Báo cáo thí nghiệm PLC

Nhiệm vụ chính là xác định được các modul cơ bản : PS, CPU, IM, SM, FM của trạm PLC và xác định được chính xác mã hiệu, số seri, thông số cơ bản để chọn đúng modul trên phần mềm mô phỏng

Bài 1 : PHẦN CỨNG CỦA PLC S7-300

Nhận diện cấu hình phần cứng của PLC

Phòng thí nghiệm bố trí 2 trạm PLC S7-300 Nhiệm vụ chính là xác định được các modul cơ bản : PS, CPU, IM, SM, FM của trạm PLC và xác định được chính xác

mã hiệu, số seri, thông số cơ bản để chọn đúng modul trên phần mềm mô phỏng Step7

+)Cấu hình cứng trạm PLC S7-300 thứ nhất

Slot 1 : PS 307: 307-1EA00-0AA0 5A

Slot 2: CPU 316-2DP -316-2AG00-0AB0 V1.2

Slot 4: SM321 DI32xDC24V 321-1BL00-0AA0

Slot 5: FM350 -350-1AH02-0AE0

Slot 6: SM322-DO32xDC24V/0,5A: 322-1BL00-0AA0

Slot 7: SM322-DO32xDC24V/0,5A: 322-1BL00-0AA0

Slot 8 : SM331- AI8x12bit -331-7KF02-0AB0

Slot 9 : SM332 AOx12bit-332-5HB01-0AB0

Slot 10 : SM321 DI32xDC24V-321-1BL00-0AA0

+) Cấu hình cứng trạm PLC s7-300 thứ hai

Slot1 : PS 307 5A 307-1EA00-0AA0

Slot 2: CPU 315-2DP 315-2AF03-0AB0 V1.2

Slot 4, 5 : SM 321 DI32xDC24v 1BL00-0AA0

Slot 6 : SM 322 DO32xDC24V/0,5A 322 1BL00-0AB0

Điểm lưu ý ở slot 2 là vị trí của CPU (vd : CPU 315-2DP) tìm số hiệu version (v1.2) phải mở cánh ở phía dưới của CPU 2DP biểu thị loại CPU có 2 cổng giao diện vật lí.(thông thường CPU luôn có 1 cổng ”khi không có đuôi 2DP” là cổng cái MPI)

1, MPI là giao diện liên kết đa điểm (loại 9 chân) dùng để liên kết với thiết bị lập trình( có thể là bằng tay ở máy PG để lập trình(soạn thảo) trực tiếp qua 1 dây cáp) hoặc là kết nối với máy tính cá nhân PC qua bộ nạp (MPI/PPI) loại đa năng cho phép ghép nối với nhiều PLC khác nhau như (s7 200 dùng PPI) PLC và máy tính

PC liên kết với nhau qua cáp chuyển đổi (RS232/RS485) đi vào cổng COM máy tính RS485 có tốc độ truyền thiết lập thường là 187kb/s.( có thể đi vào cổng USB của máy tính)

2, 2DP là cổng cho PLC giao tiếp với mạng phân tán(nội mạng), có thể điều khiên qua màn hình cảm ứng (OP) là 1 khối phần mềm

Trên CPU có các chỉ báo bằng đèn, (vặn) xoay công tác chọn chế độ cho PLC

RUN : CPU chạy khi đã chạy và không cho nạp

RUN-P: CPU chạy và có thể nạp chương trình online liên tục (chỉnh sửa phần lập trình được trên PG/PC được )

TERM: chọn PC có thể quyết định chọn chế độ Run/Stop cho PLC

MRES: để reset bộ nhớ CPU PLC, nút vặn ở đây k có điểm giữ như ở chế độ khác (run,stop).Nếu từ stop chuyển sang vặn MRes (lần 2)giữ trong 3s thì chương trình

sẽ được nạp vào PLC.lần 1 sẽ là reset bộ nhớ => đèn stop sẽ nháy vàng chậm

Đèn báo: SF lỗi :sang đỏ báo lỗi phần cứng và phần mềm

BUSF sáng đỏ lỗi do mạng Profibus

Slot 3 : IM là môdun truyền thông cho các môdun mở rộng ở thanh rack( 0 -3)

1 CPU quản lí 8 modul mở rộng trên 1 thanh ray và quản lí được 4 rack nhờ IM.Trong 1 thanh ray các modul mở rộng liên kết với nhau nhờ 1 bus nội (hình chữ U làm cái gờ đặt khuôn nắp modul với nhau)

Modul IM có chân cắm cổng cái(phía sau modul) làm bên phát or bên thu cách nhau tối đa 2 rack 10m vẫn quản lí thanh rack đó tốt

Các môdul mở rộng được lắp ở slot tùy ý(trừ 3 slot đầu bắt buộc 1, PS 2 , CPU 3, IM)

Modul SM :modul vào /ra : DI/DO;AI/AO

Modul mở rộng vd DI loại kết cấu tiếp điểm theo bố trí 1 hàng 20 chân

Hay ở AI loại 2 hàng và có biểu thị kí hiệu chức năng đếm ,đo nhiệt độ

Chuẩn áp là 24 V Chuẩn đòng là 4 – 20mA,

Modul chức năng FM ví dụ counter (đếm với tốc độ cao).Modul tương tụ AI với 1 vài chú ý bên trái nó có swich chuyển chế độ (4 type)

Chức năng đo nhiệt độ đùng PT 100 (điện trở biến thiên theo nhiệt độ) Nối theo kiểu 2 dây,3 dây, 4 dây để cấp nguồn láy áp vào.Hoặc dùng theo phương pháp biến đổi suất điện động…KHi chọn ở phần cứng thì khi lập trinh ở phần mềm cũng phải tương tự như vậy Vd trên RTD cũng có 4 loại A ,B,C ,D

VD SM 3 2 1

3: s7 -300; 2: của modul số ; 1: đầu vào; 323 : vào ra số; 334 vào ra tương tự

BÀI 2 : LẬP TRÌNH TRÊN STEP 7

- Để tạo Project mới chúng ta có 2 cách :

- Dùng “New Project” Wizard và sử dụng “New”

1 Tạo Project mới bằng “New Project” Wizard

Chọn File->”New Project” Wizard

Cửa sổ New Project hiện ra Click Next để tiếp tục

Ở của sổ kế bạn chon loại CPU rồi click Next

Ở của sổ kế tiếp, Chọn các khối OB và ngôn ngữ lập trình OB1 là khối OB chính giống như hàm Main

Đặt tên cho New Project cuối cùng chọn Finish

Ở cửa sổ Simatic Manager chia ra 2 phần chính : Phần bên trái là cấu trúc phần cứng, Phần bên phải là hiển thị các khối Ở phần bên phải chúng ta có thể tạo các khồi OB ngắt, Khối FC, FB, DB, VAT Để lập trình cho khối nào các Bác double click mở khối đó ra Ở đây ta lập trình cho khối OB1

Cửa sổ lập trình cho khối OB1 chia ra 4 phần chính Các Bác có thể Bắt đầu lập trình cho PLC Tôi ví dụ 1 chương trình đơn giản là nhấn I0.0 đèn sang 10s rồi tắt.( Chỉ là chương trình đơn giản để biết cách mô phỏng

2 Cách tạo New Project thủ công

Đặt tên và đường dẫn lưu

Click chuột phải : Tạo Trạm 300

Double Click vào Simatic300

Double vap2 Hardware để chọn phần cứng cho PLC

Cửa số bên phải để chọn thiết bị :

Bước 1 : Chọn Rack

Bước 2 : Chọn CPU ( Luu ý , CPU chỉ để vào Plot 2 của Rack Mặc định Plot 1 để lắp nguồn

Bước 3: Chọn Modul mở rộng ( từ Plot 3 trở đi )

Để biết CPU bạn chọn có những chức năng gì click chuột phải vào CPU và chọn Properties Cuối cùng save lại

Ta lập được 2 trạm PLC đã nghiên cứu ở bài trước như sau:

Trạm số 1

Trạm số 2

Vào khối OB1 và lập trình:

Tiếp điểm thường mở nhấn F2, thường đóng nhấn F3, Cuộn dây nhấn F6 còn các thiết bị khác nhấn Atl+ F9 ( Hay có thể dùng chuột click chọn từng lệnh )

Bật PLCSIM chế độ stop, sau đó sổ Simatic Manager Chon Station và download chương trình xuống

Về của sổ lập trình cho khối OB1 để có thể online quan sát chương trình Click vào RUN để chạy PLCSIM

Tương tự với trạm thứ hai, sẽ lập trình với đầu ra ,đầu vào khác với bài toán.Khởi động và đảo chiều động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ

BÀI 3: LIÊN KẾT PHẦN MỀM VỚI STEP 7 VỚI PLC THỰC

- Chương trình điều khiển đã được mô phòng trên step 7 và mô phỏng qua PLC ảo là PLCSIM Bây sẽ được kiểm chứng trên PLC thực

- Trước hết vào lập trình với PLC thực Ta khởi động step 7 khi đã liên kết với PLC qua card PPI/MPI vào Tool -> PLC -> Upload Station to PG để lấy cấu hình phần cứng và phần mềm có sẵn trong CPU của PLC

- Khi đã upload từ PLC thực lên thiết bị lập trình PC thì ta bắt đầu kiểm tra

- Trạm Station (từ PLC) ta kích vào Hardware -> Chọn vào Module CPU ở phần dưới Chọn tiếp Toolbar -> PLC -> Clear/Reset Khi đó PLC để chế độ stop Ta sẽ reset toàn bộ cáu hình và phần lập trình cho CPU -> Đèn stop nháy đèn vàng đến khi reset xong

- Ta sẽ thoát project này và tạo 1 project mới Cấu hình lại phần cứng và phần mềm Chọn trạm 1 để lập trình Khi lập trình xong phần cứng ta có thể định địa chỉ Input và Output Ta save hardware Chọn biểu tượng Download to module

- Vào khối OB1 để lập trình chương trình điều khiển Sau đó save và

download xuống PLC(Chế độ Stop).Để PLC ở chế độ RUN rồi vào Step 7 chọn biểu tượng monitor để giám sát chương trình Thay đổi đầu vào để kiểm tra

BÀI 4: COUNTER TRONG S7-300

Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn ( cạnh ) xung của tín hiệu đầu vào S7300 có tối đa 256 Counter ( phụ thuộc vào từng loại CPU ), ký hiệu bởi Cx, trong đó x là số nguyên từ 0->255

Số sườn xung đếm được ghi vào thanh ghi 2 byte ( Word ) của bộ đếm gọi là thanh ghi C_Word ( CV)

Nếu CV # 0 thì C_bit =1 Ngược lại CV=0 thì C_bit = 0

Khác với Timer, già trị đặt trước PV ( Present Value ) của bộ đếm chỉ được truyền vào C_Word tại thời điểm xuất hiện sườn lên của tín hiệu đặt ( Set ) S

Bộ đếm có thể được xóa bằng tín hiệu Reset KHi bộ đếm được xóa thì cả C_Word

và C_bit đều có giá trị = 0

Trong S7300 có 3 loại bộ đếm:

1.Bộ đếm lên : Counter Up ( S_CU)

CU : ngõ vào tín hiệu đếm lên lên ( Chỉ đếm sườn ) kiểu BOOL

- S : Set giá trị đặt vào bộ đếm CV Ví dụ ở đây khi có tìn hiệu cạnh lên

I125.1 thì CV = 10

- PV: giá trị đặt ( phải ghi theo dạng C# ??? ( từ 000->999))

2 Counter Down (S_CD)

- CD : ngõ vào tín hiệu đếm xuống ( Chỉ đếm sườn ) kiểu BOOL

- S : Set giá trị đặt vào bộ đếm CV Ví dụ ở đây khi có tìn hiệu cạnh lên

I125.1 thì CV = 99

- PV: giá trị đặt ( phải ghi theo dạng C# ??? ( từ 000->999))

- R: Reset giá trị CV và C_bit về 0

- Q : ngõ ra trạng thái của Couter Ở đây C0 ( C_bit) = Q125.0

- CV : ngõ ra giá trị tức thời của Counter ( dạng Hex )

- CV_BCD : ngõ ra giá trị tức thời của Counter ( dạng BCD )

Lưu ý : Couter đếm xuống đến 0 thì counter sẽ không đếm nữa Vì thế với S_CD thì phải Set giá trị ban đầu

3 Counter UpDown ( S_CUD )

- PV: giá trị đặt ( phải ghi theo dạng C# ??? ( từ 000->999))

- R: Reset giá trị CV và C_bit về 0

- Q : ngõ ra trạng thái của Couter Ở đây C0 ( C_bit) = Q125.0

- CV : ngõ ra giá trị tức thời của Counter ( dạng Hex )

- CV_BCD : ngõ ra giá trị tức thời của Counter ( dạng BCD )

Lưu ý : Couter đếm xuống đến xuống đến 0 và đếm lên đến 999 thì counter sẽ không đếm nữa Vì thế với S_CD thì phải Set giá trị ban đầu