đồ-án-phân-loại-sản-phẩm-3

Ngày nay, việc ứng dụng các bộ điều khiển logic khả trình như PLC ngàycàng được sử dụng rộng rãi.Đặc biệt là các dòng sản phẩm PLC của Siemens.Nómạng lại hiệu quả hoạt động ổn định, chín

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 3

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 3

1.2.TÌM HIỂU VỀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 3

1.2.1 Hoạt động phân loại thủ công 3

1.2.2 Hoạt động phân loại tự động 4

1.2.3 Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động 4

1.3 CÁC BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HIỆN NAY 4

1.4 TÍNH CẤP THIẾT CỦA PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 7

2.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 9

2.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 9

2.1.2 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIAPORTAL S7 1200 21

2.1.3 SO SÁNH GIỮA PLC S7 1200 VỚI PLC S7 200 34

2.2 THIẾT KẾ MÔ HÌNH 37

2.2.1 Tổng quan về hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước 37

2.2.2 Tính chọn thiết bị 38

2.2.2.1 Động cơ 1 chiều 38

2.2.2.2 Cảm biến quang 44

2.2.2.4 Xi lanh khí nén 49

2.2.2.5 Van điện từ khí nén 51

2.2.2.7 Máy biến áp 54

LỜI NÓI ĐẦU

Với mục tiêu đưa đất nước ngày càng phát triển giàu mạnh, hiện đại tiến tớihội nhập cùng thế giới thì phát triển trong công nghiệp đóng vai trò quyết địnhtrong quá trình đó Đòi hỏi ngành công nghiệp phải có được năng suất lao độngcao, giảm thiểu sức lao động của con người, do đó áp dụng các hệ thống tự độnghóa trong công nghiệp là một giải pháp thiết thực

Ngày nay, việc ứng dụng các bộ điều khiển logic khả trình như PLC ngàycàng được sử dụng rộng rãi.Đặc biệt là các dòng sản phẩm PLC của Siemens.Nómạng lại hiệu quả hoạt động ổn định, chính xác, bền bỉ và thích ứng với nhiều

môi trường khắc nghiệt trong công nghiệp Do đó em chọn đề tài “Xây dựng hệ thống điều khiển đếm và phân loại sản phảm theo kích thước” với mục đích

tạo môi trường thựchành và ứng dụng những lí thuyết được học về PLC vàonhững mô hình thực tế Qua đó có được những kĩ năng cơ bản về lập trình, kếtnối và ứng dụng PLC trong thực tế sau này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn tự động hóa đã tậntình chỉ bảo, tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án,đặc biệt là thầy giáo TS Nguyễn Văn Vinh giảng viên hướng dẫn chính bản đồ

án này

2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử màtrong đó điều khiển tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vựckhoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa ,cung cấp thông tin…do đóchúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách hiệu quả nhằm góp phần vào sựphát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹthuật điều khiển tự động nói riêng Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệptại các nhà máy, các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất ,chúng em đã được thấy nhiều khâu tự động hóa trong quá trình sản xuất Mộttrong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượngsản phẩm sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nânggắp phân loại sản phẩm Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thìviệc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại ,đóng bao bì mà vẫn phải sử dụng nhân công , chính vì vậy nhiều khi cho ra năngsuất thấp chưa đạt hiệu quả Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộcsống và những kiến thức mà em học được ở trường muốn tạo ra hiệu suất laođộng gấp nhiều lần , đồng thời vẫn đảm bảo độ chính xác cao về kích thước.Nên em đã quyết định thiết kế và thi công một mô hình sử dụng băng chuyền đểphân loại sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sảnphẩm được sản xuất ra đòi hỏi phải có kích thước tương đối chính xác và nó thật

sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, góp phần làm cho xã hội ngày càng pháttriển hơn , để xứng tầm với sự phát triển của thế giới

1.2.TÌM HIỂU VỀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

1.2.1 Hoạt động phân loại thủ công

Khi sản phẩm được sản xuất ra, người công nhân dùng các thiết bị đo kiểm

để xác định sản phẩm thuộc loại nào Sau đó xếp sản phẩm vào trong hộp, đếm

đủ số lượng rồi dùng băng keo dán lên miệng hộp Việc này phụ thuộc rất nhiềuvào trình độ công nhân Hơn nữa, công nhân làm việc lâu không tránh khỏi

1.2.2 Hoạt động phân loại tự động

Khi sản phẩm được sản xuất ra, được tự động sắp xếp đều trên băngchuyền Bên cạnh băng chuyền có đặt các thiết bị để nhận biết phân loại phụthuộc vào sản phẩm Khi sản phẩm được tác động bởi các thiết bị phân loạichúng sẽ được đẩy vào hộp nằm trên các băng chuyền khác.Các sản phẩm cònlại sẻ được băng chuyền tiếp tục mang đi đến các thùng hàng ,thông qua hệthống đếm tự động cho đến khi đủ số lượng quy định thì hệ thống sẻ tư độngdừng trong một khoàng thời gian để đóng gói sản phẩm Hệ thống hoạt độngtuần tự cho đến khi có lệnh dừng Người công nhân chỉ việc tới lấy hộp xếp lên

xe đẩy đưa vào kho hàng

1.2.3 Các phương pháp phân loại sản phẩm tự động

Tùy vào độ phức tạp yêu cầu của từng loại sản phẩm mà ta có thể đưa ranhững phương pháp phân loại sản phẩm khác nhau Hiện nay có một số phươngpháp phân loại sản phẩm được ứng dụng rất nhiều trong đời sống như :

- Phân loại sản phẩm theo kích thước

- Phân loại sản phẩm theo màu sắc

- Phân loại sản phẩm theo khối lượng

- Phân loại sản phẩm theo mã vạch

- Phân loại sản phẩm theo vật liệu …

1.3 CÁC BĂNG TẢI PHÂN LOẠI SẢN PHẨM HIỆN NAY

1.3.1 Giới thiệu chung

Băng tải thường được sử dụng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vậtliệu rời theo phương ngang và phương nghiêng Trong các dây chuyền sản xuất,các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyểncác cơ cấu nhẹ, trong các xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng , than đá,các loại xỉ lò trên các trạm thủy điện thì dùng vận chuyển nhiên liệu

Trên các kho bãi thì dùng để vận chuyển các loại hàng bưu kiện , vật liệuhạt, hoặc một số sản phẩm khác Trong một số ngành công nghiệp nhẹ , côngnghiệp thực phẩm , hóa chất thì dùng để vận chuyển các sản phẩm đã hoàn

4

thành và chưa hoàn thành giữa các công đoạn , các phân xưởng , đồng thời cũngdùng để loại bỏ các sản phẩm không dùng được.

1.3.2 Ưu điểm của băng tải

- Cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo cáchướng nằm ngang , nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằmnghiêng

- Vốn đầu tư không lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảodưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so vớimáy vận chuyển khác là không lớn lắm

1.3.3 Cấu tạo chung của băng tải

Hình 1.1: Cấu tạo chung băng tải

1 Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật

2 Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo

3 Bộ phận căng , tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo

4 Hệ thống đỡ,(con lăn, giá đỡ,…) làm phần trượt cho bộ phận kéo và cácyếu tố làm việc

1.3.4 Các loại băng tải trên thị trường hiện nay

Khi thiết kế hệ thống băng tải vận chuyển sản phẩm đến vị trí phân loại cóthể lựa chọn một số loại băng tải sau :

Bảng 1.1: Danh sách các loại băng tải

Loại băng tải Tải trọng Phạm vi ứng dụng

Băng tải dây đai < 50kg Vận chuyển từng chi tiết giữa các

nguyên công hoặc vận chuyển thùngchứa các gia công cơ và lắp ráp

Băng tải lá 25 ÷ 125 kg Vận chuyển chi tiết trên vệ tinh trong

gia công chuẩn bị phôi và trong lắp ráp.Băng tải thanh đẩy 50 ÷ 250 kg Vận chuyển các chi tiết lớn giữa các bộ

phận trên khoảng cách > 50m

Băng tải con lăn 30 ÷ 500 kg Vận chuyển chi tiết trên các vệ tinh

giữa các nguyên công với khoảng cách

- Băng tải xoắn vít :

Có 2 kiểu cấu tạo :

+ Băng tải một buồng xoắn : Băng tải một buồng xoắn được dùng để thudọn phoi vụn Năng suất băng tải loại này đạt 4 tấn/h với chiều dài 80cm.+ Băng tải 2 buồng xoắn : Băng tải này thì có hai buồng xoắn song songvới nhau, có một chiều xoắn phải, có một chiều xoắn trái Chuyển độngxoay vào nhau của các buồng xoắn được thực hiện nhờ một tốc độ phânphối chuyển động

6

Cả hai loại băng tải buồng xoắn đều được đặt dưới máng bằng thép hoặcbằng xi măng.

1.4 TÍNH CẤP THIẾT CỦA PHÂN LOẠI SẢN PHẨM

Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiềutrong cuộc sống hiện nay Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trungcao và có tính lặp lại, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trongcông việc Chưa kể đến có những phân loại dựa trên các chi tiết kỹ thuật rất nhỏ

mà mắt thường khó có thể nhận ra Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chấtlượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng

và phân loại sản phẩm ra đời là một sự phát triển tất yếu nhầm đáp ứng nhu cầucấp bách này

Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cấu phân loại, các hệ thống phân loại

có những quy mô lớn, quy mô nhỏ khác nhau Tuy nhiên có một đặc điểm chung

là chi phí cho các loại quy mô này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện ở việtNam Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉđược áp dụng vào các các hệ thống phân loại có yêu cầu phức tạp, còn mộtlượng rất lớn các doanh nghiệp việt nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lao động conngười để làm việc Bên cạnh các băng chuyền để vận chuyển sản phẩm thì mộtyêu cầu cao hơn được đặt ra đó là phải có hệ thống phân loại sản phẩm Còn rấtnhiều loại phân loại sản phẩm tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất như: phân loạisản phẩm theo kích thước, phân loại sản phẩm theo màu sắc, phân loại sản phẩmtheo khối lượng, phân loại sản phẩm theo mã vạch, phân loại sản phẩm theohình ảnh,… Vì có nhiều phương pháp phân loại sản phẩm khác nhau nên có rấtnhiều thuật toán và hướng giải quyết khác nhau cho từng sản phẩm, đồng thờicác thuật toán này có thể đan xen, hỗ trợ lần nhau Ví dụ như muốn phân loại vảithì phải phân loại kích thước và màu sắc, về nước uống (như bia, nước ngọt) cầnphân loại theo chiều cao, khối lượng, phân loại xe theo chiều dài, khối lượng,phân loại gạch thi theo hình ảnh, kích thước …

Phân loại sản phẩm to nhỏ sử dụng cảm biến quang: sản phẩm chạy trên

được phân loại vật thấp nhất, khi sản phẩm qua hai cảm biến đồng thời thì đượcphân loại vật cao nhất

Phân loại sản phẩm dựa vào màu sắc của sản phẩm: sử dụng những cảmbiến phân loại màu sắc sẽ được đặt trên băng chuyền, khi sản phẩm đi ngang quanếu cảm biến nào nhận biết được sản phẩm thuộc màu nào sẽ được cửa phânloại tự động mở để sản phẩm đó được phân loại đúng

Phát hiện màu sắc bằng cách sử dụng các yếu tố là tỉ lệ phản chiếu của mộtmàu chính (ví dụ như màu đỏ, màu xanh lá cây, màu xanh trời) được phản xạbởi các màu khác nhau theo các thuộc tính màu của đối tượng

Nhận thấy thực tiễn đó, nay trong luận văn này, em sẽ làm một mô hình rất

nhỏ nhưng có chắc năng gần như tương tự ngoài thực tế đó là: tạo ra một dây chuyền băng tải để vận chuyển sản phẩm , phân loại sản phẩm theo kích thước

đã được đặt trước.

8

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PLC S7 1200-THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO KÍCH THƯỚC

2.1 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200

2.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Bộ điều khiển logic khả trình (PLC-Programable logic controler) S7-1200 làthiết bị điều khiển logic lập trình được của hãng Siemens (CHLB Đức) mang lạitính linh hoạt và sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng, hỗ trợ các yêucầu về điều khiển tự động Sự kết hợp giữa thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt

và tập lệnh mạnh mẽ đã khiến cho S7- 1200 trở thành một giải pháp hoàn hảodành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác nhau

Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạchngõ ra trong một kết cấu thu gọn, CPU trong S7-1200 đã tạo ra một PLC mạnhmẽ Sau khi người dùng tải xuống một chương trình, CPU sẽ chứa mạch logicđược yêu cầu để giám sát và điều khiển các thiết bị nằm trong ứng dụng CPUgiám sát các ngõ vào và làm thay đổi ngõ ra theo logic của chương trình ngườidùng, có thể bao gồm các hoạt động như logic Boolean, việc đếm, định thời, cácphép toán phức hợp và việc truyền thông với các thiết bị thông minh khác

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp gọi là mộtvòng quét Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổngvào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Sau giai đoạnthực hiện chương trình là giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi Vòngquét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới cáccổng ra Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh khônglàm việc trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trongvùng nhớ tham số Nếu sử dụng các chế độ ngắt, chương trình con tương ứngvới các chế độ ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chươngtrình Chương trình ngắt chỉ được thực hiện khi có sự kiện báo ngắt

Để phục vụ truyền thông, S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET để giaotiếp với một mạng PROFINET Ngoài ra có thể mở rộng các module truyền

Chương trình của PLC S7-1200 được lưu trong bộ nhớ chương trình và cóthể được lập dưới hai dạng cấu trúc chương trình như sau.

 Chương trình tuyến tính: Toàn bộ chương trình nằm trong khối chươngtrình chính (OB1), các lệnh trong chương trình luôn được quét từ đầu đến cuốichương trình và quay lại từ đầu trong quá trình PLC hoạt động Chương trìnhnày chỉ thường áp dụng với các ứng dụng không phức tạp lắm

Chương trình có cấu trúc: Chương trình được chia thành những phần nhỏ vàmỗi phần thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt, từng phần nằm trong những khốiriêng biệt Loại chương trình này thường áp dụng với những yêu cầu phức tạp vànhiều khâu Khi lập trình chương trình có cấu trúc thường sử dụng các chươngtrình con và chương ngắt Chương trình con được viết trong khối chương trìnhcon và được gọi trong chương trình chính khi có lệnh gọi Chương trình ngắtđược viết trong khối chương trình ngắt và thực hiện mỗi khi có sự kiện ngắt xảy

ra bất kể trong thời điểm nào của vòng quét

Hình 2.1: các bộ phận cơ bản trên PLC

 Bộ phận kết nối nguồn

 Các bộ phận kết nối nối dây củangười dùng có thể tháo lắp được(phía sau các nắp che)

 Khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửaphía trên

 Các LED trạng thái dành cho I/

O tích hợp

 Bộ phận kết nối cổngPROFINET

10

2.1.1.2 Khả năng mở rộng

Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu để

mở rộng khả năng của CPU Người dùng còn có thể lắp đặt thêm các moduletruyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác

Hình 2.2 :Module truyền thông (CM) RS485, RS232

2.1.1.3 Vùng Nhớ

a, Vùng nhớ chương trình

Dùng để chứa chương trình chính, các lệnh trong khối này luôn được quéttrong mỗi vòng quét Ngoài ra nó còn có thể dùng để chứa chương trình con,được tổ chức thành hàm và có biến hình thức để trao đổi dữ liệu, chương trìnhcon sẽ được thực hiện khi có lệnh gọi từ chương trình chính Hoặc chứa chươngtrình ngắt, được tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất kỳmột khối chương trình nào khác Chương trình này sẽ được thực hiện khi có sựkiện ngắt

b) Vùng nhớ dữ liệu

Vùng dữ liệu là một vùng nhớ các giá trị trong chương trình Nó có thể đượctruy cập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn (word) hay từ kép (double word)

và được sử dụng làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyềnthông, lập bảng, các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi…

- Truy cập theo bit: Tên miền nhớ + địa chỉ byte + chỉ số bit

 Ví dụ: M10.4 chỉ bit 4 của byte 10 thuộc miền nhớ M

- Truy cập theo byte: Tên miền nhớ + B + địa chỉ byte

 Ví dụ MB15 chỉ byte 15 trong miền nhớ M

- Truy cập theo từ: Tên miền nhớ + W + địa chỉ byte cao của từ

 Ví dụ MW66 chỉ từ đơn gồm hai byte là MB66 và MB67 trong đóMB66 là byte cao, MB67 là byte thấp

- Truy cập theo từ kép: Tên miền + D + địa chỉ byte cao trong miền

 Ví dụ MD345 chỉ từ kép gồm 4 byte 345, 346, 347, 348 trong miềnnhớ M trong đó 345 là byte cao trong từ kép, các byte còn lại là byte thấp

c), Vùng nhớ giữ lại

Vùng nhớ giữ lại dùng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình như cácgiá trị của các Timers, Couters, HSC, khối dữ liệu DB, FB (Funtion block) Cácgiá trị này được lưu trữ lâu dài và không bị mất kể cả khi mất điện

2.1.1.4.Các tập lệnh cơ bản

a) Bit logic

Bảng 2.1Các tiếp điểm ladder

Tiếp điểm thường mở

Tiếp điểm thường đóng

Ta có thể kết nối các tiếp điểm với nhau để tạo ra mạch logic Các tín hiệutiếp điểm vật lý được nối đến các đầu “I” trên PLC CPU quét các tín hiệu ngõvào được nối và cập nhật liên tục các giá trị này

12

Bảng 2.2 Các thông số của tiếp điểm thường hở và thường đóng

Bảng 2.3 Cuộn dây ngõ ra (LAD)

Bảng 2.4 Các thông số của ngõ ra

 Lệnh Set và Reset

Bảng 2.5 Lệnh Set và Reset

Lệnh Set

Lệnh Reset

Hai câu lệnh “Set” và “Reset” luôn đi cùng với nhau Đầu ra “S” được kíchhoạt lên 1 ngay khi có tín hiệu vào lệnh “Set” Sau đó, giá trị đầu ra chỉ bị reset

về 0 nếu có tín hiệu vào lệnh “R”

Lệnh tác động theo sườn

Bảng 2.6 Lệnh tác động theo sườn lên và sườn xuống

Lệnh tác động theo sườn lênLệnh tác động theo sườn xuống

- Lệnh (P): Khi có tín hiệu tác động, nó sẽ so sánh với giá trị lưu trong

“Operand2” Nếu phát hiện sự thay đổi từ “0” lên “1” thì “Operand1” sẽđược thiết lập cho một chu kỳ chương trình, bằng 0 trong các trường hợpkhác

- Lệnh (N): Khi có tín hiệu tác động, nó sẽ so sánh với giá trị lưu trong

“Operand2” Nếu phát hiện sự thay đổi từ “1” xuống “0” thì “Operand1”sẽ được thiết lập cho một chu kỳ chương trình, bằng 0 trong các trườnghợp khác

Bảng 2.7 Các thông số của lệnh dịch bit

Intergers

Giá trị sẽ bị dịch

OUT Output Bit strings, Integers Kết quả sau khi

dịch

Trong Tia Portal, khi ta kích vào mũi tên chỉ xuống của lệnh dịch bit ta cóthể chọn được kiểu dữ liệu dùng để dịch (vd: Byte, Word, Dword…) và ta có thểlựa chọn các kiểu dịch bít như mô tả trong bảng sau

b) Các kiểu dịch bit

14

Bảng 2.8 Các khiêu dịch Bit

SHR (Shift Right) Dịch phải

Khi tín hiệu đầu vàođược thiết lập, lệnh sẽthực hiện dịch bit sangbên phải, các bit bị dịchsẽ gán bằng 0

SHL (Shift Left) Dịch trái

Khi tín hiệu đầu vàođược thiết lập, lệnh sẽthực hiện dịch bit sangbên trái, các bit bị dịch đisẽ được gán bằng 0

ROR (Rote Right) Quay Phải

Khi tín hiệu đầu vàođược thiết lập, lệnh sẽthực hiện quay bit từ tráiqua phải, bit sau sẽ thếchỗ cho bit trước

ROL (Rote Left) Quay trái

Khi tín hiệu đầu vàođược thiết lập, lệnh sẽthực hiện quay bit từphải qua trái, bit sau sẽthế chỗ cho bit trước

c) Lệnh so sánh

Bảng 2.9 Lệnh so sánh

Lệnh so sánh lớn hơnLệnh so sánh nhỏ hơn

Ta sử dụng các lệnh so sánh để so sánh hai giá trị của cùng một kiểu dữ liệu.Khi việc so sánh đúng, tiếp điểm này được kích hoạt.

Bảng 2.10 Các thông số lệnh so sánh

IN1, IN2 SInt, Int, Dint, USInt, UDInt, Real,

LReal, String, Char, Time, DTL,Constant

Thông số IN1 là toán hạng nằm bên trên câu lệnh so sánh, thông số IN2 làtoán hạng nằm bên dưới câu lệnh so sánh

16

2.1.4.4 Các bộ Timer

Bảng 2.12 Timer TON và TOF

Bộ Timer TON

Bộ Timer TOFF

- Ta sử dụng các bộ Timer để tạo ra các trì hoãn thời gian theo lập trình

 TP: bộ định thì xung phát ra một xung với bề rộng xung được đặt trước

 TON : ngõ ra của bộ định thì Q được đặt lên ON sau một sự trì hoãn thờigian đặt trước

 TOF : ngõ ra Q của bộ định thì được đặt lại về OFF sau một sự trì hoãnthời gian đặt trước

Khối dữ liệu Timer DB Lưu các giá trị Timer

Bảng 2,14 Những tác động khi thay đổi IN và PT đối với các bộ Timer

Bộ định thì Những thay đổi trong các thông số PT

Phạm vi số của các giá trị đếm phụ thuộc vào kiểu dữ liệu mà ta lựa chọn.Nếu giá trị đếm là một kiểu số nguyên không dấu, ta có thể đếm xuống về 0hoặc đếm lên đến giới hạn của phạm vi Nếu giá trị đếm là một số nguyên códấu, ta có thể đếm xuống đến giới hạn số nguyên âm và đếm lên đến giới hạn sốnguyên dương Lưu ý kiểu dữ liệu chỉ có thể là số nguyên.

Bảng 2.16 Các thông sô Counter

PV SInt, Int, DInt, Giá trị đếm đặt trước

USInt, UInt, UDInt

CV SInt, Int, DInt, Giá trị đếm hiện tại

USInt, UInt, UDInt

20

- Thanh công cụ trong Tia Portal có các lệnh cơ bản như: “Compile”,

“Download”, “Up load”, “Simunation”, “Run CPU”, “Stop CPU”

Hình 2.3 Thanh công cụ trong Tia Portal

Hình 2.4 Thanh nhiệm vụ trong Tia Portal

Thanh trạng thái là nơi xuất hiện các thông báo, cảnh báo, lỗi trong quá trìnhthao tác với phần mềm

22

Hình 2.5 Thanh trạng thái trong Tia Portal

- Trong thẻ chức năng ở cạnh bên phải của phần mềm có chứa thư viện lệnhmặc định và thư viện các lệnh do người dùng tự định nghĩa

Hình 2.6 Các thẻ chức năng khác

2.2.1 Các khối chương trình

Bảng 2.17 các khối trong chương trình

Khối OB là khối chính của chương trìnhđược thực hiện theo chu kỳ Đây là nơi để xâydựng chương trình điều khiển cho ứng dụng vàgọi thêm các khối khác

Khối FB là chương trình con hoặc các tập lệnh,giá trị của khối FB được lưu trữ trong một khối

dữ liệu (DB) riêng, giá trị của khối này vẫn đượclưu trữ sau khi khối được thực hiện

Khối FC là một hàm do người dùng định nghĩa

gồm các đầu vào ra cần thiết và các lệnh hoặckhối lệnh bên trong

Khối DB khối này lưu trữ dữ liệu chương trình.

Để thêm một khối chương trình mới làm chương trình con hay chương trìnhngắt thì trong thanh nhiệm vụ ta chọn đến phần “Program blocks” sau đó chọn

“Add new block” để thêm một chương trình mới

Sau khi chọn “Add new block”, trongcửa sổ hiện ra ta có thể tùy chọn ngônngữ để viết chương trình, mặc định là

LAD Sau đó nhấn “OK” để hoàn tất

24

2.2.2 Tạo một chương trình mới

- Khởi động TIA Portal, chọn “Create new project” Nếu muốn mở mộtchương trình đã lưu thì chọn ở trong mục “Recently used”

Hình 2.7 Tạo một chương trình mới

- Nhập tên cho chương trình, chọn vị trí lưu, tiếp theo chọn “ Create”

- Để cấu hình các thiết bị có trong chương trình ta chọn “First steps” sau đóchọn “Configure a device” để cấu hình thiết bị.

Hình 2.9 Cấu hình các thiết bị

- Để thêm thiết mới ta chọn “Add new device” để thêm thiết bị

Hình 2.10 Thêm thiết bị vào chương trình

26

- Trong phần này ta có thể thêm “PLC”, “HMI”, “PC Systems” hoặc “Driver”vào trong chương trình của mình Ở đây ta chỉ thêm PLC nên chọn “Controllers”

để cấu hình PLC cần dùng

Hình 2.11 Khởi tạo PLC

- Để thêm các module mở rộng cho chương trình ta có thể kéo thả các module

từ thẻ “Catalog” vào vị trí bên trái hoặc bên phải CPU Bên trái dành cho cácmodule truyền thông, bên phải cho các module vào/ra

Hình 2.12 Khai báo các biến

- Chọn “Program blocks” để bắt đầu viết chương trình Chương trình mặcđịnh viết bằng ngôn ngữ LAD ( Ladder logic - LAD) Nếu muốn viết bằng mộtphương pháp khác có thể thêm khối chương trình mới mà ta có thể tùy chọnđược cách viết chương trình

Hình 2.13 Viết chương trình

28

2.2.3 Mô phỏng

- Sau khi đã viết xong chương trình trước khi mô phỏng ta cần kiểm tra xemchương trình có lỗi hay không Chọn “Compile” trên thanh công cụ để biên dịchchương trình

Hình 2.14 Biên dịch chương trình

- Kết quả của quá trình “Compile” sẽ xuất hiện trong thanh trạng thái, ta cầnquan sát vào đó để đảm bảo quá trình biên dịch thành công

Hình 2.15 Kiểm tra lỗi

- Tiếp theo ta cần khởi động phần mềm “PLC-SIM” giả lập PLC cho quá trình

- Sau đó ta “Download” chương trình vào PLC giả lập để tiến hành mô phỏng.Chọn “Download to device”.

Hình 2.16 Download chương trình

Hình 2.17 Tìm kiếm PLC

- Sau khi đã tìm thấy được PLC ta tiến hành chọn “Load” để downloadchương trình Trong trường hợp không tìm thấy được PLC ta nên thực hiện cácbước trong phần mô phỏng để giả lập lại PLC

30

Hình 2.18 Load chương trình

- Ta chờ đến khi hộp thoại mới xuất hiện Trong hộp thoại đó ta chọn “Finish”

để kết thúc quá trình “Download” chương trình

Hình 2.19 Kết thúc “Download” chương trình

- Để bắt đầu chạy thử chương trình ta quay về màn hình lập trình, sau đó chọn

“Go online” trên thanh công cụ và chọn vào hình biểu tượng mắt kính để giámsát quá trình mô phỏng hoạt động của chương trình

Hinh 2.20 Giám sát hoạt động của chương trình

2.2.4 Dowload chương trình vào PLC thực

Sau khi đã mô phỏng và kiểm tra chương trình hoạt động đúng theo yêu cầu,

ta có thể “Download” chương trình vào PLC thực Trước khi “Download”chương trình ta cần cấp nguồn cho PLC hoạt động và thực hiện theo các bướcsau

Bước 1: Dùng cáp Ethernet kết nối giữa PLC và máy tính lập trình

Bước 2: Khởi động TIA Portal V13 SP1, chọn chương trình cần nạp,chọn

“Download to device”

Bước 3: Chọn kiểu kết nối mạng “PN/IE”, chọn card mạng dây “ Realtek PCleGBE Family Controller” và bắt đầu tìm kiếm

32