Transcript Tìm hiểu về PLC

Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
TRUNG TÂM THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
BAN CƠ-ĐIỆN TỬ
Mechatronics Department
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
PLC S7 200
Progammable Logic Controller
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
PLC CƠ BẢN
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
PLC (Programmable Logic Controller) là bộ điều khiển logic
lập trình được, được thiết kế nhằm thay thế phương pháp
điều khiển truyền thống dùng rơle và các thiết bị rời cồng
kềnh khác, nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng
và linh hoạt dựa vào việc lập trình trên các thuật toán logic cơ
bản. Ngoài ra nó còn có thể thực hiện những tác vụ khác
như: định thời gian trễ, đếm, tính toán, v.v…
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
Ngày nay PLC được sản xuất bởi rất nhiều hãng khác nhau trên thế giới như:
FESTO, MITSUBISHI, OMRON, ALLEN BRADLEY, LG …và SIEMENS. Các thiết
bị phần cứng và phần mềm của hãng SIEMENS ngày càng được sử dụng rộng
rãi trong các quá trình tự động ở trong các nhà máy. Chúng bao gồm PG (thiết
bị lập trình), họ SIMATIC S5, S7, M5, M7… các bộ phần mềm lập trình, điều
khiển, giám sát, lập cấu hình mạng, giao diện người-máy như: Step7 MicroWin,
Step7, WinCC,…
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Một số ứng dụng PLC
trong công nghiệp
 Thang máy
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Một số ứng dụng PLC
trong công nghiệp

Tủ điện:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Ưu điểm của PLC
 Không cần đấu dây cho sơ đồ điều khiển logic như kiểu Relay.
 Có độ mềm dẻo sử dụng rất cao, muốn thay đổi phương pháp điều
khiển chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển.
 Chiếm vị trí không gian nhỏ trong hệ thống.
 Nhiều chức năng điều khiển.
 Tốc độ xử lý thời gian thực tương đối cao.
 Công suất tiêu thụ nhỏ
 Không cần quan tâm nhiều về vấn đề lắp đặt.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
 PLC Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì:
 Bền trong môi trường công nghiệp.
 Giao diện không thân thiện với người sử dụng.
 Tốc độ xử lý tương đối cao.
 Có nhiều loại khác nhau để lựa chọn tùy nhu cầu sử dụng và độ
phức tạp của hệ thống điều khiển.
 Có khả năng mở rộng số đầu vào/ra khi mở rộng nhu cầu điều
khiển bằng cách nối thêm các khối vào ra chức năng.
 Dể dàng điều khiển và giám sát từ máy tính.
 Giá thành hợp lý tùy vào từng loại PLC
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Kết cấu của PLC:
So với một hệ thống máy tính, PLC khác ở cả hardware (phần cứng),
firmware (chương trình) và software (phần mềm). Tuy vậy về cơ bản,
PLC dựa trên cơ sở một microcomputer.
 Hardware: bao gồm các thiết bị công nghệ, bảng mạch in, các mođun
tích hợp, pin, vỏ…
 Firmware: là một bộ phận phần mềm, nó được cài đặt sẵn và được
cung cấp bởi nhà sản xuất. Nó bao gồm hệ thống lịch trình, được sử
dụng cho việc khởi động sau khi có nguồn cấp vào. Hơn nữa, một PLC
còn có một hệ điều hành, nó được lưu ở trong ROM (bộ nhớ chỉ đọc)
hoặc trong EPROM.
 Software: là chương trình do người sử dụng viết. Chúng thường
được cài ở trong RAM (Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) để có thể chỉnh sửa
được.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
 Các thành phần của PLC:

Bộ Vi xử lý (CPU: Central
Processing Unit)

Một hệ điều hành (software)
để quản lý và thực hiện
chương trình.

Bộ nhớ để lưu chương trình
điều khiển và dữ liệu vào ra.

Các đầu vào, đầu ra để nhập
dữ liệu từ cảm biến và xuất
dữ liệu ra cơ cấu chấp hành.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Nguyên lý hoạt động của PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

LOGO:
Ứng dụng cho các hệ thống nhỏ khoảng vài chục I/O.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC

Simatic S7-200:
- Ứng dụng cho các hệ thống nhỏ có số lượng khoảng 148 I/O
 S7-200 gồm các loại sau:






S7-200 CPU 214
S7-200 CPU 221
S7-200 CPU 222
S7-200 CPU 224
S7-200 CPU 224-XP
S7-200 CPU 226
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
 PLC của SIEMENS

Simatic S7-300: Ứng dụng cho các hệ thống vừa có số lượng vài ngàn I/O.
- Bộ S7-300 CPU 318 có khả năng quản lý: 65,536 đầu vào số, 65,536 đầu ra
số, 4096 đầu vào tương tự, 4096 đầu ra tương tự.
- Simatic S7-300 có các loại CPU sau: CPU 312; CPU 313; CPU314; CPU
315; CPU 317; CPU 318;
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
 Cấu tạo: Bộ PLC gồm các phần sau.

Modul nguồn

Bộ xử lý trung tâm CPU

Bộ xử lý truyền thông CP

Các đầu vào/ra (số và tương tự)

Các Module đặc biệt.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
 Module đầu vào tín hiệu số:
Mô đun đầu vào của một PLC kết nối với cảm biến. Tín hiệu từ cảm
biến được đưa vào bộ điều khiển trung tâm. Mô đun đầu vào có
các chức năng quan trọng sau:
 Nhận biết tín hiệu
 Biến đổi điện áp vào thành tín hiệu logic
 Bảo vệ cảm ứng điện từ điện áp bên ngoài
 Thể hiện tín hiệu
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
1. Giới thiệu chung về PLC
 Module đầu ra tín hiệu số:
Mô đun đầu ra đưa tín hiệu của khối điều khiển trung tâm đến phần
tử điều khiển cuối cùng, nó được thực hiện theo nhiệm vụ điều
khiển. Nhìn từ khía cạnh ứng dụng PLC, mô đun đầu ra có các
chức năng sau:
 Biến điện áp logic thành điện áp điều khiển.
 Bảo vệ điện tử cảm ứng từ điện áp nhiễu từ bộ điều khiển.
 Khuyếch đại công suất để đáp ứng công suất cho phần tử tự
động cuối cùng.
 Bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá tải.
Có 2 cách để đạt được những chức năng trên: là sử dụng rơle
hoặc sử dụng điện tử công suất.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
 Khối xử lý trung tâm
- Thành phần cơ bản của S7 - 200 là khối xử lý trung tâm (CPU: Central
Processing Unit) bao gồm hai chủng loại: CPU 21x và CPU 22x. Mỗi
chủng loại có nhiều CPU. Loại CPU 21x ngày nay không còn sản xuất
nữa, tuy nhiên hiện vẫn còn sử dụng rất nhiều trong các trường học và
trong sản xuất. Tiêu biểu cho loại này là CPU 214.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

CPU 214 có cấu hình như sau:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
 Mô tả các đèn báo trên CPU 214:
- SF (Đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị lỗi. Đèn SF sáng lên khi PLC
có lỗi.
- RUN ( Đèn xanh): cho biết PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện
chương trình được nạp vào trong bộ nhớ chương trình của PLC.
- STOP (Đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định PLC đang ở chế độ dừng.
Dừng chương trình đang thực hiện lại.
- I x.x (Đèn xanh): Đèn xanh ở đầu vào chỉ định trạng thái tức thời của đầu
vào ( x.x = 0.0 - 1.5). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị
logic của đầu vào.
- Qy.y (Đèn xanh): Đèn xanh ở đầu ra chỉ định trạng thái tức thời của đầu ra
(y.y = 0.0 - 1.1). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic
của đầu ra.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Chọn chế độ làm việc cho PLC
Công tắc chọn chế độ làm việc nằm ở phía trên, có ba vị trí cho phép
chọn các chế độ làm việc khác nhau của PLC:
- RUN: Cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ. PLC S722x sẽ rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong
máy có sự cố, hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP.
- STOP: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang
chế độ STOP. Ở chế độ STOP, PLC cho phép hiệu chỉnh, nạp, xóa
một chương trình.
- TERM: Cho phép người dùng từ máy tính quyết định chọn một trong
hai chế độ làm việc cho PLC hoặc RUN hoặc STOP.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
 CPU 214 có các đặc tính như sau:
- Bộ nhớ chương trình (chứa trong EEPROM): 4096 Byte (4 kByte)
- Bộ nhớ dữ liệu: 4096 Byte (trong đó 512 Byte chứa trong EEPROM)
- Số lượng đầu vào: 14 đầu vào tích hợp trong CPU
- Số lượng đầu ra: 10 đầu ra digital tích hợp trong CPU
- Số module mở rộng: tối đa 7 module gồm cả module analog
- Số lượng cổng vào/ra số cực đại: 64
- Số lượng Timer :128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau:
4 Timer 1ms, 16 Timer 10 ms và 108 Timer có độ phân giải 100ms.
- Số lượng Counter: 128 bộ đếm chia làm hai loại: 96 Counter Up và
32 Counter Up/Down.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
 CPU 214 có các đặc tính như sau:
- Bit memory (Vùng nhớ M): 256 bit
- Special memory (SM) : 688 bit dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ
làm việc.
- Có phép tính số học
- Bộ đếm tốc độ cao: 2 counter 2KHz và 1 counter 7KHz
- Đầu vào analog tích hợp sẵn: 2.
- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên
hoặc xuống, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền
xung.
Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ khi
PLC bị mất nguồn nuôi.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Truyền thông CPU 214:
- S7-214 sử dụng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân để
phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm
PLC khác.
- Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud.
- Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua đầu RS-232 cần có cáp nối
PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232/RS485 và qua đầu USB ta có cáp
USB/PPI.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
Truyền thông giữa máy tính, PLC và cơ cấu chấp hành
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Mô đun mở rộng:
Các module mở rộng được chia thành 4 loại chính:
- Module nguồn nuôi (PS: Power Supply): được sử dụng để biến đổi
điện áp 220V thành 24V để cung cấp cho các module khác.
- Module ghép nối (IM: Interface Module): đây là loại module chuyên
dụng có nhiệm vụ nối từng nhóm module mở rộng lại với nhau thành
một khối và được quản lý chung bởi một CPU.
- Module chức năng (FM: Function Module): là loại module chức năng
điều khiển riêng như: module điều khiển động cơ, module PID,
module điều khiển vòng kín,…
- Module truyền thông (CP: Communication Module): phục vụ truyền
thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS
 Module mở rộng vào/ra tín hiệu số:
- Module mở rộng các đầu vào số (DI: Digital Input): Số các đầu vào
số có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy loại module.
- Module mở rộng các đầu ra số (DO: Digital Output): Số các đầu ra
số có thể là 8, 16 hoặc 32 tùy loại module.
- Module mở rộng các đầu vào/ra số (DI/DO: Digital Input/Digital
Output): Số các đầu vào/ra số có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra
tùy loại module.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Mô đun mở rộng analog:
Module A/D:
- Module mở rộng các đầu vào tương tự (AI: Analog Input): chúng chính
là những bộ chuyển đổi tương tự số 12 bit (AD). Số các đầu vào tương
tự có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy loại module.
- Khối đầu vào tương tự AI (Analog Input):
Tín hiệu analog đầu vào có thể là tín hiệu điện áp hoặc dòng điện. Tùy
thuộc vào tín hiệu analog cần đọc là loại nào mà người sử dụng có thể
cài đặt cho phù hợp bằng các công tắc được gắn trên module. Hiện có
các khối đầu vào: 4AI, 8AI. Đối với tín hiệu analog được tạo ra bởi
thermocoupe (cặp nhiệt) và RTD thì sử dụng các module đo nhiệt tương
ứng.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Nối nguồn cung cấp điện cho CPU:
- Xoay chiều: 85...264 VAC, f = 47...63 Hz
- Một chiều: 20,4 ... 28,8 VDC
- Để có thể nhận biết việc cấp nguồn
cho CPU, khối vào, khối ra số ta căn
cứ vào các chữ số đi kèm theo CPU
như sau:
 CPU 2xx DC/DC/DC: Nguồn cấp cho
CPU là DC, nguồn cho cổng vào là
DC, nguồn cấp cho cổng ra là DC.
 CPU 2xx AC/DC/Relay: Nguồn cấp
cho CPU là AC, nguồn cho cổng vào
là DC, cổng ra là Relay có thể cấp
nguồn là DC hoặc AC.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Kết nối các đầu vào số với thiết bị ngoại vi:
a. Nút nhấn và cảm biến có
cổng ra là relay nối với
cổng vào loại sinking.
b. Nút nhấn và cảm biến loại
PNP nối với cổng vào loại
sinking.
c. Nút nhấn và cảm biến loại
NPN nối với cổng vào loại
sourcing.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Kết nối các đầu ra số với thiết bị ngoại vi:
 Nguồn cung cấp cho các khối ra của họ S7-200 có thể là:
- Xoay chiều: 20...264 VAC, f = 47...63 Hz;
- Một chiều: 5...30 VDC đối với cổng ra rơ le; 20.4 ... 28.8 VDC đối với
cổng ra transistor;
 Các khối ra tiêu chuẩn của PLC thường có 8 đến 32 cổng ra theo
cùng loại và có dòng định mức khác nhau. cổng ra có thể là rơ le,
transistor hoặc triac.
- Rơ le là cổng ra linh hoạt nhất. Chúng có thể là cổng ra AC và DC.
Tuy nhiên đáp ứng của cổng ra rơ le chậm, giá thành cao và bị hư
hỏng sau vài triệu lần đóng cắt.
- Đầu ra transistor thì chỉ sử dụng với nguồn cung cấp là DC và cổng
ra triac thì chỉ sử dụng được với nguồn AC. Tuy nhiên đáp ứng của
các cổng ra này nhanh hơn.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

•
•
•
Kết nối các đầu ra số với thiết bị ngoại vi:
Hình a là một ví dụ cho các khối ra sử dụng
24VDC với mass chung. Tiêu biểu cho loại
này là cổng ra transistor. Trong ví dụ này các
cổng ra được kết nối với tải công suất nhỏ là
đèn báo và cuộn dây relay. Quan sát mạch
kết nối này, đèn báo sử dụng nguồn cung
cấp là 24VDC.
- Nếu cổng ra .6 ở mức logic “1” (24VDC) thì
dòng sẽ chảy từ cổng ra .6 qua đèn H1 và
xuống Mass (M), đèn sáng. Nếu cổng ra ở
mức logic “0” (0V), thì đèn H1 tắt.
- Nếu cổng ra .4 ở mức logic “1” thì cuộn dây
rơ le có điện, làm tiếp điểm của nó đóng lại
cung cấp điện 220 Vac cho động cơ.
Hình b là một ví dụ cổng ra relay sử dụng
nguồn cấp là 24 VDC,
Hình c là ví dụ cổng ra triac sử dụng nguồn
xoay chiều 24 VAC.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Sơ đồ nối dây CPU 214 DC/DC/DC với nguồn và thiết bị ngoại vi:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
2. PLC S7 200 của SIEMENS

Sơ đồ nối dây CPU 224 AC/DC/rơle với nguồn và thiết bị ngoại vi:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC

Các phần tử cơ bản trong một chương trình PLC S7-200:
1. Chương trình chính (main program)
2. Chương trình con (subroutine)
3. Chương trình ngắt (interrupt rountine)
4. Khối hệ thống (system block)
5. Khối dữ liệu (data block)
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC

Chương trình chính OB1 (main program):
- Đây là phần khung của chương trình, chứa các lệnh điều khiển
chương trình ứng dụng. Với một số chương trình điều khiển nhỏ,
đơn giản chúng ta có thể viết tất cả các lệnh trong khối này.
Chương trình ứng dụng được xử lý bắt đầu từ chương trình chính,
các lệnh được xử lý lần lượt từ trên xuống dưới và chỉ một lần ở
mỗi vòng quét. Trong S7-200 chương trình được chứa trong khối
OB1.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC

-
Chương trình con SUB (subroutine):
Các lệnh viết trong chương trình con chỉ được xử lý khi chương trình con
được gọi (Call) từ chương trình chính, từ một chương trình con khác hoặc từ
một chương trình ngắt. Sử dụng chương trình con khi chúng ta muốn phân
chia nhiệm vụ điều khiển. Mỗi một chương trình con viết cho một nhiệm vụ
nhỏ hoặc khi có các yêu cầu điều khiển tương tự nhau thì chúng ta chỉ cần tạo
ra chương trình con một lần và có thể gọi ra nhiều lần từ chương trình chính
khác nhau.
Sử dụng chương trình con có một số ưu điểm sau:
- Chương trình điều khiển được chia theo nhiệm vụ điều khiển nên có cấu trúc
rõ ràng, rất thuận tiện cho việc chỉnh sửa hay kiểm tra chương trình.
- Giảm thời gian vòng quét của chương trình. CPU không phải liên tục xử lý tất
cả các lệnh của chương trình mà chỉ xử lý chương trình con khi có lệnh gọi
tương ứng.
- Chương trình con cho phép giảm công việc soạn thảo khi có các yêu cầu điều
khiển tương tự nhau.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC

-
Chương trình ngắt INT (interrupt routine)
Chương trình ngắt được thiết kế để sử dụng cho một sự kiện ngắt
được định nghĩa trước. Bất cứ khi nào sự kiện ngắt xác định xảy
ra, thì S7-200 thực hiện chương trình ngắt.
-
Chương trình ngắt không được gọi bởi chương trình chính mà
theo sự kiện ngắt xảy ra. Chương trình ngắt sẽ chỉ được xử lý mỗi
khi sự kiện ngắt xảy ra.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC

Khối hệ thống (system block):
- System block cho phép ta cấu hình các tùy chọn phần cứng khác
nhau cho S7-200.

Khối dữ liệu (data block)
- Data block lưu trữ các giá trị biến khác nhau (vùng nhớ V) được
sử dụng trong chương trình. Giá trị ban đầu của các dữ liệu có
thể nhập vào trong khối dữ liệu.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
Những vấn đề cần hiểu khi lập trình với S7-200:
 Bộ nhớ
 Các kiểu dữ liệu
 Các phép toán logic
 Các phép toán so sánh
Ban Cơ điện tử
....
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Bộ nhớ
•
Bộ nhớ RAM: Ký hiệu là vùng nhớ M (ví dụ: M0.0,MB0, MW0, MD0): là
những loại bộ nhớ mà khi mất điện thì giá trị của chúng bằng 0.
•
Bộ nhớ ROM: Ký hiệu là vùng nhớ V (ví dụ: VB0.0, VB0, VW0, VD0):
là những loại bộ nhớ mà khi mất điện giá trị của chúng không đổi.
•
Bộ nhớ đặc biệt: Ký hiệu là vùng nhớ SM ( ví dụ SM0.0, SM0.1…) là
những vùng nhớ đặc biệt. Ví dụ SM0.0 luôn bằng 1, SM0.1 có giá trị
bằng 1 với vòng quét đầu tiên của PLC dùng để khởi tạo tham số cho quá
trình điều khiển.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Các kiểu dữ liệu
•
Kiểu logic(Kiểu Boolean) : Có giá trị 0 và 1. Lưu trữ bằng 1 bit .Ví dụ
M0.0, M0.1,VB0.0, SM0.0…
•
Kiểu Integer: Có giá trị từ -32768 đến 32768, Lưu trữ bằng ô nhớ 16Bit.
Ví dụ MW0, MW2, VW0, AIW0, AQW0…
•
Kiểu Double Integer: Có giá trị từ -65536 đến 65536, Lưu trữ bằng ô nhớ
32Bit. Ví dụ MD0, MD4, VD0.
•
Kiểu Real( Số thực): Lưu trữ bằng 32Bit,ví dụ MD0, MD4, VD0…
•
Kiểu BCD: Lưu trữ bằng 1Byte, ví dụ MB0,VB0,VB1,…
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Các phép toán logic
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Timer
S7-200 CPU 224 có 256 Timer gồm các loại sau:
•
•
•
TON: Bộ tạo thời gian trễ không có nhớ (On DelayTimer)
TONR: Bộ tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On DelayTimer)
TOF: (Of Delay Timer)
Số Timer
Độ phân giải Thời gian trì hoãn tối đa
T32, T96
1ms
32,767s
T33 … T36, T97 … T100
10ms
327,67s
T37 … T63, T101 … T255
100ms
3276,7s
Chú ý: Vì TON và TOF sử dụng cùng số Timer, nên không thể đặt cho cả hai có cùng số
Timer. Ví dụ đã đặt TON là T37 thì không được đặt TOF là T37.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Timer TON
•
Giá trị của bộ đếm 0 - 32767 kiểu integer:
Qua giản đồ trên ta nhận thấy để timer TON đóng trễ được hết thời gian đặt trước (ví
dụ 10s) thì trạng thái tín hiệu tại cổng vào IN cần được duy trì ở mức 1 trong suốt
khoảng thời gian này. Nếu sau 10s mà cổng vào IN vẫn duy trì ở mức 1 thì giá trị hằng
số thời gian trong timer sẽ tiếp tục tăng cho tới khi đạt giá trị tối đa là 32767. Để xóa
Timer, có thể sử dụng lệnh Reset (R). Lệnh Reset sẽ làm cho Timer Bit ở mức logic “0”
và giá trị hiện hành của Timer (Timer Current) =0.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
•
 Timer TOFF
Giá trị của bộ đếm 0 - 32767 kiểu integer:
Sử dụng timer này khi cần trễ thêm một khoảng thời gian rồi mới tắt cổng ra kể từ khi tín
hiệu cổng vào IN xuống “0”. Timer TOF chỉ thực hiện đếm thời gian khi IN chuyển từ “1”
xuống “0”. Khi cổng vào IN của Off-Delay Timer (TOF) ở logic “1”, thì Timer Bit ngay lập tức
được đặt lên mức logic “1” và giá trị hiện hành được xóa về 0. Khi cổng vào IN xuống “0”, thì
timer đếm cho đến khi thời gian trôi qua đạt đến giá trị thời gian đặt trước. Khi đạt đến giá trị
đặt trước, Timer Bit được đặt về “0” và giá trị hiện hành dừng đếm. Nếu cổng vào IN ở “0”
trong khoảng thời gian ngắn hơn giá trị đặt trước, thì Timer Bit giữ ở “1”.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
 Counter
•
•
•
Ứng dụng: Đếm sườn xung của các tín hiệu đầu vào
S7-200 có 256 counter: C0 đến C255
Phân loại:
1) CTU (Up Counter): Bộ đếm tăng dần
2) CTD (Down Counter): Bộ đếm giảm dần
3) CTUD (Up/Down Counter): Bộ đếm tăng dần và bộ đếm giảm dần
4) HSC: Bộ đếm tốc độ cao đếm tín hiệu xung đến 30KHZ
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
•
 Bộ đếm tăng dần CTU
Giá trị của bộ đếm 0 - 32767 kiểu integer:
Mỗi khi tín hiệu tại CU từ mức “0” lên “1” thì bộ đếm sẽ tăng giá trị hiện hành của nó lên
1 đơn vị. Khi giá trị hiện hành của bộ đếm (Cxxx) lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước tại
cổng vào PV (Preset Value) thì cổng ra bit của counter (counter bit) sẽ lên mức “1”. Giá
trị đếm lên tối đa là 32.767. Bộ đếm sẽ bị xóa về 0 khi cổng vào Reset (R) lên mức “1”,
hoặc khi sử dụng lệnh Reset để xóa bộ đếm.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho PLC
•
 Bộ đếm giảm dần CTD
Giá trị của bộ đếm 0 - 32767 kiểu integer:
Mỗi khi tín hiệu tại CD từ mức “0” lên “1” thì bộ đếm sẽ giảm giá trị hiện hành của nó
xuống 1 đơn vị. Khi giá trị hiện hành của bộ đếm (Cxxx) bằng 0, thì Counter Bit Cxxx
lên “1”. Bộ đếm xóa Counter Bit Cxxx và nạp giá trị đặt trước ở PV khi cổng vào LD
(load) lên mức “1”. Bộ đếm sẽ dừng đếm khi giá trị hiện hành bằng 0 và counter bit
Cxxx lên “1”.
Khi xóa bộ đếm bằng lệnh Reset, counter bit bị xóa và giá trị hiện hành được đặt về 0.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Step7 MicroWinV4.0.
 Cable PC/PPI (cho S7-200)
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win

Màn hình chính của Micro/Win
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win

Qui ước địa chỉ trong PLC S7-200:
- Truy xuất theo bit:
Để truy xuất địa chỉ theo dạng Bit chúng ta xác định vùng nhớ, địa chỉ
của Byte và địa chỉ của Bit (từ 0 đến 7).
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win

Theo yêu cầu điều khiển cụ thể chúng ta sẽ chọn truy xuất theo
dạng nào phù hợp.
-
Kiểm tra trạng thái của các tín hiệu được tạo ra từ các ngoại vi nối
với đầu vào số như nút nhấn, cảm biến, công tắc hành trình… thì sẽ
chọn truy xuất là bit, trong trường hợp này thì chọn địa chỉ đầu vào
tương ứng được kết nối ví dụ như I0.0, I0.5, I1.1…
-
Xuất tín hiệu ra các cơ cấu chấp hành nhận tín hiệu nhị phân như
relay, đèn báo, van từ … thì sẽ chọn truy xuất là bit, trong trường
hợp này thì chọn địa chỉ đầu ra tương ứng được kết nối ví dụ như
Q0.0, Q0.2, Q1.0…
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Các ngôn ngữ lập trình PLC
 Lập trình kiểu LAD (Ladder logic):
•
•
Là ngôn ngữ lập trình kiểu hình thang phù hợp với tư người thiết kế mạch
điện logic rơ le.
Ngôn ngữ lập trình dạng đồ họa. Các thành phần của sơ đồ hình thang là
công tắc (thường đóng/thường mở) và cuộn dây. Chúng nằm ở trên một
thanh ngang được giới hạn bởi hai thanh nguồn dọc nằm bên trái và bên
phải.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Các ngôn ngữ lập trình PLC
 Lập trình kiểu khối hàm FBD (Function Block Diagram):
•
•
Là ngôn ngữ lập trình sử dụng các hàm logic cơ bản AND, OR, XOR.. phù
hợp với những người đã thiết kế mạch điện tử số. Trong sơ đồ khối hàm, các
hàm và khối hàm được thể hiện dưới dạng đồ hoạ và được nối với nhau
thành mạng (network)
Hướng đi của tín hiệu trong mạng là từ trái qua phải. Nếu khối tổ chức
chương trình bao gồm nhiều mạng, chúng được xử lý theo hướng từ trên
xuống dưới. Có thể sử dụng phần tử điều khiển quá trình thực hiện chương
trình để điều khiển trình tự xử lý chương trình
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Các ngôn ngữ lập trình PLC
 Lập trình kiểu STL (Statement List):
•
•
•
Là ngôn ngữ lập trình kiểu liệt kê gồm danh sách các câu lệnh, phù hợp với
những người đã quen với lập trình vi xử lý.
Ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính.
Chương trình được ghép nối bởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất
định. Mỗi lệnh là một hàng và có cấu trúc: “Tên lệnh” + “Toán hạng”
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Các ngôn ngữ lập trình PLC
 Lập trình kiểu STL (Statement List):
•
Cấu tạo của một lệnh có một khuôn dạng cố định. Một lệnh bắt đầu với một
toán tử với bổ nghĩa tuỳ chọn và nếu cần có thể thêm một hoặc nhiều toán
hạng, được phân cách nhau bởi dấu phẩy, với mỗi toán tử cụ thể. Trước các
lệnh có thể là các nhãn và dấu 2 chấm. Nhãn đó hoạt động như một địa chỉ
nhẩy. Các nhãn được nhận ra như là 1 ký hiệu. Nếu có chú thích thì phải để
ở cuối dòng lệnh. Một chú thích được bắt đầu bởi dấu (*, và kết thúc bởi
dấu *).
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
3. Phần mềm lập trình cho S7-200 Micro/Win
 Các ngôn ngữ lập trình PLC
Một chương trình viết trên LAD hoặc FBD có thể chuyển sang dạng STL, nhưng
ngược lại thì không vì trong ngôn ngữ STL có nhiều lệnh không có trong ngôn
ngữ LAD hay FBD.
STL
FBD
LAD
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.1. Bài tập thực hành 1: Bit logic
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
Tác động vào nút ấn (S1) làm đèn (H1) sáng. Đèn phát sáng chừng nào nút ấn vẫn
được nhấn. Khi thả nủt nhấn ra, đèn tắt
S1
H1
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.1. Bài tập thực hành 1: Bit logic
 Nhiệm vụ và các bước thí nghiệm của sinh viên
• Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch PLC.
• Mô tả các nhiệm vụ điều khiển bằng bảng chức năng và phương trình đại
số Boolean.
• Khai báo biến chương trình PLC.
• Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ lập trình LD.
• Chạy thử chương trình PLC và vận hành hệ thống.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.1. Bài tập thực hành 1: Bit logic
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện với PLC
24 V
S1
I
0.0
0.1
0.2
24V
H1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.1. Bài tập thực hành 1: Bit logic
 Mô tả các nhiệm vụ điều khiển bằng bảng chức năng và phương
trình đại số Boolean
S1 (Nút ấn)
0
1
- Phương trình đại số Boolean:
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
H1 ( Đèn)
0
1
H1 = S1
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.1. Bài tập thực hành 1: Bit logic
 Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.2. Bài tập thực hành 2: Logic AND
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
Chỉ khi nào tác động cùng một lúc vào cả 2 nút ấn (S1) và nút ấn (S2), đèn (H1)
sáng. Nếu chỉ có một nút được nhấn, đèn (H1) tắt.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.2. Bài tập thực hành 2: Logic AND
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
S1
I
S2
0.0
0.1
0.2
24V
H1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.2. Bài tập thực hành 2: Logic AND
 Mô tả các nhiệm vụ điều khiển bằng bảng chức năng và phương
trình đại số Boolean
S1 (nút ấn)
0
0
1
1
S2 (nút ấn)
0
1
0
1
- Phương trình đại số Boolean:
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
H1
0
0
0
1
H1 = S1  S2
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.2. Bài tập thực hành 2: Logic AND
 Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.3. Bài tập thực hành 3: Logic OR
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
Khi tác động ít nhất một trong 2 nút ấn (S1) hoặc nút ấn (S2), đèn (H1) sáng. Nếu
không có nút nào được nhấn, đèn (H1) tắt.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.3. Bài tập thực hành 3: Logic OR
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
S1
I
S2
0.0
0.1
0.2
24V
H1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.3. Bài tập thực hành 3: Logic OR
 Mô tả các nhiệm vụ điều khiển bằng bảng chức năng và phương
trình đại số Boolean
S1 (nút ấn)
0
0
1
1
S2 (nút ấn)
0
1
0
1
- Phương trình đại số Boolean:
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
H1
0
1
1
1
H1 = S1 v S2
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.3. Bài tập thực hành 3: Logic OR
 Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.4. Bài tập thực hành 4: Điều khiển động cơ một chiều
 Viết chương trình PLC cho thiết bị sau: Tác động vào nút ấn (S1) làm động cơ
điện DC quay. Khi nhả nút ấn ra, động cơ vẫn quay. Khi nhấn nút ấn thứ hai (S2),
động cơ mới dừng lại.
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
S1
I
S2
0.0
0.1
0.2
24V
0.0
DC
M
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.4. Bài tập thực hành 4: Điều khiển động cơ một chiều
 Mô tả các nhiệm vụ điều khiển bằng bảng chức năng và phương
trình đại số Boolean
S1 (Start)
0
1
0
S2 (Stop)
0
0
1
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Động cơ DC
0
1
0
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.4. Bài tập thực hành 4: Điều khiển động cơ một chiều
 Mạch tự duy tri:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.5. Bài tập thực hành 5: Điều khiển đảo chiều động cơ một chiều
 Viết chương trình PLC cho thiết bị sau: Động cơ một chiều được điều khiển
bằng PLC qua 2 rơle trung gian. Tác động vào nút ấn (S1) làm động cơ điện DC
quay. Khi nhả nút ấn ra, động cơ vẫn quay. Khi nhấn nút ấn thứ hai (S2), động cơ
DC đảo chiều quay.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.5. Bài tập thực hành 5: Điều khiển đảo chiều động cơ một chiều
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
S2
S1
I
0.1
0.0
0.2
24V
R1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLCS7-200
0V
Q
0.3
0.1
0.0
R2
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.5. Bài tập thực hành 5: Điều khiển đảo chiều động cơ một chiều
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.5. Bài tập thực hành 5: Điều khiển đảo chiều động cơ một chiều
 Trình bày chương
trình PLC trong ngôn
ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.6. Bài tập thực hành 6: Timer TOF
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
Tác động vào nút ấn (S1) làm đèn (H1) sáng. Đèn phát sáng chừng nào nút ấn vẫn
được nhấn. Khi thả nủt nhấn ra, đèn tắt sau 10 giây
S1
H1
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.6. Bài tập thực hành 6: Timer TOF
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện với PLC
24 V
S1
I
0.0
0.1
0.2
24V
H1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.6. Bài tập thực hành 6: Timer TOF
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.6. Bài tập thực hành 6: Timer TOF
 Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
1A1
Xy lanh của máy ép đi ra nếu nút ấn S1
được tác động và hệ thống bảo vệ được
kích hoạt. Nếu các điều kiện đó không
thoả mãn thì đầu ép sẽ quay lại ngay lập
tức.
Vị trí lưới bảo vệ B1 được điều khiển qua
một cảm biến tiệm cận.
S1
B1
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Danh sách các phần tử cho thực hành
Số lượng
1
1
1
1
1
1
1
Mô tả
Bộ điều khiển logic khả lập trình - PLC
Cáp điện nối thiết bị
Bộ cấp nguồn khí nén 5-6 bar
Xy lanh tác dụng kép
Van điện từ 5/2 đơn
Nút ấn
Cảm biến an toàn
Ống nhựa PVC dẫn khí nén
Chú ý: Trước khi nối dây:
- Tắt nguồn điện!
- Ngắt nguồn cấp khí nén!
Thiết lập các kết nối điện.
Thiết lập mạch khí nén.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Thiết kế sơ đồ mạch khí nén và xây dựng mạch khí nén :
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
0V
S1
I
B1
0.1
0.0
24V
0.1
0.0
Y1
0V
Ban Cơ điện tử
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.2
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.7. Bài tập thực hành 7: Điều khiển xy lanh
 Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị sau:
Hai chi tiết được ép dán với nhau bằng sự
trợ giúp của xy lanh 1A1. Để làm điều
này, bề mặt liên kết được ép với nhau
bằng lực của xy lanh trong vòng 5 giây.
Thời gian được bắt đầu khi piston xy lanh
chuyển động tiến ra đến vị trí cuối hành
trình phía trước được xác định bằng công
tắc giới hạn hành trình B2 (cảm biến =1).
Ngay khi 5 giây vừa hết, xy lanh co lại vị
trí ban đầu. Thiết bị ép dán được khởi
động lại bằng một nút ấn S1.
Ban Cơ điện tử
1A1
S1
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Danh sách các phần tử cho thực hành
Số lượng
1
1
1
1
1
1
1
Mô tả
Bộ điều khiển logic khả lập trình - PLC
Cáp điện nối thiết bị
Bộ cấp nguồn khí nén 5-6 bar
Xy lanh tác dụng kép
Van điện từ 5/2 đơn
Nút ấn
Công tắc hành trình
Ống nhựa PVC dẫn khí nén
Chú ý: Trước khi nối dây:
- Tắt nguồn điện!
- Ngắt nguồn cấp khí nén!
Thiết lập các kết nối điện.
Thiết lập mạch khí nén.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Thiết kế sơ đồ mạch khí nén và xây dựng mạch khí nén :
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
B2
S1
I
0.1
0.0
0.2
24V
0.1
0.0
Y1
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.2
Y2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Timer TON
 Trình bày chương trình PLC
trong ngôn ngữ sơ đồ hình
thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9: Counter (Bộ đếm)
 Viết chương trình PLC điều khiển thiết bị đếm sản phẩm được đóng gói:
Sản phẩm đã đóng gói được đưa vào một thùng chứa bằng một băng tải (dẫn
động bằng động cơ M). Mỗi thùng chứa được 10 sản phẩm. Khi sản phẩm đã
được đếm đủ thì băng tải dừng lại đề cho người vận hành đưa một thùng
rỗng vào. Sau khi người vận hành ấn nút S1 (NO) để tiếp tục thì băng tải
hoạt động.
Quá trình cứ lặp đi lặp lại cho đến khi nào ấn nút dừng S0 (NC).
Sản phẩm trước khi đưa vào thùng sẽ đi qua cảm biến quang S2 (NC).
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Counter (Bộ đếm)
 Thiết kế sơ đồ:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Counter (Bộ đếm)
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
0V
S1
S0
I
0.0
S2
0.1
0.2
24V
0.0
Dong co1
M
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.1
0.2
0.3
0.4
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Counter (Bộ đếm)
 Khai báo biến chương trình PLC:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4.9. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.8. Bài tập thực hành 8: Counter (Bộ đếm)
 Trình bày chương trình PLC
trong ngôn ngữ sơ đồ hình thang:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Viết chương trình PLC cho thiết bị phân loại các dạng sản phẩm: Kim loại
và phi kim
- Sản phẩm sau khi gia công được cấp vào
băng chuyền đi đến khu vực phân loại. Trong
khu phân loại, sản phẩm kim loại được đẩy
vào thùng chứa kim koại bằng 1 xy lanh khí
nén, sản phẩm phi kim mầu xanh và mầu
trắng được đẩy vào các thùng chứa tương
ứng bằng các xy lanh khí nén khác. Sử dụng
3 xy lanh khí nén khác nhau để phân loại sản
phẩm. Mặc định khi không làm việc các piston
của xy lanh ở vị trí co vào hết. Băng tải được
khởi động bằng 1 nút ấn E1 (Nút ấn thường
mở (NO), không có nhớ) và dừng lại bằng nút
ấn thứ khác E2 (Nút ấn thường mở (NO),
không có nhớ).
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Nhiệm vụ và các bước thí nghiệm của sinh viên

Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch.

Thiết kế sơ đồ mạch khí nén và xây dựng mạch khí nén.

Khai báo biến chương trình PLC.

Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ lập trình LAD bằng phần
mềm MicroWin4.0 trên máy tính.

Download chương trình vào PLC.

Chạy thử chương trình PLC và vận hành hệ thống.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Phân tích bài toán
- Chúng ta sử dụng 3 cảm biến: cảm biến cảm ứng từ, cảm biến màu và cảm
biến quang để phân loại sản phẩm
- Sử dụng 3 van đảo chiều điện từ đơn 5/2, hồi bằng lò xo để điều khiển 3 xy
lanh khí.
- Băng chuyền được dẫn động bằng 1 động cơ điện 24VDC.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
0V
E2
E1
I
0.0
0.1
S1
S2
S3
0.2
0.3
0.4
24V
0.0
Bang_tai
M
0V
Ban Cơ điện tử
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.5
0.1
0.2
Y1
0.3
Y2
0.4
Y3
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Sơ đồ mạch điện-khí nén
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Khai báo biến chương trình PLC
 Trình bày chương trình PLC trong các ngôn ngữ Sơ đồ hình thang
(Mở chương trình trong MicroWin 4.0)
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.9. Bài tập thực hành 9:
 Kiểm tra chương trình PLC và đưa hệ thống vào hoạt động
 Trước khi đưa vào vận hành hệ thống:
- Kiểm tra mạch lắp ráp với trợ giúp của sơ đồ mạch.
- Bật nguồn điện có điện áp tiêu chuẩn 24 VDC.
- Tăng nguồn cấp khí nén của bộ xử lý khí tới áp suất hoạt động
(Xem bảng thông số kỹ thuật của hệ thống khí nén, thông thường từ
4-6 bar)!
 Nạp chương trình vào PLC.
 Tiến hành kiểm tra chức năng.
 Sửa các lỗi xuất hiện trong chương trình PLC.
 Vận hành hệ thống lắp đặt.
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
Ứng dụng Bộ định thời (Timer) và các phép toán so sánh (Compare)
để điều khiển trực tiếp các đèn báo tín hiệu giao thông
 Viết chương trình PLC điều khiển đèn
tín hiệu giao thông tại ngã tư giao thông
đường bộ
- Mỗi cột đèn có ba màu khác nhau,
sáng theo thứ tự: Xanh, đỏ và vàng.
Yêu cầu đèn xanh hướng A sáng 60
giây (TxanhA), đèn xanh hướng B sáng
70 giây (TxanhB), đèn vàng sáng 10
giây (Tvàng).
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Hướng B
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Nhiệm vụ và các bước thí nghiệm của sinh viên

Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch.

Khai báo biến chương trình PLC.

Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ lập trình LAD bằng phần
mềm MicroWin4.0 trên máy tính.

Download chương trình vào PLC.

Chạy thử chương trình PLC và vận hành hệ thống.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Phân tích bài toán
Các ngã tư thường có 4 cột đèn giao thông, mỗi cột có 3 đèn sang theo thứ tự
Xanh-Đỏ-Vàng. Các cột đèn chéo nhau phải thỏa mãn quy luật: Cột đèn này
có đèn xanh sáng thì cột đèn kia có đèn đỏ hoặc vàng sáng và ngược lại.
Như vậy hệ thống chỉ gồm 2 pha ( Quy ước Pha A tương ứng hướng A, pha B
tương ứng hướng B) đan xen nhau, nên thực chất chỉ có 2 cột đèn cần điều
khiển, còn 2 cột đèn chéo nhau mắc song song.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
Thời gian đèn xanh pha A sáng là: 0 ÷ TxanhA = 0÷60s
Thời gian đèn vàng pha A sáng là: TxanhA ÷ TxanhA + Tvàng = 60 ÷ 70s
Thời gian đèn đỏ pha A sáng là : TxanhA + Tvàng ÷ TxanhA + Tvàng + TxanhB +
Tvàng =70÷150s
Thời gian đèn đỏ pha B sáng là: 0 ÷ TxanhA+ Tvàng = 0÷70s
Thời gian đèn xanh pha B sáng là: TxanhA+ Tvàng ÷ TxanhA + TxanhB + Tvàng =
70 ÷140s
Thời gian đèn vàng pha B sáng là: TxanhA + TxanhB + Tvàng ÷ TxanhA + Tvàng +
TxanhB + Tvàng =140÷150s
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện
24 V
I
0.1
0.0
0.2
24V
0.1
0.0
XanhA
0V
Ban Cơ điện tử
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
0.3
0.2
VangA
0.3
DoA
0.4
XanhB
VangB
DoB
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Khai báo biến chương trình PLC
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Trình bày chương trình PLC trong các ngôn ngữ Sơ đồ hình thang
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Trình bày chương trình PLC trong các ngôn ngữ Sơ đồ hình thang
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.10. Bài tập thực hành 10:
 Kiểm tra chương trình PLC và đưa hệ thống vào hoạt động
 Trước khi đưa vào vận hành hệ thống:
- Kiểm tra mạch lắp ráp với trợ giúp của sơ đồ mạch.
- Bật nguồn điện có điện áp tiêu chuẩn 24 VDC.
 Nạp chương trình vào PLC.
 Tiến hành kiểm tra chức năng.
 Sửa các lỗi xuất hiện trong chương trình PLC.
 Vận hành hệ thống lắp đặt
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Nhiệm vụ:
Hệ thống điều khiển bãi đỗ xe chứa tối
đa 12 chiếc ô tô mô tả như hình vẽ. Mỗi
lần xe vào, PLC tự động tăng thêm 1
bởi cảm biến phát hiện xe S1. Bất kỳ
một chiếc xe nào đi ra khỏi bãi, PLC sẽ
tự động giảm đi 1 bởi cảm biến phát
hiện S4. Khi bài đỗ xe chứa đủ 12 chiếc
xe, bảng báo hiệu hiệu bãi đỗ xe đã đầy
xe (thông qua đèn báo và còi báo) sẽ
được sáng lên, thông báo các xe không
được vào bãi đỗ xe nữa.
Cổng vào và cổng ra được điều khiển
bởi xy lanh khí nén hoặc động cơ điện,
ở trạng thái mặc định cổng đóng, khi có
xe vào hoặc xe ra thì cổng sẽ tự động
mở.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Nhiệm vụ và các bước thí nghiệm của sinh viên

Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện.

Thiết kế sơ đồ mạch khí nén và xây dựng mạch khí nén.

Khai báo biến chương trình PLC.

Trình bày chương trình PLC trong ngôn ngữ lập trình LAD bằng phần
mềm MicroWin4.0 trên máy tính.

Download chương trình vào PLC.

Chạy thử chương trình PLC và vận hành hệ thống.
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Phân tích bài toán
Sử dụng bộ đếm CTUD để giải quyết bài toán với giá trị PV=12
- Cảm biến S1 điều khiển của vào mở và dùng làm biến đếm.
- Cảm biến S2 điều khiển của vào đóng
- Cảm biến S3 điều khiển của ra mở
- Cảm biến S4 điều khiển của ra mở và dùng làm biến đếm.
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Thiết kế sơ đồ mạch điện và xây dựng mạch điện:
24 V
0V
S1
Sht
I
0.0
0.1
S2
0.2
24V
Dong co2
0.0
Ban Cơ điện tử
0.1
Dong co1
M
0V
0.3
S4
0.4
0.5
0.6
0.7
0.5
0.6
0.7
PLC S7-200
0V
Q
S3
M
0.2
Den
xanh
0.3
Den
do
0.4
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Khai báo biến chương trình PLC
Ban Cơ điện tử
Hướng A
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Trình bày chương trình PLC trong các
ngôn ngữ Sơ đồ hình thang
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
4. Thực hành lập trình PLC với S7-200 Micro/Win
4.11. Bài tập thực hành 11: Ứng dụng Bộ counter quản lý bãi đỗ xe ô tô
 Kiểm tra chương trình PLC và đưa hệ thống vào hoạt động
 Trước khi đưa vào vận hành hệ thống:
- Kiểm tra mạch lắp ráp với trợ giúp của sơ đồ mạch.
- Bật nguồn điện có điện áp tiêu chuẩn 24 VDC.
 Nạp chương trình vào PLC.
 Tiến hành kiểm tra chức năng.
 Sửa các lỗi xuất hiện trong chương trình PLC.
 Vận hành hệ thống lắp đặt
Ban Cơ điện tử
Viện Cơ khí - Trung tâm thực hành công nghệ cơ khí
Thank you
Ban Cơ điện tử