trình được thiết kế theo từng bài trong hệ thống mô đun của chương
trình, có mục tiêu bài học rõ ràng. Điều đó giúp sinh viên có định hướng và hình
dung dễ dàng trong quá trình học tập.
Đây là tài liệu do các cô giáo, thầy giáo trong tổ bộ môn Điện của nhà
trường chắt lọc trong các quá trình giảng dạy, tham khảo các tài liệu catalogue
của các nhà sản xuất cùng với kinh nghiệm làm việc thực tế tại các doanh
nghiệp. Giáo trình này chỉ làm tài liệu giảng dạy và tham khảo nội bộ cho các
giáo viên và học sinh của Trường, không phát hành lưu thông ra bên ngoài./.
Mặc dù đã rất cố gắng những chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu
sót rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các đồng nghiệp và các em sinh
viên.
Chúc các em thành công trong học tập và công tác!
Hà Tĩnh, ngày …. tháng …. năm 2014
Tham gia biên soạn

1


MÔ ĐUN: HỆ THỐNG SẢN XUẤT MPS
Mã số mô đun: 38
Ý nghĩa, vị trí, vai trò của mô đun.
Trong nền công nghiệp sản xuất hiện đại ngày nay, rất nhiều nhà máy xí
nghiệp đang trang bị cho mình những dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động có
tính linh hoạt. Mô đun hệ thống sản xuất MPS là một mô đun chuyên ngành của
sinh viên nghề Cơ điện tử. Mô đun này nhằm trang bị cho sinh viên các trường

cao đẳng nghề, trung cấp nghề những kiến thức về cấu trúc, nguyên lý làm việc,
cách thức vận hành, lắp đặt, lập trình, bảo dưỡng sửa chữa dây chuyền sản xuất
tự động có tính linh hoạt cao. Nhằm mục đích giúp học sinh tiếp cận dễ dàng các
dây chuyền sản xuất thực tế tại doanh nghiệp sản xuất sau khi tốt nghiệp.
Mục tiêu của mô đun.
- Mô tả được, nguyên lý, cơ cấu hoạt động của hệ thống sản xuất có cấu
trúc module.
- Phân tích được nguyên lý vận hành của các modul cấp phôi, kiểm tra, gia
công ,vận hành, lắp ráp, phân loại và các cơ cấu chấp hành của các modul e.
- Thực hiện được công việc bảo trì, bảo dưỡng các mô đun cấp phôi, kiểm
tra, gia công ,vận hành, lắp ráp, phân loại và các cơ cấu chấp hành của các
module
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập
Nội dung mô đun.
STT
Thời gian (giờ)
Tên các bài trong mô đun

1

Giới thiệu tổng quan về hệ thống
sản xuất có cấu trúc mô dun

Tổng
số

Lý
thuyết

5

05

Thực
hành

Kiểm
tra*

2

Cảm biến trên MPS

05

02

03

3

Các cơ cấu chấp hành trên MPS

05

02

03

4

Hệ thống điều khiển và giám sát
MPS

10

5

5

1

5

Các mô dun của hệ thống MPS

10

5

5

1

6

Thực tập các môdun

55

15

35

3

90

34

51

5

Tổng số

Phương thức đánh giá
- Kiến thức:
2


Tại mỗi thời điểm chỉ có một giáo viên và một sinh viên hình thức vấn
đáp về các kiến thức đã học.
- Kỹ năng
Lập trình điều khiển hệ thống theo yêu cầu công nghệ cho trước.
BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT CẤU
TRÚC MÔ ĐUN
Giới thiệu:
Để có thể lập trình, lắp đặt, bảo trì và vận hành hệ thống sản xuất MPS
chúng ta phải tìm hiểu tổng quan về hệ thống sản xuất cấu trúc mô đun.

Mục tiêu bài học:
- Sinh viên nắm được các mô đun hệ thống điều khiển của MPS, cấu trúc
của hệ thống điều khiển tự động.
- Ứng dụng hệ thống điều khiển của MPS trong công nghiệp
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập.
Nội dung bài học:
1. Khái niệm hệ thống sản xuất MPS
Là hệ thống sản xuất được thiết kế dạng các mô đun sản xuất riêng biệt
ghép nối với nhau.
2. Cấu trúc của hệ thống MPS
2.1 Trạm cung cấp
- Dùng để cung cấp phôi cho hệ thống.
2.2 Trạm kiểm tra
- Dùng để kiểm tra phôi.
2.3 Trạm gia công
- Dùng để gia công sản phẩm.
2.4 Trạm tay gắp
- Dùng để gắp sản phẩm cung cấp cho trạm lưu trữ tạm thời.
2.5 Trạm lưu trữ tạm thời
- Dùng để lưu trữ tạm thời sản phẩm trước khi cung cấp cho trạm phân loại.
2.6 Trạm phân loại
- Dùng để phân loại sản phẩm.
3. Cấu trúc của hệ thống điều khiển tự động
TÍN HIỆU ĐIỀU
KHIỂN VÀ
GIÁM SÁT

BỘ ĐIỀU
KHIỂN
TRUNG TÂM

CƠ CẤU
CHẤP HÀNH

ĐỐI TƯỢNG
ĐIỀU KHIỂN

TÍN HIỆU
PHẢN HỒI

- Tín hiệu điều khiển giám sát: Công tắc nút, nút nhấn, đèn báo, chuông
còi, màn hình cảm ứng HMI, máy tính…
- Bộ điều khiển trung tâm: PLC, Vi điều khiển, mạch rơ le, bộ điểu khiển
chuyên dụng…
3


- Cơ cấu chấp hành: Contactor, biến tần, van khí nén, van thủy lực…
- Đối tượng điều khiển: Động cơ điện xoay chiều, động cơ điện một chiều,
động cơ khí nén, động cơ thủy lực, xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực…
- Tín hiệu phản hồi: Thiết bị cảm biến như cảm biến tốc độ, nhiệt độ, siêu
âm, trọng lượng, quang…
4. Phần mềm trên MPS
Phần mềm PLC sử dụng cho hệ thống MPS là phần mềm Simatic Step 7
V5.5 của Siemen.
4.1 Cài đặt phần mềm
Vào file chứa chương trình/setup.exe chọn next cho đến khi chương trình
kết thúc cài đặt.
4.2 Khởi tạo dự án mới
Bước 1: Bật chương trình lập trình/cancer/file/new/đặt tên project/ok

Bước 2: Phải chuột vào tên Project vừa đặt/insert new object/simatic
station 300 (có thể đổi tên theo người dùng)
4.3 Cấu hình phần cứng cho dự án mới
Bước 1: Đúp chuột vào simatic station 300
Bước 2: Cửa sổ HW config – simatic 300 xuất hiện
Bước 3: Click chuột vào simatic 300/rack 300/rail/ đúp chuột vào rail
Bước 4: Click CPU 300/CPU 313c/mã PLC đang dùng
Bước 5: Save and complie phần cứng
4.4
Kết nối PLC và PC
Sử dụng cáp MPI để kết nối PLC và PC
Ở cửa sổ simatic manager/opption/set PG/PC interface/PC adapter MPI
4.5 Download phần cứng vào PLC
Vào Hard ware chọn biểu tượng down load, down cấu hình phần cứng
vào PLC
4.6 Giao diện lập trình
Tại cửa sổ simatic manager/simatic-300/CPU 313C/block/OB1/ok
Câu hỏi ôn tập.
1. Trình bày khái niệm hệ thống MPS?
2. Thực hiện khởi tạo một dự án mới và cấu hình phần cứng cho dự án
đó ?

BÀI 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT MPS
Giới thiệu
Để có thể lập trình được hệ thống điều khiển của MPS sinh viên phải biết
được cấu trúc của PLC S7-300 và kỹ thuật lập trình loại PLC này. Bài học này
sẽ giúp sinh viên hiểu rõ những vấn đề trên.
4

Mục tiêu bài học
- Sinh viên nắm được kỹ thuật lập trình PLC hệ thống điều khiển của MPS.
- Kỹ thuật lập trình hệ thống giám sát WINCC.
- Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập.
Nội dung bài học
1. Ký hiệu trên PLC
1.1 Công tắc

1.2 Đèn báo trạng thái

2. Đấu nối tín hiệu

3. Cấu trúc phần cứng

5


 Module CPU: Đây là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ
nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông,… và có thể có các cổng
vào/ra số. Các cổng vào/ra tích hợp trên CPU gọi là cổng vào ra onboard.
Trong họ PLC S7-300, các module CPU có nhiều loại và được đặt
tên theo bộ vi xử lý bên trong như: CPU 312, CPU 314, CPU 316,….
Những module cùng một bộ vi xử lý nhưng khác nhau số cổng vào/ra
onboard cũng như các khối hàm đặc biệt thì được phân biệt bằng cụm chữ
cái IFM (Intergrated Function Module). Ví dụ như CPU 312IFM, CPU
314IFM,….
Ngoài ra, còn có loại module CPU có hai cổng truyền thông, trong
đó cổng thứ hai dùng để nối mạng phân tán như mạng PROFIBUS
(PROcess Field BUS). Loại này đi kèm với cụm từ DP (Distributed Port)
trong tên gọi. Ví dụ module CPU315-DP.

 Module mở rộng: Các module mở rộng được thành 5 loại:
- PS (Power Supply): module nguồn. Có 3 loại: 2A, 5A và 10A.
- SM (Signal Module): Module mở rộng vào/ra, bao gồm:
- DI (Digital Input): module mở rộng cổng vào số. Số các cổng vào số mở
rộng có thể là 8, 16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại module.
- DO (Digital Output): module mở rộng cổng ra số. Số các cổng vào số mở
rộng có thể là 8, 16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại module.
- DI/DO (Digital Input/Digital Output): module mở rộng cổng vào/ra số.
Số các cổng vào/ra số mở rộng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tuỳ
thuộc vào từng loại module.
- AI (Analog Input): module mở rộng cổng vào tương tự. Bản chất chúng là
những bộ chuyển đổi tương tự số 12 bits (AD). Số các cổng vào tương tự
có thể là 2, 4 hoặc 8 tuỳ từng loại module.
- AO (Analog Output): module mở rộng cổng ra tương tự. Chúng là những
bộ chuyển đổi số tương tự (DA). Số cổng ra tương tự có thể là 2 hoặc 4
tuỳ từng loại module.
- AI/AO (Analog Input/Analog Output): module mở rộng vào/ra tương tự.
Số các cổng vào ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4 vào/4 ra tuỳ từng
loại module.
- IM (Interface Module): Module kết nối. Đây là loại module dùng để kết
nối từng nhóm các module mở rộng thành một khối và được quản lý bởi
một module CPU. Thông thuờng các module mở rộng được gá liền nhau
trên một thanh rack. Mỗi thanh rack chỉ có thể gá được nhiều nhất 8
module mở rộng (không kể module CPU và module nguồn). Một module
CPU có thể làm việc nhiều nhất với 4 thanh rack và các rack này phải
được nối với nhau bằng module IM.
6


- FM (Function Module): Module có chức năng điều khiển riêng như:

module điều khiển động cơ bước, module điều kiển động cơ servo,
module PID,…
- CP (Communication Processor): Module truyền trông giữa PLC với PLC
hay giữa PLC với PC.
4. Cấu trúc bộ nhớ

7


8


Vùng nhớ và tầm địa chỉ của PLC S7-300
Tên gọi

Kích thước
truy cập

Kích thước tối đa
(tuỳ thuộc vào
CPU)

Process input
image (I)

I

0.0 ÷ 127.7

IB

0 ÷ 127

Bộ đệm vào số

IW

0 ÷126

ID

0 ÷ 124

Process output
image (Q)

Q

0.0 ÷ 127.7

QB

0 ÷ 127

Bộ đệm ra số

QW

0 ÷ 126

ID

0 ÷ 124

Bit memory (M)

M

0.0 ÷ 255.7

Vùng nhớ cờ

MB

0 ÷ 255

MW

0 ÷ 254

MD

0 ÷ 252

Timer (T)

T0 ÷ T255

Counter (C)

C0 ÷ C255

Data block (DB)

DBX
9

0.0 ÷ 65535.7


Khối dữ liệu
share

DBB

0 ÷ 65535

DBW

0 ÷ 65534

DBD

0 ÷ 65532

Data block (DI)

DIX

0.0 ÷ 65535.7

Khối dữ liệu
instance

DIB

0 ÷ 65535

DIW

0 ÷ 65534

DID

0 ÷ 65532

Local block (L)

L

0.0 ÷ 65535.7

Miền nhớ địa
phương cho các
tham số hình
thức

LB

0 ÷ 65535

LW

0 ÷ 65534

LD

0 ÷ 65532

Peripheral input
(PI)

PIB

0 ÷ 65535

PIW

0 ÷ 65534

PID

0 ÷ 65532

PQB

0 ÷ 65535

PQW

0 ÷ 65534

PQD

0 ÷ 65532

Peripheral
output (PQ)

5. Ngôn ngữ lập trình: PLC S7-300 có ba ngôn ngữ lập trình cơ bản sau:
5.1 Ngôn ngữ lập trình liệt kê lệnh STL (Statement List). Đây là dạng ngôn
ngữ lập trình thông thường của máy tính. Một chương trình được hoàn chỉnh bởi
sự ghép nối của nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm
một hàng và có cấu trúc chung “tên lệnh” + “toán hạng”.
5.2 Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder Logic). Đây là dạng ngôn ngữ đồ hoạ,
thích hợp với những người lập trình quen với việc thiết kế mạch điều khiển
logic.
5.3 Ngôn ngữ lập trình FBD (Function Block Diagram). Đây cũng là dạng
ngôn ngữ đồ hoạ, thích hợp cho những người quen thiết kế mạch điều khiển số.
Trong PLC có nhiều ngôn ngữ lập trình nhằm phục vụ cho các đối tượng sử
dụng khác nhau. Tuy nhiên một chương trình viết trên ngôn ngữ LAD hay FBD
có thể chuyển sang dạng STL, nhưng ngược lại thì không. Và trong STL có
nhiều lệnh mà LAD hoặc FBD không có. Đây cũng là thế mạnh của ngôn ngữ
STL:
STL là ngôn ngữ mạnh nhất
10
STL

LAD

FBD


6. Kiểu dữ liệu và dạng tín hiệu

11


7. Ngôn ngữ lập trình
7.1 Các tập lệnh về Bit logic.
Xử lý: Việc sử dụng các tiếp điểm thường đóng hay thường mở cho cảm biến trong
điều kiện phụ thuộc các quy tắc an toàn.
Ký hiệu: Trong dạng soạn thảo LAD một ký hiệu với tên “NO contact” thì dùng
cho việc kiểm tra trạng thái tín hiệu ở mức “1” và một ký hiệu với tên “NC contact ”
để kiểm tra trạng thái tín hiệu ở mức “0”.

- Tiếp điểm thường mở

Các đối tượng được sử dụng là: I, Q, M, L, D, T, C
Hoạt động: tiếp điểm thường mở sẽ đóng khi địa chỉ tại tiếp điểm đó có mức
logic là 1.
Ví dụ:
12


- Tiếp điểm thường đóng:

Các đối tượng được sử dụng là: I, Q, M, L, D, T, C
Hoạt động: tiếp điểm thường đóng sẽ mở khi địa chỉ tại tiếp điểm đó có mức
logic là 1.

Ví dụ:

- Lệnh xuất tín hiệu (Lệnh OUT)

13


Đối tượng chính: Q, M.
Hoạt động: lệnh này dùng để xác nhận trạng thái logic phía trước nó và xuất tín
hiệu sang ngõ ra tùy thuộc vào trạng thái mức logic là 0 hay là 1.
- Các liên kết nhị phân – Đại số Boolean
Phép Toán AND: X AND Y = X x Y = Z
X

Y

Z

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

Chương trình:

Phép Toán OR: X OR Y = X + Y = Z
X

Y

Z

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Chương trình:

Phép Toán XOR: X XOR Y = X x
X

Y

+Yx

=Z
Z

14

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

0

Chương trình:

- Lệnh Set & Reset
Kết quả: Kết quả có được khi chuyển kết quả liên kết (RLO) tới một địa chỉ cụ
thể (Q, M, D). Nếu giá trị kết quả (RLO) thay đổi thì trạng thái tín hiệu của địa chỉ đó
cũng thay đổi theo.

Set: Nếu RLO = “1” địa chỉ cụ thể được đặt ở mức “1” và duy trì trạng thí này
cho đến khi nó bị RESET bằng một lệnh khác.
Reset: Nếu RLO = “1” địa chỉ cụ thể được đặt ở mức “0” và duy trì trạng thái
này cho đến khi nó bị RESET bằng một lệnh khác.

Set / Reset một FLIP FLOP
Flip Flop: Một Flip Flop có một ngõ vào Set & một ngõ vào Reset, Bit nhớ
được Set hoặc Reset phụ thuộc vào ngõ nào có RLO =1. Và nếu cả 2 ngõ đều có RLO
= 1 thì cần xét sự ưu tiên.
RS Flip Flop ưu tiên Set.

SR Flip Flop ưu tiên Reset.

15


- Nhận biết tín hiệu cạnh lên – POS (P)

Nếu tình trạng tín hiệu I0.1 x I0.2 thay đổi từ “0” lên “1” thì kết quả của lệnh
(P) ở trạng thái “1” tại ngõ M1.1 trong một chy kỳ . Giá trị của việc phát hiện cạnh lên
được lưu trữ tại M1.1

- Nhận biết tín hiệu cạnh xuống – NEG (N)

Nếu tình trạng tín hiệu I0.1 & I0.2 thay đổi trạng thái từ “1” xuống “0” thì kết
quả của lệnh NEG (N) ở trạng thái “1” trong một chu kỳ.
7.2 Giải thuật lập trình Graph

16

Ngôn ngữ lập trình S7- Graph tăng cường phạm vi chức năng của Step 7 với
một giao diện lập trình đồ họa cho điều khiển tuần tự. S7- Graph cho phép bạn lập
trình nhanh chóng và rõ ràng về các hoạt động tuần tự mà bạn muốn kiểm soát với
PLC SIMATIC.
Quá trình này là ở đây chia thành các bước duy nhất để cung cấp một cái nhìn
rõ ràng về phạm vi chức năng. Màn hình hiển thị đồ họa của chuỗi có thể được ghi với
hình ảnh và văn bản.
Hành động được thực thi được xác định theo các bước. Kiểm soát quá trình
chuyển đổi quá trình chuyển đổi giữa các giai đoạn (điều kiện để chuyển sang bước
tiếp theo). Các điều kiện này được xác định với sự giúp đỡ của các ngôn ngữ lập trình
LAD hoặc FBD.
- Khối điều khiển tuần tự
Một điều khiển tuần tự kiểm soát quá trình theo một thứ tự định sẵn mà phụ
thuộc vào điều kiện nhất định. Sự phức tạp của điều khiển tuần tự phụ thuộc vào các
nhiệm vụ tự động hóa.
Ví dụ cấu trúc giản đồ Graph như sau:

7.3 CÁC TẬP LỆNH SO SÁNH, COUNTER, TIMER
a. Lệnh nạp và truyền dữ liệu

17


MOVE: Nếu ngõ vào EN được kích hoạt ( lên mức 1) thì giá trị ngõ vào “IN”
được chép tới địa chỉ ngõ ra “OUT”.
Ngõ “ENO” có tình trạng tín hiệu giống như “EN”.
b. Các tập lệnh về Timer.
S7 – 300 có 5 loại Timer được khai báo bằng các lệnh:
• SD

: Trễ theo sườn lên không có nhớ.

• SS

: Trễ theo sườn lên có nhớ.

• SP

: Tạo xung không có nhớ

• SE

: Tạo xung có nhớ

• SF

: Trễ theo sườn xuống.

 Trễ theo sườn lên không có nhớ - SD ( On Delay Timer)

-

Khai báo tên Timer: T0, T1, ..v.v…

-

Độ phân giải Timer: Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).

-

Câu lệnh: S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.

- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sườn lên của tín hiệu
Enable đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào
thanh ghi T – word (CV). Trong khoảng thời gian trễ T – bit có giá trị 0. Khi hết thời
gian trễ T – bit có giá trị bằng 1.
18


Khi tín hiệu vào bằng 0, T –bit và T – word cũng nhận giá trị 0.
Ví dụ : Khi I0.1 chuyển chế độ từ 0 lên “1” ( I0.1 = 1) thì sau khoảng thời gian
trễ T = 100ms thì T0 =1.
 Trễ theo sườn lên có nhớ - SS ( Retentive On Delay Timer)

- Khai báo tên Timer: T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer: Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh: S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 (hay khi có sườn lên của tín hiệu
Enable đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào
thanh ghi T – word (CV). Trong khoảng thời gian trễ T – bit có giá trị 0. Khi hết thời
gian trễ T – bit có giá trị bằng 1.
- Timer SS chỉ bị tác động đầu vào khi tín hiệu Enable ON, không ảnh hưởng của
tín hiệu khi chuyển trạng thái từ “1” xuống “0” do dó cần Reset lại Timer bằng lệnh
Reset.
Ví dụ: Khi tín hiệu I0.2 chuyển trạng thái từ “0” lên “1” thì sau khoảng thời gian T
= 10s thì T1 ON (mức 1). Khi T1 đã ON thì nó không bị ảnh hưởng của tín hiệu
Enable nữa mà sẽ giữ trạng thái 1. Do đó cần có lệnh Reset Timer ở Network 3 để trả
Timer lại trạng thái OFF.
 Timer tạo xung không có nhớ ( Pulse Timer – SP)

19


-

Khai báo tên Timer: T0, T1, ..v.v…

-

Độ phân giải Timer: Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).

-

Câu lệnh: S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.

-

Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 (hay khi có sườn lên của tín hiệu
Enable đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value)
chuyển vào thanh ghi T – word (CV). Trong khoảng thời gian T – bit có giá trị
1. Khi hết thời gian đặt T – bit có giá trị bằng 0.

• Khi có tác động Enable chuyển mức “0” lên “1” thì Timer SE sẽ tạo ra chuỗi
xung:
 Nếu thời gian I0.4 ON > thời gian đặt của T3 thì T3 = 10s.
 Nếu thời gian I0.4 ON < thời gian đặt của T3 thì T3 = Thời gian ON của
I0.4
 Timer tạo xung có nhớ - SE ( Extended Pulse Timer)

-

Khai báo tên Timer: T0, T1, ..v.v…

-

Độ phân giải Timer: Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).

-

Câu lệnh: S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.

-

Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 (hay khi có sườn lên của tín hiệu
Enable đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value)
chuyển vào thanh ghi T – word (CV). Trong khoảng thời gian T – bit có giá trị
1. Khi hết thời gian đặt T – bit có giá trị bằng 0.
20


Khi có tác động Enable chuyển mức “0” lên “1” thì Timer SE sẽ tạo ra
chuỗi xung có thời gian bằng giá trị thời gian đã đặt bất chấp khi I0.5 chuyển
trạng thái OFF.
Ví dụ : Khi I0.5 chuyển trạng thái từ 0 lên 1 thì Timer T4 sẽ tạo ra chuỗi xung
có thời gian cố định là 10s. cho dù I0.5 đã OFF.
 Timer trễ theo sườn xuống

-

Khai báo tên Timer: T0, T1, ..v.v…

-

Độ phân giải Timer: Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).

-

Câu lệnh: S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.

-

Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 (hay khi có sườn lên của tín hiệu
Enable đồng thời tín hiệu vào bằng 1) thì Timer ON. Khi tín hiệu Enable
chuyển trạng thái từ “1” xuống “0” thì sau khoảng thời gian PV đã được nạp
vào T – word thì Timer OFF theo.
Ví dụ : T5 ON khi I0.6 chuyển trạng thái từ “0” lên “1”. Khi I0.6 OFF thì sau
khoảng thời gian 10s thì T5 OFF.

21


c. Các tập lệnh so sánh số học.
Bạn có thể dùng những lênh so sánh để so sánh các cặp giá trị số sau:
I

: So sánh những số nguyên Interger ( Dựa trên cơ sở số 16 bit).

D : So sánh những số nguyên Doulbe Interger ( Dựa trên cơ sở số 32bit).
R : So sánh những số thực ( Dựa trên cơ sở số thực 32 bit – số thực dấu
chấm động).

Nếu kết quả của phép so sánh là “True”, thì RLO của phép toán là “1”, ngược
lại là “0”.
Phép so sánh ở ngõ vào IN1 & IN2 tương ứng với các loại sau:
==

: IN1 = IN2.

<>

: IN1 khác IN2.

>

: IN1 lớn hơn IN2.

<

: IN1 nhỏ hơn IN2.

>=

: IN1 lớn hơn hoặc bằngIN2.

<=

: IN1 nhỏ hơn hoặc bằng IN2.

d. Các tập lệnh về Counter.
 Nguyên tắc làm việc
Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung các tín hiệu đầu

vào. S7 – 300 có tối đa 256 Counter (phụ thuộc CPU), ký hiệu bởi Cx, trong đó
x là số nguyên trong khoảng 0 – 255.

Những độ đếm của S7 – 300 đều có thể đồng thời đếm tiến theo sườn lên
của một tín hiệu vào thứ nhất, được ký hiệu là CU (Count Up) và đếm lùi theo
sườn lên của tín hiệu vào thứ hai, ký hiệu là CD (Count Down).
Thông thường bộ đếm chỉ đếm các sườn lên của tín hiệu CU và CD,
song có thể mở rộng để đếm cả mức tín hiệu của chúng bằng cách sử dụng thêm
tín hiệu Enable (Kích đếm).

22


Nếu có tín hiệu enable, bộ đếm sẽ đếm tiến khi xuất hiện sườn lên của
tín hiệu enable đồng thời tại thời điểm đó CU có mức tín hiệu 1. Tương tự bộ
đếm sẽ lùi khi có sườn lên của tín hiệu Enable và tại thời đểm đó CD có mức tín
hiệu 1.
Số sườn xung đếm được, được ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ đếm goi
là thanh ghi C – word. Nội dung của thanh ghi C – word được gọi là giá trị đếm
tức thời của bộ đếm và ký hiệu là CV (Current Value).
Bộ đếm trạng thái của C – word ra ngoài của chân C – bit. Nếu CV ≠ 0
thì C-bit có giá trị 1. Ngược lại khi CV = 0, C – bit nhận giá trị logic 0. CV luôn
không âm. Bộ đếm không được đếm lùi khi CV = 0.
Khác với Timer giá trị đặt trước PV của bộ đếm chỉ được chuyển vào C
– word tại thời điểm xuất hiện sườn lên của tín hiệu ( Set – S).
Bộ đếm có thể được xóa chủ động bằng tín hiệu xóa (reset). Khi bộ đếm
được xóa, cả C – word và C – bit đều nhận giá trị 0.
 Khai báo sử dụng
Các loại bộ đếm như sau:
 S_CU

= Bộ đếm lên ( Chỉ đếm lên).

 S_CD

= Bộ đếm xuống( Chỉ đếm xuống).

 S_CUD = Bộ đếm lên/xuống.
Việc khai báo sử dụng một Counter bao gồm các bước:
-

Khai báo tín hiệu Enable nếu sử dụng tính iệu chủ động kích đếm.

-

Khai báo tín hiệu đầu vào CU được đếm lên.

-

Khai báo tín hiệu đầu vào CD được đếm xuống.

-

Khai báo tín hiệu đặt (Set) và giá trị đặt trước (PV).

-

Khai báo tín hiệu Reset.

Trong các khai báo trên thì ít nhất phải có một trong hai bước 2 hoặc 3 được

thực hiện.
 Khai báo tín hiệu kích đếm (Enable) : “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu sẽ
được sử dụng làm tín hiệu kích cho bộ đếm. Tên của bộ đếm có dạng “Cx”
với 0≤ x ≤ 255.
 Khai báo tín hiệu được đếm lên theo sườn lên: “Địa chỉ Bit” xác định tín
hiệu mà sườn lên của nó được bộ đém với Counter. Mỗi khi xuất hiện một
sườn lên của tín hiệu, bộ đém sẽ tăng nội dung thanh ghi C – word (CV) lên
1 đơn vị.
23


 Khai báo tín hiệu được đếm lùi theo sườn lên: “Địa chỉ Bit” xác định tín
hiệu mà sườn lên của nó được bộ đém với Counter. Mỗi khi xuất hiện một
sườn lên của tín hiệu, bộ đém sẽ giảm nội dung thanh ghi C – word (CV) đi
1 đơn vị nếu CV > 0. Trong trường hợp CV = 0 thì nội dung C – word
không bị thay đổi.
 Khai báo tín hiệu đặt “Set”: “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà mỗi khi xuất
hiện sườn lên của nó, hằng số PV dưới dạng BCD sẽ chuyển vào thanh ghi
C- word của bộ đếm.
 Khai báo PV: Giá trị đặt trước từ (0…999) được xác định tại ngõ vào “PV”
ở dạng BCD:
 Là hằng số đếm (C#...)
 Qua giao tiếp dữ liệu dạng BCD.
 Khai báo Reset: “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà khi xuất hiện sườn lên
của nó, thanh ghi C – word của bộ đếm sẽ xóa về 0.
 CV/CV_BCD: Giá trị Counter có thể là một số nhị phân hoặc số BCD được
nạp vào bộ tích lũy và từ đó có thể được chuyển tới các địa chi khác.
 Tình trạng tín hiệu counter có thể kiểm tra tại ngõ ra “Q”:
 Giá trị đếm = 0 → Q = 0.
 Giá trị đếm > < 0 → Q = 1.

8. Tổng quan về chương trình SCADA WinCC.
Cấu trúc WinCC:
24


Tổng quan

Network

Trạm Cấp Phôi

Alarm

Trạm Kiểm Tra

Trạm Gia Công

Trạm Tay Gắp

Trạm Trung Gian

Trạm Phân Loại

25