Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU PHẦN MỀM S7-200 PC ACCESS TP.HỒ CHÍ MINH 6/2015 GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU S7-200 PC ACCESS S7-200 PC ACCESS dùng luận văn với mục đích kết nối S7-200 Wincc, để làm điều ta cần tìm hiểu cách cài đặt sử dụng Cài đặc S7-200 PC Access : Các bước thực hiện: Trên Taskbar, chọn All Programs > Run Hộp thoại Run xuất hiện, chọn nút Browse Hộp thoại Browse xuất hiện, chọn đường dẫn đến chương trình cài đặt Chọn file Setup, nhấp Open để mở GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Hộp thoại Run xuất hiện, nhấp OK Hộp thoại Choose Setup Language xuất hiện, chọn ngôn ngữ English, nhấp OK Vệt sáng xuất lan dần qua phải hộp thoại cho biết chương trìng cài đặt GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Hộp thoại InstallShield Wizard xuất hiện, nhấp Next tiếp tục cài đặt Hộp thoại xuất hiện, chọn Yes GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Hộp thoại hiển thị đường dẫn cài đặt chương trình Nếu muốn thay đổi đường dẫn chọn nút Browse Ở ta giữ nguyên đường dẫn mặc định, Nhấp Next Vệt sáng xuất lan dần từ trái sang phải cho biết trình cài đặt tiến hành Bảng SIMATIC Device Drivers Setup xuất Sau vệt sáng chạy xong, hộp thoại Set PG/PC Interface xuất hiện, nhấp OK GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Hộp thoại InstallShield Wizard xuất hiện, nhấp Finish kết thúc trình cài đặt Cách sử dụng S7-200 PC Access : 2.1 Tạo kết nối cho PLC : Trong S7-200 PC Access với trợ giúp OPC bao gồm biến đối tượng : - PLC - Folder ( không cần thiết) - Item Khi tạo dự án mới, việc kết nối PLC phải làm trước với hai bước sau: 2.1.1 Thiết lập cấu hình giao tiếp : Khởi động S7-200 PC Access, tù Taskbar chọn Start > Simatic > S7-200 PC Access Mở dự án mới, chọn File > New, cửa sổ Unititled- S7-200 PC Access xuất GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Nhấp phải vào Microwin chọn PG/PC Interface Cửa sổ Set PG/PC Interface xuất Nhấp chọn PC/PPI cable(PPI), chọn Properties, xuất hộp thoại Properties – PC/PPI cable GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Chọn địa tốc độ truyền cho S7-200 PC Access , thông thường để mặc định trên, Ở mục Local connection chọn cổng COM cần kết nối với PLC Sau nhấn Ok để chấp nhận 2.1.2 Thiết lập cấu hình cho PLC : Trên cửa sổ làm việc S7-200 PC Access, nhấp phải Microwin chọn New PLC GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Cửa sổ PLC Properties xuất hiện, mục Name nhập vào tên PLC cần làm việc, chọn tên PLC1 Ở mục Netwok Address cần phải chọn số phù hợp với địa cấu hình PLC dự án Step –Micro/Win, thông thường S7-200 mặc định với số 2.2 Tạo mục Item : Nhấp phải vào mục PLC1 chọn New, chọn item Hộp thoại Item properties xuất hiện, mục Name nhập tên theo dự án tạo S7200, mục Address nhập địa vùng nhớ, ngõ vào ngõ phù hợp với dự án mà ta thiết lập S7-200, sau nhấp ok để chấp nhận Cụ thể trình bày chương GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Sau nhấn Ok ta kết sau, tương tự ta tạo thêm nhiều Item khác Sau nhấp chuột chọn item vừa tạo kéo rê thả vào vùng Test Client 2.3 Chạy thử, kiểm tra : Nhấp chọn Status > Start test Client Nếu thấy cột Qualty chuyển từ Bad sang Good việc kết nối thành công GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 ( SIEMENS) Giới thiệu tổng quát họ PLC S7  Họ PLC S7 họ PLC mạnh, tốc độ xử lý cao, khả quản lý nhớ tốt, kết nối mạng công nghiệp  Hiện họ PLC S7 gốm có S7-200, S7-300, S7-400  Mỗi hệ PLC lại có nhiều chủng loại CPU khác  Đối với PLC S7, thực phép toán lo6gic, đếm, định thời, thực toán phức tạp thực truyền thông với thiết bị khác Một số thông số kỹ thuật S7-200 CPU22X Đặc trưng kỹ thuật PLC S7-200 CPU 224 2.1 Địa vùng nhớ S7-200 CPU 224 :           Đầu vào ( Input ) : I0.0→ I0.7; I1.0 → I1.5 Đầu ( Output ) : Q0.0 → Q0.7; Q1.0 → Q1.1 Bộ đệm ảo đầu vào I0.0 → I15.7 ( 128 đầu vào ) Bộ đệm ảo đầu : Q0.0 → Q15.7 ( 128 đầu ) Đầu vào tương tự : AIW0 → AIW62 Đầu tương tự : AQW0 → AQW62 Vùng nhớ V : VB0 → VB5119 Vùng nhớ L ( địa phương ) : LB0 → LB63 Vùng nhớ M : M0.0 → M31.7 Vùng nhớ SM: SM0.0→ 549.7 SM0.0 → SM29.7 ( read – only )  Vùng nhớ Timer : T0 → T225 GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp        T.S Nguyễn Việt Anh Vùng nhớ Counter:C0 → C255 Vùng nhớ đếm tốc độ cao: HC0 → HC5 Vùng nhớ trạng thái ( Logic ) : S0.0 → S31.7 Vùng nhớ ghi tổng: AC0 → AC3 Khả quản lý Label: → 255 Khả quản lý chương trình con: → 63 Khả mở rộng chương trình ngắt: → 127 2.2 Cấu hình vào S7-200 CPU224 AC / DC / RELAY:  Các module mở rộng S7-200 CPU224 GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Những khái niệm sở PLC S7-200 : 3.1 khái niệm vòng quét PLC : a) Đọc liệu đầu vào: Đọc trạng thái vật lý ( Input ) vào đệm ảo ( IR – Input Register ) GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh b) Thực thi chương trình: CPU đọc liệu từ IR, thực chương trình phần mềm, kết dược lưu lại vùng nhớ thích hợp đệm ảo đầu ( OR – Output Register ) c) Xử lý yêu cầu truyền thông ( Option ) : có yêu cầu truyền thông xử lý ngắt d) Tự chuẩn đoán lỗi: CPU kiểm tra lỗi hệ điều hành Rom, vùng nhớ trạng thái làm việc module mở rộng e) Xuất kết đầu : CPU đọc kết từ OR, xuất kết cổng vật lý Một số lưu ý :  Đầu vào số : + Nếu không dùng tính I ( Immediately ) liệu đầu vào cập nhật đệm ảo + Nếu dùng tính này, chương trình bỏ qua đệm ảo  Đầu vào tương tự : + Nếu bỏ qua tính lọc tương tự, chương trình lấy trực tiếp liệu cổng vật lý + Nếu dùng tính này, chương trình đọc giá trị lưu lại Mô tả vòng quét : + Mỗi vòng quét PLC từ 3ms – 10ms, tùy thuộc vào số lượng kiểu lệnh viết chương trình Thay đổi mức logic đầu vào 1/Thời cập nhật đệmđầuvào 2/ Thời gian thực thi chương trình 3/ Thời gian xuất kết cổng vật lý GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh 3.2 Truy cập liệu vùng nhớ S7-200 : 3.2.1 Truy cập liệu trực tiếp : a Truy cập theo bit : b Truy cập theo byte : c Truy cập theo Word ( từ ): GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh d Truy cập theo Double Word ( từ kép ): 3.2.2 Phân chia vùng nhớ S7-200 : a Vùng đệm ảo đầu vào ( I ; I0.0- I15.7 ):  CPU truy cập đầu vào vật lý đầu chu kỳ quét ghi liệu vào đệm ảo  Định dạng truy cập : b Vùng đệm ảo đầu ( Q ; Q0.0-Q15.7 ):  Cuối chu kỳ quét, CPU S7-200 truy cập liệu từ đệm ảo xuất đầu vật lý  Định dạng truy cập : c Vùng nhớ biến ( V ; VB0-VB5119):  Vùng nhớ thường để lưu kết trung gian chương trình  Định dạng truy cập : d Vùng nhớ bít ( M ; M0.0-M31.7 ):  Vùng nhớ thường để lưu kết trung gian thao tác thông tin điều khiển khác  Định dạng truy cập : GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh e Vùng nhớ đếm tốc độ cao ( HC ; HC0-HC5)  Bộ đếm tốc độ cao hoạt động đọc lập với chu kỳ quét PLC Current value giá trị đếm 32 bit có dấu, giá trị đọc gán địa dạng Double Word  Định dạng truy cập : f Vùng nhớ thời gian ( T ; T0-T255):  Vùng nhớ dùng cho thời gian S7-200 Đối với Timer có hai hình thức truy cập vùng nhớ, truy cập theo Timer bit Current Value  Định dạng truy cập :  Tùy theo lệnh sử dụng chương trình mà cho phép ta truy cập theo Timer bit hay Current value g Vùng nhớ đếm ( C ; C0-C255 ):  Vùng nhớ dùng cho đếm S7-200 Đối với Counter có hai hình thức truy cập vùng nhớ, truy cập theo Counter bit Current Value  Định dạng truy cập :  Tùy theo lệnh sử dụng chương trình mà cho phép ta truy cập theo Counter bit hay Current Value h Vùng nhớ ghi tổng ( AC ; AC0-AC3 ):  Thanh ghi tổng thường dùng để truyền tham số vào cho thủ tục, lưu trữ kết trung gian phép tính  Định dạng truy cập : GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh m Vùng nhớ đặc biệt ( SM ) :  Vùng nhớ cung cấp bit truyền thông CPU chương trình Các bit dùng để lựa chọn điều khiển số chức đặc biệt CPU S7-200  Định dạng truy cập : n Vùng nhớ trạng thái điều khiển ( S ) :  Vùng nhớ dùng cần lập chương trình theo logic điều khiển  Định dạng truy cập : k Vùng nhớ đầu vào tương tự ( AL ):  S7-200 chuyển giá trị tương tự thành giá trị số có độ lớn 16 bit Do độ lớn liệu truy cập từ, mặt khác truy cập đầu vào tương tự luon sử dụng định dạng theo từ, địa byte cao số chẳn Ví dụ ALW0,ALW2, ALW4 Giá trị đầu vào analog dạng đọc  Định dạng truy cập : GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh l Vùng nhớ đầu tương tự ( AQ ):  S7-200 chuyển giá trị số có độ lớn 16 bít thành giá trị tương tự dạng dòng điện điện áp tỷ lệ với giá trị số Do độ lớn liệu chuyển đỏi từ, nên địa byte cao số chẵn Ví dụ AQW0, AQW2, AQW4 Giá trị đầu analog dạng ghi  Định dạng truy cập: 3.2.3 Truy cập liệu gián tiếp thông qua trỏ: a Con trỏ ( Pointer ) : ô nhớ có kích thước từ kép ( double word ) chứa địa ô nhớ khác Khi ta truy cập vào ô nhớ trỏ có nghĩa ta đọc địa ô nhớ mong muốn  Có vùng nhớ S7-200 cho phép dùng làm trỏ : V, L, AC1, AC2, AC3  S7-200 cho phép dùng trỏ để truy cập địa nhớ sau: I, Q, V, M, S, T ( current value ) , C ( current value )  S7-200 không cho phép dùng trỏ để truy cập địa nhớ AL, AQ, HC, SM, L địa dạng bit  Khi sử dụng cách truy cập liệu thông qua trỏ, S7-200 sử dụng ký tự & * + Ký tự &: Dùng để khởi tạo trỏ - Ví dụ : MOVD & VB200, AC1 - Chuyển địa VB200 ( không chuyển nội dung ) vào ghi AC1 Thanh ghi AC1 trở thành trỏ + Ký tự * : Dùng để truy cập nội dung ô nhớ có địa chứa trỏ - Ví dụ : MOVB *AC1, VB200 - Chuyển nội dung ô nhớ có địa lưu trỏ AC1 vào ô nhớ có địa VB200 Ví dụ : GVHD : PGS.TS CAO MINH Luận văn tốt nghiệp T.S Nguyễn Việt Anh Để truy cập nội dung ô nhớ VW202 : b Lưu ý : Để thay đổi nội dung trỏ :  Sử dụng lệnh tăng +D ( Tăng từ kép, trỏ ghi 32 bit)  Nếu truy cập theo byte : Tăng nội dung trỏ lên  Nếu truy cập theo word : Tăng nội dung trỏ lên  Nếu truy cập theo double word: Tăng nội dung trỏ lên 4 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình : Trong S7-200 cho phép lựa chọn ngôn ngữ lập trình :  Ngôn ngữ LADDER ( LAD )  Ngôn ngữ STL  Ngôn ngữ FBD Ba ngôn ngữ mặt hình thức chuyển đổi lẫn cho Việc lựa chọn ngôn ngữ lập trình tùy theo thói quen, sở thích kinh nghiệm người sử dụng 4.1 Ngôn ngữ LADDER :  Là ngôn ngữ lập trình đồ họa dựa sở sơ đồ trang bị điện, việc kết nối lập trình đồ họa giống với việc thiết lập sơ đồ relay- contactor Một chương GVHD : PGS.TS CAO MINH