Điều khiển thang máy 4 tầng PLC s7 1200

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
THANG MÁY 4 TẦNG
S7-1200
GVHD:
SV:
MSV:
HN –


LỜI CÁM ƠN
Sau quá trình học tập và rèn luyện tại khoa … trường Đại Học Công
Nghiệp Hà Nội cùng với sự hướng dẫn và đôn đóc tận tình của thầy
giáo……..tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp cao đẳng.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy ……., người
thầy đã động viên đã giúp đỡ tôi nhiều về mặt tinh thần cũng như kiến
thức để tôi vượt qua những ngày tháng khó khăn trong sự tìm tòi hiểu
biết về lĩnh vực mới để rồi cuối cùng hoàn thành được đồ án tốt
nghiệp ngày hôm nay. Một lần nữa xin được gửi lời cảm ơn đến Thầy,
chúc Thầy luôn mạnh khỏe có được những tháng năm công tác tốt
như thầy mong đợi.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến các thầy cô trong khoa … đã
dìu dắt tôi cho tôi kiến thức, cho tôi kiến thức chuyên nghành và
những kinh nghiêm quý báu
cùng với sự nỗ lực của bản thân tôi đã hoàn thành đồ an tốt nghiệp
hôm nay.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình , bạn bè và tất cả những
người thân của tôi đã tạo điều kiện và giúp đỡ giúp đỡ tôi rất nhiều

để tôi có kết quả đồ an như ngày hôm nay.
Một lần nữa xin cám ơn tất cả mọi người.



Chương I.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY
I.1.Khái niệm chung
Là thiết bị chuyên dụng để vận chuyển người , hàng hóa ,… theo phương thẳng
đứng và theo một tuyến xác định . Thang máy được dùng trong các tòa nhà cao
tầng , trong các nhà máy hiện đại…

Thang máy chở hàng

Thang máy trong nhà cao tầng, nhà hiện đại.
DHCNHN

Page 4


I.1.1 Phân loại thang máy.
I.1.1.1. Phân loại theo công dụng.
(a)Thang máy chở người trong các tòa nhà cao tầng
 Có tốc độ trung bình hoặc lớn . Đòi hỏi vận hành êm, an toàn và mỹ thu ật
(b)Thang máy dùng trong các bệnh viện
 Đảm bảo tuyệt đối an toàn , vận hành êm. Thời gian di chuyển nhanh nhằm
đáp ứng các nhu cầu đặc thù của bệnh viện. Ngoài ra kích th ước ca bin ph ải
đủ lớn để chứ băng ca hoặc giường của bệnh nhân cùng với bác sỹ, nhân viên
và các trang thiết bị đi kèm
(c)Thang máy trong hầm mỏ xí nghiệp
 Đáp ứng được các điều kiện làm việc khắc nghiệt trong môi trường công

nghiệp như : Tác đông của độ ẩm , nhiệt độ , thời gian làm việc lớn , ăn mòn
do hóa chất.
(d)Thang máy chở hàng
 Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp nó đòi hỏi yêu cầu cao về dừng
chính xác ca bin . Đảm bảo vận chuyển hàng hóa dễ dàng
I.1.1.2 Phân loại theo tải trọng
 Thang máy loại nhỏ : Q
 Thang máy loại trung bình : Q
 Thang máy loại lớn : Q
Phân loại theo tốc độ di chuyển
 Thang máy chạy chậm: V = 0,5 m/s
 Thang máy tốc độ trung bình V = 0,75
 Thang máy cao tốc V=2,5

DHCNHN

Page 5


I.1.2 Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động.
I.1.2.1Cấu tạo chung

1 .Phòng máy
Phòng máy là nơi dành riêng để lắp đặt máy và các thiết bị liên quan như: Tủ
điện, Motor kéo, các puly, bộ bạn chế tốc độ.
- Tủ điện: Nơi cung cấp điện cho các thiết bị trong thang máy.
- Motor kéo: Được lắp phía trên giếng thang, kéo cabin, đối trọng lên xu ống
thông qua cáp treo.
- Bộ hạn chế vượt tốc: Là bộ phận an toàn chuyển động độc lập với cabin, đối
trọng. Khi cabin, đối trọng chạy quá vận tốc cho phép hoặc khi đứt cáp thì b ộ

hạn chế tốc độ sẽ tác động cắt nguồn điện của motor kéo, và khi đó bộ hãm bảo
hiểm sẽ làm việc.

DHCNHN

Page 6


•

2 .Cabin, đối trọng, ray dẫn hướng
- Cabin: Là nơi chứa người hoặc hàng hóa được di chuyển lên
cao hoặc xuống thấp. Được kết cấu từ các bộ phận nhỏ :
Kết cấu chịu lực : Khung ca bin

•

Các vách che , sàn , trần tạo thàng buồng ca bin

•

Trên khung ca bin có lắp các ngàm dẫn hướng , hệ thống treo ca bin , tay
đòn , bộ hãm bảo hiểm , cửa và cơ cấu đóng mở

- Đối trọng: Là trọng lượng cân bằng với trọng lượng Cabin và một phần trọng
lượng tải nâng (người, hàng hóa) để giảm công suất động cơ. Đối trọng chuyển
động đồng phẳng và di chuyển ngược chiều với Cabin. Đối trọng thường nặng
hơn cabin khoảng 40% cabin khi đủ tải.
Cabin và đối trọng được treo trên hệ thống treo và chuyển động lên, xuống
thông qua cáp nâng và các puly ma sát.

- Ray dẫn hướng: Được lắp đặt dọc giếng thang dẫn hướng cho cabin, đối trọng
di chuyển. Ray dẫn hướng có tác dụng giúp Cabin và đối trọng luôn giữ đúng v ị
trí theo thiết kế khi di chuyển. Ray dẫn hướng phải được thiết kế đủ độ cứng
vững để giữ được Cabin và đối trọng tựa trên ray khi bị đứt cáp hoặc khi cabin,
đối trọng chạy quá vận tốc cho phép.
- Ngàm dẫn hướng: Giúp cho cabin, đối trọng di chuyển không bị lệch khỏi ray
dẫn hướng.

DHCNHN

Page 7


3. Hố thang
Hố thang là phần giếng thang phía dưới mặt sàn tầng dừng thấp
nhất.
- Giảm chấn: Là thiết bị làm cữ chặn đàn hồi ở cuối hành trình, có
tác dụng phanh hãm bằng thủy lực hoặc lò xo, hoặc một phương
tiện tương tự khác.

Giảm chấn lò xo của

Hố thang của thang máy

thang máy mitsubishi
4.Hệ thống điều khiển tín hiệu thang máy
Đây được xem như bộ não của thang máy, nó điều hành toàn bộ hoạt động của
thang. Có hai sự lựa chọn cho hệ thống điều khiển tín hiệu. Một là dùng bo
mạch vi xử lý (Microprocessor) với ưu điểm là linh hoạt, thông minh và có th ể
lập trình được nhiều lệnh phức tạp. Hai là dùng hệ thống lập trình PLC. Hai

thương hiệu PLC phổ biến là PLC Mitsubishi - Made In Japan và Siemens.

DHCNHN

Page 8


I.2.GIẢI THÍCH CÁC KÝ HIỆU THANG MÁY.
Thang máy được ký hiệu bằng các chữ và số, dựa vào các thông số cơ bản sau:

1/Loại thang:
Theo thông lệ quốc tế người ta dùng các chữ cái (Latinh) để ký hiệu nh ư sau:
• Thang máy tải khách: P (Passenger)
• Thang máy tải giường bệnh: B (Bed)
• Thang máy tải hàng: F (Freight)
• Thang máy tải thực phẩm: D (Dumbwaiter)
• Thang máy tải ô tô: AL (Auto Lift)
2/ Số người và tải trọng [(Person) người – kg] – Ví dụ: P9-600kg
3/ Kiểu mở cửa:
• Mở chính giữa lùa về hai phía: CO (Centre Opening)
• Mở một bên lùa về một phía: 2S hoặc 3S (Single Side)
• 4/ Tốc độ: m/ph; m/s – Ví dụ: 60m/ph hoặc 1m/s
5/ Số tầng phục vụ và tổng số tầng của tòa nhà – Ví dụ: 04/05 điểm
dừng (stops)
6/ Hệ thống điều khiển – PLC (Programmable Logic Controller)
7/ Hệ thống vận hành – VVVF (Variable Voltage Variable Frequency)
• Ngoài ra, có thể dùng các thông số khác để bổ sung cho ký hi ệu:
Ví dụ: P11 – CO – 90 – 11/14 – VVVF – Duplex
Ký hiệu trên có nghĩa là: thang máy tải khách, tải trọng 11 người, ki ểu m ở
cửa chính giữa lùa hai phía, tốc độ di chuyển cabin 90m/ph, có 11 đi ểm dừng

phục vụ trên tổng số 14 tầng của tòa nhà, hệ thống điều khiển bằng cách
biến đổi điện áp và tần số, hệ thống vận hành kép (chung).
I.2.1 Hệ thống điện của thang máy

1 . Mạch động lực
Là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động của thang máy . Có nhiệm vụ : đóng mở ,
đảo chiều động cơ dẫn động và phanh của bộ tời kéo . Hệ th ống phải đảm bảo
việc điều chỉnh tốc độ chuyển động của cabin trong quá trình m ở máy và hãm được
êm , dừng chính xác.

2 . Mạch điều khiển
DHCNHN

Page 9


Là hệ thống điều khiển có tác dụng thực hiện một chương trình đi ều khi ển phức
tạp phù hợp với chức năng , yêu cầu của thang máy . Nó có nhiệm vụ lưu giữ các
lệnh di chuyển theo thứ tự ưu tiên đã định . Sau khi thực hiện xong các l ệnh đi ều
khiển thì xóa bỏ . Xác định và ghi nhớ thường xuyên vị trí và hướng chuy ển động
của cabin.

3 .Mạch tín hiệu
Là hệ thống các đèn tín hiệu với các ký hiệu đã được th ống nhất để báo hi ệu tr ạng
thái hoạt động , vị trí và hướng chuyển động của cabin.

4 .Mạch chiếu sáng
Là hệ thống chiếu sáng cho cabin , buồng máy và hố thang.

5 .Mạch an toàn

Là hệ thống các công tắc , rơ le , tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn cho người và
hàng hóa khi thang máy hoạt động.
6 .Giải pháp kiểm soát thang máy tại các chung cư, tòa nhà.
Ngày nay, nhu cầu nhà ơ tăng mạnh, các trung cư mọc lên nhu n ấm. Để b ảo đ ảm đi
lại,vận chuyển, an ninh cũng như tính riêng tư cho tòa nhà thì nhu cầu l ắp đặt hệ
thống kiểm soát thang máy là yêu cầu căn bản
Lý do là do một tòa nhà có thể có nhiều đối tượng ra vào và có th ể s ử dụng m ột
hoặc nhiều tầng nên người ta muốn phân quyền để kiểm soát người ra vào mỗi
tầng thông qua cầu thang máy.
 Hệ thống kiểm soát thang máy được chia làm 2 kiểu:

DHCNHN

Page 10


Các thiết bị sẽ được lắp bên trong cabin thang máy, dây tín hiệu RS485 giao ti ếp với
máy tính sẽ được cố định vào cable tín hiệu tháng máy và đưa về máy tính qu ản lý.
Các thông tin về các tầng được phép đi của từng thành viên sẽ được phần mềm
quản lý và đẩy xuống thiết bị, các chức năng về time zone, group đều được hỗ tr ợ.
Ngoài việc cho phép phân các tầng được phép đi cho từng thành viên, Soyal còn h ỗ
trợ kiểm soát thời gian được phép sử dụng thang và các thang được sử dụng (hệ
thống nhiều hơn 1 thang). Giải pháp phù hợp với các toàn nhà cho thuê.
Các thiết bị cơ bản:
- Đầu đọc chính: có nhiệm vụ đọc thông tin xác nhận thành viên và gửi tín thông tin
các tầng được phép đi cho bộ phân tầng.
- Bộ phân tầng: có nhiệm vụ nhận thông tin các tầng được phép đi từ đầu đọc
chính và gửi tín hiệu xuống bảng phím bấm các phím được phép bấm.
- Bộ chuyển đổi tín hiệu trung gian AR321L485: có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu
TTL từ đầu đọc chính sang tín hiệu RS485 tới bộ phân tầng.

- Converter: chuyển đổi tín hiệu RS485 sang USB hoặc TCP/IP để giao ti ếp v ới máy
DHCNHN

Page 11


tính.
Các loại báo động:
- Báo động cạy lắp thiết bị: xảy ra khi thiết bị bị gỡ ra khỏi nơi lắp đặt, báo động
này tắt khi thiết bị được lắp trở lại vị trí.

Với giải pháp kiểm soát gọi thang máy người dùng gọi thang máy sử dụng thiết bị
Soyal, người dùng chỉ gọi được thang máy khi đã được đăng ký thông tin xác nhận
trước đó (thẻ cảm ứng, vân tay hoặc mật khẩu). Các phím bấm gọi thang sẽ bị đầu
đọc chính vô hiệu hóa và chỉ được phép hoạt động khi đầu đọc chính cho phép.
Giải pháp này sẽ giúp bạn kiểm soát được thành viên có thể gọi thang, khoảng th ời
gian có thể gọi thang và các thang có thể được gọi, nó phù hợp với các ứng dụng
phân luồng người dùng đi các thang.
Các thiết bị cơ bản:
- Đầu đọc chính: đọc thông tin người dùng (vân tay, thẻ cảm ứng hoặc mật khẩu)
và cho phép phím gọi thang hoạt động.
DHCNHN

Page 12


- Converter: chuyển đổi tín hiệu RS485 sang USB hoặc TCP/IP để giao ti ếp v ới máy
tính.
Các loại báo động:
Báo động cạy lắp thiết bị: xảy ra khi thiết bị bị gỡ ra khỏi nơi lắp đặt, báo động này

tắt khi thiết bị được lắp trở lại vị trí.
Chú ý: Các phương thức xác nhận trên thiết bị soyal.
- Xác nhận bằng vân tay: người dùng sẽ sử dụng vân tay để xác nhận, vân tay phải
được người quản lý đăng ký trước đó.
- Xác nhận bằng thẻ cảm ứng: người dùng sẽ sử dụng thẻ cảm ứng (RFID card) để
xác nhận, mỗi thẻ sẽ có một mã số khác nhau và mã số thẻ này phải được đăng ký
trước đó.
- Xác nhận bằng mật khẩu: người dùng sẽ sử dụng bàn phím trên đầu đọc để nhập
mật khẩu xác nhận. Có 2 cách xác nhận bằng mật khẩu là nhấn ID trước và nhấn
mất khẩu sau và chỉ cần nhấn mật khẩu.
- Chế độ đa xác nhận: là chế độ sử dụng từ 2 cách xác nhận trở lên, như người dùng
phải quẹt thẻ rồi bấm mật khẩu mới được mở cửa …

DHCNHN

Page 13


Chương II.GIỚI THIỆU VỀ PLC. PLC – S7 1200. PHẦN M ỀM L ẬP TRÌNH
II.1.Khái quát chung về PLC.
II.1.1 Lịch sử hình thành.
Thiết bị điều khiển khả trình (PLC, programmable logic controller) là m ột loại máy
tính điều khiển chuyên dụng, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán đi ều
khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình, do nhà phát minh người Mỹ Richard
Morley lần đầu tiên đưa ra ý tưởng vào năm 1968. Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của
General Motors là xây dựng một thiết bị có khả năng lập trình mềm dẻo thay th ế
cho mạch điều khiển logic cứng, công ty Allen Bradley và Bedford Associate
(Modicon) đã đưa ra trình bày đầu tiên. Trước đây thiết bị này thường được gọi với
cái tên Programmable Controller, viết tắt là PC, sau này khi máy tính cá nhân PC
(Personal Computer) trở nên phổ biến từ viết tắt PLC hay được dùng hơn để tránh

nhầm lẫn.
II.1.2 Các loại PLC thông dụng.
Bảng 3. 1 Một số loại PLC thông dụng.

Hãng Siemens

Hãng Omron

Hãng
Mitsubishi

Hãng Delta

S7 – 200: CPU 212, CPU 214, CPU 222, CPU 224…
S7 – 300: CPU 313, CPU 314, CPU 315…
S7 – 400: CPU 412, CPU 413, CPU 414, CPU 416…
S7 – 1200: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C…
Dòng CPM1A, CPM2A, CPM2C
Dòng CQM1
Dòng CP1E
Dòng CP1L
Dòng CP1H
Dòng CJ1/M
Dòng FX: FX1N, FX1S, FX2N, FX3G…
Dòng A PLC: A large CPU, QnAS CPU, AnS CPU
Dòng Q PLC
Dòng L PLC
Dòng DVP – SA
Dòng DVP – SC
Dòng DVP – SX

Dòng DVP – SV
Dòng DVP – ES

II.1.3 Ngôn ngữ lập trình.
Các ngôn ngữ lập trình PLC được quy định trong chuẩn IEC 61131 – 3 bao gồm:
Ngôn ngữ lập trình cơ bản:
-

Instruction List (IL): dạng hợp ngữ.

DHCNHN

Page 14


-

Structured Text (ST): giống Pascal.

Các ngôn ngữ đồ họa:
-

Ladder Diagram (LD): giống mạch rơ le.
Function Block Diagram (FBD): giống mạch nguyên lý.
Sequential Function Charts (SFC): xuất xứ từ mạng Petri/Grafcet.

II.1.4 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC.
3.1.4.1 Cấu trúc.

Hình 3. 1 Sơ đồ khối PLC

Bộ xử lý trung tâm (CPU): Bao gồm một hay nhiều bộ vi xử lý điều hành ho ạt đ ộng
của toàn hệ thống.
Các kênh truyền (các BUS): bus dữ liệu (thường là 8 bit), đường dẫn các thông tin
dữ liệu, mỗi dây truyền 1 bit dạng số nhị phân. Bus địa chỉ (thường là 8 hoặc 16
bit), tải địa chỉ vị trí nhớ trong bộ nhớ. Bus điều khiển, truyền tín hi ệu đi ều khi ển
từ CPU đến các bộ phận. Bus hệ thống, trao đổi thông tin giữa các cổng nhập xuất
và thiết bị nhập xuất.
Bộ nguồn: cung cấp nguồn một chiều (5V) ổn định cho CPU và các thành phần chức
năng khác từ một nguồn xoay chiều (110, 220V…) hoặc nguồn một chiều (12,
24V…).
Các thành phần vào/ra: đóng vai trò là giao diện giữa CPU và quá trình kỹ thu ật.
Nhiệm vụ của chúng là chuyển đổi, thích ứng tín hiệu và cách ly giữa các thi ết b ị
ngoại vi (cảm biến, cơ cấu chấp hành) và CPU.
Đầu vào số (DI: Digital Input): các ngõ vào của khối này được kết nối với các b ộ
chuyển đổi tạo ra tín hiệu nhị phân như nút ấn, công tắc, cảm biến tạo tín hi ệu nh ị
DHCNHN

Page 15


phân. Dải điện áp đầu vào có thể là 5 VDC, 12 – 24 VDC/VAC, 48 VDC, 100 – 120
VAC, 200 – 240 VAC…
Đầu vào tương tự (AI: Analog Input): Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương
tự thành tín hiệu số. Các ngõ vào của khối này thường được kết nối với các bộ
chuyển đổi tạo ra tín hiệu analog như cảm biến nhiệt độ, cảm biến lưu lượng, hay
ngõ ra analog của biến tần. Các chuẩn tín hiệu tương tự thường gặp là 4 – 20mA, 0
– 5V, 0 – 10V.
Đầu ra tương tự (AO: Analog Output): Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu s ố
được gửi từ CPU đến đối tượng điều khiển thành tín hiệu tương tự. Các đầu ra của

khối này được kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu tương tự như
ngõ vào analog của biến tần, van điện từ…
Đầu ra số (DO: Digital Output): Các đầu ra của khối này được kết n ối v ới các đ ối
tượng điều khiển nhận tín hiệu nhị phân như đèn báo, cuộn hút Relay… Có 3 loại
đầu ra số là dạng Trans (1 chiều), Triac (xoay chiều) và Relay v ới các d ải đi ện áp 5
VDC, 24 VDC, 12 – 48VDC/VAC, 120 VAC, 230 VDC.
3.1.4.2 Phương thức thực hiện chương trình.

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét
(Scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào
số tới vùng bộ đệm ảo ngõ vào, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình.
Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên cho đến l ệnh
kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuy ển các n ội dung
của bộ đệm ảo ngõ ra tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn
truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được
một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (scan time). Thời gian vòng quét không cố
định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng th ời
gian như nhau. Có vòng quét thực hiện lâu, có vòng quét thực hiện nhanh tùy thu ộc
vào số lệnh trong chương trình được thực hiện và khối lượng dữ liệu truyền
thông… trong vòng quét đó.
II.1.5 Ứng dụng PLC.
-

Điều khiển các dây truyền đóng gói bao bì, tự động mạ tráng kẽm, sản xuất bia, sản xuất xi

-

măng…
Hệ thống rửa ô tô tự động.
Điều khiển thang máy.

Điều khiển máy sấy, máy ép nhựa…

II.2.PLC – S7 1200.

DHCNHN

Page 16


II.2.1 Cấu trúc.
S7 – 1200 là một dòng của bộ điều khiển logic khả trình (PLC) có thể ki ểm soát
nhiều ứng dụng tự động hóa. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp và một tập lệnh mạnh
làm cho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng v ới S7 –
1200.
S7 – 1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn,
các đầu vào vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình
điều khiển.
S7 – 1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra
bạn có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc
RS232.
Phần mềm dùng để lập trình cho S7 – 1200 là Step 7 Basic. Step 7 basic h ỗ tr ợ ba
ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA
Portal của Siemens.
Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, b ộ nh ớ
chương trình khác nhau. PLC S7 – 1200 có các loại sau:
Bảng 3. 2 Một số CPU S7 - 1200.

Tính năng
Kích thước vật lý

(mm)
Work
Bộ nhớ
người
Load
dùng
Retentive
I/O tích
hợp trên
CPU

Kiểu số
Kiểu
tương tự
Inputs

Kích
thước
Outputs
bộ đệm
Bit nhớ (M)
Module mở rộng vào
ra (SM)
Board tín hiệu (SB)
Board pin (BB)
Board truyền thông
(CB)
Module truyền thông
DHCNHN

CPU 1211C

CPU 1212C

90x100x75

90x100x75

2 inputs

2 inputs

2 inputs

1024 bytes

1024 bytes

1024 bytes

CPU 1215C
130x100x7
5
100 Kbytes
4 Mbyte
10 Kbytes
14 Inputs /
10 Out
2 inputs / 2
outputs

1024 bytes

1024 bytes

1024 bytes

1024 bytes

1024 bytes

4096 bytes

4096 bytes

4096 bytes

4096 bytes

none

2

8

8

1

1

1

1

3

3

3

3

30 Kbytes
50 Kbytes
1 Mbyte
1 Mbyte
10 Kbytes
10 Kbytes
6 Inputs / 4 8 Inputs / 6
Out
Out

Page 17

CPU 1214C
110x100x7
5
75 Kbytes
4 Mbyte
10 Kbytes

14 Inputs /
10 Out


(CM)
3 built – in
I/O, 5 with
SB

4 built – in
Total
I/O, 6 with
6
6
SB
3 at
3 at
100kHz 1
3 at
3 at
Bộ đếm
Singe
100kHz SB:
at 30kHz
100kHz
100kHz
tốc độ
phase
2 at 30kHz
SB: 2 at

3 at 30kHz 3 at 30kHz
cao
30kHz
3 at 80kHz
3 at 80kHz
3 at
Quadratur
1 at 20kHz 3 at 80kHz
SB: 2 at
100kHz
e phase
SB: 2 at
3 at 20kHz
20kHz
3 at 20kHz
20kHz
Ngõ ra xung
4
4
4
4
Card nhớ
SIMATIC Memory Card (optional)
Lưu trữ thời gian
Chuẩn là 20 ngày, nhỏ nhất là 12 ngày ở nhiệt độ
đồng hồ thời gian
400C (duy trì bằng tụ điện có điện dung lớn)
thực
1 cổng truyền thông
2 cổng truyền thông

PROFINET
Ethernet
Ethernet
Tốc độ thực thi phép
2.3 µs/lệnh
toán thực
Tốc độ thực thi logic
0.08 µs/lệnh
Boolean
II.2.2 Phân vùng bộ nhớ.
PLC có 3 loại bộ nhớ sử dụng là Load memory, Work memory và Retentive Memory:
-

Load memory chứa bộ nhớ của chương trình khi down xuống.
Work memory là bộ nhớ lúc làm việc.
System memory thì có thể setup vùng này trong Hardware config, chỉ cần chứa các dữ liệu
cần lưu vào đây.

Bảng 3. 3 Phân vùng bộ nhớ.

Bộ nhớ
Load memory
Work memory
System memory

DHCNHN

CPU 1211C

CPU 1212C

1 Mb
25 Kb
2 Kb

Page 18

CPU 1214C
2 Mb
50 Kb
2 Kb


II.2.3 Tập lệnh S7 – 1200.
3.2.3.1

Xử lý bít.

Bảng 3. 4 Tập lệnh xử lý bít.

Tiếp điểm thường hở sẽ đóng khi giá trị của bit có địa chỉ là n
bằng 1.
Toán hạng n: I, Q, M, L, D.
Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng khi giá trị của bit có địa chỉ n
là 0.
Toán hạng n: I, Q, M, L, D.
Giá trị của bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu vào của lệnh
này bằng 1 và ngược lại.
Toán hạng n: Q, M, L, D.
Chỉ sử dụng một lệnh out cho 1 địa chỉ.
Giá trị của bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu vào của lệnh

này bằng 0 và ngược lại.
Toán hạng n: Q, M, L, D.
Chỉ sử dụng một lệnh out not cho 1 địa chỉ.
Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu vào của
lệnh này bằng 1. Khi đầu vào của lệnh bằng 0 thì bit này vẫn giữ
nguyên trạng thái.
Toán hạng n: Q, M, L, D.
Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 0 khi đầu vào của
lệnh này bằng 1. Khi đầu vào của lệnh bằng 0 thì bit này vẫn giữ
nguyên trạng thái.
Toán hạng n: Q, M, L, D.
3.2.3.2

Timer và counter.

Bảng 3. 5 Tập lệnh Timer, Counter.

Timer trễ không nhớ – TON
Khi ngõ vào IN ngừng tác động thì reset và dừng hoạt động
Timer. Thay đổi PT khi Timer vận hành không có ảnh hưởng gì.
Counter đếm lên – CTU.
Giá trị bộ đếm CV được tăng lên 1. Khi tín hiệu ngõ vào CU
chuyển từ 0 lên 1. Ngõ ra Q được tác động lên 1 khi CV >= PV.
Nếu trạng thái R = Reset được tác động thì bộ đếm CV = 0.
3.2.3.3

Lệnh toán học.

Bảng 3. 6 Tập lệnh toán học.

DHCNHN

Page 19


Lệnh so sánh dùng để so sánh hai giá trị IN1 và IN2 bao gồm
IN1= IN2, IN1>= IN2, IN1<= IN2, IN1< IN2, IN1> IN2,
IN1<> IN2.
So sánh 2 kiểu dữ liệu giống nhau, nếu lệnh so sánh thỏa mãn
thì ngõ ra sẽ là mức 1 = TRUE( tác động mức cao) và ngược lại.
Kiểu dữ liệu so sánh là: SInt, Int, Dint, USInt, UDInt, Real,
Lreal, String, Time, DTL, Constant.
Lệnh cộng ADD: OUT = IN1 + IN2.
Lệnh trừ SUB : OUT = IN1 - IN2.
Tham số IN1, IN2 phải cùng kiểu dữ liệu: Sint, Int, Dint,
USInt, Uint, UDInt, Real, Lreal, Constant.
Tham số OUT có kiểu dữ liệu: Sint, Int, Dint, USInt, Uint,
UDInt, Real, Lreal.
Tham số ENO = 1 nếu không có lỗi xảy ra trong quá trình
thực thi. Ngược lại ENO = 0 khi có lỗi, một số lỗi xảy ra khi
thực thi lệnh này:
Kết quả toán học nằm ngoài phạm vi của kiểu dữ liệu.
Real/Lreal: Nếu một trong những giá trị đầu vào là NaN sau
đó được trả về NaN.
ADD Real/Lreal: Nếu cả hai giá trị IN là INF có dấu khác
nhau, đây là một khai báo không hợp lệ và được trả về NaN

DHCNHN

Page 20

3.2.3.4

Di chuyển và chuyển đổi dữ liệu.

Bảng 3. 7 Tập lệnh di chuyển.

Lệnh Move di chuyển nội dung ngõ vào IN đến ngõ ra
OUT mà không làm thay đổi giá trị ngõ IN.
Tham số:
EN: cho phép ngõ vào.
ENO: cho phép ngõ ra.
IN: nguồn giá trị đến.
OUT1: nơi chuyển đến.
II.2.4 Sơ đồ đấu dây.

Hình 3. 2 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C AC/DC/Relay.

DHCNHN

Page 21


Hình 3. 3 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/Relay.

Hình 3. 4 Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/DC.

II.3.Phần mềm Tia – Portal v13.
II.3.1 Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic.

Step 7 Basic hệ thống kỹ thuật đồng bộ đảm bảo hoạt động liên tục hoàn h ảo.
Thông minh và trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật và cấu hình mạng, lập trình,
chuẩn đoán và nhiều hơn nữa.
DHCNHN

Page 22


Trực quan dễ dàng để tìm hiểu và dễ dàng để hoạt động.
II.3.2 Các bước tạo một project.
Bước 1: Từ màn hình desktop nhấp đúp chọn biểu tượng TIA Portal V13

Hình 3. 5 Biểu tượng phần mềm TIA - Portal V13.

Bước 2: Click chuột vào “Create new project” để tạo dự án.

Hình 3. 6 Creat new project.

Bước 3: Nhập tên dự án vào “Project name” sau đó nhấn “Create”.

DHCNHN

Page 23


Hình 3. 7 Đặt tên cho dự án.

Bước 4: Chọn “configure a device”.

Hình 3. 8 Configure a device.

Bước 5: Chọn “add new device”.

DHCNHN

Page 24


Hình 3. 9 Add new device.

DHCNHN

Page 25