BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH CỠ NHỎ NGÀNH/NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Quảng Ninh, năm 2018 CHƯƠNG 1: ĐIỀU KHIỂN, LẬP TRÌNH CỠ NHỎ Tổng quan chung Logo hãng Siemens 1.1 Tổng quan lập trình cỡ nhỏ 1.1.1.Tổng quan lập trình cỡ nhỏ Trong q trình thực khí hố - đại hố ngành cơng nghiệp nên việc yêu cầu tự động hoá dây chuyền sản xuất ngày tăng Tuỳ theo yêu cầu cụ thể tự động hố cơng nghiệp địi hỏi tính xác cao nên kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi thiết bị thay đổi phương pháp điều khiển Trong lĩnh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng phương pháp điều khiển lập trình  Phương pháp điều khiển nối cứng: Trong hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia làm hai loại: nối cứng có tiếp điểm nối cứng khơng tiếp điểm  Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: dùng khí cụ điện contactor, relay, kết hợp với cảm biến, đèn, cơng tắc… khí cụ nối lại với thành mạch điện cụ thể để thực u cầu cơng nghệ định Ví dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động – tam giác, mạch điều khiển nhiều động chạy tuần tự…  Đối với nối cứng không tiếp điểm: dùng cổng logic bản, cổng logic đa chức hay mạch (gọi chung IC số), kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… chúng nối lại với theo sơ đồ logic cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Các mạch điều khiển nối cứng sử dụng linh kiện điện tử công suất SCR, Triac để thay contactor mạch động lực Trong hệ thống điều khiển nối cứng, linh kiện hay khí cụ điện nối vĩnh viễn với Do muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối lại tồn mạch điện Khi với hệ thống phức tạp khơng hiệu tốn  Phương pháp điều khiển lập trình được: Đối với phương pháp điều khiển lập trình ta sử dụng phần mềm khác với trợ giúp máy tính hay thiết bị lập trình trực tiếp thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi Ví dụ như: LOGO!, EASY, ZEN SYSWIN, CXPROGRAM… Chương trình điều khiển ghi trực tiếp vào nhớ điều khiển hay máy tính Để thay đổi chương trình điều khiển ta cần thay đổi nội dung nhớ điều khiển, phần nối dây bên không bị ảnh hưởng Đây ưu điểm lớn điều khiển lập trình Các ứng dụng công nghiệp dân dụng Các điều khiển lập trình loại nhỏ nhờ có nhiều ưu điểm tính tích hợp bên nên sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng như:  Trong công nghiệp:  Điều khiển động  Máy công nghệ  Hệ thống bơm  Hệ thống nhiệt …  Trong dân dụng:  Chiếu sáng  Bơm nước  Hệ thống báo động  Tưới tự động … 1.1.2 Ưu điểm nhược điểm Một thiết bị có ưu điểm nhược điểm tuỳ theo loại mà số ưu, nhược điểm nhiều hay  Ưu điểm:  Kích thước nhỏ, gọn, nhẹ  Sử dụng nhiều cấp điện áp  Tiết kiệm không gian thời gian  Giá thành rẻ  Lập trình trực tiếp thiết bị phím bấm có hình giám sát  Nhược điểm:  Số ngõ vào, không nhiều nên không phù hợp cho điều khiển yêu cầu điều khiển phức tạp  Ít chức tích hợp bên  Bộ nhớ dung lượng nhỏ 1.2 Bộ điều khiển lập trình Logo 1.2.1 Phân loại kết cấu phần cứng Logo! điều khiển lập trình loại nhỏ đa chức siemens, chế tạo với nhiều loại khác để phù hợp cho ứng dụng cụ thể Do sử dụng nhiều mức điện áp vào khác như: 12VDC, 24VAC, 24VDC, 230VAC có ngõ số ngõ relay Logo! có chức sau: Các chức thơng dụng lập trình Lọai có hình dùng cho vận hành hiển thị Bộ nguồn tích hợp bên Cổng giao tiếp cáp nối với PC Các chức thông dụng như: hàm thời gian, tạo xung, chức On/Off… Các định thời ngày, tuần, tháng, năm, Các vùng nhớ trung gian Các ngõ vào, mở rộng tuỳ thuộc vào dạng logo! Các dạng logo! có:  LOGO! dạng chuẩn (cơ bản) Logo! dạng chuẩn có hai loại: dạng có hiển thị dạng khơng hiển thị Có ngõ vào ngõ Kích thước 72 * 90 * 55 mm Có 19 chức tích hợp bên trong(6 hàm bản, 13 hàm đặc biệt) Có đồng hồ bên trong, lưu liệu 80 sau nguồn Có khả lập trình tối đa 56 hàm Có khả tích hợp Có đếm thời gian Có chốt trạng thái Có đầu vào 1KHz logo! 12RC, 24RC Bảng thông số kỹ thuật Thông số kỹ Logo! 12/24Rco thuật Logo! 12/24RC Logo! 24 Số đầu vào 8 Số đầu vào 2(0 – 10V) liên tục 2(0 – 10V) Điện áp đầu DC 12/24V vào 10.8 – 28.8VDC Khoảng giới max: 4VDC hạn min: 8VDC Tín hiệu '0' DC 24V Tín hiệu '1' Dịng vào điện 1.5mA (12VDC) Số đầu Dòng tục Relay liên 10A cho trở 20.4 28.8VDC Logo! 24RC Logo! 230RC Logo! 24RCo Logo! 230RCo 6 AC 24V AC 115/230V – 20.4 28.8VAC – 85 – 256VAC max: 40VDC max: 5VDC max: 5VDC min: 12VDC min: 12VDC 1.5mA 2.5mA 0.05mA Transistor Relay Relay tải 0.3A 3A cho tảI cảm min: 79VDC 10A cho tải 10A cho tải trở trở 3A cho tải cảm 3A cho tải cảm Bảo vệ ngắn Yêu cầu cầu chì điện tử (xấp xỉ Yêu cầu cầu Yêu cầu cầu mạch bên ngồi 1A) chì bên ngồi chì bên ngồi Tần số 2Hz cho tải trở 10Hz 2Hz cho tải trở 2Hz cho tải trở chuyển mạch 0.5Hz cảm cho tải Tổn hao 0.1 – 1.2w(12V) lượng 0.2 – 1.6w(24V) 0.5Hz cho tải 0.5Hz cho tải cảm cảm 0.2 – 0.5V Các đồng hồ 8/10 bên trong/ trì nguồn Cáp nối 8w 2.3 – 4.6w(230V) 8/10 2*1.5mm2, 1*2.5mm2 Nhiệt độ - +55oC môi trường Nhiệt độ lưu - 40 – 70oC kho Chống nhiểu đến En 55011(giới hạn giá trị cấp B) Cấp bảo vệ IP 20 Xác nhận Theo VDE 0031, IEC 1131, UL, FM, CSA, Lắp đặt Trên ray DIN mm rộng khối Kích thước 72*90*55mm  LOGO! dạng dài (Loại L) Có loại: 12RCL, 24L, 24RCL, 230RCL Kích thước 126 * 90 * 55 mm 1.1 – 3.5w(115V) 8/10 Có 19 chức tích hợp bên trong(6 hàm bản, 13 hàm đặc biệt) Có 12 ngõ vào ngõ Có 56 chức Có chốt trạng thái Tích hợp bên kiểu trì nguồn 80 nguồn cho logo! 12RCL, 24RCL, 230RCL Có đầu vào 1KHz logo! 12RCL, 24RC, 24L Có đếm thời gian vận hành Khả nhớ tích hợp sẵn Ngồi chức phát xung cho phép người dùng đặt tỉ số thời gian mức cao thời gian mức thấp xung Người dùng muốn bảo vệ chương trình khỏi bị chép dùng tính bảo vệ với card nhớ tùy chọn Dùng card màu đỏ giữ chương trình điều khiển khỏi bị chép thay đổi Dùng card màu vàng để chép chương trình điều khiển nhanh chóng dễ dàng Bảng thơng số kỹ thuật Thông số kỹ Logo! 12RC thuật Logo! 24L Logo! 24RCL Logo! 230RCL Số đầu vào 12 12 12 12 Điện áp đầu DC 12V DC 24V DC 24V AC 115/230V vào 10.8 – 20.4 – 20.4 – 85 – 256VAC Khoảng giới 15.6VDC 28.8VDC 28.8VDC max: 40VDC hạn max: 4VDC max: 5VDC max: 5VDC min: 79VDC Tín hiệu '0' min: 8VDC min: 12VDC min: Tín hiệu '1' 12VAC/DC Dòng điện vào 1.5mA 5mA 5mA 2mA Số đầu Relay TRansistor Relay Relay Dòng liên tục Trên cực: 0.3A Trên cực: Trên cực: 10A cho tải trở 10A cho tải 10A cho tải trở trở 3A cho tải cảm 3A cho tải cảm 3A cho tải cảm Bảo vệ ngắn Yêu cầu cầu điện tử (xấp xỉ Yêu cầu cầu u cầu cầu mạch chì bên ngồi 1A) chì bên ngồI chì bên ngồi (lớn 16A) (lớn 16A) (lớn 16A) Tần số chuyển 2Hz cho tải trở 10Hz mạch 0.5 Hz cho tải 2Hz cho tải trở 2Hz cho tải trở 0.5 Hz cho tải 0.5 Hz cho tải cảm Tổn hao – w lượng 0.2 – 0.8w cảm cảm 0.3 – 2.9w 1.5 – 7.5w(115V) 3.4 – 9.2w(230V) Các đồng hồ 8/10 bên trong/ trì nguồn Cáp nối 8/10 8/10 2*1.5mm2, 1*2.5mm2 Nhiệt độ môi - +55oC trường Nhiệt độ lưu - 40 – 70oC kho Chống nhiểu đến En 55011(giới hạn giá trị cấp B) Cấp bảo vệ IP 20 Xác nhận Theo VDE 0031, IEC 1131, UL, FM, CSA, phê chuẩn hội tàu thuỷ Lắp đặt Trên ray DIN mm rộng khối Kích thước 126*90*55mm  LOGO! Bus Có loại 24RCLB11, 230RCLB11 Có 19 chức tích hợp sẵn Có 56 chức Kích thước 126* 90* 55mm Có đếm thời gian làm việc Có 12 ngõ vào ngõ Tích hợp bên trong, lưu trữ lượng 80 logo! 24RCLB11, 230RCLB11 Có đầu vào 1KHz logo! 24RCLB11, 230RCLB11 Logo! bus có giao tiếp Asi Logo! trao đổi thông tin qua mạng với điều khiển cấp cao như: Simatic S7 200 Logo! bus chuyển sang hoạt động chế độ độc lập lúc mạng có lỗi, tự hoạt động Ngồi logo! bus có thêm đầu ảo để thay đổi liệu bus Asi(kết nối với cảm biến) Bảng thông số kỹ thuật Thông số kỹ thuật Logo! 12RC Logo! 230RCL Số đầu vào 12 12 Số đầu vào Asi 4 Điện áp đầu vào DC 24V AC 115V Điện áp cấp 12V 230V Khoảng giới hạn 20.4 – 28.8VDC 85 – 256VDC Tín hiệu '0' max: 5VDC max: 40VDC Tín hiệu '1' min: 15VDC min: 79VDC Dòng điện vào 5mA 2mA Số đầu Relay Transistor Dòng liên tục Trên cực: Trên cực: 10A cho tải trở 10A cho tải trở 3A cho tải cảm 3A cho tải cảm Bảo vệ ngắn mạch Yêu cầu cầu chì bên ngồi u cầu cầu chì bên ngồi (lớn 16A) (lớn 16A) Tần số chuyển mạch 2Hz cho tải trở 2Hz cho tải trở 0.5 Hz cho tải cảm 0.5 Hz cho tải cảm 0.3 – 2.9w 1.5 – 7.5w(115V) Tổn hao lượng 3.4 – 9.2w(230V) Các đồng hồ bên trong/ 8/10 trì nguồn 8/10 Cáp nối 2*1.5mm2, 1*2.5mm2 Nhiệt độ môi trường - +55oC Nhiệt độ lưu kho - 40 – 70oC Chống nhiểu đến En 55011(giới hạn giá trị cấp B) Cấp bảo vệ IP 20 Tiêu chuẩn Theo VDE 0031, IEC 1131, UL, FM, CSA Lắp đặt Trên ray Kích thước 126*90*55mm 1.2.2 Các kí hiệu vỏ Logo 12: Sử dụng điện áp 12VDC 24: Sử dụng điện áp 24VDC, 24VAC 230: Sử dụng điện áp 115/230VAC R: Ngõ relay (khơng có R ngõ transistor) O: Khơng có hiển thị L: Lọai dài, có số I/O gấp đơi loại C: Có định thời ngày tuần B11: Kết nối với mạng Asi DM: Modul mở rộng tín hiệu I/O số (digital) AM: Modul mở rộng tín hiệu tương tự (analog) 1.2.3 Khả mở rộng Logo Việc mở rộng logo! phụ thuộc vào yêu cầu hệ thống điều khiển cần nhiều ngõ vào, Từ ta tiến hành kết nối Modul mở rộng lại với Hình 1.8 Các khối Modul mở rộng Hiện có dạng modul sau:  Modul dạng số:  DM8 230R Điện áp nguồn 120/230 VAC/DC Có ngõ vào 120/230 VAC/DC Có ngõ relay 5A  DM8 24 Điện áp nguồn 24VDC Có ngõ vào 24VDC Có ngõ transistor 0,3A  DM8 12/24VDC Điện áp nguồn 12/24VDC Có ngõ vào 12/24VDC Có ngõ relay 5A  DM8 24R Điện áp nguồn 24VDC/AC Có ngõ vào 24VDC/AC Có ngõ relay 5A  Modul tương tự 2.5 Các lệnh vào/ra đơn giản PLC  Các lệnh thay đổi ngăn xếp Load (LD): lệnh LD nạp giá trị tiếp điểm vào bit ngăn xếp, giá trị cũ lại ngăn xếp bị đẩy xuống bit Load Not (LDN): lệnh LDN nạp giá trị nghịch đảo tiếp điểm vào bit ngăn xếp, giá trị cũ lại bị đẩy xuống bít Hình 2.2: Trạng thái ngăn xếp trước sau lệnh LD; LDN Cú pháp: LD n; LDN n n : I, Q, M, SM, T, C, V (bit) OUTPUT (=): Lệnh chép nội dung bit ngăn xếp vào bit định lệnh Nội dung ngăn xếp không bị thay đổi  Các lệnh đại số Boolean Trong LAD lệnh biểu diễn qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song tiếp điểm thường đóng tiếp điểm thường mở STL sử dụng lệnh A (And) hay o (Or) cho hàm hở lệnh AN (And Not), ON (Or Not) cho hàm kín Giá trị ngăn xếp thay đổi phụ thuộc vào lệnh (Bảng 2) Ngoài lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, s7-200 lệnh đặc biệt biểu diễn phép tính đại số Boolean cho bit ngăn xếp, gọi lệnh Stack Logic Đó lệnh ALD (And load), OLD (Or Load), LPS (Logic push), LRD (Logic read) LPP (logic Pop) Lệnh Stack Logic dùng để tổ hợp, chụp xoá mệnh đề logic LAD khơng có đếm dành cho lệnh Stack Logic STL sử dụng lệnh Stack Logic để thực phương trình tổng thể có nhiều biểu thức (Bảng 2.3) Bảng 2: Các lệnh đại số STL Lệnh Mơ tả lệnh O n Lệnh thực tốn tử A O giá trị logic tiếp n: I, Q, M, điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết SM, ghi lại vào bit ngăn xếp T, C, V (bit) Lệnh thực toán tử A O giá trị logic nghịch đảo tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết A n ON n AN n Toán hạng ghi lại vào bit ngăn xếp OI n AI n ONI n ABI n Lệnh thực tức thời toán tử A O giá trị logic n: I (bit) tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit ngăn xếp Lệnh thực tức thời toán tử A O giá trị logic nghịch đảo tiếp điểm n giá trị bit ngăn xếp Kết ghi lại vào bit ngăn xếp Bảng 3: Một số lệnh thường gặp Lệnh Mô tả lệnh ALD Thực phép A bít thứ bít thứ ngăn xếp Kết khơng có ghi vào bít thứ Giá trị cịn lại ngăn xếp kéo lên bít OLD Thực phép O bít thứ bít thứ ngăn xếp Kết khơng có ghi vào bít thứ Giá trị cịn lại ngăn xếp kéo lên bít LPS Lệnh logic Push, chép bít ngăn xếp khơng có LRD bị đẩ xếpốlên giá trị thứ Sao chép ứgiá trị thứị hai ngăn khơng có LPP Lệnh kéoị ngănạ xếpữ lên bit Giá trị bit sau khơng có ể Tốn hạng ướ Trên hình kết thực hai lệnh ALD OLD Hình 2.3: Thực lệnh ALD OLD 2.6 Timer Timer tạo thời gian trễ tín hiệu vào tín hiệu Nếu ký hiệu tín hiệu (logic) x(t) thời gian trễ tạo timer τ tín hiệu đầu timer x(t-τ) S7-200 có 64 timer (với CPU 212) 128 timer (với CPU 214) chia làm loại khác nhau, là: - Timer tạo thời gian trễ khơng có nhớ (On-delay timer), ký hiệu TON - Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On-delay timer), ký hiệu TONR Hai kiểu timer S7-200 (TON TONR) bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ thời điểm có sườn lên tín hiệu đầu vào, tức tín hiệu đầu vào chuyển trạng thái logic từ lên 1, gọi thời điểm timer kích, khơng tính khoảng thời gian đầu vào có giá trị logic vào thời gian trễ tín hiệu đặt trước Khi đầu vào có giá trị logic 0, TON tự động reset cịn TONR không tự động Reset Timer TON dùng để tạo gian trễ khoảng thời gian (miền liên thơng), cịn với TONR thời gian trễ tạo nhiều khoảng thời gian khác Timer TON TONR bao gồm loại với độ phân giải khác nhau, độ phân giải 1ms, 10ms 100ms Thời gian trễ τ tạo tích độ phân giải timer giá trị đặt trước cho timer Ví dụ timer có độ phân giải 10ms giá trị đặt 50 thời gian trễ τ=10x50=500ms Timer S7-200 có tính chất sau: - Các timer điều khiển cổng vào giá trị đếm tức thời Giá trị đếm tức thời timer nhớ ghi byte (T-word) timer, xác định khoảng thời gian trễ kể từ timer kích Giá trị đặt trước timer ký hiệu rong LAD STL PT Giá trị đếm tức thời ghi T-word thường xuyên so xánh với giá trị đặt trước timer - Mỗi timer, thi byte T-word lưu giá trị đếm tức thời cịn có bit, ký hiệu T-bit, trạng thái logic đầu Giá trị logic phu thuộc vào kết so sánh giá trị đếm tức thời với giá trị đặt trước - Trong khoảng thời gian tín hiệu x(t) có giá trị logic 1, giá trị đếm tức thời Tword cập nhật thay đổi tăng dần đạt giá trị cực đại Khi giá trị đếm tức thời lớn hay giá trị đặt trước, T-bit có giá trị logic Bảng mô tả kiều timer độ phân giải ứng với CPU 212 CPU 214 Bảng 4: Các loại Timer CPU 212 CPU 214 Lệnh TON TONR Độ phân giải Giá đại trị cực CPU 212 CPU 214 1ms 32,767s T32 T32, T96 10ms 327,67s T33-T36 T33-T36, T97-T100 100ms 3276,7s T37-T63 T37-T63, T101-T127 1ms 32,767s T0 T0, T64 10ms 327,67s T1-T4 T1-T4, 65-T68 100ms 3276,7s T5-T31 T5-T31, T69-T95 Cú pháp khai báo sử dụng timer LAD, bao gồm loại sau: 2.6.1 On - delay Timer (TON) - Cú pháp: Hình 2.18: Khai báo sử dụng TON Khai báo timer số hiệu Txx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ đầu vào IN kích Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước PT T-bit có giá trị logic Có thể reset timer kiểu TON lệnh R giá trị logic đầu vào IN 2.6.2 Retentive On-Delay Timer(TONR) - Cú pháp: Hình 2.19: Khai báo sử dụng TONR Cú pháp khai báo sử dụng timer STL sau: Khai báo timer S7200 lệnh có điều kiện Tại thời điểm khai báo tín hiệu đầu vào có giá trị logic giá trị logic bit ngăn xếp Bảng 5: Các bước khai báo sử dụng Timer STT Mô tả TON Txx n Khai báo timer số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ bit đầu ngăn xếp có giá trị logic Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước n T-bit có giá trị Có thể reset timer kiểu TON lệnh R giá trị logic đầu vào TONR Txx n Khai báo timer số hiệu xx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ bit ngăn xếp có giá trị logic Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước n T-bit có giá trị logic Chỉ reset timer kiểu TONR lệnh R cho T-bit Khi sử dụng timer kiểu TONR, giá trị đếm tức thời lưu lại không bị thay đổi khoảng thời gian tín hiệu đầu vào logic Giá trị T-bit khơng nhớ mà hồn toàn phụ thuộc vào kết so sánh giá trị đếm tức thời giá trị đặt trước Các timer đặt tên Txx, xx số hiệu timer Txx đồng thời đại hình thức T-word T-bit timer Tuy chúng có địa hình thức, song T-word T-bit phân biệt với nhờ kiểu sử dụng lệnh với Txx Khi dùng lệnh làm việc với từ, Txx hiểu T-word, ngược lại sử dụng lệnh làm việc với tiếp điểm, Txx hiểu T-bit Khi timer reset, T-word T-bit đồng thời xố có giá trị Đối với timer TON có hai phương pháp reset xố tín hiệu đầu vào dùng lệnh R Cịn timer TONR có phương pháp reset dùng lệnh R (R Txx K1) Ví dụ 7: Cách khai báo sử dụng sử dụng timer kiểu TON Khi ngõ vào I0.0 =1 Timer T37 kích , Nếu sau 10x100ms =1s I0.0 giữ trạng thái bit T37 lên ( Khi Q0.0 lên ) Nếu I0.0 =1 khơng đủ thời gian 1S bit T37 khơng lên Ví dụ 8: Cách khai báo sử dụng sử dụng timer kiểu TONR Ngõ vào I0.0 có tác dụng kích thời gian cho Timer,khi ngõ I0.0 =1 thời gian Timer tính,khi I0.0=0 thời gian khơng bị Reset 0.Khi đủ thời gian Bit T1 lên Thời gian Timer bị Reset có tín hiệu Reset Timer ( tín hiệu từ ngõ I0.1)  Cập nhật timer có độ phân giải 1ms CPU S7-200 có timer có độ phân giải 1ms cho phép PLC cập nhật thay thay đổi giá trị đếm tức thời T-word 1ms lần Các timer với độ phân giải thấp có khả điều khiển xác thao tác Ngay sau timer với độ phân giả 1ms kích, việc cập nhật để thay đổi giá trị đếm tức thời T-word hoàn toàn tự động Chỉ nên đặt giá trị nhỏ cho PT timer có độ phân giải 1ms Tần số cập nhật để thay đổi giá trị đếm tức thời T-bit timer có độ phân giải 1ms khơng phụ thuộc vào vòng quét (scan) cảu điều khiển vịng qt chương trình chạy Giá trị đếm tức thời T-bit timer cập nhật vào thời điểm vòng quét cập nhật nhiều lần một vịng qt thời gian vịng qt lớn 1ms Do việc cập nhật T-word timer với độ phân giải 1ms hoàn toàn tự động nên thời gian trễ bị trơi khoảng thời gian 1ms Bởi vậy, ví dụ để có thời gian trễ không 56ms ta nên đặt giá trị ban đầu cho PT 57 Thực lệnh R (reset) timer có độ phân giải 1ms trạng thái làm việc có nghĩa đưa timer trạng thái ban đầu, giá trị đếm tức thời timer đưa T-bit nhận giá trị logic  Cập nhật timer có độ phân giải 10ms CPU S7-200 có timer với độ phân giải 10ms Sau kích, việc cập nhật T-word T-bit để thay đổi giá trị đếm tức thời trạng thái logic đầu timer không phụ thuộc vào chương trình tiến hành hồn tồn tự động vòng quét lần vào thời điểm đầu vòng quét Thực lệnh R timer có độ phân giải 10ms trạng thái làm việc đưa timer trạng thái ban đầu đưa T-word T-bit giá trị Do việc cập nhật T-word timer thực tự động vòng quét lần nên thời điểm thay đổi giá trị đếm tức thời giá trị logic T-bit timer bị trơi khoảng 10ms Bởi vậy, ví dụ để tạo khoảng thời gian trễ 140ms, nên chọn giá trị đặt trước cho timer có độ phần giải 10ms PT=15  Cập nhật timer có độ phân giải 100ms Hầu hết timer S7-200 timer có độ phân giải 100ms Giá trị để lưu trữ timer 100ms tính đầu vịng qt thời gian để tính khoảng thời gian từ đầu vịng qt trước Việc cập nhật để thay đổi giá trị đếm tức thời timer tiến hành thời điểm có lệnh khai báo cho timer chương trình Bởi trình cập nhật giá trị đếm tức thời q trình tự động khơng thiết phải thực lần thời gian vòng quét timer kích Đối với trường hợp lệnh timer 100ms khai báo nhiều lần vịng qt xảy trường hợp giá trị lưu trữ bị cộng nhiều lần với giá trị đếm tức thời, nên sử dụng lệnh khai báo timer 100ms xác lần vòng quét  Hiệu việc cập nhật giá trị đếm tức thời timer 1ms, 10ms, 100ms Việc cập nhật giá trị đếm tức thời timer với độ phân giải khác thực thời điểm khác phụ thuộc vào sử dụng timer Ví dụ sau mơ khác với loại timer đặt thời gian 300ms - Trong trường hợp sử dụng timer 1ms, Q0.0 có giá trị logic khoảng thời gian vòng quét thời điểm cập nhật giá trị tức thời xảy trước tiếp điểm thường mở T32 tiếp điểm thường đóng T32 chuyển trạng thái - Trong trường hợp sử dụng timer có độ phân giải 10ms, Q0.0 ln có giá trị logic bít T33 có giá trị logic đầu vịng qt sau bị chuyển trạng thái - Trong trường hợp sử dụng timer 100ms, Q0.0 ln có giá trị logic khoảng thời gian vòng quét giá trị đếm tức thời giá trị đặt trước Hình 2.20:Ảnh hưởng độ phân giải đến đầu timer Việc sử dụng tiếp điểm thường đóng Q0.0 làm tín hiệu đầu vào cho timer đảm bảo Q0.0 có giá trị logic vòng quét thời điểm mà giá trị đếm timer đạt giá trị đặt trước PT: Hình 2.21: Khắc phục ảnh hưởng độ phân giải đến đầu timer 2.7 Counter Counter đếm thực chức đếm sườn xung S7-200 đếm S7-200 chia làm hai loại: đếm tiến (CTU) đếm tiến/lùi (CTUD) Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên tín hiệu logic đầu vào, tức đếm số lần thay đổi trạng thái từ lên tín hiệu Số sườn xung đếm được, ghi vào ghi byte đếm gọi C-word Nội dung C-word gọi giá trị đếm tức thời, so sánh với giá trị đặt trước đếm, ký hiệu PV Khi giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước đếm báo ngồi cách đặt giá trị logic vào C-bit Trường hợp giá trị đếm tức thời nhở giá trị đặt trước C-bit có giá trị logic Khác với timer, đếm CTU có chân nối với tín hiệu điều khiển xố để thực việc đặt lại chế độ ban đầu (reset) cho đếm, ký hiệu R LAD hay quy định trạng thái logic bit ngăn xếp STL Bộ đếm reset tín hiệu xố có mức logic lệnh R thực với C-bit Khi đếm reset, C-word C-bit có giá trị - Cú pháp hai đếm CTU CTUD s7-200 Hình 2.22: Khai báo sử dụng Counter Bộ đếm tiến/lùi CTUD đến tiến gặp sườn lên xung vào cổng đếm tiến (ký hiệu CU LAD) bit thứ ngăn xếp STL đếm lùi gặp sườn lên xung vào cổng đếm lùi (ký hiệu CD LAD) bit thứ ngăn xếp STL - Giống đếm CTU, đếm CTUD đưa trạng thái khởi phát ban đầu cách: + Khi đầu vào chân xoá, ký hiệu R LAD bit thứ ngăn xếp STL có giá trị logic + Bằng lệnh R với C-bit CTUD có giá trj đếm tức thời giá trị đếm lưu trữ ghi byte C-word đếm Giá trị đếm tức thời so sánh với giá trị đặt trước PV đếm Nếu giá trị đếm tức thời lớn giá trị đặt trước C-bit có giá trị logic Cịn trường hợp khác C-bit có giá trị logic Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đếm tức thời từ đến 32.767 Bộ đếm tiến/lùi CTUD có miền giá trị đếm tức thời -32.768 đến 32.768 Về nguyên lý hoạt động, mơ tả sau: 2.7.1 Counter up (CTU) Khai báo đếm tiến theo sườn lên CU Khi giá trị đếm tức thời C-word Cxx lớn giá trị đặt trước PV, C-bit có giá trị logic Bộ đếm reset đầu vào R có giá trị logic Bộ đếm ngừng C-word đạt giá trị cực đại 32.767 Các toán hạng Cxx CPU 212: 0-47 (word) CPU214: 0-47, 80-127 PV VW, T, C, IW, (word) QW, MW, SMW, AC, AIW, số, *VD, *AC 2.7.2 Counter up – down (CTUD) Khai báo đếm tiến/lùi, đếm tiến theo sườn lên CU đếm lùi theo sườn lên CD Khi giá trị đếm tức thời C-word lớn giá trị đặt trước PV, C-bit có giá trị logic bằng1.Bộ đếm ngừng đếm tiến C-word đạt giá trị 32,767 ngừng đến lùi đạt giá trị cực tiểu -32,767, CTUD reset đầu vào R có giá trị logic Các toán hạng : Cxx CPU 212: 48-63 (word) CPU 214: 48-79 PV VW, T, C, IW, (word) QW, MW, SMW, AC, AIW, số, *VD, *AC Các đếm đánh số từ 0-63 (với CPU 212) từ 0-127 (với CPU 214) ký hiệu Cxx, xx số thứ tự đếm Ký hiệu Cxx đồng thời địa hình thức C-word C-bit Phần mềm lập trình PLC S7-200 phần mềm mô S7-200 Simulator 3.1 Phần mềm lập trình PLC S7-200 Sau kiểm tra nhớ, ổ cứng hồn tồn có đủ khả để cài phần mềm STEP – Micro/win vào ổ cứng, tiến hành bước: 1/ Chèn đĩa CD vào ổ CD máy tính 2/ Kích chuột vào nút start để mở menu Window 3/ Kích chuột vào mục Run menu 4/ Nếu cài đặt từ: + Disk A: Trong hộp thoại Run, gõ a:\setup enter + CD: Trong hộp thoại Run, gõ e:\setup enter 5/ Sau nhận dẫn thao tác hình 6/ Khi kết thúc việc cài đặt, hộp thoại setup PG/PC Interface tự động xuất Kích Cancle để trở cửa sổ step Micro/win Sau cài đặt xong bắt đầu soạn thảo chương trình cách nhấp đúp vào biểu tượng phần mềm để làm việc với giao diện hình 3.2 Phần mềm mô S7-200 Simulator Hướng dẫn sử dụng phần mềm viết chương trình Simatic S7.200: Bước 1: Sau cài đặt, hình desktop xuất biểu tượng chương trình: Nhấn đúp (2 lần) chuột trái vào biểu tượng để vào hình soạn thảo chương trình hình 1-1 Hình 2.1 Màn hình soạn thảo Từ hình soạn thảo, ý đến cơng cụ (toolbar) hình 2.2, toolbar có biểu tượng với chức sau Hình 2.2 Thanh cơng cụ Ø Chọn ngõ vào: Từ Network kích chuột vào mũi tên vng hình 2-3 Hình 2-3 Sau nhấp vào biểu tượng contact hình 2-4 Hình 2-4 Chọn cơng tắc thường mở đóng Muốn chọn cơng tắc thường mở hay thường đóng tùy vào người lập trình muốn viết chương trình Giả sử chọn ngõ vào thường mở (nút mở) giao diện hình 2.5 Đây ngõ vào nối với PLC Tên ngõ vào : Từ I0.0 ¸ I0.7 & I1.0 ¸ I1.5 (có tất 14 ngõ vào) Ø Chọn ngõ : Di chuyển chuột cuối nhánh phía bên phải hình 2-5 Sau nhấp vào biểu tượng Coil hình 2-6 Hình 2.6 Chọn coil (tơ xanh) có hình 2-7 Hình 2.7 Đây ngõ nối với cấu chấp hành Tên ngõ : Từ Q0.0 ¸ Q0.7 & Q1.0 ¸ Q1.1 (có tất 10 ngõ ra) Sau gõ tên ngõ ra, giao diện hình 2-8 Hình 2-8 Bước 2: Sau lập trình xong, tiến hành Download chương trình vào PLC, thực sau: Chọn biểu tượng Download, nhấn OK để tiến hành Download, sau thời gian báo “Download was successful” (Download thành cơng) nhấn OK Sau nhấn biểu tượng RUN để chạy chương trình Muốn Stop, chọn biểu tượng STOP Muốn hiển thị trạng thái làm việc hệ thống, chọn biểu tượng Program Status Những sai hỏng thường gặp: Đặt sai tên địa vào, ra: thay I0.0 Q0.0, gõ nhầm IO.O QO.O Do nhập từ bàn phím vào nên ý khác biệt chữ o số không Lấy lệnh không đặt tên đặt sai tên 2.3 Những điều cần biết : Những lệnh nằm hộp (Box) ln ln phải nằm cuối nhánh phía bên phải trước phải lệnh nằm biểu tượng contact lệnh ngõ vào đặc biệt Các lệnh đặc biệt thường dùng: SM0.0, SM0.1, SM0.5 o SM0.0: Lệnh ln ln đóng o SM0.1: Lệnh đóng chu kỳ quét, sau mở o SM0.5: Lệnh tạo xung Hz (0.5 giây đóng, 0.5 giây mở) Các lệnh hỗ trợ xử lý nhiễu viết chương trình (Trong biểu tượng contact) o : Chỉ tác động ngõ vào mức cao (chỉ khoảng thời gian chu kỳ quét) phát sườn xuống tín hiệu đầu vào o : Chỉ tác động ngõ vào từ cao xuống thấp (chỉ khoảng thời gian chu kỳ quét) phát sườn lên tín hiệu đầu vào o : Đảo giá trị logic bit ngăn xếp Muốn lấy chương trình từ PLC lên phần mềm Simatic S7-200, nhấn vào biểu tượng Upload Nhấn OK để tiến hành Upload, sau thời gian báo “Upload was successful” (Upload thành công), nhấn OK 2.4 Hướng dẫn sử dụng phần mềm mơ Simulation Đây chương trình chạy trực tiếp không cần cài đặt Sau soạn thảo xong chương trình PLC phần mềm Step 7, chọn menu File/Export Sau xuất cửa sổ sau : Lưu file lập trình thư mục dạng *.awl để phần mềm Simulation đọc Mở phần mềm mô nhấn vào biểu tượng giao diện sau: Vào menu Program chọn Load program (hoặc nhấn phím tắt Ctrl+A) Sau tìm đến file *.awl vừa export step nhấn open: Sau load chương trình : xuất vài cửa sổ, có cửa sổ chứa chương trình Để chạy mơ chọn run nút màu xanh Sau chạy chương trình, kết thể sau, thao tác nút ấn đầu vào quan sát theo hình sau: ...CHƯƠNG 1: ĐIỀU KHIỂN, LẬP TRÌNH CỠ NHỎ Tổng quan chung Logo hãng Siemens 1.1 Tổng quan lập trình cỡ nhỏ 1.1.1.Tổng quan lập trình cỡ nhỏ Trong q trình thực khí hố - đại hố ngành cơng nghiệp nên... lớn điều khiển lập trình Các ứng dụng công nghiệp dân dụng Các điều khiển lập trình loại nhỏ nhờ có nhiều ưu điểm tính tích hợp bên nên sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng như:  Trong công nghiệp: ... cho điều khiển yêu cầu điều khiển phức tạp  Ít chức tích hợp bên  Bộ nhớ dung lượng nhỏ 1.2 Bộ điều khiển lập trình Logo 1.2.1 Phân loại kết cấu phần cứng Logo! điều khiển lập trình loại nhỏ