1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình

177 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Kỹ thuật điều khiển lập trình
Tác giả PGS-TS Phan Xuân Minh, PTS Lê Hoài Quốc, KS Chung Tấn Lâm
Trường học Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định
Chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật điện
Thể loại Giáo trình
Năm xuất bản 2010
Thành phố Nam Định
Định dạng
Số trang 177
Dung lượng 4,37 MB

Cấu trúc

  • Chương 1. Hệ thống điều khiển và bộ điều khiển logic khả trình (0)
    • 1.1. Hệ thống điều khiển (6)
      • 1.1.1. Khái quát về hệ thống điều khiển (6)
      • 1.1.2. Các phương pháp điều khiển (7)
      • 1.1.3. Mô hình phân cấp chức năng công ty sản xuất công nghiệp (9)
    • 1.2. Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) (11)
      • 1.2.1. Khái quát về hệ thống điều khiển dùng PLC (11)
        • 1.2.2.2. Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ (38)
    • 2.1. Các dạng ngôn ngữ lập trình PLC (56)
      • 2.1.1. Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder) (56)
      • 2.1.2. Ngôn ngữ lập trình FBD (Function block Diagram) (56)
      • 2.1.3. Ngôn ngữ lập trình STL (Statement List) (57)
      • 2.1.4. Ngôn ngữ lập trình SCL (Structured Control Language) (57)
      • 2.1.5. Ngôn ngữ lập trình S7-Graph (58)
    • 2.2. Tập lệnh cơ bản của SIMATIC S7-300 và ứng dụng (58)
      • 2.2.1. Nhóm lệnh bit logic (58)
      • 2.2.2. Nhóm lệnh so sánh (61)
      • 2.2.3. Nhóm lệnh đổi kiểu dữ liệu (63)
      • 2.2.4. Nhóm lệnh thực hiện chức năng làm tròn (đổi kiểu dữ liệu) (65)
      • 2.2.5. Nhóm lệnh toán học (66)
        • 2.2.5.1. Nhóm lệnh làm việc với số nguyên 16 bít (66)
      • 2.2.6. Nhóm lệnh đảo giá trị các bít (73)
      • 2.2.7. Nhóm lệnh đổi dấu (74)
      • 2.2.8. Nhóm lệnh làm việc với Bộ thời gian: (Timer) (75)
      • 2.2.9. Nhóm lệnh làm việc với Bộ đếm COUNTER (83)
      • 2.2.10. Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu (Move) (86)
      • 2.2.11. Nhóm lệnh ghi dịch và quay số liệu trên thanh ghi (87)
      • 2.2.12. Nhóm lệnh Logic thực hiện trên thanh ghi (90)
  • Chương 3 (0)
    • 3.1. Cấu trúc chương trình (95)
      • 3.1.1. Giới thiệu chung (95)
      • 3.1.2. Cấu trúc và khai báo phần cứng (99)
    • 3.2. LËp tr×nh tuyÕn tÝnh (99)
    • 3.3. Lập trình có cấu trúc và ứng dụng (102)
      • 3.3.1. Khai báo local block cho FC (104)
      • 3.3.2. Gọi khối FC và thủ tục truyền tham trị (107)
      • 3.3.3. Local block của FB (108)
      • 3.3.4. Instance block và thủ tục gọi khối FB (110)
    • 3.4. Nghiên cứu các khối OB và ứng dụng (117)
      • 3.4.2. Khèi OB1 (118)
      • 3.4.3. Các khối OB đặc biệt (119)
      • 3.4.4. ứng dụng của các khối OB (121)
        • 3.4.4.1. Các khối OB chứa chương trình ứng dụng xử lý ngắt (122)
        • 3.4.4.2. Các OB chứa chương trình khởi động (Initialization) (126)
        • 3.4.4.3. Các khối OB xử lý lỗi hệ thống (127)
    • 3.5. Những hàm chuẩn quản lý ngắt (136)
      • 3.5.1. Nghiên cứu các ngắt (136)
        • 3.5.1.1. Xử lý ngắt (136)
        • 3.5.1.2. Ngắt phần cứng (Hardware interrupts) (137)
        • 3.5.1.4. Ngắt tại một thời điểm định trước (Time-of-day Interrupts) (139)
        • 3.5.1.5. Ngắt trễ thời gian (140)
      • 3.5.2. Những hàm chuẩn quản lý ngắt (141)
      • 3.5.3. Một số ứng dụng của ngắt (143)
        • 3.5.3.1. Ngắt tại một thời điểm định trước (143)
        • 3.5.3.2. Ngắt chu kỳ (147)
        • 3.5.3.3. Ngắt cứng (147)
    • 4.1. Khái quát về truyền thông trên PLC (154)
    • 4.2. Các yếu tố cơ bản về truyền thông (154)
      • 4.2.1. Tham số truyền thông (154)
      • 4.2.2. Các cổng truyền thông (156)
      • 4.2.3 Khoảng cách truyền thông (160)
      • 4.2.4. Điều khiển đường tín hiệu truyền thông (160)
      • 4.2.5. Nghi thức truyền thông (160)
    • 4.3. PLC và hệ thống mạng (163)
      • 4.3.1. Khái quát (163)
      • 4.3.2. Mạng AS-I (164)
      • 4.3.3. Mạng MPI (166)
      • 4.3.4. Mạng PROFIBUS (168)

Nội dung

Hệ thống điều khiển và bộ điều khiển logic khả trình

Hệ thống điều khiển

1.1.1 Khái quát về hệ thống điều khiển

Trong mọi ngành sản xuất công nghiệp, việc tăng năng suất lao động và cải thiện chất lượng sản phẩm thường được thực hiện thông qua việc nâng cao mức độ tự động hóa trong các quy trình sản xuất Hệ thống điều khiển, có khả năng khởi động, kiểm soát và dừng quy trình sản xuất theo yêu cầu, đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và đo đếm các biến số đã xác định, nhằm đạt được kết quả mong muốn cho sản phẩm đầu ra.

Quá trình tự động hoá sản xuất là việc thay thế một phần hoặc toàn bộ các thao tác vật lý của công nhân bằng hệ thống điều khiển tự động Những hệ thống này có khả năng điều khiển quá trình sản xuất với độ tin cậy và ổn định cao, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

Một hệ thống điều khiển bất kỳ được mô tả theo sơ đồ khối sau:

Các tín hiệu vào được chuyển đổi từ tín hiệu vật lý thành tín hiệu điện thông qua bộ chuyển đổi chuẩn hóa Những tín hiệu này thường đến từ các thiết bị như nút nhấn, công tắc hoặc cảm biến, tùy thuộc vào yêu cầu của bộ điều khiển Kết quả đầu ra từ bộ chuyển đổi có thể ở dạng số hoặc tương tự, và cần tuân thủ các tiêu chuẩn về dòng điện hoặc điện áp nhất định.

Bộ điều khiển thay thế người vận hành thực hiện các thao tác điều khiển quá trình hoạt động Nó nhận tín hiệu từ khối vào, xử lý theo các quy luật công nghệ đã định và xuất tín hiệu đến khối ra để tác động lên cơ cấu chấp hành.

Tín hiệu ra được hình thành từ quá trình xử lý của bộ điều khiển, và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt các hoạt động cụ thể của máy móc.

Khối vào Bộ điều khiển Khối ra

Hệ thống điều khiển cơ bản bao gồm các thiết bị đầu ra như động cơ, van, xy lanh khí nén, bơm và rơ le, chuyển đổi tín hiệu điện thành chuyển động quay Các thiết bị này có thể hoạt động với tín hiệu on/off hoặc tín hiệu liên tục Bộ điều khiển tự động tạo ra tín hiệu đầu ra cần thiết dựa trên thông tin từ tín hiệu đầu vào, đáp ứng yêu cầu điều khiển đã xác định Có hai phương pháp thực hiện yêu cầu điều khiển: sử dụng mạch điện kết nối cứng cho các yêu cầu không thay đổi, hoặc sử dụng chương trình điều khiển có thể điều chỉnh và thay thế khi cần thiết.

1.1.2 Các phương pháp điều khiển

1.1.2.1 Hệ thống điều khiển vòng hở (Open loop control system) Đối với hệ thống hở khâu đo lường không được dùng đến Sự thay đổi của tín hiệu đầu ra không được phản ánh về thiết bị điều khiển Sơ đồ hình (1-2) là hệ thống điều khiển hở Cơ sở lý thuyết để nghiên cứu hệ thống hở là lý thuyết về rơ le (Relay) và lý thuyết aptomat hữu hạn

Điều khiển vòng hở là dạng điều khiển đơn giản nhất, với nguyên tắc cơ bản là thiết lập hệ thống hoạt động đạt độ chính xác cần thiết thông qua việc điều chỉnh trực tiếp hoạt động ngõ ra Tuy nhiên, không có tín hiệu phản hồi nào gửi về bộ điều khiển để xác định hay điều chỉnh tín hiệu ra, dẫn đến khả năng hệ thống có thể cho tín hiệu ra với sai số lớn.

Sơ đồ điều khiển động cơ DC cho thấy rằng tốc độ của động cơ phụ thuộc vào tín hiệu đặt và bị ảnh hưởng bởi tải Khi tải nặng, động cơ sẽ quay chậm hơn, trong khi tải nhẹ cho phép động cơ hoạt động nhanh hơn.

(load) Đặt tín hiệu điều khiÓn

Hình 1-3: Điều khiển động cơ kiểu vòng hở

Bé ®iÒu khiÓn Đối tượng ®iÒu khiÓn

Tín hiệu vào Tín hiệu ra

Hình 1-2: Hệ thống điều khiển vòng hở

1.1.2.2 Hệ thống điều khiển vòng kín (Closed loop control system)

Hệ thống điều khiển kín là loại hệ thống yêu cầu tín hiệu phản hồi (Feed back), trong đó tín hiệu ra được đo lường và gửi về thiết bị điều khiển Tín hiệu phản hồi kết hợp với tín hiệu đầu vào để tạo ra tín hiệu điều khiển, nhằm điều chỉnh đầu ra theo yêu cầu Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển kín được minh họa trong hình 1-4 Lý thuyết điều khiển tự động là cơ sở lý thuyết chính để nghiên cứu các hệ thống kín này.

Hệ thống ĐKTĐ là hệ thống được xây dựng từ ba bộ phận chủ yếu:

- Thiết bị điều khiển C (Controller)

Thiết bị điều khiển chỉ tất cả các hệ thống điều khiển có thể thể là hệ rơ le contactor hay PLC

- Đối tượng điều khiển O (Object)

- Thiết bị đo lường M (Measuring device)

Hình 1- 4: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển kín

Các tín hiệu tác động trong hệ thống:

R - (Reference) tín hiệu đặt hay tín hiệu chủ đạo

X - Tín hiệu điều khiển tác động lên đối tượng (Object) thường gọi tín hiệu vào của một khâu e - Sai lệch điều khiển (Error)

F- Tín hiệu phản hồi (Feed back)

N- Tín hiệu nhiễu (Noise) tác động từ ngoài vào hệ thống

Hệ điều khiển vòng kín là một dạng hệ thống điều khiển tự động, trong đó phản hồi từ đầu ra là yếu tố quan trọng Để đảm bảo hoạt động hiệu quả, các hệ thống này thường sử dụng tín hiệu phản hồi từ cảm biến, như cảm biến nhiệt trong hệ thống điều khiển nhiệt độ hoặc tín hiệu phản hồi tốc độ để duy trì sự ổn định cho động cơ.

Bộ điều khiển Đối tượng Thiết bị đo lường

1.1.3 Mô hình phân cấp chức năng công ty sản xuất công nghiệp Để sắp xếp, phân loại và phân tích đặc trưng các mạng truyền thông công nghiệp, ta dựa vào mô hình phân cấp cho các công ty, xí nghiệp sản xuất Với mô hình này các chức năng được phân cấp thành nhiều cấp khác nhau như được minh hoạ trên hình vẽ 1-5 Càng ở cấp dưới thì các chức năng càng mang tính cơ bản hơn và đòi hỏi yêu cầu cao hơn về độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng Một cấp chức năng ở trên được thực hiện dựa theo các chức năng cấp dưới, tuy không đòi hỏi thời gian phản ứng nhanh như ở cấp dưới, nhưng ngược lại lượng thông tin cần xử lý trao đổi lại lớn hơn

Hệ thống truyền thông bao gồm bốn cấp độ tương ứng với năm cấp chức năng, trong đó thuật ngữ “bus” thường được sử dụng từ cấp điều khiển giám sát trở xuống.

“mạng” với lý do phần lớn các hệ thống mạng đều có cấu trúc vật lý hoặc logic kiểu bus

1.1.3.1 Bus trường, bus thiết bị

Bus trường (Fieldbus) là hệ thống bus nối tiếp quan trọng trong công nghiệp chế biến, sử dụng kỹ thuật truyền tin số để kết nối các thiết bị điều khiển như PC và PLC với các thiết bị chấp hành.

Quản lý công ty Điều khiển giám sát Điều hành sản xuất

Bus hệ thống Bus ®iÒu khiÓn

Bus trường Bus thiết bị Bus cảm biến Chấp hành

Mô hình phân cấp chức năng trong công ty sản xuất công nghiệp bao gồm các thiết bị trường với các chức năng chính như đo lường, truyền động và chuyển đổi tín hiệu khi cần thiết Các thiết bị kết nối mạng bao gồm vào ra phân tán (distributed I/O), cảm biến (Sensor), bộ truyền tín hiệu (transmitter) và cơ cấu chấp hành (Actuator) được tích hợp khả năng xử lý truyền thông.

Bộ điều khiển logic khả trình (PLC)

1.2.1 Khái quát về hệ thống điều khiển dùng PLC

1.2.1.1 Sự ra đời của bộ điều khiển logic khả trình

Vào năm 1642, Pascal đã phát minh ra máy tính cơ khí sử dụng bánh răng, đánh dấu bước tiến quan trọng trong lịch sử công nghệ Đến năm 1834, Babbage đã hoàn thiện máy tính cơ khí "vi sai", cho phép thực hiện các phép toán với độ chính xác lên tới 6 chữ số thập phân.

Năm 1808, Joseph M Jaquard đã phát minh ra một hệ thống điều khiển máy dệt tự động bằng cách sử dụng các lỗ trên tấm bìa thẻ kim loại mỏng Ông sắp xếp các lỗ này theo nhiều chiều khác nhau, cho phép máy dệt thực hiện các mẫu hàng phức tạp một cách hiệu quả.

- Trước năm 1904, Hoa Kỳ và Đức đã sử dụng mạch rơle để triển khai chiếc máy tính điện tử đầu tiên trên thế giới

Vào năm 1943, Mauhly và Ackert đã phát minh ra "máy tính và tích phân số điện tử" (ENIAC), được coi là chiếc máy tính đầu tiên ENIAC bao gồm 18.000 đèn điện tử chân không và 500.000 mối hàn thủ công, chiếm một diện tích lớn.

Máy tính đầu tiên có kích thước 1613 ft² và tiêu thụ điện năng 174 kW, với 6000 nút bấm và hàng trăm phích cắm Sự phức tạp của thiết bị này khiến cho chỉ sau vài phút sử dụng đã xuất hiện lỗi và hư hỏng Việc sửa chữa và lắp đặt lại đèn điện tử để khôi phục chức năng có thể mất đến cả tuần Tuy nhiên, vào năm 1948, kỹ thuật bán dẫn được áp dụng trong sản xuất công nghiệp, và đến năm 1956, những máy tính điện tử lập trình mới chính thức được sản xuất và thương mại hóa.

- Sự phát triển của máy tính cũng kèm theo kỹ thuật điều khiển tự động

+ Mạch tích hợp điện tử - IC - năm 1959

+ Mạch tích hợp gam rộng - LSI - năm 1965

+ Bộ vi xử lý - năm 1974

+ Dữ liệu chương trình - điều khiển

Những phát minh này đã đánh dấu một bước quan trọng trong sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật máy tính và các ứng dụng như PLC và CNC, đồng thời phân biệt rõ ràng giữa điều khiển cơ khí và điều khiển điện tử.

Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên (Programmable controller) được ra đời vào năm 1968 bởi công ty General Motors, Mỹ, nhưng còn đơn giản và cồng kềnh, gây khó khăn cho người sử dụng Để khắc phục, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (Programmable Controller Handle) ra mắt vào năm 1969, đánh dấu bước tiến quan trọng trong kỹ thuật điều khiển lập trình Trong giai đoạn này, PLC chủ yếu thay thế hệ thống Relay và dây nối trong điều khiển cổ điển, đồng thời thiết lập tiêu chuẩn lập trình bằng giản đồ hình thang (LAD) Đến đầu thập niên 1970, các hệ thống PLC đã được cải tiến với khả năng hỗ trợ thuật toán và dữ liệu cập nhật, cùng với sự phát triển của màn hình máy tính, giúp giao tiếp và lập trình trở nên thuận tiện hơn.

Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975 đã thúc đẩy sự tiến bộ mạnh mẽ của hệ thống PLC, với khả năng mở rộng lên đến 8.000 cổng vào/ra và dung lượng bộ nhớ chương trình vượt quá 128.000 từ Các nhà thiết kế đã phát triển kỹ thuật kết nối nhiều hệ thống PLC thành một hệ thống chung, gia tăng khả năng hoạt động của từng hệ thống Tốc độ xử lý được cải thiện với chu kỳ quét nhanh hơn, cho phép PLC xử lý hiệu quả các chức năng phức tạp và số lượng cổng lớn Đến cuối thập kỷ 20, nhiều chỉ tiêu được sử dụng để phân biệt các loại kỹ thuật điều khiển, nhằm đáp ứng yêu cầu điều khiển tổng thể trong sản xuất Sự phát triển của PLC đã mang lại nhiều lợi ích, giúp các thao tác máy trở nên nhanh nhạy, dễ dàng và đáng tin cậy, đồng thời có khả năng thay thế hoàn toàn các phương pháp điều khiển truyền thống bằng rơle.

Hệ thống PLC không chỉ tương tác với các hệ thống khác qua CIM (Computer Integrated Manufacturing) để điều khiển các thiết bị như Robot và Cad/Cam, mà còn được phát triển với các chức năng điều khiển thông minh, được gọi là siêu PLC (super PLC).

Khả năng điều khiển thiết bị linh hoạt thông qua lập trình các lệnh logic cơ bản, cùng với khả năng định thời, đếm và giải quyết các vấn đề toán học và công nghệ, là những yếu tố chính làm cho PLC trở thành công cụ ưu việt trong môi trường công nghiệp Ngoài ra, PLC còn có khả năng tạo lập, gửi đi và tiếp nhận tín hiệu, giúp kiểm soát việc kích hoạt hoặc đình chỉ chức năng của máy móc và dây chuyền công nghệ.

+ Khả năng kháng nhiễu rất tốt

+ Cấu trúc dạng mô đun rất thuận tiện cho việc thiết kế, mở rộng, cải tạo nâng cÊp

+ Khả năng lập trình được, lập trình dễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng để xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động

Người lập trình không nhất thiết phải có kiến thức sâu về điện tử; điều quan trọng là họ cần nắm vững công nghệ sản xuất và biết cách lựa chọn thiết bị phù hợp để thực hiện lập trình hiệu quả.

Hệ sản xuất linh hoạt cho phép thay đổi chương trình và điều chỉnh các thông số một cách nhanh chóng mà không cần phải thay đổi lại toàn bộ chương trình.

Hệ thống mới có thể đạt được khả năng điều khiển và giám sát từ xa nhờ vào các mô đun chuyên dụng thực hiện chức năng đặc biệt và các mô đun truyền thông kết nối PLC với mạng công nghiệp hoặc Internet.

Hình 1-6: Hình ảnh mô tả hệ thống điều khiển dùng PLC

Hình 1-7: Hình ảnh PLC trong tủ điều khiển lò nấu thép

1.2.1.2 Giới thiệu một số nhóm PLC phổ biến trên thế giới a) PLC của Siemens (Đức)

+ Điện áp vào 24VDC, 220VAC

+ 8 ngõ vào số, 4 ngõ ra rơ le 10A

+ Có thể lập trình trực tiếp trên phím hoặc sử dụng qua phần mềm Logo-Soft

Các CPU phổ biến hiện có:

PLC S7-400 là loại CPU PLC có khả năng từ trung bình đến cao cấp, với nhiều biến thể khác nhau được ký hiệu là CPU 41x Các đặc điểm nổi bật của nó bao gồm hiệu suất cao và tính linh hoạt trong ứng dụng.

- Khả năng các cổng vào/ra: tuỳ từng loại CPU có thể lên đến 128 K ngõ vào/ra

- Có khả năng mở rộng đến 300 khối

- Bộ nhớ chương trình khi có gắn thêm card nhớ có thể lên đến 16 MB

- Có thể nối mạng: MPI, PROFIBUS, Ethernet công nghiệp

- Có khả năng địa chỉ tự do

Hình 1-10: PLC S7-300 của Siemens Hình 1-8: PLC S7-300 của Siemens

- Có khiều khả năng xử lý song song (có đến 4 CPU được dùng ở rãnh trung t©m)

- Có thể gắn thêm nhiều khối chức năng đặc biệt khác như: điều khiển vòng kín, định vị, đếm

(Tham khảo trang Web: Siemens.de.com) b) PLC của hãng Omron

* Loại ZEN: Đây là loại PLC nhỏ nhất của OMRON có

6 đầu vào số và 4 đầu ra rơ le

- Các PLC loại này là các PLC có kích thước nhỏ gọn, cấu trúc đồng nhất một khối, trên mỗi CPU có sẵn từ 10, 20, 30, 40 ngõ I/O Tất cả các

CPU dạng này đều có ngõ ra Rơle

- Để dữ liệu trong RAM khôngbị mất khi PLC bị mất điện thì người dùng có thể sử dụng một Card nhớ

- Khả năng mở rộng: Các mô đun CPU có thể mở rộng thêm 3 mô đun mở rộng, mỗi mô đun mở rộng có từ 30-40 I/O

Chức năng lọc tín hiệu ngõ vào cho phép nhận diện trạng thái tín hiệu nhanh chóng trong vòng 0,2 ms, đồng thời hỗ trợ khả năng chèng nhiÔu hiệu quả.

Bộ đếm tốc độ cao giúp nâng cao khả năng đếm lên hoặc xuống mà không bị ảnh hưởng bởi chu kỳ quét của CPU.

-Timer: Các Timer có khả năng trì hoãn từ 0.5 ms đến 999,9s, có tổng số

Hình 1-11: PLC ZEN của OMRON

Hình 1-12: PLC CPM1A của OMRON

- Chức năng chỉnh định tín hiệu Analog: Trên CPU có 2 biến trở nhỏ cho phép chỉnh định giá trị cài đặt của tín hiệu Analog

Các dạng ngôn ngữ lập trình PLC

Đối với PLC S7-300 có thể sử dụng 6 ngôn ngữ để lập trình:

2.1.1 Ngôn ngữ lập trình LAD (Ladder)

Với loại ngôn ngữ này rất thích hợp với người quen thiết kế mạch điều khiển logic Chương trình được viết dưới dạng liên kết giữa các công tắc:

Hình 2-1: Ví dụ ngôn ngữ lập trình LAD

Khi tiếp điểm I0.1 được kích hoạt, cuộn dây Q0.0 sẽ được thiết lập ở trạng thái 1 Tiếp điểm Q0.0 có chức năng duy trì trạng thái của cuộn dây này Tuy nhiên, khi tiếp điểm I0.0 chuyển về trạng thái 1, cuộn dây Q0.0 sẽ bị ngắt và trở về trạng thái không.

2.1.2 Ngôn ngữ lập trình FBD (Function block Diagram)

Ngôn ngữ này rất phù hợp cho những ai quen thuộc với việc sử dụng và thiết kế mạch điều khiển số Chương trình được xây dựng dưới dạng liên kết của các nhóm lệnh logic kỹ thuật số.

Hình 2-2: Ví dụ ngôn ngữ lập trình FBD

Trạng thái đầu ra Q0.0 là kết quả của phép logic AND của ngõ vào đảo I0.0 và tổ hợp OR giữa I0.1 và Q0.0

2.1.3 Ngôn ngữ lập trình STL (Statement List) Đây là ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính Một chương trình được ghép bởi nhiều lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm một hàng và đều có cấu trúc chung là : "tên lệnh" + "toán hạng"

H×nh 2-3: VÝ dô kiÓu lËp tr×nh STL

2.1.4 Ngôn ngữ lập trình SCL (Structured Control Language)

Kiểu viết chương trình này sử dụng ngôn ngữ PASCAL Rất phù hợp cho những người đã viết các chương trình bằng ngôn ngữ máy tính

2.1.5 Ngôn ngữ lập trình S7-Graph

Hình 2-4: Sơ đồ khối lập trình kiểu S7-Graph

2.1.6 Ngôn ngữ lập trình S7-HiGraph Đây là một loại ngôn ngữ viết chương trình rất phù hợp cho các bài toán làm việc có tính tuần tự Tại mỗi thời điểm chỉ có một bước được thực hiện Với kiểu lập trình này người lập trình phải sử dụng phương pháp lập trình có cấu trúc Ghi chú: Thông thường với một gói phần mềm Simatic có thể chỉ có 3 loại ngôn ngữ điển hình là LAD, STL, FBD còn các loại ngôn ngữ khác nếu sử dụng thì phải cài đặt thêm.

Tập lệnh cơ bản của SIMATIC S7-300 và ứng dụng

Toán hạng là kiểu dữ liệu BOOL hay địa chỉ bit I,Q, M, T, C, D, L

Hình 2-5: Cách khai báo hàm AND Tín hiệu ra Q4.0 sẽ bằng 1 khi đồng thời tín hiệu I0.0=1 và I0.1=1

Dữ liệu vào và ra :

Toán hạng là kiểu dữ liệu BOOL hay địa chỉ bit I,Q, M, T, C, D, L

Hình 2-6: Khai báo hàm OR Tín hiệu ra sẽ bằng 1 khi ít nhất có một tín hiệu vào bằng 1

Dữ liệu vào và ra:

Hình 2-7: Khai báo hàm thực hiện chức năng phủ định

Tín hiệu ra sẽ là nghich đảo của tín hiệu vào

Dữ liệu vào và ra:

Toán hạng là kiểu dữ liệu BOOL hay địa chỉ bit I, Q, M, T, C, D, L

Hình 2-8: Khối thực hiện chức năng XOR

Tín hiệu ra Q4.0= 1 khi I0.0 khác I0.2

Dữ liệu vào và ra:

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, T, C, D, L

Hình 2-9: Khối thực hiện chức năng RESET Tín hiệu ra Q4.0 = 0 (Q4.0 sẽ được xoá) khi I0.0 = 1

Dữ liệu vào và ra:

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, T, C, D, L

Hình 2-10: Khối thực hiện chức năng SET

Tín hiệu ra Q4.0 = 1 (Q4.0 sẽ được thiết lập ) khi I0.0 =1

Dữ liệu vào và ra:

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, D, L

Hình 2-11: Khối thực hiện chức năng RS

Khi I0.0 = 1 và I0.1 =0 Merker M0.0 bị Reset và đầu ra Q4.0 là "0" Nếu I0.0 = 0 và I0.1 = 1 thì Set cho M0.0 và đầu ra Q4.0 là "1"

Khi cả hai đầu vào Set va Reset cùng đồng thời =1 thì M0.0 và Q4.0 có giá trị là "1"

Dữ liệu vào và ra:

Ra Q4.0 : BOOL 2.2.1.8 Bé nhí SR

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, D, L

Hình 2-12: Khối thực hiện chức năng SR Khi I0.0 = 1 và I0.1 =0 thì Set cho Merker M0.0 và đầu ra Q4.0 là "1" Nếu I0.0

= 0 và I0.0 = 1 thì M0.0 bị Reset và đầu ra Q4.0 là "0"

Khi cả hai đầu vào Set va Reset cùng đồng thời =1 thì M0.0 và Q4.0 có giá trị là "0"

Dữ liệu vào và ra:

Trong kỹ thuật số, trạng thái của tri-gơ RS sẽ bị cấm khi R=1 và S=1 Do đó, có hai loại bộ nhớ là RS và SR, trong đó tri-gơ RS ưu tiên R còn tri-gơ SR ưu tiên S.

2.2.2.1 Nhóm lệnh so sánh số nguyên 16 bit (Integer)

Hình 2-13: Khối thực hiện chức năng so sánh bằng nhau

Có các dạng so sánh hai số nguyên 16 bít như sau :

- Hàm so sánh bằng nhau giữa hai số nguyên 16 bít: =- Hàm so sánh khác nhau giữa hai số nguyên 16 bít:

- Hàm so sánh lớn hơn giữa hai số nguyên 16 bít: >

- Hàm so sánh nhỏ hơn giữa hai số nguyên 16 bít: <

Hàm so sánh lớn hơn hoặc bằng nhau giữa hai số nguyên 16 bít được biểu diễn bằng dấu ">", trong khi hàm so sánh nhỏ hơn hoặc bằng nhau sử dụng dấu "", trong khi hàm so sánh nhỏ hơn hoặc bằng nhau giữa hai số nguyên 32 bít sử dụng dấu "", trong khi hàm so sánh nhỏ hơn hoặc bằng nhau giữa hai số thực 32 bit sử dụng dấu "

Ngày đăng: 17/10/2021, 19:13

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1-18: PLC cấu trúc mô đun - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 1 18: PLC cấu trúc mô đun (Trang 22)
Hình 1-20: Kiểu đầu ra dùng rơle - Loại ngõ ra dùng Transistor:  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 1 20: Kiểu đầu ra dùng rơle - Loại ngõ ra dùng Transistor: (Trang 24)
Hình 2-29: Xác định địa chỉ cho các Môđun số - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 29: Xác định địa chỉ cho các Môđun số (Trang 36)
Bảng 1-3: ý nghĩa vùng nhớ của PLC S7-300 - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Bảng 1 3: ý nghĩa vùng nhớ của PLC S7-300 (Trang 49)
Hình 1-34: Nguyên lý trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 1 34: Nguyên lý trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng (Trang 54)
Hình 2-2: Ví dụ ngôn ngữ lập trình FBD. - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 2: Ví dụ ngôn ngữ lập trình FBD (Trang 56)
Hình 2-4: Sơ đồ khối lập trình kiểu S7-Graph. 2.1.6. Ngôn ngữ lập trình S7-HiGraph  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 4: Sơ đồ khối lập trình kiểu S7-Graph. 2.1.6. Ngôn ngữ lập trình S7-HiGraph (Trang 58)
Hình 2-10: Khối thực hiện chức năng SET. Tín hiệu ra Q4.0 = 1 (Q4.0 sẽ được thiết lập ) khi I0.0 =1 - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 10: Khối thực hiện chức năng SET. Tín hiệu ra Q4.0 = 1 (Q4.0 sẽ được thiết lập ) khi I0.0 =1 (Trang 60)
Hình 2-12: Khối thực hiện chức năng SR - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 12: Khối thực hiện chức năng SR (Trang 61)
Hình 2-16: Chuyển đổi số BCD sang dạng số nguyên 16 bít. Dữ liệu vào và ra: - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 16: Chuyển đổi số BCD sang dạng số nguyên 16 bít. Dữ liệu vào và ra: (Trang 63)
Hình 2-23: Khối thực hiện chức năng nhân hai số 16 bít. - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 23: Khối thực hiện chức năng nhân hai số 16 bít (Trang 67)
Hình 2-36: Hàm thực hiện chức năng đảo giá trị các bít. - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 36: Hàm thực hiện chức năng đảo giá trị các bít (Trang 74)
Hình 2-40: Bộ thời gian SP. - Nguyên lý làm việc:   - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 40: Bộ thời gian SP. - Nguyên lý làm việc: (Trang 76)
Hình 2-45: Sơ đồ khối hàm SD. -Nguyên lý làm việc:   - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 45: Sơ đồ khối hàm SD. -Nguyên lý làm việc: (Trang 79)
Hình 2-46: Giản đồ thời gian SD. - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 46: Giản đồ thời gian SD (Trang 79)
Hình 2-51: sử dụng Timer SA -Nguyên lý làm việc:   - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 51: sử dụng Timer SA -Nguyên lý làm việc: (Trang 82)
Hình 2-55: Sơ đồ khối bộ đếm tiến lùi. -Nguyên lý hoạt động:  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 55: Sơ đồ khối bộ đếm tiến lùi. -Nguyên lý hoạt động: (Trang 85)
Hình 2-58: Sơ đồ khối MOV - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 58: Sơ đồ khối MOV (Trang 86)
Hình 2-57: Sơ đồ khối bộ đếm lùi. - Nguyên lý hoạt động:  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 57: Sơ đồ khối bộ đếm lùi. - Nguyên lý hoạt động: (Trang 86)
Hình 2-61: Khối dịch phải. - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 61: Khối dịch phải (Trang 88)
Hình 2-62: Lệnh dịch trái. -Nguyên lý hoạt động:  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 62: Lệnh dịch trái. -Nguyên lý hoạt động: (Trang 88)
Hình 2-70: sơ đồ khối XOR 16 bít. -Nguyên lý hoạt động:  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 70: sơ đồ khối XOR 16 bít. -Nguyên lý hoạt động: (Trang 92)
Hình 2-72: Sử dụng khối OR hai từ kép. EN(I0.0): BOOL - tín hiệu kích  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 2 72: Sử dụng khối OR hai từ kép. EN(I0.0): BOOL - tín hiệu kích (Trang 93)
Hình 3.4: Sơ đồ thực hiện gọi khối FC10 - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 3.4 Sơ đồ thực hiện gọi khối FC10 (Trang 103)
Hình 3-3: Lập trình có cấu trúc - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 3 3: Lập trình có cấu trúc (Trang 103)
Tên hình thức Kiểu Giá trị và ý nghĩa OB1_EV_CLASS Byte Bít 0-3=1(coming event),  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
n hình thức Kiểu Giá trị và ý nghĩa OB1_EV_CLASS Byte Bít 0-3=1(coming event), (Trang 119)
Hình 3.11: Khởi động chương trình điều khiển với khối OB100 - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 3.11 Khởi động chương trình điều khiển với khối OB100 (Trang 126)
Hình 4-3: Ví dụ về sử dụng RS232/422 để kết nối nhiều PLCTUART RCTS RTS DCD Opto- couplers UART= Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter  - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 4 3: Ví dụ về sử dụng RS232/422 để kết nối nhiều PLCTUART RCTS RTS DCD Opto- couplers UART= Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter (Trang 159)
Hình 4-11: Các phương pháp truy cập bus - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 4 11: Các phương pháp truy cập bus (Trang 171)
Hình 4-14: Mạng PROFIBUS không dây kết nối điểm- điểm - Giáo trình Kỹ thuật điều khiển lập trình
Hình 4 14: Mạng PROFIBUS không dây kết nối điểm- điểm (Trang 174)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w