Bản thảo giáo trình thực hành PLC - Phần 1: Lý thuyết thực hành

hi đủ 100 sản phẩm băng tải tự động ngừng trong 5s sau đó tự động chạy trở lại. Chương trình bài tập 2: Input: Cảm biến phát hiện sản phẩm: I0.4 Nút nhấn 1: reset: I0.3 Nút nhấn 2: start: I0.0 Nút nhấn 3: stop: I0.1 Nút nhấn 4: auto/manual: I0.2 Output: Chuông: Q0.0 Motor: Q0.1 Lưu đồ giải thuật: Chương trình: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 19 4. Lệnh MOVE: Trong S7_200 có các lệnh Move sau: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 20 Move_B: Di chuyển các giá trị cho nhau trong giới hạn 1 Byte Move_W: Di chuyển các giá trị nguyên cho nhau trong giới hạn 1 Word Move_DW: Di chuyển các giá trị nguyên cho nhau trong giới hạn 1 DWord Move_R: Di chuyển các giá trị thực cho nhau trong giới hạn 1 Dint 4.1 Move_B: EN: ngõ vào cho phép IN Ngõ vào: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *LD, *AC OUT Ngõ ra: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *LD, *AC Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép, lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhớ trong (IN) sang ô nhớ trong OUT 4.2 MOVE_W: EN: ngõ vào cho phép IN Ngõ vào: VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AIW, Constant, AC, *VD, *AC, *LD. OUT Ngõ ra: VW, T, C, IW, QW, SW, MW,SMW, LW, AC, AQW, *VD, *AC, *LD. Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhớ trong (IN) sang ô nhớ trong OUT 4.3 MOVE_DW EN: ngõ vào cho phép IN Ngõ vào: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, HC, &VB, &IB, &QB, &MB, &SB, &T, &C, &SMB, &AIW, &AQW AC, Constant, *VD, *LD, *AC OUT Ngõ ra: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhớ trong (IN) sang ô nhớ trong OUT Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 21 4.4 MOVE_R EN: ngõ vào cho phép IN Ngõ vào: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, Constant, *VD, *LD, *AC OUT Ngõ ra: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhớ trong (IN) sang ô nhớ trong OUT Các tín hiệu ngõ vào cũng như ngõ ra của các lệnh Move phải được chọn đúng loại theo đã định dạng như vùng Dword đối với Move_R và Move_DW Nếu chọn sai định dạng thì chương trình biên dịch sẽ bị sai. Ví dụ: Khi I0.0 lên 1 thì chương trình sẽ chuyển nội dung ô nhớ trong VD100 sang ô nhớ VD200 5. Các lệnh về dịch bit: Lệnh Dịch trái, phải Byte: EN : Bit cho phép thực hiện lệnh dịch trái,dịch phải Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 22 IN : Byte được dịch OUT: Kết quả N : Số bit dịch Các Bit dịch ra ngoài bị loại bỏ, các số 0 được chèn vào. Ví dụ: Sau lệnh dịch VB100= 0001 1011 ( 3 Bit 000 mới được thêm vào bit 101 bị đẩy ra) Lệnh dịch trái: Lệnh dịch trái chuyển bit thấp sang bit cao tương đương với nhân 2n. Lệnh dịch phải: Dịch chuyển bit cao sang bit thấp tương đương với chia 2n Tương tự có lệnh xoay phải, trái Word, Dword. Ví dụ: 1. Chương trình dịch trái cho bit thấp dịch chuyển sang bit cao, trước khi thực hiện dịch trái ta phải đạt giá trị ban đầu cho biến Carry 0 Carry0 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 23 2. Viết chương trình sao led đang sáng tắt dần theo thứ tự từ trái sang phải và chỉ thực hiện một 1 lần. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 24 3. Viết chương trình sao cho khi nhấn nút Run thì led sáng đơn chạy từ trái sang phải và từ phải sang trái. Khi nhấn nút Stop thì led dừng chạy và nhấn nút Run thì led chạy tiếp từ vị trí dừng. Một nút Reset cho phép xóa toàn bộ quá trình. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 25 Input: Run: I0.0 Output: 8 led: QB0 Stop: I0.1 LSB Q0.0: led 0 Reset: I0.2 MSB Q0.7: led 1 Chương trình: : Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 26 6.Các lệnh số học: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 27 6.1 Lệnh cộng trừ: ADD_I: Cộng hai số nguyên 16 bit SUB_I: Trừ hai số nguyên 16 bit EN: ngõ vào cho phép IN1 + IN2 = OUT IN1 – IN2 = OUT Khi ngõ vào cho phép lên 1 chương trình sẽ thực hiện việc cộng ( hay trừ) 2 số nguyên 16 Bit ở IN1và IN2 ,kết quả đưa vào OUT. Tương tự, ta có: ADD_DI: Cộng hai số nguyên 32 Bit . SUBB_DI: Trừ hai số nguyên 32 Bit . ADD_R: Cộng hai số thực . SUBB_R: Trừ hai số thực. 6.2 Lệnh nhân chia: MUL_I: Nhân hai số nguyên 16 bit DIV_I: Chia hai số nguyên 16 bit EN: ngõ vào cho phép IN1 * IN2 = OUT Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 28 IN1 / IN2 = OUT Nếu kết quả chia có dư thì phần dư sẽ được bỏ. Khi ngõ vào EN lên 1, chương trình sẽ thực hiện việc nhân ( hay chia) 2 số nguyên 16 Bit, kết quả cất vào số nguyên 16 Bit . Trường hợp chia: Do OUT là số nguyên 16 Bit, nên phần dư của phép chia sẽ bị bỏ. Trường hợp nhân: Nếu bị tràn bộ nhớ thì OUT sẽ chứa phần Byte thấp. Tương tự, ta có: MUL_DI: Nhân hai số nguyên 32 bit DIV_DI: Chia hai số nguyên 32 bit MUL_R: Nhân hai số thực DIV_R: Chia hai số thực Lệnh MUL, DIV : Tương tự lệnh nhân và chia, nhưng trong trường hợp này ngõ ra OUT là 32 Bit. Ta sẽ sử dụng lệnh MUL hay DIV khi không biết ngõ ra có bị tràn 16 Bit hay không. Ví dụ: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 29 Khi I0.0 = ON, chương trình thực thi: IN1 IN2 OUT 40 + 60 = 100 AC1 AC0 AC0 40 * 20 = 800 AC1 VW100 VW100 4000 / 40 = 100 VW200 VW10 VW200 6.3 Lệnh tăng giảm: INC_B: Tăng Byte DEC_B: Giảm Byte Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 30 EN:Ngõ vào cho phép IN1 + 1 = OUT EN:Ngõ vào cho phép IN1 - 1 = OUT Các hàm tương tự: INC_W: Tăng Word DEC_W: Giảm Word NC_DW: Tăng DWord DEC_DW: Giảm Dword Ngoài ra còn một số hàm khác như: SQRT(khai căn), SIN, COS, TAN, LN, EXP 6.4 Các lệnh so sánh: So sánh byte so sánh bằng: Khi IN1=IN2 thì ngõ ra được tích cực. so sánh khác. So sánh lớn hơn hoặc bằng. So sánh nhỏ hơn hoặc bằng. So sánh lớn hơn So sánh nhỏ hơn Tương tự các lệnh so sánh cho Byte, ta cũng có các lệnh so sánh cho số Int, Dint, Real Khi thực hiện các lệnh so sánh thì IN1, IN2 phải được chọn đúng kiểu dữ liệu. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 31 7. Lệnh về đồng hồ thời gian thực RTC 7.1 Lệnh đọc thời gian thực Read_RTC: 7.2 Lệnh Set thời gian thực Set_RTC: Khi có tín hiệu EN thì thời gian thực sẽ được set lại thông qua T Cách định dạng Byte T hoàn toàn giống ở trên. 8. Lệnh gọi chương trình con: XXX: 00-99 Khi giá trị điều kiện bằng 1 thì chương trình sẽ gọi chương trình con Bài tập: Sử dụng lệnh đọc thời gian thực để ứng dụng trong điều khiển đèn giao thông tự động, tưới cây tự động. - Điều khiển đèn giao thông tự động: Bit EN : Bit cho phép đọc thời gian thực T ( 8byte): VB,IB,QB,MB,SB,LB,*AC,*VD,*LD Được định dạng như sau: T (byte) Giá trị ( định dạng BCD) 0 (năm) 0-99 1 (tháng) 0 -12 2 (ngày) 0 - 31 3 (giờ) 0 - 23 4 (phút) 0 - 59 5 (giây) 0 - 59 6 (00) 00 7 (ngày trong tuần) 1 – 7; 1: Sunday Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 32 Thời gian từ 5 giờ đến 23 giờ: hoạt động bình thường Từ 23 giờ sáng đến 5 giờ sáng ngày hôm sau: Đèn vàng chớp tắt xung 1s. - Điều khiển tưới cây tự động: Để phục vụ cho việc tưới cây ( trong phòng kiếng), Lan đòi hỏi nhu cầu tưới nước rất khắc nghiệt, đòi hỏi cách 1 khoảng thời gian nhất định cho việc tưới cây và còn phụ thuộc theo từng tháng.Tháng mùa nóng nhu cầu tưới nước nhiều hơn mùa mưa. - Chương trình bài đèn giao thông tự động: Input: lấy giá trị của bộ thời gian thực trong PLC. Output: Xanh A: Q0.0 Xanh B: Q0.3 Vàng A: Q0.1 Vàng B: Q0.4 Đỏ A: Q0.2 Đỏ B: Q0.5 Lưu đồ giải thuật: Lưu đồ giải thuật chương trình con 1: đèn hoạt động bình thường Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 33 Chương trình: Main 0 0 Start 1 Vàng B Xanh B Đỏ A No No No Nuôi T38: 38s Đỏ B Nuôi T37: 35s Xanh A 1 1 0 0 Vàng A Vàng A Xanh A Đỏ B No No No Nuôi T39: 27s Đỏ B Nuôi T40: 30s Xanh A 1 1 0 0 Đỏ B Đỏ A Vàng B 1 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 34 Subroutine 0 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 35 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 36 Subroutine 1 9. Các lệnh về ngắt: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 37 Lệnh ATCH: Bit EN : tín hiệu cho phép thực hiện lệnh ATCH INT : Chương trình ngắt được gọi khi có sự kiện ngắt xảy ra EVNT : Số thứ tự sự kiện ngắt Ví dụ: Khi gặp sự kiện ngắt số 8 ( Sự kiện ngắt Port nối tiếp ), chương trình sẽ gọi chương trình ngắt INT_0. Bảng sự kiện ngắt: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 38 Lệnh DTCH: lệnh cấm ngắt Bit EN : tín hiệu cho phép thực hiện lệnh DTCH EVNT : Số thứ tự sự kiện ngắt, bị cấm Ví dụ: Cấm sự kiện ngắt số 8, sự kiện ngắt số 8 chỉ được cho phép trở lại bằng lệnh ATCH Ngoài ra còn có các lệnh cho phép ngắt (ENI) và cấm ngắt (DISI) và lệnh trở về của chương tình ngắt (RETI). 10. Xuất xung tốc độ cao Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 39 CPU S7_200 có 2 ngõ ra xung tốc độ cao (Q0.0, Q0.1), dùng cho việc điều rộng xung tốc độ cao nhằm điều khiển các thiết bị bên ngoài. Việc điều rộng xung được thực hiện thông qua việc định dạng Wizard Có 2 cách điều rộng xung:điều rộng xung 50% và điều rộng xung theo tỉ lệ . 10.1 Điều rộng xung 50% (PTO): Để thực hiện việc phát xung tốc độ cao ( PTO) trước hết ta phải thực hiện các bước định dạng sau:  Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình  Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1  Định dạng thời gian cơ sở ( Time base) dựa trên bảng sau: PTO/PWM Control Byte Reference Result of executing the PLS instruction Control Registe r (Hex Value) Enabl e Select Mode PTO Segment Operatio n Time Base Pulse Count Cycle Time 16#81 Yes PTO Single 1 µs/cycle Load 16#84 Yes PTO Single 1 µs/cycle Load 16#85 Yes PTO Single 1 µs/cycle Load Load 16#89 Yes PTO Single 1 ms/cycle Load 16#8C Yes PTO Single 1 ms/cycle Load 16#8D Yes PTO Single 1 Load Load Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 40 ms/cycle 16#A0 Yes PTO Multiple 1 µs/cycle 16#A8 Yes PTO Multiple 1 ms/cycle Các Byte cho việc định dạng SMB67 ( cho Q0.0) SMB77 ( cho Q0.1) Ngoài ra: Q0.0 Q0.1 SMW68 SMW78 : Xác định chu kì thời gian SMW70 SMW80 : Xác định chu kì phát xung SMD72 SMD82 : Xác định số xung điều khiển Ví dụ : Thực hiện việc điều rộng xung nhanh kiểu PTO tại ngõ ra Q0.0, chương trình gồm nút nhấn Start, nút nhấn phát xung ra tại Q0.0, một nút nhấn tăng xung và một nút nhấn giảm xung. Nút nhấn stop được dùng để ngưng việc phát xung. Input: Output: Q0.0 Start: I0.4 Stop: I0.5 Phát thời gian chu kỳ phát xung: I0.0 Giảm thời gian chu kỳ phát xung: I0.1 Tăng xung: I0.2 Lưu đồ giải thuật: START Phát xung?Cài đặt các thông số cho bộ phát xung PTO và cho phép phát xung Yes Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 41 Chương trình chính: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 42 Chương trình con 0: SBR_0 cài đặt các thông số cho việc phát xung PTO Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 43 Chương trình con 1: SBR_1: tăng thời gian chu kì phát xung xung(giảm xung) Định dạng SMB67 = 16#8D : Định dạng xung tốc độ cao ở ngõ ra Q0.0, Thời gian cơ sở là 1ms/cycle,cho phép Load số xung và chu kì thời gian Nạp chu kì thời gian là 500x1ms = 500ms Nạp số xung là 1 Liên kết với sự kiện ngắt số 19 ( khi số xung phát ra bằng số xung đặt là 1) Cho phép ngắt (ENI ) Lệnh xuất xung tốc độ cao ra Q0.0 SMB67 =16#89:thời gian cơ sở 1ms/cycle nhưng khi đó chỉ cho phép Load chu kì thời gian mà thôi. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 44 Chương trình con 2: SBR_2: giảm thời gian chu kì phát xung(tăng xung) Chương trình ngắt : cho phép phát xung. 10.2 Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 45 Để thực hiện việc phát xung tốc độ cao ( PWM) trước hết ta phải thực hiện các bước định dạng sau: Reset ngõ xung tốc độ cao ở chu kì đầu của chương trình Chọn loại ngõ ra phát xung tốc độ cao Q0.0 hay Q0.1 Định dạng thời gian cơ sở ( Time base) dựa trên bảng sau: Result of executing the PLS instruction Control Registe r (Hex Value) Enabl e Selec t Mod e PWM Update Method Time Base Pulse Width Cycle Time 16#D1 Yes PW M Synchronous 1 µs/cycle Load 16#D2 Yes PW M Synchronous 1 µs/cycle Load 16#D3 Yes PW M Synchronous 1 µs/cycle Load Load 16#D9 Yes PW M Synchronous 1 ms/cycle Load 16#DA Yes PW M Synchronous 1 ms/cycle Load 16#DB Yes PW M Synchronous 1 ms/cycle Load Load Các Byte cho việc định dạng : SMB67 ( cho Q0.0) SMB77 ( cho Q0.1) Ngõ ra: Q0.0 Q0.1 SMW68 SMW78 : Xác định chu kì thời gian SMW70 SMW80 : Xác định chu kì phát xung Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 46 SMD72 SMD82 : Xác định số xung điều khiển Ví dụ: viết chương trình điều xung PWM gồm một nút nhấn Start, một nút nhấn phát xung, một nút nhấn tăng độ rộng xung, một nút nhấn giảm độ rộng xung và nút Stop để ngưng điều xung tại Q0.0. Input: Start: I0.4 Output: Q0.0 Stop: I0.5 Phát xung: I0.0 Tăng độ rộng xung: I0.1 Giảm độ rộng xung: I0.2 Lưu đồ giải thuật: Chương trình chính: START Cho phép phát xung?Cài đặt các thông số cho bộ phát xung PWM và phát xung tại Q0.0 Tăng độ rộng xung? Tăng độ rộng xung SMW70 = SMW70 + 1 Giảm độ rộng xung SMW70 = SMW70 - 1 Giảm độ rộng xung? Yes Yes Yes No No No Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 47 Chương trình con 0: SBR_0 cài đặt thông số cho PWM Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 48 Chương trình con 1: SBR_1 tăng độ rộng xung SMB67 = 16#DB : Định dạng ngõ ra xung Q0.0 ,thời gian cơ sở 1ms /cycle cho phép Load độ rộng xung cũng như chu kì thời gian. SMW68 = 100 : chu kì thời gian là 10000x1ms =100ms SMW70 = 1 Độ rộng xung on là 1ms Phát xung ra tốc độ cao ở ngõ ra Q0.0 SMB67 =16#DA :thời gian cơ bản 1ms, chỉ cho phép Load độ rộng xung on Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 49 Chương trình con 2: SBR_2 giảm độ rộng xung 11. Đọc xung tốc độ cao: Để đọc xung tốc độ cao, ta cần phải thực hiện các bước cho vệc định dạng Wizard: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 50  Chọn Wizard đọc xung tốc độ cao High Speed Counter: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 51 Chọn Mode đọc xung tốc độ cao và loại Counter nào (HC0,HC1) Tuỳ từng loại ứng dụng mà ta có thể chọn nhiều Mode đọc xung tốc độ cao khác nhau,có tất cả 12 Mode đọc xung tốc độ cao như sau: Mode 0,1,2 : Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit nội Mode 0: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset Mode 1: Đếm tăng hoặc giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 52 Mode 2: Đếm tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài. Mode 3,4,5: Dùng đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi Bit ngoại, tức là có thể chọn từ ngõ vào input. Mode 3: Chỉ đếm tăng hoặc giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset Mode 4: Đếm tăng hoặc giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start Mode 5: Đếm tăng hoặc giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 53 Mode 6,7,8: Dùng đếm 2 pha với 2 xung vào, 1 xung dùng để đếm tăng và một xung đếm giảm Mode 6: Chỉ đếm tăng giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset Mode 7: Đếm tăng giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start Mode 8: Đếm tăng giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài. Mode 9,10,11 : Dùng để đếm xung A/B của Encoder, có 2 dạng: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 54 Dạng 1 (Quadrature 1x mode): Đếm tăng 1 khi có xung A/B quay theo chiều thuận, và giảm 1 khi có xung A/B quay theo chiều ngược. Dạng 2 (Quadrature 4x mode): Đếm tăng 4 khi có xung A/B quay theo chiều thuận, và giảm 4 khi có xung A/B quay theo chiều ngược. Mode 9: Chỉ đếm tăng giảm, không có Bit Start cũng như bit Reset Mode 10: Đếm tăng giảm, có bit Reset nhưng không có bit Start Mode 11: Đếm tăng giảm, có Bit Start cũng như bit Reset để cho phép chọn bắt đầu đếm cũng như chọn thời điểm bắt đầu Reset. Các Bit Start cũng như Reset là các ngõ Input chọn từ bên ngoài. Mode 12: Chỉ áp dụng với HSC0 và HSC3, HSC0 dùng để đếm số xung phát ra từ Q0.0 và HSC3 đếm số xung từ Q0.1 ( Được phát ra ở chế độ phát xung nhanh) mà không cần đấu phần cứng, nghĩa là PLC tự kiểm tra từ bên trong. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 55 Bảng Mô tả chế độ đếm cũng như loại HSC, quy định địa chỉ vào. Căn cứ vào bảng trên để có thể chọn loại HSC cho từng ứng dụng phù hợp. Ví dụ: Không thể sử dụng HSC0 cho Mode 5, Mode 8 cũng như Mode 11, vì các Mode này cần 4 chân Input trong khi đó HSC0 chỉ có 3 chân Input. 1 Số Bit được sử dụng để điều khiển các chế độ của HSC: HSC0 HSC1 HSC2 HSC4 Description SM37 .0 SM47 .0 SM57 .0 SM147. 0 Active level control bit for Reset**: 0 = Reset active high 1 = Reset active low SM47 .1 SM57 .1 Active level control bit for Start**: 0 = Start active high 1 = Start active low SM37 .2 SM47 .2 SM57 .2 SM147. 2 Counting rate selection for Quadrature counters: 0 = 4x counting rate 1 = 1x counting rate SM Control Bits for HSC Parameters Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 56 HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Description SM37 .3 SM47 .3 SM57 .3 SM137 .3 SM147 .3 SM157 .3 Counting direction control bit: 0 = count down 1 = count up SM37 .4 SM47 .4 SM57 .4 SM137 .4 SM147 .4 SM157 .4 Write the counting direction to the HSC: 0 = no update 1 = update direction SM37 .5 SM47 .5 SM57 .5 SM137 .5 SM147 .5 SM157 .5 Write the new preset value to the HSC: 0 = no update 1 = update preset SM37 .6 SM47 .6 SM57 .6 SM137 .6 SM147 .6 SM157 .6 Write the new current value to the HSC: 0 = no update 1 = update current SM37 .7 SM47 .7 SM57 .7 SM137 .7 SM147 .7 SM157 .7 Enable the HSC: 0 = disable the HSC 1 = enable the HSC Các bit trang thái: Status Bits for HSC0, HSC1, HSC2, HSC3, HSC4, and HSC5 HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 HSC4 HSC5 Description SM36 .0 SM46 .0 SM56 .0 SM136 .0 SM146 .0 SM156 .0 Not used SM36 .1 SM46 .1 SM56 .1 SM136 .1 SM146 .0 SM156 .1 Not used Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 57 SM36 .2 SM46 .2 SM56 .2 SM136 .2 SM146 .0 SM156 .2 Not used SM36 .3 SM46 .3 SM56 .3 SM136 .3 SM146 .0 SM156 .3 Not used SM36 .4 SM46 .4 SM56 .4 SM136 .4 SM146 .0 SM156 .4 Not used SM36 .5 SM46 .5 SM56 .5 SM136 .5 SM146 .0 SM156 .5 Current counting direction status bit: 0 = counting down; 1 = counting up SM36 .6 SM46 .6 SM56 .6 SM136 .6 SM146 .0 SM156 .6 Current value equals preset value status bit: 0 = not equal; 1 = equal SM36 .7 SM46 .7 SM56 .7 SM136 .7 SM146 .0 SM156 .7 Current value greater than preset value status bit: 0 = less than or equal; 1 = greater than Ví dụ: Muốn sử dụng HSC0 cho việc đếm xung tốc độ cao, trước hết ta định dạng Wizard, sau khi định dạng Wizard, chương trình sẽ tạo ra 1 chương trình con, HSC_INIT, ta phải gọi chương trình này ở chu kì quét đầu tiên Gọi chương trình HSC ờ chu kỳ quét đầu tiên Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 58 Giá trị hiện tại của HSC0 sẽ nằm trong biến HC0 Ngoài ra ta còn có thể định dạng cho HSC với những chế độ ngắt khác nhau như: Chương trình ngắt sẽ được thực thi khi giá trị HSC bằng với giá trị đặt Chương trình ngắt sẽ được thực thi khi hướng đếm thay đổi ( thay đổi từ chiều đếm thuận sang đếm ngược, đếm tăng, đếm giảm) Chương trình ngắt được thực thi khi Bit Reset được thực thi. Ứng dụng: Đọc xung tốc độ cao từ Encoder. Lưu đồ giải thuật chương trình chính: Định dạng cho HSC ( xem chi tiết các Bit ở phần trên) Load giá trị hiện tại của bộ đếm bằng 0 Load giá trị đặt bằng 0 Định dạng chế độ đếm ( Mode đếm) Cho phép HSC0 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 59 Lưu đồ giải thuật HSC: Sơ đồ kết nối: START SMB47 = #0FC SMD48 = 0 SMD52 = 0 HDEF: HSC =1 MODE 9 ENI CALL HSC START Call HSC AC0 <= HC1 Chuyển AC0 từ số nguyên => thực Làm tròn AC0 => SMD100 ( xuất lên WinCC) T37 = 600 RESET HSC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 60 Chương trình chính: Chương trình con HSC được gọi ngay tại vòng quét đầu tiên của PLC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 61 Dòng lệnh đầu là gán giá trị trong HSC (số xung đọc được) vào thanh ghi AC0, tiếp theo là đổi số nguyên 32 bit sang số thực. Câu lệnh thứ 3 là làm tròn số thực trong AC0 sang số DI và gán vào SMD100. Nạp giá trị ban đầu cho việc update và gọi chương trình HSC, đồng thời nuôi TIME để reset lại HSC. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 62 I0.2 nút nhấn RESET lại HSC. Chương trình con HSC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 63 Đây là các dòng lệnh bắt buộc nhập các giá trị vào để có thể đọc được giá trị đưa vào từ encoder. Nhập số #FC để chọn chế độ đọc là 1x hay 4x, nhập giá trị 0 vào SMD48, SMD52 là để nạp giá trị hiện tại và đặt cho việc update HSC, nạp giá trị 1 và 9 vào HDEF để chọn loại HSC và chế độ của nó. Các giá trị như thế nào xem kỹ trong giáo trình S7200. Mô phỏng PLC S7-200: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 64 1.Tạo file mộ phỏng: Để mô phỏng PLC S7-200, ta thực hiện việc Export để tạo File mô phỏng: Tiếp theo đặt tên file mô phỏng: Chọn Save để kết thúc việc tạo file mô phỏng 2.Giới thiếu tổng quát về phần mềm mô phỏng: Các bước mô phỏng bằng phầm mềm S7-200 Simulator: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 65 Để chọn loại PLC mô phỏng: nhấp đôi vào CPU và chọn loại CPU phù hợp Trường hợp có sử dụng khối mở rộng: nhấp đôi vào các khối mở rộng và chọn khối mở rộng theo yêu cầu, sau đó nhấp chọn Accept: Trạng thái hoạt động PLC Công tắc ngõ Input của PLC Các khối mở rộng của PLC Đèn chỉ trạng thái Input PLC Loại CPU của PLC Đèn trạng thái Output PLC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 66 Sau khi thiết lập khối mở rộng 3.Thực hiện mô phỏng: 3.1Load Program: lấy chương trình cần mô phỏng Vào Program > Load Program > chọn Accept Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 67 Hoặc có thể nhấp vào biểu tượng trên thanh Toolbars Chọn file cần mô phỏng > chọn open: Nhấp chọn OK ta thấp có hai chương trình KOP ở dạng Ladder và Program(OB1) ở dạng STL 3.2Mô phỏng: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 68 Nhấn nút Run trên thanh Toolbars để chuyển PLC sang trạng thái Run: Muốn PLC chuyển sạng thái Stop tương tự ta nhấn nút Stop: Để xem trạng thái các Network ta nhấn vào biểu tượng State program: Phần 2: CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 69 Tổng quan mô hình CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH Bài 1: Đếm sản phẩm trên băng tải. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 70 Nội dung: Dựa vào cảm biến quang trên mô hình đếm số sản phẩm trên băng tải. Bằng cách cho tín hiệu vào ngõ ra của cảm biến vào ngõ vào của PLC . 1. Lưu đồ chương trình: 2. Sơ đồ kết nối: Cảm biến quang 3  I0.2 START  I0.0 STOP  I0.0 3. Chương trình: VB0 = 0 Cảm biến quang =1 Đ VB0 = VB0 +1 PC <= VB0 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 71 4. Giải thích các câu lệnh: SM0.1 là bit ON ở chu kỳ đầu dùng cài giá trị ban đầu cho VB0=0. Khi có cạnh lên của cảm biến thì tăng giá trị ô nhớ VB0 lên 1 thông qua lệnh INC và gởi lên giao diện điều khiển. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 72 Bài 2: Phân loại sản phẩm theo chiều cao. Nội dung: Dựa vào 2 cảm biến hồng ngoại có trên mô hình ta phân loại các vật đi qua băng tải theo chiều cao bằng cách nếu chỉ có một cảm biến phát hiện vật thì cho qua còn cả 2 cảm biến phát hiện vật thì kích PITTONG đẩy vật đó ra. 1. Lưu đồ chương trình: S Đ Đ Đ S S S Đ Đ START START=1, STOP=0 Cảm biến 1 =1 Cảm biến 2 =1 M0.1 = 1 T38 =10 (TON) XILANH =1 T38 >12 T38 = 0 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 73 2. Sơ đồ kết nối: Cảm biến quang 1  I0.3 Cảm biến quang 2  I0.4 Xilanh1  Q0.3 Start  I0.0 Stop  I0.1 3. Chương trình: 4. Giới thiệu các câu lệnh dùng: Khi sản phẩm có chiều cao hơn 2 cảm biến thì sẽ dùng PITTONG đẩy sản phẩm ra nên giá trị vào cần tới 2 tín hiệu cảm biến CAO1, CAO2 và xét mức để set bit nhớ M0.1.Sau đó dùng M0.1 để nuôi timer ON chờ cho sản phẩm đến PITTONG ( Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 74 giá trị nuôi timer tùy thuộc vào tốc độ băng tải). Khi đã đầy timer thì PITTONG được Set để đẩy sản phẩm ra. Bài 3: Phân loại và đếm số sản phẩm hoàn chỉnh. Nội dung: Phân loại sản phẩm theo chiều cao,nếu sản phẩm không đạt chiều cao mong muốn thì loại sản phẩm đó bằng van khí nén đồng thời đếm các sản phẩm đạt yêu cầu. 1.Sơ đồ kết nối: Cảm biến  I0.3 Xilanh1  Q0.1 Start  I0.0 Stop  I0.1 2.Chương trình: Nếu start được nhấn thì bật M0.0 và M0.0 được tự giữ cho đến khi stop được nhấn. Kiểm tra cảm biến,nếu có cạnh xuống của cảm biến thì bật M0.1. M0.1 nuôi T37 tạo delay cho vật đến xilanh. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 75 Loại vật bằng van khí nén. Đếm vật đạt yêu cầu, đưa số đếm vào VW0 Bài 4: Loại bỏ các sản phẩm có tính kim loại. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 76 Nội dung: Dùng cảm biến từ có trên mô hình ,phân loại các vật đi qua băng tải là kim loại hay phi kim. Nếu không có tín hiệu từ cảm biến thì cho vật qua còn có tín hiệu từ cảm biến thì dùng PITTONG đẩy vật đó ra. 1. Lưu đồ chương trình: 2. Sơ đồ kết nối: Cảm biến từ  I0.6 Xilanh1  Q0.4 Start  I0.0 Stop  I0.1 3. Chương trình: S Đ START START=1, STOP=0 S Đ Cảm biến từ =1 Đ S M0.1 = 1 T37 =11 (TON) XILANH =1 T37 = 0 T37 >13 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 77 4. Giải thích các lệnh dùng: Tương tự như bài tập 2. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 78 Bài 5: Kiểm tra và đếm số sản phẩm không nhiễm kim loại. Nội dung: Dùng cảm biến kim loại phát hiện sản phẩm có tính kim loại. Đếm số sản phẩm không nhiễm kim loại và loại các sản phẩm có tính kim loại. 1.Kết nối phàn cứng: Đếm sản phẩm kim loại: C0 Đếm sản phẩm không có tính kim loại: C1 Cảm biến kim loại: I0.3 Cảm biến quang: I0.4 START: I0.0 STOP: I0.1 2.Chương trình: Nếu start được nhấn thì bật M0.0 và M0.0 được tự giữ cho đến khi stop được nhấn. Phát hiện sản phẩm có tính kim loại. Định thời gian để sp tới xilanh Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 79 Bật xilanh để loại sản phẩm Đếm sản phẩm không có tính kim loại vào VW4 Bài 6: Kiểm tra mức nước. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 80 Nội dung: Dùng cảm biến dung trên mô hình đo mức nước trong chai. Khi có tín hiệu từ cảm biến thì dùng pittong đẩy sản phẩm ra khỏi băng tải. 1. Lưu đồ chương trình: 2. Sơ đồ kết nối: Cảm biến dung  I0.5 Xilanh1  Q0.5 Start  I0.0 Stop  I0.1 3. Chương trình: S Đ S Đ Đ S START START=1, STOP=0 Cảm biến dung =1 M0.1 = 1 T37 =7 (TON) XILANH =1 T37 = 0 T37 >9 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 81 4. Giải thích các lệnh dùng: Tương tự như bài tập 3. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 82 Bài 7: Kiểm tra và đếm số chai đạt yêu cầu. Nội dung:Dựa vào tín hiệu của cảm biến dung khi có chai đi qua,đếm số chai đạt yêu cầu 1. Sơ đồ kết nối: Cảm biến : I0.3 Đếm số chai đạt : C0 Start: I0.0 Stop: I0.1 2.Chương trình: Khi nhấn Start bật M0.0, M0.0 tự giữ cho đến khi nhấn Stop. Đếm số chai đạt yêu cầu. Đưa vào VW8. Bài 8: Đếm xung các encoder. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 83 Nội dung: Dùng tín hiệu từ ngõ ra của encoder đưa vào bộ đếm HSC của PLC và hiện thị số xung đếm được trên giao diện WinCC. 1. Lưu đồ chương trình: 1.1 Main: 1.2 HSC: 2. Các loại ENCODER: 2.1 Loại (1000 xung): START Call HSC AC0 <= HC1 Chuyển AC0 từ số nguyên => thực Làm tròn AC0 => SMD100 ( xuất lên WinCC) T37 = 600 RESET HSC START SMB47 = #0FC SMD48 = 0, SMD52 = 0 HDEF: HSC =1,MODE 9 ENI CALL HSC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 84 Sơ đồ dây:  + : nâu  - : xanh lục  Kênh A,B : cam, xanh lá cây. 2.2 Loại (400 xung): Sơ đồ dây:  + : đỏ.  - : xanh.  Kênh A,B : vàng, trắng. 2.3 Loại (500 xung): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 85 Sơ đồ dây:  + : đỏ.  - : đen.  Kênh A,B : vàng, xanh.  Z: trắng. 2.4 Loại 300 xung: Sơ đồ dây:  + : đỏ.  - : đen.  Kênh A,B : trắng, xanh.  Z: vàng. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 86 Sơ đồ dây:  + : đỏ.  - : đen.  Kênh A,B : trắng, xanh.  Z: vàng.  Nối vỏ: xám. 3. Sơ đồ kết nối: Kênh A : I0.6 Kênh B : I0.7 Động cơ : Q0.0 4. Chương trình 4.1 MAIN: Gọi chương trình thiết lập cho HSC. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 87 Dòng lệnh đầu tiên là gán giá trị trong HSC (số xung đọc được) vào thanh ghi AC0, tiếp theo là đổi số nguyên 32 bit sang số thực. Câu lệnh thứ 3 là làm tròn số thực trong AC0 sang số DI và gán vào SMD100. Nạp giá trị ban đầu cho việc update và gọi chương trình HSC, đồng thời nuôi TIME để reset lại HSC. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 88 Tạo nút nhấn RESET lại HSC. 4.2 HSC: Đây là các lệnh nhập các giá trị dùng để khởi tạo HSC. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 89 Nhập 16#FC để chọn chế độ đọc là 1x, nhập giá trị 0 vào SMD48, SMD52 là để nạp giá trị hiện tại và đặt cho việc update HSC, nạp giá trị 1 và 9 vào HDEF để chọn loại HSC và chế độ của nó. Các giá trị xem trong giáo trình S7200. Bài 9: Đo tốc độ quay từng băng tải (vận tốc). Nội dung: Đếm số xung phát ra từ encoder trong khoảng thời gian định trước để tính toán vận tốc và hiển thị tốc độ của động cơ trên giao diện WinCC. 1. Lưu đồ chương trình: 1.1 Main: 1.2 HSC: S Đ Call HSC AC0 <= HC1 Chuyển AC0 từ số nguyên => thực Làm tròn AC0 => SMD100 ( SỐ XUNG) Q0.7 = 1 SMD108 = 0 SMD104 = SMD100/100 Làm tròn SMD104 => SMD104 ( SỐ VÒNG/5S) SMD108 = SMD104 / 6 (SỐ VÒNG/ PHÚT) T37=50 RESET HSC START Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 90 2. Sơ đồ kết nối: Kênh A : I0.6 Kênh B : I0.7 Động cơ : Q0.0 3. Chương trình: 3.1 MAIN: START SMB47 = #0FC SMD48 = 0 SMD52 = 0 HDEF: HSC =1, MODE 9 ENI CALL HSC Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 91 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 92 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 93 Số xung encoder đếm được trong khoảng thời gian định trước sẽ được tính toán để quy đổi ra vận tốc(vòng/phút). 3.2 HSC: Khai báo dùng HSC 1 hoạt động ở mode 9,chế độ đếm xung encoder hai pha,không có bit reset và start. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 94 Bài 10: Điều khiển vòng hở băng tải bằng phương pháp PWM. Nội dung:Dùng modul phát xung có sẵn trong PLC phát xung theo kiểu PWM điều khiển băng tải. 1.Kết nối phần cứng: Giảm độ rộng xung: I0.4 Tăng độ rộng xung: I0.3 START: I0.0 STOP: I0.1 2.Chương trình: Main Reset ngõ ra phát xung ở chu ki đầu tiên,gọi chương trình con khai báo PWM. Gọi chương trình con 1 tăng độ rộng xung khi nhấn I0.3. Gọi chương trình con 2 giảm độ rộng xung khi nhấn I0.3. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 95 Chương trình con khởi tạo modul phát xung: Chương trình con 1:tăng độ rộng xung bằng cách tăng giá trị ô nhớ SMW80 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 96 Gọi lại modul phát xung Chương trình con 2:giảm độ rộng xung bằng cách giảm giá trị ô nhớ SMW80 Bài 11: Điều khiển tốc động băng tải theo giá trị đặt trước. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 97 Nội dung: Tốc độ đặt được nhập trên giao diện WinCC,dựa vào số xung đọc được từ encoder,PLC sẽ tính toán PID và đưa ra độ rộng xung nạp vào modul phát xung Q0.0. 1. Lưu đồ chương trình: MAIN: HSC: PID: START SMB47 = #0FC SMD48 = 0, SMD52 = 0 HDEF: HSC =1, MODE 9 ENI CALL HSC START CALL HSC CALL PID CALL PWM CALL INT EXIT NGẮT XUẤT CÁC GIÁ TRỊ OUTPUT: VD24= TỐC ĐỘ ĐẶT VD28= TỐC ĐỘ ĐO VW32 = ĐỘ RỘNG XUNG VD36 = TỐC ĐỘ TRƯỚC ĐÓ.. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 98 PWM: INT: 2. Sơ đồ kết nối: Kênh A : I0.6 START CHUẨN HÓA TỐC ĐỘ ĐẶT. NẠP CÁC GIÁ TRỊ VÀO BỘ PID GỌI CHƯƠNG TRÌNH PID. RET TÍNH TOÁN TỐC ĐỘ RA DỰA VÀO SỐ XUNG, THỜI GIAN LẤY MẪU.. LẤY GIÁ TRỊ XUNG ĐƯA VÀO BỘ PHÁT XUNG RA ĐỘNG CƠ. CẬP NHẬT CÁC GIÁ TRỊ HIỆN TẠI VÀ TRƯỚC ĐÓ VÀO BỘ ĐIỀU KHIỂN PID. START NẠP CÁC GIÁ TRỊ:  CHU KÝ XUNG.  THỜI GIAN PHÁT MỘT XUNG.  Ton RET XUẤT XUNG NẠP CÁC GIÁ TRỊ: RET START CHUẨN HÓA TỐC ĐỘ ĐẶT. NẠP CÁC GIÁ TRỊ THÔNG SỐ BAN ĐẦU: TỐC ĐỘ THỜI GIAN LẤY MẪU, Kp, Ki, Kd. XUẤT RA GIÁ TRỊ LÀ XUNG SẼ ĐƯA VÀO ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ, XUNG TRƯỚC ĐÓ RET Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 99 Kênh B : I0.7 Động cơ : Q0.0 3. Chương trình và giới thiệu các câu lệnh dùng: Khai báo các biến dùng trong chương trình: a. 3.1 MAIN: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 100 Dùng V48.2 để tạo biến START cho chương trình. Khi có START thì sẽ gọi chương trình con HSC , PID, PWM, reset ngõ ra Q0.0 ở chu kì đầu tiên và gọi chương trình ngắt để đưa giá trị xung liên tục vào Q0.0. khi hết ngắt thì gọi lại chương trình HSC và đưa giá trị ban đầu vào thông số PID. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 101 Đưa giá trị vận tốc đặt vào VD24, chuẩn hóa tốc độ do ra từ 0 = > 1. Cho phép ngắt timer 0 không cho phép chạy PID và HSC. Tiếp theo gọi chương trình HSC và đưa vào các giá trị ban đầu cho các thông số PID. 3.2 Chương trình đếm xung ENCODER (HSC): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 102 3.3 Bộ điều khiển (PID): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 103 Cài đặt các thông số ban đầu cho công thức tính toán: tốc độ cài đặt, thời gian lấy mẫu 3.4 Chương trình xuất xung(PWM): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 104 Khai báo thông số PWM: chu ky xung 1000, Ton =0 và thời gian xuất 1 xung mẫu là 16#D3 ứng với 1micros /chu kỳ xuất xung. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 105 3.5 Chương trình ngắt: Chuẩn hóa tốc độ đặt và cài đặt các thông số và đưa vào ô nhớ sau đó gọi chương trình PID và sau đó các thông số ngõ ra sẽ được đưa vào các ô nhớ. Để tính toán tốc độ ra thì từ HC1 là giá trị ENCODER ta chia cho số xung tối đa của ENCODER và nhân cho thời gian lấy mẫu ta sẽ có được tốc độ thưc tế. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 106 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 107 Giá trị ngõ ra của bộ PID sẽ được chuẩn hóa lại và đưa vào thay đổi độ rộng xung ra. 4. Thiết lập giao diện và vẽ đồ thị đáp ứng: 4.1 Tạo các biến: Bảng địa chỉ của các biến : BIẾN địa chỉ START1 V48.2 STOP V48.0 DAT VD12 DO VD28 DORONGXUNG VW32 KP VD112 TI VD120 TD VD124 Vào PC ACCESS: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 108 Sau đó đặt tên và địa chỉ: Cứ thế tiếp tục thiết lập các biến khác như hình: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 109 Sau đó save lại và gán các biến vừa tạo vào WinCC: Và tiếp tục chọn như hình: Chọn như hình và nhấn next: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 110 Tiếp tục quét tất cả các biến và chọn Add Items: Tiếp tục làm theo hình và nhấn Finish: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 111 4.2 Gán biến vào tag logging: Tiếp theo đặt tên và các giá trị khác như hình: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 112 Tiếp theo: Tiếp theo chọn next: Đặt tên và chọn next: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 113 Tiếp theo chọn select: Và chọn biến cần hiển thị lên đồ thị và nhân OK => finish: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 114 Khi đó sẽ có Tiếp theo chọn thời gian lấy mẫu: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 115 Và chọn thời gian như hình: 4.3 Thiết lập giao diện: Trong giao diện để lấy đồ thị thì vào: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 116 Kéo rộng ra và nhấp dúp vào giao diện để cài đặt thông số, nhấp + để thêm giá trị hiển thị, - để xóa giá trị hiển hiện và đạt tên cho giá trị đó: Để kết nối với biến thì nhấn vào selection và chọn biến: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 117 Ngoài ra tạo thêm các nút nhấn, các trường I/O để nhập và hiển thị các thông số như hình: Để kết nối các trương I/O với biến ta click chuột phải trường đó và chọn: Và chọn biển tượng hình trong thanh tag: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 118 Và chọn biến kết nối: Làm tiếp tục với các trường I/O và các biến khác như sau: +Trường I/O Ki : TI Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 119 +Trường I/O Kd : TD +Trường I/O tốc độ đặt : dat +Trường I/O tốc độ đo : do +Trường I/O do rong xung : dorongxung +Nút nhấn START nối với biến START1, STOP với biến STOP. 5. Một số kết quả mô phỏng: Cài đặt: Kp : 0.25 Ki : 0.002 Kd : 0.002 Tốc độ : 95 Cài đặt: Kp : 0.25 Ki : 0.002 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 120 Kd : 0.001 Tốc độ : 60 Cài đặt: Kp : 0.3 Ki : 0.002 Kd : 0.002 Tốc độ : 70 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 121 Bài 12: Tổng hợp Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 122 Nội dung: Kiểm tra sản phẩm theo các tiêu chuẩn chiều cao,có nhiễm kim loại không và mức nước trong chai.Nếu sản phẩm cao quá yêu cầu hoặc là bị nhiễm kim loại thì loại sản phẩm đó.Đếm các sản phẩm đạt 2 tiêu chuẩn trên,sau đó nếu mức nước cao hơn yêu cầu thì sản phẩm cũng bị loại bỏ.Tốc độ băng tải 1,3 được điều khiển bằng tay,băng tải 2 điều khiển bằng PID có encoder hỗ trợ.Tạo giao diện giám sát bằng WinCC. 1. Sơ đồ kết nối: 2. Chương trình: 2.1Chương trình chính: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 123 Gọi các chương trình con khởi tạo HSC,PID và PWM ,reset ngõ ra phát xung ở chu kì đầu tiên. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 124 Đưa tốc độ đo đưa lên WinCC Đưa giá trị độ rộng xung lên WinCC. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 125 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 126 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 127 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 128 2.2 Chương trình đọc xung tốc độ cao(HSC): Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 129 2.3 Chương trình cài đặt các thông số PID: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 130 2.4 Chương trình phát xung tốc độ cao PWM: Đưa tốc độ từ PC xuống,chuẩn hóa đưa vào tính PID. Nạp giá trị đặt đã được chuẩn hóa Cài thời gian lấy mẫu. Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 131 2.5 Chương trình ngắt: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 132 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 133 3. Chương trình trên WinCC: Giao diện lúc khởi động: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 134 Nút nhấn Start Nút nhấn mở đồ thị điều khiển tốc độ động cơ dùng PID Nút nhấn Stop chương trình. Nút nhấn Close Giao diện lúc hoạt động: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 135 Đồ thị đáp ứng PID: Chú thích đồ thị: Phương pháp kết nối PLC S7-200 với WinCC tương tự các bài trên, kết quả sau khi gán biến: Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 136 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 137 MỤC LỤC Phần 1 .........................................................................................................................................1 Giới thiệu mô hình.......................................................................................................................... 2 Tập Lệnh Trong S7_200 ................................................................................................................ 3 1. Lệnh về bit............................................................................................................................... 3 Bài 1 ......................................................................................................................................... 4 Bài 2 ......................................................................................................................................... 4 2. Timer ....................................................................................................................................... 5 2.1 TON ................................................................................................................................... 6 2.2 TOF.................................................................................................................................... 7 2.3 TONR ................................................................................................................................ 8 3.Counter................................................................................................................................... 13 3.1 Counter Up(đếm lên) ..................................................................................................... 13 3.2 Counter Down(đếm xuống) ........................................................................................... 14 3.3 Counter Up/Down (đếm lên/xuống).............................................................................. 16 4. Lệnh MOVE.......................................................................................................................... 19 4.1 Move_B............................................................................................................................ 20 4.2 MOVE_W ....................................................................................................................... 20 4.3 MOVE_DW..................................................................................................................... 20 4.4 MOVE_R......................................................................................................................... 21 5. Các lệnh về dịch bit .............................................................................................................. 21 6.Các lệnh số học ...................................................................................................................... 26 6.1 Lệnh cộng trừ ................................................................................................................. 27 6.2 Lệnh nhân chia ............................................................................................................... 27 6.3 Lệnh tăng giảm ............................................................................................................... 29 7. Lệnh về đồng hồ thời gian thực RTC ................................................................................. 31 7.1 Lệnh đọc thời gian thực Read_RTC............................................................................. 31 7.2 Lệnh Set thời gian thực Set_RTC ................................................................................. 31 8. Lệnh gọi chương trình con .................................................................................................. 31 9. Các lệnh về ngắt.................................................................................................................... 36 10. Xuất xung tốc độ cao .......................................................................................................... 38 10.1 Điều rộng xung 50% (PTO)......................................................................................... 39 10.2 Điều rộng xung theo tỉ lệ (PWM) ................................................................................ 44 11. Đọc xung tốc độ cao............................................................................................................ 49 Mô phỏng PLC S7-200 ............................................................................................................. 63 1.Tạo file mộ phỏng .............................................................................................................. 64 2.Giới thiếu tổng quát về phần mềm mô phỏng ................................................................ 64 3.Thực hiện mô phỏng ......................................................................................................... 66 3.1Load Program.............................................................................................................. 66 3.2Mô phỏng ..................................................................................................................... 67 Phần 2 ........................................................................................................................................... 68 CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH.................................................................................................... 68 Tổng quan mô hình ...................................................................................................................... 69 CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH .................................................................................................... 69 Bài 1: Đếm sản phẩm trên băng tải. ....................................................................................... 69 Bài 2: Phân loại sản phẩm theo chiều cao. ............................................................................. 72 Bài 3: Phân loại và đếm số sản phẩm hoàn chỉnh. ............................................................... 74 Bài 4: Loại bỏ các sản phẩm có tính kim loại. ....................................................................... 75 Bài 5: Kiểm tra và đếm số sản phẩm không nhiễm kim loại................................................ 78 Bài 6: Kiểm tra mức nước. ...................................................................................................... 79 Bản thảo giáo trình thực hành PLC 5 – 2009 Biên soạn: Th.s Trần Văn Trinh 138 Bài 7: Kiểm tra và đếm số chai đạt yêu cầu........................................................................... 82 Bài 8: Đếm xung các encoder. ................................................................................................. 82 Bài 9: Đo tốc độ quay từng băng tải (vận tốc). ...................................................................... 89 Bài 10: Điều khiển vòng hở băng tải bằng phương pháp PWM. ......................................... 94 Bài 11: Điều khiển tốc động băng tải theo giá trị đặt trước. ................................................ 96 Bài 12: Tổng hợp .................................................................................................................... 122