THỰC HÀNH LẬP TRÌNH PLC SIMATIC S7-300 Mã bài: MĐ 24-4 Mục tiêu: - Kiến thức: Phân tích, giải thích cấu hình phần cứng và tập lệnh cho PLC s7-300 - Kỹ năng: Lập trình điều khiển trạng thái logic bằng ngôn ngữ LAD cho PLC S7-300 - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính tỷ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc, thẩm mỹ, an toàn và vệ sinh công nghiệp, biết làm việc theo nhóm Nội dung chính 1. Cấu trúc PLC S7-300 Hình 4.1 Sơ đồ mô tả cấu trúc phần cứng PLC s7-300 1. Lắp phần cứng PLC s7-300 Kết nối cảm biến vào PLC ( hình 4.2) GT-PLCNC-MĐ24 25 Hình 4.2 Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu NPN Hình 4.3 Kết nối ngõ vào cảm biến kiểu PNP Kết nối nút nhấn, công tắc hành trình vào PLC ( hình 4.3) GT-PLCNC-MĐ24 26 Hình 4.4 Sơ đồ kết nối nút nhấn công tắc hành trình 1. Xác định địa chỉ vùng nhớ PLC s7-300 Ghi ra giấy các địa chỉ vào/ra kết nối với thiết bị.
Thực hành phần mềm lập trình s7-300 2. Cài đặt phần mềm HƯỚNG DẪN CÀI ĐẶT TIA PORTAL Yêu cầu cần của máy tính Cài đặt phần mềm TIA Portal V13 của Siemens một phần mềm khá nặng, cài đặt lâu và khó. Phần mềm tích hợp các plc khác nhau của Siemens như S7-300/400, S7-1200/1500. và nhiều module khác nữa, giao diện thân thiện với người dùng, với phiên bản V13 bạn có thể chạy mô phỏng được trên PLC.
Windows 7 Home Premium/Professional/Enterprise/Ultimate SP 1 (32 Bit) Windows 7 Home Premium/ Professional/Enterprise/Ultimate SP1 (64 Bit) Windows 10 Lưu ý: Không hỗ trợ Microsoft Windows XP. Cấu hình tốt nhất để chạy TIA Portal: Processor: Core i5-3320M, 3.3 GHz RAM: 8 GB Screen resolution: 1920 x 1080 px Các bước cài đặt TIA Portal V13 Hướng dẫn cài đặt phần mềm STEP 7 Professional V13 Dùng phần mềm giải nén file .ISO rồi tiến hành cài đặt: GT-PLCNC-MĐ24 27 Hình 4.5 Giao diện bắt đầu cài đặt STEP 7 Professional V13 Hình 4.2: Giao diện lựa chọn ngôn ngữ của STEP 7 Professional V13 Ấn NEXT để tiếp tục GT-PLCNC-MĐ24 28 Hình 4.3: Giao diện lựa chọn địa chỉ lưu trữ của STEP 7 Professional V13 Ta lựa chọn nơi địa chỉ lưu trữ sau đó ấn NEXT để tiếp tục Hình 4.4: Giao diện giấy phép phần mền của STEP 7 Professional V13 Tick vào 2 ô vuông sau đó ấn NEXT để tiếp tục GT-PLCNC-MĐ24 29 Hình 4.9 Giao diện xác nhận độ an toàn và quyền cài đặt Tick vào ô vuông sau đó ấn NEXT để tiếp tục Hình 4.10 Giao diện thông tin cài đặt Ấn INSTALL để cài đặt GT-PLCNC-MĐ24 30 Hình 4.11 Giao diện sau khi Load xong Ấn Skip license transfer và Restart máy Hướng dẫn Crack TIA PORTAL V13 SP1 Mở file Simatic_EKB_Install_2013_12_25 click chọn Sim_EKB_Install_2013_12_25, click phải chọn Run as administator Hình 4.12 Giao diện sau khi Run as administator Click chọn TIA Portal GT-PLCNC-MĐ24 31 Hình 4.13 Giao diện sau khi click TIA Portal Chọn TIA Portal V13 (2013/11) Click Select Click vào icon chìa khóa 2. Sử dụng phần mềm 2. Giới thiệu TIA PORTAL Tia Portal là viết tắc của Total Intergrated Automation Portal, là phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm lập trình cho các hệ tự động hóa và truyền động điện: PLC, HMI, Inverter của Siemens (1) Khởi động Tia Portal Có nhiều cách khởi động: Cách 1: Start \ Siemens automation \ TIA Portal V13 Cách 2: Nháy đúp vào biểu tượng nếu đã tạo shortcut (2) Giao diện ban đầu GT-PLCNC-MĐ24 32 Hình 4.14 Giao diện ban đầu 1 Các tác vụ khác của Portal 2 Các tác vụ cho portal đã chọn 3 Lựa chọn điều khiển cho hoạt động đã chọn 4 Thay đổi chế độ xem project 2.
Project view Hình 4.15 Portal view 1 Menu và thanh công cụ 2 Project tree 3 Vùng làm việc GT-PLCNC-MĐ24 33 4 Cửa sổ trạng thái 5 Thẻ tác vụ 6 Thay đổi chế độ xem project 7 Thanh trình chỉnh sửa 2. Cách tạo một project Hình 4.16 Cách tạo project Bước 1: Chọn Create new project Bước 2: Đặt tên, chọn đường dẫn cho project Bước 3: Chọn Create Hình 4.17 Giao diện sau khi tạo project GT-PLCNC-MĐ24 34 1 Configure a device: Thiết lập phần cứng hệ thống PLC 2 Write PLC program: Viết chương trình điều khiển 3 Configure technology objects: Định cấu hình đối tượng 4 Configure an HMI screen: Cấu hình màn hình HMI Hình 4.18 Giao diện sau khi chọn Configure a device Lúc này ta lựa chọn các phần cứng 2. Cách khai báo biến Có nhiều cách khai báo, dưới đây là 1 cách điển hình Hình 4.19 Giao diện khai báo biến Bước 1: Chọn PLC tags GT-PLCNC-MĐ24 35 Bước 2: Chọn Show all tags Bước 3: Khai báo trên vùng (1) 3.4 Cách viết chương trình Hình 4.20 Giao diện viết chương trình Bước 1: Chọn Program blocks Bước 2: Chọn Main [OB] Sau đó sử dụng các ký hiệu ở (3) để vẽ lên (4) theo nguyên lý 2. Cách kết nối PLC với PC Hình 4.21 Giao diện kết nối GT-PLCNC-MĐ24 36 Bước 1: Chọn Online & Diagnostics Bước 2: Chọn Accessible devices (cửa sổ hiển thị các thiết bị đã kết nối) Bước 3: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bước 4: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thông PLC (1) 2.
Mô phỏng chương trình bằng phần mềm B1: Mở chương trình đã viết B2: Mở PLCSIM (1) click vào biêu tượng chay mô phỏng start simulation 1 Hình 4.22 Chương trình dạng LAD 2 Hình 4.23 PLC mô phỏng B3: Click vào biêu tượng download (2) đến thiết bị GT-PLCNC-MĐ24 37 3 Hình 4.24 Load chương trình đến PLC mô phỏng B4: click vào Load (3) 5 4 Hình 4.25 Chạy và hiển thị trạng thái chương trình B5: Click RUN (4) PLC mô phỏng để chạy chương trình GT-PLCNC-MĐ24 38 B6: Click vào biểu tượng Monitoring on/off (5) để quan sát trạng thái chương trình dạng LAD. Khai báo, cấu hình phần cứng cho S7 Cấu hình phần cứng xem Bài 4 - mục - 2. Thiết lập giao tiếp giữa PLC với S7 qua MPI Mở project, Chọn Accessible devices (cửa sổ giao tiếp kết nối hiển thị các thiết bị đã kết nối) Type of the PG/PC interface Start search Hình 4.26 Giao diện thiết lập giao tiếp PLC vớ PC Bước 1: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bước 2: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thông PLC Bước 3: Nhấn vào Start search để tìm kết nối. Download, Upload chương trình Bước 1: Mở chương trình OB Bước 2: Chọn Online & Diagnostics Bước 3: Chọn Accessible devices (cửa sổ hiển thị các thiết bị đã kết nối) Bước 4: Chọn giao diện truyền thông “Type of the PG/PC interface” Bước 5: Chọn để mở của sổ điều chỉnh tham số truyền thông PLC Bược 6: Download hoặc upload chương trình 6.
Thực hành tập lệnh của S7 6. Các lệnh về bit logic GT-PLCNC-MĐ24 39 Ký hiệu KQ là kết quả sau phép tính, KT kết quả trước phép tính. Tiếp điểm thương đóng – thường hở LAD Mô tả Mô tả Tiếp điểm thường hở: KQ=KT nếu I0.0=0 Mô tả Tiếp điểm thường đóng: KQ = KT nếu I0.0 = 0 Lệnh Not: LAD Mô tả Mô tả KQ thu được bằng đảo giá trị của KT Lệnh RS: LAD Mô tả Nếu I0.1=0 Thì không có gì thay đổi.0=1 Lệnh SR: LAD Mô tả Nếu I0.1=0 Thì không có gì thay đổi.0=0 Vi phân cạnh lên:M0.0 lưu giá trị KQ ở vòng quét trước Khi I0.0 chuyển từ trạng thái 0 sang 1 và M0.0 = 1 Vi phân cạnh xuống: M0.0 lưu giá trị KQ ở vòng quét trước Khi I0.0 chuyển từ trạng thái 1 xuống 0 và M0.0 = 1 Lệnh NEG: GT-PLCNC-MĐ24 40 LAD Mô tả Khi I0.1 chuyển trạng thái từ 1 xuống 0 thì Q0.0 ON trong 1 chu kì. Hay nói cách Khác Q0.0 chỉ ON tại thời điểm thoả điều kiện bài toán.
Leänh POS: LAD Mô tả Khi I0.1 chuyển trạng thái từ 0 lên 1 thì Q0.0 ON trong 1 chu kì. Hay nói cách Khác Q0.0 chỉ ON tại thời điểm thoả điều kiện bài toán 6. Các lệnh so sánh Lệnh so sánh số nguyên: Lệnh EQ_I (Equal Integer): Mô tả: So sánh MW100 và MW102, nếu 2 số nguyên này bằng nhau thì KQ = KT Lệnh NE_I (Not Equal Integer): Mô tả: So sánh MW100 và MW102,nếu 2 số này khác nhau thì KQ=KT Lệnh GT_I (Greater than Integer) Mô tả: So sánh 2 số MW100 và MW102, nếu MW100 lớn hơn MW102 thì KQ=KT Lệnh LT_I (Less than Integer) GT-PLCNC-MĐ24 41 Mô tả: So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 bé hơn MW102 thì KQ=KT Lệnh GE_I (Greater than or equal Integer) Mô tả: So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 lớn hơn hoặc bằng MW102 thì KQ=KT Lệnh LE_I (Less than or equal Integer) Mô tả: So sánh 2 số MW100 và MW102, Nếu MW100 bé hơn hoặc bằng MW102 thì KQ=KT Lệnh so sánh số Double Integer: Mô tả: Lệnh EQ_D (Equal Double Integer): So sánh MD100 và MD104, nếu 2 số nguyên này bằng nhau thì KQ=KT ệnh NE_D (Not Equal Double Integer): Mô tả: So sánh MD100 và MD104, nếu 2 số này khác nhau thì KQ=KT. Lệnh LE_D (Less than or equal DoubleInteger): Mô tả: So sánh 2 số MD100 và MD104, Nếu MD100 bé hơn hoặc bằng MD104 thì KQ=KT Lệnh GT_R (Greater than Real): GT-PLCNC-MĐ24 42 Mô tả: So sánh 2 số MD100 và MD104, nếu MD100 lớn hơn MD104 thì KQ=KT 6.
Các lệnh về thời gian (Timer) Lệnh Timer: (Lệnh S_PULSE, Lệnh S_PEXT; Lệnh S_ODT; Lệnh S_ODTS; Lệnh S_OFFDT) Lệnh S_PULSE: LAD Mô tả Nếu I0.0=1 Timer được kích chạy, khi I0.0=0 hoặc chạy đủ thời gian đặt 2s thì Timer dừng Hoặc có tín hiệu I0.1 thì Timer cũng dừng Timer chỉ chạy lại khi có tín hiệu mới từ I0.0 chuyển trạng thái từ 0 lên 1) Q0.0=1 khi Timer đang chạy. MW100 lưu giá trị đếm của Timer theo dạng Integer MW102 lưu giá trị của Timer theo dạng BCD Chức năng của Timer này là tạo xung có thời gian được đặt sẵn Lệnh S_PEXT: LAD Mô tả Timer kích có nhớ, Khi có tín hiệu cạnh lên ở I0.0 Timer T5 chạy, nếu đủ thời gian đặt Timer dừng. Trong quá trình chạy nếu có tín hiệu mới từ chân I0.0 thì thời gian Timer lại được tính lại từ đầu. Trong quá trình chạy nếu có tín hiệu I0.1 thì Timer dừng Q0.0 =1 khi Timer đang chạy.
Các ô nhớ MW100 và MW102 lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer và dạng BCD GT-PLCNC-MĐ24 43 Lệnh S_ODT: LAD Mô tả Nếu I0.0=1 Timer bắt đầu chạy khi đủ thời gian thì ngưng khi đó ngõ Q0.0 sẽ lên 1 nếu I0.0 vẫn còn giữ trạng thái 1, khi có tín hiệu I0.1 thì tất cả phải được Reset về 0 Các ô nhớ MW100 và MW102 lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng Integer và dạng BCD Lệnh S_ODTS: LAD Mô tả Timer kích có nhớ, khi có xung cạnh lên ở I0.0 Timer bắt đầu chạy, ngõ ra Q0.0=1 khi Timer ngưng và chỉ tắt khi có tín hiệu Reset (tín hiệu I0.