Bài giảng Giới thiệu plc s7-200

CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU PLC S7-200 BIÊN SOẠN: NGUYỄN TẤN ĐỜI 29 October 2007 PLC S7-200 2 NỘI DUNG: „ GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG. „ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. „ CẤU TRÚC BỘ NHỚ. „ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH. 29 October 2007 PLC S7-200 3 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG „ Đặc điểm chung. „ Các đèn báo. „ Các ngõ vào/ra. „ Nguồn cung cấp. „ Cổng truyền thông. „ Các module mở rộng. 29 October 2007 PLC S7-200 4 ĐẶC ĐIỂM CHUNG „ S7-200 là PLC cỡ nhỏ của công ty Siemens. „ Cấu trúc S7-200 gồm 1 CPU và các module mở rộng cho nhiều ứng dụng khác nhau. „ S7-200 gồm nhiều loại: CPU 221, 222, 224, 226. „ Có nhiều nhất 7 module mở rộng khi có nhu cầu: tăng số ngõ vào/ra, ngõ vào/ra Analog, kết nối mạng (AS-I, Profibus). 29 October 2007 PLC S7-200 5 Hình dạng bên ngoài: 29 October 2007 PLC S7-200 6 Đặc điểm và Thông số: 29 October 2007 PLC S7-200 7 CÁC ĐÈN BÁO „ Có 3 loại đèn báo hoạt động: „ RUN: đèn xanh - báo hiệu PLC đang hoạt động. „ STOP: đèn vàng - báo hiệu PLC dừng „ SF (System Failure): đèn đỏ - báo hiệu PLC bị sự cố. „ Có 2 loại đèn chỉ thị: „ Ix.x: chỉ trạng thái logic ngõ vào. „ Qx.x: chỉ trạng thái logic ngõ ra. 29 October 2007 PLC S7-200 8 ĐẶC ĐiỂM NGÕ VÀO „ Mức logic 1: 24VDC/7mA „ Mức logic 0: đến 5VDC/1mA „ Đáp ứng thời gian: 0.2ms „ Cách ly quang: 500ACV „ Địa chỉ ngõ vào: Ix.x 29 October 2007 PLC S7-200 9 ĐẶC ĐIỂM NGÕ RA „ Ngõ ra Relay hoặc transistor Sourcing „ Điện áp tác động: 24 -28VDC/2A „ Chịu quá dòng đến 7A „ Điện trở cách ly nhỏ nhất: 100MΩ „ Điện trở công tắc: 200mΩ „ Thời gian chuyển mạch tối đa 10ms „ Địa chỉ ngõ ra: Qx.x „ Không có chế độ bảo vệ ngắn mạch! 29 October 2007 PLC S7-200 10 NGUỒN CUNG CẤP „ Điện áp nguồn 20 – 24DCV „ Dòng tối đa 900mA „ Thời gian duy trì khi mất nguồn 10ms „ Cầu chì bên trong 2A/250V „ Không có cách ly nguồn điện 29 October 2007 PLC S7-200 11 CÔNG TẮC CHỌN MODE Có 3 vị trí lựa chọn cho công tắc chọn mode hoạt động: „ RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình/ PLC sẽ dừng chương trình khi có sự cố. „ STOP: buộc PLC ở trạng thái dừng. „ TERM: cho phép máy lập trình quyết định chế độ hoạt động của PLC. 29 October 2007 PLC S7-200 12 CỔNG TRUYỀN THÔNG „ Sử dụng cổng RS485 để ghép nối với máy tính hoặc thiết bị khác. „ Tốc độ truyền là 9600 bauds 29 October 2007 PLC S7-200 13 Ghép nối PLC và máy tính Sử dụng cáp PC/PPI để chuyển đổi giữa RS232 và RS485 Chuyển đổi RS232 – RS485 29 October 2007 14PLC S7-200 MODULE MỞ RỘNG Có thể tăng chức năng của PLC bằng cách ghép thêm vào CPU các module mở rộng Module 5 Mạng AS-I Module 6 Mạng Profibus 29 October 2007 PLC S7-200 15 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG z Hoạt động theo nguyên tắc tuần tự. z Processor: z Điều khiển hoạt động của PLC. z Đọc và thực hiện chương trình. z Hệ thống BUS: z Address Bus: truyền địa chỉ. z Data Bus: truyền dữ liệu. z Control Bus: truyền tín hiệu điều khiển. 29 October 2007 PLC S7-200 16 CẤU TRÚC BỘ NHỚ z Chức năng: z Lưu trữ tạm thời các bảng trạng thái I/O. z Lưu trữ chương trình, dữ liệu, … z Làm bộ đệm trạng thái các chức năng PLC. z Phân loại: z RAM z EEPROM z Bộ nhớ mở rộng. 29 October 2007 PLC S7-200 17 PHÂN CHIA BỘ NHỚ Gồm 4 vùng: z Vùng chương trình: lưu trữ lệnh chương trình z Vùng tham số: lưu trữ các tham số như từ khóa, địa chỉ, … z Vùng dữ liệu: lưu trữ dữ liệu của chương trình như kết quả tính, bộ đệm truyền thông, … z Vùng đối tượng: lưu dữ liệu cho các đối tượng lập trình như counter, timer, thanh ghi, bộ đệm ngõ vào/ra tương tự. 29 October 2007 PLC S7-200 18 Chương trình Tham số Dữ liệu Vùng đối tượng Chương trình Tham số Dữ liệu Chương trình Tham số Dữ liệu EEPROM Miền nhớ ngoài Cấu trúc bộ nhớ Tụ duy trì dữ liệu khi mất điện 29 October 2007 PLC S7-200 19 Vùng dữ liệu z Là miền nhớ động, có thể truy cập theo bit, byte, word, Dword. z Chia làm 5 miền nhỏ: z Miền I (Input image register) z Miền Q (Output image register) z Miền V (Variable Memory) z Miền M (internal Memory bits) z Miền SM (Special memory bits) 29 October 2007 PLC S7-200 20 Vùng dữ liệu z Miền I: là thanh ghi đệm, lưu các giá trị ngõ vào khi PLC hoạt động. z Miền Q: thanh ghi đệm, chứa các kết quả chương trình để điều khiển ngõ ra. z Miền V: lưu các kết quả trung gian khi thực hiện chương trình. z Miền M: được sử dụng như các relay điều khiển để lưu trạng thái trung gian của 1 hoạt động hoặc các thông tin điều khiển khác. (byte, word, Dword) z Miền SM: chứa các bit để lựa chọn và điều khiển các chức năng đặc biệt của CPU. (byte, word, Dword) 29 October 2007 PLC S7-200 21 Bảng phân chia và toán hạng của vùng dữ liệu 29 October 2007 PLC S7-200 22 Vùng đối tượng z Lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình: giá trị tức thời, giá trị đặt trước của Counter, Timer. z Kiểu dữ liệu của vùng đối tượng gồm: z Các thanh ghi của Timer, Counter. z Các Counter tốc độ cao. z Bộ đệm vào/ra tương tự. z Thanh ghi AC. 29 October 2007 PLC S7-200 23 Bảng phân chia và toán hạng của vùng đối tượng 29 October 2007 PLC S7-200 24 PHƯƠNG THỨC TRUY CẬP BỘ NHỚ z Theo Bit: tên miền + địa chỉ byte + ‘.’ + chỉ số bit M0.0, I2.5, Q1.0, … z Theo Byte: tên miền + B + địa chỉ byte VB5, IB2, QB0, … (VB5=V5.0 V5.1 … V5.7) z Theo Word: tên miền + W + địa chỉ byte cao của word VW0, QW1, IW2, … (VW0=VB0 VB1) z Theo Double word: tên miền + D + địa chỉ word cao của double word VD0, QD2, ID1, … (VD0 = VW0 VW2 = VB0 VB1 VB2 VB3) 29 October 2007 PLC S7-200 25 Truy cập theo bit 29 October 2007 PLC S7-200 26 Truy cập theo Byte 29 October 2007 PLC S7-200 27 Truy cập theo Word 29 October 2007 PLC S7-200 28 Truy cập theo Dword 29 October 2007 PLC S7-200 29 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PLC S7-200 29 October 2007 PLC S7-200 30 Quan hệ giữa chương trình và các ngõ vào/ra 29 October 2007 PLC S7-200 31 Ngôn ngữ lập trình z Ngôn ngữ lập trình là cách sử dụng lệnh để viết chương trình cho PLC. z Có 2 vấn đề cần quan tâm khi viết chương trình cho PLC S7-200: z Chọn loại tập lệnh nào: SIMATIC hay IEC. z Chọn ngôn ngữ lập trình nào: STL, LAD, FBD 29 October 2007 PLC S7-200 32 Ngôn ngữ STL z Sử dụng các lệnh gợi nhớ. z Phù hợp cho người có kinh nghiệm lập trình. z Chỉ sử dụng tập lệnh SIMATIC. z Điều khiển nhiều chức năng hơn LAD và FBD. z Có thể từ STL chuyển sang LAD và FBD. 29 October 2007 PLC S7-200 33 Ngôn ngữ LAD z Chương trình tương tự như sơ đồ nối dây mạch điện. zMô phỏng chuyển động của dòng điện từ nguồn qua các điều kiện ngõ vào tác động đến ngõ ra. z Phù hợp với người mới bắt đầu. z Sử dụng tập lệnh SIMATIC và IEC. z Luôn chuyển từ LAD sang STL. 29 October 2007 PLC S7-200 34 z Tiếp điểm: z Cụôn dây: z Hộp: zMạng LAD Ngôn ngữ LAD 29 October 2007 PLC S7-200 35 Ngôn ngữ LAD 29 October 2007 PLC S7-200 36 Ngôn ngữ FBD z Sử dụng các lệnh như các khối logic. z Chương trình là sự kết nối các hộp. z Sử dụng tập lệnh SIMATIC và IEC.