GIÁO TRÌNH PLC s7 1200

TRUNG TÂM ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ QBB AUTOTECH1.3: Cách đấu nối đầu vào input 1.3.1: Kiểu source Nguồn chung Đặc điểm kiểu source thường được sử dụng với các loại cảm biến dạng PNP,… Ví dụ:.

Trang 1

GIÁO TRÌNH PLC S7 1200 SIEMENS

Trang 2

Mục Lục

Bài: 1 Giới thiệu tổng quát về PLC, Phần mềm và cách tạo 1 project mới 1

Giới thiệu tổng quát về PLC s7 1200 1

1.1: Khái niệm về PLC 1

1.2: Phân biệt các loại plc s71200 1

1.3: Cách đấu nối đầu vào (input) 2

1.4: Cách đấu nối đầu ra(Output) 4

Hướng dẫn sử dụng phần mềm Tia Portal 5

2.1: Cách tạo 1 project mới 5

Tài liệu tham khảo: 8

Bài: 2 Giới thiệu các dạng dữ liệu lập trình trong PLC, làm quen các lệnh bit logic cơ bản 9

Các dạng dữ liệu trong lập trình PLC 9

Các lệnh logic cơ bản NO, NC, Coil 9

2.1: Ví dụ về NO, NC, Coil 10

Đối với các loại PLC còn có các lệnh bắt xung sườn lên, xung sườn xuống 12

3.1: Xung sườn lên: 12

3.2: Xung sườn xuống: 15

SR,RS 16

4.1: SR 16

4.2: RS 18

Tài liệu tham khảo xung sườn lên, xung sườn xuống, Set, Reset: 19

Tài liệu tham khảo bit lo-gic: 19

Bài: 3 Lập trình HMI 20

Trang 3

Bài: 4 Timer 30

Tổng quan 30

Đối với s7 1200 có tới 4 loại timer: TP, TON, TOFF, TONR 30

2.1: TP: 30

2.2: TON: 32

2.3: TOFF: 34

2.4: TONR: 36

Ví dụ về lập trình timer: 37

Bài tập: 40

Bài: 5 Bộ đếm Counter 45

Giới thiệu chung 45

S7 1200 có 3 loại Counter đếm CTU, CTD, CTUD 45

2.1: CTU bộ counter đếm lên 1 đơn vị 45

2.2: Ví dụ: 45

2.3: CTD bộ counter đếm xuống 1 đơn vị 47

2.4: CTUD: Bộ đếm counter đếm lên, xuống 48

Bài tập: 48

Bài: 6 Lệnh toán học, lệnh so sánh 53

Lệnh toán học 53

1.1: Lệnh cộng(ADD): 53

1.2: Lệnh trừ(SUB): 54

1.3: Lệnh nhân(MUL): 55

1.4: Lệnh chia lấy phần nguyên(DIV): 56

1.5: Lệnh chia lấy phần dư (MOD) 57

Phép so sánh 58

2.1: Chọn kiểu dữ liệu so sánh 58

2.2: Ví dụ: 59

Trang 4

Bài tập: 59

Tài liệu hướng dẫn: 64

Bài: 7 Lệnh chuyển đổi dữ liệu, thời gian thực 65

Lệnh chuyển đổi dữ liệu: 65

Ví dụ: 66

Lệnh chuyển đổi thời gian thực 66

3.1: Trước khi đọc các bạn cần khai báo kiểu dữ liệu cho RD_LOC_T 66

Bài: 8 Xử lý tín hiệu Analog 70

Analog input 70

1.1: Cách đấu nối: 70

1.2: Kiểm tra các địa chỉ dữ liệu của các chanel analog 71

Ví dụ: 73

Bài tập: 74

Bài: 9 lập trình điều khiển động cơ bước, servo 76

Tổng quan về động cơ bước và động cơ servo 76

1.1: Động cơ bước: 76

1.2: Động cơ servo: 76

Phân biệt xung PTO và PWM 76

2.1: PWM 76

2.2: PTO 76

Cách khởi tạo dự án điều khiển động cơ servo 77

Ví dụ: 85

Trang 5

2.1: Bảng chân và chức năng: 92

Ví dụ: 93

Bài tập: 93

Bài: 11 Lập trình SCADA 96

Tổng quan về SCADA 96

Tạo giao diện SCADA cơ bản 96

2.1: Khởi tạo giao diện SCADA cơ bản 96

Wincc Advance smart Sever and Cilent 108

Bài tập tổng hợp 115

Bài: 12 Lập trình điều khiển vòng kín PID 131

Tổng quan hệ thông PID 131

Cấu hình PID 131

2.1: Các chân chức năng: 132

Bài tập: 136

Bài: 13 kết nối mạng truyền thông công nghiệp 138

Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp 138

Cấu hình Profinet 138

Ví dụ: 143

Profibus 147

4.1: Tổng quan 147

4.2: Cấu hình profibus 147

Modbus 153

5.1: Tổng quan 153

5.2: Cấu hình đường truyền modbus 153

Bài tập: 159

Trang 6

Bài: 1 Giới thiệu tổng quát về PLC, Phần mềm và cách tạo 1 project mới

Giới thiệu tổng quát về PLC s7 1200

1.1: Khái niệm về PLC

PLC là từ viết tắt của các từ tiếng anh : Programable Logic Controller : là một bộ điều khiển logic lập trình mềm, làm việc theo chương trình lưu trong bộ nhớ, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình như LAD , STL, FDB, IL, ST, SFC, SCL

1.2: Phân biệt các loại plc s71200

Trang 7

TRUNG TÂM ĐÀO TẠO CÔNG NGHỆ QBB AUTOTECH

1.3: Cách đấu nối đầu vào (input)

1.3.1: Kiểu source( Nguồn chung)

Đặc điểm kiểu source thường được sử dụng với các loại cảm biến dạng PNP,…

Ví dụ:

Trang 8

1.3.2: Kiểu sink( Âm chung)

Kiểu sink thường được sử dụng với các loạt cảm biến NPN,…

Ví dụ:

Trang 9

1.4: Cách đấu nối đầu ra(Output)

1.4.1: Ngõ ra relay (AC/DC/RLY hoặc DC/DC/RLY)

Ưu điểm

- Cách ly nguồn khỏi PLC qua relay

- Dòng tối đa 2A

Trang 10

1.4.2: Ngõ ra Transistor(DC/DC/DC)

Hướng dẫn sử dụng phần mềm Tia Portal

2.1: Cách tạo 1 project mới

2.1.1: Bước 1

Click vào biểu tượng TIA PORTAL

2.1.2: Bước 2

Trang 11

2.1.3: Bước 3 đặt tên project, chọn đường dẫn

- Project name: Tên project

- Path: chọn đường dẫn lưu lại project

- Version: Version của phần mềm

- Author: Tên tác giả

- Comment: ghi chú project

Click tạo project

2.1.4: Bước 4 Cấu hình thiết bị sử dụng của project

Cấu hình thiết bị

Trang 12

Lựa chọn PLC phù hợp với cấu hình bên ngoài

Sau đó chọn ADD

Trang 13

2.1.5: Bước 5 Click vào Main để sẵn sàng lập trình

Tài liệu tham khảo:

https://www.youtube.com/watch?v=n2vO8oKOJXY&t=183s

Trang 14

Bài: 2 Giới thiệu các dạng dữ liệu lập trình trong PLC, làm quen các lệnh bit logic cơ

bản

Các dạng dữ liệu trong lập trình PLC

 BOOL : với dung lượng 1bit và có giá trị là 0 hoặc ( đúng hoặc sai )

 BYTE : gồm có bit, thường dùng để biểu diễn 1 số nguyên dương trong khoảng

từ 0 đến 255 ( 16#00 – 16#FF )

 WORD : gồm có 2 bytes để biểu diễn một số nguyên dương từ 0 đến 65535 (

16#0000 – 16#FFFF )

 CHAR : gồm 8 bits dùng để biểu diễn số nguyên dương từ 0 đến 255

 SINT : gồm 8 bits dùng để biểu diễn một số nguyên từ -128 đến 127

 INT : gồm 2 bytes dùng để biểu diễn 1 số nguyên từ -32758 đến 32767

 DINT : gồm 4 bytes để biểu diễn 1 số nguyên từ - 2, 147,483,648đến

2,147,483,648

 USINT : gồm 8 bits để biều diễn 1 số nguyên dương từ 0 đến 255

 UINT : gồm 2 bytes để biều diễn 1 số nguyên dương từ 0 đến 65,535

 UDINT : gồm 4 bytes để biều diễn 1 số nguyên dương từ 0 đến 4,294,967,295

 REAL : gồm 4 bytes dùng để biểu diễn một số thực dấu phảy động từ +/- 1.18

Trang 15

2.1: Ví dụ về NO, NC, Coil

2.1.1: Ta có một đoạn code sau:

Ở đây mình có sử dụng thường mở NO : ON(I0.0)

Thường đóng NC(I0.1): OFF, Cuộn Coil: LAMP(Q0.0)

2.1.2: Nguyên lý hoạt động

- Nút ON đóng

Các trạng thái hiển thị như hình code mô phỏng

Trang 16

- Khi nút ON mở mạch vẫn tự động duy trì

- Khi ta tác động vào nút OFF(Thường đóng) mạch duy trì sẽ ngắt như mô phỏng đoạn code:

Trang 17

Đối với các loại PLC còn có các lệnh bắt xung sườn lên, xung sườn xuống

3.1: Xung sườn lên:

- Khi sử dụng lệnh bắt xung sườn lên thì tác động xung từ 0->1 của nút bấm hoặc tiếp điểm chỉ nhận 1 xung rất nhỏ bằng 1 chu kỳ quét của PLC

Ví dụ:

Khi tác động M0.0 Q0.0 sẽ chuyển từ 0->1

Còn Q0.1 sẽ chuyển từ 0->1 nhưng chỉ 1 chu kỳ xung

Trang 18

Để phát hiện xung sườn lên ta sử dụng Set và Reset

Khi M0.0 tác động thì cả Q0.0 và Q0.1 đều chuyển trạng thái từ 0->1

Trang 19

Set: là cuộn hút có giữ khi tác động vào coil set thì trạng thái 1 của cuộn sẽ được lưu lại cho đến khi tác động reset

Reset: Khi tác động reset tất cả các cuộn set trước đó đều chuyển trạng thái từ 1 -> 0

Trang 20

3.2: Xung sườn xuống:

- Khi sử dụng lệnh bắt xung sườn lên thì tác động từ 1->0 của nút bấm hoặc tiếp điểm chỉ nhận 1 xung rất nhỏ bằng 1 chu kỳ quét của PLC

Trang 21

Khi tác động M0.0 ngắt Q0.1 sẽ được set lên 1

SR,RS

4.1: SR

- S: Tác động xung 0->1 SR chuyển trạng thái từ 0->1 có giữ

- R1: Tác động xung từ 0-> SR chuyển trạng thái từ 1->0

Trang 23

Trang 24

RS cũng tương tự với SR nhưng khi S1 và R đều được tác động thì RS duy trì trạng thái RS =1

Tài liệu tham khảo xung sườn lên, xung sườn xuống, Set, Reset:

https://www.youtube.com/watch?v=eBeRFeZeHyQ&t=256s

Tài liệu tham khảo bit lo-gic:

https://www.youtube.com/watch?v=I3g_FyaG2K8&t=157s

Trang 25

Bài: 3 Lập trình HMI

Giới thiệu về HMI

HMI(Human – Machine – Interface): là thiết bị giao tiếp giữa người và máy qua một

giao diện màn hình

1.1: Thiết lập một HMI trong phần mềm tia portal của siemens

1.1.1: Bước 1: chọn Add new device

1.1.2: Bước 2 cấu hình một màn hình HMI phù hợp

Chọn Add

Trang 26

1.1.3: Bước 3: khai báo kết nối với PLC

Chọn đúng PLC cần khai báo và bấm next

Tự cấu hình các màn hình

Trang 27

Toolbox thiết kế giao diện cho HMI

Click chuột và kéo các nút bấm hoặc các thiết bị cần sử dụng

Ví dụ: tạo 1 giao diện đơn giản:

- Lấy nút bấm:

- Lấy dữ liệu I/O Field

Trang 28

1.2: Gắn Tag liên kết giữa PLC với HMI

- Button: Click chuột phải vào Button, chọn event sử dụng press và release

o Press: click chuột trái sử dụng để chuyển trạng thái nút bấm 0 -> 1( Set bit)

o Release: nhả nút bấm sử dụng để chuyển trạng thái nút bấm 1 -> 0(Reset bit)

Trang 29

- Gắn tag Flash cho các hình tròn như bóng đèn

o Click chuột phải vào hình tròn, chọn properties, chọn mục animations Chọn Display, chọn dynamize colors and flashing

Click vào dấu “…” chọn tag cho bóng đèn

Trang 30

Sau khi gắn tag xong click vào Range chọn trạng thái 1 chuyển màu back ground thành màu tùy ý

Trang 31

Khi bấm ON đèn LAMP sẽ được tác động

Nhập dữ liệu cho A và B

Trang 33

Kết quả hiển thị C= A+B

Thử lại:

Lập trình:

Trang 34

Trang 35

Bài: 4 Timer

Tổng quan

Timer là bộ định thì theo thời gian xác định

Đối với s7 1200 có tới 4 loại timer: TP, TON, TOFF, TONR

2.1: TP:

- IN: cấp tìn hiệu cho timer bắt đầu hoạt động

- PT: Giá trị ngưỡng đặt thời gian của timer

- Q: khi timer đạt tới ngưỡng đặt đầu Q sẽ chuyển từ 0 -> 1

- ET: Giá trị đếm tức thời của timer

2.1.1: Ta có giản đồ thời gian:

Trang 36

2.1.2: Ví dụ:

Khi tác động cấp IN 0 -> 1 timer sẽ bắt đầu đếm Q sẽ tác động từ khi IN chuyển trạng thái 0-> cho đến khi ET = PT

Khi ET = PT, Q sẽ chuyển từ 0 -> 1

Trang 37

2.2: TON:

- IN: Tác động timer bắt đầu hoạt động

- PT: Giá trị đặt ngưỡng thời gian

- Q: Chuyển trạng thái từ 0 - > 1 khi ET = PT

2.2.1: Ta có giản đồ thời gian:

Trang 39

2.3: TOFF:

- Q: Chuyển trạng thái từ 0 -> 1 khi IN chuyển từ 0 -> 1, Chuyển trạng thái từ 1 -> 0 khi

IN = 0 và ET = PT 2.3.1: Ta có giản đồ thời gian:

Trang 40

2.3.2: Ví dụ:

Khi tác động IN từ 0 -> 1 Q sẽ chuyển từ 0 -> 1

Trang 41

2.4: TONR:

Trang 42

- R: Khi timer đếm reset giá trị đếm bằng 0(ET=0)

- ET: Giá trị đếm tức thời

- Q: Chuyển trạng thái từ 0 -> 1 Khi ET = PT

Lưu ý: TONR hoạt động như TON nhưng có lưu lại giá trị khi đếm IN chuyển trạng thái từ 1

Trang 43

Mô tả hoạt động:

Khi tác động S1 bơm 1 chạy 5s, sau đó tắt Sauk hi bơm 1 tắt Bơm 2 chạy 5s, sau đó tắt Bơm

2 tắt bơm 1 lại hoạt động theo 1 vòng tuần khoản luân phiên đến khi dừng S1

Trang 44

Khi có s2 tác đông cả 2 bơm cùng chạy s2 dừng lại tiếp tục luân phiên

Trang 45

Bài tập:

Bài tập: Bài toán điều khiển đèn giao thông tại một ngã tư có hiển thị trên HMI

Trang 46

Bài giải:

Gắn tag cho Button và LAMP trên HMI

Bảng địa chỉ PLC

Lập trình

Trang 47

Trang 48

Giám sát hoạt động

Trang 49

https://www.youtube.com/watch?v=jqnTkv9gA0w&t=137s

Trang 50

Bài: 5 Bộ đếm Counter

Giới thiệu chung

S7 1200 có 3 loại Counter đếm CTU, CTD, CTUD

2.1: CTU bộ counter đếm lên 1 đơn vị

- CU: Khi tác động 1 xung 0~1 có thể lấy lệnh bắt xung sườn lên, xuống hoặc các tiếp điểm bình thường Counter CTU sẽ đếm lên 1 đơn vị

- R: khi R được tác động từ 0 ~ 1 thì giá trị đếm của CTU = 0

- PV: Đặt giá trị ngưỡng đếm cho tác động Q(QU)

- CV: Giá trị đếm của Counter

- Nếu CV >= PV thì C1.QU được tác động

- Lưu ý giá trị của Couter(CV) có thể vượt qua giá trị của PV tối đa theo kiểu dữ liệu đặt 2.2: Ví dụ:

Trang 51

Khi giá trị CV >= PV C1.QU sẽ tác động

Khi tác động reset giá trị đếm về CV = 0

Trang 52

2.3: CTD bộ counter đếm xuống 1 đơn vị

- CD: Khi tác động xung từ 0~1 có thể lấy lệnh bắt xung sườn lên, xuống hoặc các tiếp điểm bình thường Counter CTD sẽ đếm xuống 1 đơn vị

- LD: khi tác động xung từ 0 ~ 1 Giá trị đếm của counter sẽ trả về giá trị bằng PV

- PV: là giá trị đặt ngưỡng của Counter

- Q: khi giá trị của CTU CV = 0 thì Q(C1.QD) sẽ lên 1

Lưu ý giá trị đếm của của CTD có thể CV <0 tối đa theo kiểu giá trị đặt

Trang 53

2.4: CTUD: Bộ đếm counter đếm lên, xuống

- CU: Khi tác động 1 xung 0~1 có thể lấy lệnh bắt xung sườn lên, xuống hoặc các tiếp điểm bình thường Counter CTU sẽ đếm lên 1 đơn vị

- CD: Khi tác động xung từ 0~1 có thể lấy lệnh bắt xung sườn lên, xuống hoặc các tiếp điểm bình thường Counter CTD sẽ đếm xuống 1 đơn vị

- R: khi R được tác động từ 0 ~ 1 thì giá trị đếm của CTU = 0

- LD: khi tác động xung từ 0 ~ 1 Giá trị đếm của counter sẽ trả về giá trị bằng PV

- PV: là giá trị đặt ngưỡng của Counter

- Q: khi giá trị của CTU CV = 0 thì Q(C1.QD) sẽ lên 1

- CTUD là kết hợp của CTU và CTD

Bài tập:

- Đếm số lần sáng của đèn và hiển thị lên màn hình

Ta có màn hình sau

Trang 54

Gắn tag cho Button, I/O Field

Lập trình

Bảng địa chỉ tag

Chương trình chính

Trang 55

Trang 57

https://www.youtube.com/watch?v=vnQTX0dINBs

Trang 58

Bài: 6 Lệnh toán học, lệnh so sánh

Lệnh toán học

- Đối với S7 1200 có đầy đủ tất cả các lệnh +, -, * , / , sin , cos, tan,…

- Những lệnh sử dụng chủ yếu là cộng ADD(+), trừ Sub(-), nhân Mul(*), chia Div(/),…

- Đặc biệt Tia Portal có thêm chức năng Caculate có thể tự do thiết lập các công thức

1.1: Lệnh cộng(ADD):

- chọn dữ liệu cộng:

- EN: Khi tác động xung từ 0 ~ 1 OUT = IN1 + IN2

- Ví dụ:

Trang 59

Trang 60

1.3: Lệnh nhân(MUL):

- Chọn dữ liệu nhân:

- EN: khi tác động mức 1 vào EN giá trị từ OUT = 0 sau khi nhân OUT = IN1 * IN2

- Ví dụ:

Trang 61

1.4: Lệnh chia lấy phần nguyên(DIV):

- Chọn dữ liệu chia:

- EN: khi tác động xung từ 0 - > OUT = IN1 / IN2 (chia lấy phần nguyên trừ real)

- Ví dụ:

Khi tác động EN từ 0 -> 1 mw10 = 2

Trang 62

1.5: Lệnh chia lấy phần dư (MOD)

- Chọn dữ liệu chia:

- EN: khi tác động xung từ 0 -> 1 OUT = IN1 mod IN2 chia lấy phần dư

- Ví dụ:

Trang 63

- Phép so sánh đúng bước tiếp theo sau nó sẽ được tác động

- Phép so sánh sai giữ nguyên trạng thái

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	14,4 MB