1

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER LABORATORY

การทดลองท 1: การเขยนโปรแกรมพแอลซขนแนะนา (Introduction to PLC Programming)

วตถประสงคการทดลอง 1. เพอเรยนรวธการสรางโปรเจคไฟล (S7 Project) 2. เพอเรยนรวธการเขยนโปรแกรมพแอลซโดยใชโปรแกรมสเตป7 (STEP7 Program) 3. เพอเรยนรวธการควบคมมอเตอรโดยใชการควบคมแบบตอสาย (Hard-Wired Control)และโดยใชพแอลซ 4. เพอเรยนรการกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณ (Symbolic Addressing)

1.โปรเจคไฟล (S7 Project) 1.1 บทนา ในการใชพแอลซเพอควบคมการทางานของเครองจกร จาเปนทจะตองมการเชอมตอกนระหวางฮารดแวรกบฮารดแวร และซอฟทแวรกบฮารดแวร ดงแสดงในรปท 1-1

จะเหนวาเซนเซอร(Sensors)และอปกรณสงการ(Actuators)ของเครองจกรจะตองตอเขากบอนพทและเอาทพทโมดลของพแอลซ และอนพทและเอาทพทโมดลกตองตอเขากบซพยเพอใชในการรบสญญาณอนพทเขามาประมวลผลและสงผลการประมวลผลออกไปยงเอาทพท ดงนนจงตองมการกาหนดแอดเดรสใหกบอนพทเอาทพท อนเปนการเชอมตอกนระหวางฮารดแวรกบซอฟทแวร ในขณะเดยวกนซพยเองกจะตองประมวลผลโปรแกรมทผใชเขยนขน ผานทางโปรแกรม(STEP7 Software)

2

นอกจากนอาจมการสอสารระหวางพแอลซกบพแอลซในลกษณะเปนเครอขาย ทาใหตองมการกาหนดหรออางองแอดเดรสของแตละซพยเพอใหเขาใจกนภายในเครอขาย

คาอธบายทงหมดทกลาวมาขางตน เปนสาเหตททาใหตองมการสรางโปรเจคไฟลขนมา เพอเกบขอมลทจะใชในการตดตอสอสารระหวางฮารดแวรกบฮารดแวร หรอระหวางซอฟทแวรกบฮารดแวรเอาไว โดยขอมลทเกบไวในโปรเจคไฟลจะประกอบไปดวยบลอกตางๆทมใชในโปรแกรม การกาหนดแอดเดรสของอนพทและเอาทพทโมดลไมวาจะแบบดจตอลหรออนาลอก การกาหนดชวง(Ranges)ของอนาลอกอนพทเอาทพท รนของซพย เปนตน

1.2 วธการสรางโปรเจคไฟล

1) ในวนโดว ใหเขาไปท Start Menu> All Programs> SIMATIC> SMATIC Manager

2) จะปรากฏวซารดใหสรางโปรเจคไฟลใหมขนมา STEP7 Wizard “New Project” กด “Next” เพอสรางโปรเจคไฟล

3) เลอกซพยทจะใชงาน โดยในหองแลปจะใชรน CPU314C-2DP. กด “Next”

3

4) เลอกบลอกทตองการจะเพม(สามารถเพมไดในภายหลง) เชนในตอนแรก อาจจะเพมเฉพาะบลอก “OB1”กอน จากนนใหเลอกภาษาทตองการจะใชในการเขยน เชน “FBD” (Function Block Diagram)

5) เลอกชอโปรเจคไฟล เพอไมใหมการเขยนไฟลทบกนโดยไมไดตงใจของนกศกษาในแตละกลม ใหกาหนดชอไฟลตามรปแบบดงน“ExpXX_SecYY” เมอ“XX” is หมายเลขการทดลอง and “YY” เปนหมายเลขกลม(Section) เชน นกศกษากาลงทาจะทาการทดลองท1 อยกลมท02 ใหกาหนดชอไฟลเปน Exp01_02 เปนตน จากนนใหกด “Finish”

6) ดบเบลคลกท “SIMATIC300 STATION” จะปรากฏวนโดวลกษณะดงรป ใหดบเบลคลกท “Hardware”

7) เมอดบเบลคลกท “HARDWARE” โปรแกรมจะเปดหนาตางใหมชอ HW Config (Hardware Configuration) ซงใชสาหรบกาหนดรนซพย กาหนดแอดเดรสให DIs, Dos, AIs, Aos จะเหนวาแมวาโมดลของซพยจะถกตองแตวา รนยอย(Order Number)ยงไมถก รนทใชในหองแลปคอ “6ES7 314-6CG03-0A0B” Firmware V2.6

4

8) ใหกดปมแคตตาลอก(Catalog) เพอแสดงตวเลอกฮารดแวร ไปท SIMATIC300> CPU300> CPU314C-2DP แลวเลอก “6ES7 314-6CG030-0A0B” Firmware V2.6 ดงแสดงในรป

9) ดบเบลคลกท “DI24/DO16” เพอกาหนดแอดเดรสใหกบดจตอลอนพทและเอาทพท โดยคาปกต(Default)จะถกตงไวท124 แตหากตองการเปลยน ใหทาการเอาเครองหมายถกในกลองสเหลยมออก แลวปอนคาทเราตองการ จากนนกดปม”OK” หมายเหต – การอางองแอดเดรสอนพทเอาทพทในโปรแกรม จะตองตรงกบตวเลขทปอนในหนาHW Configเสมอ มฉะนนจะเกดความผดพลาดในการประมวลผลโปรแกรม

5

10) กดปม”Save”เพอเกบคาทปอนในHW Cofigลงในโปรเจคไฟล และกดปม”Download to Module” เพอปอนคาทเซตทงหมดไปยงพแอลซ กเปนการเสรจสนการสรางโปรเจคไฟล

2. การเขยนโปรแกรมพแอลซโดยใชโปรแกรมSTEP7 1) ทหนาตาง SIMATIC Manager ใหไปท SIMATIC 300 Station> CPU314C-2DP> S7 Program> Blocks จากนน

ใหดบเบลคลกท “OB1”ทพนทดานขวา เพอเขาไปทหนาตางการเขยนโปรแกรมของ OB1

2) ทหนาตางการเขยนโปรแกรม”LAD/STL/FBD”จะมหนาตาดงรป จะเหนวาพนทดานซายจะเปนคาสงทมอยทงหมด สวนพนทดานขวาจะเปนพนททใชสาหรบการเขยนโปรแกรม โดยจะทาการเขยนไปทละสวนๆเรยกวา Network

6

3) ใหนกศกษาสารวจเมนตางๆของโปรแกรม รวมทงใหสงเกตปมทางลด(Shortcut Keys)ตางๆเพอใหสามารถใชงานโปรแกรมไดสะดวกรวดเรวขน นกศกษาสามารถเปลยนภาษาในการเขยนโปรแกรมไดโดยการเขาไปท View> แลวเลอก LAD หรอ STLหรอ FBD

4) ทดลองปอนคาสงAND(&) และคาสงASSIGN (--[=]) โดยไปทBIT Operationและลากคาสงไปยงเนตเวรค1

7

5) ทาการปอนขาอนพทเอาทพทใหครบดงรป

6) บนทกในคอมพวเตอรโดยกดปม”Save” และทาการดาวนโหลดโปรแกรมลงไปทพแอลซโดยกดปม”Download to Module”

7) ไปทพแอลซ แลวเลอกสวทชสาหรบเลอกโหมดการทางานของซพยไปท “RUN” เพอใหซพยเรมประมวลผล

8) ทหนาตางการเขยนโปรแกรม(LAD/STL/FBD) ใหกดทปม”Monitor” เพอดสถานะของอนพทและเอาทพทของแตละเนตเวรค

3. การควบคมมอเตอรโดยวธการควบคมแบบตอสาย(Hard-Wired Control) สาหรบมอเตอรขนาดเลก ขณะเรมสตารทจะมกระแสขณะสตารท(Starting Current)ไมมากนก จงสามารถทจะสตารทมอเตอรไดโดยตรง โดยไมตองมการเปลยนลกษณะการตอขดลวดเปนแบบวายเดลตา(Y-Delta Start) เราเรยกวธการสตารทมอเตอรในลกษณะนวาเปนการสตารทมอเตอรแบบตอตรง (Direct-Online Start)

วงจรตามรปดานลางเปนวงจรกาลง(Power Circuit) และวงจรควบคม(Control Circuit) ซงนกศกษาจะไดทาการตอสายในการทดลองดงตอไปน

8

1) ทาการตอวงจรควบคมตามรป โดยใชอปกรณทมในหองแลป หลงจากตอสายเสรจแลว ใหผชวยสอนหรออาจารยตรวจสอบวงจรเสยกอน เมอการตอสายถกตองแลวจงทาการจายไฟ 220VACและทดสอบวงจรควบคมวาทางานไดตามทตองการหรอไม

2) ทาการตอวงจรกาลงดงรป จากนนทาการกดปมStart และ Stop เพอตรวจสอบการสตารทมอเตอรแบบตอตรง

4. การควบคมมอเตอรโดยใชพแอลซ ในการควบคมการสตารทมอเตอรแบบตอตรงโดยใชพแอลซควบคมนน จะใชพแอลซแทนวงจรควบคม สวนวงจรกาลงยงคงตอตามเดม โดยมรายละเอยดการทดลองดงตอไปน

ดานซอฟทแวร เนองจากลาดบการทางานทเราตองการมลกษณะเชนดยวกบคาสงเซตรเซต คอ เมอมการกดปมStart/ON มอเตอรจะทางาน และหากมการกดปมStop/OFFหรอมการเกดโอเวอรโหลด มอเตอรจะหยดทางาน

9

1) เขยนโปรแกรมในพแอลซ โดยใชคาสงเซตรเซต และทดสอบการทางานโดยใชกลองสวทช

ดานฮารดแวร ใหทาการตอสาย ดงตอไปน

1) ทาการตออนพทเขาไปยงพแอลซ ไดแก 1.อนพทจากสวทชON 2.อนพทจากสวทชOFF โดยใชไฟ 24VDC จากพแอลซเปนแหลงจายไฟใหกบสวทช (หามใชไฟ220VAC จาก L1โดยเดดขาด มฉะนนพแอลซจะเกดความเสยหายได)

2) ทาการตอเอาทพทจากพแอลซ (Q0.0) มายงขดลวด(Coil)ของรเลย 24 โวลท จากนนใหตอไฟ 220VACเขาท

หนาสมผสปกตเปด(NO Contact)ของรเลยและตอไปยงขดลวดของแมกนตกคอนแทคเตอร ทจะจายไฟใหกบมอเตอร ดงแสดงในรป

3) ตอวงจรกาลงตามลกษณะเดม แตยงไมจายไฟเขาระบบ ใหผชวยสอนหรออาจารยตรวจสอบความถกตอง

10

4) ทาการควบคมมอเตอรจากพแอลซ โดยการทดลองกดปมStart หรอปมStop

5. กาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณ (Symbolic Addressing) เนองจากในกระบวนการผลตอาจจะประกอบดวยอปกรณเซนเซอรและอปกรณสงการเปนจานวนมาก นอกจากนในโปรแกรมกอาจมการใชตวถกกระทาประเภทหนวยความจา(Memory) ไทมเมอร เคานเตอรหรอขอมลตางๆเปนจานวนมาก ทาใหเกดความไมสะดวกในการจาแอดเดรสทเปนตวเลข ในพแอลซจงแกปญหาใหผใชงานสามารถกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณ(Symbolic Addressing)

ในการทดลองนนกศกษาจะไดเรยนรวธการกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณ โดยมขนตอนการทดลองดงตอไปน

1) ทหนาตางเขยนโปรแกรม(LAD/STL/FBD) ไปท Edit> Symbols…

2) หนาตางการสรางหรอแกไขสญญลกษณ(Edit Symbols)จะเปดขน ใหทาการปอนชอสญญลกษณใหแตละตวแปร (Operands)ทตองการ

3) หากในโปรแกรมยงไมแสดงแอดเดรสแบบสญญลกษณ ใหไปทView> Display with และคลกเลอกดงแสดงในรป

11

วธดงทกลาวมาขางตน จะทาการกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณไปทละเนตเวรค ดงนนในกรณทมเนตเวรคจานวนมาก อาจจะไมสะดวกในการมากาหนดทละเนตเวรค มอกวธหนงทสามารถทาไดคอการไปสรางตารางสญญลกษณ(Symbol Table)ขน โดยมขนตอนดงตอไปน

4) ทหนาตาง SIMATIC Manager เลอก SIMATIC 300 Station> CPU314C-2DP> S7 Program แลวดบเบลคลก”Symbols”ทพนทดานขวามอ

5) หนาตาง Symbol Editorจะเปดขน เพอใหผใชสามารถกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณใหตวแปรตางๆได

6) หรอ เขาไปทหนาตางการเขยนโปรแกรม”LAD/STL/FBD” จากนนไปท Options> Symbol Table จากนนหนาตาง Symbol Editorจะเปดขน เพอใหผใชสามารถกาหนดแอดเดรสแบบสญญลกษณใหตวแปรตางๆได

12