mô hình thí nghiệm plc băng chuyền phân loại sản phẩm giao tiếp plc với wincc

ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

GIOI THIEU SO LUQC VE PLC
Điều khiển tự động khơng cịn mới mẻ trên thế giới. Nó đã có mặt từ rất sớm từ
khi nền khoa học cơng nghệ của con người có những tiến bộ đầu tiên. Bắt đầu từ việc
con người không thỏa mãn những nhu cầu trong sinh hoạt và lao động sản xuất, những

ứng dụng điều khiến tự động đầu tiên đã ra đời đề thỏa mãn những nhu cầu đó. Tiếp
theo là trong q trình phân cơng lao động đã đây ngành Điều khiển tự động đã trở

thành một ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu và ứng dụng của ngành Điều
khiển tự động vào lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt của con người,kết hợp với

nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác. Trong nông nghiệp, Trong cơng nghiépTrong
sinh hoạt..................

PLC ngày càng có nhiều ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơng nghiệp nhờ vào các
tính năng ưu việc mà nó có được: PLC có khả năng thay thế hoàn toàn các phương

pháp điều khiển trước đây,khả năng điều khiển thiết bị dé dang va linh hoạt dựa vào
việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản; khả năng định thời, đếm; giải quyết các vấn
đề tốn học và cơng nghệ; khả năng tạo lập, gởi đi, tiếp nhận những tín hiệu nhằm
mục đích kiểm sốt sự kích hoạt, đình chỉ những chức năng của máy hoặc một dây

chuyền công nghiệp... Đề hiểu rõ về bộ điều khiển lập trình PLC này nhóm em đã

chọn đề tài “MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM PLC BĂNG CHUYEN PHAN LOAI SAN

PHAM GIAO TIEP PLC VOI WINCC”.

Trong quá trìnhnh tìm hiểu và hồn thành đề tài, nhóm đã có nhiều cố gắng tim
hiểu và học hỏi những kiến thức cần thiết để hoàn thành tốt đề tài. Tuy nhiên, đo thời
gian nghiên cứu có hạn và kiến thức chúng em cịn co nhiều hạn chế,co nhiều sai sót,

mong được sự thơng cảm của quý thầy cô.

GVHD: Th.S Tran Van Trinh

1

SV thuc hién: Nhom I


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

LOI CAM ON
Trong thời gian nghiên cứu và hồn thành đề tài, nhóm đã nhận được nhiều sự

giúp đỡ của quý thầy cô và các bạn. Nhóm xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong

khoa Công nghệ Điện tử đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm có thời gian và điều kiện

mọi mặt để nghiên cứu. Nhóm cũng xin chân thành cảm ơn Giáo viên hướng dẫn —
Ths.Trần Văn Trinh đã truyền đạt những kiến thức về chuyên ngành rất bé ich và cần

thiết để nhóm hồn thành tốt đề tài này.

GVHD: Th.S Tran Van Trinh

2

SV thuc hién: Nhom I


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

Nhận xét của giúo viên hướng dân:

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

3

SV thực hiện: Nhóm HI


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

Nhận xét của giáo viên phản biện:

GVHD:

Th.S Tran Van Trinh

4

SV thuc hién: Nhom IT


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

Giới thiệu sơ lượt v PLUC..........................ô-s0v... ............

2

Nhn xột ca giỏo viờn hng dn..........................
2-2 2 2+ >++£++E£xezxzzezxezxerxe 3
Nhận xét của giáo viên phản biện ...........................5 5255 S+**+E£+EE+eEeeerrereeesee 4

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VÈ PL/C..........................---e--s°©css©sscss 6
1/ KHÁI NIỆM HỆ THĨNG ĐIÊU KHIÉN ......................--..--2¿©25c555cce2 6

2/CÁU HÌNH HỆ THĨNG....................-.2--22©252222+t2EEEEEEEEEEveEErrerrrrerrree II
3/CÁU TRÚC BỘ NHỚ...
4/ LAP TRÌNH PLC......

16
cà

..22

5/ CÁC MODULE MỞ RỘNG...................

....37

CHƯƠNG 2 : MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM PLC
1/MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM PLC...
2/ SO DO NGUYEN LY.

.45

3/ SƠ ĐỎ CHI TIÉC.......................2 2= ++9EEE2EEESEE1121122E112711711171E121E21e 1e, 46
4/ CÁC CẢM BIỂN............

0222222222222 11111111 k kg

CHUONG 3: PHAN MEM STEP7- MICROWIN32

1/GIAO DIỆN PHAN MEM .....ccsssssssessosesssscssseesssecsssccssecssseessseesscesseces 51
2/ LẬP TRÌNH TUYẾN TÍNH VÀ CẤU TRÚC ........................---..---- 56
3/CAC BUOC DE LAP TRINNH CHO MOT CHUONG TRINH DIEU

KHIEN CHO PLC S$7-200......000ccccccccceesseececseeeecseeecsseeeeeseaes 57
4/ TAP LENH TRONG S7-200.....csssssssssessssessssesssessssecesseessecesseccasecesseeess 59
CHUONG 4: LAP TRINH WINCC VOT S7 — 200 .....sssscssscssscssccsserssccecesseene 89
1/ DUNG WINCC TAO GIAO DIEN GOM 2 NUT NHAN ON VA OFF
2)5827062)500807.......4...

89

2/ THIẾT LẬP GIAO DIỆNVÀ VẼ ĐỎ THỊ ĐÁP ỨNG.................... 100
CHƯƠNG 5:MỘT SÓ BÀI TẬP ƯNG DỤNG CÚA PLC..................

.. 106

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

5

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

CHƯƠNG I
SƠ LƯỢC VÈ PLC
1 KHAI NIEM HE THONG DIEU KHIEN:
Hệ thống điều khién là tập hợp các thiết bị và dụng cụ điện tử. Nó được dùng
để vận hành một q trình hoặc một hoạt động chế tạo một cách ồn định, chính xác và

thơng suốt. Nó hoạt động đưới bắt kỳ những thức nào và khác nhau trong phạm vi của

thiết bị, từ cung cấp năng lượng đến một thiết bị bán dẫn.
Ngày nay việc tăng nhanh công nghệ cũng như nhu cầu tự động hố rất cao,
đặc biệt là trong cơng nghiệp, công việc điều khiển rắc rối phức tạp được hồn thành
với một hệ tự động hóa cao. Thiết bị mà có thể phục vụ cho việc điều khiến này một

cách

thơng

minh,

chính

xác

thì phải

cần

nói

đến

là PLC.

- PLC

viết tắt của

Programmable Logic Controller , 1a thiét bi diéu khién lập trình được (khả trình) cho

phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thơng qua một ngơn ngữ lập
trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự
kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua
các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm

PLC là thiết bị đieu khien lập trình được, được thiết kế chuyên dùng trong cơng
nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp. la một hệ thống tự
động, ngồi các tín hiệu nối kết đến các đường thiết bị ( như là các bảng điều khiến,

motor, sensor, ....) PLC cịn có khả

năng chun giao mạng, nghĩa là các PLC sẽ nối

lại với nhau theo chuẩn giao tiếp của từng loại PLC và vì vậy có thể cho phép xứ lý
một hệ thống lớn và xử lý kết hợp.

1.1. PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ):
PLC được nhiều hãng chế tạo, và mỗi hãng có nhiều họ khác nhau, và có nhiều phiên

bản trong mỗi họ, chúng khác nhau về tính năng và giá thành, phù hợp với bài tốn
đơn giản hay phức tạp. Ngồi ra cịn có các bộ ghép mở rộng cho phép ghép nhiều bộ
PLC nhỏ để thực hiện các chức năng phức tạp, hay giao tiếp với máy tính tạo thành
GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

6

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

một mạng tích hợp, việc thực hiện theo dõi, kiểm tra, điều khiển một q trình cơng

nghệ phức tạp hay tồn bộ một phân xướng sản xuất. Mặc dù vậy, một hệ thống
điều khiển dùng bất cứ loại PLC nào đều cũng có cấu trúc như hình sau :

+ Ngõ vào dạng số: gồm hai trạng thai ON va OFF. Khi 6 trang thai ON thi ngõ

vào số được coi như ở mức logic 1 hay mức logic cao. Khi ở trang thai OFF thi ngõ
vào có thể được coi như ở mức logic 0 hay mức logic thấp.

+ Ngõ ra số: gồm hai trạng thái ON và OFF. Các ngõ ra này thường được nối ra

để điều khiển các cuộn đây contactor, đèn tín hiệu...
+ Thiết bị đầu vào: gồm các thiết bị tạo ra tín hiệu điều khiển thương là nút
nhấn, cảm biến.

1.2. Nguyên lý hoạt động của PLC :PLC là bộ điều khiển mà tùy thuộc vào
người sử dụng nó có thể thực hiện một loạt hay trình tự các sự kiện, các sự kiện này

được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay cịn gọi là cơng vào) tác động vào
PLC hoặc qua các hoạt động có trẻ như thời gian định thời hay các sự kiện được đếm.

: CPU điều khiến các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương
trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình
„ sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trang thái ngõ ra ấy được phát đến các thiết bị liên
kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình

điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
Một khi một sự kiện được kích hoạt, thật sự là nó bật ON hay OFF thiết bị bên ngồi

hay cịn gọi là thiết bị vật lý ( các thiết bị này gắn vào cổng ra của nó ). Như vậy
chúng ta có thê hiểu rằng PLC là một bộ “điều khiển logic theo chương trình “. Ta chỉ

cần thay đổi chương trình cài đặt trong PLC là PLC có thể thực hiện được các chức
năng khác nhau, điều khiển trong những mơi trường khác nhau.

Cấu trúc PLC có thể được phân thành các thành phần như hình vẽ:

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

7

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC
Power Supply

Input
Interface

Central Processing Unit
(CPU)

Output
Interface

Memory

- Đơn vị xử lý trung tâm: CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ
xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ

tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy

được phát đến các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó

đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
- Hệ thống Bus: Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm

nhiều đường tín hiệu song song:
+ Address Bus : Bus dia chi ding dé truyền địa chỉ đến các Module khác

nhau.
+ Data Bus : Bus dùng đề truyền đữ liệu.

+ Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và
điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC .
- Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module vào ra
thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho
phép truyền § bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
- Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ
chuyên tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte cua 8 dau
ra xuất hiện trên Address Bus, module đầu ra tương ứng sẽ nhận được đữ liệu từ Data

bus. Control Bus sẽ chuyền các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động
của PLC . Các địa chỉ và số liệu được chuyền lên các Bus tương ứng trong một thời
gian hạn chế.
- Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đồi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O . Bên
cạnh đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1,§ MHZ.

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

§

Xung này quyết

SV thuc hiện: Nhóm lI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ

thống.
- Bộ nhớ:
+ PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp : Làm bộ định thời cho các
kênh trạng thái LO. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời,

đếm, ghi các Relay.
+ Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí

trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ . Địa chi
của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi
xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với một địa
chỉ mới , nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đấu ra, quá trình này được gọi
là quá trình đọc . Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi

mạch này có khả năng chứa 2000 - 16000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch. Trong
PLC các bộ nhớ như RAM,

+ RAM

EPROM

đều được sử dụng .

(Random Access Memory ) có thê nạp chương trình, thay đổi hay

xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Ndi dung cia RAM sẽ bị mắt nếu nguồn điện nuôi bi
mất . Để tránh tình trang nay, cac PLC déu duoc trang bi một pin khơ, có khả năng

cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM
được

dùng để khởi tạo và kiểm tra chương

trình. Khuynh

hướng

hiện nay dùng

CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
+ EPROM

(Electrically Programmable Read Only Memory)

là bộ nhớ mà

người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội dung
của EPROM

khơng bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà

sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ

nhớ thì chỉ đùng thêm EPROM

gắn bên trong PLC. Trên PG (Programer) có sẵn chỗ

ghi và xóa EPROM.
+ EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) lién
kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ồn định. Nội dung của nó có

thể được xóa và lập trình bằng điện, tuy nhiên số lần là có giới hạn.
GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

9

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

Mơi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy
lập trình . Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng đề lưu
những chương trình lớn trong một thời gian dài .
Kích thước bộ nhớ :

+ Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 -1000 dịng lệnh tùy vào cơng nghệ
chế tạo.
+ Các PLC loại lớn có kích thước từ IK - 16K, có khả năng chứa từ 2000 16000 dịng lệnh. Ngồi ra cịn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM

,

EPROM.
-Các ngõ vào ra I/O: trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập
xuất trở nén dé dàng và đơn giản. Bộ Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào
các module ( các đầu vào của PLC ), các cơ cấu chấp hành được nối với các module ra
( các đầu ra của PLC ). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín

hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc 100/240VAC. Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ,
các hiển thị trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bởi các đèn LED xử lý đọc và

xác định các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc đóng hay ngắt mạch ở
đầu ra.
1.3. THIET BI I/O ( Input/Output devices)
Thiét bi nhập ( Input devices ) : Sự “thông minh” của một hệ thống tự động hoá
phụ thuộc vào khả năng của PLC: đọc các tín hiệu từ các kiểu khác nhau như : Nút ấn,
phím, cầu dao, hoặc các thiết bị cảm ứng tự động đặc biệt như proximity switch, limit

switch, photoelectric sensor, level sensor....kiểu của các tín hiệu nhập đến PLC sé la
logic ON/OFF hoặc tín hiệu tương tự.

Thiết bị xuất ( Output devices ): Hệ thống tự động là chưa đầy đủ

và hệ thống

PLC gần như tê liệt khi khơng có sự giao điện, liên lạc với trường thiết bị xuất. Một
vài của phần

lớn chung

các thiết bị được

điều khiển

14 motor,

solenoids,

relay

indicators, buzzer.... Xuyén suốt các hoạt dong cua motors va solenoids, PLC có thé

điều khiển từ một chọn đơn lẻ và nơi hệ thống đến nhiều hệ thống servo phức tạp. Đây

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

10

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

là kiểu của thiết bị xuất là cơ cấu của một hệ thống tự động hố và vì thế nó ảnh

hưởng trực tiếp đến quá trình của hệ thống.

1.4. THỜI GIAN QUÉT ( Scan Time)
Q trình của việc đọc tín hiệu nhập, thi hành chương trình và cập nhật xuất

được biết như là “quét “. Thời gian qt thơng thường là q trình liên tục và thi hành
một chuỗi nối tiếp nhau của việc đọc trạng thái trạng thái nhập, xác định mức điều
khiển logic và cập nhật lại việc xuất ra tín hiệu điều khiển. Sự chỉ ra rõ thời gian quét

làm thế nào đề cho bộ điều khiển có thể đáp ứng nhanh đến trường nhập và sự giải đáp
chính xác cho logic điều khiển.

LO Update

Program Scan

Những yếu tố ảnh hưởng đến thời gian quét : Thời gian đòi hỏi đề làm scan đơn có giá
trị thay đổi từ 0.1 ms đến vài chục ms được xác định trên tốc độ truy xuất CPU của nó

và độ dài chương trình của người sử dụng.

2. CÁU HÌNH HỆ THĨNG
2.1. CÁU HÌNH PHẢN CỨNG:
PLC ban chat là bộ điều khiển lập trình và được xem như là máy tính cơng nghiệp,
do cơng nghệ ngày càng cao vì vậy lập trình PLC cũng ngày càng thay đổi về cầu

hình hệ thống mà quan trọng nhất là bộ xử lý trung tâm ( CPU ), sự thay đổi này

theo các cách nhằm làm cải thiện một số tính năng, số lệnh, bộ nhớ, số đầu I/O, téc
độ quét .... Vì vậy xuất hiện rất nhiều loại PLC.

S7-200 là thiết bị điều khiển logic loại nhỏ của hãng Siemens (Đức) có cấu trúc

theo kiểu modul và có các modul mở rộng. Các modul này được sử đụng cho nhiều

ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200 là khối vi xử lý CPU
224:
GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

II

SV thực hiện: Nhóm LI


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

Trong phạm vi giáo trình này ta chỉ chú ý phân tích S7-200 với CPU 224 bao

e

4096 từ đơn ( 4K byte ) thuộc miền nhớ đọc/ghi non-volatile để lưu chương trình
(vùng nhớ có giao diện với EEROM).

e

2560 từ đơn ( 2.5K byte ) kiểu đọc/ghi để lưu đữ liệu trong đó 512 từ đầu thuộc
mién non-volatile.

¢

14 céng vao va 10 cong ra logic.

e_

Có 7 modul để mở rộng thêm cổng vào/ra bao gồm bao gồm cả modul analog.

e_

Tổng số công vào/ra cực đại là 128 công vào và 128 cổng ra.

e

256 Timer chia lam 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 timer l ms, 16 timer 10
ms, va 108 timer 100ms.

¢ 256 b6 dém chia lam ba loại : chỉ đếm tiến, chỉ đếm lùi và vừa đếm tiến vừa đếm
lùi.
e_

688 bit nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc.

e_

Các chế độ ngất và xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc
sườn xuống của xung, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền
xung.

e3 bộ đếm tốc độ cao với nhịp 2 KHz và 7 KHz.
e

2 bộ phát xung nhanh cho đãi xung kiểu PTO hoặc kiểu PWM.

e

2 bộ điều chỉnh tương tự.

e_

Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng

thời gian 190 giờ khi PLC

bị mất nguồn nuôi.

GVHD: Th.S Tran Van Trinh

12

SV thực hiện: Nhóm II


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

ell, |
ng
Đèn báo trạng thái làm -ứ

việc PLC

|

qT

`
Cửa trên: e = Cap nguén PLC
Giao tiệp ra điêu khiên
©

*

——

Cửa bên :
e_

Céng giao tiép may tinh

-+

Cửa dưới:
e _ Giao tiệp vào điêu khiên
e
Dau vao Sensor

Mô tả các đèn báo trên S7-200, CPU 224:
e

SF: dén d6 bao hiệu hệ thống bị hỏng. Đèn sáng lên khi PLC có hỏng
hóc.

e

Run: dén xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện
chương trình được nạp vào trong máy.

¢

Stop: dén vang STOP

chi dinh rang PLC đang ở chế độ dừng. Dừng

chương trình đang thực

hiện lại.

2.2. SO DO DAU DAY:
CPU 224

có hai loại thơng dụng dựa vào ký hiệu trên nắp máy bao

gồm:CPU 224 DC /DC/DC, CPU 224 AC/DC/ RLY.
*Loại CPU 224 DC / DC /DC:
Cần được

cấp nguồn

điện một chiều DC

24V,

các đầu vào và đầu ra

cũng cần được cấp nguồn điện DC 24 V. Sơ đồ đấu dây :

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

13

-

Công tắc định chê độ
làm viêc

S thực hiện: Nhóm II


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

ex Fimo ÊÏT:

24 VDCPower

888
1M 1+

89H88HHHHH8H98S

00

01

02

03

04

2M

2L+ 05

00

01

07

=

z
ct
1M

06

10

11|@| 1+ M

/

=
02

03

SSS

04

05

06

07

2M

Sensor Power

10

SSS

L+ DC

11

12

13

14

15|[M

le

bi Sibibi be ikh

ĐEEE # 4í ((([(f [à({{ [( f‡ se
*Loai CPU 224 AC/ DC/ RLY:
Cần được cấp nguồn điện xoay chiều một pha 220ACV, các đầu vào cần
được cấp nguồn điện DC 24 V và các đầu ra là các rơ le. Sơ đồ đấu đây :

Se 311152110211101,

120/240 VAC

SS@ØẰS6SSSSSSS&SS6G6S®®G

[

1t

00

91

02

03

p

A

04

95

06

®@

3

07

+t—œ——
1KQ ->——F
1M 00

01

02

03

04 05

08 07

2M

10 11

19

11(ƯQ

N tì AC

Sensor Power
56kK2 — Output
12

13 14

15M

vu

|

8&&SSS6S6SS6GS®6S&66®

set ACCC (CALL UGE ne
=

2.3. CONG TRUYEN THONG:
GVHD: Th.S Tran Van Trinh

14

i a

oc

SV thuc hiện: Nhom IT


Đồ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

S7-200 sử dụng cơng truyền thơng nối tiếp RS 485 với phích nối 9 chân để

phục vụ cho việc ghép nói với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác. Tốc độ
truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyền cung cấp của PLC theo

OMA

DUNRWNHKE

5

ST

>

kiểu tự do là từ 300 đến 38.400.
Giải thích

Dat

24VDC

Trun va nhận dữ liệu

Khơng sử dụng

Dat

5VDC (R nội 1000)
24 VDC(120mA max)

Truyền và nhận dữ liệu
Không sử dụng

Sơ đồ chân công truyền thông

Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cơng RS-232 cần có cáp nói PC/PPI với

bộ chuyền đổi RS232/RS485.

Computer

S7-200 CPU

LỊ
STEP 7-Micro/WIN 32

PC/PPI Cable

*CÔNG TÁC CHỌN CHÉ ĐỘ LÀM VIỆC CHO PLC :
Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC nằm ở phía trên, bên cạnh các cơng ra
của 57-200, có ba vị trí cho phép chọn các chế độ làm việc khác nhau cho PLC.

GVHD: Th.S Tran Van Trinh

15

SV thực hiện: Nhóm II


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ. PLC S7-200 sẽ rời
khỏi chế độ RUN

chuyên sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố, hoặc trong

chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi cơng tắc ở chế độ RUN. Nên quan
sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo.

STOP: Cưỡng bức PLC dừng công việc thực hiện chương trình đang chạy và

chuyển sang chế độ STOP. Ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình
hoặc nạp một chương trình mới.

TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định một trong chế độ làm việc cho
PLC hoặc 6 RUN hoac 6 STOP.

*CHINH DINH TUONG TU:
Điều chỉnh tương tự ( 2 bộ trong CPU 224) cho phép điều chỉnh các biến tần
phải thay đổi và sử dụng trong chương trình. Núm chỉnh Analog được lắp đặt dưới
nắp đậy bên cạnh các công ra. Thiết bị chỉnh định có thể quay 270 độ.

*PIN VÀ NGN NI BỘ NHỚ:
Nguồn ni dùng để ni chương trình hoặc nạp một chương trình mới.
Nguồn pin có thể được sử dụng để mở rộng thời gian lưu trữ cho các dữ liệu có
trong bộ nhớ. Nguồn pin tự động chuyền sang trạng thái tích cực nếu như dung lượng
tụ nhớ bị cạn kiệt và nó phải thay thế vào vị trí đó để dữ liệu trong bộ nhớ không bi

mat đi.

3.CÁU TRÚC BỘ NHỚ :
3.1. Phân chia

bộ nhớ:

Bộ nhớ của S7-200 được chia thành bốn vùng với một tụ có nhiệm vụ duy trì
dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định khi mắt nguồn. Bộ nhớ của S7-200 có
tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần các bit nhớ đặc

biệt được ký hiệu bởi SM ( special memory ) chỉ có thê truy nhập dé đọc.

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

16

SV thuc hién: Nhom IT


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC
EEPROM

Miền nhớ ngồi

Vùng đối tượng

Bộ nhớ trong và ngồi của S7-200

e Vùng chương trình: là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các lệnh chương
trình, vùng này thuộc kiểu non-volatile đọc/ ghi được.
e Vùng tham số: là miền lưu trữ các tham số như: từ khoá, địa chỉ trạm....cũng

giống như vùng chương trình vùng tham số thộc kiểu non-volatile đọc/ ghi được.
e Vùng dữ liệu: được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm các
kết quả các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền

thông .... một phần của vùng nhớ này ( IKB đầu tiên đối với CPU 224 ) thuộc kiểu

non-volatile đọc/ ghi được.
e Vung đối tượng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra tương
tự được

đặt trong vùng nhớ cuối cùng, vùng này không thuộc kiểu non-volatile

nhưng đọc/ghi được.
Hai vùng nhớ cuối có ý nghĩa quan trọngtrong việc thực hiện một chương trình,

do vậy sẽ được trình bày chỉ tiết ở mục tiếp theo.
*Ving dữ liệu :
Vùng đữ liệu là một miền nhớ động. Nó có thé duoc truy nhập theo từng bít,

từng byte, từng từ đơn( word ) hoặc theo từng từ kép và được sử dụng làm

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

17

miễn lưu

SV thuc hién: Nhom IT


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC

trữ dữ liệu cho các thuật tốn, các hàm truyền thơng, lập bảng, các hàm dịch chuyên,

xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ...

Ghi các đữ liệu kiểu bảng bị hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu bảng thường
chỉ được sử dụng theo những mục đích nhất định.

Vùng đữ liệu lại được chia ra thành những miền nhớ nhỏ với các công dụng
khác nhau. Chúng được ký hiệu bằng các chữ cái đầu của tên tiếng Anh, đặc trưng cho

công dụng riêng của chúng như sau:
V:

Variable memory.

I:

Input image register.

Q:

Output image register.

M:

Internal memory bits.

SM:

Special memory bits.

Tất cả các miền này đều có thể truy nhập được theo timg bit, timg byte, timg tir

đơn hoặc từ kép.

3.2.THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH:
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vịng lặp được gọi là một

vòng quét ( scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các công
vào vùng đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vịng qt,

chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc ( MEND).
Sau giai đoạn thực hiện chương

trình là giai đoạn truyền thơng nội bộ và kiểm lỗi.

Vịng qt được kết thúc bằng giai đoạn chuyến các nội dung của bộ đệm ảo tới các
công ra.

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

18

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC
Chun dữ liệu

từ bộ -đệm ảo ra
ngọai vi

Sf

8s

dữ liệu

ừ ngoại vi

vào bộ đệm

Truyền thôn
Re
và tự kiêm tra

thực hiện
chương trình

Vong quét ( scan) trong S7-200
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. việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn I và 4 do CPU
quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho đừng mọi công việc
khác, ngay cá chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với
cổng vào/ra.
Nếu sử dụng các chế độ ngắt. Chương trình con tương ứng với từng tín hiệu
ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương trình xử lý

ngắt chỉ được thực hiện trong vịng qt khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy

ra ở bat cứ điểm nào trong vịng qt.

3.3.CÁU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH CỦA S7-200:
Có thể lập trình cho S7-200 bằng cách sử dụng một trong những phần mềm sau :
STEP 7 - Micro/DOS.
STEP 7 — Micro/Win.
Những phần mềm này đều có thể cài đặt được trên các máy lập trình họ PG7xx
và các máy tính cá nhân( PC).

Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính
(main program) và sau đó đến các chương trình con và các chương trình xử lý ngắt
được chỉ ra sau đây:
GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

19

SV thực hiện: Nhóm LI


ĐỒ án 2

Mơ hình thí nghiêm PLC
e

Chương

trình chính được

kết thúc bằng

lệnh kết thúc chương

trình

(MEND).
e

Chuong trinh con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình
con phải được

viết sau lệnh

kết thúc

chương

trình chính,

đó là lệnh

MEND.
e_

Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phận của chương trình. Nếu cần

sử dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chưong trình
chính MEND.
Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình
chính sau đó đến ngay các chương trình xử lý ngắt. Bằng cách viết như vậy, cấu trúc
chương trình được rõ ràng và thuận tiện hơn cho việc đọc chương trình sau này. Có

thể tự do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt đằng sau chương
trình chính.

GVHD: Th.S Trân Văn Trinh

20

SV thực hiện: Nhóm LI