Đồ án môn học Kỹ thuật lập trình PLC

Ngày naycó rất nhiều phương pháp để điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha như dùngcác bộ vi điều khiển, PLC hay dùng biến tần,… trong đồ án môn học PLC, em được giao đề tài: “Nghiên cứ

MỤC LỤC

Lời nói đầu

4

Chương 1 Tổng quan về PLC

5

1.1 Giới thiệu chung về PLC

5

1.1.1 PLC là gì?

5 1.1.2 Đặc điểm bộ điều khiển lập trình

5 1.1.3 Khái niệm cơ bản

61.2 Cấu trúc và hoạt động của một PLC

71.2.1 Cấu trúc

71.2.2 Hoạt động của một PLC

101.3 Phân loại

11

1.3.1 Phân loại theo hãng sản xuất

111.3.2 Phân loại theo số cổng vào ra

121.4 Ưu , nhược điểm và ứng dụng của PLC

141.4.1 Ưu điểm

14

1.4.2 Nhược điểm

151.4.3 Ứng dụng

15

Chương 2 Bộ điều khiển PLC S5

172.1 Cấu tạo của họ PLC Step 5

172.1.1 Đơn vị cơ bản

172.1.2 Các mudule vào/ra mở rộng

182.2 Địa chỉ và gán địa chỉ

182.2.1 Địa chỉ vào/ra trên Mudule số

192.2.2 Địa chỉ vào ra trên module tương tự

192.3 Cấu trúc của chương trình

20

2.3.1 Cấu trúc của chương trình

202.3.2 Khối và đoạn

202.4 Bảng lệnh của S5-95U

21 2.4.1 Nhóm lệnh cơ bản

21 2.4.2 Nhóm lệnh bổ trợ

21

2.4.3 Nhóm lệnh hệ thống

222.5 Cú pháp một số lệnh cơ bản của S5

222.5.1 Nhóm lệnh logic cơ bản

222.5.2 Nhóm lệnh Set và Reset

232.5.3 Nhóm lệnh thời gian

232.5.4 Nhóm lệnh đếm

293.1.2 Cấu tạo

293.2 Nguyên lý làm việc

323.2.1 Roto quay cùng chiều nhưng tốc độ n<n1

333.2.2 Roto quay cùng chiều nhưng tốc độ n>n1

333.2.3 Roto quay ngược chiều n<0

333.3 Các phương pháp khởi động

333.3.1 Phương pháp đổi đầu dây quấn

34

3.3.2 Dùng điện trở mở máy ở mạch roto

343.3.3 Giảm dòng khởi động dùng điện cảm giảm áp

353.3.4 Giảm áp bằng cách dùng biến áp tự ngẫu

35 3.4 Ứng dụng

38 4.2.1 Điều khiển tự động theo nguyên tắc thời gian

39 4.2.2 Điều khiển tự động theo nguyên tắc tốc độ

40 4.2.3 Điều khiển tự động theo nguyên tắc dòng điện

41 4.3 Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động động cơ KDB 3 pha

434.4 Phương án thay thế

444.4.1 Phân công đầu vào/ra

454.4.2 Sơ đồ nối dây phần cứng

454.4.3 Chương trình điều khiển PLC

46

Kết luận và hướng phát triển

47

Lời nói đầu

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp đất nước đặc biệt là sự pháttriển của Công nghệ điện tử - tin học Có thể coi là một cuộc cách mạng côngnghệ trên toàn thế giới Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học đã được ứngdụng vào lĩnh vực điều khiển tự động, đặc biệt là kĩ thuật vi xử lí Hiện nay,người ta đã sản xuất ra những thiết bị có thể lập trình được Đó chính là thiết bịđiều khiển có lập trình Programable Logic Controlle viết tắt là PLC

Ra đời năm 90, PLC có thể coi là một ứng dụng điển hình của mạch vi xử lí,chiếm đến 80% và trở thành xu thế mới trong điều kiện công nghiệp đang pháttriển ở Việt Nam So với quá trình điều khiển bằng mạch điện tử thông thườngthì PLC có nhiều ưu điểm hơn hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rútngắn được thời gian lắp đặt công trình, độ tin cậy cao

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất bộ điều khiển lập trình (Omron,Siemens, ABB, Misubishi, GE fanus ) với nhiều ứng dụng: Điều khiển các thiết

bị thuỷ lực và khí nén, điều khiển thang máy, hệ thống đèn giao thông Ngày nay

có rất nhiều phương pháp để điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha như dùngcác bộ vi điều khiển, PLC hay dùng biến tần,… trong đồ án môn học PLC, em

được giao đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng bộ điều khiển PLC-S5 để điều khiển khởi động động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn qua 3 cấp điện trở theo nguyên tắc thời gian, không đảo chiều quay”

Thiết bị khả trình PLC mà em sử dụng để viết chương trình điều khiển trong

đồ án này là PLC Step 5 thuộc họ Simatic của hãng Siemens Trong quá trình làm

đồ án cũng gặp nhiều khó khăn, nhưng được sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Đắc Nam và các bạn trong nhóm em đã hoàn thành đồ án này

Mặc dù đã cố gắng nhưng chắn không tránh khỏi sai sót Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, cũng như các bạn sinh viên để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên Nguyễn Hồng Thanh

(Timer) hay các sự kiện đếm qua bộ đếm Khi một sự kiện được kích thích nó sẽ bật ON, OFF hoặc phát một chuỗi xung ra các thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC Như vậy nếu ta thay đổi chương trình được cài đặt bên trong PLC

là ta có thể thực hiện được các chức năng khác nhau, trong các môi trường điều khiển khác nhau Hiện nay PLC được nhiều hãng khác nhau sản xuất như:

Siemens, Omron, Mitshubishi,… Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ xung thêm các thiết bị mở rộng khác như các Module mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), Module ghép nối truyền thông các thiết bị hiển thị các bộ nhớ Cartridge thêm vào

1.1.2 Đặc điểm bộ điều khiển lập trình

Nhu cầu về bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình (Programmable-Control System)- hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quá trình hoạt động Trong bối cảnh đó, bộ điều khiển lập trình PLC được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng Role và thiết bị rời cồng kềnh, và nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên các lệnh logic cơ bản Ngoài ra PlC còn có thể thực hiện tác vụ khác như định thì, đếm các lệnh tính toán số học, các lệnh xử lý dữ liệu trên mạng,… làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với PLC nhỏ nhất

Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả các trạng thái tín hiệu ở ngõ vào, đượcđưa về từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối đầu vào và đầu ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tác động (Actuators) có công suất nhỏ ở đầu ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu (Transducer) ở ngõ vào, mà không cần có các mạch giao tiếp hay role trung gian Tuy nhiên, cần phải có mạch điện tử công suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống mà không cần có

sự thay đổi nào về mặt kết nối dây Sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển bên trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng Hơn nữa, chúng còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những

hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời

Vể phần cứng, PLC tương tự như máy tính “Truyền thống”, và chúng có các đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp.

 Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng: Ladder và STL- dễ hiểu và dễ sử dụng

 Thay đổi chương trình dễ dàng

Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điều khiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình (Process-Control)

1.1.3 Khái niệm cơ bản.

Bộ điều khiển lập trình là ý tưởng của một nhóm kĩ sư hãng Ganeral Motors vào năm 1968, và họ đã đề ra các chỉ tiêu kĩ thuật đáp ứng những yêu cầu điều khiển trong công nghiệp

 Dễ lập trình và dễ thay đổi chương trình điều khiển, sử dụng thích hợp trong nhà máy

 Cấu trúc dạng module dễ dàng bảo trì và sửa chữa

 Tin cậy hơn trong môi trường sản suất của nhà máy công nghiệp

 Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thước nhỏ hơn mạch role chức năng tương đương

 Giá thành cạnh tranh

Những chỉ tiêu này tạo ra sự quan tâm của các kĩ sư thuộc ngành nghiên cứu vềkhả năng ứng dụng của PLC trong công nghiệp Các kết quả nghiên cứu đưa ra thêm một số yêu cầu cần phải có trong chức năng của PLC: tập lệnh từ các lệnh logic đơn giản được hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ định thì, tác vụ đếm, sau đó là các lệnh xử lý toán học, xử lý bằng dữ liệu, xử lý xung tốc độ cao, tính toán số liệu thực 32 bit, xử lí thời gian thực,…Song song đó, sự phát triển mạnh mẽ về phần cứng cũng đạt được kết quả: Bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn,

I N P

O U T

CENTRAL PROCESSING UNIT

 Xử lý tín hiệu liên tục (Analog)

 Điều khiển động cơ servo, động cơ bước

Lập trình

T S

M

Máy tính Máy tính

PG / PC

M

U T S

ĐAMH: Kĩ thu t l p trình PLC GVHD: Th.s Nguy n Đ c ễn Đắc ắc Nam

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc của PLC

Processor Memory

Power Supply

Bộ đệm

Mạch ngõ vào Mạch

ngõ vào Bus hệ thống (vào/ra)

Kênh ngõ ra

16 rơle, triac hay transistor Kênh ngõ ra 24 ngõ vào

Bus dữ liệu Bộ

đệm

Bộ nhớ chương trình EEPROM

Nguồn pin Bộ xử lý CPU Clock

Bộ nhớ hệ thống ROM

Bộ nhớ dữ liệu RAM

Khối vào ra

Bus điều khiển

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc bên trong của PLC

Chương trình điều khiển: định ra quy luật thay đổi tín hiệu Output đầu ra theo tínhiệu Input đầu vào như mong muốn Các chương trình điều khiển được tạo rabằng cách sử dụng bộ lập trình chuyên dùng cầm tay hoặc chạy bằng phần mềmđiều khiển trên máy tính sau đĩ được nạp vào PLC thơng qua cáp nối giữa PLCvới máy tính (hay PG)

Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm 3 phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và

hệ thống nguồn cung cấp

Hình 1.3 Sơ đồ khối tổng quát của CPU

Có nhiều loại bộ nhớ để cho người sử dụng lựa chọn theo mục đích hay yêu cầu

sử dụng:

 ROM ( Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc, không xóa dùng lưu trữ dữ

liệu chương trình cố định, không thay đổi thường dùng cho nhà sản xuất PLC

 RAM (Random Acess Memory): Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên dùng để lưu

trữ dữ liệu và chương trình cho người sử dụng

 EPROM: ROM lập trình có thể xóa được.

 EEPROM: Electrically EPROM

1.2.2 Hoạt động của một PLC

Về cơ bản hoạt động của 1 PLC khá đơn giản, đầu tiên, hệ thống các cổng vào/

ra dùng để đưa các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi vào CPU ( Như các Sensor,contact, tín hiệu động cơ,…) Sauk hi nhận được tín hiệu ở ngõ vào thì CPU sẽ xử

lý và đưa tín hiệu điều khiển qua ngõ ra xuất ra các thiết bị được điều khiển

Trong suốt quá trình hoạt động, CPU đọc hoặc quét dữ liệu hoặc trạng thái củacác thiết bị ngoại vi thông qua ngõ vào, sau đó thực hiện các chương trình đưa rathanh ghi lệnh để thi hành Chương trình ở dạng STL (Stament List- dạng lệnh liệtkê) hay ở dạng LADDER (dạng hình thang) dữ được dịch ra ngôn ngữ máy cấttrong chương trình Khi thực hiện xong chương trình, tiếp đó là quá trình truyềnthông nội bộ, kiểm lỗi và cuối cùng CPU sẽ gửi hoặc cập nhật (Update) tín hiệutới các thiết bị được điều khiển thông qua ngõ ra Một chu kì gồm: đọc tín hiệu ởngõ vào, thực hiện chương trình, truyền thông nội bộ, tự kiểm tra lỗi và gửi cậpnhật tín hiệu ngõ ra được gọi là chu kì quét (Scanning)

Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra thì lệnh không xử lý trực tiếpvới cổng vào ra mà sẽ xử lý thông qua bộ nhớ đệm Nếu có sử dụng ngắt thìchương trình con tương ứng từng tín hiệu ngắt sẽ được soạn thảo và cài đặt như 1

bộ phận chương trình Chương trình ngắt chỉ thực hiện trong vòng quét khi xuấthiện tín hiệu ngắt và có thể xảy ra ở bất kì thời điểm nào trong vòng quét

Chuyển dữ liệu từ bộ đếm ảo ra ngoại vi

Thực hiện chương trìnhTruyền thông và kiểm tra lỗi

Hình 1.4 Sơ đồ hoạt động của 1 PLC là 1 vòng quét

Thực tế khi PLC thực hiện chương trình (Program Execution), PLC khi cậpnhật tín hiệu ngõ vào (ON/OFF), các tín hiệu này không dduojwcj truy xuất tứcthời để đưa ra (Update) ở ngõ ra mà quá trình cập nhật tín hiệu ở ngõ ra phải theohai bước: khi xử lý thực hiện chương trình, xử lý sẽ chuyển đổi các mức logictương ứng ở ngõ ra trong “ chương trình nội”, các mức logic này sẽ chuyển đổiON/OFF, tuy nhiên lúc này các tín hiệu ở ngõ ra “thật” vẫn chưa được đưa ra.Khi xử lý kết thúc chương trình xử lý, việc chuyển đổi các mức logic ( của cáctiếp điểm) đã hoàn thành thì việc cập nhật các tín hiệu ở ngõ ra mới thật sự tácđộng lên ngõ ra để điều khiển các thiết bị ở ngõ ra

Thường việc thực thi một vòng quét chỉ xảy ra với một thời gian rất ngắn,một vòng quét đơn (single scan) có thời gian thực hiện một vòng quét từ 1ms tới100ms, việc thực hiện 1 chu kì quét dài hay ngắn còn phụ thuộc vào độ dài củachương trình và cả mức độ giao tiếp của thiết bị ngoại vi với PLC, vi xử lý chỉ cóthể đọc được tín hiệu ở ngõ vào chỉ khi tín hiệu này tác động với khoảng thời gianlớn hơn 1 chu kỳ quét Nếu thời gian tác động ở ngõ vào nhỏ hơn một chu kì quétthì vi xử lý xem như không có tín hiệu này Tuy nhiên trong thực tế sản xuất,thường các hệ thống chấp hành là các hệ thống cơ khí nên tốc độ quét như trên cóthể đáp ứng được các chức năng của dây truyền sàn xuất Để khắc phục khoảngthời gian quét dài, ảnh hưởng đến chu trình sản xuất, các nhà thiết kế còn thiết kế

hệ thống PLC cập nhật tức thời, dùng bộ đếm tốc độ cao (High Speed Counter)các hệ thống này thường được áp dụng cho các PLC lớn với số lượng I/O nhiều,truy cập và xử lý lượng thông tin lớn

1.3 PHÂN LOẠI

1.3.1 Phân loại theo hãng sản xuất.

Trên thế giới có rất nhiều các hãng sản xuất PLC nổi tiếng như :

Ví dụ PLC của hãng simen loại nhỏ như S5-95U, S5-90U, S5-100U, S7-200 là các loại PLC nhỏ có số lượng ngõ vào /ra nhỏ hơn 256

Hình 1.5 PLC S5-100U của simen.

Các tiêu chuẩn của 1 PLC cỡ nhỏ như sau:

 Có 256 ngõ vào ra

 Dùng vi sử lí 8 bit

 Thường dùng thay htees các rơ le

 Dùng bộ nhớ 2K

 Lập trình bằng ngôn ngữ dạng LAD hoặc liệt kê

 Có timer, counters, thanh ghi dịch

PLC loại lớn của simen là các loại S7-300, S7-400 các loại này có số lượng ngõ vào /ra rất lớn

Hình 1.6 PLC S7-300 và S7-400 của hãng Các tiêu chuẩn của PLC cỡ trung bình như sau:

 Có khoảng 1024 ngõ vào ra

 Dùng vi sử lí 8 bit

 Thay thế rơ le và điều khiển đươch tín hiệu tương tự

 Bộ nhớ 4K và có thể nầng lên 8K

 Tín hiệu ngõ vào ra là tương tự hoặc số

 Có các lệnh dạng khối và ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ cấp cao

 Có timer, counters, thanh ghi dịch

 Có khả năng xử lí chương trình con ( qua lệnh JUMP…)

 Thực hiện các thuật toán cộng, trừ, nhân, chia

 Giao tiếp với các thiết bị khác qua cổng RS232

 Có đường tín hiệu đặc biệt ở modul vào ra

 Có khả năng hoạt động với mạng

 Lập trình qua màn hình máy tính để dễ quan sát

1.4 ƯU ĐIỂM, NHƯỢC ĐIỀM VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA PLC.

1.4.1 Ưu điểm.

Sự ra đời của hệ điều khiển PLC đã làm thay đổi hẳn hệ thống điều khiển cũngnhư các khái niệm thiết kế về chúng, hệ điều khiển dùng PLC có những ưu điểmsau:

– Giảm đến 80% số lượng dây nối

– Công suất tiêu thụ của PLC rất thấp

– Khả năng tự chuẩn đoán do đó giúp cho việc sửa chữa được nhanh chóng và

dễ dàng

– Chức năng điều khiển thay đổi dễ dàng bằng thiết bị lập trình, khi không có các yêu cầu thay đổi các đầu vào ra thì không cần phải nâng cấp phần cứng

– Giảm thiểu số lượng rơle và timer so với hệ điều khiển cổ điển.

– Không hạn chế số lượng tiếp điểm sử dụng trong chương trình

– Thời gian để một chu trình điều khiển hoàn thành chỉ mất vài ms, điều này làmtăng tốc độ và năng suất PLC

– Chương trình điều khiển có thể được in ra giấy chỉ trong thời gian ngắn giúp thuận tiện cho vấn đề bảo trì và sửa chữa hệ thống

– Chức năng lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, dễ học

– Kích thước nhỏ gọn, dễ dàng bảo quản, sửa chữa

– Dung lượng chương trình lớn để có thể chứa được nhiều chương trình phức tạp

– Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp

– Dễ dàng kết nối được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, kết nối mạng Internet, các Modul mở rộng

– Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ

– Giá bán cạnh tranh

Đặc trưng của tất cả các dòng PLC bất kì là khả năng có thể lập trình được, chỉ

số IP ở dải quy định cho phép PLC hoạt động trong môi trường khắc nghiệt côngnghiệp, yếu tố bền vững thích nghi, độ tin cậy, tỉ lệ hư hỏng rất thấp, thay thế và hiệu chỉnh chương trình dễ dàng, khả năng nâng cấp các thiết bị ngoại vi hay mởrộng số lượng đầu vào nhập và đầu ra xuất được đáp ứng tuỳ nghi trong khả năng trên có thể xem là các tiêu chí đầu tiên cho chúng ta khi nghĩ đến thiết kế phần điều khiển trung tâm cho một hệ thống hoạt động tự động

1.4.2 Nhược điểm.

 Giá thành cao ( phần cứng và phần mềm)

 Đòi hỏi người sử dụng phải có chuyên môn

So sánh đặc tính kĩ thuật giữa những hệ thống điều khiển

Giá thành từng

Chức năng

Kháthấp

Mất nhiềuthời gian lậptrình

Lập trình vàlắp đặt đơngiản

đặtKhả năng điều

Kém-nếu

IC đượchàn

Kém -cónhiều mạchđiện tửchuyên dùng

Tốt-cácmodul đượctiêu chuẩnhóa

1.4.3 Ứng dụng

– Hệ thống nâng vận chuyển

– Dây chuyền đóng gói

– Các robot lắp giáp sản phẩm

– Điều khiển bơm

– Dây chuyền xử lý hoá học

– Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh

– Sản xuất xi măng

– Công nghệ chế biến thực phẩm

– Dây chuyền chế tạo linh kiện bán dẫn

– Dây chuyền lắp giáp Tivi

– Điều khiển hệ thống đèn giao thông

– Quản lý tự động bãi đậu xe

– Hệ thống báo động

– Dây chuyền may công nghiệp

CHƯƠNG 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC S5

2.1CẤU TẠO CỦA HỌ PLC STEP 5

PlC Step 5 thuộc họ Simatic do hãng Siemens sản xuất Đây là loại PLC hỗnhợp vừa đơn khối, vừa đa khối Cấu tạo cơ bản của loại PLC này là một đơn vị cơbản sau đó có thể ghép thêm các module mở rộng về phía bên phải, có các module

mở rộng tiêu chuẩn S5-100U Những module ngoài này bao gồm những đơn vịchức năng mà có thể hợp lại cho phù hợp với những nhiệm vụ kĩ thuật cụ thể

2.1.1 Đơn vị cơ bản

Đơn vị cơ bản của PLC S5-95U như sau:

.

Hình 2.1 Hình khối mặt trước PLC S5-95U

5 Đầu nối nguồn 24v cho khối cơ bản

6 Giao diện đầu vào bộ ngắt IW59.0 đến IW59.3 và đầu vào bộ đếm IW36 đến IW 38

7 Giao diện nối tiếp với máy lập trình hay máy tính

8 Giao diện tiếp nhận modul nhớ ngoài

9 Giao diện cho đầu vào ra Analog

10.Công tắc chọn chế độ Run, Stop

+ Module vào, ra số duy trì,

+ Module vào, ra số không duy trì lấy từ S5-100U,

+ Module vào, ra tương tự không duy trì lấy từ S5-100U,

+ Module thông tin không duy trì CCP

* Quy ước các chân của module mở rộng như hình 5.2

+ Chân l: Dương nguồn (L+),

+ Chân 2: Âm nguồn (M),

+ Chân 4: Kênh số 0,

+ Chân 3: Kênh số 1,

+ Chân 6: Kênh số 2,

cá chỉ loại địa chỉ, con số hoặc tổ hợp con số chỉ số hiệu địa chỉ.

Trong PLC có những bộ phận được gán địa chỉ đơn như bộ thời gian (T), bộ đếm(C) và cờ (F), chỉ cần một trong 3 chữ cái đó kèm theo một số là đủ, ví dụ: T1, C32, F6

Các địa chỉ đầu vào và đầu ra cùng với các module chức năng có địa chỉ phức,cách gán địa chỉ giống nhau Xét cách gán địa chỉ cho các đầu vào, ra

Có hai loại đầu vào ra:

+ Đầu vào ra trên khối cơ bản (gắn liền với CPU), các đầu vào ra này có địa chỉ không đổi với S5-95U là I32.2 đến I33.7, Q32.0 đến Q33.3

2.2.1 Địa chỉ vào/ra trên Module số.

Khi lắp module số vào ra lên một khe nào lập tức nó được mang số hiệu của khe

đó Trên mỗi module thì mỗi đầu vào ra là một kênh, các kênh đều được đánh số Địa chỉ của mỗi đầu vào ra là số ghép số hiệu khe và kênh, số khe đứng trước, số hiệu đứng sau, giữa hai số có dấu chấm Số hiệu khe và kênh như hình 2.3

Đơn vị

cơ bản

0 1 : 7

0 1 : 7

0 1 : 7

0 1 : 7

trạng thái "1" hoặc "0" Như vậy, mỗi kênh của module số chỉ được biểu diễn bằng một bít số liệu, vì vậy địa chỉ của kênh trên module số còn được gọi là địa

chỉ bít, mỗi modul mang nhiều kênh tức là nhiều bit, thường là 8bit hay 1 byte, vì vậy địa chỉ khe còn gọi là địa chỉ byte

Module số có thể được lắp trên bất kì khe nào trên panel của PLC

2.2.2 địa chỉ vào ra trên module tương tự.

Để diễn tả một giá trị tương tự phải cần nhiều bít Trong PLC S5 người ta dùng 16 bít (một word) Các lệnh tương tự có thể được gán địa chỉ byte hoặc địa chỉ word khi dùng lệnh nạp hoặc truyền

Chỉ có thể lắp module tương tự vào khe 0 đến 7 Mỗi khe có 4 kênh, mỗi kênhmang 2 địa chỉ đánh số lừ 64 + 65 (đầu khe 0) đến 126 + 127 (cuối khe 7) như trên hình 2.4

Như vậy, mỗi kênh mang địa chỉ riêng không kèm theo địa chỉ khe, đọc địa chỉ kênh là đã biết nó nằm ở khe nào

Ví dụ: Một module tương tự lắp vào khe số 2 trên đó kênh số 0 mang địa chỉ byte

80+81 82+83 84+85

88+89 90+91 92+93

96+97 98+99 100+l01

l04+l05 106+10 7 l08+l09

112+11 3 114+11 5 116+11 7

120+12 1 122+12 3 124+12 5

2.3 CẤU TRÚC CỦA CHƯƠNG TRÌNH

2.3.1 Cấu trúc chương trình

Các chương trình điều khiển với PLC S5 có thể được viết ở dạng đơn khối hoặc

đa khối

Chương trình đơn khối

Chương trình đơn khối chỉ viết cho các công việc tự động đơn giản, các lệnh

được viết tuần tự trong một khối Khi viết chương trình đơn khối người ta dùng khối OBI Bộ PLC quét khối theo chương trình, sau khi quét đến lệnh cuối cùng

nó quay trở lại lệnh đầu tiên.

Chương trình đa khối (có cấu trúc).

Khi nhiệm vụ tự động hoá phức tạp người ta chia chương trình điều khiển rathành từng phần riêng gọi là khối Chương trình có thể xếp lồng khối này vào khốikia Chương trình đang thực hiện ở khối này có thể dùng lệnh gọi khối để sang làm việc với khối khác, sau khi đã kết thúc công việc ở khối mới nó quay về thực hiện tiếp chương trình đã tạm dừng ở khối cũ

Người lập trình có thể xếp lồng khối này vào khối kia thành lớp, tối đa là 16 lớp Nếu số lớp vượt quá giới hạn thì PLC tự động về trạng thái ban đầu

2.3.2 Khối và đoạn (Block and Segment)

Cấu trúc mỗi khối gồm có:

 Đầu khối gồm tên khối, số hiệu khối và xác định chiều dài khối

 Thân khối: Thể hiện nội dung khối và được chia thành đoạn (Segment) thựchiện từng công đoạn của quá trình tự động hóa sản xuất Mỗi đoạn lại bao gồm một số dòng lệnh phục vụ việc giải bài toán logic Kết quả của phép logic được gửi vào RLO (Result of Logic Operation) Việc phân chia

chương trình thành các đoạn cũng ảnh hưởng đến RLO Khi bắt đầu một đoạn mới thì tạo ra một giá trị RLO mới, khác với giá trị RLO của đoạn trước

 Kết thúc khối: Phần kết thúc khối là lệnh kết thúc khối BE

Các loại khối:

 Khối tổ chức OB ( Organisation Block):

Khối tổ chức quản lý chương trình điều khiển và tổ chức việc thực hiện

chương trình

 Khối chương trình PB (Program Block):

Khối chương trình sắp xếp chương trình điều khiển theo chức năng hoặc các khía cạnh kĩ thuật

 Khối dãy SB (Sequence Block):

Khối dãy là loại khối đặc biệt được điều khiển theo chương trình dãy và được

xử lý như khối chương trình

 Khối chức năng FB (Function Block):

Khối chức năng là loại khối đặc biệt dùng để lập trình các phần chương trình điều khiển tái diễn thường xuyên hoặc đặc biệt phức tạp Có thể gán tham số cho các khối đó và chúng có một nhóm lệnh mở rộng

 Khối dữ liệu DB (Dâm Block):

Khối dữ liệu lưu trữ các dữ liệu cần thiết cho việc xử lý chương trình điều khiển

2.4.2 Nhóm lệnh bổ trợ

Nhóm lệnh bổ trợ bao gồm các lệnh sử dụng cho các chức năng phức tạp, ví

dụ như các lệnh thay thế, các chức năng thử nghiệm, các lệnh dịch chuyển hoặc chuyển đổi,…

Các lệnh bổ trợ dùng trong khối chức năng và được biểu diễn bằng phương pháp bảng lệnh STL Chỉ có rất ít lệnh được sử dụng ở phương pháp lưu đồ

2.4.3 Nhóm lệnh hệ thống.

Các lệnh hệ thống được phép thâm nhập trực tiếp vào hệ thống điều hành vàchỉ có thể được biểu diễn bằng phương pháp bảng lệnh STL Chỉ khi thực sự am

hiểu về hệ thống mới nên sử dụng các lệnh hệ thống.

2.5 CÚ PHÁP MỘT SỐ LỆNH CƠ BẢN CỦA S5

2.5.1 Nhóm lệnh logic cơ bản.

Khi thực hiện lệnh đầu tiên của một loạt phép toán logic thì nội dung của đối tượng lệnh được lấy vào sẽ được nạp ngay vào RLO (kết quả của phép toán logic) mà không cần thực hiện phép toán Đối tượng của các lệnh logic là: I, Q, F,

A I 32.0

S Q 32.0

A I 32.1

R Q 32.0NOP0

2.5.3 Nhóm lệnh thời gian.

Chương trình điều khiển sử dụng các lệnh thời gian để theo dõi, kiểm soát

và quản lý các hoạt động có liên quan đến thời gian

a.Nạp giá trị thời gian

Khi một bộ thời gian được khởi phát thì nội dung trong ACCU1 (dạng từ 16bít) được dùng làm giá trị tính thời gian Do đó, muốn dùng các lệnh thời gian phải nạp giá trị thời gian cần đặt vào ACCU1 trước khi bộ thời gian hoạt động

 Có thể nạp các kiểu dữ liệu sau dùng cho các lệnh thời gian:

 + KT: giá trị thời gian hằng số

 + DW: từ (word) dữ liệu

 + IW: từ (word) đầu vào

 + QW: từ (word) đầu ra

 + FW: từ (word) cờ

 Trừ loại KT các loại còn lại phải ở dạng mã BCD