Hệ thống điều khiển lập trình

N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
1.2Thuyt minh s cụng ngh mỏy ộp thu lc
Trờn s cụng ngh cỏc nột k m hoc chm th hin trng thỏi hot ng ca
cỏc thit b tng ng,trc nm ngang l thi gian t(s).trc ng gm 2 trc:trc
S(cm) th hin hnh trỡnh mỏy ộp i lờn/xung l 30cm,Trc P(Mpa) th hin
ng tng/gim ỏp sut ộp,ln nht l 24Mpa(do k s cụng ngh iu chnh).
Mỏy ộp hot ụng nh sau:
Khi ng ng c bm du D v bm cụng tc hnh trỡnh S1 xong bn ep sn
sng lm vic, ng thi m van YV9.
Ban u bn ộp v trớ cao nht (v trớ 0) lm úng cụng tc hnh trỡnh S1
Khi cú tớn hiu h bn ộp xung thỡ cp in cho cac van YV2 va YV5 du c
y vo 2 xi lanh 90/45 lm cho bn ộp c h xung vi tc nhanh n khi
chm S2 thỡ ngt van YV2 ng thi m cỏc van YV7,YV10 lỳc ny bn ộp c
h xung vi tc chm,khi gp hn ch di S3 thỡ úng van YV5 , YV9 ng
thi m thờm cỏc van YV4 cp du vo 6 xi lanh 280 tng ỏp t 0ữ 24Mpa
n khi ỏp sut bn ộp t 24Mpa(c xỏc nh bng cm bin o ap sut vi
ngng trờn l SP1 =24Mpa ngng di l SP2~0Mpa)thỡ ngt cỏc van YV7 v
YV10 duy trớ ỏp sut ộp n nh 24Mpa ng thi khi ng r le thi gian(time
relay)duy trỡ mt bn ộp (thi gian ộp do k s cụng ngh t)
Trong sut quỏ trỡnh ộp nu ỏp sut cú suy gim xung ti giỏ tr ti hn lower
limit ca SP1 thỡ m 2 van YV10 v YV7 bự ỏp,khi ỏp sut tng n giỏ tr ti
hn trờn upper limit ca SP1 thỡ li ngt YV10 v YV7 n nh ỏp sut ộp
Khi ht thi gian t ca r le thi gian thỡ ngt YV1,YV3,YV4,YV5,YV7,YV10,
v m van YV9 gim ỏp,khi ỏp sut gim v 0 lm SP2 tỏc ng,thỡ m van
YV10. tr sau mt khong thi gian thỡ bt u m cỏc van YV6 nõng bn
ộp lờn,thỡ lỳc ny S3 thụi tỏc ng,khi ang nõng lờn vi tc nhanh gp cụng
tc hnh trỡnh S2 thỡ ngt van YV9 ng thi m van YV7,YV8 lm bn ộp nõng
lờn vi tc chm hn khi gp cụng tc hnh trỡnh S1 thỡ ngt cỏc van YV6,YV8
mt bn ộp v trớ 0 ban u,ng thi m vanYV9 kt thỳc quỏ trỡnh ộp v chun
b cho chu trỡnh ộp sau.
Trong ỏn ny em thit k iu khin h thng bn ộp 1 cỏch t ng,tc l khi
ộp xong,bn ộp c nõng lờn tr v v trớ ban u thỡ sau 1 khong thi gian
a chi tit cn ộp khỏc vo thỡ bn ộp s t ng h xung thc hin quỏ trỡnh ộp
tip theo.


GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
Chng II
B IU KHIN PLC - S7-300
I. CU HèNH CNG.
1.Cu to ca h PLC S7- 300
PLC Step S7-300 thuc h Simatic do hóng Siemộn sn xut. õy l loi PLC a
khi. Cu to c bn ca loi PLC ny l mt n v c bn (ch x lý) sau ú
ghộp thờm cỏc module m rng v phớa bờn phi, cú cỏc module m rng tiờu
chun. Nhng module ngoi ny bao gm nhng n v chc nng m cú th t
hp li cho phự hp vi nhng nhim v k thut c th.


1. Cấu trúc phần cứng của một bộ PLC :
Bộ điều khiển khả trình PLC thực chất là một máy tính chuyên dụng có thể
chia làm 3 phần chính: Bộ xử lý, bộ nhớ, bộ xuất, nhập.


GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
Khi vi x lý
Khi vi x lý
trung tõm v
trung tõm v
h iu hnh
h iu hnh
B nh chng trỡnh
B nh chng trỡnh
B m
B m
vo ra
vo ra
Timer
Timer
B m
B m
Bớt c
Bớt c
Bus
Bus
ca
ca
PLC
PLC
Cng ngt v m
Cng ngt v m
tc cao
tc cao
tốc độ cao
tốc độ cao
Cng vo ra on
Cng vo ra on
board
board
Qun lý ghộp ni
Qun lý ghộp ni
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH


GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
n v c bn ca PLC S7- 300 nh hỡnh 7.1
Trong ú:


1.1.1Cỏc ốn bỏo:
+ ốn SF: bỏo li CPU.
+ ốn BAF: bỏo ngun c qui.
+ ốn DC 5v: bỏo ngun 5v.
+ ốn RUN: bỏo ch PLC ang lm vic.
+ ốn STOP: bỏo PLC ang ch dng.
1.1.2 Cụng tỏc chuyn i ch :
+ RUN-P: ch va chy va sa chng trỡnh.
+ RUN: a PLC vo ch lm vic.
+ STOP: PLC ch ngh.
+ MRES: v trớ ch nh ch xúa chng trỡnh trong CPU.
Mun xúa chng trỡnh thỡ gi nỳt bm v v trớ MRES ốn STOP nhp
nhỏy, khi thụi khụng nhp nhỏy thỡ nh tay. Lm li nhanh mt ln na (khụng ý
ốn STOP) nu ốn vng nhỏy nhiu ln l xong, nu khụng thỡ phi lm li.
1.1 Cỏc kiu module.
Tựy theo quỏ trỡnh t ng húa ũi hi s lng u vo v u ra ta phi lp
thờm bao nhiờu module m rng cng nh loi module cho phự hp.
Ti a cú th gỏ thờm 32 module vo ra trờn 4 panen(rónh), trờn mi panen
ngoi module ngun, CPU v module ghộp ni cũn gỏ c 8 cỏc module v bờn
phi. Thng Step 7-300 s dng cỏc module sau:
+ Module ngun PS
+ Module ghộp ni IM(Intefare Module):
- Vo s: 8 kờnh, 16 kờnh, 32 kờnh.
- Ra s: 8 kờnh, 16 kờnh, 32 kờnh.
- Vo, ra s: 8 kờnh vo 8 kờnh ra, 16 kờnh vo 16 kờnh ra.
- Vo tng t: 2 kờnh, 4 kờnh, 8 kờnh.
- Ra tng t: 2 kờnh, 4 kờnh, 8 kờnh.
- Vo, ra tng t: :2 kờnh vo 2 kờnh ra, 4 kờnh vo 4 kờnh ra.
+ Module hm (Function Module).
- m tc cao.
- Truyn thụng CP 340, CP340-1, CP341.
+ Module iu khin (Control Module):
- Module iu khin PID.
- Module iu khin Fuzzy.
- Module iu khin rụ bot. - Module iu khin ng c bc.
- Module iu khin ng c Servo.
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
2. a ch v gỏn a ch
Trong PLC cỏc b phn cn gi thụng tin n hoc ly thụng tin i u phi
cú a ch liờn lc. a ch l con s hoc t hp cỏc con s i theo sau ch cỏi.
Ch cỏi ch loi a ch, con s hoc t hp con s ch s hiu a ch.
Trong PLC cú nhng b phn dc gỏn a ch n nh b thi gian(T), b
m (C) ch cn mt trong ba ch cỏi ú kốm theo mt s l , vớ d:T1, C32
Cỏc a ch u vo v u ra cựng vi cỏc module chc nng cú cỏch gỏn a ch
ging nhau. a ch ph thuc vo v trớ gỏ ca module trờn Panen. Ch gỏ module
trờn panen gi l khe(Slot), cỏc khe u cú ỏnh s , khe s 1 l khe u tiờn ca v
c th tip tc.
2.1 a ch vo ra trờn module s:
Khi gỏ module s vo, ra lờn mt khe no lp tc nú c mang a ch
byte ca khe ú, mi khe cú 4 byte a ch
Trờn mi module thỡ mi u vo, ra l mt kờnh, cỏc kờnh u cú a ch bit l 0
n 7. a ch ca mi u vo, ra l s ghộp ca a ch byte v a ch kờnh, a
ch byte ng trc, a ch kờnh ng sau, gia hai s cú du chm. Khi cỏc
module gỏ trờn khe thỡ a ch c tớnh t byte n u khe, cỏc u vo v ra ca
mt khe cú cựng a ch. a ch byte v a ch kờnh nh hỡnh 7.2.
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
Hỡnh 7.2: a ch khe v kờnh trờn module s
Hỡnh 7.2: a ch khe v kờnh trờn module s
n v c
n v c
bn
bn
0.0 1.0 2.0 3.0
0.0 1.0 2.0 3.0
0.1 1.1 2.1 3.1
0.1 1.1 2.1 3.1
: : : :
: : : :
0.7 1.7 2.7 3.7
0.7 1.7 2.7 3.7
Khe s : 1 2 3 4 5 11
Khe s : 1 2 3 4 5 11


PS
PS
IM
IM
28.0 29.0 30.0 31.0
28.0 29.0 30.0 31.0
28.1 29.1 30.1 31.1
28.1 29.1 30.1 31.1
: : : :
: : : :
28.7 28.7 30.7 31.7
28.7 28.7 30.7 31.7
Byte s: 0
Byte s: 0
ữ
ữ
3 4
3 4
ữ
ữ
7 28
7 28
ữ
ữ
31
31
Rónh
Rónh
IM
IM
Byte s: 32
Byte s: 32
ữ
ữ
35 60
35 60
ữ
ữ
63
63
Rónh 1
Rónh 1
IM
IM
Byte s: 64
Byte s: 64
ữ
ữ
67 92
67 92
ữ
ữ
95
95
Rónh 2
Rónh 2
IM
IM
Byte s: 96
Byte s: 96
ữ
ữ
99 124
99 124
ữ
ữ
127
127
Rónh 3
Rónh 3
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
Vớ d: Module 2 u vo, 2 u ra s gỏ vo khe s5 rónh 0 cú a ch l I4.0, I4.1
v Q4.0, Q4.1.
Module s cú th c gỏ trờn bt k khe no trờn panen cu PLC
2.2a ch vo ra trờn module tng t.
din t mt giỏ tr tng t ta phi cn nhiu bit. Trong PLC S7-300 ngi ta
dựng 16 bit(mt word) cho mt kờnh.Mt khe cú 8 kờnh vi a ch u tiờn l
PIW256 hoc PQW256(byte 256 v 257) cho n PIW766 hoc PQW766 nh hỡnh
7.3.
Module tng t cú th c gỏ vo bt k khe no tren panen ca PLC. Vớ d:
Mt module tng t 2 vo, 1 ra gỏ vo khe s 6 rónh 0 cú a ch l PIW288,
PIW290, PQW288.
Chỳ ý: Cỏc khe trng bao gi cng cú trng thỏi tớn hiu 0.
II.VNG I TNG.
1.
1. Cỏc vựng nh.
Bng 7.1
TT Tờn tham s Din gii Vựng tham s
1 I u vo bit 0.0 n 65535.7
2 IB u vo byte 0 n 65535
3 IW u vo t 0 n 65534
4 ID u vo t kộp 0 n 65532
5 Q u ra bit 0.0 n 65535.7
6 QB u ra byte 0 n 65535
7 QW u ra t 0 n 65534
8 QD u ra t kộp 0 n 65532
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
Hinh 7.3:
Hinh 7.3:
a ch ca module tng
a ch ca module tng
n v
n v
c bn
c bn
256-257
256-257
258-259
258-259


270-271
270-271
Khe s: 1 2 3 4 5 11
Khe s: 1 2 3 4 5 11


PS
PS
IM
IM
368-369
368-369
370-371
370-371


382-383
382-383
Rónh 0
Rónh 0
283-284
283-284


IM
IM


510-511
510-511
Rónh 1
Rónh 1
384-385
384-385


IM
IM


638-639
638-639
Rónh 2
Rónh 2
640-641
640-641


IM
IM


766-767
766-767
Rónh 3
Rónh 3
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
9 M Nh ni dng bit 0.0 n 255.7
10 MB Nh ni dng byte 0 n 255
11 MW Nh ni dng t 0 n 254
12 MD Nh ni dng t kộp 0 n 252
13 PIB Vựng m u vo dng byte 0 n 65535
14 PIW Vựng m u vo dng t 0 n 65534
15 PID Vựng m u vo dng t kộp. 0 n 65532
16 PQB Vựng m u ra dng byte 0 n 65535
17 PQW Vựng m u ra dng t 0 n 65534
18 PQD Vựng m u ra dng t kộp 0 n 65532
19 T B thi gian 0 n 255
20 C B m 0 n 255
21 DBX Khi d liu kiu BD dng bit 0.0 n 65535.7
22 DBB Khi d liu kiu BD dng byte 0 n 65535
23 DBW Khi d liu kiu BD dng t 0 n 65534
24 DBD Khi d liu kiu BD dng t kộp 0 n 65532
25 DIX Khi d liu kiu BI dng bit 0.0 n 65535.7
26 DIB Khi d liu kiu BI dng byte 0 n 65535
27 DIW Khi d liu kiu BI dng t 0 n 65534
28 DID Khi d liu kiu BI dng t kộp 0 n 65532
29 L Vựng d liu tm thi dng bit 0.0 n 65535.7
30 LB Vựng d liu tm thi dng byte 0 n 65535
31 LW Vựng d liu tm thi dng t 0 n 65534
32 LD Vựng d liu tm thi dng t kộp 0 n 65532
2. Nhp cỏc hng s.
Cỏc hng s c vit gm phn u v tham s i lin nhau vớ d B#16#1A l s:
(vit dng byte thi gian c vit theo cỏc kớ hiu: D(Date) ngy_H(hours)
gi_M(minuter) phỳt_S senconds) giay_MS( millisenconds) mili giõy
Vớ d 2D_23H_10_M_50s_13MS l: (2 ngy, 23 gi, 10 phỳt, 50 giõy, 13 mili
giõy).

Cỏc kiu vit hng s c th hin trờn bng 7.1

Loi
Bit C sụ
Phn u
Phm vi tham s
Byte 8 16 B#16# , c s 16, giỏ tr l 1A tng
ng c s thp phõn l 26).
Cỏc hng s v 0 n FF
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
T 16 2
16
BCD
10 khụng du
2#
W#16#
C#
B#
(0,0) n (255,255)
T kộp 32 2
16
10 khụng du
2#
DW#16#
B#
0 n 1111_1111_1111_1111_
1111_1111_1111_1111
0000_0000 n FFFF_FFFF
(0,0,0,0) n (255,255,255,255)
S thc 16 cú du (khụng cú) -32768 n 32767
S thc 32 cú du L# -2147483648 n +2147483647
S thc 32 du phy ng (khụng cú)
ln hn 3,402823 e+38
nh hn 1.175495e-38
Thi
gian
16
32
gi_phỳt_
giõy_miligiõy
ngy_gi_
phỳt_giõy_
miligiõy
S5T#
T#
0H_0M_0S_10MS n
2H_46M_30S_0MS
-24D_20H_31M_23S_648MS
n
24D_20H_31M_23S_647MS
Ngy nm-thỏng-
ngy
D# 1990-1-1 n 2168-12-31
Thi
gian
ca
ngy
32 Gi:phỳt:
giõy.ngy
TOD# 0:0:0.0 n 23:59:59.999
Ký t 8 Vit cỏc ký t nh HA
III.Cỏc b phn ca CPU v ch lm vic.
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
Khối vi sử lý
Khối vi sử lý
trung tâm
trung tâm
+
+
Hệ điều hành
Hệ điều hành
Bộ nhớ chương trình
Bộ nhớ chương trình
Bộ đệm
Bộ đệm
vào/ ra
vào/ ra
Timer
Timer
Bộ đếm
Bộ đếm
Bit cờ
Bit cờ
Bus của PLC
Bus của PLC
Cổng ngắt và đếm
Cổng ngắt và đếm
tốc độ cao
tốc độ cao
Cổng vào ra
Cổng vào ra
onboard
onboard
Quản lý ghép nối
Quản lý ghép nối
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
Hỡnh v : Nguyờn lý chung v cu trỳc ca mt b iu khin logic kh trỡnh
Phn cng ca cỏc b PLC theo kt cu ny thng cú nhng module chớnh sau:
(Hỡnh 2.1)
1.B iu khin kh trỡnh PLC cú th chia lm 3 phn chớnh: B x lý, b nh, b
xut, nhp
1.1n v x lý trung tõm - CPU ( Central Procesing Unit)
Trong mi thit b PLC ch cú mt n v x lý trung tõm. n v ny l ht nhõn
ca PLC, thc hin cỏc phộp tớnh lụgic, s hc v iu khin ton b hot ng ca
h thng. n v x lý gi cỏc lnh t b nh thc hin mt cỏch tun t. Theo
chng trỡnh nú x lý cỏc thụng tin u vo v chuyn kt qu x lý n u
ra.Trờn thc t mi PLC th h mi u da trờn k thut vi x lý, mt s PLC cũn
dựng thờm mt b vi x lý chuyờn dng iu khin cỏc chc nng phc tp nh
cỏc phộp toỏn hc hay b iu khin PID
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
N MễN HC: H THNG IU KHIN LP TRèNH
Hỡnh v di õy mụ t v khi CPU 315 - 2EH13 - OABO
GVHD:Th.s Bựi Mnh Cng SVTK: Lờ Hu Thnh

Xem chi tiết: Hệ thống điều khiển lập trình