Chuyên đề PLC

Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 1 BÀI 1: BỘ ĐẾM TỐC ĐỘ CAO (HSC: HIGH SPEED COUNTER). 1. Giới thiệu về HSC. Bộ đếm thường: Bộ đếm thường trong PLC như đếm lên (CTU), đếm xuống(CTD), đếm lên xuông(CTUD), chỉ đếm được các sự kiện xãy ra với tần số thấp( Chu kỳ xuất hiện của sự kiện nhỏ hơn chu kỳ quét của PLC). HSC là bộ đếm tốc độ cao, được sử dụng để đếm những sự kiện xãy ra với tần số lớn mà các bộ đếm thông thường trong PLC không đếm được. VD: Tín hiệu xung từ encoder 2. Số lượng bộ đếm HSC có trong PLC và tần số tối đa cho phép. Tùy thuộc vào loại CPU mà số lượng bộ đếm HSC và tốc độ tối đa cho phép khác nhau. Bộ đếm Ngõ vào Tần số cho phép Loại CPUs HC0 I0.0 30 kHz 221,222,224,224XP,226 HC1 I0.6 30 kHz 221,222,224,224XP,226 HC2 I1.2 30 kHz 221,222,224,224XP,226 HC3 I0.1 30 kHz 221,222,224,224XP,226 HC4 I0.3 200 kHz 224XP HC5 I0.4 200 kHz 224XP 3. Vùng nhớ đặc biệt sử dụng để lập trình cho HSC. Mỗi HSC có một vùng nhớ đặc biệt riêng, vùng nhớ này được sử dụng để khai báo chọn mode đếm, đặt giá trị, lưu giá trị đếm cho HSC tương ứng. STT Bộ đếm Vùng nhớ khai báo Chú thích 1 HSC0 SMB36 đến SMB45 Mỗi HSC sử dụng 10 byte 2 HSC1 SMB46 đến SMB55 3 HSC2 SMB56 đến SMB65 4 HSC3 SMB136 đến SMB145 5 HSC4 SMB146 đến SMB155 6 HSC5 SMB156 đến SMB165 4. Các Mode đếm của bộ đếm: Mỗi bộ đếm đều có những Mode đếm khác nhau. Tùy vào từng ứng dụng cụ thể mà người lập trình lựa chọn Mode đếm cho phù hợp. Dưới đây trình bày Mode đếm của các bộ đếm tiêu biểu. HSC0 (Chỉ có 1 Mode đếm) Mode Đặc điểm I0.0 0 Bộ đếm 1 pha, thay đổi hướng đếm bên trong SM37.3 = 1: Đếm lên. SM37.3 = 0: Đếm xuống. Ngõ vào nhận xung Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 2 HSC1 (Có tất cả 12 Mode đếm khác nhau). Mode Đặc điểm I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 0 1 2 Bộ đếm lến/xuống SMB47.3 = 0: Đếm xuống SMB47.3 = 1: Đếm lên Clock Reset Start 3 4 5 Thay đổi hướng đếm I0.7 = 0: Đếm xuống I0.7 = 1: Đếm lên Clock Dir Reset Start 6 7 8 Đếm 2 pha với ngõ vào xung Ck đếm lên và đếm xuống Ck up Ck down Reset Start 9 10 11 Đếm lệch pha.Pha A,B lệch nhau 90 đếm xuống Clock A Clock B Reset Start HSC2 (Có tất cả 12 Mode đếm khác nhau). Mode Đặc điểm I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 0 1 2 Bộ đếm lến/xuống SMB57.3 = 0: Đếm xuống SMB57.3 = 1: Đếm lên Clock Reset Start 3 4 5 Thay đổi hướng đếm I1.3 = 0: Đếm xuống I1.3 = 1: Đếm lên Clock Dir Reset Start 6 7 8 Đếm 2 pha với ngõ vào xung Ck đếm lên và đếm xuống Ck up Ck down Reset Start 9 10 11 Đếm lệch pha.Pha A,B lệch nhau 90 đếm xuống Clock A Clock B Reset Start Kiểm tra các bộ đếm hỗ trợ bao nhiêu mode! 5. Ý nghĩa của byte trạng thái khi lập trình cho HSC. 5.1 Byte trạng thái của HSC0. SM36.0 Không sử dụng SM36.1 Không sử dụng Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 3 SM36.2 Không sử dụng SM36.3 Không sử dụng SM36.4 Không sử dụng SM36.5 Chiều đang đếm, 1:Đếm lên, 0:Đếm xuống. SM36.6 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV = PV SM36.7 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV > PV 5.2 Byte trạng thái của HSC1. SM46.0 Không sử dụng SM46.1 Không sử dụng SM46.2 Không sử dụng SM46.3 Không sử dụng SM46.4 Không sử dụng SM46.5 Chiều đang đếm, 1:Đếm lên, 0:Đếm xuống. SM46.6 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV = PV SM46.7 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV > PV 5.3 Byte trạng thái của HSC2. SM56.0 Không sử dụng SM56.1 Không sử dụng SM56.2 Không sử dụng SM56.3 Không sử dụng SM56.4 Không sử dụng SM56.5 Chiều đang đếm, 1:Đếm lên, 0:Đếm xuống. SM56.6 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV = PV Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 4 SM56.7 Kết quả so sánh tức thời, 0:Nếu CV  PV, 1:Nếu CV > PV 6. Ý nghĩa các bit của byte điều khiển thái khi lập trình cho HSC. 6.1 Byte điều khiển của HSC0 SM37.0 Không sử dụng SM37.1 Không sử dụng SM37.2 Không sử dụng SM37.3 Chiều đếm: 0 đếm lùi, 1 : đếm lên SM37.4 Cho phép đổi chiều đếm, 0: không cho phép, 1: cho phép SM37.5 Cho phép sửa đổi giá trị đặt trước,0: không cho phép,1: cho phép SM37.6 Cho phép sửa đổi giá trị đếm tức thời, 0: không cho phép, 1: cho phép SM37.7 1- Cho phép kích HSC0, 0:Không cho phép HSC0 6.2 Byte điều khiển của HSC1. SM47.0 Kiểu reset cho tín hiệu xóa tại cổng I1.0 SM47.1 Kiểu start cho tín hiệu kích tại cổng I1.1 SM47.2 Tần số đếm của HSC1 SM47.3 Chiều đếm: 0 đếm lùi, 1 : đếm lên SM47.4 Cho phép đổi chiều đếm, 0: không cho phép, 1: cho phép SM47.5 Cho phép sửa đổi giá trị đặt trước, 0: không cho phép, 1: cho phép SM47.6 Cho phép sửa đổi giá trị đếm tức thời, 0: không cho phép, 1: cho phép SM47.7 1- Cho phép kích HSC1, 0:Không cho phépHSC1 6.3 Byte điều khiển của HSC2. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 5 SM57.0 Kiểu reset cho tín hiệu xóa tại cổng I1.0 SM57.1 Kiểu start cho tín hiệu kích tại cổng I1.1 SM57.2 Tần số đếm của HSC2 SM57.3 Chiều đếm: 0 đếm lùi, 1 : đếm lên SM57.4 Cho phép đổi chiều đếm, 0: không cho phép, 1: cho phép SM57.5 Cho phép sửa đổi giá trị đặt trước, 0: không cho phép, 1: cho phép SM57.6 Cho phép sửa đổi giá trị đếm tức thời, 0: không cho phép, 1: cho phép SM57.7 1- cho phép kích HSC2, 0 – cho phép hủy HSC2 7 Chọn kiểu Reset, Start và tần số đếm cho HSC HSC1 HSC2 Ghi chú SM47.0 SM57.0 0: Reset mức cao 1: Reset mức thấp SM47.1 SM57.1 0: Start mức cao 1: Start mức thấp SM47.2 SM57.2 0: 4X giá trị đếm 1: 1X giá trị đếm 8 Byte trạng thái và byte điều khiển của HSC3,HSC4,HSC5 Bộ đếm Byte trạng thái Byte điều khiển Ghi chú HSC3 SMD136 SMD137 HSC4 SMD146 SMD147 HSC5 SMD156 SMD157 9 Giá trị tức thời, giá trị đặt. Bộ đếm Giá trị tức thời Giá trị đặt Ghi chú HSC0 SMD38 SMD42 HSC1 SMD48 SMD52 HSC2 SMD58 SMD62 HSC3 SMD148 SMD142 HSC4 SMD158 SMD152 HSC5 SMD168 SMD162 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 6 10 Các bước khởi tạo bộ đếm HSC Dùng chu kỳ quét đầu tiên(SM0.1) để gọi chương trình con khởi tạo. Trong chương trình con khởi tạo thực hiện các công việc sau đây.  Nạp giá trị cho byte điều khiển.  Gán bộ đếm với Mode đếm tương ứng dùng lệnh HDEF  Nạp giá trị tức thời.  Nạp giá trị đặt trước.  Gán chương trình ngắt với sự kiện ngắt dùng lệnh ATCH nếu sử dụng ngắt.  Cho phép ngắt dùng lệnh ENI.  Chọn bộ đếm để thực thi dùng lệnh HSC. Lưu ý: Toàn bộ các bước trên đều được thực hiện trong một chương trình con khởi tạo HSC0. Việc khởi tạo này chỉ thực hiện một lần, khi nào cần thay đổi giá trị, chế độ làm việc thì mới khởi tạo lại. 11. Một vài ví dụ khởi tạo HSC. 11.1 Khởi tạo bộ đếm HSC0 hoạt động ở Mode 0. Chương trình chính. Chương trình con khởi tạo. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 7 11.2 Khởi tạo bộ đếm HSC1 hoạt động ở Mode 0. Chương trình chính. Chương trình con khởi tạo. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 8 BÀI TẬP ỨNG DỤNG HSC. Bài tập 1: Lập trình với HSC0. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC0 hoạt động ở Mode 0. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. - Tạo xung CK có tần số 1hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC0 hoạt động ở Mode 0. - Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng và viết lại đoạn chương trình khi HSC0 hoạt động ở Mode 0 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 9 Bài tập 2: Lập trình với HSC1. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC1 hoạt động ở Mode 1, chế độ 1X, xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. - Tạo xung CK có tần số 1hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC1 hoạt động ở Mode 1. Trong quá trình hoạt động, tác động chân Reset để kiểm tra việc xóa bộ đếm. - Vẽ sơ đồ kết nối ngõ vào xung CK. Bài tập 3: Lập trình với HSC1. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC1 hoạt động ở Mode,2,3,4,5. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. Trong mỗi trường hợp, tác động xung Clock,Reset,Start dùng các Switch để kiểm tra kết quả tại ngõ ra. - Tạo xung CK có tần số 0.5hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC1 hoạt động ở Mode 4. - Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng khi HSC1 hoạt động ở Mode 4. Bài tập 4: Lập trình với HSC2. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC2 hoạt động ở Mode,2,3,4,5. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. Trong mỗi trường hợp, tác động xung Clock,Reset,Start dùng các Switch để kiểm tra kết quả tại ngõ ra. - Tạo xung CK có tần số 0.5hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC2 hoạt động ở Mode 4. - Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng khi HSC2 hoạt động ở Mode 4. Bài tập 5: Lập trình với HSC3. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC3 hoạt động ở Mode 4,5,6. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. Trong mỗi trường hợp, tác động xung Clock,Reset,Start dùng các Switch để kiểm tra kết quả tại ngõ ra. - Tạo xung CK có tần số 0.5hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC3 hoạt động ở Mode 5. - Vẽ sơ đồ kết nối phần cứng khi HSC3 hoạt động ở Mode 5 Bài tập 6: Lập trình với HSC4. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC4 hoạt động ở Mode 5,6,7. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. Trong mỗi trường hợp, tác động xung Clock,Reset,Start dùng các Switch để kiểm tra kết quả tại ngõ ra. - Tạo xung CK có tần số 0.5hZ tại Q0.0 cấp vào ngõ vào xung Clock, quan sát trạng thái ngõ ra tại QW2 khi HSC4 hoạt động ở Mode 5. Bài tập 7: Lập trình với HSC5. - Viết chương trình khởi tạo bộ đếm HSC5 hoạt động ở Mode 6,7,8. Xuất kết quả đếm ra vùng nhớ QW2. Trong mỗi trường hợp, tác động xung Clock,Reset,Start dùng các Switch để kiểm tra kết quả tại ngõ ra. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 10 Bài tập 8: Đo và hiển thị tốc độ động cơ DC. - Kết nối mô hình điều khiển động cơ DC với PLC. - Lần lượt sử dụng các bộ đếm HS0 đến HSC5 để đo và hiển thị tốc độ động cơ DC ra vòng/phút. Bài 2: BỘ PHÁT XUNG VÀ ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG (PLS: PULSE OUTPUT INSTRUCTION & PWM:PULSE WIDE MODULATION). 1. Giới thiệu về PLS và PWM. PLS(PULSE OUTPUT INSTRUCTION): Được sử dụng để điều khiển phát chuổi xung ngõ ra PTO (Pulse Train Output). PWM (Pulse Wide Modulation): Điều chế độ rộng xung. S7 200 hỗ trợ 2 ngõ ra Q0.0 và Q0.1 để phát xung PLS/PWM với tần số lớn (có thể lên đến 30khZ). Với tần số này thì các ngõ ra bình thường, hoạt động phụ thuộc vào chu kỳ quét của PLC không thể phát được. PLS: Điều khiển phát xung vuông(PTO) với chu kỳ thay đổi từ 50uS đến 65535uS hay từ 2mS đến 65535mS.Số lượng xung phát nằm trong khoảng từ 1 đến 4,294,967,295. PWM: Phát xung với chu kỳ và độ rộng xung có thể thay đổi được. Chu kỳ: Từ 50uS đến 65535uS hay từ 2mS đến 65535mS. Độ rộng xung: Từ 0 đến 65535uS hay từ 0 đến 65535mS. 2. Vùng nhớ đặc biệt được sử dụng khi lập trình điều khiển PTO và PWM. 2.1 Byte điều khiển. Tùy thuộc vào việc sử dụng ngõ ra Q0.0 hay Q0.1 ở chế độ PTO hay PWM và tần số mong muốn mà người lập trình nạp các giá trị thích hợp vào byte điều khiển SMB67 hay SMB77. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 11 2.2 Các vùng nhớ đặc biệt khác. 2.3 Các giá trị nạp cho byte điều khiển và kết quả thực hiện. 2.4 Các bước khởi tạo bộ phát xung. Sử dụng chu kỳ quét đầu tiên để gọi chương trình con khởi tạo PLS. Trong chương trình con khởi tạo thực hiện các công việc sau. 1. Nạp giá trị cho byte điều khiển để chọn chế độ phát theo yêu cầu. 2. Nạp giá trị thời gian để chọn chu kỳ. 3. Nạp giá trị để chọn số lượng xung phát. 4. Gán chương trình ngắt với sự kiện ngắt tương ứng. 5. Cho phép ngắt. 6. Thực hiện lệnh PLS để phát xung. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 12 2.4.1 Khởi tạo PTO phát 10 xung vuông, tần số 1hZ(Chu kỳ 1 giây). Chương trình chính. Chương trình con khởi tạo. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 13 2.4.2. Khởi tạo PTO phát 1000 xung tần số 1kHz tại ngõ ra Q0.1 2.5 Các bước khởi tạo bộ PWM. Sử dụng chu kỳ quét đầu tiên để gọi chương trình con khởi tạo PWM. Trong chương trình con khởi tạo thực hiện các công việc sau. 1. Nạp giá trị cho byte điều khiển để chọn chế độ phát theo yêu cầu. 2. Nạp giá trị thời gian để chọn chu kỳ. 3. Nạp giá trị thời gian để chọn độ rộng xung. 4. Thực hiện lệnh PLS để phát xung. 2.5.1 Khởi tạo phát xung vuông tần số 1hZ tại ngõ ra Q0.1 dùng PWM. Chương trình chính Chương trình con khởi tạo Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 14 2.5.2 Khởi tạo phát xung vuông tần số 1kHZ tại ngõ ra Q0.0 dùng PWM. 2.6 BÀI TẬP ỨNG DỤNG. 2.6.1 Viết chương trình điều khiển PTO phát xung theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn START, phát 20 xung tần số 1hZ tại ngõ ra Q0.0. 2.6.2. Viết chương trình điều khiển PTO phát xung theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn START, phát 20 xung tần số 1hZ tại ngõ ra Q0.1. 2.6.3. Viết chương trình điều khiển PTO phát xung tại Q0.0 theo yêu cầu. Nhấn START: Phát xung 10hZ tại Q0.0 Mỗi lần nhấn Up: Tần số tăng thêm 2hZ, tối đa không quá 20hZ. Mỗi lần nhấn Down: Tần số giãm đi 2hZ. Tối thiểu không quá 2hZ. Symbol Address comment START I0.0 Up I0.1 Down I0.2 PULSE Q0.0 2.6.4. Viết chương trình khởi tạo phát xung PWM tại Q0.0 với chu kỳ 1 giây, độ rộng xung 0,5 giây. Chương trình. 2.6.7 Viết chương trình điều khiển Q0.0 hoạt động theo 2 Mode. Mode 1: Phát xung vuông tần với Cycle = 1 giây, duty = 5 giây như H2.1. duty Cycle Hình 2.1 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 15 Mode 2: Cycle = 1 giây. Sử dụng Module analog, chọn tầm điện áp vào từ 5V. Dùng biến trở để chỉnh duty: Khi điện áp vào bằng 0V thì duty = 0, khi điện áp vào bằng 5V thì duty = 10 giây. Bảng mô tả địa chỉ Symbol Address comment Mode1 I0.0 Mode2 I0.1 PULSE Q0.0 2.6.8 Viết chương trình điều khiển Q0.0 và Q0.1 hoạt động như Hình 2.2. . Biết rằng tần số phát ra tai Q0.0 và Q0.1 là 2hZ. 2.7 Bài tập nâng cao. Cho một hệ thống gồm có 3 đối tượng cần điều khiển: Ball Screw, Disc Table và Belt and Pulley có các thông số như hình 2.3. 20 xung 20 xung 20 xung Q0.0 Q0.1 Hình 2.2 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 16 2.7.1. Điều khiển Ball Srew. Mô tả hệ thống. Một động cơ servo được sử dụng để điều khiển một con trượt thông qua một trục vit. Trên trục vit có gắn một encoder 13 bit. Bước ren của trục vit là 6mm. Khoảng cách dịch chuyển của bước ren khi có một xung điều khiển là 1um. Hãy viết chương trình để điều khiển động cơ servo hoạt động theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn con trượt di chuyển được một khoảng là 5cm. 2.7.2. Điều khiển Disc Table. Mô tả hệ thống. Một động cơ servo được sử dụng để điều khiển một bàn quay. Một encoder 13 bit được gắn với trục của bàn thông qua bộ gear ( hộp số) có tỉ số truyền là 3/1. Góc quay của bàn khi có một xung điều khiển là 0.1 độ. Hãy viết chương trình để điều khiển động cơ hoạt động theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn start bàn quay được một góc 90 độ. 2.7.3. Điều khiển Belt và Bulley. Hãy viết chương trình để điều khiển động cơ hoạt động theo yêu cầu: Mỗi lần nhấn start băng tải quay được 20 cm. Hình 2.3 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 17 Bài 3 : HOẠT ĐỘNG NGẮT CỦA S7 200 3.1 Giới thiệu về ngắt trong S7 200. Ngắt là quá trình mà s7 200 dừng chương trình đang thực thi để thực hiện chương trình ngắt khi được yêu cầu(có sự kiện gây ra ngắt xãy ra). Sau khi thực hiện xong chương trình ngắt thì s7 200 sẽ quay về chương trình đang thực hiện trước khi xãy ra ngắt để thực hiện tiếp. Khi có nhiều yêu cầu ngắt xãy ra đồng thời thì các ngắt sẽ thực hiện theo thứ tự ưu tiên từ ngắt có mức ưu cao nhất đến ngắt có mức ưu tiên thấp nhất. Tùy thuộc vào loại CPU mà số lượng ngắt cũng như sự kiện ngắt có khác nhau. 3.2 Các lệnh sử dụng khi lập trình điều khiển ngắt. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 18 3.3 Các sự kiện gây ra ngắt trong S7 – 200. STT Describtion CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226 CPU 226XM 0 Rising edge I0.0 X X X 1 Falling edge I0.0 X X X 2 Rising edge I0.1 X X X 3 Falling edge I0.1 X X X 4 Rising edge I0.2 X X X 5 Falling edge I0.2 X X X 6 Rising edge I0.3 X X X 7 Falling edge I0.3 X X X 8 Port 0 Receive Charactor X X X 9 Port 0 Transmit Complete X X X 10 Timed interrupt 0 SMB 34 X X X 11 Timed interrupt 1 SMB 35 X X X 12 HSC0 CV = PV X X X Lệnh cho phép ngắt toàn cục Lệnh cấm ngắt toàn cục Lệnh thoát khỏi chương trình ngắt. Lệnh gán chương trình ngắt với sự kiện ngắt tương ứng. Lệnh loại bỏ chương trình ngắt với sự kiện ngắt tương ứng. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 19 13 HSC1 CV = CV X X 14 HSC1 Direction changed X X 15 HSC1 Reset external X X 16 HSC2 CV = CV X X 17 HSC2 Direction changed X X 18 HSC2 Reset external X X 19 PLS0 PTO pulse count complet interrupt X X X 20 PLS1 PT1 pulse count complet interrupt X X X 21 Timer T32 CT = PT complet. X X X 22 Timer T96 CT = PT complet. X X X 23 Port 0 receive massage complet X X X 24 Port 1 receive massage complet X 25 Port 1 receive character X 26 Port 1 Transmit complete X 27 HSC0 Direction changed X X X 28 HSC0 External reset X X X 29 HSC4 PV = CV X X X 30 HSC4 Direction changed X X X 31 HSC4 External reset X X X 32 HSC3 PV = CV X X X 33 HSC5 PV = CV X X X Lưu ý: Một chương trình ngắt có thể được gọi bởi nhiêu sự kiện ngắt, Tuy nhiên một sự kiện ngắt thì không thể gán cho nhiều chương trình ngắt. 3.4 Các bước lập trình khi sử dụng ngắt. Tất cả các ngắt phải được khởi tạo trước khi làm việc. Việc khởi tạo các ngắt nên thực thi một lần(SM0.1) trong chương trình, chỉ khi nào cần thay đổi các thông số trong quá trình khởi tạo thì mới khởi tạo lại. Mỗi ngắt đều có cách khởi tạo riêng, tiếp theo sẽ trình bày việc khởi tạo một số ngắt cơ bản. 3.4.1 Khởi tạo ngắt cạnh lên tại I0.0 (Sự kiện 0). Chương trình chính.(Gọi chương trình con khởi tạo ngắt). Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 20 Chương trình con KhoitaoI0: ( Gán chương trình ngắt với sự kiện ngắt tương ứng, cho phép ngắt). Chương trình ngắt ngatI0: Mỗi lần có cạnh lên tại I0.0 thì chương trình ngắt được gọi. Trong ví dụ này, chương trình ngắt có nhiệm vụ tăng giá trị QB0 thêm 1. Tương tự như trên, người lập trình có thể khởi tạo ngắt cho các ngõ vào còn lại. 3.4.2 Khởi tạo ngắt định thời 0: Timed interrupt0 Chương trình chính.(Gọi chương trình con khởi tạo ngắt). Chương trình con KhoitaoTimer0: ( Nạp thời gian gây ra ngắt, gán chương trình ngắt với sự kiện ngắt tương ứng, cho phép ngắt). Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 21 Chương trình ngắt ngatTimer0: Sau một khoảng thời gian 200mS thì chương trình ngắt được gọi. Trong ví dụ này, chương trình ngắt có nhiệm vụ giãm giá trị QB0 thêm 1. Tương tự như trên, người lập trình có thể khởi tạo ngắt cho Timer1 3.4.3 Viết chương trình điều khiển QB0 hoạt động như sau: Nhấn Up, QB0 tăng thêm 1. Nhấn Down, QB0 giãm đi 1. Nhấn STOP, QB0 = 0. Bảng mô tả địa chỉ vào ra Symbol Address comment Up I0.0 Down I0.1 STOP I0.4 BIENDEM QB0 3.4.4 Viết chương trình điều khiển QB0 hoạt động như sau: Nhấn Up1 hoặc Up2 hoặt Up3, QB0 tăng thêm 1. Nhấn Down, QB0 giãm đi 1. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 22 Nhấn STOP, QB0 = 0. Bảng mô tả địa chỉ vào ra. Symbol Address comment Up1 I0.0 Up2 I0.1 Up3 I0.2 Down I0.3 STOP I0.4 BIENDEM QB0 3.4.5 Viết chương trình Q0.0 phát trung với tần số f = 200hZ: Symbol Address comment START I0.0 Cho phép phát STOP I0.1 Ngừng phát Ck Q0.0 Ngõ ra xung 3.4.6 Viết chương trình đọc dữ liệu analog tại ngõ vào AIW0 sau mỗi khoảng thời gian 200mS để điều khiển QB0 theo yêu cầu.  Khi điện áp ngõ vào nhỏ hơn 5V thì QB0=0FFh.  Khi điện áp ngõ vào lớn hơn 5,5V thì QB0 = 00h.  Khi điện áp ngõ vào lớn hơn 5V và nhỏ hơn 5,5V thì QB0 giữ nguyên trạng thái trước đó. Bảng mô tả địa chỉ vào ra. Symbol Address comment START I0.0 Cho phép đọc analog STOP I0.1 Không cho phép đọc BIENDEM QB0 3.4.7 Viết chương trình điều khiển QB0 hoạt động như sau: Cứ sau một khoảng thời gian 1 giây QB0 tăng thêm 1, khi QB0=10 thì giãm theo chiều ngược lại. Khi QB0 = 0 thì lặp lại quá trình trên. Bảng mô tả địa chỉ vào ra. Symbol Address comment START I0.0 Cho phép STOP I0.1 Không cho phép BIENDEM QB0 3.4.8 Viết chương trình thực hiện yêu cầu sau đây. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 23 - Phát chuổi xung tần số 1khZ tại ngõ ra Q0.0 dùng PT0. - Khởi tạo HSC2 hoạt động ở Mode 2 để đếm xung tại Q0.0 - Giá trị đếm được lưu vào MW2. 3.4.9 Viết chương trình thực hiện yêu cầu sau đây. - Phát chuổi xung tần số 10khZ tại ngõ ra Q0.0 dùng PT0. - Khởi tạo HSC3 hoạt động ở Mode 4 để đếm xung tại Q0.0 - Giá trị đếm được lưu vào MW2. - Khi MW2 = 1000 thì ngừng đếm. Viết chương trình: (Sử dụng ngắt của PT0 để ngừng đếm). 3.4.10 Viết chương trình thực hiện yêu cầu sau: - Phát chuổi xung tại Q0.1 tần số 10khZ giã lập xung của một encoder được gắn trên trục động cơ. - Khởi tạo HSC1 hoạt động ở Mode 2 để đếm số xung tại Q0.0. - Khởi tạo ngắt của Timer để đọc số xung đếm được trong khoảng thời gian lấy mẫu Ts. Giã sử encoder có thông số 1000 xung/vòng. Hãy viết chương trình tính tốc độ động cơ ra vòng/phút. Bài 4 : WINCC FLEXIBLE VÀ HMI 4.1 Giới thiệu về WinCC Flexible. Wincc flexible là phần mềm SCADA được thiết kế bởi hãng Microsoft theo yêu cầu Siemens nhằm phục vụ cho việc giám sát và thu thập dữ liệu trong hệ thống SCADA sữ dụng các thiết bị của SIEMENS như các PLC S7-200, S7-300, S7-400. Hình 4.1 WinCC Flexible giám sát PLC Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 24 WinCC Flexible rất linh hoạt trong việc giám sát có thể chuyển đồi dễ dàng giữa các kết nối. Giao diện rất thân thiện gần gũi với người sữ dụng, ngoài ra còn hỗ trợ ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng VisualBasic. Đặc điểm nổi bật nhất của WinCC Flexible so với WinCC SCADA chính là nó hỗ trợ những tính năng rất mạnh cho việc thiết kế các giao diện, thiết lập giao diện cũng như lập trình cho các loại màn hình HMI. 4.2 Một số thuộc tính nỗi bật trong WinCC Flexible. Hình 4.2: Một số màn hình HMI được tích hợp trong WinCC Flexible. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 25 4.3 Thiết lập giao thức kết nối. WinCC Flexible cung cấp các giao thức kết giữa HMI và s7-200, s7-300 và s7-400. Các kết nối có thể qua MPI, DP, Profibus, Ethernet 4.2.2 Kết nối giữa HMI với s7-200. 4.2.3 Kết nối giữa HMI với s7-300/s7-400. Hình 4.3. Thiết lập giao tiếp giữa HMI với s7 200. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 26 4.2.4 Thiết lập kết nối giữa HMI với s7 – 300 qua ethernet. Hình 4.5 Thiết lập thông số kết nối qua Ethernet Hình 4.4: Thiết lập giao tiếp giữa HMI với s7 – 300 qua MPI. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 27 Giao thức kết nối Ethernet theo chuẩn IP. Ta chi cần khai báo đại chỉ IP cho các phần tử kết nối trong mạng. 4.3 Tags và Tags group. WinCC Flexible giao tiếp các thiết bị thông qua các Tag. WinCC Flex thục hiện tính toán và truyền dữ liệu thông qua tag xuống thiết bị, dữ liệu thu nhân từ thiết bị cũng được thông qua tag về PLC. Có 2 loại tag: tag nội và tag ngoại:  Tag nội: Được sử dụng để tính toán, lưu trữ trong nội tại của WinCC, tag nội không giao tiếp với các bộ điều khiển lập trình bên ngoài. WinCC quản lý tag nội thông qua tên của tag và kiểu dữ liệu tương ứng. Chính vì vậy trong một chương trình thì tên của tag phải là độc nhất.  Tag ngoại: Là những vùng nhớ bên trong bộ điều khiển lập trình hoặc thiết bị mô phỏng. Tag ngoại luôn gắn với một địa chỉ và kiểu dữ liệu nhất định. WinCC quản lý các tag ngoại thông qua tên của tag và địa chỉ của nó. Ở hình trên ta có Tag_1 là tag nội có kiểu dữ liệu là Int, Tag_2 là tag ngoại có kiễu dữ liệu là Bool và đại chỉ giao tiếp với thiết bị bên ngoài là M0.0. 4.4 Thiết kế giao diện (Screen) cho HMI. Giao tiếp của người và máy điều thông qua màn hình. Vì vậy việc thiết kế giao diện cho phù hợp với mục đích sữ dụng là điều hết sức quan trọng. Hình 4.6 Thiết lập Tag kết nối Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 28 WinCC Flexible cung cấp hầu hết các công cụ thiết kế phục vụ cho việc thiết kế giao diện điều khiển giám sát. Hình 4.7 Giao diện thiết kế của WinCC Flexible  Menubar: Là nơi dùng để điều khiền hoạt động chính của việc thiết kế. Nó cung cấp các công cụ cũng như thiết lập các thông số cho giao diện của chúng ta.  Standar Toolbar: Là nơi chứa các nút cho phép chúng ta thực hiện những lệnh một cách nhanh chóng.  Tool: Cung cấp cho chúng ta những đối tượng chuẩn như ( Polygon, Ellipse, Rectangle,), các đối tượng thong minh ( OLE control, OLE Elêmnt, I/O Field,) và các đối tượng Windows ( Button, Check Box,).  Project: là nơi cung cấp các dịch vụ về điều khiển hoạt động của giao diện như tao ngắt, tạo ra các các report. o Kịch bản (Scrip) Scrip là nơi mà ta tạo ra các hoạt động khi có sự kích hoạt. Scrip được hỗ trợ viết bằng ngôn ngữ Visual Basic. Trong Scrip hỗ trợ một số cú pháp chuẫn của các lệnh. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 29 Hình 4.7 Khởi tạo Scrip 4.5 Một số hàm hay sử dụng trong chương trình:  Inverbit  Cú pháp: Inverbit (Tag)  Ý nghĩa: Đảo ngược giá trị của một Tag kiểu dữ liệu là Binary.  Setbit  Cú pháp: Setbit (Tag)  Ý nghĩa: Đặt giá trị của Tag = True với kiểu dữ liệu là Binay.  Resetbit  Cú pháp: Resetbit (Tag)  Ý nghĩa: Đặt giá trị của Tag = False với kiểu dữ liệu là Binay.  SetbitInTag  Cú pháp: SetbitInTag (Tag,bit)  Ý nghĩa: Đặt giá trị là true cho vị trí bit được xác định trong Tag  ReSetbitInTag  Cú pháp: ReSetbitInTag (Tag,bit)  Ý nghĩa: Đặt giá trị là False cho vị trí bit được xác định trong Tag  StopRuntime  Cú pháp: StopRuntime (Mode)  Ý nghĩa: Thóat khỏi Runtime của WinCC. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 30 BÀI TẬP THỰC HÀNH. Bài 1: Một đèn tín hiệu giao thông được điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động dùng S7 200 kết hợp với HMI. Thời gian hoạt động của các đèn được nhập từ HMI. Trạng thái của các đèn được hiển thị trên màn hình HMI. Yêu cầu:  Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI.  Viết chương trình cho S7 200 và HMI để điều khiển và giám sát trạng thái của đèn. Gợi ý các bước thực hiện. 3.1 Kết nối đèn tín hiệu giao thông với S7 200. 3.2 Viết chương trình điều khiển cho S7 200. 3.3 Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI từ WinCC Flexible. 3.4 Tạo các tag kết nối và thiết lập các liên kết cho HMI. 3.5 Download chương trình vào HMI. 3.6 Kết nối HMI với S7 200 qua cáp MPI. 3.7 Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động. Hình 4.8 : Thiết kế giao diện cho HMI dùng WinCC Flexible. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 31 Bài 2: Một động cơ bước được điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động dùng S7 200 kết hợp với HMI. Động cơ bước có Vcc = 12V, I = 2A và Degree/Step = 1.8. Động cơ bước được điều khiển quay thuận, quay ngược, tăng một vòng, giảm một vòng, đặt số vòng quay, góc quay, hiển thị vòng quay, góc quay từ HMI. Yêu cầu:  Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI.  Viết chương trình cho S7 200 và HMI để điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động của động cơ bước. Hình 4.9: Giao diện điều khiển đèn giao thông của HMI khi Runtime. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 32 Gợi ý các bước thực hiện. 3.1 Kết nối động cơ bước với S7 200. 3.2 Viết chương trình điều khiển cho S7 200. 3.3 Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI từ WinCC Flexible. 3.4 Tạo các tag kết nối và thiết lập các liên kết cho HMI. 3.5 Download chương trình vào HMI. 3.6 Kết nối HMI với S7 200 qua cáp MPI. 3.7 Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động. Hình 4.10: Thiết kế giao diện điều khiển động cơ bước dùng WinCC Flexible. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 33 Bài 3: Một động cơ DC được điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động dùng S7 200 kết hợp với HMI. Động cơ bước có Vcc = 12V, I = 2A, trên trục động cơ có gắn encoder 300xung/vòng. Động cơ DC được điều khiển và giám sát tốc độ từ HMI. Yêu cầu:  Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI.  Viết chương trình cho S7 200 và HMI để điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động của động cơ DC. Gợi ý các bước thực hiện. 3.1 Kết nối động cơ DC với S7 200. 3.2 Viết chương trình điều khiển cho S7 200. 3.3 Thiết kế giao diện điều khiển cho HMI từ WinCC Flexible. 3.4 Tạo các tag kết nối và thiết lập các liên kết cho HMI. 3.5 Download chương trình vào HMI. 3.6 Kết nối HMI với S7 200 qua cáp MPI. Hình 4.11 Giao diện điều khiển động cơ bước khi Runtime. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 34 3.7 Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động. Hình 4.13 Thiết kế giao diện điều khiển động cơ DC dùng WinCC Flexible. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 35 Hình 4.14: Giao diện điều khiển động cơ DC khi Runtime. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 36 Bài 5: KẾT NỐI VÀ ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN SIEMEN G110 5.1 Giới thiệu về biến tần G110. 5.1.1 Một số đặc điểm chính của biến tần Siemen G110. – Đầu nối cáp đơn giản. – 1 cổng ra số cách ly bằng opto – 3 ngõ vào số không cách ly – 1 cổng vào tương tự – AIN: 0-10V – Tần số chuyển mạch cao làm giảm độ ồn của động cơ khi làm việc. – Những chọn lựa ngoài cho truyền thông với PC, panel vận hành cơ bản (BOP), 5.1.2 Các đặc tính làm việc. – Kết hợp hãm dùng dòng điện DC. – Phương pháp điều khiển • V/f tuyến tính (M~n) – Thời gian đáp ứng chu kỳ nhanh – Nhanh tới dòng giới hạn để làm việc với phần cơ khí dừng tự do – Với chương trình điều khiển thời gian khởi động / dừng động cơ mềm. Yêu cầu: Sau khi học xong học viên phải thực hiện được các yêu cầu sau đây. - Khảo sát được phần kết nối biến tần với điện áp vào, điện áp ra, công tắc, nút nhấn, biến trở,động cơ AC 3 pha. - Thiết lập các thông số để điều khiển biến tần từ Keypad. - Thiết lập các thông số để điều khiển biến tần từ Terminal ( các công tắc, nút nhấn, biến trở). - Kết nối phần cứng và viết chương trình để điều khiển biến tần từ ngõ ra số của PLC. - Kết nối phần cứng và viết chương trình để điều khiển biến tần từ ngõ ra tương tự của PLC. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 37 5.1.3 Sơ đồ kết nối biến tần Siemens G110 Hình 5.1. Sơ đồ khối của biến tần SIEMEN G110 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 38 5.1.4 Sơ đồ kết nối động lực và điều khiển. Hình 5.2. Sơ đồ kết nối động lực và điều khiển Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 39 Hình 5.3 Sơ đồ kết nối theo chuẩn ANALOG và USS 5.1.5 Sử dụng màn hình BOP. Màn hình BOP hiển thị 5 số. Những Led 7 đoạn sẽ trình bầy những tham số và giá trị của những tham số, những tin nhắn về cảnh báo và lỗi, điểm đặt và giá trị hoạt động. Những thông tin về tham số không được lưu trên màn hình BOP này. 5.1.6 Các nút và chức năng. Bảng điều khiển/ Nút nhấn Hàm Chức năng Trạng thái hiển thị Trình bày trên màn hình những giá trị cài đặt trên biến tần Khởi động biến tần Nhấn nút này để khởi động biến tần. Nút này mặc định không sử dụng được, nút chỉ sử dụng được khi cài đặt thông số P0700 = 1 Tắt biến tần OFF1: Nhấn nút này làm dừng động cơ theo thời gian giảm tốc Nút này mặc định không sử dụng được, nút chỉ sử dụng được khi cài đặt thông số P0700 = 1 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 40 OFF2: Nhấn nút này 2 lần (hay 1 lần nhưng lâu) làm cho động cơ dừng nhanh. Hàm này luôn sử dụng được. Thay đổi chiều quay của động cơ Nhấn nút này để đổi chiều quay của động cơ. Khi động cơ đổi chiều, trên màn hình sẽ hiển thị dấu ‘ - ’. Mặc định không sử dụng, chỉ sử dụng khi đặt thông số P0700 = 1. Xoay nhẹ động cơ Nhấn nút này khi biến tần không có tín hiệu ra làm cho động cơ khởi động và chạy tại tần số xác định. Động cơ dừng khi thả nút này ra. Khi động cơ đang chạy, nút này không có tác dụng. Hàm Nút này sử dụng xem thông tin thêm vào. Nút làm việc bằng cách nhấn và giữ nút, nút sẽ lần luợt trình chiếu: 1. Điện áp DC-Link (V) 2. Dòng ra (A) 3. Tần số ngõ ra (Hz) 4. Điện áp ngõ ra (V) 5. Giá trị lựa chọn tại P0005 (nếu P0005 đặt trình chiếu giá trị 3. 4. 5. thì nút sẽ không xuất hiện lại lần nữa). Nhảy hàm: Từ tham số rxxxx hay Pxxxx nhấn nút này sẽ quay về r0000, ta có thể thay đổi tham số nếu yêu cầu, nhấn nút Fn này lại lần nữa từ r0000, sẽ quay về tham số ban đầu. Giản trừ: nếu xuất hiện các cảnh báo và các thông báo lỗi, thì các thông tin này có thể giải trừ bằng cách bấn nút Fn Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 41 Tham số truy cập Nhấn nút này dung truy cập tham số. Tăng giá trị Nhấn nút này để tăng giá trị hiện hành Giảm giá trị Nhấn nút này để giảm giá trị hiện hành Ví dụ: Để đặt thông số P0004 = 7 ta làm các bước sau: Bước thực hiện Kết quả trình bầy 1. Nhấn nút để xử lý tham số 2. Nhấn nút cho tới khi tham số P0004 xuất hiện 3. Nhấn nút để xử lý tham số 4. Nhấn nút hay để chọn giá trị yêu cầu 5. Nhấn nút để xác nhận và lưu trữ giá trị 5.1.7 Các thông số cài đặt nhanh. Bộ biến tần G110 tương thích với động cơ nhờ sử dụng chức năng cài đặt thông số nhanh, và các thông số kỹ thuật quan trọng sẽ được cài đặt. Cài đặt nhanh không cần thực hiện nếu thông số định mức của động cơ ghi mặc định trong bộ biến tần thích hợp với thông số định mức ghi trên nhãn của động cơ đang nối vào biến tần. Thông số Chức năng P0003 Mức truy nhập của người sử dụng 1. Mức cơ bản: Cho phép truy nhập tới thông số thông thường nhất 2. Mở rộng: Ví dụ truy cập tới các chức năng I/O 3. Chuyên gia: Chỉ dành cho chuyên gia P0010 Cài đặt thông số Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 42 0. Sẵn sàng 1. Cài đặt nhanh 30. Cài đặt nhà máy P0100 Tiêu chuẩn Châu Âu/ Bắc Mỹ 0. Châu Âu (KW), tần số mặc định 50Hz 1. Bắc Mỹ (hp), tần số mặc định 60Hz 2. Bắc Mỹ (KW), tần số mặc định 60Hz Đối với P0100 = 0 hoặc 1, giá trị P0100 được xác định khi cài đặt khóa chuyển đổi DIP 50/60 OFF = kW, 50 Hz ON = hp, 60 Hz P0205 Ứng dụng bộ biến tần (nhập vào khiểu mômen yêu cầu) 0. Mômen không đổi (ví dụ như thang máy, máy nén) 1. Mômen biến đổi (Ví dụ như bơm. quạt) Thông số này chỉ có tác dụng đối với bộ biến tần trong hệ truyền động 5.5 kW / 400V P0300 Chọn kiểu động cơ 1. Động cơ không đồng bộ (hay động cơ dị bộ) 2. Động cơ đồng bộ Đối với P0300 = 2 (động cơ không đồng bộ), chỉ được phép điều khiển khiểu V/f (P1300 < 20) P0304 Điện áp định mức ghi trên nhãn động cơ (V) Điện áp định mức ghi trên nhãn động cơ phải được kiểm tra, từ đó biết được cấu hình mạch Y/ để đảm bảo phù hợp với cách nối mạch trên bảng đầu nối của động cơ P0305 Dòng điện định mức của động cơ (A) – dòng điện ghi trên nhãn của động cơ P0307 Công suất định mức của động cơ (kW/hp) P0308 Hệ số công suất (Cos) định mức của động cơ Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán P0309 Hiệu suất định mức của động cơ (%) Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 43 P0310 Tần số định mức động cơ (Hz) Số đôi cực được tự động tính toán lại nếu thông số thay đổi P0311 Tốc độ định mức động cơ (v/ph) Nếu như cài đặt là 0, giá trị được tự động tính toán Cần phải nhập thông số trong trường hợp điều khiển vectơ mạch kín, điều khiển V/f với FCC và để bù độ trượt P0320 Dòng từ hóa động cơ Dòng điện từ hóa đọng cơ tính theo % P0305 Với P0320 = 0, dòng từ hóa động cơ được tính toán sử dụng P0340 = 1 hoặc sử dụng P3900 = 1 - 3 và được hiển thị trong thông số r0331. P0335 Chọn chế độ làm mát động cơ 0. Làm mát tự nhiên: Sử dụng trục gá quạt gắn với động cơ 1. Làm mát cưỡng bức: Sử dụng quạt làm mát cấp nguồn riêng 2. Làm mát tự nhiên là quạt bên trong 3. Làm mát cưỡng bức và quạt bên trong P0640 Hệ số quá tải động cơ Tính theo % tương ứng với P03005 Hệ số này xác định giới hạn dòng điện vào lớn nhất bằng % dòng điện định mức của động cơ. Bằng việc sử dụng P0205, thông số này được cài đặt tới 150% đối với mômen không đổi và 110% đối với mômen thay đổi P0700 Chọn nguồn lệnh (nhập nguồn lệnh) 0. Cài đặt mặc định 1. BOP (bàn phím) 2. Đầu nối 4. USS trên đường truyền BOP 5. USS trên đường truyền COM (các đầu nối 29 và 30) 6. CB trên đường truyền COM (CB = môđun truyền thông) P1000 Lựa chọn điểm đặt tần số 1. Điểm đặt MOP 2. Điểm đặt tương tự Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 44 3. Tần số cố định 4. USS trên đường truyền BOP 5. USS trên đường truyền COM . 77. Điểm đặt tương tự 2 + Điểm đặt tương tự 2 P1080 Tần số nhỏ nhất cho động cơ (Hz) Đặt tần số động cơ nhỏ nhất tại đó động cơ sẽ chạy mà không tính đến tần số điểm đặt. Giá trị cài đặt ở đây có tác dụng cho cả quay thuận và ngược. P1082 Tần số lớn nhất cho động cơ (Hz) Đặt tần số động cơ lớn nhất tại đó động cơ sẽ chạy mà không tính đến tần số điểm đặt. Giá trị cài đặt ở đây có tác dụng cho cả quay thuận và ngược. P1120 Thời gian tăng tốc (s) Thời gian tăng tốc là thời gian để động cơ tăng tốc từ điểm dừng đến điểm có tần số lớn nhất khi không dùng cách tăng tốc có dạng đường cong. Nếu thời gian tăng tốc được đặt quá nhỏ, điều này có thể làm xuất hiện cảnh báo A0501 (Giá trị giới hạn dòng) hoặc làm cho bộ biến tần của hệ thống bị dừng với lỗi F0001 (qúa dòng) P1121 Thời gian giảm tốc (s) Thời gian giảm tốc là thời gian để động cơ giảm tốc từ điểm tần số lớn nhất đến điểm dừng khi không dùng cách giảm tốc có dạng đường cong. Nếu thời gian giảm tốc được đặt quá nhỏ, điều này có thể làm xuất hiện cảnh báo A0501 (Giá trị giới hạn dòng), A0502 (giá trị giới hạn quá áp) hoặc làm cho bộ biến tần của hệ thống bị dừng với lỗi F0001 (quá dòng) hoặc F0002 (quá áp ). P1300 Mode điều khiển 0. V/f khiểu tuyến tính 1. V/f FCC 2. V/f kiểu đường parabol 3. V/f kiểu có thể lập trình được Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 45 23. Điều khiển mômen xoắn vector có sensor P1910 Chọn dữ liệu cho động cơ P1960 Tối ưu hóa thiết bị điều khiển tốc độ Để tối ưu hóa thiết bị điều khiển tốc độ, phải bật chế độ điều khiển vector vòng kín (P1300 = 20 hoặc 21). Sau khi chọn xong chế độ tối ưu hoấ (P1960 = 1), thì đèn báo A05452 không hiển thị P3900 Kết thúc quá trình cài đặt nhanh thông số Bắt đầu quá trình tính toán động cơ 0. Không ở chế độ cài đặt nhanh thông số Quá trình tính toán động cơ không có 1. Chế độ nhà máy, những thông số không có trong quá trình cài đặt nhanh . 2. Quá trình tính toán các thông số của động cơ và cài đặt lại chế độ I/O theo chế độ định mức 3. Chỉ tính toán thông số động cơ không cài đặt lại các thông số khác 5.1.5 Chọn giá trị điểm đặt tần số P1000: Chọn giá trị đặt tần số 0 Không có giá trị chính 1 Giá trị đặt BOP 2 Giá trị đặt tương tự 3 Tần số cố định 4 USS trên đường truyền BOP 5 USS trên đường truyền COM . 77 Giá trị đặt tương tự 2 + Giá trị đặt tương tự 2  Các bước thực hiện cài đặt lại các thông số mặc định P0003 = 1: Truy cập mức cơ bản P0004 = 0: Lọc tất cả các thông số P0010 = 30: Cài đặt thông số ở chế độ cài đặt khi xuất xưởng (mặc định) Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 46 P0970 = 1: Cài đặt lại thông số ở chế độ mặc định Sau khi lựa chọn xong các thông số trên màn hình BOP xuất hiện từ BUSY báo hiệu bộ biến tần đang thực hiện chế độ cài đặt lại thông số mặc định (khéo dài khoảng 10 s) và sau đó tự động thoát khỏi chế độ này. Đồng thời đặt lại các thông số sau: P0970 = 0: Không cài đặt mặc định. P0010 = 0 Sẵn sàng làm việc. 5.1.8 Bảng mô tả cách thức truy xuất các hàm của biến tần Hình 5.3: Sơ đồ mô tả chức năng và mức độ cho phép truy xuất của các hàm. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 47 BÀI TẬP THỰC HÀNH. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 48 5.2 Điều khiển tốc độ động cơ dùng biến tần từ màn hình BOP. Thiết lập nhanh thông số cho biến tần. Kết nối phần cứng như Hình 5.3. Thiết lập thông số theo trình tự sau:  Chọn mức độ cho phép truy xuất: P003 = 1.  Chọn chế độ thiết lập tham số cho biến tần. P010 = 1  Chọn kiểu hiển thị công suất và tần số: P100 =0: KW và hz, P100 =1 hP và hZ.  Chọn điện áp, dòng điện, công suất, tần số và tốc độ của động cơ dựa vào thông số của động cơ thông qua các tham số P304,P305,P307,P310,P311. Lưu ý: Biến tần G110 biến đổi điện áp 1 pha 220AC thành điện áp 3 pha 230V AC. Do vậy động cơ 3 pha AC phải được đấu tam giác để đảm bảo đủ điệp áp làm việc. trình tự sau Hình 5.3 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 49  Chọn nguồn lệnh để điều khiển biến tần: P0700 = 1: ( P004 =7).  Chọn giá trị đặt tần số cho biến tần: P1000 = 1: (P004 =10).  Chọn tần số Min: P1080 = 0.  Chọn tần số Max: P1082= 60hZ.  Chọn thời gian tăng tốc: P1020 = 10 giây.  Chọn thời gian giãm tốc: P1021 = 10 giây.  Kết thúc việc thiết lập thông số cho biến tần: P3900 = 1. Điều khiển biến tần hoạt động.  Nhấn Start để cho phép biến tần hoạt đông.  Nhấn nút Up, Down để thay đổi tốc độ của động cơ.  Nhấn để đảo chiều động cơ.  Nhấn Stop để dừng động cơ. Bài 5.3: Điều khiển tốc độ động cơ dùng biến tần từ màn hình BOP. Không sử dụng chức năng thiết lập nhanh thông số cho biến tần. Kết nối phần cứng như Hình 5.3.  Chọn mức độ cho phép truy xuất: P003 = 1.  Chọn chế độ thiết lập tham số cho biến tần. P010 = 1  Chọn kiểu hiển thị công suất và tần số: P100 =0: KW và hz, P100 =1 hP và hZ.  Chọn điện áp, dòng điện, công suất, tần số và tốc độ của động cơ dựa vào thông số của động cơ thông qua các tham số P304,P305,P307,P310,P311. (P004 = 3). Hình 5.4 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 50  Chọn nguồn lệnh để điều khiển biến tần: P0700 = 1.(P004=7)  Chọn giá trị đặt tần số cho biến tần: P1000 = 1. (P004 =10).  Chọn tần số Min: P1080 = 0.  Chọn tần số Max: P1082= 60hZ.  Chọn thời gian tăng tốc: P1020 = 10 giây.  Chọn thời gian giãm tốc: P1021 = 10 giây.  Chọn mối quan hệ giữa điện áp và tần số: P1300 = 0. (P004 =13).  Thiết lập đặc tuyến làm việc tần số và điện áp dùng P1310, P1320, P1321, P1322,P1323, P1324,P1325. theo Hình 5.5 Điều khiển biến tần hoạt động.  Nhấn Start để cho phép biến tần hoạt đông.  Nhấn nút Up, Down để thay đổi tốc độ của động cơ.  Nhấn để đảo chiều động cơ.  Nhấn Stop để dừng động cơ. Hình 5.5 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 51 Bài 5.3: Điều khiển hoạt động biến tần dùng chức năng JOG. Thiết lập các thông số như Hình 5.6. Điều khiển biến tần hoạt động.  Nhấn Start cho phép biến tần hoạt động.  Nhấn JOG cho phép động cơ hoạt đông với tần số đặt trước.  Nhấn để đảo chiều.  Nhấn Stop để dừng động cơ. Bài 5.4: Điều khiển biến tần dùng kết nối bên ngoài. Kết nối phần cứng như Hình 5.7 Hình 5.6 Ghi chú: DIN0: Ngõ vào Start/Stop DIN1: Ngõ vào đảo chiều DIN2: Ngõ vào xác nhận lỗi. Các tiếp điểm ngõ vào DIN0, DIN1, DIN2 được điều khiển bởi các nút nhấn. Hình 5.7 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 52 Để điều khiển biến tần từ các kết nối bên ngoài, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào điều khiển như bảng Mô tả Chân ngõ vào Thông số thiết lập Chức năng Thay đổi tần số 9 P1000 = 2 Ngõ vào analog Chân điều khiển 3,4,5 P0700 = 2 Ngõ vào số DIN0 3 P0701 = 1 ON/OFF Ngõ vào số DIN1 4 P0702 = 12 Revert Ngõ vào số DIN2 5 P0703 = 9 Fault Acknowledge Chọn PP điều khiển P0727 = 0 Simens standard Control Điều khiển biến tần hoạt động.  Nhấn ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF = 1: Cho phép, ON/OFF = 0: Không cho phép.  Nhấn Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch.  Điều chỉnh biến trở để tăng giảm tốc độ cho động cơ. Bài 5.5: Điều khiển biến tần dùng PLC. Kết nối phần cứng như Hình 12.9 Hình 5.8 Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 53 Để điều khiển biến tần từ các kết nối từ PLC, các tham số phải được thiết lập để chọn ngõ vào điều khiển như bảng Mô tả Chân ngõ vào Thông số thiết lập Chức năng Thay đổi tần số 9 P1000 = 2 Ngõ vào analog Chân điều khiển 3,4,5 P0700 = 2 Ngõ vào số DIN0 3 P0701 = 1 ON/OFF Ngõ vào số DIN1 4 P0702 = 12 Revert Ngõ vào số DIN2 5 P0703 = 9 Fault Acknowledge Chọn PP điều khiển P0727 = 0 Simens standard Control Điều khiển động cơ dùng biến tần.  Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào ON/OFF cho phép biến tần hoạt động ON/OFF = 1: Cho phép, ON/OFF = 0: Không cho phép.  Xuất tín hiệu từ PLC điều khiển ngõ vào Revert cho phép động cơ đảo chiều: Revert = 1: Quay thuận, Revert = 0: Quay nghịch.  Xuất tín hiệu analog để điều khiển ngõ vào ADC nhằm tăng giảm tốc độ động cơ. Chuyên đề PLC 1 Biên soạn: Ths. Tạ Văn Phương Trang 54