-Tốc độ xử lý bộ Timer/Counter là 50 – 64 às - Các chế độ ngắt và xử lý ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống của xung, ngắt của bộ đếm tốc độ cao, và ngắt truyền x
Trang 1nhiều ứng dụng lập trình khác nhau, phù hợp với các ứng dụng tự động hoá mà đòi hỏi chi phí thấp Thế hệ Simatic S7 - 200 ngày nay rất linh hoạt và hiệu quả sử dụng cao
CPU S7 - 200 sử dụng nguồn nuôi 24V DC hay 100 - 230V AC (dòng điện tiêu thụ lớn nhất là từ 110 - 700mA) tuỳ thuộc cấu tạo từng loại CPU riêng biệt, tương ứng với các nguồn nuôi đó thì đầu ra của nó có thể là 24V DC hay đầu ra rơle
Đầu vào của PLC là điện áp 24VDC với dòng từ 80mA tới 900mA Số đầu vào ra tuỳ thuộc từng loại CPU nó xê dịch từ 6/4 tới 24/16 đầu vào/ra Khả năng ghép nối module mở rộng phụ thuộc từng loại CPU, nhiều nhất là 7 module Cho phép lưu chương trình trong một thời gian nhất định từ 50 giờ tới 190 giờ, còn khi
có pin có thể lưu chương trình tới 200 ngày
CPU của Simatic S7 - 200 có hai thế hệ, thế hệ ban đầu khi mới xuất hiện SIEMENS có dòng CPU 21x gồm có bốn loại CPU với tính năng riêng biệt Sau này SIEMENS đưa ra thế hệ CPU mới 22x cũng có bốn loại gần tương tự với thế hệ đầu nhưng có bổ sung một số tính năng mới Vì vậy để đáp ứng mục đích của việc điều khiển, ở đây chúng tôi chọn loại CPU 224
Hình3.12: Mô hình phần cứng CPU224
Đèn báo
Cổng
truyền thông
Đầu ra
Đầu vào
Nối Module
mở rộng Nguồn vào
Hộp công tắc
Trang 2Trường đhnni – hà nội khoa cơ điện
62
* Đặc điểm kỹ thuật của CPU 224:
- Kích thước của CPU (WxHxD) là: 120,5mm x 80mm x 62mm
- Khối lượng của CPU là: 410gam
- Công suất tiêu thụ của CPU là: 10W
- Bộ nhớ chương trình : 8KB
- Bộ nhớ dữ liệu: 5 KB
- Ngôn ngữ chương trình : LAD, FBD, STL
- Bảo vệ chương trình : 3 mức password bảo vệ
- 256 bộ đếm: 6 bộ đếm tốc độ cao (30 kHz), bộ đếm A/B(tối đa 20 kHz), có thể sử dụng đếm tiến, đếm lùi hoặc cả đếm tiến và lùi
- 128 bộ Timer chia làm 3 loại có độ phân giải khác nhau: 4 bộ Timer 1ms, 16 bộ Timer 10 ms, 236 Timer 100 ms
- Số đầu vào ra: có 14 đầu vào số (digital input), 10 đầu ra số (digital output)
- Có tối đa 94 đầu vào số, 74 đầu ra số, 28 đầu vào tương tự, 7 đầu ra tương tự với 7 module mở rộng tương tự và số
- 2 bộ điều chỉnh tương tự
Hình3.13: Sơ đồ nối I/O đối với CPU 224 AC/DC/Relay
Trang 3-Tốc độ xử lý bộ Timer/Counter là 50 – 64 às
- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống của xung, ngắt của bộ đếm tốc độ cao, và ngắt truyền xung
* Mô tả các đèn báo trên CPU:
- SP (đèn đỏ ): Đèn đỏ báo hiệu hệ thống bị hỏng
- RUN (đèn xanh): Đèn xanh chỉ định PLC làm việc và chương trình
được nạp vào máy
- STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định PLC đang ở chế độ dừng, dừng chương trình đang thực hiện lại
- Ix.x (đèn xanh): đèn xanh ở cổng vào chỉ trạng thái tức thời của cổng vào Ix.x Đèn này báo tín hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng
- Qx.x (đèn xanh): trạng thái tín hiệu đầu ra theo giá trị logic của cổng
Trang 4Tr−êng ®hnni – hµ néi khoa c¬ ®iÖn
64
Trang 538400 baud
S7 200 khi ghép nối với máy lập trình PG702 hoặc các máy lập trình thuộc
họ PG7xx có thể sử dụng cáp nối thẳng qua MPI Cáp đó kèm theo máy lập trình
Ghép nối máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232 /RS 485
Hình 3.14: Sơ đồ chân của cổng truyền thông
* Công tắc chọn chế độ làm việc cho CPU 224
Công tắc chọn chế độ làm việc có ba vị trí cho phép lựa chọn các chế độ làm việc khác nhau cho CPU 224
- RUN cho phép PLC thực hiện chương trình PLC S7-200 sẽ rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN Nên quan sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo
- STOP cưỡng bức PLC dừng công việc thực hiện chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình hoặc nạp lại chương trình mới
- TERM cho phép máy lập trình quyết định một trong chế độ làm việc hoặc ở RUN hoặc ở STOP
ããã
ãããã
1
2 3
4
5
9 8 7 6
1
2
3
4
5
6
7
8
9
ẹaỏt
24 VDC Truyeàn vaứ nhaọn dửừ lieọu Khoõng sửỷ duùng
ẹaỏt
5 VDC (ủieọn trụỷ trong 100Ω)
24 VDC (120 mA toỏi ủa) Truyeàn vaứ nhaọn dửừ lieọu Khoõng sửỷ duùng
Trang 6Trường đhnni – hà nội khoa cơ điện
66
2 Cấu trúc bộ nhớ của CPU 224
2.1 Phân chia bộ nhớ
Bộ nhớ của PLC S7 200 được chia làm 4 vùng với một tụ có nhiệm vụ duy trì dữ liệu trong khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn Bộ nhớ của S7
200 có tính năng động cao, đọc và ghi trong toàn vùng, loại trừ các bit nhớ đặc biệt chỉ có thể truy cập để đọc
Tụ
Chửụng trỡnh Tham soỏ Dửừ lieọu Vuứng dửừ lieọu
Chửụng trỡnh Tham soỏ Dửừ lieọu
Chửụng trỡnh Tham soỏ Dửừ lieọu
EEPROM Miền nhớ ngoài
Hình 3.15: Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200
- Vùng chương trình: Là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các
lệnh chương trình Vùng này thuộc kiểu non- volatile đọc ghi được
- Vùng tham số: Là miền lưu giữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ
trạm Cũng giống như vùng chương trình, vùng tham số đọc/ghi được
- Vùng dữ liệu: Được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình
bao gồm các kết quả các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thông
- Vùng đối tượng: Bao gồm Timer, bộ đếm tốc độ cao và các đầu ra
tương tự Vùng này không thuộc kiểu non- volatile nhưng đọc/ghi được
2.2 Vùng dữ liệu
Vùng dữ liệu là miền nhớ động Nó có thể truy cập theo từng bit, từng byte, từ đơn (word) hoặc từ kép và được sử dụng làm miền lưu dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyền thống, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ
Trang 7V - Variable memory (Miền nhớ)
I - Input image register (Bộ đệm cổng vào)
O - Output image register (Bộ đệm cổng ra)
M - Internal memory bits (Vùng nhớ nội)
SM - Special memory bits (Vùng nhớ đặc biệt)
3 Thực hiện chương trình
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng tạo được gọi
là v ng quét (sc n) Mỗi v ng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ lệu từ
c c cổng vào bộ nhớ đệm ảo, tếp tục là giai đoạn thực hiện chương trình Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu t ên và kết thúc tại lệnh kết thúc (MEND) Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai
đoạn truyền thông nội bộ và kiểm lỗi Vòng quét được kết thúc bằng chuyển
c c nội dung của bộ đêm ảo tới c c cổng ra
Hình 3.16: Vòng quét (scan) trong S7-200
Như vậy, tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong
2 Thực hiện chương trình
1 Nhập dữ liệu
từ ngoại vi vào
bộ đệm ảo
3 Truyền thông
và tự kiểm tra lỗi
4 Truyền dữ liệu
từ bộ đệm ảo ra
ngoại vi
Trang 8Trường đhnni – hà nội khoa cơ điện
68
vùng nhớ tham số Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 4 do CPU quản lý Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra
Nếu sử dụng các chế độ ngắt, chương trình con tương ứng với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bắt cứ điểm nào trong vòng quét
3.2.3 Một số Modul mở rộng EM 231, EM 232 EM 235
Để tăng khả năng của bộ điều khiển trong các ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối tượng điều khiển có số lượng đầu vào/ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình, vì vậy chúng bị chia nhỏ thành các module PLC S7 - 200 có nhiều loại module mở rộng khác nhau Các module mở rộng vào/ra số hoặc các cổng vào ra tương tự, các tín hiệu đầu ra có thể là điện áp 24VDC hoặc rơle
Hình 3.17: Modul mở rộng EM 231(AI4 x 12bit)
Trang 9Hình 3.18: Sơ đồ nguyên lý các đầu vào của EM 231
Bảng 3.3: Định cấu hình cho Module EM 231
* Định cấu hình cho EM231: Để định cấu hình cho module EM231 RTD sử dụng công tắc DIP, các công tắc (SW1 SW3) dùng để xác định độ lớn tín hiệu đầu
vào Analog Nên nạp điện theo chu kỳ cho PLC hoặc sử dụng nguồn nuôi 24V
Nguồn đơn cực SW1 SW2 SW3
Độ lớn tín hiệu vào
Độ phân giải
0 ữ 5V 1,25mV
ON
ON OFF
Trang 10Trường đhnni – hà nội khoa cơ điện
70
Hình 3.19: Modul mở rộng EM 235(AI4/AQ1 x 12bit)
Hình 3.20: Sơ đồ nguyên lý đầu vào của EM 235
