LUẬN văn cơ KHÍ CHẾ BIẾN KHẢO sát ỨNG DỤNG PLC s7 1200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ BIẾN

KHẢO SÁT ỨNG DỤNG PLC
S7-1200

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Trần Thế Hiển

Cao Ngọc Duy

ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Cần Thơ
Tháng 11/2010

1065723


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian theo học tại trường Đại học Cần Thơ từ năm 2006 đến
năm 2010, tôi đã được truyền đạt những kiến thức quý báu từ căn bản đến chuyên
sâu, đặc biệt là trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp dù có những khó khăn
về kiến thức cũng như kỹ năng thực hiện công việc nhưng với sự cố gắng của bản
thân và sự giúp đỡ tận tình từ thầy cô, bạn bè và gia đình nên đề tài đã được hoàn
thành đúng thời gian quy định. Chính vì lý do đó, tôi xin chân thành cảm ơn đến:
Quý thầy cô thuộc bộ môn Tự Động Hóa, bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí đã
truyền đạt những kiến thức chuyên môn làm cơ sở cho việc thực hiện luận văn tốt
nghiệp và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa học.
Chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Hoàng Dũng – giáo viên hướng dẫn
đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, chỉ dạy và định hướng tốt cho tôi để có thể hoàn thành
luận văn đúng thời gian quy định.
Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến ông Trần Thế Hiển – Giám
đốc bán hàng của công ty Siemens Việt Nam đã hỗ trợ thiết bị để tôi có thể hoàn
thành tốt đề tài.
Cảm ơn đến tất cả bạn bè đã giúp đỡ, động viên trong suốt thời gian thực
hiện đề tài.
Cuối cùng là sự ủng hộ về tinh thần và vật chất từ phía gia đình đã làm
chỗ dựa vững chắc cho tôi và góp phần vào thành công của đề tài.
Xin chân thành cảm ơn !
Người thực hiện đề tài
Cao Ngọc Duy

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

1

Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………..............................................................................................

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010
(Ký tên)

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

2


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………......

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010
(Ký tên)

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

3


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
PLC: Programmable Logic Controller
HMI: Human Machine Interface
TIA Portal: Totally Integrated Automation Portal
SB: Signal Board
SM: Signal Module
CM: Communication Module

LAD: Ladder Logic
FBD: Function Block Diagram
OB: Organization Block
FC: Function
FB: Function Block
DB: Data Block
I/O: Input/Output
DI/DO: Digital Input/Digital Output
PtP: Point to Point
GPS: Global Positioning System

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

4


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

MỤC LỤC

Giới thiệu đề tài ....…………………………………………………………..…. 7
Chương 1: Tổng quan về PLC S7-1200 ………………………………….…... 9
1.1 Giới thiệu chung về sản phẩm PLC S7-1200 ……………………….. 9
1.2 Giới thiệu chung về Step 7 Basic ………………………………….. 10
Chương 2: Cấu trúc phần cứng PLC S7-1200 …………………...………… 11

2.1 Giới thiệu về PLC S7-1200 ………………………………………... 11
2.1.1 CPU ………………………………………………….……. 11
2.1.2 Signal boards (SB) ………………………………………... 13
2.1.3 Signal modules (SM) ……………………………………... 16
2.1.4 Communication modules (CM) …………………………... 27
2.1.5 Màn hình HMI (Human Machine Interface) ..……………. 29
2.2 Thẻ nhớ …………………………………………………………….. 30
2.3 Mật khẩu bảo vệ cho CPU S7-1200 ………..……………………… 31
2.4 Cổng PROFINET ………………………………………………….. 31
Chương 3: Kết nối PLC S7-1200 với các thiết bị ngoại vi ………................. 33
3.1 Giao tiếp giữa PLC với thiết bị lập trình …………………………... 33
3.1.1 Thiết lập kết nối phần cứng ………….……………………. 33
3.1.2 Thiết lập cấu hình thiết bị …………….…………………… 33
3.2 Giao tiếp giữa PLC với HMI ………………………………………. 34
3.3 Giao tiếp giữa PLC với một PLC khác …………………………….. 36
3.4 Giao tiếp Point-to-Point (PtP) ………………………………............ 38
Chương 4: Ngôn ngữ lập trình trên PLC S7-1200 …………………………. 40
4.1 Phần mềm TIA Portal ……………………………………………… 40
4.1.1 Tổng quan về TIA Portal …………………………………. 40
4.1.2 Khái niệm kỹ thuật ……………………………………….. 41
4.1.3 Quản lý dữ liệu …………………………………………… 42
4.1.4 Các hiển thị trong TIA Portal …………………………….. 43
4.1.4.1 Hiển thị trong TIA Portal ……………………….. 43
4.1.4.2 Project View …………………………………….. 45
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

5

Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

4.1.4.3 Network View …………………………………… 46
4.1.4.4 Device View …………………………………….. 48
4.1.4.5 Cửa sổ soạn thảo chương trình ………………….. 49
4.2 Các ngôn ngữ lập trình …………………………………………….. 51
4.2.1 Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder logic) …………………. 51
4.2.2 Ngôn ngữ lập trình FBD (Function Block Diagram) …….. 53
4.3 Các khối chương trình ……………………………………………... 53
4.3.1 Khối tổ chức (OB) ………………………………………... 53
4.3.2 Chức năng (FC) …………………………………………... 54
4.3.3 Khối chức năng (FB) ……………………………………... 54
4.3.4 Khối dữ liệu (DB) ………………………………………… 54
Chương 5: Lập trình ứng dụng điều khiển chiết chất lỏng ………………... 56
5.1 Sự cần thiết của việc tự động hóa trộn và chiết dung dịch ………… 56
5.2 Giới thiệu mô hình chiết chất lỏng ……...…………………………. 56
5.3 Các thiết bị được sử dụng trong mô hình ………………………….. 58
5.3.1 PLC S7-1200 (CPU 1212C AC/DC/Relay) …………….… 58
5.3.2 Màn hình HMI ……………………………………………. 62
5.3.3 Van điện …………………………………………………... 64
5.3.4 Quang trở ………………………………………………..... 64
5.3.5 Đèn LED ………………………………………………….. 65
5.4 Sơ đồ đấu dây của các thiết bị vào PLC …………………………… 65
5.5 Lưu đồ điều khiển ………………………………………………….. 66
5.6 Chương trình điều khiển …………………………………………… 67
5.6.1 Các lệnh được sử dụng …………………………………… 67

5.6.2 Cấu trúc chương trình điều khiển ………...………………. 68
Chương 6: Một số chương trình ứng dụng khác của PLC S7-1200 ………. 70
6.1 Điều khiển hệ thống đóng gói sản phẩm ………………………...… 70
6.2 Điều khiển hệ thống báo cháy và dập lửa trong kho hàng ………… 73
Kết luận và kiến nghị …………………………………….…………………… 75
Tài liệu tham khảo ……………………………………….…………………… 76

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

6


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
A. Đặt vấn đề
Trong sản xuất công nghiệp, yêu cầu về tự động hóa ngày càng tăng và đòi
hỏi kỹ thuật điều khiển phải đáp ứng được những yêu cầu đó. Hình thành từ nhóm
các kỹ sư của hãng General Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu là thiết kế một
bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu:
 Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
 Dễ dàng sửa chữa thay thế.
 Ổn định trong môi trường công nghiệp.
 Giá cả cạnh tranh.
Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Controller) là

loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một
ngôn ngữ lập trình thay cho việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Qua nhiều
giai đoạn phát triển, đến năm 2009 hãng Siemens của Đức đã giới thiệu bộ vi điều
khiển Simatic S7-1200 là thế hệ PLC nhỏ mới nhất của hãng tại hội chợ Hannover.
Dòng sản phẩm mới này bổ sung nhiều tính năng mới giúp thuận lợi hơn trong lập
trình và điều khiển.
Tại Việt Nam, PLC đã du nhập vào nước ta từ năm 1994 và đã trở thành một
khái niệm khá phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Với sự phát triển
mạnh mẽ của tự động hóa trong sản xuất như ngày nay, việc ứng dụng các sản phẩm
PLC mới với nhiều tính năng được tích hợp và cải tiến để thay thế cho các sản
phẩm PLC cũ là tất yếu. Hiện nay PLC S7-200 đã không còn sản xuất tại Đức và
được thay thế bằng PLC S7-1200 với nhiều tính năng mới (cả phần cứng và phần
mềm) được tích hợp nên việc khảo sát ứng dụng PLC S7-1200 là cần thiết để có thể
ứng dụng vào tự động hóa sản xuất công nghiệp của Việt Nam trong tương lai.
B. Mục tiêu và nội dung của đề tài
a. Mục tiêu
Khảo sát các ứng dụng của PLC S7-1200 làm cơ sở cho các đề tài ứng dụng
sau này.

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

7


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

b. Nội dung
● Nghiên cứu PLC S7-1200
● Sự cần thiết của việc tự động hóa trộn và chiết chất lỏng
● Viết chương trình ứng dụng cho hệ thống chiết chất lỏng
● Vận hành chạy thử

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

8


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ PLC S7-1200
1.1 Giới thiệu chung về sản phẩm PLC S7-1200
Simatic S7-1200 là thành viên mới nhất của họ vi điều khiển S7 và đã được
giới thiệu tại Hội chợ Hanover. Tính năng chính của bộ điều khiển này là sự tương
tác hoàn hảo với cả các bảng điều khiển Simatic HMI Basic mới (giao diện người
với máy) và hệ thống kỹ thuật. Hoạt động lập trình, lập kế hoạch dự án và phần
mềm ủy thác là một hệ thống tích hợp hoàn toàn, hệ thống này ứng dụng tất cả các
tiêu chuẩn kỹ thuật mới. Hoạt động vận hành trực quan giúp tiết kiệm được khoảng
thời gian quý giá cho người sử dụng và đảm bảo được hiệu suất cao. Nó là một thiết
bị năng suất thật sự.

Simatic S7-1200 Micro PLC là một module vi điều khiển mới sử dụng cho
các ứng dụng thu nhỏ trong khoảng hiệu suất thấp hơn. Trong quá trình phát triển
bộ điều khiển này, sự tích hợp liền mạch và sự tương tác hoàn hảo giữa bộ điều
khiển, HMI và phần mềm được đặc biệt chú ý.
Thiết kế linh hoạt và khả năng mở rộng của bộ điều khiển làm cho những
giải pháp tự động hóa trở nên hoàn hảo và chính xác theo yêu cầu của khách hàng.
Module trung tâm có thể được mở rộng dễ dàng bằng các module I/O và các
module truyền thông. Có một tính năng mới đó là các board tín hiệu được gắn trên
mặt của CPU cung cấp hai giao diện DI/DO hay ngõ ra analog. Chúng được chế tạo
để sử dụng cho một thiết kế thu nhỏ đặc biệt trong tất cả các ứng dụng yêu cầu kết
nối một số ít tín hiệu.
Hoạt động nối mạng và liên lạc giữa hệ thống kỹ thuật, các bộ điều khiển và
HMI rất đơn giản. Simatic S7-1200 có một giao diện Profinet tích hợp cho HMI,
hoạt động lập trình và truyền thông từ CPU đến CPU. Các bảng điều khiển Simatic
HMI Basic mới cũng có thể sử dụng giao diện PROFINET, bổ sung một cách lý
tưởng cho bộ điều khiển Simatic S7-1200 và cung cấp sự hiển thị chi phí thấp trong
lớp IP65.
Các giải pháp kết hợp giữa bộ điều khiển và hệ thống kỹ thuật có thể được
mở rộng qua một loạt các bảng điều khiển HMI Basic với một mức độ bảo vệ cao
IP65 và với giao diện Profinet tích hợp. Các bảng điều khiển bao gồm các màn hình
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

9


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển

ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

hiển thị đồ họa điểm ảnh từ 4 đến 15 inch với màn hình cảm ứng và các phím chức
năng cảm ứng. Tất cả các bảng điều khiển có cùng một tính năng về hoạt động báo
cáo và phương pháp quản lý.
Bộ vi điều khiển Simatic S7-1200 là một thiết bị đa năng và thích hợp cho cả
sự tự động hoá hiệu quả của các máy nhỏ và các hệ thống băng tải cũng như các
thành phần điều khiển vòng kín phân tán trong các hệ thống lớn hơn.
1.2 Giới thiệu chung về Step 7 Basic
PLC S7-1200 được lập trình bằng Step 7 Basic. Hệ thống kỹ thuật Simatic
Step 7 Basic mới cung cấp kỹ thuật tích hợp cho các bộ điều khiển và các bảng điều
khiển Simatic HMI Basic. Simatic Step 7 Basic V10.5 với sự tích hợp WinCC Basic
giúp cho các công việc trở nên trực quan, cung cấp cho người sử dụng các trình biên
tập trực quan và định hướng công việc với hiệu quả cao và dễ sử dụng.

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

10


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Chương 2
CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC S7-1200
2.1 Giới thiệu về PLC S7-1200

2.1.1 CPU S7-1200
Bộ điều khiển logic lập trình được (PLC) S7-1200 cung cấp sự linh hoạt và
sức mạnh để kiểm soát nhiều loại thiết bị hỗ trợ cho quá trình tự động hóa. Với thiết
kế nhỏ gọn, cấu hình linh hoạt, và kết hợp với cấu trúc mạnh mẽ làm cho S7-1200
là một giải pháp hoàn hảo cho việc kiểm soát nhiều ứng dụng.
CPU kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ cấp nguồn tích hợp, các mạch đầu vào,
và mạch đầu ra trong một hộp nhỏ gọn tạo nên một PLC mạnh. Sau khi tải chương
trình xuống, CPU có chứa các logic cần thiết để giám sát và điều khiển các thiết bị
trong ứng dụng. CPU theo dõi ngõ vào và sự thay đổi các kết quả ở ngõ ra theo
logic của chương trình sử dụng, có thể bao gồm logic Boolean, đếm, định thời gian,
các hoạt động toán học phức tạp, và kết nối với các thiết bị thông minh khác.
Có một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và
chương trình điều khiển.
CPU cung cấp một cổng PROFINET để giao tiếp qua mạng PROFINET.
Module truyền thông có sẵn cho giao tiếp qua mạng RS485 hay RS232.

Hình 2.1 PLC S7-1200
 Đèn báo tình trạng hoạt động của I/O trên board

 Khe cắm thẻ nhớ

 Đèn báo trạng thái hoạt động của CPU

 Đầu nối dây có thể

 Đầu nối PROFINET
SVTH: Cao Ngọc Duy

tháo mở được
1065723

11


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Các mẫu CPU khác nhau cung cấp một tính năng đa dạng và khả năng giúp
tạo ra các giải pháp hiệu quả cho những ứng dụng đa dạng khác nhau.
Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật cơ bản của các PLC S7-1200
Đặc điểm
Kích thước (mm)
Bộ nhớ
● Bộ nhớ làm việc
● Bộ nhớ tải
● Bộ nhớ lưu trữ
Số cổng logic
vào/ra
● Digital

CPU 1211C
90 x 100 x 75
● 25 Kbytes
● 1 Mbytes
● 2 Kbytes

CPU 1212C

CPU 1214C
110 x 100 x 75
● 50 Kbytes
● 2 Mbytes
● 2 Kbytes

● 6 ngõ vào/4
● 8 ngõ vào/6
● 14 ngõ vào/10
ngõ ra
ngõ ra
ngõ ra
● Analog
● 2 ngõ vào
● 2 ngõ vào
● 2 ngõ vào
Kích thước ảnh dự 1024 bytes (ngõ vào) và 1024 bytes (ngõ ra)
án
Module tín hiệu mở Không
2
8
rộng
Board tín hiệu
1
Module
truyền 3 (mở rộng phía trái)
thông
Bộ đếm tốc độ cao 3
4
6

● Pha đơn
● 3 at 100 kHz
● 3 at 100 kHz
● 3 at 100 kHz
1 at 30 kHz
3 at 30 kHz
● Pha vuông góc
● 3 at 80 kHz
● 3 at 80 kHz
● 3 at 80 kHz
1 at 20 kHz
3 at 20 kHz
Đầu ra xung
2
Thẻ nhớ
Thẻ nhớ SIMATIC (tùy ý)
Đồng hồ lưu trữ 10 ngày ở điều kiện thường / tối thiểu là 6 ngày ở 40 độ
thời gian thực
PROFINET
1 cổng truyền thông Ethernet
Tốc độ thực thi tính 18 µs / lệnh
toán
Tốc độ thực thi 0.1 µs / lệnh
lệnh
Họ S7-1200 cung cấp nhiều module tín hiệu và board tín hiệu cho việc mở
rộng khả năng của CPU.

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

12


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Bảng 2.2 Các thông số cơ bản của Signal Module và Signal Board
Module

Ngõ vào

Module tín hiệu Digital
(SM)

8 x DC In

Ngõ ra

Kết hợp ngõ vào/ngõ
ra
8 x DC Out 8 x DC In/8 x DC Out

8 x Relay
Out
16 x DC In 16 x DC
Out
16 x Relay

Out
4 x Analog 2 x Analog
In
Out
1 x Analog
Out

Analog
Board tín hiệu Digital
(SB)
Analog

8 x DC In/8 x Relay Out
16 x DC In/16 x DC Out
16 x DC In/16 x Relay
Out
4 x Analog In/2 x
Analog Out
2 x DC In/2 x DC Out
-

Module truyền thông (CM)
● RS485
● RS232
2.1.2 Signal board (SB)
Signal Board cho phép thêm các ngõ vào/ra digital hoặc analog cho CPU. SB
được kết nối trên mặt trước của CPU.
 SB có 4 ngõ vào/ra digital (2 ngõ vào DC và 2 ngõ ra DC)
 SB có một ngõ ra analog

Hình 2.2 Signal board
 Đèn báo tình trạng làm việc trên SB
 Đầu nối dây có thể tháo mở được

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

13


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Thông số kỹ thuật:
a. SB 1223 với 2 ngõ vào 24 VDC / 2 ngõ ra 24 VDC
Bảng 2.3 Các thông số kỹ thuật của board tín hiệu Digital
Thông số kỹ thuật
Model
Số hiệu
Tổng quát
Kích thước W x H x D (mm)
Trọng lượng
Công suất tiêu thụ
Dòng tiêu thụ (SM Bus)
Dòng tiêu thụ (24 VDC)
Ngõ vào Digital
Số ngõ vào

Loại
Điện áp định mức
Điện áp cho phép liên tục
Điện áp xung
Tín hiệu mức logic 1 (tối thiểu)
Tín hiệu mức logic 0 (tối đa)
Mức tạo xung đầu vào HSC (tối đa)
Số ngõ vào đồng thời
Chiều dài cáp (mét)
Ngõ ra Digital
Số ngõ ra
Loại
Khoảng điện áp
Tín hiệu mức logic 1
Tín hiệu mức logic 0 với tải 10 kΩ
Cường độ dòng điện (tối đa)
Dòng điện rò trên điểm
Mức xung đầu ra
Dòng điện xung
Bảo vệ quá tải
Độ trễ chuyển mạch
Số ngõ ra đồng thời
Chiều dài cáp (mét)

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

SB 1223 DI 2x24VDC, DQ 2x24VDC
6ES7 223-0BD30-0XB0

38 x 62 x 21
40 grams
1.0 W
50 mA
4 mA / đầu vào
2
IEC Type 1 sink
24 VDC ở 4 mA, danh nghĩa
Tối đa 30 VDC
35 VDC trong 0,5 giây
15 VDC ở 2,5 mA
5 VDC ở 1 mA
20 kHz (15 đến 30 VDC)
30 kHz (15 đến 26 VDC)
2
Được bảo vệ là 500, không được bảo
vệ là 300
2
Solid state - MOSFET
20.4 VDC đến 28.8 VDC
Tối thiểu 20 VDC
Tối đa 0.1 VDC
0.5 A
Tối đa 10 µA
Tối đa 20 kHz, tối thiểu 2 Hz
Tối đa 5A ở 100 ms
Không
Tối đa 2 µs để từ off sang on
Tối đa 10 µs để từ on sang off
2

Được bảo vệ là 500, không được bảo
vệ là 150

14


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Sơ đồ đấu dây:

Hình 2.3 Sơ đồ đấu dây SB 1223 DC/DC
b. SB 1232 một ngõ ra Analog
Bảng 2.4 Các thông số kỹ thuật của board tín hiệu Analog
Thông số kỹ thuật
Model
Số hiệu
Tổng quát
Kích thước W x H x D (mm)
Trọng lượng
Công suất tiêu thụ
Dòng tiêu thụ (SM Bus)
Dòng tiêu thụ (24 VDC)
Ngõ ra Analog
Số ngõ ra
Loại
Khoảng giá trị
Độ phân giải

Khoảng tỷ lệ tối đa (data word)
Độ chính xác (25oC / 0 đến 55oC)
Thời gian thiết lập (95% giá trị mới)
Tổng trở tải
Hoạt động từ RUN sang STOP
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

SB 1232 AQ 1x12bit
6ES7 232-4HA30-0XB0
38 x 62 x 21
40 grams
1.5 W
15 mA
40 mA (không tải)
1
Điện áp hoặc dòng điện
± 10 V hoặc 0 mA – 20 mA
Điện áp: 12 bits
Dòng điện: 11 bits
Điện áp: từ -27648 đến 27648
Dòng điện: từ 0 đến 27648
± 0,5% / ± 1% của tỷ lệ tối đa
Điện thế: 300 µS (R), 750 µS (1 uF)
Dòng điện:600 µS (1 mH),2ms(10 mH)
Điện thế: ≥ 1000 Ω
Dòng điện: ≤ 600 Ω
Giá trị sau cùng hoặc giá trị thay thế
15

Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

Chiều dài cáp (mét)
Hệ chuẩn đoán
Overflow/underflow
Nối đất
Wire break (chỉ ở chế độ dòng điện)

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

(giá trị mặc định là 0)
10 mét, xoắn và được bảo vệ
Có
Có
Có

Sơ đồ đấu dây:

Hình 2.4 Sơ đồ đấu dây SB 1232 AQ
2.1.3 Signal modules (SM)

Hình 2.5 Signal module
 Đèn trạng thái làm việc của module tín hiệu

 Đầu nối Bus

 Đầu nối dây có thể tháo mở được

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

16


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Module tín hiệu được sử dụng để bổ sung thêm chức năng cho CPU. Module
tín hiệu kết nối phía bên phải của CPU.
Thông số kỹ thuật:
a. SM 1221 ngõ vào digital
Bảng 2.5 Các thông số kỹ thuật của SM 1221 ngõ vào Digital
Thông số kỹ thuật
Model

SM 1221 DI 8x24VDC

SM 1221 DI 16x24VDC

Số hiệu

6ES7 221-1BF30-0XB0

6ES7 221-1BH30-0XB0

Tổng quát
Kích thước W x H x D (mm)

45 x 100 x 75

Trọng lượng

170 grams

210 grams

Công suất tiêu thụ

1.5 W

2.5 W

Dòng tiêu thụ (SM Bus)

105 mA

130 mA

Dòng tiêu thụ (24 VDC)

4 mA / ngõ vào

4 mA / ngõ vào

Số ngõ vào

8

16

Loại

Sink/Source (IEC Type 1 sink)

Điện áp định mức

24 VDC ở 4 mA

Điện áp cho phép liên tục

Tối đa 30 VDC

Điện áp xung

35 VDC trong 0.5 giây

Tín hiệu mức logic 1

15 VDC ở 2.5 mA

Tín hiệu mức logic 0

5 VDC ở 1 mA

Số ngõ vào đồng thời

8

Chiều dài cáp (mét)

Được bảo vệ là 500, không được bảo vệ là 300

Các ngõ vào Digital

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

16

17


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Sơ đồ đấu dây:

Hình 2.6 Sơ đồ đấu dây SM 1221
b. SM 1222 ngõ ra Digital
Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật của SM 1222 ngõ ra Digital
Thông số kỹ thuật

Model

SM

1222 SM

DQ 8xRelay
Số hiệu

6ES7

DQ 16xRelay

222- 6ES7

1HF30-0XB0

1222 SM 1222 DQ SM 1222 DQ
8x24 VDC

222- 6ES7

16x24 VDC

222- 6ES7

222-

1HH30-0XB0

1BF30-0XB0

1BH30-0XB0

Tổng quát
Kích thước W x H x 45 x 100 x 75
D (mm)
Trọng lượng

190 grams

260 grams

180 grams

220 grams

Công suất tiêu thụ

4.5 W

8.5 W

1.5 W

2.5 W

135 mA

120 mA

140 mA

Dòng tiêu thụ (SM 120 mA
Bus)
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

18


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Dòng tiêu thụ (24 11 mA / cuộn dây Rơle

_

VDC)
Ngõ ra Digital
Số ngõ ra

8

16

8

16

Loại

Rơle, tiếp điểm khô

Mức điện áp

5 VDC đến 30 VDC hoặc 20.4 đến 28.8 VDC

Solid state – MOSFET

5 VAC đến 250 VAC
Tín hiệu mức logic 1 _

Tối thiểu 20 VDC

ở dòng tối đa
Tối đa 0.1 VDC

Tín hiệu mức logic 0 _
với tải 10 kΩ
Dòng điện (tối đa)

2.0 A

0.5 A

Đèn tải

30 W DC / 200 W AC

5W

Điện trở tiếp xúc ở Tối đa 0.2 Ω

Tối đa 0.6 Ω

trạng thái đóng
Dòng điện rò trên _

Tối đa 10 µA

điểm
Dòng điện xung

7A

Tối đa 8 A trong 10 ms

Bảo vệ quá tải

Không

Cách điện

1500 VAC trong 1 phút (cuộn 500 VAC trong 1 phút
dây tiếp xúc)
Không cách điện (cuộn dây

logic)

Điện trở cách điện

Tối thiểu 100 MΩ

-

Độ trễ chuyển mạch

Tối đa 10 ms

Tối đa 50 µs từ off sang on
Tối đa 200 µs từ on sang off

Hoạt động từ RUN Giá trị sau cùng hoặc giá trị thay thế (giá trị mặc định là 0)
sang STOP
Số ngõ ra đồng thời

8

Chiều dài cáp (mét)

Được bảo vệ là 500, không được bảo vệ là 150

SVTH: Cao Ngọc Duy

16

1065723

8

16

19


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Sơ đồ đấu dây:

Hình 2.7 Sơ đồ đấu dây SM 1222
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

20


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

c. SM 1223 ngõ vào/ngõ ra digital
Bảng 2.7 Thông số kỹ thuật của SM 1223 ngõ vào/ngõ ra digital

Thông số kỹ thuật
Model

SM 1223 DI

SM 1223 DI

SM 1223 DI

SM 1223 DI

8x24 VDC,

16x24 VDC,

8x24VDC,

16x24VDC,

DQ 8xRelay

DQ 16xRelay

DQ8x24VDC

DQ16x24VDC

6ES7 223-

6ES7 223-

6ES7 223-

6ES7 223-

1PH30-0XB0

1PL30-0XB0

1BH30-0XB0

1BL30-0XB0

Kích thước W x H x 45 x 100 x 75

70 x 100 x 75

45 x 100 x 75

70 x 100 x 75

Số hiệu

D (mm)
Trọng lượng

230 grams

350 grams

210 grams

310 grams

Công suất tiêu thụ

5.5 W

10 W

2.5 W

4.5 W

180 mA

145 mA

185 mA

Dòng tiêu thụ (SM 145 mA
Bus)
Dòng tiêu thụ (24 4 mA/ngõ ra
VDC)

4 mA/ngõ ra

11 mA/cuộn dây Rơle

Ngõ vào digital
Số ngõ vào

8

16

8

16

Loại

Sink/Source (IEC Type 1 sink)

Điện áp định mức

24 VDC ở 4 mA

2

2

2

16

8

16

Điện áp cho phép Tối đa 30 VDC
liên tục
Điện áp xung

35 VDC trong 0.5 giây

Tín hiệu mức logic 1 15 VDC ở 2.5 mA
Tín hiệu mức logic 0 5 VDC ở 1 mA
Cách điện

500 VAC trong 1 phút

Nhóm cách điện

2

Số ngõ vào đồng 8
thời
Chiều dài cáp (mét)
SVTH: Cao Ngọc Duy

Được bảo vệ là 500, không được bảo vệ là 300
1065723

21


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Ngõ ra digital
Số ngõ ra

8

16

8

16

Loại

Rơle, tiếp điểm khô

Mức điện áp

5 VDC đến 30 VDC hoặc 20.4 VDC đến 28.8 VDC

Solid state – MOSFET

5 VAC đến 250 VAC
Tín hiệu mức logic 1 _

Tối thiểu 20 VDC

ở dòng tối đa

Tối đa 0.1 VDC

Tín hiệu mức logic 0 _
với tải 10 kΩ
Dòng điện (tối đa)

2.0 A

0.5 A

Đèn tải

30 W DC / 200 W AC

5W

Điện trở tiếp xúc ở Tối đa 0.2 Ω

Tối đa 0.6 Ω

trạng thái đóng
Dòng điện rò trên _

Tối đa 10 µA

điểm
Dòng điện xung

7A

Tối đa 8 A trong 100 ms

Bảo vệ quá tải

Không

Cách điện

1500 VAC trong 1 phút (cuộn 500 VAC trong 1 phút
dây tiếp xúc)
Không cách điện (cuộn dây
logic)

Điện trở cách điện

Tối thiểu 100 MΩ

--

Độ trễ chuyển mạch

Tối đa 10 ms

Tối đa 50 µs từ off sang on
Tối đa 200 µs từ on sang off

Hoạt động từ RUN Giá trị sau cùng hoặc giá trị thay thế (giá trị mặc định là 0)
sang STOP
Số ngõ ra đồng thời

8

Chiều dài cáp (mét)

Được bảo vệ là 500, không được bảo vệ là 150

SVTH: Cao Ngọc Duy

16

1065723

8

16

22


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

Sơ đồ đấu dây:

Hình 2.8 Sơ đồ đấu dây SM 1223
SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

23


Khảo sát ứng dụng PLC S7-1200

GVHD: Trần Thế Hiển
ThS. Nguyễn Hoàng Dũng

d. Module tín hiệu analog
Bảng 2.8 Thông số kỹ thuật của SM 1231, SM 1232, SM 1234
Thông số kỹ thuật
Model

Số hiệu

SM 1231 AI

SM 1234 AI 4x13

SM 1232 AQ

4x13bits

bit AQ 2x14bit

2x14bit

6ES7 231-4HD30- 6ES7 234-4HE30- 6ES7 232-4HB300XB0

0XB0

0XB0

Tổng quát
Kích thước W x H x D 45 x 100 x 75
(mm)
Trọng lượng

180 grams

220 grams

180 grams

Công suất tiêu thụ

1.5 W

2.0 W

1.5 W

Dòng tiêu thụ (SM Bus)

80 mA

Dòng tiêu thụ (24 VDC)

45 mA

60 mA (không tải) 45 mA (không tải)

Ngõ vào analog
Số ngõ vào

4

0

Loại

Điện áp hoặc dòng điện

--

Khoảng hoạt động

± 10 V, ± 5 V, ± 2,5 V, hoặc từ 0 mA _
đến 20 mA

Khoảng tỷ lệ tối đa (data -27648 đến 27648

_

word)
Độ phân giải

12 bits

--

Dòng điện/điện áp tối đa

±35 V / ±40 mA

--

Loại bỏ tiếng ồn

400, 60, 50, hoặc 10 Hz

--

Trở kháng

≥ 9MΩ (điện áp) / 250 Ω (dòng điện)

--

Cách điện

Không

--

Độ chính xác (25oC/ ± 0,1% / ± 0,2% của tỷ lệ tối đa

_

0 đến 55oC)
Thời gian chuyển đổi từ 625 µs

_

analog sang digital
Chiều dài cáp (mét)

10 mét

SVTH: Cao Ngọc Duy

1065723

-24