GIỚI THIỆU PLC S7-1200 Giới thiệu chung PLC S7-1200 1.1 Khái niệm chung PLC s7-1200 Năm 2009, Siemens dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay dần cho S7-200 So với S7-200 S7-1200 có tính trội: -S7-1200 dòng điều khiển logic lập trình (PLC) kiểm sốt nhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, tập lệnh mạnh làm cho có giải pháp hồn hảo cho ứng dụng sử dụng với S7-1200 -S7-1200 bao gồm microprocessor, nguồn cung cấp tích hợp sẵn, đầu vào/ra (DI/DO) -Một số tính bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào CPU chương trình điều khiển: +Tất CPU cung cấp bảo vệ password chống truy cập vào PLC +Tính “know-how protection” để bảo vệ block đặc biệt -S7-1200 cung cấp cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet TCP/IP Ngồi bạn dùng module truyền thong mở rộng kết nối RS485 RS232 -Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 Step7 Basic Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình FBD, LAD SCL Phần mềm tích hợp TIA Portal 11 Siemens -Vậy để làm dự án với S7-1200 cần cài TIA Portal phần mềm bao gồm mơi trường lập trình cho PLC thiết kế giao diện HMI 1.2 Các module hệ PLC S7-1200 1.2.1 Giới thiệu module CPU Các module CPU khác có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, nhớ chương trình khác nhau… PLC S7-1200 có loại sau: 1.2.2 Sign board PLC SIMATIC S7-1200 Sign board: SB1223 DC/DC -Digital inputs / outputs -DI x 24 VDC 0.5A -DO 2x24 VDC 0.5A Sign boards : SB1232AQ - Ngõ analog -AO x 12bit -+/- 10VDC, – 20mA Cards ứng dụng: -CPU tín hiệu để thích ứng với ứng dụng -Thêm điểm kỹ thuật số I/O tương tự với CPU yêu cầu ứng dụng -Kích thước CPU khơng thay đổi 1.2.3 Module xuất nhập tín hiệu số 1.2.4 Module xuất nhập tín hiệu tương tự 1.2.5 Module truyền thông Làm việc với phần mềm Tia Portal 2.1 Giới thiệu SIMATIC STEP Basic – tích hợp lập trình PLC HMI Step basic hệ thống kỹ thuật đồng đảm bảo hoạt động liên tục hồn hảo Một hệ thống kỹ thuật Thơng minh trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật cấu hình mạng, lập trình, chẩn đốn nhiều Lợi ích với người dùng: -Trực quan : dễ dàng để tìm hiểu dễ dàng để hoạt động -Hiệu : tốc độ kỹ thuật -Chức bảo vệ : Kiến trúc phần mềm tạo thành sở ổn định cho đổi tương lai 2.2 Kết nối qua giao thức TCP/IP -Để lập trình SIMATIC S7-1200 từ PC hay Laptop cần kết nối TCP/IP -Để PC SIMATIC S7-1200 giao tiếp với nhau, điều quan trọng địa IP hai thiết bị phải phù hợp với 2.3 Cách tạo Project Bước 1: từ hình desktop nhấp đúp chọn biểu tượng Tia Portal V11 Bước : Click chuột vào Create new project để tạo dự án Bước : Nhập tên dự án vào Project name sau nhấn create Bước : Chọn configure a device Bước : Chọn add new device Bước : Chọn loại CPU PLC sau chọn add Bước : Project 2.4 TAG PLC / TAG local Tag PLC -Phạm vi ứng dụng : giá trị Tag sử dụng khối chức PLC -Ứng dụng : binary I/O, Bits of memory -Định nghĩa vùng : Bảng tag PLC -Miêu tả : Tag PLC đại diện dấu ngoặc kép Tag Local -Phạm vi ứng dụng : giá trị ứng dụng khối khai báo, mơ tả tương tự sử dụng khối khác cho mục đích khác -Ứng dụng : tham số khối, liệu static khối, liệu tạm thời -Định nghĩa vùng : khối giao diện -Miêu tả : Tag đại diện dấu # Sử dụng Tag hoạt động -Layout : bảng tag PLC chứa định nghĩa Tag số có giá trị CPU Một bảng tag PLC tự động tạo cho CPU sử dụng project -Colum : mơ tả biểu tượng nhấp vào để di chuyển vào hệ thống kéo nhả lệnh chương trình -Name : khai báo sử dụng lần CPU -Data type : kiểu liệu định cho tag -Address : địa tag -Retain : khai báo tag lưu trữ lại -Comment : comment miêu tả tag Nhóm tag : tạo nhóm tag cách chọn add new tag table Tìm thay tag PLC Ngồi có số chức sau: -Lỗi tag -Giám sát tag plc -Hiện / ẩn biểu tượng -Đổi tên tag : Rename tag -Đổi tên địa tag : Rewire tag -Copy tag từ thư viện Global Làm việc với trạm PLC 3.1 Quy định địa IP cho module CPU IP TOOL thay đổi IP address PLC S7-1200 cách Phương pháp thích hợp tự động xác định trạng thái địa IP : -Gán địa IP ban đầu : Nếu PLC S7-1200 khơng có địa IP, IP TOOL sử dụng chức thiết lập để cấp phát địa IP ban đầu cho PLC S71200 -Thay đổi địa IP : địa IP tồn tại, công cụ IP TOOL sửa đổi cấu hình phần cứng (HW config) PLC S7-1200 3.2 Đổ chương trình xuống CPU Đổ từ hình soạn thảo chương trình cách kích vào biểu tượng download cơng cụ hình Chọn cấu hình Type of the PG/PC interface PG/PC interface hình sau nhấn chọn load www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A Trạng Điều kiện Lệnh thái ENO GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Tất Khơng có lỗi Kết vượt q phạm vi Real/LReal hợp SQR lệ Kết (OUT) Kết hợp lệ + INF IN +/– NaN (không phải số) + NaN IN âm – NaN IN +/– INF hay +/– NaN +/– INF hay +/– NaN IN 0, số âm, – INF hay – NaN – NaN IN + INF hay + NaN + INF hay + NaN SQRT LN Kết vượt phạm vi Real/LReal hợp EXP SIN, COS, TAN lệ IN +/– NaN +/– NaN IN +/– INF hay +/– NaN +/– INF hay +/– NaN IN nằm phạm vi hợp lệ từ – đến + ASIN, ACOS + INF + NaN IN +/– NaN +/– NaN ATAN IN +/– NaN +/– NaN FRAC IN +/– INF hay +/– NaN + NaN IN1 + INF IN2 – INF + INF + NaN IN2 IN1 âm hay – INF EXPT Real/ LReal; – INF với trường hợp khác IN1 hay IN2 +/– NaN + NaN IN1 IN2 (chỉ) Real/LReal + NaN CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Trang 5-42 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI 5.1.6 Di chuyển Các lệnh di chuyển di chuyển khối Ta sử dụng lệnh di chuyển để chép phần tử liệu đến địa nhớ chuyển đổi từ kiểu liệu sang kiểu khác Dữ liệu nguồn không bị thay đổi trình di chuyển  MOVE: chép phần tử liệu lưu trữ địa xác định đến địa  MOVE_BLK: di chuyển ngắt mà chép khối phần tử liệu đến địa  UMOVE_BLK: di chuyển không ngắt mà chép khối phần tử liệu đến địa MOVE Thông số IN OUT Kiểu liệu Miêu tả SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Byte, Word, DWord, Char, Array, Struct, DTL, Time SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Byte, Word, DWord, Char, Array, Struct, DTL, Time Địa nguồn Địa đích MOVE_BLK, UMOVE_BLK Thông số IN COUNT OUT Kiểu liệu Miêu tả SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, Byte, Địa Word, DWord UInt SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, Byte, Word, DWord CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH bắt đầu nguồn Số lượng phần tử liệu để chép Địa bắt đầu đích Trang 5-43 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Lƣu ý Các quy tắc hoạt động chép liệu:  Để chép kiểu liệu Bool, sử dụng SET_BF, RESET_BF, R, S cuộn dây ngõ (LAD)  Để chép kiểu liệu đơn lẻ, sử dụng MOVE  Để chép mảng kiểu liệu bản, sử dụng MOVE_BLK hay UMOVE_BLK  Để chép cấu trúc, sử dụng MOVE  Để chép chuỗi, sử dụng S_CONV  Để chép ký tự đơn lẻ chuỗi, sử dụng MOVE  Lệnh MOVE_BLK UMOVE_BLK dùng để chép mảng hay cấu trúc đến vùng nhớ I, Q hay M Lệnh MOVE chép phần tử liệu đơn lẻ từ địa nguồn xác định thơng số IN đến địa đích xác định thông số OUT Lệnh MOVE_BLK UMOVE_BLK có thơng số thêm vào COUNT Thơng số COUNT có phần tử liệu chép Số lượng byte phần tử chép phụ thuộc vào kiểu liệu gán cho tên gắn nhãn thông số IN OUT bảng gắn nhãn PLC Các lệnh MOVE_BLK UMOVE_BLK khác cách thức mà ngắt thực hiện:  Các kiện ngắt đƣợc xếp hàng đƣợc xử lý suốt việc thực thi MOVE_BLK Sử dụng lệnh MOVE_BLK liệu địa di chuyển đích khơng sử dụng bên chương trình OB ngắt, sử dụng liệu đích khơng bắt buộc phải quán Nếu hoạt động MOVE_BLK bị ngắt, phần tử liệu sau di chuyển hồn tất qn địa đích Hoạt động MOVE_BLK khôi phục lại sau thực thi OB ngắt hoàn tất CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Trang 5-44 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI  Các kiện ngắt đƣợc xếp hàng không đƣợc xử lý thực thi UMOVE_BLK hoàn tất Sử dụng lệnh MOVE_BLK hoạt động di chuyển phải hoàn tất liệu đích quán, trước thực thi chương trình OB ngắt ENO ln ln theo thực thi lệnh MOVE Trạng thái ENO Điều kiện Khơng có lỗi Kết Tất phần tử COUNT chép thành công Cả phạm vi nguồn (IN) hay Các phần tử phù hợp phạm vi đích (OUT) vượt chép Các phần tử lẻ khơng vùng nhớ có sẵn CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH chép Trang 5-45 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHÔI Các lệnh lấp đầy Ta sử dụng lệnh FILL_BLK UFILL_BLK sau:  FILL_BLK: lệnh lấp đầy ngắt lấp đầy phạm vi địa phần tử liệu xác định  UFILL_BLK: lệnh lấp đầy không ngắt lấp đầy phạm vi địa phần tử liệu xác định Thông số IN COUNT OUT Kiểu liệu SInt, Int, DInt, USInt, UDInt, Real, Byte, Word, DWord USInt, UInt SInt, Int, DInt, USInt, UDInt, Real, Byte, Word, DWord Miêu tả Địa nguồn liệu Số lượng phần tử liệu để chép Địa đích liệu Lƣu ý: Các quy tắc việc thực thi lắp đầy  Để lấp đầy với kiểu liệu Bool, sử dụng SET_BF, RESET, R, S, hay cuộn dây ngõ (LAD)  Để lấp đầy với kiểu liệu đơn lẻ, sử dụng MOVE  Để lấp đầy với mảng kiểu liệu bản, sử dụng FILL_BLK hay UFILL_BLK  Để lấp đầy ký tự đơn lẻ chuỗi, sử dụng MOVE  Các lệnh FILL_BLK UFILL_BLK sử dụng để lấp đầy mảng vùng nhớ I, Q, hay M CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Trang 5-46 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Các lệnh FIll_BLK UFILL_BLK chép phần tử liệu nguồn IN đến đích địa ban đầu xác định thơng số OUT Tiến trình chép lặp lại khối địa kế cận lấp đầy số lượng với thông số COUNT Các lệnh FILL_BLK UFILL_BLK khác cách thức mà ngắt thực hiện:  Các kiện ngắt đƣợc xếp hàng đƣợc xử lý suốt việc thực thi FILL_BLK Sử dụng lệnh FILL_BLK liệu địa đích di chuyển khơng sử dụng bên chương trình OB ngắt, sử dụng liệu đích khơng buộc phải qn  Các kiện ngắt đƣợc xếp hàng không đƣợc xử lý thực thi UFILL_BLK hoàn tất Sử dụng lệnh UFILL_BLK hoạt động di chuyển phải hồn tất liệu đích qn, trước thực thi chương trình OB ngắt Trạng thái ENO Điều kiện Khơng có lỗi Phạm vi đích (OUT) vượt q vùng nhớ có sẵn CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Kết Phần tử IN chép thành công đến tất đích đến COUNT Các phần tử phù hợp chép Các phần tử lẻ không chép Trang 5-47 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A 5.1.6.1 GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Lệnh tráo đổi Ta sử dụng lệnh SWAP để đảo ngược trật tự byte cho phần tử liệu byte byte Không có thay đổi thực đến trật tự bit phạm vi byte ENO luôn nhận giá trị “TRUE” theo thực thi lệnh SWAP Ta nhấp vào phía tên hộp chọn kiểu liệu từ trình đơn thả xuống Thơng số Kiểu liệu IN Word, DWord Các byte liệu xếp IN OUT Word, DWord Đảo ngược byte liệu xếp OUT Địa Miêu tả Ví dụ: thơng số IN = MB0 Ví dụ: thông số OUT = MB4 trƣớc thực thi SWAP sau thực thi SWAP MB0 MB1 MB4 MB5 12 34 34 12 Word MSB LSB MSB LSB Địa MB0 MB MB2 MB3 MB4 MB5 MB6 MB7 12 34 56 78 78 56 34 12 LSB MSB W#16#1234 DW#16#12345678 DWord MSB CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH LSB Trang 5-48 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI 5.1.7 Chuyển đổi Lệnh chuyển đổi Ta sử dụng lệnh CONVERT để chuyển đổi phần tử liệu từ kiểu liệu sang kiểu liệu khác Ta nhấp vào phía tên hộp chọn kiểu liệu IN OUT từ danh sách thả xuống Sau ta lựa chọn kiểu liệu để chuyển đổi, danh sách chuyển đổi có khả cho thấy danh sách thả xuống chuyển đổi đến Những chuyển đổi từ/đến BCD16 bị hạn chế kiểu liệu Int Những chuyển đổi từ/đến BCD32 bị hạn chế kiểu liệu DInt Ta nhấp vào phía tên hộp chọn kiểu liệu từ trình đơn thả xuống Thơng số IN OUT Kiểu liệu Miêu tả SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Byte, Word, DWord, Real, LReal, BCD16, BCD32 Giá trị IN SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Byte, Giá trị IN chuyển đổi Word, DWord, Real, LReal, BCD16, BCD32 Trạng thái Miêu tả ENO sang kiểu liệu Kết OUT Khơng có lỗi Kết hợp lệ IN +/– INF hay +/– NaN +/– INF hay +/– NaN Kết vượt phạm vi hợp lệ OUT đặt byte có trọng kiểu liệu OUT CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH số thấp IN Trang 5-49 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Các lệnh làm tròn cắt bỏ Lệnh ROUND chuyển đổi số thực thành số nguyên Phần phân số số thực làm tròn đến giá trị số nguyên gần (IEEE – làm tròn đến gần nhất) Nếu số thực nằm xác vùng số nguyên số thực làm tròn đến số ngun chẵn Ví dụ: ROUND(10,5) = 10 ROUND(11,5) = 12 Lệnh TRUNC chuyển đổi số thực thành số nguyên Phần phân số số thực cắt bỏ thành (IEEE – làm tròn thành 0) Thơng số IN Kiểu liệu Ngõ vào dấu phẩy động Real, LReal SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, OUT LReal Trạng thái ENO Miêu tả Miêu tả Ngõ làm tròn hay cắt bỏ Kết OUT Khơng có lỗi Kết hợp lệ IN +/– INF hay +/– NaN +/– INF hay +/– NaN CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Trang 5-50 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Các lệnh CEIL FLOOR Lệnh CEIL chuyển đổi số thực thành số nguyên nhỏ lớn hay số thực (IEEE – làm tròn đến dương vơ cùng) Lệnh FLOOR chuyển đổi số thực thành số nguyên lớn nhỏ hay số thực (IEEE – làm tròn đến âm vô cùng) Thông số IN Kiểu liệu Miêu tả Ngõ vào dấu phẩy động Real, LReal SInt, Int, DInt, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal Ngõ chuyển đổi OUT Trạng thái ENO Miêu tả Kết OUT Khơng có lỗi Kết hợp lệ IN +/– INF hay +/– NaN +/– INF hay +/– NaN CHƢƠNG 5: TẬP LỆNH LẬP TRÌNH Trang 5-51 www.TuDongHoaVietNam.net ĐỒ ÁN HỌC PHẦN 2A 5.1.7.1 GVHD: ThS HỒNG ĐÌNH KHƠI Các lệnh định tỷ lệ chuẩn hóa Các lệnh định tỷ lệ chuẩn hóa Lệnh SCALE_X định tỷ lệ thơng số số thực chuẩn hóa VALUE, với (0,0