S7 200 PC Simu v2

Auto books Mô phỏng với phần mềm S7-200 & PC-Simu No1

Copyright 2006 by AUTOMANVN 1 / 80 TutorialStatus: 11/06 Version 2.1Tài liệu này được xây dựng để hỗ trợ sinh viên học tập, nghiên cứu. Ngoài đối tượng sinh viên, mọi sự sao chép, sử dụng thông tin tr ên tài liệu, đề nghị liên hệ :[email protected] hoặc số điện thoại 0974.858.101.

[email protected]



LỜI NÓI ĐẦU

Lúc bắt đầu nghiên cứu PLC, một khó khăn cho ng ười học là lập trình kết nối vớithiết bị, giao tiếp với thiết bị. Tuy nhi ên, trong điều kiện khó khăn của sinh viên thìviệc mua sắm một thiết bị PLC để học là một vấn đề nan giải. Có lẽ chính v ì thếmà chủ nhân trang Web : http://personales.ya.com/canalPLC ngài Juan LuisVilanueva Montoto và Prof Jerome Tapper, Santiago Garcia, Ariel A. Ventura đ ãviết nên một bộ ba phần mềm S7-200, PC-Simu và CADe-Simu để giúp các đốitượng mới học có điều kiện tiếp xúc gần gũi h ơn với bộ môn tự động hóa. Phầnmềm được download miễn phí từ trang Web tr ên.Một khó khăn khi bắt đầu nghiên cứu việc thiết kế, bảo tr ì hệ thống dùng PLC làtài liệu học. Tài liệu này ra đời nhằm mục đích giúp sinh vi ên nói riêng và mọingười học PLC nói chung có đ ược những tài liệu hay để nhanh chóng tiếp cậnđược kỹ thuật thiết kế, bảo tr ì hệ thống sử dụng PLC. Một khuyến cáo cho tất cảmọi người khi nghiên cứu PLC là tất cả các thiết bị trong tự động hầu hết l à củanước ngoài. Vì thế, việc nghiên cứu bằng tiếng Việt là giải pháp tạm thời. Đểnghiên cứu sâu hơn, các bạn phải giỏi Tiếng Anh và nếu có thể biết thêm TiếngĐức là một lợi thế.Việc nâng cấp phiên bản tài liệu được thực hiện thường xuyên, và để nâng cấp lênphiên bản Version 2.0 này, chúng tôi được sự đóng góp công sức của sinh vi ên LạiQuang Tiến (02DV-Khoa Điện Tử, Trường ĐHDL Lạc Hồng).Trong lúc soạn thảo tài liệu, do khả năng còn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót.Mong sự hỗ trợ của đồng nghiệp và tất cả các bạn sinh viên để tài liệu này được cảitiến tốt hơn. Xin chân thành cám ơn t ất cả các bạn.Chúng tôi luôn mong muốn hợp tác với tất cả các bạn trong lĩnh vực tự động hóa.

Ngành nghề thực hiện :Hỗ trợ, tư vấn, thiết kế, lắp đặt, bảo tr ì các hệ thống điều khiển sử dụng PLC, vi

điều khiển, máy tính,…..Giảng dạy thiết kế các hệ thống tự động d ùng PLC, Vi điều khiển, máy tính,…Buôn bán, kí gởi, trao đổi các thiết bị, linh kiện tự động.

Mọi vấn đề cần liên hệ, trao đổi, xin mail về địa chỉ : [email protected] hoặ[email protected].

K/s Trần Văn Thành

[email protected]

[email protected]



MỤC LỤC

1. Hướng dẫn sử dụng phần mềm lập tr ình STEP 7 Micro/Win. ................................ .....[4]1.1. Giới thiệu phần mềm STEP 7 Micro/Win. ................................ .................... [4]1.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ........ [4]1.3. Các thành phần chính. ................................ ................................ .................. [6]1.4. Tập lệnh cơ bản. ................................ ................................ ........................... [9]1.5. Lập trình, download, upload và export. ................................ ..................... [17]

2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng PLC S7 -200. ................................ .......... [18]2.1. Giới thiệu phần mềm S7-200. ................................ ................................ ..... [18]2.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ...... [18]2.3. Các thanh công cụ. ................................ ................................ ..................... [19]2.4. Mô phỏng với phần mềm S7-200. ................................ .............................. [20]2.5. Thiết lập và mô phỏng các lệnh đơn giản với ngõ vào/ra số. ...................... [25]2.6. Thiết lập và mô phỏng các lệnh đơn giản với ngõ vào/ra tương tự. ............. [30]2.7. Mô phỏng kết nối với TD200. ................................ ................................ .... [34]

3. Hướng dẫn phần mềm PC-Simu ................................ ................................ .............. [44]3.1. Giới thiệu phần mềm PC-SIMU. ................................ ................................ [44]3.2. Cài đặt. ................................ ................................ ................................ ...... [44]3.3. Các thanh công cụ. ................................ ................................ ..................... [45]3.4. Giao tiếp với PLC S7-200. ................................ ................................ ......... [48]3.5. Giao tiếp với phần mềm mô phỏng S7 -200. ................................ ............... [51]

4. Các ví dụ mô phỏng. ................................ ................................ ................................ [53]4.1. Hệ thống cửa cuốn. ................................ ................................ ..................... [53]4.2. Hệ thống bồ chứa. ................................ ................................ ....................... [56]4.3. Hệ thống trộn. ................................ ................................ ............................ [57]4.4. Hệ thống đóng hộp 1. ................................ ................................ ................. [58]4.5. Hệ thống đóng hộp 2. ................................ ................................ ................. [61]4.6. Hệ thống trộn hóa chất . ................................ ................................ ............... [63]4.7. Hệ thống đèn giao thông. ................................ ................................ ............ [65]

Phụ lục 1 : Tập lệnh của phần mềm mô phỏng S7-200_Simulatie. .............................. [67]Phụ lục 2 : Thiết lập cấu h ình cho TD200................................. ................................ .... [70]

[email protected]



LẬP TRÌNH VỚI PHẦN MỀMSTEP7 MICRO WIN.

Nội dung :Cách cài đặt.Giới thiệu các menu thường sử dụng.Giới thiệu các công cụ thường sử dụng.Các lệnh thường sử dụng của phần mềm STEP7 MICRO WIN.

Yêu cầu :Sử dụng được phần mềm STEP 7 MICRO WIN.Nhớ được các lệnh thông dụng trong lập tr ình.

1.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM STEP7 MICRO WIN

Phần mềm STEP 7 Micro Win đ ược dùng để lập trình cho họ PLC S7-200 củaSiemes và thiết lập điều khiển giữa họ PLC n ày và các module khác như : moduletruyền thông EM241, module điều khiển vị trí EM253, m àn hình TD 200,….Phần mềm cho phép thiết lập truyền thông giữa máy tính với PLC, lập tr ình choPLC, thực hiện chức năng gán ngõ vào/ra, giám sát bộ nhớ của PLC,…

1.2.CÀI ĐẶT

Các bạn phải có nguồn của chương trình STEP 7 MicroWin trên đĩa hoặc trong ổcứng.Đưa đĩa vào, nhấn SETUP, chương trình thuật sĩ hướng dẫn cài tự động. Ta thựchiện cài đặt xong, trên màn hình xuất hiện shortcut về phần mềm n ày.

[email protected]



[email protected]



1.3.CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH :

Màn hình soạn thảo chương trình.

Đây là cây lệnh, ở đây lệnh được chia thành các nhóm lệnh.

Bit Logic : Xử lý mức logic của từng bit.Clock : Các lệnh xử lý đồng hồ thời gian thực.Communications : Các lệnh truyền thông.Compare : Các lệnh so sánh.Convert : Các lệnh chuyển đổi dữ liệu.Counters : Lệnh liên quan đến bộ đếm.Floating-Point Math : Lệnh toán học dấu chấm động.Integer Math : Lệnh phép toán số nguyên.Interrup : Các lệnh ngắt.Logical Operations : Các lệnh xử lý mức logic.Move : Các lệnh di chuyển dữ liệu.Program Control : Lệnh điều khiển chương trình.Shift/Rotate : Lệnh dịch và quay dữ liệu.String : Lệnh xử lý chuỗi.Table : Lệnh bộ định thời.

[email protected]



Tool Common là Tool thường dùng trong chươngtrình PLC.

Tool Debug là tool thường dùng để gở rối chương trìnhhay giám sát các lệnh trong chương trình PLC.

Tool Standard là tool chuẩn thường được dùngtrong soạn thảo.

Tool Instruction là tool chứa các lệnh liên quan trongsoạn thảo chương trình.

View : Cho phép hiển thị lên màn hình sự lựa chọn.

Program Block : Cho phép bật tắt màn hình soạn thảo lệnh.

Symbol Table : Cho phép gán các biến trong PLC. Khi gán ởđây, biến có giá trị toàn cục.

Status Chart : Cho phép gán giá trị cho các địa chỉ.

Data Block : Cho phép nhập các khối dữ liệu đặt trước cho PLC.

System Block : Cho phép thiết lập các thông số cấu h ình choPLC.

Cross Reference : Cho phép hiển thị tất cả các phần tử bộ nhớ vàlệnh trong chương trình.

Communications : Cho phép thiết lập các thông số truyền thông.

[email protected]



Tools : Cho phép lựa chọn việc thiết lập điều khiển cho cácmodule khác kết hợp với PLC S7-200 trong điều khiển.

Instruction Wizard : Trình thuật sĩ thiết lập các thông số cho lệnhđếm tốc độ cao HSC và lệnh PID.

Position Control Wizard : Trình thu ật sĩ cho phép thiết lập moduleEM253 điều khiển vị trí.

EM253 Control Panel : Cho phép thi ết lập truyền thông vớimodule EM 253.

Modem Expansion Wizad : Trình thuật sĩ cho phép thiết lậpmodule truyền thông.

Việc hiển thị chương trình dưới dạng LAD, STL hay FBD đ ược lựa chọn trongView.

Menu xổ thường dùng :

RUN : Cho phép PLC chạy.STOP : Yêu cầu PLC dừng.Compile : Biên dịch chương trình sang mã máy.Compile All : Biên dịch tất cả các thông số liên quan.Clear.. : Xóa chương tr ình trong PLC.Information… : Cho phép hiển thị thông tin về PLC.Program Memory Cartridge : Truy c ập bộ nhớ mở rộngCreate Data Block from RAM : T ạo khối dữ liệu từRAM.Time of Day Clock : Thiết lập thời gian của bộ địnhthời thời gian thực.Compare… So sánh chương tr ình trong PLC vàchương trình đang soạn thảo.

Để bật tắt màn hình soạn thảo

[email protected]



First Scan : Chạy gỡ rồi trong một vòng quét.Multiple Scans.. : Chạy gỡ rối nhiều vòng quét.Program Status : Trạng thái của chương trình.Use Execution Status : Dùng trạng thái hoạt động.Triggered Pause :Chart Status :Single Read : Đọc một vòng quét đơn.Write all :Force.. : Gán các ngõ vào/ra.Unforce : Gỡ gán.Unforce All : Gỡ gán tất cả.Read all Forced :Program Edit in RUN .Write-Force Output in STOP :

1.4. TẬP LỆNH CƠ BẢN :Lệnh LOAD và LOADNOT.

Chức năng : Tiếp điểm bit NO sẽ đóng lại khi có mức tínhiệu 1. Tiếp điểm NC sẽ đóng khi mức t ín hiệu 0.

Lệnh lấy sườn lên, sườn xuống.

Chức năng : Lệnh EU lấy sườn lên và lệnh ED lấy sườnxuống của xung.

[email protected]



Lệnh OUT

Chức năng : Xuất giá trị ra bit.

Ví dụ :

Giản đồ thời gian :

[email protected]



Lệnh SET và RESET.

Chức năng : Lệnh SET thực hiện thiết lập N bit, kể từ bitkhai báo lên 1. Lệnh RESET thực hiện xóa N bit, kể từbit khai báo xuống 0.

Ví dụ :

[email protected]




[email protected]



Lệnh Counter Up:

Chức năng : Thực hiện đếm lên khi có xung CU, khi giátrị tức thời (CV) bằng giá trị đặt tr ước (PV), bit Cxxx sẽđược tích cực; Khi có xung R, reset bit counter, giá trịtức thời.

Ví dụ :


[email protected]



Lệnh Counter Up/Down

Chức năng : Thực hiện đếm lên khi có xung CU, đếmxuống khi có xung CD, reset khi có xung v ào R. Khi giátrị đếm bằng giá trị đặt trước PV, bit counter sẽ bằng 1.

Ví dụ :

[email protected]




Bộ định thời TON.

Chức năng : Thực hiện delay một khoảng thời gian khi cótín hiệu cho phép ở IN. Khi khoảng thời gian delay bằnggiá trị đặt trước PT, bit timer được tích cực.

Ví dụ :

[email protected]




Bộ định thời TONR.

Chức năng : Delay mỗi khi có tín hiệu ở ngõ vào IN, chođến khi giá trị định thời bằng giá trị đặt trước.Để reset, ta thực hiện lệnh reset timer n ày.

Ví dụ :

[email protected]




1.5. LẬP TRÌNH, DOWNLOAD, UPLOAD VÀ EXPORT.Khi viết xong chương trình, nếu có PLC và đã kết nối, ta chọn Download để ghichương trình xuống PLC, Upload để chép chương trình từ PLC lên máy tính. Nếuchúng ta có ý định sử dụng chương trình mô phỏng, ta chọn export để xuất dữ liệumô phỏng ra file .awl.

[email protected]



PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7 -200Nội dung :

Giới thiệu khả năng của chương trình mô phỏng S7-200.Thiết lập và mô phỏng với ngõ vào/ra số.Thiết lập và mô phỏng với ngõ vào/ra analog.Mô phỏng sử dụng TD200.

Yêu cầu :Nắm vững khả năng mô phỏng của ch ương trình.Những ưu, khuyết điểm của chương trình mô phỏng so với PLC thực.So sánh được tập lệnh.

2.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM S7-200.Phần mềm S7-200_Simulatie thực hiện mô phỏng thay thế cho một PLC S7 -200 vàmột số module mở rộng đi kèm (tập lệnh hạn chế, tham khảo phụ lục 1 để biếtthêm chi tiết) với những khả năng sau :Cho phép chọn lựa các loại PLC trong họ S7 -200.Cho phép lựa chọn, mở rộng các module ng õ vào/ra mở rộng số, tương tự.Cho phép giám sát các bit nhớ trong PLC khi PLC đang hoạt động.Thực hiện mô phỏng với màn hình TD-200 (Text Display).

Nên biết rằng phần mềm mô phỏng có những giới hạn, v ì thế nếu có điều kiện vànếu mong muốn khám phá triệt để PLC th ì ta phải mua. Mọi chi tiết xin liên hệ K/sTrần Văn Thành email : [email protected]

2.2. CÀI ĐẶT.Phần mềm S7-200 hoạt động không cần cài đặt, để thực hiện ta theo các bước sau :

B1 : Sử dụng trình Winrar để bung file từ thư mục chứa file này.

B2 : Vào địa chỉ file được bung, kéo ra màn hình Destop.

B3 : Nhấp đôi vào biểu tượng để chạy chương trình.

2.3. CÁC THANH CÔNG CỤ VÀ PHÍM TẮT

[email protected]



Program\Delete Program (Ctrl-N) : Xóa chương trình trong PLC.

Program\Load Program…(Ctrl-A) : Nạp chương trình vào PLC.

Program\Paste Program (OB1): Dán chương trình vào PLC.

Program\Paste Data (DB1) : Dán dữ liệu Data vào PLC.

Program\Save Configuration : Lưu việc thiết lập cấu hình vào một địa chỉ.Program\Load Configuration : Nạp cấu hình từ một địa chỉ.

Program\Exit : Thoát khỏi việc mô phỏng.

View\Program AWL (OB1) : Hiển thị cửa sổ chứa chương trình STL.

View\Program KOP (OB1) : Hiển thị cửa sổ chứa chương trình LAD.

View\Data (DB1) : Hiển thị cửa sổ chứa khối dữ liệu Data.

View\Stable Table : Hiển thị cửa sổ quan sát trạng thái các bit.View\TD200 : Hiển thị màn hình TD200.

Configuration\CPU Type (Kích đôi giữa CPU): Chọn loại CPU.Configuration\CPU Information : Thông tin về CPU và các module đang sửdụng.Configuration\Current time : Điều chỉnh thời gian hiện tại (Giờ của hệ thống).Configuration\Adjust speed simu : Điều chỉnh tốc độ mô phỏng.

[email protected]



PLC\Run : Cho phép PLC chạy.PLC\STOP : Dừng chương trình.

PLC\Execute Cycles : Thực thi số vòng quét của PLC.

PLC\Deselect All : Gỡ bỏ tất cả sự chọn lựa.

RUN\Export Input/Output : Dữ liệu PLC ảo sẽ xuất ra các ng õ vào ra của PLCthật.

RUN\Interchange Input/Output : Dữ liệu PLC ảo sẽ được xử lý bên trong máytính.

2.4. MÔ PHỎNG VỚI PHẦN MỀM S7 -200.

Để thực hiện mô phỏng,các bạn thực hiện theo các b ước sau :B1 : Viết chương trình trên phần mềm STEP 7 MicroWin (file có đuôi mở rộng*.mwp), vào PLC/Compile All để kiểm tra lỗi chương trình có lỗi không.

B2 : Tạo file *.awl bằng cách chọn File\Export…, chọn địa chỉ để lưu lại. File sẽđược lưu lại dưới đuôi mở rộng là : *.awl

[email protected]



B3 : Mô phỏng trên phần mềm mô phỏng S7-200 bằng cách chạy phần mềm S7-

200. Nhấp đôi vào biểu tượng để chạy phần mềm.

B4 : Bấm chọn vào giữa màn hình, gõ password : 6596B5 : Kích đôi vào PLC, một menu xổ hiện ra như sau cho phép chọn lựa PLC chạymô phỏng.

B6 : Bấm chọn hoặc Program\Load Program… (Ctr l-A) để mở file *.awlmà bạn đã soạn thảo.

[email protected]



B7 : Nhấn nút hoặc chọn PLC\RUN để chạy chương trình.

B8 : Nhấn để xem diễn biến trạng thái của ch ương trình khi chạy.B9 : Nhấn để xem trạng thái tại vị trí từng địa chỉ tr ên PLC.Ngoài ra, chúng ta có thể xem trạng thái hoạt động của ch ương trình trong hộp

thoại KOP. Bằng cách chọn biểu t ượng State Program

[email protected]



Để xem giá trị ngõ vào và ngõ ra, ta bấm vào biểu tượng State table ,nhậpAddress và chọn Format. Sau đó nhấn Start

Ngoài ra phần mềm còn cho phép thực hiện mô phỏng với một số module mở rộng,cụ thể là các module dưới đây.

[email protected]



Lưu ý : Mỗi hệ thống điều khiển dùng PLC S7-200 phải được thiết kế dựa trênmột CPU. Tùy thuộc vào yêu cầu số ngõ vào ra, yêu cầu của hệ thống, … mà tachọn CPU với những khả năng, số module mở rộng đi k èm (tham khảo tài liệuProgrammable Logic Controllers Manual.pdf để biết thêm thông tin về hệ thốngsử dụng S7-200. Các bạn có thể tải tài liệu này từ trang Web của Siemens hoặc từđịa chỉ [email protected] hoặc [email protected] với password:1234567).Ở hai địa chỉ này các bạn có thể tham khảo thêm về tài liệu về hệ thống PLC.

2.5. THIẾT LẬP VÀ MÔ PHỎNG VỚI NGÕ VÀO/RA SỐ.

Ngõ vào số bao gồm các ngõ vào có sẵn ở PLC S7-200 và các module :EM221(8I), EM222(8Q), EM223(4I/4Q; 8I/8Q; 16I/16Q). Module ngõ vào s ốđược lựa chọn bằng cách nhấp đôi v ào biểu tượng được đánh dấu và lựa chọn cácmodule thích hợp.Ngõ vào số được tác động mô phỏng bằng cách bật/tắt công tắc bằng cách nhấpchuột lên các công tắc (tương tự như việc nhấn/không nhấn đối với nút nhấn, tíchcực/không tích cực đối với cảm biến,….)Địa chỉ module mở rộng lần lượt định theo nhóm tám bit liên tục. Ví dụ : Ở CPU224, ta có các ngõ vào từ I0.0 đến I1.4. Nếu ta gắn th êm module mở rộng thì địachỉ kế tiếp sẽ là I2.0. Các ví dụ về các I/O số sẽ được bàn nhiều trong quá trình làmbài tập.Để cấp tín hiệu cho ngõ vào PLC ảo, ta có thể sử dụng các công tắc để cấp tín hiệucho PLC. Nếu sử dụng chung với phần mềm PC_SIMU th ì cảm biến sẽ được khaibáo trong chương trình.Khi công tắc được kéo lên ngõ vào ở địa chỉ tương ứng ở mức 1 và ngược lại làmức 0.

[email protected]



Một số ví dụ về tập lệnh :Theo các bước trong phần giới thiệu mô phỏng để thực hiện các y êu cầu sau để vừalàm quen việc sử dụng chương trình, vừa làm quen tập lệnh của STEP 7 MicroWin.Ví dụ 1 : Soạn thảo các cổng logic AND, OR, AND -OR, OR-AND,….Bật công tắc các ngõ vào tương ứng, chọn để quan sát sự mô phỏng củachương trình. Ta đồng thời quan sát đèn ở các ngõ vào, ngõ ra của PLC để xemphản ứng của PLC đối với chương trình.

[email protected]



Ví dụ 2 : Thực hiện mô phỏng lệnh duy tr ì, SET, RESET.

Ví dụ 3 : Sử dụng bộ counter up

[email protected]



Ví dụ 4 : Sử dụng bộ counter up/down.

Ví dụ 5 : Lệnh TON và các dữ liệu có thể truy cập .

[email protected]



Ví dụ 6 : lệnh TONR

Ví dụ 7 : Mô phỏng chương trình con.

[email protected]



Để thực hiện các thí nghiệm, ta có thế tham khảo tập lệnh của STEP 7 MicroWinvà tập lệnh ở phần phụ lục để có thể viết các đoạn ch ương trình ví dụ nhằm nắmvững các lệnh của PLC S7 -200.

2.6. THIẾT LẬP VÀ MÔ PHỎNG VỚI NGÕ VÀO/RA TƯƠNGTỰ.

Khi có ngõ vào analog (tương tự) PLC không thể xử lýtrực tiếp các giá trị analog mà phải chuyển đổi sang giá trịsố. Để xuất analog ra ngõ ra ta phải chuyển đổi từ giá trịsố tương ứng từ PLC sang giá trị analog. PLC sử dụngmodule analog mở rộng để thực hiện việc chuyển ADC v àDAC (sự thay đổi của dòng, áp).Các giá trị dòng áp ở đây đều dựa theo chuẩn côngnghiệp. Đối với các module mở rộng thực tế, tr ước khi sửdụng ta nên tham khảo manual để biết được cách thiết lậpbằng cách thay đổi các switch. Ở đây, trong phần mềm môphỏng việc thiết lập cấu h ình được thực hiện bằng cáchnhấp đôi lên Conf. Module. Việc thay đổi các giá trị ngõvào ở các module thực tế tùy thuộc vào giá trị ngõ ra củacảm biến, tuy nhiên trong phần mềm chúng được môphỏng bằng cách gạt thanh trượt.Chức năng Analog không được tích hợp cùng với PLC họS7-200, nên để sử dụng chúng ta phải gắn th êm module mở rộng.Có các loại module mở rộng analog cho PLC S7 -200 như sau :EM231 : Là module có 4 ngõ vào analog có độ phân giải 12 bit.EM232 : Là module có 2 ngõ ra analog có độ phân giải 12 bit.

[email protected]



EM235 : Là module có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra analog có độ phân giải 12 bit.

Các điểm chính trong thiết lập và xử lý :Thiết lập phần cứng : Tùy theo ngõ ra của loại cảm biến trả về tín hiệu analog m àta thiết lập các nút chọn trên module analog cho phù hợp (tham khảo thêm S7-200Programmable Controller System Manual để biết cách thiết lập cho từng loại ng õra của cảm biến)Để thiết lập ngõ vào analog, ta theo các bước sau :1. Tắt nguồn của module. Chọn khoảng ngõ vào mong muốn.2. Bật nguồn CPU và module. Chờ đợi module ổn định trong 15 phút .3. Dùng một bộ chuyển đổi, một nguồn áp hay một nguồn d òng, đưa tín hiệu zerovào cảm biến.4. Đọc giá trị được hiển thị được chuyển về CPU.5. Điều chỉnh biến trở OFFSET cho đến khi giá trị đọc được là zero, hay giá trị dữliệu mong muốn.6. Kết nối một giá trị tín hiệu đạt mức 100% tỷ lệ đến một trong các ng õ vào. Đọcgiá trị hiển thị trên CPU.7. Điều chỉnh biến trở GAIN cho đến khi giá trị đọc được 32000 hay giá trị sốmong muốn.8. Lặp lại việc điều chỉnh OFFSET v à GAIN cho đến khi đạt giá trị mong muốn.

Trong phần mềm : Dữ liệu analog d ưới dạng dòng hay áp được đưa vào moduleanalog. Module này chuyển dữ liệu analog sang dữ liệu số 12 bit dưới dạng mẫusau :

Điều chỉnh cho EM 231.Bảng sau trình bày cách thiết lập cấu hình cho module EM231 dùng các nút DIP .Nút 1, 2 và 3 chọn khoảng ngõ vào tương tự. Tất cả các ngõ vào được thiết lậpcùng một khoảng giá trị. Trong bảng này, ON là đóng và OFF là mở.Bảng thiết lập cấu hình các nút để chọn khoảng ngõ vào analog.

Thiết lập cấu cho EM235.Bảng sau trình bày cách thiết lập cấu hình cho module EM235 sử dụng các nút.Các nút từ 1 đến 6 cho phép chọn khoảng ng õ vào và độ phân giải. Tất cả các ngõvào được thiết lập cùng một khoảng và cùng một định dạng analog. Bảng sau chothấy cách lựa chọn đơn cực/lưỡng cực (unipolar/bipolar (nút 6)), độ lợi (nút 4 và5), và sự suy giảm (nút 1, 2, và 3). Trong những bảng này, ON là đóng, OFF là mở.

[email protected]



Bảng chuyển nút chọn thiết lập cấu h ình EM 235 chọn khoảng ngõ vào tương tự vàđộ phân giải.

Bảng các nút thiết lập EM 235 cấu hình để chọn đơn cực/lưỡng cực, độ lợi và độ suy hao.

Định dạng dữ liệu ngõ vào cho EM 231 và EM 235Hình sau trình bày cách xử lý để có dữ liệu 12 bit khi nhận tín hiệu từ ng õ vào ônhớ ngõ vào của module analog. .

Hình trên cho thấy định dạng dữ liệu ngõ vào của EM 231 và EM 235

Chú ý :

[email protected]



Ta thấy rằng, đối với dữ liệu đơn cực (unipolar), bit có trọng số ca o nhất và 3 bit cótrọng số thấp nhất không phải l à dữ liệu, vì thế khi lập trình ta phải loại bỏ các tínhiệu này.Đối với dữ liệu lưỡng cực (Bipolar), 4 bit có trọng số thấp nhất không phải l à dữliệu.

Định dạng dữ liệu cho ngõ ra EM 232 và EM 235Hình sau trình bày cách xử lý tín hiệu trước khi xuất để có dữ liệu xuất đúng.

Hình trên cho thấy định dạng dữ liệu cho EM 232 và EM 235

Chú ý :Để chuyển đổi dữ liệu từ số sang t ương tự (DAC) dữ liệu 12 bit được xuất ra 2dạng, dạng dòng và dạng áp.Để xuất ra dạng dòng, dữ liệu được xuất có giá trị dữ liệu là 11 bit, có định dạng :bit có trọng số cao nhất và bit có trọng số thấp nhất không phải là giá trị.Để xuất ra dạng áp, dữ liêu xuất là 12 bit, có định dạng 4 bit có trọng số thấp nhấtkhông phải là giá trị của dữ liệu.

Hướng dẫn cài đặt :Dùng cách thiết lập sau có được dữ liệu xuất chính xác• Chắc chắn rằng nguồn điện áp 24VDC không bị tác động của nhiễu v à phải ổnđịnh.• Dùng dây kết nối cho cảm biến ngắn nhất có thể.• Dùng dây đôi được bọc cho việc kết nối cảm biến .• Chỉ có một mối kết nối tại chỉ tại vị trí cảm biến.• Ngắn mạch tất cả các ngõ vào không sử dụng như trong hình sau :• Đề phòng việc uốn cong sợi dây ở những cạnh sắc .• Dùng ống luồn dây cho việc đi dây. .• Chống việc đặt những sợi có tín hiệu song song với dây có điện áp cao. Nếu bắtbuộc hai dây phải gặp nhau, để chúng vuông góc với nhau .• Chắc chắn rằng tín hiệu ngõ vào trong khoảng tín hiệu đã được thiết lập

Ví dụ : điều khiển dùng ngõ vào/ra analoge mô phỏng dữ liệu analog chưa xử lý.

[email protected]



Để thực hiện, ta thực hiện giống nh ư 9 bước trong mô phỏng với các ngõ vào/ra số.Tuy nhiên, module cần add là module EM235 và để điều chỉnh giá trị áp analogcho ngõ vào tín hiệu, ta kéo thanh trượt trên thanh trượt phía dưới. Quan sát mànhình chương trình để hiểu rõ thêm từng lệnh.

2.7. MÔ PHỎNG KẾT NỐI VỚI TD200.Màn hình TD 200 là một thiết bị giao tiếp giữa người và máy của PLC. Màn hìnhnày đơn giản nên được tích hợp mô phỏng trên phần mềm S7-200, ta chọnView/TD200 để mở giao diện TD200.Các bước thực hiện :

1. Soạn thảo chương trình điều khiển trong STEP 7 MicroWin, export ra file.awl.2. Soạn thảo Data Block trong STEP 7 MicroWin, để nạp cho TD 200 .(Tham khảo

phụ lục 2 để biết các bước thực hiện).3. Mở chương trình S7-200_Simulatie, chọn Program\Load Program hoặc Ctrl-A để

nạp file.awl.4. Copy Data Block sang phần mềm mô phỏng : Mở Data Block, tô đen các phần dữ

liệu, bấm Ctrl-C để copy vào clipboard. Bấm chọn View\Data (DB1), bấm chọnProgram\Paste Data (DB1) để dán dữ liệu trong clipboard vào cửa sổ Data (DB1)

5. Bấm chọn View\TD 200 để màn hình TD 200 xuất hiện.6. Nhấn nút RUN để chạy chương trình, thực hiện mô phỏng theo các bước hướng

dẫn.

Giới thiệu phần mô phỏng TD200 :

[email protected]



Phân tích TD200

Có 40 ô trong màn hình, mỗi ô tương ứng 1 kí tự

Đây là các phím điều khiển. Để truy cập các phím đen, ta nhấn trực tiếp. Để truycập các phím trắng, ta nhấn shift v à nhấn các phím tương ứng.

ESC dùng để vào MENU chức năng của TD200, ENTER dùng để chọn.Các chức năng của TD200 được mô tả manual. Ở đây, ta nghi ên cứuphương pháp thiết lập và viết chương trình điều khiển.Chương trình thiết lập cấu hình cho TD200 cũng chính là chương trìnhsoạn thảo của PLC S7-200 : STEP 7 MicroWin. Để thực hiện thiết lậpcho TD200, ta tham khảo thêm ở phần phụ lục.

Sau đây tôi xin lấy một ví dụ sử dụng TD200 điều khiển Motor để l àm sáng tỏ vấnđề :Viết chương trình điều khiển Motor hoạt động với y êu cầu sau:

-Phần điều khiển: điều khiển Motor quay phải, trái v à dừng bằng các phímtrong vùng nhớ M của TD200

-Phần hiển thị: Khi cho chương trình bắt đầu chạy, màn hình TD200 hiển thịdòng chữ “CONTROL MOTOR”, sau 3s hiện d òng chữ “PHAI F1_TRAIF2_DUNG_F3”

Khi điều khiển cho động cơ quay phải thì xuất hiện dòng chữ “ OK RIGH”,quay trái thì “OK LEFT “, và dừng lại là “OK STOP”

Chú ý một số điểm sau trước khi thực hiện các yêu cầu trên:a/Các phím điều khiển trong vùng nhớ M trên TD200Di chuyển lên, xuống

[email protected]



Phím Địa chỉ tương ứng trong M Mô tả trạng thái trong vùng nhớ MF1 M0.0 Khi F1 nhấn thì M0.0 sẽ được SET = 1F2 M0.1 Khi F2 nhấn thì M0.1 sẽ được SET = 1F3 M0.2 Khi F3 nhấn thì M0.2 sẽ được SET = 1F4 M0.3 Khi F4 nhấn thì M0.3 sẽ được SET = 1F5+SHIFT M0.4 Khi F5+SHIFT nhấn thì M0.4 sẽ được SET = 1F6+SHIFT M0.5 Khi F6+SHIFT nhấn thì M0.5 sẽ được SET = 1F7+SHIFT M0.6 Khi F7+SHIFT nhấn thì M0.6 sẽ được SET = 1F8+SHIFT M0.7 Khi F8+SHIFT nhấn thì M0.7 sẽ được SET = 1

Chú ý:+ Chúng ta tác động lên các phím bằng cách nhấp chuột trái lên chúng+ Để nhấn tổ hợp phím. Ví dụ F5+SHIFT, ta phải nhấn SHIFT tr ước rồi sau

đó mới nhấn F5

b/Viết nội dung sau trong STEP 7 MicroWin:

[email protected]



Thực hiện export ra file Control.awl.

[email protected]



c/Cách tạo Data Block và chuyển tin sang TD200Mở chương trình Step7MicroWin lên, chọn Tools/TD 200 Wizard

Nhấp Next để thực hiện các thao tác kế tiếp nhằm soạn tin cần gửi sang TD200

Nhấp Next để sang phần lựa chọn kế tiếp

[email protected]



Thực hiện lựa chọn và nhấn Next

Nhấp Next tiếp

[email protected]



Chọn số lượng tin, số lượng kí tự truyền

Nhấp Next

[email protected]



Đây là hộp thoại soạn tin. Nhấp Next Message để viết tin kế, Nhấn Finish để kếtthúc việc soạn tin

Nhấp vào Yes. Chọn View/Component/Data Block để mở xem Data Block đ ã đượcmã hóa như thế nàoTham khảo thêm manual để biết được các thông số liên quan khi sử dụng TD200.

[email protected]



[email protected]



Tô đen và copy Data Block trong chương tr ình STEP 7 MicroWin bằng phím Ctrl-C.

Mở hộp thoại Data (DB1) của ch ương trình S7200Simu, chọn Program\PasteData (DB1) để dán dữ liệu Data B lock vào.Nhìn mẫu Data Block đã tạo dưới đây

[email protected]



Thực hiện việc bấm các phím để xem hoạt động của việc mô phỏng.

[email protected]



PHẦN MỀM PC-SIMU

Nội dung :Giới thiệu khả năng của chương trình mô phỏng PC-SIMU.Thiết lập và mô phỏng với PLC thật được kết nối với máy tính .Thiết lập và mô phỏng với phần mềm PS-Simu.

Yêu cầu :Nắm vững khả năng mô phỏng của ch ương trình.Nắm kiến thức cơ bản trong truyền thông giữa PLC với HMI.Thực hiện được mô phỏng và thiết kế được hệ thống mô phỏng .

3.1. GIỚI THIỆU.

Phần mềm PC-Simu thực hiện việc xây dựng các hệ thống điều khiển ảo, cho phépgiao tiếp với PLC hoặc chương trình mô phỏng PLC S7-200_Simulatie. Chươngtrình có thể sử dụng như một phần mềm SCADA loại nhỏ. N ên biết rằng phầnmềm mô phỏng có những giới hạn, v ì thế nếu có điều kiện và nếu mong muốnkhám phá triệt để PLC thì ta phải mua. Mọi chi tiết xin liên hệ K/s Trần Văn Thànhemail : [email protected]

3.2. CÀI ĐẶT.

Phần mềm PC-Simu hoạt động không cần cài đặt, ta nên theo các bước sau để thựchiện :

Sử dụng trình Winrar để bung file từ thư mục chứa file này.

Vào địa chỉ file được bung, kéo ra màn hình Destop.

Nhấp đôi vào biểu tượng để chạy chương trình.Khởi động PCSimu, nhập mật khẩu 9966, nhấp OK

[email protected]

[email protected]



Giao diện soạn thảo hiện ra như sau

3.3. CÁC THANH CÔNG CỤ :

[email protected]



Archivo\Neuvo (Ctrl-N) : Tạo một hệ thống mới.Archivo\Abrir… (Ctrl-A) : Mở một hệ thống cũ đã lưu trữ trên đĩa.Archivo\Guardar (Ctrl-G) : Lưu một hệ thống vào đĩa.

Archivo\Guardar como… : Save as.

Archivo\Importar S5 : Mở một hệ thống để giao tiếp với PLC S5Archivo\Configuración : Cho phép thiết lập cấu hình chương trình mô phỏng.

Archivo\Salir : Exit – Thoát khỏi chương trình đang soạn thảo.

Editar\Deshacer (Ctrl-Z) : Undo.

Editar\Rehacer (Ctrl-Y) : Repeat.

Editar\Cortar (Ctrl-X): Cut

Editar\Copiar (Ctrl-C): Copy

Editar\Pegar : (Ctrl-V) : Paste

Editar\Seleccionar todo : Select all

Dibujar\Linea : Vẽ đường thẳng.Dibujar\Retángulo : Vẽ hình chữ nhật rỗng.

[email protected]



Dibujar\Elipse : Vẽ hình elip rỗng.

Dibujar\Retángulo coloreado: Vẽ hình chữ nhật đặc

Dibujar\Elipse coloreado : Vẽ hình elip đặc.

Dibujar\Rellenar con color : Đổ đầy màu.

Dibujar\Text : Chèn một đoạn văn bản.

Modo\Edición : Soạn thảo.

Modo\Simulación : Mô phỏng dùng phần mềm.Modo\Conexión : Kết nối với PLC.

Việc kết nối giữa máy tính và PLC qua cổng chuyển đổi RS 232/485, chọn tốc độtruyền là 9.6Kbit/s hoặc 19.2 Kbit/s.

Analizador\Analizador digital : Phân tích ngõ vào ra số.

Analizador\Analizador analógico : Phân tích ngõ vào ra analog.

Dùng hiển thị các thanh công cụ.Ver\Barra de herramientas : Hiển thị thanh công cụ số 0 :

Ver\Barra de herramientas : Hiển thị thanh công cụ số 1 :

[email protected]



Ver\Barra de herramientas : Hiển thị thanh công cụ số 2 :

Các công cụ có thể mô phỏng của chương trình- Công tắc, nút nhấn, ma trận phím, cảm biến, công tắc h ành trình….- Hiển thị bằng Led, Led bảy đoạn, m àn hình dislay, Các thanh biểu diển digital vàanaloge…- Motor, Băng truyền, Cửa cuộn…- Các van khí nén, bồn chứa….

Công cụ <interchange of entrances exits> phải được chọn trước bênchương trình S7200SimuChương trình này có khả năng mô phỏng một hệ thống nhỏ với những sử dụngPLC S7-200 hoặc S5 với một số lệnh cơ bản.

3. Hướng dẫn phần mềm PC-Simu3.1. Giới thiệu phần mềm PC-SIMU.3.2. Cài đặt.3.3. Các thanh công cụ.3.4. Giao tiếp với PLC S7-200.3.5. Giao tiếp với phần mềm mô phỏng S7 -200.

3.4. MÔ PHỎNG GIAO TIẾP VỚI PLC S7 -200.Các bước thực hiện mô phỏng SCADA sử dụng PC -Simu

B1 : Thiết kế hệ thống.B2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra phù hợp.B3 : Viết chương trình trên STEP 7 MiroWin, export sang .awl.B4 : Chọn nơi kết nối là PLCB5 : Thực hiện việc bấm các nút để kiểm tra.

Chú ý : Để soạn thảo chương trình mô phỏng, ta chọn chức năng để bắt đầu lắpđặt.

Ví dụ : Điều khiển Led với mong muốn, nhấn nút START trên màn hình môphỏng, đèn ở PLC sẽ sáng, nhấn nút STOP, đèn ở PLC sẽ tắt.

Thực hiện :Bước 1 : Hệ thống bao gồm hai nút nhấn v à 1 đèn được kết nối như mô tả trongbảng xác lập.

Bảng xác lập vào ra :

Ngõ vào Tên Giải thích Ngõ ra Tên Giải thíchI0.0 Start Thường hở Q0.0 Led Đèn LEDI0.1 Stop Thường

đóng

[email protected]



Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra :

Để khai báo nút nhấn chọn công cụ Pulsador , hộp thoại Pulsador sẽ xuất hiện.Bạn chọn định dạng đầy đủ rồi nhấp OK

Trong ví dụ này, bạn chọn nút Start và Stop theo thiết kế trên.Để khai báo Led chọn công cụ Led , hộp thoại Led sẽ xuất hiện như sau

Chọn định dạng xong nhấp OK.Sau khi thực hiện xong và thay đổi màu, bạn sẽ thấy hình có dạng :

[email protected]



Chữ được chú thích bằng cách chọn công cụ , hộp thoại Texto xuất hiện, yêucầu ta nhập chú thích vào. Nhập xong nhấp OK rồi nhấp chuột trái l ên màn hình.

Ta nhập chữ : START.

Bước 3 : Viết chương trình trên STEP 7 MicroWinDùng trình soạn thảo viết nội dung sau vào :

Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với PLC S7 -

200 bằng việc bấm chọn hay Modo\Conexión .

Bước 5 : Nhấn để chạy chương trình và nhấn để dừng chương trình môphỏng đồng thời quan sát đèn RUN/STOP ở PLC. (Lưu ý : PLC phải được đặt ở

[email protected]



chế độ TERM). Nhấn nút xanh v à nút đỏ để quan sát chương trình PC-Simu thựchiện mô phỏng.

3.4. GIAO TIẾP VỚI PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200.Ví dụ : Cũng với chương trình điều khiển LED như trên, ở đây ta thực hiện môphỏng giao tiếp với PLC ảo.

Thực hiện :

Bước 1 : Thiết kế hệ thống :Hệ thống bao gồm hai nút nhấn v à một LED được kết nối với PLC ảo.

Bảng xác lập vào ra :

Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra :Để khai báo nút nhấn chọn công cụ Pulsador , hộp thoại Pulsador sẽ xuất hiện.Bạn chọn định dạng đầy đủ rồi nhấp OK

Trong ví dụ này, bạn chọn nút Start và Stop theo thiết kế trên.

Để khai báo Led chọn công cụ Led , hộp thoại Led sẽ xuất hiện như sau

Ngõ vào Tên Giải thích Ngõ ra Tên Giải thíchI0.0 Start Thường hở Q0.0 Led Đèn LEDI0.1 Stop Thường đóng

[email protected]



Chọn định dạng xong nhấp OK.Sau khi thực hiện xong và thay đổi màu, bạn sẽ thấy hình có dạng :

Chữ được chú thích bằng cách chọn công cụ , hộp thoại Texto xuất hiện, yêucầu ta nhập chú thích vào. Nhập xong nhấp OK rồi nhấp chuột trái l ên màn hình.Ví dụ ta nhập chữ : START.

Bước 3 : Thiết kế và viết chương trình trên STEP 7 MicroWin và nạp vào phầnmềm mô phỏng S7-200.Dùng trình soạn thảo viết nội dung sau vào :

[email protected]



Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với phần mềm

mô phỏng PLC S7-200 bằng việc bấm chọn hay Modo\Simulación (PC-SIMU). Khởi động chức năng Interchange Inputs/Outputs của ch ương trình S7-

200_Simulatie (PLC>Interchange Input/Output) xuất hiện . Khi chọn chứcnăng này các cộng tắc ngõ vào của chương trình S7200 sẽ không điều khiển được,tức là quyền điều khiển bây giờ sẽ được thực hiện bởi phần mềm PC_SimuBước 5 : Nhấn ở chương trình mô phỏng S7-200_Simulatie, nhấn để chạychương trình PC-Simu, quan sát đèn RUN/STOP ở PLC ảo. Nhấn nút xanh, nút đỏvà quan sát LED để xem chương trình PC-Simu thực hiện mô phỏng.

[email protected]



CÁC VÍ DỤ MÔ PHỎNGVí dụ 1 :Thiết kế hệ thống cửa cuốn.Yêu cầu điều khiển : Nhấn nút UP để mở cửa, nút DOWN để đóng cửa. Nút STOPđể dừng hoạt động, sau đó nhấn UP hoặc DOWN để cửa tiếp tục hoạt động.

Bước 1 : Thiết kế hệ thống.

Bước 2 : Vẽ hệ thống và gán các ngõ vào/ra như hệ thống đã được thiết kế.

Chọn biểu tượng ta thấy hộp thoại Puerta garaje xuất hiện. Nhập đầy đủ cácyêu cầu mà hộp thoại này yêu cầu sau đó nhấp OK để lấy cửa cuộn ra :

[email protected]



Abrir puerta : cửa mở Q0.0. Cerrar puerta : cửa đóng Q0.1. F.car puerta Abierta : công tắc hành trình giới hạn trên I0.1. F.car puerta cerrada công tắc hành trình giới hạn dưới I0.0. Các nút nhấn : UP (I0.2- thường hở), DOWN (I0.3 – thường hở) và STOP (I0.4 –

thường đóng)

Bước 3 : Viết chương trình PLC và nạp vào phần mềm mô phỏng S7-200.

Bước 4 : Chọn nơi kết nối. Ở đây theo yêu cầu ta thực hiện kết nối với phần mềm

mô phỏng PLC S7-200 bằng việc bấm chọn hay Modo\Simulación . Khởiđộng chức năng Interchange Inputs/Outputs của chương trình S7-200_Simulatie

. Khi chọn chức năng này các cộng tắc ngõ vào của chương trình S7200 sẽkhông điều khiển được, tức là quyền điều khiển bây giờ sẽ được thực hiện bởi phầnmềm PC_SimuBước 5 : Nhấn ở chương trình mô phỏng S7-200_Simulatie, nhấn để chạychương trình PC-Simu, quan sát đèn RUN/STOP ở PLC ảo. Nhấn các nút UP,DOWN, và STOP để xem chương trình PC-Simu thực hiện mô phỏng.

[email protected]



Ví dụ 2 : Hệ thống điều khiển bồn chứa

Yêu cầu điều khiển :Van K1 (Q0.0) được điều khiển để đóng mở van xả hóa chất v ào bồn, Đồng thờilúc đó động cơ bơm cũng được điều khiển hoạt động (Q0.0) để b ơm hóa chất vàobồn. Cảm biến B1(I0.5) và B2 (I0.4) dò mức nước trong bồn.

Chương trình :

[email protected]



Ví dụ 3 : Hệ thống trộn.

Yêu cầu điều khiển :

Chương trình điều khiển :

[email protected]



[email protected]



Ví dụ 4 : Hệ thống đổ đầy hộp :

Yêu cầu hoạt động :

Chương trình điều khiển :

[email protected]



Ví dụ 5 : Hệ thống

Chương trình điều khiển.

[email protected]



[email protected]



Ví dụ 7 : Hệ thống trộn hóa chất :Hoạt động :Q1 (I0.0) , PM (I0.3) là nút thường hởPG (I0.1), P (I0.2) là nút thường đóng.Các cảm biến quang tiếp điểm thường hở được nối với I0.4, I0.5, I0.6 để nhận diệncác mức của sản phẩm.Các động cơ M1(Q0.0) dùng khuấy bồn, M2(Q0.1), M3 (Q0.2), M4 (Q0.3) dùngđể kéo các băng chuyền tương ứng. Van Q0.3 dùng xả sản phẩm trong bồn.Khi nhấn nút PM, động cơ M2 hoạt động đưa sản phẩm A vào bồn. Khi sản phẩmđầy đến S2 thì động cơ M2 dừng, M3 hoạt động để đưa sản phẩm B vào.Khi sảnphẩm đầy đến S3, động cơ M1 hoạt động trong 5s để trộn 2 sản phẩm đó. Sau đó,van Q0.3 được mở ra để xả sản phẩm, đồng thời động c ơ M4 quay kéo dây chuyềnđưa sản phẩm ra ngoài. Đèn H1 chớp tắt với tần số 1Hz khi M1 hoạt động.

[email protected]



Chương trình điều khiển.

[email protected]



Ví dụ 8 : Hệ thống đèn giao thông.Hệ thống đèn giao thông hoạt động như đèn giao thông ở các giao lộ.

[email protected]



[email protected]



Phụ lục 1 : Tập lệnh của chương trình mô phỏng S7-200_Simulatie.

u

CompareLDB = XAB = XOB = XLDB< > XAB< > XOB< > XLDB > = XAB > = XOB > = XLDB< = XAB< = XOB< = XLDB > XAB > XOB > XLDB< XAB< XOB< XLDW = XAW = XOW = XLDW< > XAW< > XOW< > XLDW >=

X

AW > = XOW > = XLDW< = XAW< = XOW< = XLDW > XAW > XOW > XLDW< XAW< XOW< XLDD = XAD = XOD = XLDD< > XAW< XOW< X

LDD = XAD = XOD = XLDD< > XAW< XOW< XLDD = XAD = XOD = XLDD< > XAD< > XOD< > XLDD > = XAD > = XOD > = XLDD< = XAD< = XOD< = XLDD > XAD > XOD > XLDD< XAD< XOD< XOD > XLDD< XAD< XOD< XLDR = XAR = XOR = XLDR< > XAR< > XOR< > XLDR > = XAR > = XOR > = XLDR< = XAR< = XOR< = XLDR > XAR > X

OR > XLDR< XAR< XOR< XLDS = NOAS = NOOS = NOLDS< > NOAS< > NOOS< > NO

Ploating pointMaths+R X- R X* R X/R XSQRT XWITHOUT

X

COS X`O XLN NOEXP NOPID NO

Integer Maths+I X+D X- I X- D XMUL X* I X* D XDIV X/I X/D XINCB XINCW XINCD XDECB XDECW XDECD X

[email protected]



StringSLEN NOSCPY NOSSCPY NOSCAT NOSFND NOCFND NO

CommunicationXMT NORCV NONETR NONETW NOGPA NOSPA NO

CounterCTU XCTD XCTUD XHDEF NOHSC NOPLS NO

Control ProgramFOR NONEXT NOJMP XLBL XLSCR NOSCRT NOSCRE NOCSCRE NOCRET XEND XSTOP XWDR X

ConvertBTI XITB XITD XITS NODTI XDTR XDTS NOROUND XTRUNC XRTS NOIBCD XITA NODTA NORTA NOATH NOHTA NOSTI NOSTD NOSTR NODECO XENCO XSEG X

Shift/RotateSLB XSLW XSLD XSRB XSRW XSRD XRLB XRLW XRLD XRRB XRRD XSHRB NO

InteruptCRTI XENI XDISI XATCH XDTCH X

Bit logicLD XA XOr XLDN XAN XON XLDI XAI XOI XLNDI XANI XONI XNOT XEU XED XALD XOLD XLPS XLDS XLRD XLPP X= X= I XS XRI XAENO XNOP X

TableFILL XATT XFND = XFND< > XFND< XFND > XLIFO XFIFO X

[email protected]



ClockTODR XTODW X

Logical OperationINVB XINVW XINVD XANDB XANDW XANDD XORB XORW XORD XXORB XXORW XXORD X

TimerTON XTONR XTOF X

MoveMOVB XMOVW XMOVD XMOVR XBMB XBMW XBMD XSWAP XBIR NOBIW NO

Special Memory bitsSM0.0 XSM0.1 XSM0.2 NoSM0.3 NoSM0.4 XSM0.5 XSM0.6 XSM0.7 XSM1.0 XSM1.1 XSM1.2 XSM1.3 XSM1.4 NOSM1.5 NOSM1.6 XSM1.7 NOSMB6 XSMB28 XSMB34 XSMB35 X

Interupt even0 Sườn dương, I0.01 Sườn âm, I0.02 Sườn dương, I0 13 Sườn âm, I0.14 Sườn dương, I0.25 Sườn âm, I0.26 Sườn dương, I0.37 Sườn âm, I0.310 Ngắt Timer; SMB3411 Ngắt Timer; SMB3521 Ngắt Timer T32 CT = PT22 Ngắt Timer T96 CT = PT

Expansion moduleEM221 (8I)EM222(8Q)EM223(4I/4Q)EM223(8I /8Q)EM223(16I/16Q)CPUs 21xEM231 (3 I x 12 bits)EM232 (2 Q x 12 bits)EM235 (4I x 12 bits1 Q x 12 bits)CPUs 22xEM231 (4 I x 12 bits)EM232 (2 Q x 12 bits)EM235 (4I x 12 bits1 Q x 12 bits)

[email protected]



Phụ lục 2 : LẬP TRÌNH CHO TD200:

1. Phần mềm lập trình: phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phầnmềm để lập trình cho S7-200: STEP7 Microwin.

2. Các bước lập trình TD200:

Bước 1: khởi động chương trình STEP7 Microwin, trên thanh Menu ch ọn Toolschọn TD200 Wizard.

Hình 2-1 Thiết lập cấu hình TD 200 dùng Configuration WizardBước 2: chọn ngôn ngữ và kiểu kí tự hiển thị.

Hình 2-2 Wizard: Thiết lập ngôn ngữ và kiểu ký tự hiển thị.Bước 3: lựa chọn có cho hiển thị các chức năng Time, Force, Password ?

[email protected]



Hình 2-3 Wizard: Thiết lập giờ, gán ngõ vào/ra và mật khẩu bảo vệ.Bước 4: Chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng v à chọn tốc độ giaotiếp giữa PLC & TD200. Giao tiếp giữa các bit M v à các phím chức năng đượcthực hiện theo nguyên tắc như sau:

Bước 5 : Thiết lập các bit nhớ điều khiển phím lệnh v à tốc độ cập nhật đối với cácphím.

Hình 2-5 Wizard: Các bit nhớ điều khiển các phím lệnh và tốc độ cập nhật.Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn: As fast as possibleBước 6: Chọn số Message hiển thị v à số kí tự hiển thị trên 1 message.

[email protected]



Hình 2-6 Wizard: Kích thước Message và số Messages

TD200 có thể cho hiển thị tối đa là 80 Message. Ta có thể định dạng số kí tự hiểnthị trên 1 message là 20 hoặc 40 kí tự.Bước 7 : Chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

Hình 2-7 Wizard: Khối địa chỉ, cờ cho phép và Vị trí Message

Ta cần quan tâm đến các thông số sau:-Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200.V ùng này thường chiếm 12Byte hay 14 Byte (tùy vào kiểu kí tự ta chọn hiển thị trên TD200) trong vùng nhớV.

-Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message tr ên TD200. Mỗi message có 1 bittương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không. Khi bit đ ược set bằngchương trình của PLC thì message tương ứng sẽ được hiển thị trên TD200, ngượclại khi bit được reset thì message tương ứng sẽ mất.-Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message.Mỗi kí tự tr ên message sẽ có một địa chỉbyte tương ứng trên PLC, điều này có nghĩa là nếu ta muốn cho hiển thị bao nhi êu

[email protected]



kí tự trên message thì ta sẽ phải mất đi số byte tương ứng của vùng nhớ V rên PLCđể lưu trữ thông tin của message.Lưu ý: ta không được chọn trùng địa chỉ của 3 vùng nhớ nói trên, nếu ta chọn trùngthì chương trình sẽ thông báo và không cho ta thực hiện những bước tiếp theo.

Ví dụ:Giả sử ta chọn kiểu chữ hiển thị tr ên TD200 trong bước 2 là Latin 1. Khi đó vùngđịnh nghĩa các thông số của TD200 sẽ chiếm 14 byte trong vùng nhớ V, giả sử tachọn địa chỉ bắt đầu của vùng nhớ này là VB0, nghĩa là lúc này vùng nhớ địnhnghĩa cho TD200 chiếm từ địa chỉ VB0 đến VB13 (tổng cộng v ùng nhớ này là 14byte).

Giả sử số message ta muốn hiển thị l à 1 và số kí tự hiển thị là 40. Ta chọn địa chỉbắt đầu cho vùng nhớ điều khiển hiển thị message l à byte VB14. Trong trường hợpnày, vì chỉ có 1 message nên ta có 1 bit cho phép hiển thị message, vì vậy ta chỉ tốn1 byte cho vùng nhớ này.

Vì ta có 40 kí tự hiển thị trên message nên ta sẽ tốn 40 byte trong vùng nhớ V đểlưu trữ thông tin của message.Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho v ùng nhớ này là VB15.Tức là các byte từ địa chỉ VB15 đến VB54 là dành cho vùng nhớ lưu trữ thông tinmessage.

Bước 7: Tạo các message.Mỗi message có thể có một trong các chức năng như sau:chỉ hiển thị text, hiển thị giá trị các biến tr ên PLC, cho nhập giá trị vào các biến củachương trình, yêu cầu xác nhận sự xuất hiện của message.Ví dụ: tạo 3 message, mỗi message có 40 kí tự.Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200: VB0 đến VB14.Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message tr ên TD200: VB14.

Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message: VB40 đến VB159.-Message 1: chỉ cho hiển thị Text.Message 1 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB40, bit điều kh iển cho message hiểnthị là V14.7 như hình vẽ:

[email protected]



Hình 2-8 Wizard: Luồng tin 40-ký tự.

Sau khi định dạng xong message 1, nhấn nút Next Message để v ào message 2.

-Message 2: cho hiển thị giá trị các biến trên PLC và nhập giá trị vào các biến củachương trình.

Message 2 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho message hiểnthị là V14.6 như hình vẽ:

Hình 2-9 Wizard: Đưa dữ liệu vào Message

Muốn hiển thị giá trị một biến trong PLC th ì ta thực hiện như sau: đặt con trỏ ở vịtrí muốn hiển thị (ví dụ vị trí mũi tên như hình vẽ), sau đó nhấn nút EmbeddedData. Màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại như sau:

Hình 2-10 TD 200 Message: Tạo một Word dữ liệu nạp (Embedded Data)

Trên hộp thoại này, ta phải khai báo các phần như sau:+ Định dạng kiểu dữ liệu: ở đây ta có 3 lựa chọn l à không có dữ liệu, dữ liệu dạngWord và dữ liệu dang Double Word.

[email protected]



+ Kiểu hiển thị là có dấu hoặc không dấu.+ Chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm.+ Cho phép nhập giá trị (User is allowed to edit this data) hay y êu cầu xác nhậnmessage hay không (User must acknowledge message)?

Ngoài ra, hộp thoại còn cho ta biết địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị.Ở hộp thoại trên thì kiểu dữ liệu dạng Word, hiển thị có dấu v à có 1 chữ số hiển thịsau dấu chấm, không yêu cầu xác nhận message và không cho phép nhập giá thị,địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị l à VW98.

Sau khi đã khai báo xong thì nhấn OK xác nhận và trở về hộp thoại trước đó.

Hình 2-11 Wizard: Giá trị dữ liệu đã được nạp đặt trong MessageLúc này ta quan sát thấy từ vị trí con trỏ (vị trí mũi tên) có 4 ô (4 byte) bị bôi xám.Tiếp theo, muốn nhập giá trị vào một biến của chương trình thì ta cũng đặt cho trỏvào vị trí muốn nhập, sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại nh ư trên lại xuấthiện.

Hình 2-12 Dữ liệu đã được nạp : Tạo mãng dữ liệu có thể thay đối và Password bảo vệ.

[email protected]



Như hộp thoại trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữsố hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu l à VD116.

Ngoài ra, muốn nhập giá trị vào biến của chương trình thì ta check vào lựa chọncho phép nhập dữ liệu (User is allowed to edit this data).Sau khi check v ào lựachọn này thì hộp thoại thông báo cho ta biết bit xác nhận sau nhập dữ liệu (tr ên hộpthoại là V114.2).

Nếu ta muốn người vận hành cần nhập password khi thay đổi biến của chươngtrình thì ta check vào lựa chọn Should the user edit or data be Password -protected?

Sau khi thực hiện xong các khai báo ta nhấn OK xác nhận v à trở về hộp thoại trướcđó.

Hình 2-13 Wizard: Hoàn thành việc thiết lập cho Message thứ 2.

Lúc này trên hộp thoại sẽ có thêm 6 ô (tức là 6 byte) được bôi xám.Lưu ý: khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một giá trị v ào các biến của PLC thìtrước tiên ta phải gắn các giá trị này vào message bằng cách đặt con trỏ ở vị tríthích hợp và nhấn nút Embedded Data trên hộp thoại. Sau đó ta khai báo kiểu dữliệu, kiểu hiển thị và các chọn lựa; TD200 sẽ dành 2 byte để lưu những khai báonày.

Nếu ta chọn kiểu dữ liệu là Word thì ta cần thêm 2 byte để lưu giá trị và nếu tachọn kiểu dữ liệu là Double Word thì ta cần 4 byte để lưu giá trị. Điều này cónghĩa là nếu ta muốn gắn 1 giá trị Word v ào message thì ta sẽ cần 4 byte (2 byteđịnh nghĩa+2 byte giá trị), nếu ta muốn gắn 1 giá trị Double Word v ào message thìta sẽ cần 6 byte (2 byte định nghĩa+4 byte giá trị).-Message 3:yêu cầu người vận hành xác nhận khi message xuất hiện.Message 3 gồm 40 kí tự bắt đầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho message hiểnthị là V14.5 như hình vẽ:

[email protected]



Figure 2-14 Wizard: Embedding Data to Require AcknowledgementĐặt con trỏ vào vị trí mũi tên, sau đó nhấn Embedded Data, một hộp thoại xuấthiện.

Figure 2-15 Embedded Data: Requiring Acknowledgement of MessageTa check vào lựa chọn yêu cầu xác nhận (User must acknowledge message), sau đónhấn OK để quay về hộp thoại trước đó.

[email protected]



Figure 2-16Wizard: Message Requires Acknowledgement

Lúc này ta thấy trên hộp thoại có 2 ô (2 byte) được bôi đen, đây chính là 2 bytedùng để định nghĩa.Và trên hộp thoại cũng cho ta biết bit xác nhận l à V158.1, bitnày sẽ được set lên 1 khi ta nhấn Enter để xác nhận message.Bước 8: ta nhấn Finish để kết thúc.Các bước thiết lập ở trên nhằm tạo một Data Block trong bộ nhớ V. Ta cũng có thểsoạn thảo Data Block này sử dụng một trình soạn thảo văn bản hoặc soạn thảo trựctiếp vào Data Block mà không dùng cách trên.

Sau khi hoàn thành các bước trên định dạng cho TD200, để TD200 có thể hoạtđộng theo ý muốn th ì ta phải viết chương trình điều khiển trên PLC. Các ví dụtrong mục 3 sẽ hướng dẫn cách lập trình trong PLC để điều khiển TD200.a. Ví dụ 1: tạo 3 message như đã thực hiện trong mục 2. Viết chương trình điềukhiển TD200 như sau: -Khi bật CPU sang chế độ Run th ì message 1 xuất hiện -Nhấn F1 để cho hiển thị message 2 -Nhấn Enter để nhập giá trị SETPOINT, sau đónhấn Enter để xác nhận giá trị nhập và hiển thị message 3 -Nhấn Enter để xác nhậnmessage 3 đồng thời hiển thị message 1 -Nhấn F2 để cho hiển thị cả 3 message -Nhấn F3 để tắt cả 3 message.

[email protected]



Tham khảo thêm tài liệu : TD 200 Operator Interface của Siemens để biết th êm vềcách dùng TD 200Ví dụ 2 : Tạo một đồng hồ dùng TD 200Chương trình sau dùng một Message để tạo một đồng hồ d ùng một CPU 224 vàmột TD 200. Message text được tạo bằng cách dùng lệnh Hex To ASCII (HTA) vàkết quả của việc chuyển đổi n ày sẽ được đặt vào ô nhớ V tương ứng để hiển thịngày và giờ dưới dạng : month–day-year hour:minute:secondDùng lựa chọn STEP 7–Micro/WIN TD 200 Configuration Wizard

[email protected]



Chọn Tools > TD 200 Wizard... dùng các gợi ý sau tạo khối dữ liệu tham số (TD200 parameter block ) trong vùng nh ớ V.1. Select English, select original TD 200 character set2. Enable time-of-day menu, disable force menu, and disable password protection.3. Reserve marker byte M0 for function keys, update as fast as possible.4. Select one 20-character message.5. Select parameter block starting byte at 0, message enables at 12, messageinformation at 20.6. Set message text: bb-bb-bbbbbbbb:bb:bb, where “b” is a blank space.Soạn thảo chương trình sau và download xuống PLC :

Hình sau cho thấy kết quả khối dữ liệu được tạo.

[email protected]



Kết luận

Tài liệu được cập nhật và thay đổi phù hợp với mục đích đào tạo tự động hóa trongmôi trường hiện đại. Đối tượng phục vụ chủ yếu là người học, chính vì thế nhữngngôn từ trong tài liệu được tác giả làm đơn giản đi nhằm không làm cho đối tượngnày quá khó hiểu. Tác giả luôn mong mỏi, lắng nghe sự đóng góp chân th ành củađồng nghiệp và đọc giả để tác giả hoàn thiện hơn cách viết và phục vụ tốt hơn chocác thế hệ sau. Xin chân thành cám ơn.Một số tài liệu đã hoàn thành :S7-200 & PC-Simu : Tập sách hướng dẫn sử dụng 2 chương trình mô phỏng phụcvụ cho người mới học PLC.Kiến thức về cảm biến của Siemens : tập sách giới thiệu về cảm biến trong côngnghiệp của Siemens.Học OrCad 9.2 trong 1 ngày : Tập tài liệu hướng dẫn học vẽ mạch nguyên lý vàmạch in một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất. T ài liệu là sự đúc rút kinh nghiệm củacác bậc thầy trong lĩnh vực thiết kế mạch in.Một số tài liệu đang hoàn thành :Tự học phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển sử dụng PLC S7 -200 : Cungcấp kiến thức cơ bản về hệ thống sử dụng PLC cho ng ười mới học. Cuốn sách nàyhướng dẫn một số phương pháp phân tích thiết kế mà tác giả đúc kết được đồngthời cung cấp một chuẩn xây dựng các t ài liệu đi kèm khi thiết kế hệ thống.Các phương pháp phân tích, thiết kế các hệ thống tự động v à ứng dụng : Tậpsách bàn về một số phương pháp phân tích, thiết kế các hệ thống tự động, qua đóso sánh nhằm giúp đọc giả tự t ìm lấy một phương pháp thiết kế phù hợp cho côngviệc.Cơ sở điều khiển tự động – Lý thuyết và ứng dụng.Biên hòa – Ngày 17/09/2006

[email protected]

S7 200 PC Simu v2

Documents

Transcript of S7 200 PC Simu v2