PLC s7 200 BASIC TRAINING FEB 2009

Nội dung:Khảo sát phần cứng của PLC S7200.Tìm hiểu các thành phần của một hệ điều khiển với PLC.Lập trình ứng dụng cơ bản với S7200.Kiến thức đạt được:Khái niệm chung về PLC và phương pháp lập trình.Sử dụng được các đối tượng điều khiển công nghiệp.Có thể tự vận hành 1 hệ thống tự động ứng dụng PLC.

Giới thiệu môn học

Tổng thời gian: 60 tiết Nội dung:

 Khảo sát phần cứng của PLC S7-200.

 Tìm hiểu các thành phần của một hệ điều khiển với PLC.

 Lập trình ứng dụng cơ bản với S7-200.

Kiến thức đạt được:

 Khái niệm chung về PLC và phương pháp lập trình.

 Sử dụng được các đối tượng điều khiển công nghiệp.

 Có thể tự vận hành 1 hệ thống tự động ứng dụng PLC.

Basic of PLC, SIEMENS S7-200 Training.

Download link: http://tinyurl.com/cquurn Mọi tài liệu liên quan đến PLC khác.

DI/DO, AI/AO: Digital/Analog Input/Output MPI: Multi Point Interface

PPI: Point to Point Interface

Chức năng của PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Thí dụ về hệ thống điều khiển với PLC

Sơ đồ khối PLC

POWER SUPPLY

INPUT DEVICES

OUTPUT DEVICES

COMMUNICATION INTERFACE

CENTRAL PROCESSING

UNIT, MEMORY

KẾT NỐI HỆ THỐNG

Expansion Module: EM221, 222, 223, 231, 232, 235

 CPU 221: Không có tính năng mở rộng module

 CPU 212, 222: Có thể mở rộng 2 module

 CPU 214, 215, 216, 224, 226: Có thể mở rộng 7 module

MODULE MỞ RỘNG

KẾT NỐI NGUỒN (POWER SUPPLY)

DC: 12Vdc, 24Vdc, L+, M ? AC: 110V, 220V, 380V, L1/N, L1/L2 ?

NGÕ VÀO (INPUT)

Digital Input (DI)

Analog Input (AI)

NGÕ RA (OUTPUT)

Digital Output (DO)

Analog Output (AO)

KẾT NỐI NGÕ RA

KẾT NỐI ĐIỆN DC/DC/DC

KẾT NỐI ĐIỆN DC/DC/DC (tt)

KẾT NỐI ĐIỆN AC/DC/RLY

KẾT NỐI ĐIỆN AC/DC/RLY (tt)

KẾT NỐI ĐIỆN AC/AC/AC

KẾT NỐI ĐIỆN AC/AC/AC (tt)

Tủ điện điều khiển PLC

Gắn trên DIN Rail Bắt vít trực tiếp

Tủ điện điều khiển PLC (tt)

Tủ điện điều khiển PLC (tt)

SENSORS

In this lesson you will learn

About advantages, disadvantages, and applications of limit switches, photoelectric sensors, inductive sensors, capacitive sensors, and ultrasonic sensors.

About principles of mechanical limit switches, inductive, capacitive, ultrasonic, and photoelectric sensors and describe differences and similarities.

To select the type of sensor best suited for a particular application based on material, sensing distance, and sensor load requirements.

Noise Input

data

Output data

Control input Actual value

Temperature Pressure/Force Flow

Humidity pH-value Revolutions per minute (speed) Position

Frequently measured

values are:

Advantages of Sensors

No physical contact and therefore no stress.

No wear and tear, hence long life.

Contact less and therefore maintenance free.

Electronic high precision.

Protected and safe switching in harsh environments.

High switching rate.

Bounce-free contact, thus not prone to false pulses.

max ambient temperature 250 °C.

max protection class IP 68.

high noise immunity.

Inductive

I

Epoxy resin Cover paste

Comparator Output amp.

Oscillator

Inductive

I

the alternating electromagnetic field created by the coil induces eddy currents and generates magnetic losses in the target if the target is made

of ferromagnetic (FE) material.

the magnetic losses are higher than the losses generated by the eddy currents.

operating distances vary depending on the target material and are normally shorter than the usable operating distance.

Inductive sensors

Operation Distances

sn = Rated operation distance

sr = Effective operating distance

 single proximity switch

 voltage within the operating voltage range

 ambient temperature 23 °C + 5 °C

0.9* sn < sr < 1.1*sn

su = usable operating distance

 single proximity switch

 voltage between 85% and 110% of rated operating voltage

 temperature range -25 °C +70 °C

0.9* sr < su < 1.1*sr0.81*sn < sa < 1.12*sn

sa = assured operating distance

Aluminium (0.2 0.5) Copper (0.15 0.45)

s

Inductive sensors

number of operating cycles performed

by a proximity switch during a specified period of time

This value is a function of the oscillator frequency of the given proximity switch:

 high oscillator frequency (small operating distance)  high

frequency of operating cycles

 low oscillator frequency (large operating distance)  low

frequency of operating cycles

Inductive

I

Target / no target ratio = 1:2

+ 24 VDC

Load

BN/1 BU/2

+ 24 VDC

Load

NC (Z1)

BU/4 BN/3

- 24 VDC

Load

"Negative logic", NO

1 4

+ 24 VDC

Load

NO/NC (Z2)

2 3

1 4

+ 24 VDC

Load

NO/NC (Z2)

2 3

BU/2 BN/1

- 24 VDC

Load

"Negative Logic", NC

L+ (+24 VDC)

Load BK/4

E2

BN/1 BU/3

L+ (+24 VDC)

Load BK/2

E3

Output Load

L- (Ground) L- (Ground)

Output Load

npn-type

BN/1 BU/3

Load BK/2

E1

BN/1 BU/3

Load BK/4

L+ (+24 VDC) Load

A2 (pnp)

2 4

L- (Ground)

1 3

L+ (Ground) Load

A (npn)

2 4

L- (-24 VDC)

Advantage: Two types of output in one housing.

Disadvantage: Higher price.

switching frequency max 100 Hz.

max ambient temperature 70 °C.

max protection class IP 67.

Capacitive

C

C = f( e 0 , e r , A, s -1 )

Capacitive

C

max ambient temperature 70 °C.

max protection class IP 67.

high noise immunity.

Magnetic

B

Detection area has two minor lobes

==> 3 switching points, if the magnet is too close to the sensor.

Photoelectric sensors

three different operation principles:

 thru beam (receiver and transmitter in two housings).

 reflective (receiver/transmitter in one housing, retro reflector is necessary).

max ambient temperature 300 °C (with fibre optic only).

max protection class IP 67.

detects smallest objects (depending on the diameter of the fibre optic).

Photoelectric

?

Amplifier

Sensor

Detection of all materials.

Problems with materials like glass.

Problems with “mirror“ objects and objects

Advantages/Disadvantages

Advantages

 not sensitive against changes in temperature and pressure.

 small housing (compared to ultrasonic sensors).

 small objects detectable (especially Laser version and fibre optic version).

 high measurement range.

Disadvantages /Problems

 sensitive against dirt.

 Background reflections / Light from foreign sources.

 Reduction factors.

Interferences

 Dirt at the optic.

 other photoelectric sensors (mutual influence).

 Light from natural sources (ex: Sun).

 Light from fluorescent sources (Ex: Neon lamps).

Photoelectric sensors

Photoelectric

?

max ambient temperature 70 °C.

max protection class IP 67.

lower noise immunity.

not sensitive to dirt.

Ultrasonic

U

processing Output

Signal-Transducer

Decoupling layer

Integral foam Piezo ceramic

Temperature [°C)

Infra

Advantages/Disadvantages

Advantages

 detects solids, fluids, granulates.

 insensitive against dust.

 no reduction factor ==> switching distance is no function of material (except foam, foamed material).

 possibility to change the direction of the signal.

maximum switching distance

minimum switching distance

Sensor Summary

What you have learned

There are six common types of proximity switches and their uses.

Type of connections.

Basic principles of many kinds of proximity switches/sensors.

Typical applications of sensors.

STEP7 MicroWIN V4.0

MÔ PHỎNG SIMATIC S7-200

Quy cách đặt tên biến của S7-200

Ngõ vào: Ix.y

 x: địa chỉ byte, y: địa chỉ bit

 Ví dụ: I0.1, I10.3,

Ngõ ra: Qx.y

 Ví dụ: Q0.7, Q5.4,

Bộ nhớ: Mx.y, Vx.y Bit nhớ đặc biệt: SMx.y Timer: Txx

Counter: Cxx

Giới hạn vùng dữ liệu của S7-200

Vùng nhớ biến: V0 đến V4095 Ngõ vào: I0.x đến I34.x

Ngõ ra: Q0.x đến Q33.x Vùng nhớ nội: M0.x đến M31.x Vùng nhớ đặc biệt (chỉ đọc): SM0.x đến SM29.x Vùng nhớ đặc biệt (đọc/ghi): SM30.x đến SM85.x

Quy cách truy xuất biến của S7-200

Truy xuất theo bit

Trùng địa chỉ khi truy xuất.

Mỗi module digital chiếm 4byte địa chỉ và được tính từ byte 0.

Mỗi module analog chiếm 16byte địa chỉ và được tính từ Word 256.

Quy cách truy xuất biến của S7-200

IB 0

QW 0

QB 3



Scan cycle

Thí dụ 1

Hãy viết chương trình điều khiển đèn cầu thang D1

 Mỗi công tắc (CT1 CT2) tương ứng với vị trí lầu 1 và 2

Thí dụ 1 (tt)

 3 đại biểu được lấy ý kiến qua K1, K2, K3

 Nếu đa số đại biểu đồng ý thì ý kiến được thông qua

 Khi được thông qua thì đèn Xanh bật sáng

 Nếu không được thông qua thì đèn Đỏ bật sáng

Viết chương trình điều khiển máy bơm tại 1 trạm bơm

 Khi nhấn Start, hệ thống bắt đầu hoạt động

 Khi mực nước dưới mức thấp L, 2 bơm M1, M2 cùng bơm, bơm M1 nghỉ khi mực nước cao hơn L, M2 nghỉ tại mức H.

 Khi nước hồ cạn (sensor E=0), hệ thống ngừng bơm.

Bài tập mở rộng (tt)



 Nhấn “Nang” thì thang đi lên ứng với ngõ ra “Nang thang”

 Nhấn “Ha” thì thang đi xuống ứng với ngõ ra “Ha thang”

 Tới các giới hạn “Tren” và “Duoi” thì thang dừng

 Hệ thống dừng lại ngay lập tức khi nhấn nút “DUNG”

 Các chế độ hoạt động được báo bằng đèn

Thí dụ 3 (tt)

Thí dụ 3 (tt)

 1 điểm sáng di chuyển từ Q0.0 đến Q0.7

Bài tập mở rộng: Thiết kế timer theo yêu cầu sau

x Q

T1

T1

T2

T2

Special Memory bits

SM0.0 Luôn luôn có giá trị bằng 1.

SM0.1 Có giá trị bằng 1 trong một chu kỳ khi bắt

đầu khởi động.

SM0.2 Có giá trị bằng 1 trong một chu kỳ khi khi

bắt đầu khởi động nếu PLC bị mất chức năng retentive.

SM0.4 Xung đồng hồ 1 phút (30s ON, 30s OFF).

SM0.5 Xung đồng hồ 1s (0.5s ON, 0.5s OFF)

Counter (C0-C255)

Up Counter (16bit) Down Counter (16bit) Up/Down Counter (16bit)

Thí dụ 6

Viết chương trình đếm chai với yêu cầu như sau:

 Nhấn Start, hệ thống bắt đầu đếm

 Khi đủ 24 chai thì đèn báo tín hiệu đóng hộp sẽ bật 5s.

 Khi đủ 12 hộp thì chuông báo lưu kiện sẽ bật 3s.

 Tổng số kiện được lưu trong MW10.

Ghi chú:

 Dùng lệnh MOV_W để di chuyển dữ liệu

Các lệnh so sánh số học

So sánh bằng (Byte, Integer, Double Word, String)

So sánh lớn hơn (Byte, Integer, Double Word, String)

So sánh nhỏ hơn (Byte, Integer, Double Word, String)

 Ví dụ:

Thí dụ 8

Viết chương trình điều khiển trò chơi đố vui như sau:

 Khi MC kết thúc câu hỏi và nhấn OK thì 2 đội sẽ nhấn nút giành quyền trả lời.

 Đội nào nhấn nút trước thì đèn đội đó sáng và khoá đèn của đội kia Chuông kêu 3s.

 Khi MC chưa nhấn OK mà đã có đội nhấn nút thì đèn của đội đó sẽ bị khoá và đèn của đội còn lại sẽ sáng Chuông kêu 3s Đèn báo lỗi bật sáng MC nhấn Reset để tắt đèn báo lỗi và tiếp tục cuộc chơi.

 Đội nào phạm lỗi 5 lần sẽ bị loại Đèn của đội đó sẽ nhấp nháy theo chu kỳ 1s.

10926/07/2014

TEST

Viết chương trình phân loại sản phẩm với yêu cầu:

 Dùng 1 nút nhấn Start/Stop để khởi động/tắt hệ thống.

 Đèn OK báo hệ thống sẵn sàng.

 Phân loại 2 loại sản phẩm theo màu lam (B) và lục (G)

 Sensor S1 xác định sản phẩm màu lục

 Sensor S2 xác định sản phẩm màu lam

 Khi phát hiện ra sản phẩm thì tay gạt H1 hoặc H2 sẽ được tác động gạt sản phẩm vào băng chuyền tương ứng.

 Khi sản phẩm đã xuống băng chuyền thì tay gạt trở lại vị trí ban đầu.

 Sensor S3 phát hiện có sản phẩm lỗi (màu k0 đạt yêu cầu)

 Nếu bất cứ khi nào sản phẩm lỗi lớn hơn 20% tổng số sản phẩm thì hệ thống sẽ báo lỗi, đèn ERR chớp tắt với chu kỳ 1s.

 Chú ý: Các kết quả chỉ lấy phần nguyên, bỏ qua phần thập phân.

TEST (tt)

Viết chương trình điều khiển 2 xy-lanh khí nén A và

B với yêu cầu như sau:

Kết nối phần cứng với PLC và test chương trình

Thí dụ 9

B

S4 S3 S3

S2

A

S1 S1 S1 S1

S2 S2

Y2 Y1

Y3

Start

5 lần

Đèn Đỏ

Viết chương trình điều khiển động cơ bước với yêu cầu sau:

 Nhấn 1 nút để Start chương trình

1 Động cơ chạy Fullstep trong 10s sau đó đảo chiều 10s

và dừng lại.

2 Động cơ chạy Fullstep 10s sau đó chạy Halfstep 10s và

dừng lại.

Thí dụ 10

REAL TIME CLOCK

Đọc ghi thời gian thực