Chương 1. LẬP TRÌNH PLC S7-1200 Giới thiệu chung 1.1 Ưu điểm và bảo mật S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm soát nhiều. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh làm cho chúng ta có những giải pháphoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200. S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển. Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC. S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra bạn có thểdùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232.2 Các chế độ hoạt động của PLC.
CPU có 3 chế độ hoạt động: chế độ STOP, chế độ STARTUP và chế độ RUN. Các LED trạng thái trên mặt trước của CPU biểu thị chế độ hiện thời của sự vận hành. Trong chế độ STOP, CPU không thực thi chương trình nào, và ta có thể tải xuống một đề án. Trong chế độ STARTUP, các OB khởi động (nếu có) được thực thi một lần.
Các sự kiện ngắt không được xử lý cho đến pha khởi động của chế độ RUN. Trong chế độ RUN, chu kỳ quét được thực thi một cách lặp lại. Các sự kiện ngắt có thể xuất hiện và được thực thi tại bất kỳ điểm nào nằm trong pha chu kỳ chươngtrình. Ta không thể tải xuống một đề án trong khi đang ở chế độ RUN.
Giới thiệu phần cứng PLC 4 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Trong đó: (1) Nguồn vào cho PLC (2) Ngõ ra 24VDC (3) Ngõ vào số (4) Ngõ vào tín hiệu tương tự Analog (5) Khe cắm thẻ nhớ (6) Đèn led báo tín hiệu ngõ vào số (7) Đèn led báo tín hiệu ngõ ra số (8) Ngõ ra số (9) Cổng kết nối Profinet (LAN) (10) Đèn báo tín hiệu trạng thái hoạt động PLC Tạo project Mở chương trình TIA V17 Tạo project mới Chọn Create new project, đặt tên, nơi lưu sau đó nhấn Create. Cấu hình phần cứng. chọn Configure a divice. Sau đó chọn add new device.
Chọn CPU giống như PLC thật. 5 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Sau đó chọn add. Vào default tag table, khai báo các tag sẽ sử dụng. Để viết chương trình vào Main.
Vào Basic instruction, chọn bit logic operation. Để tạo nút duy trì vào General, chọn open branch. Dùng thường hở để duy trì 6 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Chọn close Branch để kết thúc Khai báo các tag để hoàn chỉnh project Vào comment ghi chú chức năng của network Kết nối PC với PLC Vào biểu tượng mạng, chọn Open Network and Sharing Center. Vào biểu tượng Local.
Vào properties Vào TCP/IPv4 7 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Set IP cho máy tính là 192.10 Để PC và PLC kết nối được thì ta phải set cùng lớp mạng, khác địa chỉ. Sau khi set xong ta nhấn Save Chọn download Chọn PCI nếu download từ LAN. Còn Wifi thì chọn card wifi. Nhấn Start search để PC tìm PLC.
Nếu tìm thấy thì sợi dây liên kết có màu xanh. 8 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Nhấn Load để tiến hành download. Chọn Delete all để reset các module. Sau đó chọn Load Nhấn Finish để kết thúc Vận hành Vào lại Main, chọn Go online.
Để xem online nhấn Monitoring 9 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Muốn nhấn Start thì phải có phần cứng, hoặc có thể vào Modify Motor chạy Nhấn Stop thì Motor dừng.1 Bit logic Để thao tác với bit logic ta vào bit logic operation, bao gồm các lệnh như tiếp điểm thường hở,đóng, ngõ ra, … Xung cạnh lên, xung cạnh xuống, set, reset.2 Xung cạnh lên, cạnh xuống. Để lấy lệnh xung cạnh lên ta vào basic instruction, chọn Positive. Trên ta nhập vào địa chỉ cần bắt xung.6 10 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Dưới ta cho 1 biến trung gian bất kỳ.7 Chú ý: Xung P chỉ lên 1 lần trong chu kỳ quét của PLC, do đó muốn Motor chạy thì phải códuy trì hoặc dùng lệnh set để bắt nó. Xung cạnh xuống dùng tương tự xung cạnh lên, lệnh là N.3 Lệnh Set, Reset.
Lệnh set được dùng để bắt tín hiệu, khi đó PLC sẽ cưỡng bức 1 bit lên 1. Khi được set thì bit đó sáng hoài không thể tắt. Để tắt ta phải dùng lệnh reset. Để thay đổi ngõ ra ta double click vào ngõ đó, sau đó nhấn chọn.
Kết quả Ngoài việc set 1 bit còn có thể set 1 byte 11 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn 1.4 Các tiếp điểm đặt biệt Muốn dùng các tiếp điểm đặc biệt trong S7-1200 ta phải kích hoạt. Để mở chức năng các tiếpđiểm đặc biệt ta làm như sau: Chọn Properties. Vào tab General chọn System and clock memory. Để kích hoạt các tiếp điểm đặc biệt của system memory byte.
Địa chỉ này có thểthay đổi được, nhưng mặc định là MB1. Hoặc các tiếp điểm xung clock. Mặc định là MB0. 12 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Công thức của tần số f=1/T => T=1/f, nếu 10Hz thì T=1/10s=0,1s Sau khi đã cấu hình phần cứng rồi thì ta phải download phần cứng.
Để download phần cứng tadùng Hardware configuration. Chú ý: các bit M đã cấu hình là các tiếp điểm đặc biệt thì không được dùng vào mục đíchkhác. Timer Trong TIA cho phép chúng ta sử dụng timer dạng khối và timer dạng rút gọn (dạng bit).1 Timer Pulse Để là việc với Timer ta vào Timer operation trong Bacsic intruction Chọn TP là Timer Pulse. Đặt tên Mặc định IEC_Timer_0_DB, hoặc có vào Manual thể đặt tên lại 13 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Nếu không biết lệnh có thể vào Manual Về cú pháp như sau Có thể hiểu: +IN: ngõ vào cấp nguồn cho phép TP hoạt động, dạng bool, vùng nhớ có thể I, Q, M, D, L, P, … +PT: thời gian định thì mặc định là ms, có thể thêm đơn vị ở đằng sau như s, m, h, d, +Q: là ngõ ra được thực thi khi hết thời gian.
+ET: giá trị thời gian hiện tại. - Khi ngõ vào IN được cấp xung thì ngõ ra Q sẽ lên 1 trong khoản thời gian PT được đặt trướcđó mà không cần quan tâm xung IN cấp vào dài hay ngắn, 1 xung hay 2 xung. Nên được gọi là timer xung (TP).2 Timer ON (TON) - Để là việc với Timer ta vào Timer On Delay trong Basic intruction, Thay đổi IN sang “FALSE”, trong khi bộ định thì vận hành, sẽ đặt lại và dừng bộ định thì Đặt tên Cú pháp 14 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn - Có thể hiểu: +IN: ngõ vào cấp nguồn cho phép hoạt động, dạng bool, vùng nhớ có thể I, Q, M, D, L, P,… +PT: thời gian định thì mặc định là ms, có thể thêm đơn vị ở đằng sau như s, m, h, d, +Q: là ngõ ra được thực thi khi hết thời gian. +ET: giá trị thời gian hiện tại.
- Khi ngõ vào IN được cấp 1 tín hiệu “True” bộ định thời sẽ bắt đầu tính thời gian và sau 1 khoảng thời gian bằng PT thì ngõ ra Q sẽ hoạt động. Khi ngõ vào IN về “False” thời gian sẽ được đặt lại về 0 Ví dụ: tạo chu kỳ đèn sáng tắt 1p Ví dụ dùng Timer tạo 1 biến đếm -Không được dùng ngõ ra của Timer để reset timer, mà phải dùng biến đệm. 15 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Không dùng được 1.3 Timer OFF (TOF) Ngược lại với Timer ON, ta có Timer OFF delay (TOF) trong Basic intruction Đặt tên 16 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Cú pháp - Có thể hiểu: +IN: ngõ vào cấp nguồn cho phép hoạt động, dạng bool, vùng nhớ có thể I, Q, M, D, L, P,… +PT: thời gian định thì mặc định là ms, có thể thêm đơn vị ở đằng sau như s, m, h, d, +Q: là ngõ ra được thực thi khi hết thời gian. +ET: giá trị thời gian hiện tại.
- Khi ngõ vào IN được cấp 1 tín hiệu “True” bộ định thời sẽ không hoạt động và giá trị thời gian luôn trở về mặt định 0, ngõ ra Q sẽ có tín hiệu hoạt động liên lục. Khi ngõ vào IN chuyển sang “False” lúc này bộ định thời sẽ bắt đầu đếm thời gian và cho phép ngõ ra Q hoạt động cho đến lúc đếm hết thời gian cài đặt PT.4 Timer ON có nhớ (TONR) - Được lấy trong mục Basic Instructions 17 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Đặt tên Cú pháp - Có thể hiểu: +IN: ngõ vào cấp nguồn cho phép hoạt động, dạng bool, vùng nhớ có thể I, Q, M, D, L, P,… +R: ngõ vào nhận tín hiệu đặt lại thời gian đếm +PT: thời gian định thì mặc định là ms, có thể thêm đơn vị ở đằng sau như s, m, h, d, +Q: là ngõ ra được thực thi khi hết thời gian. +ET: giá trị thời gian hiện tại. - Tương tự như 1 Timer ON, TOR cũng hoạt động khi IN “True” nhưng khác với TON, khi IN về “False” TOR không đặt lại thời gian đếm mà dừng đếm tại thời điểm IN về “False” và sẽ đếm tiếp khi IN “True”.
TOR chỉ đặt lại thời gian đếm về 0 khi ngõ vào R ”True”. Ví dụ: tạo 1 TOR đếm 10s 18 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn 19 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn Counter 1.1 Counter UP (CTU) - Để lấy counter ta vào - Chọn CTU - Đặt tên - Cú pháp 20 Phòng thực hành PLC, Mạng TTCN & SCADA – Trường Đại học Quy Nhơn + CU: với mỗi lần ngõ vào CU thay đổi từ “False” =>”True” thì Counter đếm lên 1 + R: ngõ vào đặt lại số đếm về 0 + PV: số lần đếm cần thiết để thực hiện 1 lệnh tại Q + Q: ngõ ra hoạt động sau khi số đếm hiện tại >=PV + CV: số đếm hiện tại Cp xung cho chân CU Cấp nguồn cho chân Reset. Đặt giá trị đếm cho counter. Ngõ ra của counter là “C”.QU có thể dùng để điều khiển đèn.
Chú ý: Có nhiều loại dạng đếm cho counter: Int, Sint, Usint, Uint, Dint. +Int phạm vi đếm 0-32767. +Sint phạm vi đếm 0-127. +Usint phạm vi đếm 0-255.