137
Đồ Án 2 2012 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đồ án này nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: Thầy Trần Quang Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm chúng em thực hiện tốt đồ án này trong khoảng thời gian ngắn nhất. Quý các thầy cô trong khoa Công nghệ điện tử đã truyền đạt chúng em nhng kiến thc về chuyên môn và giúp chúng em đnh hưng theo sự hiểu biết và khả năng để chúng em thực hiện tốt đồ án “ phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng PLC và giám sát bằng wincc ”. Sau cùng là gửi lời cảm ơn ti gia đình và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm em trong quá trình thực hiện . I

Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Citation preview

Page 1: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đồ án này nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu

sắc đến:

Thầy Trần Quang Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm chúng em

thực hiện tốt đồ án này trong khoảng thời gian ngắn nhất.

Quý các thầy cô trong khoa Công nghệ điện tử đã truyền đạt chúng em

nhưng kiến thưc về chuyên môn và giúp chúng em đinh hương theo sự hiểu biết và

khả năng để chúng em thực hiện tốt đồ án “ phân loại sản phẩm theo chiều cao

dùng PLC và giám sát bằng wincc ”.

Sau cùng là gửi lời cảm ơn tơi gia đình và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ

nhóm em trong quá trình thực hiện .

I

Page 2: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

NHÂN XET CUA GIAO VIÊN HƯƠNG DÂN

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................

Tp.Hô Chi Minh, ngay...... thang...... năm 2012.

Giao viên hương dân

Trần Quang Vinh

II

Page 3: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

NHÂN XET CUA GIAO VIÊN PHẢN BIỆN

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

..................................................................................................................................

III

Page 4: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Mục Lục

Lời mở đầu............................................................................................................1

Chương 1: Tổng quan về plc.................................................................................2

1.1 PLC S7-200..................................................................................................2

1.1.1 Chưc năng PLC.......................................................................................2

1.1.2 Nguyên lý hoạt động của PLC................................................................2

1.1.3 Thiết bi I/O..............................................................................................6

1.1.4 Thời gian quét.........................................................................................7

1.1.5 Cấu hình phần cưng................................................................................8

1.1.6 Các vùng nhơ..........................................................................................11

1.1.7 Kết nối vơi máy tính...............................................................................15

1.2 Phần mềm Step 7 Micro/win.........................................................................17

1.2.1 Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7-200..............................17

1.2.2 Nhưng tập lệnh cơ bản của Step7 Micro/Win.........................................21

Chương 2: Phần mềm Wincc và phương pháp kết nối vơi PLC............................41

2.1 giơi thiệu phần mềm giao diện người máy Wincc (Siemens)......................41

2.2 Cấu hình Wincc............................................................................................43

2.2.1 Các loại project.......................................................................................43

2.2.2 Chưc năng Wincc Exphower..................................................................44

2.2.3 Chưc năng Graphics Designer................................................................49

2.2.4 tag logging...............................................................................................51

2.2.5 Cấu trúc Alarm logging...........................................................................56

2.3 Phần mềm PC access kết nối PLC và Wincc...............................................60

Chương 3: Mô hình phân loại sản phẩm................................................................68

IV

Page 5: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

3.1 Phần cưng.....................................................................................................68

3.2 Chưc năng của từng nút trên mô hình..........................................................69

3.3 Nguyên lý hoạt đông....................................................................................70

3.4 Cảm biến......................................................................................................71

3.5 Ưu khuyết điểm của mô hình.......................................................................76

3.5.1 Ưu điểm...................................................................................................76

3.5.2 Khuyết điểm............................................................................................76

Chương 4: Thực thi hệ thống điều khiển giám sát dây chuyền phân loại sản........77

4.1 chương trình cho PLC..................................................................................77

4.2 Lưu đồ thuật toán.........................................................................................78

4.3 Code PLC.....................................................................................................80

4.4 Lập giao diện mô phỏng trên Wincc............................................................91

4.5 Kết luận........................................................................................................91

Tài liệu tham khảo...................................................................................................92

V

Page 6: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Lời Mở Đầu

Ngày nay hệ thống điều khiển tự động không còn quá xa lạ vơi chúng ta. Nó

được ra đời từ rất sơm, nhằm đáp ưng được nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của

con người. Và đặc biệt trong sản xuất, công nghệ tự động rất phát triển và nó đã

giải quyết được rất nhiều vấn đề mà một người bình thường khó có thể làm được.

Ngày càng nhiều các thiết bi tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mưc độ hoàn hảo , sự

chính xác của các hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ưng nhu cầu sản xuất

về số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội. Vì vậy điều khiển tự

động đã trở thành một ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cưu và ưng dụng

của ngành điều khiển tự động vào lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt của con

người.

Bên cạnh đó PLC được ra đời và nó ngày càng phát triển vì nhưng tính năng

ưu việt mà nó có được. Từ khi PLC ra đời nó đã thay thế một số phương pháp cũ,

nhờ khả năng điều khiển thiết bi dễ dàng và linh hoạt dựa vào việc lập trình dựa

trên nhưng tập lênh logic cơ bản. Để tìm hiểu rõ hơn về PLC nhóm chúng em xin

chọn đề tài “ Mô hình phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng PLC và giám

sát bằng wincc ”.

Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm chúng em đã cố gắng tìm hiểu và học

hỏi. Nhưng do khả năng còn hạn chế nên có nhưng sai xót mong nhận được sự

thông cảm từ quý thầy cô.

1

Page 7: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Chương 1: tổng quan về plc

1.1. PLC S7-200

1.1.1. Chức năng PLC

PLC được nhiều hãng chế tạo, và mỗi hãng có nhiều họ khác nhau, và có nhiều

phiên bản trong mỗi họ, chúng khác nhau về tính năng và giá thành, phù hợp vơi

bài toán đơn giản hay phưc tạp. Ngoài ra còn có các bộ ghép mở rộng cho phép

ghép nhiều bộ PLC nhỏ để thực hiện các chưc năng phưc tạp, hay giao tiếp vơi

máy tính tạo thành một mạng tích hợp, việc thực hiện theo dõi, kiểm tra, điều

khiển một quá trình công nghệ phưc tạp hay toàn bộ một phân xưởng sản xuất.

Mặc dù vậy, một hệ thống điều khiển dùng bất cư loại PLC nào đều cũng có cấu

trúc như hình sau :

+ Ngõ vào dạng số: gồm hai trạng thái ON và OFF. Khi ở trạng thái ON thì

ngõ vào số được coi như ở mưc logic 1 hay mưc logic cao. Khi ở trang thái OFF

thì ngõ vào có thể được coi như ở mưc logic 0 hay mưc logic thấp.

+ Ngõ ra số: gồm hai trạng thái ON và OFF. Các ngõ ra này thường được

nối ra để điều khiển các cuộn dây contactor, đèn tín hiệu…

+ Thiết bi đầu vào: gồm các thiết bi tạo ra tín hiệu điều khiển thương là nút

nhấn, cảm biến.

1.1.2. Nguyên lý hoạt động của PLC

PLC là bộ điều khiển mà tùy thuộc vào người sử dụng nó có thể thực hiện một loạt

hay trình tự các sự kiện, các sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích

(hay còn gọi là cổng vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trể như thời

gian đinh thời hay các sự kiện được đếm. : CPU điều khiển các hoạt động bên

2

Page 8: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Power Supply

InputInterface

Central Processing Unit( CPU)

Memory

OutputInterface

Đ Án 2ồ 2012

trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chưa trong bộ nhơ, sau

đó sẽ thực hiện thư tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra.

Các trạng thái ngõ ra ấy được phát đến các thiết bi liên kết để thực thi. Và toàn bộ

các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giư

trong bộ nhơ.

Một khi một sự kiện được kích hoạt, thật sự là nó bật ON hay OFF thiết bi bên

ngoài hay còn gọi là thiết bi vật lý ( các thiết bi này gắn vào cổng ra của nó ) . Như

vậy chúng ta có thể hiểu rằng PLC là một bộ “điều khiển logic theo chương trình “.

Ta chỉ cần thay đổi chương trình cài đặt trong PLC là PLC có thể thực hiện được

các chưc năng khác nhau, điều khiển trong nhưng môi trường khác nhau.

Cấu trúc PLC có thể được phân thành các thành phần như hình vẽ:

- Đơn vị xử lý trung tâm: CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC.

Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chưa trong bộ nhơ, sau đó sẽ thực

hiện thư tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng

thái ngõ ra ấy được phát đến các thiết bi liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt

động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giư trong bộ

nhơ.

3

Page 9: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

-Hệ thống Bus: Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống

gồm nhiều đường tín hiệu song song:

+ Address Bus : Bus đia chỉ dùng để truyền đia chỉ đến các Module

khác nhau.

+ Data Bus : Bus dùng để truyền dư liệu.

+ Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu đinh thì và

điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC .

- Trong PLC các số liệu được trao đổi giưa bộ vi xử lý và các module vào ra

thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho

phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.

- Nếu một module đầu vào nhận được đia chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ

chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một đia chỉ byte của 8

đầu ra xuất hiện trên Address Bus, module đầu ra tương ưng sẽ nhận được dư liệu

từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình

hoạt động của PLC . Các đia chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ưng

trong một thời gian hạn chế.

- Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giưa CPU, bộ nhơ và I/O .

Bên cạnh đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung

này quyết đinh tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về đinh thời,

đồng hồ của hệ thống.

- Bộ nhớ:

4

Page 10: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

+ PLC thường yêu cầu bộ nhơ trong các trường hợp : Làm bộ đinh thời cho

các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chưc năng trong PLC như đinh

thời, đếm, ghi các Relay.

+ Mỗi lệnh của chương trình có một vi trí riêng trong bộ nhơ, tất cả mọi vi

trí trong bộ nhơ đều được đánh số, nhưng số này chính là đia chỉ trong bộ nhơ . Đia

chỉ của từng ô nhơ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm đia chỉ ở bên trong bộ vi xử lý.

Bộ vi xử lý sẽ giá tri trong bộ đếm này lên một trươc khi xử lý lệnh tiếp theo. Vơi

một đia chỉ mơi , nội dung của ô nhơ tương ưng sẽ xuất hiện ở đấu ra, quá trình

này được gọi là quá trình đọc . Bộ nhơ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch

bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chưa 2000 - 16000 dòng lệnh , tùy theo loại

vi mạch. Trong PLC các bộ nhơ như RAM, EPROM đều được sử dụng .

+ RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay

xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bi mất nếu nguồn điện nuôi

bi mất . Để tránh tình trạng này, các PLC đều được trang bi một pin khô, có khả

năng cung cấp năng lượng dự trư cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực

tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hương hiện nay

dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lơn .

+ EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhơ mà

người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chư không ghi nội dung vào được. Nội

dung của EPROM không bi mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã

được nhà sản xuất nạp và chưa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn

mở rộng bộ nhơ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG

(Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM.

+ EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

liên kết vơi nhưng truy xuất linh động của RAM và có tính ổn đinh. Nội dung của

5

Page 11: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

nó có thể được xóa và lập trình bằng điện, tuy nhiên số lần là có giơi hạn.

Môi trường ghi dư liệu thư tư là đĩa cưng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong

máy lập trình . Đĩa cưng hoặc đĩa mềm có dung lượng lơn nên thường được dùng

để lưu nhưng chương trình lơn trong một thời gian dài .

Kích thươc bộ nhơ :

+ Các PLC loại nhỏ có thể chưa từ 300 -1000 dòng lệnh tùy vào công

nghệ chế tạo.

+ Các PLC loại lơn có kích thươc từ 1K - 16K, có khả năng chưa từ 2000 -

16000 dòng lệnh. Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhơ mở rộng như RAM ,

EPROM.

-Các ngõ vào ra I/O: trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập

xuất trở nên dể dàng và đơn giản. Bộ Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối

vào các module ( các đầu vào của PLC ), các cơ cấu chấp hành được nối vơi các

module ra ( các đầu ra của PLC ). Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong

là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc 100/240VAC. Mỗi đơn vi I/O có duy nhất

một đia chỉ, các hiển thi trạng thái của các kênh I/O được cung cấp bởi các đèn

LED xử lý đọc và xác đinh các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc

đóng hay ngắt mạch ở đầu ra .

1.1.3. Thiết bị I/O

Thiết bi nhập ( Input devices ) : Sự “thông minh” của một hệ thống tự động

hoá phụ thuộc vào khả năng của PLC: đọc các tín hiệu từ các kiểu khác nhau như :

Nút ấn, phím, cầu dao, hoặc các thiết bi cảm ưng tự động đặc biệt như proximity

switch, limit switch, photoelectric sensor, level sensor….kiểu của các tín hiệu nhập

đến PLC sẽ là logic ON/OFF hoặc tín hiệu tương tự.

6

Page 12: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

I/O Update

Program Scan

Đ Án 2ồ 2012

Thiết bi xuất ( Output devices ): Hệ thống tự động là chưa đầy đủ và hệ thống

PLC gần như tê liệt khi không có sự giao diện, liên lạc vơi trường thiết bi xuất.

Một vài của phần lơn chung các thiết bi được điều khiển là motor, solenoids, relay

indicators, buzzer…. Xuyên suốt các hoạt động của motors và solenoids, PLC có

thể điều khiển từ một chọn đơn lẻ và nơi hệ thống đến nhiều hệ thống servo phưc

tạp. Đây là kiểu của thiết bi xuất là cơ cấu của một hệ thống tự động hoá và vì thế

nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình của hệ thống

1.1.4. Thời gian quét

Quá trình của việc đọc tín hiệu nhập, thi hành chương trình và cập nhật xuất được

biết như là “quét “. Thời gian quét thông thường là quá trình liên tục và thi hành

một chuỗi nối tiếp nhau của việc đọc trạng thái trạng thái nhập, xác đinh mưc điều

khiển logic và cập nhật lại việc xuất ra tín hiệu điều khiển. Sự chỉ ra rõ thời gian

quét làm thế nào để cho bộ điều khiển có thể đáp ưng nhanh đến trường nhập và sự

giải đáp chính xác cho logic điều khiển.

Nhưng yếu tố ảnh hưởng đến thời gian quét : Thời gian đòi hỏi để làm scan đơn có

giá tri thay đổi từ 0.1 ms đến vài chục ms được xác đinh trên tốc độ truy xuất CPU

của nó và độ dài chương trình của người sử dụng.

7

Page 13: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

1.1.5. Cấu hình phần cứng

SF (đèn đỏ) : đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bi lỗi. Đèn SF sáng lên khi PLC

có lỗi.

RUN (đèn xanh) : cho biết PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương

trình được nạp vào trong bộ nhơ chương trình của PLC.

STOP (đèn vàng) : chỉ đinh PLC đang ở chế độ dừng. Dừng chương trình

đang thực hiện lại.

8

Page 14: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Ix.x (đèn xanh) : đèn xanh ở cổng vào chỉ đinh trạng thái tưc thời của cổng

( x.x = 0.0 – 1.5 ). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá tri logic của

cổng.

Qy.y (đèn xanh) : đèn xanh ở cổng ra chỉ đinh trạng thái tưc thời của cổng

( y.y = 0.0-1.10 ). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá tri logic của

cổng.

Một số loại CPU 22x:

9

Page 15: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Cổng truyền thông: S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 vơi

phích cắm 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối vơi thiết bi lập trình hoặc vơi các

PLC khác.Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9.6 kbps. Tốc độ truyền

cung cấp PLC theo kiểu tự do là từ 300 baud đến 38400 baud. Các chân của cổng

truyền thông là:

1. Đất.

2. 24VDC

3. truyền và nhận dư liệu

4. không dùng

5. đất

6. 5VDC ( điện trở trong 100Ω )

7. 24VDC (100mA)

8. truyền và nhận dư liệu

9. không dùng

Để ghép nối S7-200 vơi máy lập trình PG720 có thể sử dụng một cáp nối

thẳng qua MPI. Cáp đó đi kèm theo máy lập trình.

10

Page 16: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Ghép nối S7-200 vơi máy tính PC qua cổng RS 232 cần có cáp nối PC/PPI

vơi bộ chuyển đổi RS232/RS485 , và qua cổng USB ta có cáp USB/PPI.

- Card nhơ , pin , clock (CPU 221 , 222)

Một tụ điện vơi điện dung lơn cho phép nuôi bộ nhơ RAM sau khi bi mất

nguồn điện cung cấp. Tùy theo CPU mà thời gian lưu trư có thể kéo dài nhiều

ngày. Chẳng hạn CPU 224 là khoảng 100h.

Card nhơ: được sử dụng để lưu trư chương trình. Chương trình chưa trong

card nhơ bao gồm : program block , data block , system block , công thưc , dư liệu

đo và các giá tri cưỡng bưc.

Card pin: dùng để mở rộng thời gian lưu trư các dư liệu có trong bộ nhơ.

Nguồn pin được tự động chuyển sang khi tụ PLC cạn. pin có thể sử dụng đến 200

ngày.

Card Clock / Battery module: đồng hồ thơig gian thực cho CPU 221, 222 và

nguồn pin để nuôi đồng hồ và lưu giư liệu. Thời gian sử dụng đến 200 ngày.

- Biến trở chỉnh giá tri analog: hai biến trở này được sử dụng như hai ngõ vào

analog cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi và sử dụng trong chương

trình.

1.1.6. Các vùng nhớ.

- Vùng nhơ đệm ngõ vào số I:

CPU sẽ đọc trạng thái tín hiệu của tất cả các ngõ vào số ở đầu mỗi chu kỳ

quét ,sau đó sẽ chưa các giá tri này vào vùng nhơ đệm ngõ vào. Có thể truy nhập

vùng nhơ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword.

- Vùng nhơ đệm ngõ ra số Q:

11

Page 17: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Trong quá trình xử lý chương trình CPU sẽ lưu các giá tri sử lý thuộc vùng nhơ

ngõ ra vào đây. Tại cuối mỗi vòng quét CPU sẽ sao chép nội dung vùng nhơ đệm

này và chuyển ra các ngõ ra vật lý. Có thể truy nhập vùng nhơ này theo bit , Byte ,

Word hay Doubleword.

- Vùng nhơ biến V:

Sử dụng vùng nhơ V để lưu trư các kết quả phép toán trung gian có được do các

xử lý logic của chương trình. Cũng có thể sử dụng vùng nhơ để lưu trư các dư liệu

khác liên quan đến chương trình hay nhiệm vụ điều khiển. Có thể truy nhập vùng

nhơ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword

- Vùng nhơ M:

Có thể coi vùng nhơ M như các rơle điều khiển trong chương trình để lưu trư

trạng thái trung gian của một phép toán hay các thông tin điều khiển khác. Có thể

truy nhập vùng nhơ này theo bit , Byte , Word hay Doubleword.

- Vùng nhơ bộ đinh thời T:

S7-200 cung cấp vùng nhơ riêng cho các bộ đinh thời , các bộ đinh thời được sử

dụng cho các yêu cầu điều khiển cần trì hoãn thời gian. Giá tri thời gian đếm sẽ

được đếm tăng dần theo 3 độ phân giải là 1ms , 10ms , 100ms.

- Vùng nhơ bộ đếm C:

Có 3 loại bộ đếm là bộ đếm lên , bộ đếm xuống , bộ đếm lên - xuống . Các bộ

đếm sẽ tăng hoặc giảm giá tri hiện hành khi tín hiệu ngõ vào thay đổi trạng thái từ

mưc thấp lên mưc cao.

- Vùng nhơ bộ đếm tốc độ cao HC:

Các bộ đếm tốc độ cao được sử dụng để đếm các sự kiên tốc độ cao độc lập vơi

vòng quét của CPU. Giá tri đếm là số nguyên 32 bit có dấu. Để truy xuất giá tri

12

Page 18: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

đếm của các bộ đếm tốc độ cao cần xác đinh đia chỉ của bộ đếm tốc độ cao , sử

dụng bộ nhơ HC và số của bộ đếm , ví dụ HC0. Giá tri đếm hiện hành của các bộ

đếm tốc độ cao là các giá tri chỉ đọc và truy xuất theo double word.

- Các thanh ghi AC:

Là các phần tử đọc / ghi mà có thể được dùng để truy xuất giống như bộ nhơ.

Chẳng hạn có thể sử dụng các thanh ghi để truy xuất các thông số từ các chương

trình con và lưu trư các giá tri trung gian để sử dụng cho tính toán. Các CPU s7-

200 có 4 thanh ghi là AC0 , AC1 , AC2 và AC3. Chúng ta có thể truy xuất dư liệu

trong các thanh ghi này theo Byte , Word và Doubleword.

- Vùng nhơ đặc biệt SM:

Các bit SM là các phần tử cho phép truyền thông tin giưa CPU và chương trình

người dùng. Có thể sử dụng các bit này để chọn lựa và điều khiển một số chưc

năng đặc biệt của CPU , chẳng hạn như bit lên mưc 1 trong vòng quét đầu tiên ,

các bit phát ra các xung có tần số 1Hz… Chúng ta truy xuất vùng nhơ SM theo bit ,

Byte , Word và Doubleword.

- Vùng nhơ cục bộ L:

Vùng nhơ này có độ lơn 64 Byte , trong đó 60 Byte có thể được dùng như vùng

nhơ cục bộ hay chuyển các thông số tơi các chương trình con , 4 Byte cuối cùng

dùng cho hệ thống. Vùng nhơ này tương tự như vùng nhơ biến V chỉ khác ở chỗ

các biến vùng nhơ V cho phép sử dụng tất cả các khối chương trình còn vùng nhơ

L chỉ có tác dụng trong phạm vi soạn thảo của một khối chương trình mà thôi. Vi

trí biến thuộc vùng nhơ L trong chương trình chính thì không thể sử dụng ở

chương trình con và ngược lại.

- Vùng nhơ ngõ vào tương tự AI:

13

Page 19: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Các PLC S7-200 chuyển một giá tri tương tự thành giá tri số và chưa vào một

vùng nhơ 16 bit. Bởi vì các giá tri tương tự chiếm một vùng nhơ word nên chúng

luôn luôn có các giá tri worrd chẵn , chẳng hạn như AIW0 , AIW2 , AIW4… và là

các giá tri chỉ đọc.

- Vùng nhơ ngõ ra tương tự AQ:

Các PLC S7-200 chuyển một giá tri số 16 bit sang giá tri điện áp hoặc dòng

điện , tương ưng vơi một giá tri số. Giống như các ngõ vào tương tự chúng ta chỉ

có thể truy xuất các ngõ ra tương tự theo word. Và là các giá tri word chẵn , chẳng

hạn AQW0, AQW2 , AQW4.

Bảng cac vùng nhơ va đặc điểm của CPU S7-200:

14

Page 20: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

15

Page 21: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

1.1.7. Kết nối với máy tính

Đối vơi các thiết bi lập trình của hẵng Siemens có các cổng giao tiếp PPI thì

có thể kết nối trực tiếp vơi PLC thông qua một sợi cáp. Tuy nhiên đối vơi máy tính

cá nhân cần thiết phải có cáp chuyển đổi PC/PPI . Có 2 loại cáp chuyển đổi là cáp

RS232/PPI Multi-Master và cáp USB/PPI Multi-Master.

- Cáp RS232/PPI Multi-Master.

Hình dáng của cáp và công tắc chọn chế độ truyền:

Tùy theo tốc độ truyền giưa máy tính và CPU mà công tắc 1,2,3 được để ở

vi trí thích hợp. Thông thường đối vơi CPU 22x thì tốc độ truyền thường đặt là 9.6

kbaud ( tưc công tắc 1,2,3 được đặt theo thư tự là 010 )

Tùy theo truyền thông là 10 bit hay 11 bit mà công tắc 7 được đặt ở vi trí thích

hợp. Khi kết nối bình thường vơi máy tính thì công tắc 7 chọn ở chế độ truyền

thông 11 bit ( công tắc 7 đặt ở vi trí 0 )

16

Page 22: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Công tắc 6 ở cáp RS232/PPI Multi-Master được sử dụng để kết nối port

truyền thông RS232 của 1 modem vơi S7-200 CPU. Khi kết nối bình thường vơi

máy tính thì công tắc 6 được đặt ở vi trí data Comunications Equipment (DCE)

(công tắc 6 ở vi trí 0) . Khi kết nối cáp PC/PPI vơi một modem thì port RS232 của

cáp PC/PPI được đặt ở vi trí Data Teminal Equipment (DTE) (công tắc 6 ở vi trí

1).

Công tắc 5 được sử dụng để đặt cáp RS232/PPI Multi-Master thay thế cáp

PC/PPI hoặc hoạt động ở chế Freeport thì đặt ở chế độ PPI/Freeport (công tắc 5 ở

vi trí 0). Nếu kết nối bình thường là PPI (master) vơi phần mềm STEP 7

Micro/Win 3.2 SP4 hoặc cao hơn thì đặt ở chế độ PPI (công tắc 5 ở vi trí 1).

Sơ đồ nối cáp RS232/PPI Multi-Master giưa máy tính và CPU S7-200 vơi tốc độ

truyền 9,6 kbaud:

- Cáp USB/PPI Multi-Master.

Hình dáng của cáp:

17

Page 23: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Cách thưc kết nối cáp USB/PPI Multi-Master cũng tương tự như cáp

RS232/PPI Multi-Master . Để sử dụng cáp này , phần mềm cần phải là STEP 7 -

Micro/WIN 3.2 Service Pack 4 ( hoặc cao hơn ). Cáp chỉ có thể được sử dụng vơi

loại CPU 22x hoặc sau này. Cáp USB không được hỗ trợ truyền thông Freeport và

download cấu hình màn hình TP070 từ phần mền TP Designer.

1.2. Phần mềm Step 7 Micro/win

1.2.1. Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7-200

Các phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7- 200 là:

1. Chương trình chính (main program)

2. Chương trình con (subroutine)

3. Chương trinh ngắt (interupt rountine)

4. Khối hệ thống ( system block)

5. Khối dư liệu (data block)

Chương trình OB1 (main program)

Đây là phần khung chương trình, chưa các lệnh điều khiển ưng dụng. Vơi 1

số chương trình điều khiển nhỏ, đơn giản chúng ta có thể viết tắt các lệnh trong

khối này. Chương trình ưng dụng được bắt đầu từ chương trình chính, các lệnh

được xử lý lần lượt từ trên xuống dươi và chỉ 1 lần ở mỗi vòng quét. Trong S7-200

chương trính được chưa trong khối OB1.

18

Page 24: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Chương trình con SUB (subroutine)

Các lệnh viết trong chương trình con chỉ có thể được xử lý khi chương trình

con được gọi (Call) từ các chương trình chính, từ 1 chương trình con khác hoặc từ

1 chương trình ngắt. Sử dụng chương trình con khi chúng ta muốn phân chia nhiệm

vụ điều khiển. Mối chương trình con được viết cho 1 nhiệm vụ nhỏ hoặc khi có

nhiệm vụ điều khiển tương tự nhau (ví dụ : điều khiển băng tải 1, điều khiển băng

tải 2) thì chúng ta chỉ cần tạo chương trình con 1 lần và có thể gọi ra nhiều lần từ

chương trình chính.

Sử dụng chương trình con có 1 số ưu điểm sau:

+ Chương trình điều khiển được chia theo nhiệm vụ điều khiển nên có cấu

trúc rõ ràng, rất dễ ràng cho việc kiểm tra chỉnh sửa chương trình.

+ Giảm thời gian vòng quét của chương trình. CPU không phải liên tục xử lý

các lệnh của chương trình mà chỉ xử lý chương trình con khi có lênh gọi tương

ưng.

+ Chương trình con cho phép giảm công việc soạn thảo khi có các chương

trình con giống nhau.

Chương trình ngắt INT ( interupt rountine)

Chương trình ngắt được thiết kế cho 1 sự kiện ngắt được đinh nghĩa trươc.

Bất cư khi nào xác đinh sự kiện ngắt xảy ra thì S7-200 thực hiện chương trình

ngắt.

Chương trình ngắt không đựơc gọi bởi chương trình chính mà theo sự kiện

ngắt xảy ra. Chương trình ngắt được sử lý mỗi khi sự kiện ngắt xảy ra.

Khối hệ thống (system block)

19

Page 25: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

System bock cho phép ta cấu hình các tuỳ chọn phần cưng khác nhau cho

S7-200.

Khối dữ liệu (data block)

Data Block cho phép lưu trư các giá tri biến khác nhau (vùng nhơ V) được

sử dụng trong chương trình. Giá tri ban đầu được nhập trong mỗi khối dư liệu.

3 Phần ngôn ngữ lập trình.

Để có thể soạn thảo chương trình cho các S7-200, chúng ta sử dụng chương

trình Step 7 Micro Win. Và cũng giống như PLC của các hãng khác chúng ta có 3

dạng soạn thảo thông dụng là LAD. FBD, STL. Việc tuỳ chọn việc soạn thảo nào

để viết chương trình là tuỳ vào người sử dụng.

Dạng hình thang LAD (Ladder logic)

Ở dạng soạn thảo này chương trình được hiên thi gần giống sơ đồ nối dây

một mạch trang bi điện gồm các thiết bi Rơle, Contactor. Chúng ta xem như 1

dòngđiện từ 1 nguồn điện chảy qua các chuỗi tiếp điểm lôgic ngõ vào từ trái qua

phải rồi đến ngõ ra. Chương trình cơ bản được chia ra làm nhiều Network, mỗi

Network thực hiện 1 nhiệm vụ nhỏ cụ thể. Các Network thực hiện từ trái qua phải

và từ trên xuống dươi.

Các phần tử chủ yếu dùng trong dạng soạn thảo này là:

+ Tiếp điểm không đảo -| |-

+ Tiếp điểm đảo -|\|-

+ Ngõ ra –( )-

+ Các hộp chưc năng các hộp biểu diễn các phép toán số học đinh thời , bộ đếm.

20

Page 26: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Dạng soạn thảo nay có 1 số ưu điểm:

+ Dễ sử dụng cho người mơi học lập trình

+ Biểu diễn đồ hoạ dễ hiểu và thông dụng

+ Luôn có thể chuyển sang STL từ dạng LAD

Dạng khối chức năng: FBD (Funtion Block Diagram)

Dạng FBD hiện thi chương trình soạn thảo ở dạng đồ hoạ tương tự như sơ

đồ các cổng lôgic. FBD không khái niệm đường nguồn phải trái do đó khái niệm

dòng điện không được sử dụng. Thay vào đó là các Logic 1. Không có tiếp điểm và

cuộn dây như ở dạng LAD, nhưng có các cổng Logic và cổng chưc năng. Các cổng

lôgic AND, OR, XOR… tương ưng vơi các tiếp điểm Logic nối tiếp hay song

song…

Đầu ra của các cổng Lôgic hay hộp chưc năng có thể được sử dụng để nối

tiếp vơi đầu vào của các cổng lôgic hay các hộp chưc năng khác. Vơi dạng soạn

thảo này có 1 số ưu điểm sau:

+ Biểu diễn ở dạng đồ hoạ các cổng chưc năng giúp ta có thể dễ đọc hiểu theo trình

tự điều khiển.

+ Luôn có thể chuyển từ dạng FBD sang STL.

Dạng liệt kê lệnh : STL (StaTement List)

Đây là dạng soạn thảo chương trình dạng tập hợp các câu lệnh. Người dùng

phải nhập các câu lênh từ bàn phím, giưa lệnh và các toán hạng có khoảng trắng và

mỗi lệnh chiếm 1 hàng. Ở dạng soạn thảo này sẽ có 1 số chưc năng mà dạng soạn

thảo STL và FBD không có.

Dạng soạn thảo này có 1 số điểm chính:

21

Page 27: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

+ Là dạng soạn thảo phù hợp cho nhưng người có kinh nghiệm lập trình PLC.

+ STL cho phép khắc phục 1 số khó khăn khi lập trình STL và FBD.

+ Luôn luôn có thể chuyển được từ dạng LAD hay FBD về dạng STL nhưng khi

chuyển ngược lại từ STL sang LAD hay FBD thì có 1số phản ưng không chuyển

được.

1.2.2. Những tập lệnh cơ bản của Step7 Micro/Win

*Lệnh Nhập/ Xuất giá trị cho tiếp điểm:

Lệnh nhập :

LAD Mô tả Toán hạng

Tiếp điểm thường mở

sẽ được đóng nếu giá tri

bit =1 bit : I,Q,M,SM,T,C,V

Tiếp điểm thường đóng

sẽ được mở khi giá tri

bit = 1 và ngược lại.

Tiếp điểm thường mở

sẽ được đóng tưc thời

trong một chu kỳ máy

khi giá tri bit = 1 bit: I

Tiếp điểm thường đóng

sẽ được mở tưc thời

trong một chu kỳ máy

khi giá tri bit=1

22

Page 28: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Lệnh xuất :

LAD Mô tả Toán hạng

Cuộn dây đầu ra ở trạng

thái kích thích khi có

dòng điều khiển đi qua.

bit : I,Q,M,SM,T,C,V

Cuộn dây đầu ra được

kích thích tưc thời khi

có dòng điều khiển đi

qua.

bit : Q

*Lệnh ghi / xoá giá trị cho tiếp điểm:

Lệnh dùng để đóng và ngắt các tiếp điểm gián đoạn đã được thiết kế.

Trong dạng LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hoặc ngắt các cuộn dây

đầu ra. Khi dòng điều khiển tơi các cuộn dây thì các cuộn dây đóng hoặc mở các

tiếp điểm( hoặc một dãy các tiếp điểm).

LAD Mô tả Toán hạng

Đóng một mảng gồm

N các tiếp điểm kể từ

bit đặt trươc.

bit : I, Q, M, SM, T,

C, V .

N : IB, QB, MB,

SMB, VB, AC,

Hằng số .

Ngắt một mảng gồm

N các tiếp điểm kể từ

bit đặt trươc.

Nếu bit đặt trươc lại

23

Page 29: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

chỉ vào Timer hoặc

Counter thì lệnh sẽ

xoá bit đầu ra của

Timer hoặc Counter

đó.

Đóng tưc thời một

mảng gồm N các tiếp

điểm kể từ bit đặt

trươc

bit : Q.

N : IB, QB, MB,

SMB, VB, AC,

Hằng số.Ngắt tưc thời một

mảng gồm N các tiếp

điểm kể từ bit đặt

trươc.

* Lệnh tiếp điểm đặc biệt:

LAD Mô tả Toán hạng

Tiếp điểm đảo trạng thái

của dòng cung cấp. Nếu

dòng cung cấp có tiếp

điểm đảo thì nó bi ngắt

mạch, nếu không có tiếp

điểm đảo thì nó thông

mạch.

Không có

Tiếp điểm chuyển đổi

dương cho phép dòng

cung cấp thông mạch

Không có

24

Page 30: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

trong một vòng quét khi

sườn xung điều khiển

chuyển từ 0 lên 1

Tiếp điểm chuyển đổi

âm cho phép dòng cung

cấp thông mạch trong

một vòng quét khi sườn

xung điều khiển chuyển

từ 1 xuống 0

Không có

Tiếp điểm sử dụng bit

bộ nhơ đặc biệt tạo dạng

sóng vuông tuần hoàn

vơi chu kỳ là 1s ( 0.5s

có xung, 0.5s không có

xung )

Không có

* Lệnh điều khiển Timer:

Timer là bộ tạo thời gian trễ giưa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều

khiển vẫn thường được gọi là khâu trễ. Có ba kiểu Timer của S7-200 phân biệt vơi

nhau ở phản ưng của nó đối vơi trạng thái tín hiệu đầu vào ( TON, TOF và

TONR ).

Lệnh TON:

25

Page 31: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng :TON : lệnh đếm thời gian tác động đóng trể không nhớ.Txxx: Khai báo xxx kiểu TON định độ phân giải có giá trị tra theo bảng.IN : đầu vào cho phép lệnh đếm thời gian hoạt động.PT : Giá trị đặt trước.

Đ Án 2ồ 2012

Ký hiệu :

Hoạt động :

Lệnh TON gồm có giá tri đếm tưc thời được nhơ trong thanh ghi 2 byte của

Timer (gọi là T-word ) và 1 bit chỉ thi trạng thái logic đầu ra ( gọi là T-bit ).

Khi đầu vào IN ở mưc logic 1 cho phép lệnh TON hoạt động, giá tri đếm

tưc thời trong T-word được cập nhật và so sánh vơi giá tri đặt trươc PT

đồng thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá tri cực đại ( 32.767 ).

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word nhỏ hơn giá tri đặt trươc PT , T-bit có giá

tri logic là 0.

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word lơn hơn hoặc bằng giá tri đặt trươc PT, T-

bit có giá tri logic 1

Khi đầu vào IN ở mưc logic 0, giá tri đếm tưc thời T-word sẽ bi Reset xoá

về 0.

Bảng đinh độ phân giải lệnh TON:

26

Page 32: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Sau khoảng thời gian 30 ms kể từ khi I2.0 ở mức logic 1, T-bit chuyển trạng thái từ mức logic 0 lên 1.

Đ Án 2ồ 2012

Ví dụ minh hoạ :

Lệnh TONR:

27

Page 33: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng : TONR : lệnh đếm thời gian tác động đóng trể có nhớ.Txxx : Khai báo xxx kiểu TONR định độ phân giải có giá trị tra theo bảng IN : Đầu vào cho phép lệnh đếm thời gian hoạt động.PT : Giá trị đặt trước.

Đ Án 2ồ 2012

Ký hiệu :

Hoạt động :

Lệnh TONR gồm có giá tri đếm tưc thời được nhơ trong thanh ghi 2 byte của

Timer (Gọi là T-word và 1 bit chỉ thi trạng thái logic đầu ra ( gọi là T-bit )

Khi đầu vào IN ở mưc logic 1 cho phép lệnh TONR hoạt động, giá tri đếm

tưc thời trong T-word được cập nhật và so sánh vơi giá tri đặt trươc PT

đồng thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá tri cực đại ( 32.767 ).

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word nhỏ hơn giá tri đặt trươc PT , T-bit có giá

tri logic là 0.

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word lơn hơn hoặc bằng giá tri đặt trươc PT, T-

bit có giá tri logic 1 .

Khác vơi lệnh TON khi đầu vào IN ở mưc logic 0, giá tri đếm tưc thời T-

word sẽ được ghi nhơ và khi đầu vào IN ở mưc logic 1 giá tri đếm tưc thời

T-word sẽ tiếp tục tăng cho đến khi đạt giá tri cực đại hoặc dùng lệnh Reset

xoá giá tri đếm tưc thời T-word về 0.

Bảng đinh độ phân giải lệnh TONR:

28

Page 34: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

T-bit có giá trị mức logic 1 khi đầu vào I2.1 ở mức logic 1 đủ 100 ms.

Đ Án 2ồ 2012

Ví dụ minh hoạ :

Lệnh TOF :

Ký hiệu :

29

Page 35: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng : TOF : Lệnh đếm thời gian tác động mở trể không nhớ.Txxx: Khai báo xxx kiểu TOF định độ phân giải có giá trị tra theo bảng.IN : đầu vào cho phép lệnh đếm thời gian hoạt động.PT : Giá trị đặt trước.

Đ Án 2ồ 2012

Hoạt động :

Lệnh TOF gồm có giá tri đếm tưc thời được nhơ trong thanh ghi 2 byte của

Timer( gọi là T-word và 1 bit chỉ thi trạng thái logic đầu ra( gọi là T-bit )

Khi đầu vào IN ở mưc logic 1, T-bit có giá tri logic 1 cho đến khi đầu vào

IN xuống mưc logic 0, khi đó cho phép lệnh TOF hoạt động, giá tri đếm tưc

thời trong T-word được cập nhật và so sánh vơi giá tri đặt trươc PT đồng

thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá tri bằng giá tri đặt trươc PT.

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word nhỏ hơn giá tri đặt trươc PT , T-bit có giá

tri logic là 1.

Nếu giá tri đếm tưc thời T-word bằng giá tri đặt trươc PT, T-bit có giá tri

logic 0.

Ví dụ minh hoạ :

30

Page 36: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Khi đầu vào I0.0 xuống mức logic 0, sau thời gian định trước là 30 ms T-bit sẽ chuyển trạng thái sang mức logic 0.

Đ Án 2ồ 2012

* Lệnh điều khiển Counter :

Counter là bộ đếm thực hiện chưc năng đếm sườn xung trong S7-200. Các

bộ đếm thường được chia làm 3 loại : bộ đếm lên ( CTU ), bộ đếm xuống ( CTD )

và bộ đếm lên xuống (CTUD).

31

Page 37: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng : CTU : Lệnh đếm lên tác động sườn lên.Cxxx : Khai báo địa chỉ lệnh, với xxx là số nguyên có giá trị từ 0 đến 255.CU ( Count Up) : Đầu vào tác động lệnh đếm lên.R ( Reset ) : Xoá giá trị thanh ghi số đếm về 0.PV ( Preset Value ) : Giá trị đặt trước, là số nguyên có giá trị đến +32.767.

Đ Án 2ồ 2012

Lệnh CTU :

Ký hiệu :

Hoạt động :

Bên trong bộ đếm Cxxx có hai thanh ghi là: thanh ghi số đếm và thanh ghi bit.

Đầu vào CU tác động một xung theo sườn lên thì giá tri thanh ghi số đếm

tăng một đơn vi từ giá tri hiện hưu.

Đầu vào R khi ở mưc logic 1 sẽ xoá giá tri thanh ghi số đếm về 0.

Đầu vào giá tri đặt trươc PV do người sử dụng đặt vào.

Giá tri thanh ghi số đếm luôn được so sánh vơi gía tri đặt trươc PV :

Nếu giá tri trong thanh ghi số đếm nhỏ hơn giá tri đặt trươc : Thanh ghi bit

có mưc logic là 0 .

Nếu giá tri trong thanh ghi số đếm lơn hơn hoặc bằng giá tri đặt trươc :

Thanh ghi bit có mưc logic là 1. Khi đó sẽ đảo trạng thái các tiếp điểm có

đia chỉ Cxxx tương ưng.

32

Page 38: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng : CTUD : Lệnh đếm lên xuống tác động sườn lên.Cxxx : Khai báo địa chỉ lệnh, với xxx là số nguyên có giá trị từ 0 đến 255.CU ( Count Up) : Đầu vào tác động lệnh đếm lên.CD ( Count Down) : Đầu vào tác động lệnh đếm xuống.R ( Reset ) : Xoá giá trị thanh ghi số đếm về 0.PV ( Preset Value ) : Giá trị đặt trước, là số nguyên có giá trị từ -32.768 đến +32.767.

Đ Án 2ồ 2012

Lệnh CTUD :

Ký hiệu :

Hoạt động :

Bên trong bộ đếm Cxxx có hai thanh ghi là: thanh ghi số đếm và thanh ghi

bit.

Đầu vào CU tác động một xung theo sườn lên thì giá tri thanh ghi số đếm

tăng một đơn vi từ giá tri hiện hưu.

Đầu vào CD tác động một xung theo sườn lên thì giá tri thanh ghi số đếm

giảm một đơn vi từ giá tri hiện hưu.

Đầu vào R khi ở mưc logic 1 sẽ xoá giá tri thanh ghi số đếm về 0.

Đầu vào giá tri đặt trươc PV do người sử dụng đặt vào.

Giá tri thanh ghi số đếm luôn được so sánh vơi gía tri đặt trươc PV :

33

Page 39: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Tác động đầu vào I4.0 một xung làm thanh ghi số đếm tăng 1 đơn vị.Tác động đầu vào I3.0 một xung làm thanh ghi số đếm giảm1 đơn vị.Khi thanh ghi số đếm bằng hoặc lớn hơn giá trị PV=4, thanh ghi bit bằng 1.Tác động đầu vào I2.0 mức logic 1 sẽ xoá thanh ghi số đếm về 0.

Đ Án 2ồ 2012

Nếu giá tri trong thanh ghi số đếm nhỏ hơn giá tri đặt trươc : Thanh ghi bit

có mưc logic là 0 .

Nếu giá tri trong thanh ghi số đếm lơn hơn hoặc bằng giá tri đặt trươc :

Thanh ghi bit có mưc logic là 1. Khi đó sẽ đảo trạng thái các tiếp điểm có

đia chỉ Cxxx tương ưng.

Ví dụ minh hoạ

34

Page 40: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Các toán hạng : CTD : Lệnh đếm xuống tác động sườn lên.Cxxx : Khai báo địa chỉ lệnh, với xxx là số nguyên có giá trị từ 0 đến 255.CD ( Count Down) : Đầu vào tác động lệnh đếm xuống.LD ( Load ) : Nạp giá trị PV vào thanh ghi số đếm.PV ( Preset Value ) : Giá trị đặt trước, là số nguyên.

Đ Án 2ồ 2012

Lệnh CTD :

Ký hiệu :

Hoạt động :

Bên trong bộ đếm Cxxx có hai thanh ghi là: thanh ghi số đếm và thanh ghi bit.

Đầu vào CD tác động một xung theo sườn lên thì giá tri thanh ghi số đếm

giảm một đơn vi từ giá tri hiện hưu.

Đầu vào LD khi ở mưc logic 1 sẽ nạp giá tri PV vào thanh ghi số đếm.

Đầu vào giá tri đặt trươc PV do người sử dụng đặt vào.

Giá tri thanh ghi số đếm luôn được so sánh vơi gía tri đặt trươc PV :

Nếu còn giá tri trong thanh ghi số đếm: Thanh ghi bit có mưc logic là 0 .

Nếu giá tri trong thanh ghi số đếm giảm về 0 và không giảm nưa: Thanh ghi

bit có mưc logic là 1.

35

Page 41: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

- Tác động đầu vào I1.0 mức logic 1 sẽ nạp giá trị PV=3 vào thanh ghi số đếm, lúc này thanh ghi bit sẽ xuống mức logic 0.- Tác động đầu vào I3.0 một xung sẽ làm giảm giá trị thanh ghi số đếm một đơn vị, khi thanh ghi giá trị số đếm bằng 0, thanh ghi bit ở mức logic 1.

Đ Án 2ồ 2012

Ví dụ minh hoạ :

*Lệnh so sánh :

Khi lập trình nếu các quyết đinh về điều khiển được thực hiện dựa trên kết

quả của việc so sánh thì có thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, từ hay từ kép của

S7-200.

LAD sử dụng lệnh so sánh để so sánh các giá tri của byte, từ và từ kép ( giá tri thực

hoặc nguyên). Nhưng lệnh so sánh thường là : so sánh nhỏ hơn hoặc bằng, so sánh

bằng và so sánh lơn hơn hoặc bằng.

Khi so sánh giá tri của byte thì không cần phải để ý đến dấu của toán hạng,

ngược lại khi so sánh các từ hoặc từ kép vơi nhau thì phải để ý đến dấu của toán

hạng là bit cao nhất trong từ hoặc từ kép. Ví dụ : 7FFF>8000 và

7FFFFFFF>80000000.

36

Page 42: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Biểu diễn các lệnh so sánh trong LAD.

LAD Mô tả Toán hạng

Lệnh so sánh theo

kiểu Byte ( từ ) được

dùng để so sánh hai giá

tri IN1 và IN2.

Trong lệnh so sánh

theo kiểu Byte bao gồm

: IN1==IN2, IN1

>=IN2, IN1<=IN2, IN1

<IN2, IN1>IN2, IN1

<>IN2.

Tiếp điểm đóng nếu

phép so sánh là đúng

Byte được so sánh dạng

không dấu.

Toán hạng đầu vào :

IB, QB, MB, SMB,

VB, SB, LB, AC, hằng

số.

Lệnh so sánh theo

kiểu số nguyên được

dùng để so sánh hai giá

tri IN1 và IN2.

Trong lệnh so sánh

theo kiểu số nguyên

bao gồm : IN1==IN2,

IN1 >=IN2, IN1<=IN2,

IN1 <IN2, IN1>IN2,

IN1 <>IN2.

Tiếp điểm đóng nếu

phép so sánh là đúng

Số được so sánh dạng

có dấu.

Toán hạng đầu vào :

IW, QW, MW, SMW,

VW, SW, LW, AC, T,

C, hằng số.

37

Page 43: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Lệnh so sánh theo

kiểu Double Word ( từ

kép ) được dùng để so

sánh hai giá tri IN1 và

IN2.

Trong lệnh so sánh

theo kiểu số nguyên

bao gồm : IN1==IN2,

IN1 >=IN2, IN1<=IN2,

IN1 <IN2, IN1>IN2,

IN1 <>IN2.

Tiếp điểm đóng nếu

phép so sánh là đúng

Số được so sánh dạng

có dấu.

Toán hạng đầu vào : ID

QD, MD, SMD, VD,

SD, LD, AC, hằng số.

* Lệnh MOVE:

Trong S7_200 có các hàm Move sau:

Move_B: Di chuyển các giá tri cho nhau trong giơi hạn 1 Byte

Move_W: Di chuyển các giá tri nguyên cho nhau trong giơi hạn 1

Word

Move_DW: Di chuyển các giá tri nguyên cho nhau trong giơi hạn 1

DWord

Move_R: Di chuyển các giá tri thực cho nhau trong giơi hạn 1 Dint

38

Page 44: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

* Move_B:

EN: ngõ vào cho phép

IN Ngõ vào: VB, IB, QB, MB, SB, SMB,

LB, AC,

Constant, *VD, *LD, *AC

OUT Ngõ ra VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *LD, *AC

Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép, lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhơ trong

(IN) sang ô nhơ trong OUT

* MOVE W

EN: ngõ vào cho phép

IN Ngõ vào: VW, IW, QW, MW, SW,

SMW, LW, T, C, AIW, Constant, AC,

*VD,

*AC, *LD

OUT Ngõ ra: VW, T, C, IW, QW, SW, MW,SMW, LW, AC, AQW, *VD,

39

Page 45: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

*AC, *LD

Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhơ trong

(IN) sang ô nhơ trong OUT

* MOVE_DW

EN: ngõ vào cho phép

IN Ngõ vào: VD, ID, QD, MD, SD, SMD,

LD, HC, &VB, &IB, &QB, &MB, &SB,

&T,

&C, &SMB, &AIW, &AQW AC, Constant,

*VD, *LD, AC

OUT Ngõ ra: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC

Khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhơ trong

(IN) sang ô nhơ trong OUT

*MOVE_R

EN: ngõ vào cho phép

IN Ngõ vào: VD, ID, QD, MD, SD,

SMD, LD, AC, Constant, *VD, *LD, *AC, *LD

40

Page 46: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

OUT Ngõ ra: VD, ID, QD, MD, SD,SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC,

*LD

khi có tín hiệu ở ngõ cho phép,lệnh sẽ chuyển nội dung của ô nhơ trong

(IN) sang ô nhơ trong OUT

Các tín hiệu ngõ vào cũng như ngõ ra của các lệnh Move phải được chọn

đúng loại theo đã đinh như vùng đinh Dword đối vơi Move_R và Move_DW…

Nếu chọn sai đinh dạng sai thì chương trình biên dich cũng bi sai.

*Lệnh xoay vòng bit và dịch chuyển dữ liệu :

Trong lập trình nếu cần ta có thể dùng các lệnh điều khiển dư liệu nhằm mục

đích điều khiển chương trình linh hoạt hơn, đáp ưng được yêu cầu thực tế tự động

điều khiển.

Biểu diễn lệnh :

LAD Mô tả Toán hạng

Lệnh xoay vòng

thanh ghi theo kiểu

BIT :

Khi đầu vào EN có

một xung sẽ cho

phép nhập dư liệu từ

đầu vào DATA vào

thanh ghi dich S_BIT

.

N số Bit trong thanh

Các toán hạng:

DATA, S_BIT : I, Q,

M, SM, T, C, V, S, L

N : VB, IB, QB, MB,

SB, SMB, LB, AC,

hằng số

41

Page 47: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

ghi dich sẽ được

nhập vào bit nhơ đặc

biệt SM1.1

Lệnh dich chuyển dư

liệu theo kiểu Byte :

Khi đầu vào EN ở

mưc logic 1 dư liệu

từ đầu vào IN sẽ

được xuất ra đầu ra

OUT theo kiểu Byte.

Toán hạng đầu vào

IN : VB, IB, QB,

MB, SB, SMB, LB,

AC, hằng số.

Toán hạng đầu ra

OUT: VB, IB, QB,

MB, SB, SMB, LB,

AC

Chương 2: Phần mềm Wincc và phương pháp kết nối PLC

2.1. Giới thiệu phần mền giao diện người máy wincc (Siemens)

42

Page 48: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

WinCC (Windows Control Center) là một phần mềm của hãng Siemens

dùng để điều khiển, giám sát thu thập dư liệu trong quá trình sản xuất . Nhưng

thành phần có trong WinCC dễ sử dụng, giúp người dùng tích hợp nhưng ưng dụng

mơi hoặc có sẵn mà không gặp bất kỳ trở ngại nào.

Đặc trưng cơ bản của WinCC.

WinCC chạy trên hệ điều hành Microsoft Windows XP, Windows 2000. Do

đó có tính chất mở và thường xuyên cập nhật, phát triển nên WinCC tương thích

vơi nhiều phần mềm chuẩn tạo nên giao diện người và máy đáp ưng nhu cầu sản

xuất. Chương trình được tích hợp nhiều ưng dụng, tận dụng dich vụ của hệ điều

hành làm cơ sở mở rộng hệ thống. Vơi WinCC, ta có thể sử dụng nhiều giải pháp

khác nhau để giải quyết công việc, từ việc xây dựng hệ thống có qui mô nhỏ và

vừa khác nhau, cho tơi việc xây dựng hệ thống có qui mô lơn như MES: Hệ thống

quản lý việc thực hiện sản xuất – Manufacturing Excution Systems…

Tuỳ theo khả năng của người thiết kế cũng như các phần cưng hỗ trợ khác

mà WinCC đã và đang được phát triển trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ứng dụng phổ biến nhất của WinCC là:

Khi một hệ thống dùng chương trình WinCC để điều khiển, thu thập dư liệu

từ quá trình, nó có thể mô phỏng bằng hình các sự kiện xảy ra trong quá trình điều

khiển dươi dạng các chuỗi sự kiện. WinCC cung cấp nhiều hàm chưc năng cho

mục đích hiển thi, thông báo bằng đồ họa, xử lý thông tin đo lường, các tham số

công thưc, các bảng ghi báo cáo, v.v…đáp ưng yêu cầu công nghệ ngày một phát

triển và là một trong nhưng chương trình ưng dụng trong thực tế.

Các chưc năng của WinCC:

» Lập cấu hình hoàn chỉnh.

43

Page 49: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

» Hương dẫn giơi thiệu về việc lập cấu hình.

» Thích ưng việc ấn đinh, gọi và lưu trư các dự án

» Quản lí các dự án

» Có khả năng nối mạng và soạn thảo cho nhiều người sử dụng trong một

project.

» Quản lí phiên bản

» Diễn tả bằng đồ thi của dư liệu cấu hình

» Điều khiển và đặt cấu hình cho các hình vẽ/cấu trúc hệ thống

» Thiết lập cấu hình toàn cục

» Đặt cấu hình cho các chưc năng đinh vi đặc biệt.

» Tạo và soạn thảo các tham khảo đan chéo.

» Phản hồi dư liệu

» Báo cáo trạng thái hệ thống.

» Thiết lập hệ thống đích.

» Chuyển giưa Run-timer và cấu hình.

» Kiểm tra chế độ mô phỏng, trợ giúp thao tác để đặt cấu hình dư liệu bao

gồm: Dich hình vẽ, mô phỏng tag, thi trạng thái và thiết lập thông báo.

2.2. Cấu hình Wincc

44

Page 50: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

2.2.1. Các loại Project

Hình 2.1: Cac loại Project

» Single-User Project: Một Single-User Project là một trạm vận hành đơn.

Tạo cấu hình, cũng như kết nối bus quá trình và lưu trư dư liệu của Project được

thực hiện trong máy tính này

» Multi-User Project: Cấu hình nhiều Client và một Server. Tất cả cùng làm

việc trên một Project. Tối đa 16 Client được truy cập vào một Server. Cấu hình có

thể đặt trong server hoặc trong một vài client. Dư liệu của project là các hình ảnh,

các tag, mục lưu trư dư liệu được lưu trư trong server và cung cấp cho các client.

Server được kết nối vơi bus quá trình và dư liệu quá trình được xử lí ở đây. Việc

vận hành hệ thống được thực hiện từ các client.

»Client Project: Client Project là một loại project mà có thể truy cập vào

nhiều server. Các server được liên kết có project của riêng của chúng. Cấu hình

project của server được thực hiện trong server hoặc trong các client.\

45

Page 51: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

2.2.2. Chức năng của Win CC Explower

Hình 2.2: WinCC Explower

Khi khởi động chương trình cửa sổ này hiện ra. Tất cả thành phần của Win CC

được khởi động từ đây, có thể truy cập vào tất cả thành phần mà một project giao

diện người máy cần có cũng như xây dựng cấu hình cho các thành phần riêng rẽ.

Win CC Explower cung cấp các thông tin dươi đây:

» Chưc năng của Win CC Explower

» Kiến trúc của Win CC Explower

» Các chuẩn editor chuẩn

Tại đây chưa tất cả các cưc năng quản lí cho toàn hệ thống trong Win CC

Explower có thể đặt cấu hình khởi động module (Run-time).

» Nhiệm vụ quản lí dư liệu:

Quản lí dư liệu cung cấp ảnh quá trình vơi các giá tri của tag. Tất cả các hoạt

động của quản lí dư liệu đều chạy trên một nền.

46

Page 52: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Lập cấu hình hoàn chỉnh.

- Hương dẫn giơi thiệu về việc lập cấu hình.

- Thích ưng việc ấn đinh, gọi và lưu trư các dự án

- Quản lí các dự án

- Có khả năng nối mạng và soạn thảo cho nhiều người sử dụng trong một

project.

- Diễn tả bằng đồ thi của dư liệu cấu hình

- Điều khiển và đặt cấu hình cho các hình vẽ/cấu trúc hệ thống

- Thiết lập cấu hình toàn cục

- Đặt cấu hình cho các chưc năng đinh vi đặc biệt.

- Tạo và soạn thảo các tham khảo đan chéo.

- Phản hồi dư liệu

- Báo cáo trạng thái hệ thống.

- Thiết lập hệ thống đích.

- Chuyển giưa Run-timer và cấu hình.

- Kiểm tra chế độ mô phỏng, trợ giúp thao tác để đặt cấu hình dư liệu bao

gồm: Dich hình vẽ, mô phỏng tag, thi trạng thái và thiết lập thông báo.

Một dự án bao gồm các thành phần sau: Computer (máy tính), Tag

Managerment (quản lí biến), Data Type (kiểu dư liệu), Editor (soạn thảo).

» Computer (máy tính)

47

Page 53: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Thành phần máy tính dùng để quản lí tất cả máy tính có thể truy cập vào một

dự án hiện có, đặt cấu hình riêng cho mỗi máy. Các thuộc tính của môt máy tính:

bao gồm tên máy và kiểu máy tính.

- Server: máy tính trung tâm để lưu trư dư liệu và quản lí toàn cục trong hệ

thống Win CC.

- Client: được đinh nghĩa như một trạm làm việc. Trung tâm điều khiển được

tải cục bộ trong từng loại máy tính này

- Các bộ điều khiển truyền thông: Là giao diện kết nối một hệ thống PLC và

WinCC. Hệ thống Win CC chưa các bộ điều khiển truyền thông (liên kêt động)

trong kênh DLL vơi các thông tin về:

Điều kiện tiên quyết cần để xử lí các tag quá trình bằng PLC.

Các thủ tục chung để kết nối tag ngoài

Giơi thiệu cấu hình đặc biệt của kênh DLL

Tag Mamagerment (quản lí biến) Tags WinCC là phần tử trung tâm

để truy cập các giá tri quá trình. Trong một dự án, chúng nhận một tên và một kiểu

dư liệu duy nhất. Kết nối logic sẽ được gán vơi biến WinCC. Kết nối này xác đinh

kênh nào sẽ chuyển giao giá tri quá trình cho các biến. Các biến được lưu trong cơ

sở dư liệu toàn dự án. Khi một chế độ của WinCC khởi động, tất cả các biến trong

một dự án được nạp và cấu trúc Run-time tương ưng được thiết lập. Mỗi biến được

lưu trư trong quản lí dư liệu theo một kiểu dư liệu chuẩn.

- Biến nội: các biến nội không có đia chỉ trong hệ thống PLC, do đó quản lí

dư liệu bên trong WinCC sẽ cung cấp cho toàn bộ mạng hệ thống. Các biến nội

được dùng lưu trư thông tin tổng quát như: Ngày giờ hiện hành, lơp hiện hành, cập

48

Page 54: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

nhật liên tục. Hơn nưa, các biến nội cho phép trao đổi dư liệu giưa các ưng để

thực hiện việc truyền thông cho cùng quá trình theo cách tập trung và tối ưu.

- Biến quá trình: là các biến liên kết vơi việc truyền thông logic để phản ánh

thông tin về đia chỉ của các hệ thông PLC khác nhau. Các biến ngoại chưa một một

mục đích tổng quát gồm các thông tin về tên, kiểu, các giá tri giơi hạn và một mục

chuyên biệt về kết nối mà cách diễn tả phụ thuộc kết nối logic.

- Nhóm biến: chưa tất cả các biến có kết nối logic lẫn nhau

» Data Type (Các kiểu dư liệu)

- Binary: Kiểu nhi phân

- Unsigned 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit không dấu.

- Signed 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit có dấu.

- Unsigned 16-bit value: Kiểu nguyên 16 bit không dấu

- Signed 16-bit value: Kiểu nguyên 16 bit có dấu

- Unsigned 32-bit value: Kiểu nguyên 32 bit không dấu

- Signed 32-bit value: Kiểu nguyên 32 bit có dấu

- Floating point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực

32 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754.

- Floating point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực

64 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754.

- Text Tag 8 bit character set: kiểu kí tự 8 bit

- Text Tag 16 bit character set: kiểu kí tự 8 bit

49

Page 55: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Raw Data type: dư liệu thô

» Các trình soạn thảo (Editor)

- Hệ thống đồ hoạ (Graphics Designer): Là một trình soạn thảo đồ hoạ cung

cấp các đối tượng đồ hoạ và các bảng màu cho phép tạo các hình ảnh quá trình từ

đơn giản đến phưc tạp. Nhưng đặc tính động có thể được tạo ra cho từng đối tượng

đồ hoạ riêng lẻ. Các đối tượng đồ hoạ có thể do người sử dụng tạo ra hoặc lấy trực

tiếp trong thư viện

- Ấn bản các Action (Global Script): cho phép tạo ra nhưng hành động cho các đối

tượng. Trình soạn thảo này cho phép người ta tạo ra các hàm giống như trong C

hoặc VB. Các hành động này có thể được sử dụng trong một số hoặc nhiều project

tuỳ vào mã code được tạo ra

- Hệ thống thông báo (Alarm Longging): cho phép thao tác việc lựa chọn việc thu

thập và lưu trư các kết quả của quá trình và chuẩn bi để hiển thi các thông báo. Có

thể lựa chọn các khối thông báo (Message blocks), các lơp thông báo (Message

classes), loại thông báo (Message type) để hiển thi các thông báo và báo cáo.

- Lưu trư các giá tri đo của quá trình (Tag Longging): được sử dụng để thu thập dư

liệu từ các quá trình và chuẩn bi chúng cho việc hiển thi và lưu trư. Dư liệu được

đinh dạng cho việc lưu trư, thời gian thu thập và lưu trư có thể được lựa chọn

trươc.

- Hệ thống báo cáo (Report Designer): Là một hệ thống tích hợp các báo cáo để

cung cấp tài liệu theo thời gian đặt trươc hoặc theo sự kiện điều khiển của các

thông báo, các thao tác, các nội dung lưu trư, các dư liệu hiện thời hoặc dư liệu lưu

trư trong các báo cáo của người sử dụng hoặc có thể lựa chọn các dạng layout

50

Page 56: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

trong project. Nó cung cấp đầy đủ các giao diện cho người sử dụng vơi các công cụ

đồ hoạ và đưa ra các kiểu báo cáo khác nhau.

- Cho phép soạn thảo các văn bản để sử dụng trong quá trình chạy bởi các module

khác nhau.

2.2.3. Graphics designer

Hình 2.3: Graphics Designer

» Cấu trúc của giao diện đồ hoạ

- Menu bar

- Palette chuẩn

- Thanh trạng thái

- Thanh lơp

Các palette tạo và sửa chưa đối tượng đồ hoạ

- Palette màu

- Palette đối tượng

51

Page 57: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Palette kiểu

- Palette về sắp xếp

- Palette phóng to thu nhỏ

- Palette font

» Bảng các đối tượng

- Các đối tượng chuẩn (Standard Object): Tại đây có rất nhiều đối tượng, để

sử dụng và lấy chúng thì chỉ cần nhấp chuột và kéo vào cửa sổ làm việc. Có thể

dùng chuột làm thay đổi kích thươc các đối tượng bao gồm: Đường thẳng, hình đa

giác, đường gấp khúc, elip,…

- Các đối tượng thông minh (Smart Object): Gồm các đối tượng nhúng

- Ứng dụng Window (Application Window): Là nhưng đối tượng thông báo

hệ thống (Alarm Longging), lưu trư hệ thống (Tag Longging), báo cáo hệ thống.

Application Window mở ra nhưng ưng dụng và quản lí nó để hiển thi và vận hành.

- Điều khiển nhúng và liên kết đối tượng (OLE control): Sử dụng OLE

control để cung cấp các công cụ Winndow (nút ấn, hộp lựa chọn…). Các thuộc

tính của nó được biểu thi trong cửa sổ “Object Properties” và tab “Event”.

- Trường vào/ra (I/O field): Sử dụng như một số trường vào hoặc ra hoặc cả

hai. Các dạng dư liệu cho phép sử dụng vơi I/O field:

- Nhi phân

- Hệ 16

- Hệ thập phân

52

Page 58: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Xâu kí tự

- Bar: Thuộc tính của nó ảnh hưởng đến sự xuất hiện và tính năng của nó.

Nó thể hiện các giá tri bằng đồ thi có quan hệ vơi giơi hạn cao, thấp hoặc hoàn

toàn chỉ là miêu tả bằng đồ hoạ phối hợp thể hiện nhưng giá tri vơi tỉ lệ do người

sử dụng đinh trươc.

- Hiển thi trạng thái (Status Display): Sử dụng để hiển thi bất kỳ con số nào

của nhưng trạng thái khác nhau. Cho phép thực hiện hiển thi động bằng cách nối

nó vơi tất cảc các tag tương ưng vơi nhưng trạng thái khác nhau.

- Danh sách văn bản (Text list): Sử dụng để đưa giá tri cho văn bản. Nó có

thể sử dụng như một danh sách vào hoặc phối hợp danh sách văn bản. Dạng số liệu

là thập phân, nhi phân, hoặc bít dư liệu đều có thể được sử dụng.

Các đối tượng của Window (Window Objeccct):

- Nút ấn (button): Nó được sử dụng để điều khiển sự kiện quá trình. Nó có

hai trạng thái ấn xuống và không ấn. Liên kết tơi quá trình bằng cách thực hiện các

thuộc tính động tương ưng .

- Hộp thử (check box)

- Nhóm lựa chọn (Option Group)

- Nút tròn (Round Button)

- Slider

2.2.4. Tag longing (hiển thị giá trị của quá trình)

Đầu tiên, khởi động chương trình windows control Center 6.0

bằng cách: Tasbar, chọn Start> Simantic > Win CC > Windows control center 6.0.

53

Page 59: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Hình 2.4: Tag Logging

» Chưc năng của Tag logging

Tag logging có chưc năng cho phép lấy dư liệu từ quá trình thực thi,chuẩn bi

để hiển thi và lưu trư các dư liệu đó. Dư liệu có thể được cung cấp các tiêu chuẩn

về công nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến hoạt động của hệ thống.

Tag logging được chia làm 2 phần:

- Tag logging CS hệ thống cấu hình

- Tag logging RT hệ thống Run-Time

» Nhiệm vụ của Tag logging CS

Có thể gán tất cả các đặc tính cần thiết để lưu trư và hiển thi các dư liệu bằng Tag

logging CS. Các đặc tính này phải được tạo và chuẩn bi trươc khi hệ thống Run-

Time khởi động. Tag logging CS của WINCC cung cấp một giao diện đặc biệt cho

mục đích này.

54

Page 60: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

» Nhiệm vụ của Tag logging RT

Hệ thống Tag logging RT nhận các giá tri dư liệu và liên kết chúng vơi các đặc

tính đã được ấn đinh.

Tag logging được thực hiện cho các mục đích sau:

- Tối ưu hoá hệ thống

- Cung cấp các thủ tục vận hành rõ ràng và dễ hiểu

- Tăng năng suất

- Tăng chất lượng sản phẩm

- Tối ưu hoá chu kỳ lặp lại

- Cung cấp tài liêu.

» Các kiểu dư liệu.

Dư liệu được chia thành các nhóm sau:

- Dư liệu điều hành: được xem là cở sở của việc chuyển trạng thái hiện tại,

khối công việc cần làm và hương phát triển của hệ điều hành.

- Dư liệu đảm nhận: gồm các thông báo ,dư liệu quá trình và các giá tri đặt

cho mỗi công đoạn sản xuất.

- Dư liệu làm việc: bao gồm tất cả các dư liệu đầu vào.

- Dư liệu về máy: cho các phát biểu về trạng thái của máy.

- Dư liệu quá trình: cho các phát biểu về phiên bản hiện hành và trươc đó

của một quá trình liên tục.

55

Page 61: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Dư liệu về chất lượng: đinh ra các phát biểu về đặc tính của một sản phẩm

cần được bảo quản.

Có thể có một vài dư liệu trong nhiều lơp cùng lúc hoặc cùng một dư liệu được gán

nhiều kiểu dư liệu khác nhau.

Tag logging có thể thu thập và bổ túc dư liệu quá trình, cung cấp các cơ chế cơ bản

để thu thập và bổ túc kiểu dư liệu.

» Các phương pháp lưu trư dư liệu quá trình. Dư liệu quá trình là các giá tri

đo lường được thu thập bởi các cảm biến. để xử lý trong WINCC các dư liệu này

phải được gán vào nhưng vùng lưu trư hay Tags.

Có các phương pháp lưu trư sau:

- Việc lưu trư tuần hoàn sẽ giám sát các thiết bi đo lường/tags.

- Việc lưu trư tuần hoàn nhận giá tri hiện thời khi ngắt được đặt cấu hình xảy

ra.

- Việc lưu trư tuần hoàn có chọn lọc sẽ liên kết điều khiển ngắt vơi điều

khiển việc lưu trư thông qua các chu trình.

- Việc điều khiển quá trình nhận sự thực thi của hệ thống thông báo.

» Cấu trúc Tags logging CS

Tags logging CS có các phần sau:

- Timers: tạo các chu kỳ thu thập và lưu trư.

- Archives: tạo các vùng lưu trư và các Tags

- Trend Window Templates: hiển thi giá tri đo lường bằng đường cong.

56

Page 62: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Table Window Templates: : hiển thi giá tri đo lường theo dạng bảng.

- Timers: tags logging phân biệt hai hệ thồng thời gian khác nhau. Thời gian

thu thập và thời gian lưu trư.

- Thời gian thu thập: khoảng thời gian mà các giá tri trong đó được sao chép

từ ảnh quá trình của quản lý dư liệu bởi Tags logging.

- Thời gian lưu trư: khoảng thời gian mà dư liệu được nạp vào vùng lưu

trư. Thời gian lưu trư luôn là một số nguyên gồm các khoảng thời gian thu thập.

giá tri mơi nhất sẽ được nạp vào vùng lưu trư.

- Thời gian nén: được sử dụng để tạo thời gian giơi hạn trong đó dư liệu

được nén.

- Achivers: có thể lưu trư bằng 1 trong 3 cách:

- Lưu trư giá tri quá trình: nhận nội dung của các tags quản lý dư liệu.

- Lưu trư nén: nén dư liệu và liên kết các dư liệu rất hiệu quả. Bằng cách

này, các giá tri đo lường được bổ túc trực tiếp và ghi nhận ngay lập tưc. lưu trư nén

cho phép lưu trư trong thời gian dài cho tất cả các kiểu tags khác trong tags

logging.

- Lưu trư theo người dùng: một số biến người dùng (tags Use-Defined) được

nạp vào vùng lưu trư cho người sử dụng. vùng này dùng để thu thập dư liệu quan

trọng, ấn đinh tham số sản xuất, điều khiển dư liệu liệt kê.

- Trends: có thể vẽ đồ thi các đường cong từ giá tri thu được trong quá trình,

WINCC có thể theo dõi sự thay đổi các giá tri đo lường theo thời gian một cách

tổng quát và rõ ràng.

57

Page 63: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Tables: tables có chưc năng giông như trends nhưng hiển thi bằng giá tri cụ

thể theo bảng. vơi tính năng này của table khi cần thiết có thể hiệu chỉnh các thông

số đầu vào để đặt được ngõ ra tối ưu.

2.2.5. Cấu trúc alarm longging

Hình 2.5: Alarm logging

» Chưc năng của Alarm logging

Module đảm trách về các thông báo nhận được và lưu trư.Nó chưa các chưc

năng để nhận các thông tin báo từ các quá trình chuẩn bi hiển thi lưu trư và hồi

đáp chúng ,vơi đặc tính này Alarm longging giúp chúng ta tìm ra nguyên nhân lỗi.

Các đặc tính của hệ thông Alarm longging :

- Cung cấp các thông tin về loõi và trạng thái hoạt động của hệ thống toàn

diện.

58

Page 64: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Cho phép sơm nhận ra các tình trạng nguy cấp.

- Tránh và giảm thiểu thong báo.

- Chất lượng sản phẩm tăng.

Module gồm hai phần .

- Hệ thống cấu hình Alarm longging Cs.

- Hệ thông run-time (Alarm longging RT).

» Nhiệm vụ của Alarm Longging CS ..

Sử dụng Alarm longging CS đặt cấu hình cho các thông báo để chúng

được hiển thi theo mong muốn .Cấu hình của Alarm longging của Wincc cung cấp

một giao diện được tạo lập sẵn .

» Nhiệm vụ của Alarm longging RT

Thu thập các thông báo và hồi đáp . Nó chuẩn bi các thông báo để hiển

thi và lưu trư

» Thiết lập thông bao .

Để thiết lập thông báo hoàn chỉnh cho Alarm longging ,tiến hành theo các bươc

sau:

- Mở Alarm longging.

- Khởi động Massage Winzard

- Đinh dạng khối bản tin.

- Sửa đổi cửa sổ bản tin .

59

Page 65: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Đinh dạng cấu hình bản tin.

- Đặt lơp màu cho bản tin.

- Giám sát giá tri.

- Chèn cửa sổ bản tin vào trong màn hình.

- Đặt thông số ưng dụng và chạy ưng dụng.

Mở cửa sổ Alarm longging.Trong cửa sổ Alarm longging gồm các thư mục chính

sau :

- Massage blocks: Khối thông báo chưc năng chưa các thông tin hệ thống và

các tham số khác, các khối thông báo được chia thành ba vùng chính sau.

- Các khối hệ thống (System blocks):các khối này chưa dư liệu hệ thống

được gán bởi Alarm longging. Các dư liệu bao gồm :ngày giờ ,báo cáo.

- Các khối giá tri quá trình (Process value): các khối này chưa các giá tri

chuyển từ quá trình như :Vượt ngưỡng và giá tri nhiệt độ quá cao

- Các khối văn bản người dùng (Userr text block) là khối văn bản cho các

thông tin tổng quát và dễ hiểu như: giải thích các thông báắôni xảy ra lỗi ra và

nguồn gốc thông báo.

- Massage classes: Lơp thông báo,Wincc cung cấp 16 lơp thông báo .Có thể

cấu hình cho các lơp thông báo. Mỗi thông báo được gán một kiểu thông báo.

- Group masssges: Nhóm thông báo gồm có lơp thông báo và đinh nghĩa

người dùng

60

Page 66: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

- Massage Winzard: Đây là công cụ đơn giản tự động trong việc tạo nhưng

thông số của hệ thống báo cáo.

2.3. Phần mềm pc access kết nối PLC và Wincc

Do s7 – 200 không được cài sẵn drive vơi phần mềm WinCC nên ta phải tự

cài đặt cho nó bằng phần mềm PC access 1.0

Các bươc thực hiện giao tieps PLC và Win CC thông qua PC Access 1.0

Bước 1 . Tạo Tag trong phần mềm PC Access 1.0

1/ Mở phần mềm PC Access 1.0

2 / Thêm plc vào trong từng hệ thống ,số trạm sẽ được thiết kế trong pc access 1.0 ,

,mỗi trạm được phân biệt vơi nhau bằng đia chỉ plc

61

Page 67: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Sau đó ta đặt tên cho PLC ta có thể chọn tơi 126 PLC

3/ Từ PLC mơi tạo trong PC Access chúng ta add item vào PLC đó bằng cách đưa

con troe chuột vào PLC đó rồi ấn chuột phải.

62

Page 68: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Trong bảng properties xuất hiện dươi đây ta cần chú ý tơi

name : Tên biến sẽ sử dụng lưu ý phải trùng tên vơi biến trong Win CC

address : Đia chỉ của biến đó là đia chỉ nào trên PLC đầu vào hay ra hay

biến nội

type : Đinh dạng cho biến thông thường PC Access sẽ khai báo sẵn phù hợp

vơi đia chỉ mà ta sử dụng biến

Chế độ read /write cho phép ta vừa đọc vừa ghi biến

Chế độ read chỉ cho đọc biến mà không cho ghi,tùy vào mục đích bài toán

mà ta sẽ đặt khác nhau sao cho phù hợp vơi yêu cầu của bài toán.

63

Page 69: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Ngoài ra để làm rõ cho biến hơn ( đối vơi các bài toán phưc tạp mà ta khó có

thể thuộc thuần thục từng biến) ta có thể mô tả về chưc năng của biến đó trong ô

decription

Sau khi khai báo hoàn tất ta ấn ok .Làm tương tự như vậy vơi các biến khác

ta được bảng các biến như ví dụ sau

64

Page 70: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

4.Sau cùng để hoàn tất ta lưu file lại

65

Page 71: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Bước 2 . Kết nối biến với WinCC

1/Mở phần mền wincc ,Tạo mơi một chương trình wincc ,chọn file/new …

2/Add thêm diver mơi cho việc kết nối vơi S7-200

Chọn loại diver là OPC cho việc liên kết wincc vơi S7-200 thông qua PC access

1.0

66

Page 72: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

3/Click chuột phải vào OPC Groups rồi chọn system Parameter ,màn hình

OPC item manager xuất hiện

67

Page 73: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Tai màn hình manager chúng ta đợi cho WinCC tìm kiếm .Sau khi Việc tìm

kiếm hoàn thành ta browse server s7200.OPCServer vào WinCC

Ở màn hình s7200.OPCServer ta add từng item từ phần mềm PC Access mà

ta đã tạo lúc trươc vào WinCC

Khi đó phần mền sẽ tự động Add Tag vừa chọn vào trong phần mền , sau

khi hoàn thành phần add tất cả các tag thì thoát ra khoải phần thiết kế . Khi đó

chương trình wincc sẽ tạo ra nhưng tag mà đã lấy trong phần mền PC access

68

Page 74: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Chương 3: Mô hình phân Loại sản phẩm

3.1. Phần cứng

Mô hình thực tế:

- Băng tải:

+phần khung làm bằng nhôm.

+Mặt băng tải được làm bằng mặt vải quấn tròn xung quanh 2 con lăn. Sản

phẩm được đặt chạy trên mặt băng tải.

+hai con lăn được đặt ở hai đầu khung nhôm.

- Máng hưng sản phẩm.

- Ba cảm biến CB1, CB2 và CB3:

+ các cảm biến được sử dụng là cảm biến quang của hang Siemens.

+ các cảm biến được gắn bên cạnh băng tải.

+ CB1 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 8cm so vơi mặt băng tải.

+ CB2 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 5.5cm so vơi mặt băng tải.

+ CB3 được gắn bên cạnh mặt băng tải cao hơn 3cm so vơi mặt băng tải.

- Hai piston dùng để đẩy sản phẩm.

- Các sản phẩm:

Có 3 loại sản phẩm: sản phẩm cao,sản phẩm trung bình, sản phẩm thấp. Cả ba

sản phẩm đều được làm bằng gỗ.

+Sản phẩm cao làm bằng gỗ có kích thươc 8cm,

+Sản phẩm trung bình bằng gỗ có kích thươc 5.5cm.

+Sản phẩm thấp bằng gỗ có kích thươc 3cm

- Role được dùng để bảo vệ các ngõ ra của PLC.

- các nút nhấn Start, Stop, reset, tăng, giảm.

69

Page 75: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

3.2. Chức năng của từng nút trên mô hình

ST

T

Tên Đia chỉ Chưc năng

1 start Ấn start khởi động toàn bộ hệ thống . Băng tải

quay , cảm biến và các tay gat,hệ thống đặt sản

phẩm được hoạt động

2 stop Ấn stop dừng toàn bộ hệ thống.Dừng băng

tải,tay gạt,không cho cài đặt số sản phẩm

3 Reset Ấn reset làm toàn bộ hệ thống đặt sản phẩm trở

về mặc đinh trong khi băng tải vẫn quay

70

Page 76: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

4 Tăng Ấn nút tăng để tăng số sản phẩm đặt .

5 Giảm Ấn giảm để giảm số sản phẩm đặt .

3.3. Nguyên lý hoạt đông.

Trong mô hình trình bày có 3 loại sản phẩm khác nhau về kích thươc . Đây chính

là đặc điểm mà chúng em sử dụng để phân loại và đếm sản phẩm . Qua kích thươc

của sản phẩm mà chúng m chia thành 3 loại là sản phẩm cao,sản phẩm trung bình

và sản phẩm thấp.

Khi ta ấn start khởi động toàn bộ hệ thống thì băng tải quay.Các cảm biến,

piston ,bộ đếm sản phẩm, đèn hiển thi đều hoạt động.

1. Khi có sản phẩm cao đi qua Cảm biến quang nhận tín hiệu đưa về

PLC,Khi sản phẩm đi qua hoàn toàn PLC bắt tìn hiệu cảm biens

đưa vào.Làm counter đếm,lúc này win cc đọc tìn hiệu từ biến nhơ

thong qua counter và hiển thi ra màn hình.PLC xuất tín hiệu

xuống vi điều khiển làm vi điều khiển đếm sản phẩm cao. Sau 1

khoảng thời gian trễ đã được tính toán để sản phẩm đi đến vi trí

thuận lợi thì PLC out ra tìn hiệu cho piston sản phẩm cao hoạt

động.

2. Khi có sản phẩm trung bình đi vào băng tải.Do sự sắp xếp chiều

cao các cảm biến khác nhau mà cảm biến cao sẽ nẳm cao hơn sản

phẩm trung bình và thấp nên nó không thể phát hiện ra 2 loại sản

phẩm thấp và trung bình,Khi cảm biến trung bình phát hiện vật

phẩm nó cũng thao tác tương tự như vơi sản phẩm cao .

3. Khi sản phẩm thấp xuất hiện trên băng tải.Nó dễ dàng đi qua 2 cảm

biến cao và trung bình đến vơi cảm biến thấp.Khi này cảm biến

thấp có nhiệm vụ đưa tín hiệu vào PLC để đếm sản phẩm thấp ,mà

71

Page 77: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

PLC không cần đưa tín hiệu gạt ví sản phẩm thấp sẽ đi thẳng về

cuối băng tải.

3.4. Cảm biến

Cảm biến quang điện phản xạ khuếch tán

Đầu ra là NPN, 3 dây nối NO. NPN cho phép dòng điện trong cảm biến đi vào

điện áp chung .Đầu ra của cảm biến hoạt động như một khóa chuyển mạch. Bình

thường đầu ra của cảm biến là một Transistor có vai trò như một khóa ( khi sụt áp).

Nếu cảm biến vừa phát hiện được đối tượng sau đó tạo ra đường tác động. Đương

tác động này được nối trực tiếp tơi Trans NPN. Nếu điện áp truyền tơi đương tác

động là 0V, Trans không cho phép dòng chạy trong cảm biến. Nếu điên áp trên

đường tác động lơn hơn (12V), Trans sẽ mở khóa cho phép dòng chạy trong cảm

biến tơi cực chung.

Cảm biến chiu phản ưng của các tác nhân vật lý. Nếu cảm biến không hoạt

động, điện áp đường tác động thấp, khi đó Trans khóa. Có nghĩa là đầu ra NPN

72

Page 78: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

không có dòng vào/ ra. Khi cảm biến hoạt động làm cho đường tác động có điện áp

cao, Trans mở khóa và tác động đóng khóa. Dòng chạy từ cảm biến tơi đất. Điện

áp ở đầu ra của NPN giảm xuống -V.

Kích thươc 18mm, làm việc ở 10- 36 VDC

Khoảng cách phát hiện 10cm, dòng đinh mưc 300mA

Vỏ làm bằng chất liệu ABS

Chống nhiễu tốt

Gọn và tiết kiệm chỗ

Bảo vệ chống ngắn mạch và nối cực nguồn

Chế độ hoạt động Ligh-ON

Hình dáng:

Thông số đinh mưc, đặc tính kỹ thuật:

Thông số kỹ thuật E3F DS10C4

Khoảng cách phát hiện 100mm

Vật thể phát hiện tiêu chuẩn Giấy trắng 100x100mm

Đặc tính trễ Tối đa 20%khoảng cách phát hiện

Nguồn sáng( bươc sóng) LED hồng ngoại(860nm)

Điện áp nguồn cấp 12VDC- 24VDC+/-10% kể cả xung

tối đa 10%(p-p)

Công suất tiêu thụ Tối đa 25mA

Ngõ ra điều khiển Ngõ ra transistor colector hở, tối đa

100mA, điện áp dư : tối đa 1V ở

100mA

Mạch bảo vệ Bảo vệ ngắn mạch ngõ ra và nối

được cự nguồn cấp DC

73

Page 79: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Thời gian đáp ưng Tối đa 2,5ms

Điều chỉnh độ nhạy

Ảnh hưởng ánh sáng của môi trường Đèn dây tóc: tối đa 3000lux

Ánh sáng mặt trời: Tối đa 10000lux

Nhiệt độ mối trường Hoạt động -250C tơi 550C( không

đóng băng hoặc ngưng tụ)

Bảo quản -300C tơi 700C ( không

đóng băng hoặc ngưng tụ)

Độ ẩm môi trường Hoạt động 35% đến 85%

Bảo quản -30% đến 95%( không

ngưng tụ)

Trở kháng cách điện Tối thiểu 20MΩ ở 500VDC giưa các

bộ phận mang điện và vỏ

Cường độ điện môi 1000VAC, 50/60Hz trong 1 phút

giưa các bộ phận mang điện và vỏ

Mưc độ chiu rung 10-55HZ, biên độ rung 1,5mm hoặc

300m/s2 trong 1h theo x, y ,z

Mưc độ chiu sốc Mưc độ phá hủy 500m/s2 cho 3 lần ở

mỗi hương x,y,z

Cấp bảo vệ IP66

Cáp nối Dây nối thường (dài tiêu chuẩn 2m)

Đèn chỉ thi Chỉ thi hoạt động

Trọng lượng( cả vỏ) Tối đa 85g

74

Page 80: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Vật liệu Vỏ ABS

Thấu kính PMMA

Phụ kiện Bộ điều khiển

Sơ đồ đấu dây:

Lưu ý:

Nếu dây vào/ra của cảm biến quang được đặt giống như dây cáp điện hoặc

dây điện thế cao. Cảm biến quang có thể bi sai lệch hoặc có thể bi phá hủy

bởi nhiễu điện. tách riêng dây hoặc sử dụng dây bọc như là dây vào/ ra từ

cảm biến

Không để cảm biến bi va đập mạnh khi gắn vào đối tượng.

Không nối dây vơi dây nâu khi không tải, nếu nối trực tiếp các dây cảm biến

có thể bi phá hủy ( loại chuyển đổi AC).

Khi sử dụng cảm biến quang điện ở gần bộ chuyển đổi động cơ, đảm bảo

động cơ được nối đất. Nếu động cơ nối đất bi hỏng thì cảm biến có thể bi sai

lệch. Khi sử dụng cảm biến ở trên 450C, dòng trên tải nằm trong khoảng

110mA tơi 130mA

75

Page 81: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Kích thươc

NPN output

3.5. Ưu khuyết điểm của mô hình

3.5.1. Ưu điểm

76

Page 82: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Mô hình đơn giản và hiệu quả. Áp dụng được trong thực tế giúp phân loại

được sản phẩm mà minh mong muốn. có thể thay thế bằng các phương pháp phân

loại khác như màu sắc, khối lượng, kim loại và phi kim.

3.5.2. Khuyết điểm

Còn hạn chế về một số mặt như: nếu ta để hai sản phẩm cùng kích thươc sát

nhau thì chỉ phân loại được một cái vì khả năng lập trình còn hạn chế.

77

Page 83: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Chương 4: Thực thi hệ thống điều khiển giám sát dây

chuyền phân loại sản phẩm dung Wincc và S7-200

4.1. Chương trình cho PLC

78

Page 84: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

4.2. Lưu đồ thuật toán

79

Sản phẩm

Cb1 sản phẩm cao

i= i+1

i>biendat

Couter đếm Delay 20s

Piston 1 đẩy sản phẩm

Cảm biến hành trinh

Piston 1 trở về vị trí ban đẩu

Cb1 dừng, piston1 không hoạt động, chở reset hoặt tăng giá trị biến đặt

Cb2 sản phẩm trung bình

k= k+1

k>biendat

Couter đếm Delay 52s

Piston 2 đẩy sản phẩm

Cb2 dừng, piston2 không hoạt động, chở reset hoặt tăng giá trị biến đặt

1

Yes

Yes No

No

Yes

No

No

Cảm biến hành trinh

Piston 2 trở về vị trí ban đẩu

2 3

4

Page 85: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

80

m> biendat

m= m+1

3

4

21

Yes

Cảm biến và piston ngưng hoat động

Cb3 sản phẩm thấp

End

Couter đếm

Page 86: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

4.3 Code PLC

81

Page 87: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

82

Page 88: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

83

Page 89: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

84

Page 90: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

85

Page 91: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

86

Page 92: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

87

Page 93: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

88

Page 94: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

89

Page 95: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

90

Page 96: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

91

Page 97: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

4.4. Lập giao diện mô phỏng trên wincc.

4.5. Kết luận

Qua đề tài “ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM DỰA VÀO CHIỀU CAO” đã trình bày

cho chúng ta biết về nguyên lý hoạt đông của PLC S7-200, cảm biến, van điều

khiển khí nén và piston. Bên cạnh đó giúp ta biết them về phần mềm Step7

Micro/Win và chương trình điều khiển giám sát Wincc. qua đó ta có thể áp dụng

cho nhưng trường hợp khác nhau và đáp ưng được nhưng nhu cầu thiết yếu của xã

hội.

Từ nhưng ưng dụng trên ta có thể áp dụng mô hình cho sản xuất trong các nhà máy

xí nghiệp.

92

Page 98: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

Tài liệu tham khảo

[1] www.plcvietnam.net

[2] www.dientuvietnam.com

[3] http://www.youtube.com/watch?v=I4RW7OLLCj0

[4] Tài li u h ng d n thí nghi m m ng truy n thông công nghi p ệ ướ ẫ ệ ạ ề ệ

( BS: Nguy n Ng c S n)ễ ọ ơ

[5] giáo trình đi u khi n logic-PLC / Tr ng Đ i H c Công Nghi p ề ể ườ ạ ọ ệ

TPHCM

[6] Đi u khi n và giám sát v i S7-200, S7-300, PC access và Wincc ề ể ớ

( TS. Lê Th Ng c Bích, PGSTS Tr n Thu Hà-KS Ph n Quang Huy-ị ọ ầ ạ

ĐHQG TPHCM)

[7] T đ ng hóa v i wincc ( PGTS Tr n Thu Hà, KS Ph m Quang Huy. ự ộ ớ ầ ạ

Nhà xu t b n H ng Đ c)ấ ả ồ ứ

93

Page 99: Đồ án ngành điện tử - Phân loại sản phẩm dùng PLC

Đ Án 2ồ 2012

94