Bài giảng Thiết bị Siemens S7-300
Nội dung bài giảng:
Giới thiệu sơ lược về dòng sản phẩm của Siemens:
Logo: Dòng sản phẩm sơ cấp ,được sử dụng cho những ứng dụng nhỏ,có tác dụng thay thế
cho những ứng dụng sử dụng nhiều rơle trung gian,timer .,nhằm giảm không gian lắp đặt tủ
điện.
Do logo chỉ là những Logic Modul do vậy chỉ được sử dụng cho việc thay thế những mạch số
đơn giản với số lượng I/O nhỏ 24In,16Out
Ưu điểm của Logo là dễ dàng sử dụng,dễ dàng lập trình và thay đổi dữ liệu .Có thể lập trình
trực tiếp trên Logo bằng cách sử dụng Logo có màn hình.Giá thành tương đối hợp lí.
Ứng dụng : Chủ yếu trong hệ thống chiếu sáng công cộng,hệ thống chiếu sáng trong toà
nhà,sử dụng trong các máy xà gồ,và một số máy đơn giản
S7_200: Dòng sản phẩm trung cấp,được sử dụng trong những ứng dụng trung bình với số
lượng I/O vừa phải (khoảng 128 ),đối với dòng sản phẩm S7_200 này đã được tích hợp đầy
đủ những hàm toán cho tất cả những ứng dụng cần thiết cho mọi hệ thống tự động,ngôn ngữ
cũng như giao diện lập trình dễ hiểu ,thân thiện,giúp cho mọi người đều có thể dễ dàng tiếp
cận.Tuy nhiên,thông thường S7-200 vẫn được sử dụng cho những ứng dụng riêng lẻ,còn
trường hợp muốn mở rộng mạng thì vẫn nên sử dụng S7_300
Ứng dụng : Trong các nghành đá,Bê tông ,Gốm sứ,Ximăng,sắt thép .Có thể sử dụng cho
hệ thống SCADA nhỏ ( kết nối S7_200 với máy tính thông qua PC Access,để có thể truy cập
và quản lí dữ liệu : Trạm trộn Bê Tông .)
S7_300,400: Dòng sản phẩm cao cấp ,được dùng cho những ứng dụng lớn với những yêu cầu
I/O nhiều và thời gian đáp ứng nhanh,yêu cầu kết nối mạng,và có khả năng mở rộng cho sau
này.
Ngôn ngữ lập trình đa dạng cho phép người sử dụng có quyền chọn lựa.Đặc điểm nổi bật
của S7_300 đó là ngôn ngữ lập trình cung cấp những hàm toán đa dạng cho những yêu cầu
chuyên biệt như : Hàm SCALE .
Hoặc ta có thể sử dụng ngôn ngữ chuyên biệt để xây dựng hàm riêng cho ứng dụng mà ta
cần.
Ngoài ra S7-300 còn xây dựng phần cứng theo cấu trúc Modul,nghĩa là đối với S7-300 sẽ có
những Modul tích hợp cho những ứng dụng đặc biệt như Modul PID,Modul Đọc xung tốc độ
cao .
Màn Hình : Siemens còn cung cấp tất cả các loại màn hình ứng dụng trong công nghiệp như
màn hình màu,màn hình đen trắng,màn hình máy tính công nghiệp .
Các màn hình này có thể kết nối với các loại PLC để có thể dễ dàng thay đổi dữ liệu ,hoặc
có thể kết nối thành mạng ProfiBus.
Dòng C7: Dòng C7 về nguyên tắc nó được xem như là sự kết hợp giữa PLC và màn hình,tức
là ta có thể hiểu C7 là màn hình có thể kết hợp với I/O cho những ứng dụng trong công
nghiệp,được kết nối theo mạng Profibus.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Thiết bị Siemens S7-300
Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 1 Bài giảng Thiết bị Siemens S7-300 Nội dung bài giảng: Giới thiệu sơ lược về dòng sản phẩm của Siemens: Logo: Dòng sản phẩm sơ cấp ,được sử dụng cho những ứng dụng nhỏ,có tác dụng thay thế cho những ứng dụng sử dụng nhiều rơle trung gian,timer.,nhằm giảm không gian lắp đặt tủ điện. Do logo chỉ là những Logic Modul do vậy chỉ được sử dụng cho việc thay thế những mạch số đơn giản với số lượng I/O nhỏ 24In,16Out Ưu điểm của Logo là dễ dàng sử dụng,dễ dàng lập trình và thay đổi dữ liệu .Có thể lập trình trực tiếp trên Logo bằng cách sử dụng Logo có màn hình.Giá thành tương đối hợp lí. Ứng dụng : Chủ yếu trong hệ thống chiếu sáng công cộng,hệ thống chiếu sáng trong toà nhà,sử dụng trong các máy xà gồ,và một số máy đơn giản S7_200: Dòng sản phẩm trung cấp,được sử dụng trong những ứng dụng trung bình với số lượng I/O vừa phải (khoảng 128 ),đối với dòng sản phẩm S7_200 này đã được tích hợp đầy đủ những hàm toán cho tất cả những ứng dụng cần thiết cho mọi hệ thống tự động,ngôn ngữ cũng như giao diện lập trình dễ hiểu ,thân thiện,giúp cho mọi người đều có thể dễ dàng tiếp cận.Tuy nhiên,thông thường S7-200 vẫn được sử dụng cho những ứng dụng riêng lẻ,còn trường hợp muốn mở rộng mạng thì vẫn nên sử dụng S7_300 Ứng dụng : Trong các nghành đá,Bê tông ,Gốm sứ,Ximăng,sắt thép..Có thể sử dụng cho hệ thống SCADA nhỏ ( kết nối S7_200 với máy tính thông qua PC Access,để có thể truy cập và quản lí dữ liệu : Trạm trộn Bê Tông.) S7_300,400: Dòng sản phẩm cao cấp ,được dùng cho những ứng dụng lớn với những yêu cầu I/O nhiều và thời gian đáp ứng nhanh,yêu cầu kết nối mạng,và có khả năng mở rộng cho sau này. Ngôn ngữ lập trình đa dạng cho phép người sử dụng có quyền chọn lựa.Đặc điểm nổi bật của S7_300 đó là ngôn ngữ lập trình cung cấp những hàm toán đa dạng cho những yêu cầu chuyên biệt như : Hàm SCALE.. Hoặc ta có thể sử dụng ngôn ngữ chuyên biệt để xây dựng hàm riêng cho ứng dụng mà ta cần. Ngoài ra S7-300 còn xây dựng phần cứng theo cấu trúc Modul,nghĩa là đối với S7-300 sẽ có những Modul tích hợp cho những ứng dụng đặc biệt như Modul PID,Modul Đọc xung tốc độ cao. Màn Hình : Siemens còn cung cấp tất cả các loại màn hình ứng dụng trong công nghiệp như màn hình màu,màn hình đen trắng,màn hình máy tính công nghiệp.. Các màn hình này có thể kết nối với các loại PLC để có thể dễ dàng thay đổi dữ liệu ,hoặc có thể kết nối thành mạng ProfiBus. Dòng C7: Dòng C7 về nguyên tắc nó được xem như là sự kết hợp giữa PLC và màn hình,tức là ta có thể hiểu C7 là màn hình có thể kết hợp với I/O cho những ứng dụng trong công nghiệp,được kết nối theo mạng Profibus. I/Đại số Boolean: 1/ Biến và hàm số 2 trị: Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 2 Khi mô tả đối tượng bằng mô hình toán học ta phải biểu diễn các đại lượng vào ra của đối tượng,các đại lượng này là các hàm phụ thuộc theo thời gian. Biến hai trị hay còn gọi là biến Boolean là loại hàm số mà miền giá trị của nó chỉ có 2 phần tử,hai phần tử đó là 0 và 1 Vd: Công tắc là một biến ngõ vào 2 trị : đóng (kí hiệu là 1) và mở (kí hiệu là 0) Đèn hiệu là một biến ngõ ra 2 trị : sáng (kí hiệu là 1) và tắt (kí hiệu là 0) Hai biến được gọi là độc lập nhau nếu sự thay đổi của biến này không ảnh hưởng đến biến kia. 2/Các phép toán trên hàm 2 trị: a/Phép Not: x = not(y) y X 0 1 1 0 b/Phép hợp (phép cộng): x= y+z y z X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 c/Phép giao : x=y^z y z X 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 - Chuyển đổi từ mạch rơle nút nhấn ,đèn sang viết chương trình PLC II/Biểu diễn số nguyên dương: 1/Trong hệ cơ số 10 (hệ thập phân): Một số nguyên dương Un bất kì,trong hệ cơ số 10 bao giờ cũng được biểu diễn đầy đủ bằng dãy con số nguyên từ 0 đến 9 Vd: Un = 349 được biểu diễn trong hệ cơ số 10: 349 = 3*102 + 4*101 + 9*100. 2/Trong hệ cơ số 2 (hệ nhị phân): Cách biểu diễn Un trong hệ cơ số 10 chưa phù hợp với nguyên tắc mạch điện ( hay nguyên tắc hàm 2 trị).Để sử dụng nguyên tắc hàm 2 trị ( số 0 hoặc 1) ta đưa ra 1 khái niệm Bit 1 Bit bao gồm 2 trị 0 hoặc 1,do vậy 1 số có thể biểu diễn trong hệ nhị phân dưới dạng Bit vd: Un = 205 có thể được biểu diễn dưới dạng 8 Bit: 1 1 0 0 1 1 0 1 205 = 1*27 + 1*26 + 0*25 + 0*24 + 1*23 + 1*22 + 0*21 + 1*20 3 / Trong hệ cơ số 16 ( hệ Hexadecimal): Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 3 Cũng giống như hệ cơ số 10,1 nguyên dương bất kì cũng có thể biểu diễn trong hệ cơ số 16 như sau: Vd: 7723 = 1E2B = 1* 163 + 14* 162 + 2* 161 + 11*160 E B 4/ Mã BCD của số nguyên dương: Vd: số 259 dưới dạng mã BCD: 0010 0101 1001 2 5 9 III/ Thiết bị điều khiển Logic khả trình: 1/ PLC ( Progranable Logic Control) : Thiết bị điều khiển Logic khả trình PLC Là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình ,thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số .Như vậy với chương trình điều khiển trong mình ,PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ gọn ,dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh ( với các PLC khác hoặc với máy tính).Toàn bộ chương trình được lưu trong bộ nhớ.dưới dạng các khối chương trình (OB,FC,FB..) và được thực hiện với chu kì quét. Để có thể thực hiện một chương trình điều khiển.Tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính .Nghĩa là phải có một bộ vi xử lí trung tâm ( CPU),một hệ điều hành,một bộ nhớ chương trình để lưu chương trình cũng như dữ liệu và tất nhiên phải có các cổng vào rađể giao tiếp với các thiết bị bên ngoài..Bên cạnh đó ,nhằm phục vụ bài toán điều khiển số ,PLC phải có các khối hàm chức năng như Timer,Counter,và các hàm chức năng đặc biệt khác. Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 4 2/ Các Tín hiệu kết nối với PLC: a/Tín hiệu số : Là các tín hiệu thuộc dạng hàm Boolean, dạng tín hiệu chỉ có 2 trị 0 hoặc 1. Đối với PLC Siemens : Mức 0 : tương ứng với 0V hoặc hở mạch Mức 1 : Tương ứng với 24V Vd: Các tín hiệu từ nút nhấn ,từ các công tắc hành trình.. đều là những tín hiệu số b/ Tín hiệu tương tự : Là tín hiệu liên tục, từ 0-10V hay từ 4-20mA. Vd: Tín hiệu đọc từ Loadcell,từ cảm biến lưu lượng c/ Tín hiệu khác : Bao gồm các tín hiệu giao tiếp với máy tính ,với các thiết bị ngoại vi khác bằng các giao thức khác nhau như giao thức RS232,RS485,Modbus. 3/ Các Modul của PLC S7_300: Thông thường để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình .Chúng được chia nhỏ thành các Modul.số các Modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng bài toán ,song tối thiểu bao giờ cũng có Modul chính là Modul CPU. Các Modul còn lại là những Modul nhận truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển ,các Modul chức năng chuyên dụng như PID,điều khiển động cơ.. Chúng được gọi chung là Modul mở rộng.Tất cả các Modul được gắn trên những thanh ray ( Rack). Khối vi xử kí trung tâm + Hệ điều hành Timer Bộ đếm Bit cờ Bộ nhớ chương trình Bộ đệm vào ra Quản lí ghép nối Cổng vào ra Cổng ngắt và đếm tốc độ cao Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 5 a/ Modul CPU: Modul CPU là loại Modul chứa vi xử lí,hệ điều hành ,bộ nhớ ,các bộ thời gian ,bộ đếm,cổng truyền thông ( RS485). Và có thể còn có một vài cổng vào ra số.Các cổng vào ra số trên CPU được gọi là cổng vào ra Onboard. Trong họ PLC S7_300 có nhiều loại CPU khác nhau : CPU 312,CPU 314 ,CPU 315. Những Modul cùng sử dụng một loại bộ vi xử lí ,nhưng khác nhau về cổng vào ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệttích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau tong tên gọi bằng tên cụm chữ cái IFM( viết tắt của Intergrated Function Module ).Ví dụ Module CPU 312IFM,Modul314 IFM. Ngoìa ra còn có các loại module hai cổng truyền thông,trong đó cổng truyền thông thứ 2 có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán .Các loại module CPU được phân biệt với những loại CPU khác bằng thêm cụm từ DP ( Distrubited port)trong tên gọi. Ví dụ module CPU 315-DP b/Các Modul mở rộng: Các Modul mở rộng được chia thành 5 loại chính: i/ PS(Power Supply): Modul nguồn nuôi ii/ SM ( Signal Module): Modul tín hiệu vào ra bao gồm: DI ( Digital Input) DO ( Digital Output) DI/DO ( Digital In/Output) AI ( Analog Input ) AO ( Analog Output) AI/AO ( Analog In/Output) iii / IM ( Interface Module) : Modul ghép nối. Đây là loại Modul chuyên dụng có nhiệm vụ nối từng nhóm các Modul mở rộng lại với nhau thành từng một khối và được quản lí chung bởi một module CPU. Thông thường các Modul mở rộng được gá liền với nhau trên một thanh đỡ gọi là Rack. Trên mỗi một Rack chỉ có thể gá được nhiều nhất 8 module mở rộng ( không kể module CPU ,module nguồn nuôi). Một module CPU có thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4 Rack,và các Rack này phải được nối với nhau bằng Module IM IM360 :truyền IM361:nhận. - FM ( Function Module): Các Modul điều khiển riêng,như điều khiển Servo,điều khiển PID - CP( Communication Module):Module truyền thông 2/ Tín Hiệu: Thông thường có 2 tín hiệu Tín hiệu số: Tín hiệu mức 1 hoặc mức 0 ( true hoặc False), Vd: I0.0,Q0.0. Tín hiệu tương tự : Là tín hiệu analog được đọc từ các Modul analog Vd : PIW256. 3/Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ: a/Kiểu Bool: True hoặc False ( 0 hoặc 1) VD: M0.0 b/Kiểu Byte : gồm 8 Bit c/Kiểu Word Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 6 d/Kiểu Int e/Kiểu Dint f/ Kiểu Real h/Kiểu S5T: k/ Kiểu Char i/Kiểu Date j/Kiểu Tod: 4/ Bộ nhớ PLC: gồm 3 vùng chính. a/Vùng chứa chương trình ứng dụng : Vùng chứa chương trình được chia thành 3 miền : i/ OB ( Organisation block) : miền chứa chương trình tổ chức. ii/ FC ( Function) : Miền chứa chương trình con ,được tổ chức thành hàm và có biến hình thức để trao đổi dữ liệu iii/ FB ( Function block) : Miền chứa chương trình con ,được tổ chức thành hàmvà có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ 1 khối chương trình nào khác .Các dữ liệu này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng ( Data Block khối DB) b/ Vùng chứa tham số của hệ điều hành: Chia thành 7 miền khác nhau I ( Process image input ) : Miền dữ liệu các cổng vào số,trước khi bắt đầu thực hiện chương trình ,PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I.Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I. Q ( Process Image Output): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số .Kết thúc giai đoạn thực hiện chương trình,PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm Q tới các cổng ra số.Thông thường chương trình không trực tiếp gán giá trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chúng tới bộ đệm Q. M ( Miền các biến cờ): CHương trình ứng dụng sử dụng những biến này để lưu giữ các tham số cần thiết và có thể truy nhập nó theo Bit (M) ,byte (MB),từ (MW) hay từ kép (MD). T ( Timer): Miền nhớ phục vụ bộ thời gian ( Timer) bao gồm việc lưu trữ giá trị thời gian đặt trước ( PV-Preset Value ),giá trị đếm thời gian tức thời ( CV –Current Value) cũng như giá trị Logic đầu ra của bộ thời gian. C ( Counter): Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu trữ giá trị đặt trước ( PV- Preset Value),giá trị đếm tức thời ( CV _ Current Value)và giá trị logic đầu ra của bộ đệm. PI : Miền địa chỉ cổng vào của các Modul tương tự ( I/O External input). Các giá trị tương tự tại cổng vào của modul tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ.Chương trình ứng dụng có thể truy cập miền nhớ PI theo từng Byte ( PIB),từng từ PIW hoặc từng từ kép PID . PQ: Miền địa chỉ cổng ra cho các module tương tự ( I/O External Output).Các giá trị theo những địa chỉ này sẽ được module tương tự chuyển tới các cổng ra tượng tự .Chương trình ứng dụng có thể truy nhập miền nhớ PQ theo từng Byte (PQB),từng từ (PQW) hoặc theo từng từ kép (PQD). Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 7 c/ Vùng chứa các khối dữ liệu: được chia làm 2 loại: DB(Data Block):Miền chứa dữ liệu được tổ chức thành khối .Kích thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định ,phù hợp với từng bài toán điều khiển.Chương trình có thể truy nhập miền này theo từng bit (DBX),byte (DBB),từ (DBW) hoặc từ kép (DBD). L (Local data block) : Miền dữ liệu địa phương ,được các khối chương trình OB,FC,FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức với những khối chương trình gọi nó .Nội dung của một khối dữ liệu trong miền nhớ này sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng trong OB ,FC,FB.Miền này có thể được truy nhập từ chương trình theo bit (L),byte(LB) từ (LW) hoặc từ kép (LD). 5/ Vòng quét chương trình: PLC thực hiện chương trình theo chu kì lặp .Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (Scan) .Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I,tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình .Trong từng vòn ... 3] //Truy nhập ô nhớ M11.3 = Q[AR1,P#0.2] //Đưa giá trị ra cổng Q1.2 L IB[AR1,P#0.0] //Đọc 8 cổng vào IB1 ( I1.0 – I1.7) T B[AR2,P#0.0] //Chuyển giá trị đọc được vào byte MB10 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 72 L W[AR2,P#5.0] // Đọc MW15 T MW[AR1,P#2.0] //Chuyển vào MW3 L DBD[AR1,P#9.0] //Đọc DBD10 T D[AR2,P#20.0] Ví dụ 2: Quay lại ví dụ về chương trình nhập dữ liệu từ cổng tương tự PIW304 và cất vào bộ đệm đã được trình bày trong mục trước nhưng sữa lại bằng cách dùng thanh ghi con trỏ toàn cục AR.Bộ đệm là vùng nhớ gồm 10 từ MW0 – MW18.Dữ liệu vừa đọc được sẽ được cất vào từ nhớ cuối cùng của bộ đệm .Các dữ liệu đã có trong bộ đệm sẽ được chuyển dần lên.Dữ liệu đầu tiên trong bộ đệm sẽ bị đẩy ra khỏi bộ đệm.Chương trình sử dụng MB24 chứa số đếm: LAR1 P#M0.0 //Địa chỉ ô nhớ đầu tiên L 9 Next: T MB24 //Chỉ số đếm L W[AR1,P#2.0] T W[AR1,P#0.0] +AR1 P#2.0 L MB24 LOOP Next L PIW304 T MW18 b/ Tăng giảm nội dung thanh ghi AR: Trong ví dụ trên ta đã sử dụng lệnh tăng nội dung thanh ghi AR.Lệnh này có cấu trúc chung như sau : Cú Pháp: +AR1 [P# . ] +AR1 [P# . ] Lệnh có thể có hoặc không có toán hạng .Trong trường hợp không có toán hạng,lệnh sẽ cộng nội dung của thanh ghi AR với nội dung của từ thấp trong ACCU1 và cất lại kết quả vào thanh ghi AR. Trong trường hợp có toán hạng ,thì toán hạng phải là một số có cấu trúc giống như Offset,khi đó lệnh sẽ cộng nội dung của toán hạng với nội dung của thanh ghi AR và cất lại nội dung vào thanh ghi AR .Lệnh không làm thay đổi nội dung thanh ghi trạng thái. Ví dụ: LAR1 P#M0.0 // Địa chỉ ô nhớ M0.0 được ghi vào thanh ghi AR1 +AR1 P#2.0 // AR1 chứa địa chỉ ô nhớ M2.0 c/ Cất giữ nội dung thanh ghi AR: Ngoài các lệnh khai báo ,tăng giảm ,ta còn có các lệnh cất giữ nội dung thanh ghi AR với cấu trúc: Cú Pháp: TAR1 [] TAR2 [] Lệnh có thể hoặc không có toán hạng ,trong trường hợp không có toán hạng ,lệnh sẽ chuyển nội dung thanh ghi AR vào ACCU1 .Nếu có toán hạng ,lệnh sẽ chuyển nội dung thanh ghi AR vào từ kép có địa chỉ được chỉ thị trong toán hạng Ví dụ: TAR1 MD0 //Chuyển nội dung thanh ghi AR1 vào từ kép MD0 d/ Đảo nội dung hai thanh ghi AR: Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 73 Cú Pháp: CAR Lệnh không có toán hạng va thực hiện việc đảo nội dung của hai thanh ghi AR1,AR2.Nội dung của AR1 được chuyển sang AR2 và ngược lại nội dung của AR2 được ghi vào AR1 16/ Khai báo và sử dụng khối DB: S7-300 có vùng M được sử dụng làm các ô nhớ lưu trữ giá trị trung gian ,các biến cờ .Bên cạnh vùng nhớ M,S7-300 còn cung cấp thêm một vùng đặc biệt khác để tổ chức lưu giữ dữ liệu dưới dạng khối và có tên chung là các khối dữ liệu Data Block (DB).Kích thước vùng nhớ này phụ thuộc vào từng loại CPU,riêng đối với CPU 314 thì nó có kích thước là 8Kbytes.Ta có thể khai báo nhiều khối DB cùng một lúc (tối đa 65535),được phân biệt với nhau nhờ chỉ số khối như DB1,DB2..DB65535.Kích thước của các khối có thể khác nhau ,nhưng tổng kích thước của tất cả các khối DB không được vượt quá kích thước vùng nhớ đã cho ( không được vượt quá 8Kbytes với CPU 314).Mọi khối DB đều có thể truy nhập từng bit. a/Khai báo một khối dữ liệu: Khối dữ liệu ( DB ) được khai báo nhờ phần mềm soạn thảo Step7. Để khai báo một khối DB ta thực hiện các bước sau: - Đặt tên biến - Khai báo kiểu biến .Bên cạnh những kiểu biến thông dụng như BOOL ( 1 bit ),Byte (8 bits), Int ( 16 bits),Real ( 32 bits ) ta còn có thể sử dụng các kiểu biến phức hợp như String ( chuỗi kí tự ) ,Array ( mảng dữ liệu ). - Đặt giá trị ban đầu cho biến ( có thể bỏ qua ) - Chú thích ( có thể bỏ qua ) i/ Kiểu String: Đây là 1 biến có dạng một dãy kí tự .Dãy kí tự có độ dài tính theo byte là số cho trong dấu ngoặc vuông .Kích thước của biến bằng độ dài của dãy kí tự cộng thêm 2 byte chứa mã kết thúc chuỗi kí tự đó ii/Kiểu biến ARRAY: Đây là biến dạng mảng gồm nhiều phần tử cùng cấu trúc ( CHAR,BYTE,WORD,INT,DWORD hay REAL).Mảng này có thể 1 chiều ,song cũng có thể nhiều chiều.Mảng 2 chiều được khai báo bởi ARRAY [1..x,1..y],trong đó x là độ dài chiều thứ nhất và y là độ dài chiều thứ hai. b/Truy nhập và quản lí khối dữ liệu: i/ Truy nhập xa: Tất cả các lệnh truy nhập ô nhớ đã biết đều sử dụng được với khối dữ liệu thông qua toán hạng: . ví dụ: DB1,DB5 DBX Truy nhập bit DBX1.3 DBB Truy nhập Byte DBB2 DBW Truy nhập từ DBW4 DBD Truy nhập từ kép DBD6 Cách truy nhập như trên còn gọi là truy nhập xa .Kiểu truy nhập này có ưu điểm là có thể tác động tới tất cả các khối dữ liệu nhưng có hạn chế cơ bản là chậm và không thể sử dụng kỹ thuật con trỏ để truy nhập xa. Ví dụ: A DB1.DBX1.5 //Đọc nội dung bit thứ 5 thuộc byte thứ 0 của khối DB1 A DB5.DBX2.3 //Thực hiện phép ^ với giá trị của bit thứ 3 ,byte 2 của khối DB5 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 74 = DB10.DBX2.4 //Chuyển vào bit thứ 4 byte 2 của khối DB10. ii/Truy nhập gần: Bên cạnh truy nhập xa,S7-300 còn cung cấp thêm những lệnh truy nhập gần.Đó là kiểu truy nhập các khối dữ liệu có tên đã được ghi vào 1 trong hai thanh ghi chỉ khối dữ liệu DB ( DB register).Việc ghi tên khối dữ liệu vào hai thanh ghi đó được thực hiện bằng lệnh mở khối có cấu trúc như sau: Cú Pháp: OPN DB OPN DB Lệnh thứ nhất sẽ ghi tên khối dữ liệu có chỉ số cho trong toán hạng vào DB-register thứ nhất.Thanh ghi này sẽ được ta gọi là thanh ghi DB.Lệnh thứ hai ghi tên khối dữ liệu với chỉ số cho trong toán hạng vào DB-register thứ hai có tên gọi là thanh ghi DI Ví dụ: OPN DB1 //Mở khối dữ liệu DB1( Ghi tên khối DB1 vào thanh ghi DB) L DBW35 //Đọc nội dung từ DBW35 của DB1 vào ACCU1 T MW22 //Chuyển vào ô nhớ MW22 OPN DI20 //Mở khối dữ liệu DB20( Ghi tên khối DB20 vào thanh ghi DB) L DIB12 //Đọc nội dung byte 12 của khối DB20 và chuyển vào ACCU1 T DBB37 //Chuyển ACCU1 vào byte 37 của khối dữ liệu DB1 Các ô nhớ của khối dữ liệu đã được mở bằng lệnh OPN sẽ được truy nhập thông qua toán hạng: Thông qua thanh ghi DB Thông qua thanh ghi DI DBX Truy nhập bit DIX Truy nhập bit DBB Truy nhập byte DIB Truy nhập byte DBW Truy nhập từ DIW Truy nhập từ DBD Truy nhập từ kép DID Truy nhập từ kép Khác với việc truy nhập xa ,ở chế độ truy nhập gần ta có thể sử dụng kỹ thuật con trỏ . Ví dụ các lệnh sau thực hiện việc chuyển nội dung DB10.DBW0 tới DB10.DBW2 OPN DB10 LAR1 P#DBX0.0 L W[AR1,P#0.0] T W[AR1,P#2.0] 1/Đọc chỉ số khối dữ liệu có tên trong thanh ghi DB hoặc DI Cú Pháp L DBNO L DINO Lệnh đọc chỉ số của khối dữ liệu có tên trong thanh ghi DB (DBNO) hoặc trong thanh ghi DI (DINO) và chuyển kết quả đọc được vào ACUU1 dưới dạng số nguyên.Lệnh không làm thay đổi nội dung thanh ghi trạng thái.Nội dung cũ của ACCU1 được chuyển vào ACCU2 2/Đọc độ dài khối dữ liệu có tên trong thanh ghi DB hoặc DI Cú Pháp L DBLG L DILG Lệnh đọc độ dài tính theo byte của khối dữ liệu có tên trong thanh ghi DB (DBLG) hoặc trong thanh ghi DI ( DILG ) và chuyển kết quả đọc được dưới dạng số nguyên 32 bits vào ACCU1.Lệnh không làm thay đổi nội dung của thanh ghi trạng thái .Nội dung cũ của ACCU1 được chuyển vào ACCU2. Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 75 3/Đảo nội dung hai thanh ghi DB và DI Cú pháp CDB Lệnh chuyển nội dung của thanh ghi DB sang thanh ghi DI và ngược lại nội dung DI sang DB .Lệnh không làm thay đổi nội dung của thanh ghi trạng thái 17/ Tín hiệu Analog : a/ Đọc tín hiệu Analog: ¾ Để đọc tốt tín hiệu Analog trước hết ta phải xác định tín hiệu đọc Analog là tín hiệu loại gì ( 0-10V,4-20mA,cách đấu 2 dây,cách đấu 4 dây) ¾ Bước kế tiếp là phải chọn đúng loại tín hiệu trên phần cứng ( Chọn loại tín hiệu trên Modul đọc kênh Analog) và chọn đúng trên cấu hình phần cứng cho phù hợp,nếu chọn 2 bước này không tương thích thì đèn System Fault của Modul Analog sẽ sáng và kênh Analog sẽ đọc sai. ¾ Xác định đúng tín hiệu sử dụng,đơn cực hay lưỡng cực ¾ Xác định địa chỉ cho từng kênh Analog ( vd: PIW256) ¾ Sử dụng hàm SCALE như sau : Hàm SCALE sẽ thực hiện việc kênh chỉnh từ tín hiệu IN kết quả sẽ được lưu ở OUT OUT = (Float (IN)-K1)/(K2-K1) * ( HI_LIM – LO_LIM) + LO_LIM Tín hiệu BIPOLAR : K1 = -27648.0 , K2 = 27648.0 Tín hiệu UNBIPOLAR : K1 = 0.0 , K2 = 27648.0 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 76 RET_VAL : Trả về lỗi nếu việc thực hiện hàm SCALE có vấn đề ¾ Việc xuất tín hiệu Analog cũng sử dụng hàm SCALE,Tín hiệu Analog Out sẽ được đưa ra Modul xuất tín hiệu Analog tương ứng Bài tập : 1/ Đọc khối lượng từ đầu cân Redlion: Đầu cân Redlion có tích hợp sẵn các Card Analog ( 0-10V,4-20mA ) và 1 số Card khác như RS232,RS485,ModBus,Profibus,Device Net) Tín hiệu Analog sẽ tương ứng với khối lượng hiện thị trên đầu cân tuỳ thuộc vào việc Set giá trị Analog tương ứng trên đầu cân. Ví dụ : Sử dụng kênh Analog là 0-10VDC,chọn giá trị Min là 0Kg,giá trị Max là 100Kg thì Nếu khối lượng trên đầu cân là 50Kg,thì điện áp đọc về tương ứng là 5VDC. 2/ Xuất tín hiệu Analog Out điều khiển biến tần : Có 1 cách thông dụng để thay đổi tốc độ của động cơ là điều khiển biến tần bằng cách thay đổi cấp điện áp tương ứng,hoặc dòng tương ứng . Tuỳ thuộc vào từng bài toán cụ thể,tốc độ động cơ sẽ được thay đổi tương ứng cho phù hợp. 18 / Đọc xung tốc độ cao : Xung tốc độ cao được đọc thông qua những Modul đọc xung tốc độ cao hoặc có thể được đọc thông qua CPU có tích hợp sẵn những I/O có khả năng đọc xung tốc độ cao như CPU 312C,313C Việc đọc xung tốc độ cao là hết sức cần thiết cho những ứng dụng đọc xung Encoder, hay đọc xung của những Input tốc độ cao. Tuỳ thuộc từng loại CPU cũng như Modul đọc xung tốc độ cao mà có những cách thức đấu nối dây khác nhau,do vậy việc đấu nối dây cần phải xem tài liệu trước khi thực hiện. Cần phải xác định chế độ đọc xung trước khi đấu nối ( vd : chế độ đọc 2 xung,chế độ đọc 1 xung ). Hàm đọc xung tốc độ cao : SFB 47 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 77 Dữ liệu được lưu vào khối DB47 theo nguyên tắc sau: Mặc định W#16#0300 Địa chỉ của kênh đọc xung tốc độ cao,địa chỉ này thường được cài đặt trong cấu hình phần cứng khi thực hiện việc định cấu hình phần cứng. Số kênh,0-1 : CPU 312C, 0-2 : CPU 313C 0 – 3 : CPU 314C Bit cho phép đếm ( bắt đầu đếm và kết thúc đếm) Được điều khiển bằng phần mềm Cho phép ngõ ra Điều khiển ngõ ra Mặc định W#16#0000 Giá trị cho việc ghi dữ liệu cho bộ đếm. Trạng thái cổng bên trong Trạng thái cổng bắt đầu đếm từ bên ngoài Trạng thái ngõ vào chốt Trạng thái ngõ ra Trạng thái hướng ngược Trạng thái hướng thuận. Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 78 Giá trị đếm hiện tại Giá trị chốt tại thời điểm cuối cùng Có sự kiện mới bắt đầu Trạng thái lỗi Giá trị lỗi. Trạng thái so sánh Trạng thái tràn Trạng thái dưới Trạng thái Zero Giá trị đếm ngõ ra Bit Reset lỗi. Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 79 Chi tiết cụ thể có thể xem trong File Help của SFB47 bằng cách chọn SFB47 rồi bấm F1. Ngoài việc đọc xung tốc độ cao bằng hàm SFB47,ta còn có thể đọc tần số bằng hàm SFB48 Cách thức định dạng hàm SFB48 cũng hoàn toàn tương tự hàm SFB47,chỉ khác ngõ ra là tần số.Chi tiết cụ thể có thể chọn hàm SFB48 rồi bấm F1. Xác định độ rộng xung bằng hàm SFB49 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 80 Cách thức định dạng hàm cũng như các bit ngõ vào ngõ ra hoàn toàn tương tự,chỉ khác ngõ ra Output là dạng độ rộng xung từ 0 -1. ¾ Truyền dữ liệu qua CP bằng lệnh SFB8: Cứ có 1 xung cạnh lên I0.0 thì ID,R_ID,SD_1 sẽ được truyền trong trường hợp CPU300, SD_2,SD_3,SD_4 sẽ được truyền trong trường hợp CPU S7_400 SD có thể được dùng là Byte,Word hoặc Dword Ngoài ra còn có các Bit lỗi , Bit thực hiện và thanh ghi trạng thái. Dữ liệu được lưu vào DB12. ¾ Nhận dữ liệu qua CP bằng lệnh SFB9: Cứ có 1 xung cạnh lên I0.2 thì ID,R_ID,SD_1 sẽ được nhận trong trường hợp CPU300, SD_2,SD_3,SD_4 sẽ được nhận trong trường hợp CPU S7_400 SD có thể được dùng là Byte,Word hoặc Dword Ngoài ra còn có các Bit lỗi , Bit thực hiện và thanh ghi trạng thái. Dữ liệu được lưu vào DB13. ¾ Truyền dữ liệu qua CP bằng lệnh SFB12: Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 81 Cứ có 1 xung cạnh lên I0.0 thì ID,R_ID,SD_1 sẽ được truyền trong trường hợp CPU300,số Byte được truyền được quyết định bởi chiều dài Len MW28,vị trí Byte truyền được quyết định bởi SD_1. SD có thể được dùng là Byte,Word hoặc Dword Ngoài ra còn có các Bit lỗi , Bit thực hiện và thanh ghi trạng thái. Dữ liệu được lưu vào DB14. Nhận dữ liệu qua cổng COM thông qua hàm SFB13 Cách sử dụng hàm nhận dữ liệu thông qua cổng COM hoàn toàn tương tự cách dùng của hàm truyền dữ liệu thông qua cổng COM. Đọc dữ liệu từ CPU thông qua hàm SFB14 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 82 Ghi dữ liệu vào CPU thông qua hàm SFB15 Truyền dữ liệu ra cổng máy in thông qua hàm SFB16 Bài giảng S7-300 Công ty TNHH TM&DV Kĩ thuật SIS Người soạn : Hà văn Trí 83 Khởi động Thiết bị thông qua hàm SFB19 Dừng thiết bị thông qua hàm SFB20
File đính kèm:
- bai_giang_thiet_bi_siemens_s7_300.pdf