đồ-án-phân-loại-sản-phẩm-3

1


LỜI NÓI ĐẦU
Với mục tiêu đưa đất nước ngày càng phát triển giàu mạnh, hiện đại tiến tới
hội nhập cùng thế giới thì phát triển trong cơng nghiệp đóng vai trị quyết định
trong q trình đó. Địi hỏi ngành cơng nghiệp phải có được năng suất lao động
cao, giảm thiểu sức lao động của con người, do đó áp dụng các hệ thống tự động
hóa trong cơng nghiệp là một giải pháp thiết thực.
Ngày nay, việc ứng dụng các bộ điều khiển logic khả trình như PLC ngày
càng được sử dụng rộng rãi.Đặc biệt là các dòng sản phẩm PLC của Siemens.Nó
mạng lại hiệu quả hoạt động ổn định, chính xác, bền bỉ và thích ứng với nhiều
mơi trường khắc nghiệt trong cơng nghiệp. Do đó em chọn đề tài “Xây dựng hệ
thống điều khiển đếm và phân loại sản phảm theo kích thước” với mục đích
tạo mơi trường thựchành và ứng dụng những lí thuyết được học về PLC vào
những mơ hình thực tế. Qua đó có được những kĩ năng cơ bản về lập trình, kết
nối và ứng dụng PLC trong thực tế sau này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn tự động hóa đã tận
tình chỉ bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án,
đặc biệt là thầy giáo TS. Nguyễn Văn Vinh giảng viên hướng dẫn chính bản đồ
án này.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà
trong đó điều khiển tự động hóa đóng vai trị rất quan trọng trong mọi lĩnh vực
khoa học kỹ thuật, quản lý, cơng nghiệp tự động hóa ,cung cấp thơng tin…do đó
chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách hiệu quả nhằm góp phần vào sự

phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ
thuật điều khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp
tại các nhà máy, các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất ,
chúng em đã được thấy nhiều khâu tự động hóa trong q trình sản xuất. Một
trong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng
sản phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nâng
gắp phân loại sản phẩm. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì
việc tự động hóa hồn tồn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại ,
đóng bao bì mà vẫn phải sử dụng nhân cơng , chính vì vậy nhiều khi cho ra năng
suất thấp chưa đạt hiệu quả. Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc
sống và những kiến thức mà em học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao
động gấp nhiều lần , đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác cao về kích thước.
Nên em đã quyết định thiết kế và thi công một mô hình sử dụng băng chuyền để
phân loại sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản
phẩm được sản xuất ra địi hỏi phải có kích thước tương đối chính xác và nó thật
sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, góp phần làm cho xã hội ngày càng phát
triển hơn , để xứng tầm với sự phát triển của thế giới.
1.2.TÌM HIỂU VỀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
1.2.1. Hoạt động phân loại thủ công
Khi sản phẩm được sản xuất ra, người công nhân dùng các thiết bị đo kiểm
để xác định sản phẩm thuộc loại nào. Sau đó xếp sản phẩm vào trong hộp, đếm
đủ số lượng rồi dùng băng keo dán lên miệng hộp. Việc này phụ thuộc rất nhiều
vào trình độ công nhân. Hơn nữa, công nhân làm việc lâu khơng tránh khỏi
những sai sót dẫn đến chất lượng sản phẩm không đồng đều.
3


1.2.2. Hoạt động phân loại tự động
Khi sản phẩm được sản xuất ra, được tự động sắp xếp đều trên băng
chuyền. Bên cạnh băng chuyền có đặt các thiết bị để nhận biết phân loại phụ

thuộc vào sản phẩm . Khi sản phẩm được tác động bởi các thiết bị phân loại
chúng sẽ được đẩy vào hộp nằm trên các băng chuyền khác.Các sản phẩm còn
lại sẻ được băng chuyền tiếp tục mang đi đến các thùng hàng ,thông qua hệ
thống đếm tự động cho đến khi đủ số lượng quy định thì hệ thống sẻ tư động
dừng trong một khồng thời gian để đóng gói sản phẩm .Hệ thống hoạt động
tuần tự cho đến khi có lệnh dừng. Người công nhân chỉ việc tới lấy hộp xếp lên
xe đẩy đưa vào kho hàng.
1.2.3. Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động
Tùy vào độ phức tạp yêu cầu của từng loại sản phẩm mà ta có thể đưa ra
những phương pháp phân loại sản phẩm khác nhau. Hiện nay có một số phương
pháp phân loại sản phẩm được ứng dụng rất nhiều trong đời sống như :
- Phân loại sản phẩm theo kích thước.
- Phân loại sản phẩm theo màu sắc.
- Phân loại sản phẩm theo khối lượng.
- Phân loại sản phẩm theo mã vạch .
- Phân loại sản phẩm theo vật liệu …
1.3. CÁC BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HIỆN NAY
1.3.1. Giới thiệu chung
Băng tải thường được sử dụng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật
liệu rời theo phương ngang và phương nghiêng . Trong các dây chuyền sản xuất,
các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyển
các cơ cấu nhẹ, trong các xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng , than đá,
các loại xỉ lò trên các trạm thủy điện thì dùng vận chuyển nhiên liệu.
Trên các kho bãi thì dùng để vận chuyển các loại hàng bưu kiện , vật liệu
hạt, hoặc một số sản phẩm khác . Trong một số ngành công nghiệp nhẹ , cơng
nghiệp thực phẩm , hóa chất thì dùng để vận chuyển các sản phẩm đã hoàn thành
4


và chưa hồn thành giữa các cơng đoạn , các phân xưởng , đồng thời cũng dùng

để loại bỏ các sản phẩm không dùng được.
1.3.2. Ưu điểm của băng tải
- Cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các
hướng nằm ngang , nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằm
nghiêng.
- Vốn đầu tư khơng lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo
dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so với
máy vận chuyển khác là không lớn lắm .
1.3.3. Cấu tạo chung của băng tải

Hình 1.1: Cấu tạo chung băng tải
1.
2.
3.

Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật.
Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo.
Bộ phận căng , tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo.

4. Hệ thống đỡ,(con lăn, giá đỡ,…) làm phần trượt cho bộ phận kéo và các
yếu tố làm việc.

5


1.3.4 Các loại băng tải trên thị trường hiện nay
Khi thiết kế hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại có
thể lựa chọn một số loại băng tải sau :
Bảng 1.1: Danh sách các loại băng tải
Loại băng tải

Băng tải dây đai

Tải trọng
< 50kg

Băng tải lá

25 ÷ 125 kg

Băng tải thanh đẩy

50 ÷ 250 kg

Băng tải con lăn

30 ÷ 500 kg

Phạm vi ứng dụng
Vận chuyển từng chi tiết giữa các
nguyên công hoặc vận chuyển thùng
chứa các gia công cơ và lắp ráp.
Vận chuyển chi tiết trên vệ tinh trong
gia công chuẩn bị phôi và trong lắp ráp.
Vận chuyển các chi tiết lớn giữa các bộ
phận trên khoảng cách > 50m.
Vận chuyển chi tiết trên các vệ tinh
giữa các nguyên công với khoảng cách
< 50m.

Các loại băng tải xích , băng tải con lăn có ưu điểm là độ ổn đinh cao khi

vận chuyển. Tuy nhiên chúng đòi hỏi kết cấu cơ khi tương đối phức tạp, địi hỏi
đọ chính xác cao, giá thành khá đắt.
-

Băng tải dạng cào : sử dụng để thu dọn phoi vụn . Năng suất của băng
tải loại này có thể đạt 1,5 tấn /h và tốc độ chuyển động là 0,2
m/s.Chiều dài của băng tải là không hạn chế trong phạm vi kéo là

-

10KN.
Băng tải xoắn vít :

Có 2 kiểu cấu tạo :
+ Băng tải một buồng xoắn : Băng tải một buồng xoắn được dùng để thu
dọn phoi vụn. Năng suất băng tải loại này đạt 4 tấn/h với chiều dài 80cm.
+ Băng tải 2 buồng xoắn : Băng tải này thì có hai buồng xoắn song song
với nhau, có một chiều xoắn phải, có một chiều xoắn trái. Chuyển động
xoay vào nhau của các buồng xoắn được thực hiện nhờ một tốc độ phân
phối chuyển động.
Cả hai loại băng tải buồng xoắn đều được đặt dưới máng bằng thép hoặc
bằng xi măng.
1.4. TÍNH CẤP THIẾT CỦA PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
6


Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều
trong cuộc sống hiện nay. Dùng sức người, cơng việc này địi hỏi sự tập trung
cao và có tính lặp lại, nên các cơng nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong
cơng việc. Chưa kể đến có những phân loại dựa trên các chi tiết kỹ thuật rất nhỏ

mà mắt thường khó có thể nhận ra. Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất
lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất. Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng
và phân loại sản phẩm ra đời là một sự phát triển tất yếu nhầm đáp ứng nhu cầu
cấp bách này.
Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cấu phân loại, các hệ thống phân loại
có những quy mơ lớn, quy mơ nhỏ khác nhau. Tuy nhiên có một đặc điểm chung
là chi phí cho các loại quy mơ này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện ở việt
Nam. Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ
được áp dụng vào các các hệ thống phân loại có u cầu phức tạp, cịn một
lượng rất lớn các doanh nghiệp việt nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lao động con
người để làm việc. Bên cạnh các băng chuyền để vận chuyển sản phẩm thì một
yêu cầu cao hơn được đặt ra đó là phải có hệ thống phân loại sản phẩm. Cịn rất
nhiều loại phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất như: phân loại
sản phẩm theo kích thước, phân loại sản phẩm theo màu sắc, phân loại sản phẩm
theo khối lượng, phân loại sản phẩm theo mã vạch, phân loại sản phẩm theo
hình ảnh,…. Vì có nhiều phương pháp phân loại sản phẩm khác nhau nên có rất
nhiều thuật toán và hướng giải quyết khác nhau cho từng sản phẩm, đồng thời
các thuật tốn này có thể đan xen, hỗ trợ lần nhau. Ví dụ như muốn phân loại vải
thì phải phân loại kích thước và màu sắc, về nước uống (như bia, nước ngọt) cần
phân loại theo chiều cao, khối lượng, phân loại xe theo chiều dài, khối lượng,
phân loại gạch thi theo hình ảnh, kích thước …
Phân loại sản phẩm to nhỏ sử dụng cảm biến quang: sản phẩm chạy trên
băng chuyền ngang qua cảm biến thứ nhất nhưng chưa kích cảm biến thứ hai thì
được phân loại vật thấp nhất, khi sản phẩm qua hai cảm biến đồng thời thì được
phân loại vật cao nhất .
7


Phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc của sản phẩm: sử dụng những cảm
biến phân loại màu sắc sẽ được đặt trên băng chuyền, khi sản phẩm đi ngang qua

nếu cảm biến nào nhận biết được sản phẩm thuộc màu nào sẽ được cửa phân
loại tự động mở để sản phẩm đó được phân loại đúng .
Phát hiện màu sắc bằng cách sử dụng các yếu tố là tỉ lệ phản chiếu của một
màu chính (ví dụ như màu đỏ, màu xanh lá cây, màu xanh trời) được phản xạ
bởi các màu khác nhau theo các thuộc tính màu của đối tượng.
Nhận thấy thực tiễn đó, nay trong luận văn này, em sẽ làm một mơ hình rất
nhỏ nhưng có chắc năng gần như tương tự ngồi thực tế đó là: tạo ra một dây
chuyền băng tải để vận chuyển sản phẩm , phân loại sản phẩm theo kích thước
đã được đặt trước.

8


CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PLC S7 1200-THIẾT KẾ XÂY DỰNG MƠ
HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC
2.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200
2.1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Bộ điều khiển logic khả trình (PLC-Programable logic controler) S7-1200 là
thiết bị điều khiển logic lập trình được của hãng Siemens (CHLB Đức) mang lại
tính linh hoạt và sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng, hỗ trợ các yêu
cầu về điều khiển tự động. Sự kết hợp giữa thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt
và tập lệnh mạnh mẽ đã khiến cho S7- 1200 trở thành một giải pháp hoàn hảo
dành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác nhau.
Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạch
ngõ ra trong một kết cấu thu gọn, CPU trong S7-1200 đã tạo ra một PLC mạnh
mẽ. Sau khi người dùng tải xuống một chương trình, CPU sẽ chứa mạch logic
được yêu cầu để giám sát và điều khiển các thiết bị nằm trong ứng dụng. CPU
giám sát các ngõ vào và làm thay đổi ngõ ra theo logic của chương trình người
dùng, có thể bao gồm các hoạt động như logic Boolean, việc đếm, định thời, các
phép toán phức hợp và việc truyền thông với các thiết bị thông minh khác.

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vịng lặp gọi là một
vòng quét. Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổng
vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Sau giai đoạn
thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thơng nội bộ và kiểm tra lỗi. Vịng
qt được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các
cổng ra. Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không
làm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong
vùng nhớ tham số. Nếu sử dụng các chế độ ngắt, chương trình con tương ứng
với các chế độ ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương
trình. Chương trình ngắt chỉ được thực hiện khi có sự kiện báo ngắt.
Để phục vụ truyền thông, S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET để giao
tiếp với một mạng PROFINET. Ngoài ra có thể mở rộng các module truyền
thơng dành cho việc giao tiếp qua các mạng RS232 hay RS485.
9


Chương trình của PLC S7-1200 được lưu trong bộ nhớ chương trình và có
thể được lập dưới hai dạng cấu trúc chương trình như sau.


Chương trình tuyến tính: Tồn bộ chương trình nằm trong khối chương

trình chính (OB1), các lệnh trong chương trình ln được qt từ đầu đến cuối
chương trình và quay lại từ đầu trong quá trình PLC hoạt động. Chương trình
này chỉ thường áp dụng với các ứng dụng khơng phức tạp lắm.
Chương trình có cấu trúc: Chương trình được chia thành những phần nhỏ và
mỗi phần thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt, từng phần nằm trong những khối
riêng biệt. Loại chương trình này thường áp dụng với những yêu cầu phức tạp và
nhiều khâu. Khi lập trình chương trình có cấu trúc thường sử dụng các chương
trình con và chương ngắt. Chương trình con được viết trong khối chương trình

con và được gọi trong chương trình chính khi có lệnh gọi. Chương trình ngắt
được viết trong khối chương trình ngắt và thực hiện mỗi khi có sự kiện ngắt xảy
ra bất kể trong thời điểm nào của vịng qt.
Hình 2.1: các bộ phận cơ bản trên PLC

•
•

•
•
•

Bộ phận kết nối nguồn.
Các bộ phận kết nối nối dây của
người dùng có thể tháo lắp được
(phía sau các nắp che).
Khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửa
phía trên
Các LED trạng thái dành cho I/O
tích hợp.
Bộ
phận
kết
nối
cổng
PROFINET

10

2.1.1.2. Khả năng mở rộng
Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu để
mở rộng khả năng của CPU. Người dùng cịn có thể lắp đặt thêm các module
truyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thơng khác.
Hình 2.2 :Module truyền thơng (CM) RS485, RS232

2.1.1.3. Vùng Nhớ
a, Vùng nhớ chương trình
Dùng để chứa chương trình chính, các lệnh trong khối này ln được qt
trong mỗi vịng qt. Ngồi ra nó cịn có thể dùng để chứa chương trình con,
được tổ chức thành hàm và có biến hình thức để trao đổi dữ liệu, chương trình
con sẽ được thực hiện khi có lệnh gọi từ chương trình chính. Hoặc chứa chương
trình ngắt, được tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất kỳ
một khối chương trình nào khác. Chương trình này sẽ được thực hiện khi có sự
kiện ngắt.
b) Vùng nhớ dữ liệu
Vùng dữ liệu là một vùng nhớ các giá trị trong chương trình. Nó có thể được
truy cập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word) hay từ kép (double word)
11


và được sử dụng làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật tốn, các hàm truyền
thơng, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi…
-

Truy cập theo bit: Tên miền nhớ + địa chỉ byte + chỉ số bit.
 Ví

-

Truy cập theo byte: Tên miền nhớ + B + địa chỉ byte.
 Ví

-

dụ: M10.4 chỉ bit 4 của byte 10 thuộc miền nhớ M .
dụ MB15 chỉ byte 15 trong miền nhớ M.

Truy cập theo từ: Tên miền nhớ + W + địa chỉ byte cao của từ.


Ví dụ MW66 chỉ từ đơn gồm hai byte là MB66 và MB67 trong đó
MB66 là byte cao, MB67 là byte thấp.

-

Truy cập theo từ kép: Tên miền + D + địa chỉ byte cao trong miền.
 Ví

dụ MD345 chỉ từ kép gồm 4 byte 345, 346, 347, 348 trong miền nhớ

M trong đó 345 là byte cao trong từ kép, các byte còn lại là byte thấp.
c), Vùng nhớ giữ lại
Vùng nhớ giữ lại dùng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình như các
giá trị của các Timers, Couters, HSC, khối dữ liệu DB, FB (Funtion block). Các
giá trị này được lưu trữ lâu dài và không bị mất kể cả khi mất điện.
2.1.1.4.Các tập lệnh cơ bản
a) Bit logic
Bảng 2.1Các tiếp điểm ladder
Tiếp điểm thường mở

Tiếp điểm thường đóng
Ta có thể kết nối các tiếp điểm với nhau để tạo ra mạch logic. Các tín hiệu
tiếp điểm vật lý được nối đến các đầu “I” trên PLC. CPU quét các tín hiệu ngõ
vào được nối và cập nhật liên tục các giá trị này.

12


Bảng 2.2 Các thông số của tiếp điểm thường hở và thường đóng
Thơng số

Kiểu dữ liệu

Miêu tả

IN

Bool

Bit được gán giá trị

Bảng 2.3 Cuộn dây ngõ ra (LAD)
Ngõ vào

Ngõ ra

Ngõ ra đảo

1

1

0

0

0

1

Cuộn dây ngõ ra sẽ ghi một giá trị cho một bit ngõ ra. Các tín hiệu ngõ ra
cho cơ cấu điều khiển được nối đến các đầu cực Q của S7 – 1200. Trong chế độ
RUN, hệ thống CPU quét một cách liên tục các tín hiệu ngõ vào, xử lý các trạng
thái ngõ vào theo chương trình logic, và sau đó tác động trở lại bằng cách thiết
lập các giá trị trạng thái ngõ ra.
Bảng 2.4 Các thông số của ngõ ra
Thông số

Kiểu dữ liệu

Miêu tả

Out

Bool

Bit được gán giá trị



Lệnh Set và Reset

Bảng 2.5 Lệnh Set và Reset

Lệnh Set
Lệnh Reset

13


Hai câu lệnh “Set” và “Reset” luôn đi cùng với nhau. Đầu ra “S” được kích
hoạt lên 1 ngay khi có tín hiệu vào lệnh “Set”. Sau đó, giá trị đầu ra chỉ bị reset
về 0 nếu có tín hiệu vào lệnh “R”.
Lệnh tác động theo sườn
Bảng 2.6 Lệnh tác động theo sườn lên và sườn xuống
Lệnh tác động theo sườn lên
Lệnh tác động theo sườn xuống

-

Lệnh (P): Khi có tín hiệu tác động, nó sẽ so sánh với giá trị lưu trong
“Operand2”. Nếu phát hiện sự thay đổi từ “0” lên “1” thì “Operand1” sẽ
được thiết lập cho một chu kỳ chương trình, bằng 0 trong các trường hợp

-

khác.
Lệnh (N): Khi có tín hiệu tác động, nó sẽ so sánh với giá trị lưu trong
“Operand2”. Nếu phát hiện sự thay đổi từ “1” xuống “0” thì “Operand1”

sẽ được thiết lập cho một chu kỳ chương trình, bằng 0 trong các trường
hợp khác.

Bảng 2.7 Các thông số của lệnh dịch bit
Thông số
EN
IN
N
ENO
OUT

Kiểu khai báo
Input
Input
Input
Output
Output

Kiểu dữ liệu
Bool
Bit strings, Intergers
Usint, Uint, Udint
Bool
Bit strings, Integers

Mơ tả
Tín hiệu đầu vào
Giá trị sẽ bị dịch
Số bít bị dịch
Tín hiệu đầu ra

Kết quả sau khi dịch

Trong Tia Portal, khi ta kích vào mũi tên chỉ xuống của lệnh dịch bit ta có
thể chọn được kiểu dữ liệu dùng để dịch (vd: Byte, Word, Dword…) và ta có thể
lựa chọn các kiểu dịch bít như mơ tả trong bảng sau.
b) Các kiểu dịch bit
Bảng 2.8 Các khiêu dịch Bit
Ký hiệu

Ý nghĩa

Mô tả hoạt động
14


SHR (Shift Right)

Dịch phải

SHL (Shift Left)

Dịch trái

ROR (Rote Right)

Quay Phải

ROL (Rote Left)

Khi tín hiệu đầu vào được

thiết lập, lệnh sẽ thực hiện
dịch bit sang bên phải, các
bit bị dịch sẽ gán bằng 0.
Khi tín hiệu đầu vào được
thiết lập, lệnh sẽ thực hiện
dịch bit sang bên trái, các
bit bị dịch đi sẽ được gán
bằng 0.
Khi tín hiệu đầu vào
được thiết lập, lệnh sẽ
thực hiện quay bit từ trái
qua phải, bit sau sẽ thế
chỗ cho bit trước.
Khi tín hiệu đầu vào
được thiết lập, lệnh sẽ
thực hiện quay bit từ phải
qua trái, bit sau sẽ thế
chỗ cho bit trước.

Quay trái

c) Lệnh so sánh
Bảng 2.9 Lệnh so sánh
Lệnh so sánh lớn hơn
Lệnh so sánh nhỏ hơn

Ta sử dụng các lệnh so sánh để so sánh hai giá trị của cùng một kiểu dữ liệu.
Khi việc so sánh đúng, tiếp điểm này được kích hoạt.
Bảng 2.10 Các thông số lệnh so sánh
Thông số

Kiểu dữ liệu

Miêu tả

IN1, IN2

SInt, Int, Dint, USInt, UDInt, Real, Các giá trị để so sánh
LReal, String, Char, Time, DTL,
Constant

15


Trong Tia Portal, khi kích vào mũi tên chỉ xuống của lệnh so sánh ta có thể
chọn được kiểu dữ liệu dùng để so sánh và các kiểu so sánh như sau.
Bảng 2.11 Các kiểu so sánh
Kiểu quan hệ

Sự so sánh là đúng nếu
IN1 bằng IN2
IN1 không bằng IN2
IN1 lớn hơn hoặc bằng IN2
IN1 nhỏ hơn hay bằng IN2
IN1 lớn hơn IN2
IN1 nhỏ hơn IN2

Thơng số IN1 là tốn hạng nằm bên trên câu lệnh so sánh, thông số IN2 là
toán hạng nằm bên dưới câu lệnh so sánh.

16


2.1.4.4. Các bộ Timer
Bảng 2.12 Timer TON và TOF

Bộ Timer TON

Bộ Timer TOFF

-

Ta sử dụng các bộ Timer để tạo ra các trì hỗn thời gian theo lập trình.


TP: bộ định thì xung phát ra một xung với bề rộng xung được đặt trước.



TON : ngõ ra của bộ định thì Q được đặt lên ON sau một sự trì hoãn thời
gian đặt trước.



TOF : ngõ ra Q của bộ định thì được đặt lại về OFF sau một sự trì hỗn
thời gian đặt trước.

-

Thơng số IN dùng để khởi động và dừng các bộ định thì.



Sự quá độ từ 0 lên 1 của thông số IN làm khởi động các bộ định thì TP và
TON.

Sự quá độ từ 1 về 0 của thông số IN làm khởi động bộ định thì TOF.
Bảng 2,13 Các thơng số lệnh Timer
Thơng số
IN
PT
Q
ET
Khối dữ liệu Timer

Kiểu dữ liệu
Bool
Bool
Bool
Time
DB

Miêu tả
Ngõ vào cho phép chạy
Ngõ vào cài đặt giá trị thời gian
Ngõ ra bộ định thì
Ngõ ra giá trị thời gian trơi qua
Lưu các giá trị Timer

17

Bảng 2,14 Những tác động khi thay đổi IN và PT đối với các bộ Timer
Bộ định thì

TP

Những thay đổi trong các thơng số PT
và IN
Thay đổi PT khơng có ảnh hưởng trong
khi bộ định thì vận hành.
Thay đổi IN khơng có ảnh hưởng trong
khi bộ định thì vận hành.

TON

Thay đổi PT khơng có ảnh hưởng trong
khi bộ định thì vận hành.
Thay đổi IN sang “FALSE”, trong khi
bộ định thì vận hành, sẽ đặt lại dừng bộ
định thì.

TOF

Thay đổi PT khơng có ảnh hưởng trong
khi bộ định thì vận hành.
Thay đổi IN sang “TRUE”, trong khi bộ
định thì vận hành, sẽ đặt lại và dừng bộ
định thời.

18

2.1.4.5. Các bộ đếm Counter
Bảng 2.15 Counter CTU và CTD

Bộ đếm lên

Bộ đếm xuống

•

CTU: bộ đếm lên. Bộ đếm sẽ tăng giá trị CV sau mỗi lần đầu vào Couter

•

được kích hoạt. Đầu ra sẽ được kích hoạt khi CV >= PV.
CTD: bộ đếm xuống. Bộ đếm sẽ giảm giá trị CV sau mỗi lần đầu vào Couter

•

được kích hoạt. Đầu ra sẽ được kích hoạt khi CV <=0.
CTUD: bộ đếm lên và đếm xuống. Sử dụng chung một giá trị CV cho cả đếm
lên và đếm xuống.
Mỗi bộ đếm sử dụng được lưu trữ trong một khối dữ liệu nhằm duy trì dữ

liệu đếm. Ta gán giá trị khối dữ liệu khi lệnh đếm được đặt trong chương trình.
Các lệnh này sử dụng các bộ đếm phần mềm với tốc độ đếm cực đại bị giới hạn
bởi tốc độ sự thực thi của OB mà nó được chứa trong đó. OB mà các lệnh được
đặt trong nó phải được thực thi thường xuyên để phát hiện tất cả các chuyển đổi
của các ngõ vào CTU, CTD hay CTUD.

Phạm vi số của các giá trị đếm phụ thuộc vào kiểu dữ liệu mà ta lựa chọn.
Nếu giá trị đếm là một kiểu số ngun khơng dấu, ta có thể đếm xuống về 0
hoặc đếm lên đến giới hạn của phạm vi. Nếu giá trị đếm là một số nguyên có
dấu, ta có thể đếm xuống đến giới hạn số nguyên âm và đếm lên đến giới hạn số
nguyên dương. Lưu ý kiểu dữ liệu chỉ có thể là số nguyên.

19


Bảng 2.16 Các thông sô Counter
Thông số

Kiểu dữ liệu

Miêu tả

CU, CD

Bool

Đầu vào Counter

R

Bool

Đặt lại giá trị đếm về 0

LD

Bool

Gán giá trị CV = PV

PV
Q (CTU)

SInt, Int, DInt, Giá trị đếm đặt trước
USInt, UInt, UDInt
Bool
Đúng nếu CV >= PV

Q (CTD)

Bool

CV

SInt, Int, DInt, Giá trị đếm hiện tại
USInt, UInt, UDInt

Đúng nếu CV <= 0

20


2.1.2 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIAPORTAL S7 1200
Để lập trình các ứng ứng dụng cho S7-1200, ta sử dụng gói phần mềm TIA
Portal (Totally Integrated Automation Portal) do Siemens giới thiệu. TIA Portal
là một phần mềm tích hợp rất nhiều các phần mềm công nghiệp của Siemens lại

với nhau giúp cho các phần mềm này chia sẽ cùng một cơ sở dữ liệu, tạo nên sự
thống nhất trong giao diện và tính tồn vẹn cho ứng dụng. Nó đáp ứng có nhu
cầu lập trình, cấu hình, tích hợp các thiết bị trong một hệ thống tự động hóa.

-

Thanh cơng cụ trong Tia Portal có các lệnh cơ bản như: “Compile”,
“Download”, “Up load”, “Simunation”, “Run CPU”, “Stop CPU”.

Hình 2.3 Thanh cơng cụ trong Tia Portal

21


Hình 2.4 Thanh nhiệm vụ trong Tia Portal
Thanh trạng thái là nơi xuất hiện các thông báo, cảnh báo, lỗi trong quá trình
thao tác với phần mềm.

Hình 2.5 Thanh trạng thái trong Tia Portal
22


-Trong

thẻ chức năng ở cạnh bên phải của phần mềm có chứa thư viện lệnh

mặc định và thư viện các lệnh do người dùng tự định nghĩa.

Hình 2.6 Các thẻ chức năng khác
2.2.1

Các khối chương trình

Bảng 2.17 các khối trong chương trình
Khối OB là khối chính của chương trình được
thực hiện theo chu kỳ. Đây là nơi để xây dựng
chương trình điều khiển cho ứng dụng và gọi thêm
các khối khác.
Khối FB là chương trình con hoặc các tập lệnh, giá
trị của khối FB được lưu trữ trong một khối dữ liệu
(DB) riêng, giá trị của khối này vẫn được lưu trữ
sau khi khối được thực hiện.
Khối FC là một hàm do người dùng định nghĩa
gồm các đầu vào ra cần thiết và các lệnh hoặc khối
lệnh bên trong.

23


Khối DB khối này lưu trữ dữ liệu chương trình.

Để thêm một khối chương trình mới làm chương trình con hay chương trình
ngắt thì trong thanh nhiệm vụ ta chọn đến phần “Program blocks” sau đó chọn
“Add new block” để thêm một chương trình mới.
Sau khi chọn “Add new block”, trong
cửa sổ hiện ra ta có thể tùy chọn ngơn
ngữ để viết chương trình, mặc định là
LAD. Sau đó nhấn “OK” để hoàn tất.

24

2.2.2. Tạo mợt chương trình mới
-Khởi

động TIA Portal, chọn “Create new project”. Nếu muốn mở một

chương trình đã lưu thì chọn ở trong mục “Recently used”.

Hình 2.7 Tạo một chương trình mới

-

Nhập tên cho chương trình, chọn vị trí lưu, tiếp theo chọn “ Create”.

Hình 2.8 Nhập các thơng tin cho chương trình
25