Hướng dẫn lập trình màn hình giám sát TD 200 của Siemens

Đất nước ngày càng phát triển yêu cầu đổi mới công nghệ ngày càng cao. Nhu cầu tự động hóa trong các nhà máy xí nghiệp là nhu cầu tất yếu. Để tự động hóa và việc điều khiển được thuận lợi thì khâu giám sát rất quan trọng. Tài liệu hướng dẫn lập trình màn hình giám sát TD 200 của siemens sẽ giúp các bạn lập trình dễ dàng hơn.

Phần 1 H-ớNG DẫN LậP TRìNH TD200

1.1/Giới thiệu chung:

- TD200 là một thiết bị hiển thị text (Text Display), giao tiếp với ng-ời vận hành Thiết bị này đ-ợc thiết kế chỉ dùng giao tiếp với họ PLC S7-200

- Một số đặc tính của TD200 nh- sau:

+ Hiển thị tin nhắn và các biến của PLC

+ Cho phép điều chỉnh các biến trong ch-ơng trình

+ Có khả năng điều chỉnh thời gian thực của PLC

1.2/Cấu trúc phần cứng

- Màn hình hiển thị: màn hình LCD có độ phân giải 33x181pixel

+ Số dòng hiển thị: 02

+ Số ký tự hiển thị tối đa: max 40 ký tự

- Cổng giao tiếp giữa TD200 và PLC: cổng RS485, 9 chân giao tiếp giữa TD200 và PLC qua cáp TD/CPU

- Nguồn cung cấp: 24VDC, có thể cấp cho TD200 theo 2 cách:

+ Nguồn cấp chung: Cấp nguồn cho TD200 thông qua cáp TD/CPU có chiều dài 2,5m + Nguồn cấp riêng: Cấp nguồn cho TD200 thông qua đầu nối bên phải TD200 (đ-ợc sử dụng khi khoảng cách giữa TD200 và CPU lớn hơn 2,5m

L-u ý: Không đ-ợc sử dụng cả nguồn cấp chung và nguồn cấp riêng cùng một lúc, vì khi

đó sẽ làm hỏng thiết bị

- Cáp TD/CPU:

+ Sơ đồ cáp có cấp nguồn:

+ Sơ đồ cáp không cấp nguồn:

- Phím: gồm có 9 phím đ-ợc chia thành 2 loại là phím hệ thống và phím chức năng

- Phím hệ thống gồm 5 phím gồm các phím sau: Shift, Esc, Enter, Up, Down

- Phím chức năng có 4 phím gồm 8 chức năng từ F1 đến F4 và shift F1 đến shift F4 Mỗi phím đ-ợc gắn với một bít trong vùng nhớ M của PLC ,nghĩa là các phím từ F1 đến F4 sẽ

đ-ợc gắn với một byte trong vùng nhớ M Khi một phím đ-ợc ấn thì bit t-ơng ứng sẽ đ-ợc Set và bit này chỉ đ-ợc Reset bằng ch-ơng trình trong PLC

1.3/ Giao tiếp TD200 và PLC

1 Giao tiếp giữa một TD200 và một PLC theo hình vẽ sau:

2 Giao tiếp giữa nhiều TD200 và nhiều PLC theo hình vẽ sau:

Hình vẽ trên minh họa cho một mạng PLC đơn giản gồm có 2 PLC S7-200 và 2 TD200, mỗi PLC giao tiếp với một TD200 Mỗi thiết bị sẽ đ-ợc định một địa chỉ nh- trên hình vẽ

- Ta cũng có thể giao tiếp giữa một PLC và nhiều TD200 Trong tr-ờng hợp này vùng dữ liệu của mỗi TD200 phải đ-ợc định nghĩa tại những vùng nhớ V khác nhau

L-u ý: địa chỉ của CPU và TD200 trên mạng

1.4/ Lập trình cho TD200

1 Phần mềm lập trình: phần mềm để lập trình cho TD200 cũng chính là phần mềm để lập trình cho S7-200 : Step7 Microwin

2 Các b-ớc lập trình cho TD200:

B-ớc 1: khởi động ch-ơng trình Step7 Microwin, trên thanh Menu chọn Tools >>chọn

TD200 Wizard

B-ớc 2: Chọn ngôn ngữ và ký tự hiển thị;

- B-ớc 3: Lựa chọn có cho hiển thị các chức năng Time, Force, Password ?

B-ớc 4: Chọn các bit M t-ơng ứng với các phím chức năng và chọn tốc độ giao tiếp giữa

PLC và TD200

- Giao tiếp giữa các bit M với các phím chức năng đ-ợc thực hiện theo nguyên tắc nh- sau:

- Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn: As fast as possible

B-ớc 5: Chọn số Message hiển thị và số ký tự hiển thị trên 1 Message

- TD200 có thể cho hiển thị tối đa là 80 Message Ta có thể định dạng số ký tự hiển thị trên

1 Message là 20 hoặc 40 ký tự

B-ớc 6: Chọn vùng nhớ V dùng để định dạng cho TD200

- Ta cần quan tâm đến các thông số sau:

+ Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200 Vùng này th-ờng chiếm 12 byte hay 14 byte (tùy vào kiểu ký tự ta chọn hiển thị trên TD200) trong vùng nhớ V

- Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message trên TD200: Mỗi Message có 1bit t-ơng ứng để cho phép Message có đ-ợc hiển thị hay không Khi bit đ-ợc set bằng ch-ơng trình

của PLC thì Message t-ơng ứng sẽ đ-ợc hiển thị trên TD200, ng-ợc lại khi bit đ-ợc Reset thì Message t-ơng ứng sẽ mất

- Địa chỉ vùng nhớ thông tin của Message: Mỗi ký tự trên Message sẽ có một địa chỉ byte t-ơng ứng trên PLC Điều này có nghĩa là nếu ta muốn cho hiển thị bao nhiêu ký tự trên Message thì ta sẽ phải mất đi số byte t-ơng ứng của vùng nhớ V trên PLC để l-u trữ thông tin của Message

* Chú ý: Ta không đ-ợc chọn trùng địa chỉ của 3 vùng nhớ nói trên, nếu ta chọn trùng thì

ch-ơng trình sẽ thông báo và không cho ta thực hiện những b-ớc tiếp theo

Ví dụ:

- Giả sử ta chọn kiểu chữ hiển thị trên TD200 trong b-ớc 2 là Latin 1 Khi đó vùng định nghĩa các thông số của TD200 sẽ chiếm 14 byte trong vùng nhớ V, giả sử ta chọn địa chỉ bắt đầu của vùng nhớ này là VB0, nghĩa là vùng nhớ định nghĩa cho TD200 chiếm từ địa chỉ VB0 đến VB13 (tổng cộng vùng nhớ này là 14 byte)

- Giả sử số message ta muốn hiển thị là 1 và số ký tự hiển thị là 40 Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho vùng nhớ điều khiển hiển thị message là byte VB14 Trong trường hợp này, vì chỉ có 1 message nên ta có 1 bit cho phép hiển thị message, nên ta chỉ tốn 1 byte cho vùng nhớ này

- Ta có 40 ký tự hiển thị trên message nên ta sẽ tốn 40 byte trong vùng nhớ V để l-u trữ thông tin của message Ta chọn địa chỉ bắt đầu cho vùng nhớ này là VB15 Tức là các byte

từ địa chỉ VB15 đến VB54 là dành cho vùng nhớ lưu trữ thông tin Message

Bước 7: Tạo các message

- Mỗi message có thể có một trong các chức năng nh- sau, chỉ hiển thị text, hiển thị giá trị các biến trên PLC, cho nhập giá trị vào các biến của ch-ơng trình, yêu cầu xác nhận sự xuất hiện của message

- Ví dụ: Tạo 3 message, mỗi message có 40 ký tự

+ Địa chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200: VB0 -> VB14

+ Địa chỉ vùng nhớ điều khiển hiển thị Message trên TD200: VB14

+ Địa chỉ vùng nhớ thông tin của message: VB40 -> VB159

Message 1: Chỉ cho hiển thị Text Message 1 gồm 40 ký tự bắt đầu từ địa chỉ VB40, bit

điều khiển cho message hiển thị là V14.7 nh- hình d-ới:

Sau khi định dạng xong message 1, nhấn Next Message để vÒ message 2

Message 2: Cho hiển thị gi¸ trị c¸c biến trªn PLC vµ nhập gi¸ trị vµo c¸c biến của ch-¬ng

tr×nh Message 2 gồm 40 ký tù b¾t đÇu tõ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho message hiển thị

lµ V14.6 như h×nh d-íi:

Muốn hiển thị gi¸ trị một biến trong PLC th× ta thực hiện nh- sau: đặt con trỏ ở vị trÝ muốn hiển thị (vÝ dụ vị trÝ mòi tªn nh- h×nh vẽ), sau đã nhấn nót Embedded Data Mµn h×nh

sẽ xuất hiện hộp thoại nh- sau:

Trªn hép tho¹i nµy, ta phải khai b¸o c¸c phần như sau:

+ Định dạng kiểu dữ liệu: ở đ©y ta cã 3 lùa chọn lµ kh«ng cã d÷ liệu, d÷ liệu dạng Word

vµ d÷ liệu d¹ng Double Word

+ Kiểu hiển thị lµ cã dấu hoặc kh«ng dấu

+ Chọn số kÝ tự hiển thị bªn phải dấu chấm

+ Cho phÐp nhập gi¸ trị (User is allowed to edit this data), hoÆc yªu cầu x¸c nhận message hay kh«ng (User must acknowledge message)?

Ngoµi ra hộp thoại cßn cho ta biết địa chỉ của dữ liệu cần hiển thị

Ở hộp thoại trªn th× kiểu dữ liệu dạng Word, hiển thị cã dấu vµ cã 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, kh«ng yªu cầu x¸c nhận message vµ kh«ng cho phÐp nhập gi¸ trị, địa chỉ của d÷ liệu cần hiển thị lµ VW98

Sau khi đã khai b¸o xong th× nhấn OK x¸c nhận vµ trở về hộp tho¹i tr-íc đã

Lóc nµy ta quan s¸t thấy từ vị trÝ con trỏ (vị trÝ mòi tªn) cã 4 « (4 byte) bị b«i ®en

Tiếp theo, muốn nhập gi¸ trị vµo một biến của chương tr×nh th× ta cũng đặt con trỏ vµo

vị trÝ muốn nhập, sau đã nhấn Embedded Data, hộp tho¹i như trªn lại xuất hiện

Như hộp thoại trªn: Ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, cã 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu lµ VD116

Ngoµi ra, muốn nhập gi¸ trị vµo biến của ch-¬ng tr×nh th× ta check vµo lùa chọn cho phÐp nhËp dữ liệu (User is allowed to edit this data) Sau khi check vµo lựa chọn nµy th× hộp tho¹i th«ng b¸o cho ta biết bit x¸c nhận sau nhập dữ liệu (trªn hộp thoại lµ V114.2)

Nếu ta muốn người vận hµnh cần nhập Password khi thay đổi biến của ch-¬ng tr×nh th×

ta check vµo lùa chọn: Should the user edit or data be Password-protected?

Sau khi thùc hiện xong c¸c khai b¸o ta nhấn OK x¸c nhận vµ trở về hộp thoại tr-íc đã

Lóc nµy trªn hộp tho¹i sẽ cã thªm 6 « (tøc lµ 6 byte) được b«i ®en

Lưu ý: Khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một gi¸ trị vµo c¸c biến của PLC th× trước tiªn ta phải g¾n c¸c gi¸ trị nµy vµo message b»ng c¸ch đặt con trỏ ở vị trÝ thÝch hợp vµ nhấn nót Embedded Data trªn hộp thoại Sau đã ta khai b¸o kiểu dữ liệu, kiểu hiển thị vµ c¸c chọn lùa TD200 sẽ dµnh 2 byte để l-u nh÷ng khai b¸o nµy

Nếu ta chọn kiểu dữ liệu lµ Word th× ta cần thªm 2 byte để l-u gi¸ trị vµ nếu ta chọn kiểu dữ liệu lµ Double Word th× ta cần 4 byte để l-u gi¸ trị Điều nµy cã nghĩa lµ nếu ta muốn gắn 1 gi¸ trị Word vµo message th× ta sẽ cần 4 byte (2 byte định nghĩa + 2 byte gi¸ trị), nếu ta muốn gắn 1 gi¸ trị Double Word vµo message th× ta sẽ cần 6 byte (2 byte định nghĩa + 4 byte gi¸ trị)

Message 3: Yªu cầu người vận hµnh x¸c nhận khi message xuất hiện

Message 3 gồm 40 ký tự bắt đầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho message hiển thị lµ V14.5 nh- h×nh vẽ:

Đặt con trỏ vµo vị trÝ mòi tªn, sau đã nhấn Embedded Data, một hộp thoại xuất hiện

Ta check vµo lựa chän yªu cầu x¸c nhận (User must acknowledge message), sau đã nhấn OK để quay về hộp thoại trước đã

Lóc nµy ta thấy trªn hộp tho¹i cã 2 « (2 byte) được b«i đen, đ©y chÝnh lµ 2 byte dïng để định nghĩa.Vµ trªn hộp thoại cũng cho ta biết bit x¸c nhận lµ V158.1, bit nµy sẽ được set lªn 1 khi ta nhấn Enter để x¸c nhận message

Bước 8: Ta nhấn Finish để kết thóc

Sau khi hoµn thµnh c¸c bước trªn định dạng cho TD200, để TD200 cã thể hoạt động theo ý muốn th× ta phải viết ch-¬ng tr×nh điều khiển trªn PLC C¸c vÝ dô trong môc 3 sẽ hướng dẫn c¸ch lập tr×nh trong PLC để điều khiển TD200

VÝ dụ:

Tạo 3 message như đ· thực hiện trong môc 2

Viết ch-¬ng tr×nh điều khiển TD200 như sau:

 Khi bật CPU sang chế độ Run th× message 1 xuất hiện

 Nhấn Enter để nhập gi¸ trị SETPOINT, sau đã nhấn Enter để x¸c nhận gi¸ trị nhập

vµ hiển thị message 3

 Nhấn Enter để x¸c nhận message 3 đồng thời hiển thị message 1

 Nhấn F2 để cho hiển thị cả 3 message

 Nhấn F3 để tắt cả 3 message