Giáo trình Tự động khống chế và PLC - Chương 5: Khái niệm chung về thiết bị điều khiển logic có lập trình
ch-¬ng 5
kh¸i niÖm chung vÒ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic cã lËp tr×nh
5.1-kh¸i niÖm chung vÒ ®iÒu khiÓn logic
C¸c tÝn hiÖu l«gic nh- ®· nªu lµ c¸c tÝn hiÖu chØ cã hai gi¸ trÞ t-¬ng øng víi hai møc l«gic vµ hai
tr¹ng th¸i cña hÖ ®iÒu khiÓn gi¸n ®o¹n:
1
0
-
-
ON
OFF
C¸c m¹ch l«gic c¬ b¶n lµ m¹ch AND (Vµ) , OR (HoÆc) , ... C¸c m¹ch nµy ®· ®-îc giíi thiÖu
trong ch-¬ng 4 . C¸c m¹ch l«gic thùc hiÖn c«ng viÖc xö lý c¸c tÝn hiÖu l«gic trong hÖ thèng ®iÒu
khiÓn l«gic . C¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn l«gic cã thÓ ®-îc ph©n theo s¬ ®å sau :
§KLG
M¹ch cøng
Bé nhí , lËp tr×nh
M¹ch nèi cøng
( R¬le , nam
ch©m ®iÖn-TB
®iÖn tõ)
B¶ng nèi c¾m
( C¸c m¹ch ®iÖn
tö-b¸n dÉn AND
OR , ...)
Bé nhí thay ®æi
®-îc : EPROM
TB lËp tr×nh ®-îc
RAM , EEPROM
PLC ( Vi xö lý )
H×nh 5-1
5.1- s¬ ®å cÊu tróc PLC
S¬ ®å cÊu tróc mét PLC cã d¹ng nh- h×nh 5-2 . PhÇn c¬ b¶n cña PLC lµ hÖ vi xö lý víi mét bé xö
lý trung t©m (CPU) , cïng víi c¸c bé nhí , c¸c thiÕt bÞ ghÐp nèi vµo ra , biªn dÞch ch-¬ng tr×nh ®iÒu
khiÓn . Bªn ngoµi PLC cã mét bé c¸c ®Çu vµo ( input ) vµ mét bé c¸c ®Çu ra ( output ) ®Ó ghÐp nèi
víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn , nhËn c¸c th«ng tin ®iÒu khiÓn vµ cho ra c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn hÖ thèng .
C¸c tÝn hiÖu vµo , ra cña PLC ngoµi d¹ng tÝn hiÖu l«gic ( tÝn hiÖu sè - digital ) th× trong c¸c PLC hiÖn
nay th-êng cã c¶ tÝn hiÖu vµo vµ ra d¹ng t-¬ng tù ( analog ) . C¸c tÝn hiÖu vµo d¹ng digital cña PLC
cã thÓ tÝn hiÖu tõ c¸c nót Ên ®iÒu khiÓn ; tÝn hiÖu tõ c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh , cùc h¹n ; tÝn hiÖu tõ c¸c
thiÕt bÞ b¸o ®éng , v.v... . C¸c tÝn hiÖu t-¬ng tù ®-a ®Õn ®Çu vµo PLC cã thÓ lµ c¸c tÝn hiÖu vÒ c¸c
tham sè c«ng nghÖ ; v.v... TÝn hiÖu ra cña PLC th-êng ®-îc dïng ®Ó khèng chÕ c¸c r¬ le vµ còng cã
thÓ lµ mét tÝn hiÖu t-¬ng tù ®Ó ®iÒu khiÓn mét hÖ thèng liªn tôc nµo ®ã .
56
ChuyÓn
m¹ch
TÝn hiÖu
b¸o ®éng
Tham sè c«ng
nghÖ
Nót ®iÒu
khiÓn (PB)
§Çu vµo
(Input)
PLC
( Vi xö lý - Ch-¬ng tr×nh l«gic - C¸c hµm chøc n¨ng )
§Çu ra
(Output)
§Ìn tÝn
hiÖu
R¬l e , C«ng
t¾c t¬
Van
H×nh 5-2
5.3- CÊu h×nh vµo / ra ( I/O ) cña PLC
5.3.1- Giíi thiÖu chung
CÊu h×nh vµo ra cña mét PLC lµ sè c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña mét PLC ; c¸ch bè trÝ c¸c ®Çu vµo ;
®Çu ra ; sè c¸c bé timers ( bé thêi gian ) ; sè c¸c bé counters ( bé ®Õm ) ; d¹ng tÝn hiÖu ra : ®iÖn ¸p
hay dßng ®iÖn vµ møc t-¬ng øng cña chóng ; c¸c mo®ul khai triÓn ( modul më réng ).
VÝ dô víi PLC S7-200 cña h·ng Siemens cã d¹ng nh- sau:
Trong PLC lo¹i cã thÓ bè trÝ hai lo¹i CPU , t-¬ng øng víi mçi lo¹i CPU cã sè l-îng ®Çu vµo vµ
®Çu ra kh¸c nhau . Cô thÓ trong PLC S7-200 cã 2 lo¹i CPU lµ : CPU 212 vµ CPU 214 . C¸c ®Çu vµo
d¹ng gi¾c c¾m cã c«ng t¾c m« pháng ho¸ , c¸c ®Çu ra d¹ng c¸c ®Çu cèt .
CPU 212
CPU 214
Sè ®Çu vµo sè ( DI )
Sè ®Çu ra sè ( DO)
Sè timers
8
6
14
10
128
64
1ms :2 ; 10 ms : 8
100ms : 54
64
§é ph©n gi¶i
1ms :2 ; 10 ms : 8
100ms : 54
128
Sè counters
Møc ®iÖn ¸p vµo ( møc l«gic 1 )
Møc tÝn hiÖu ra ( møc l«gic 1 )
24 V / DC vµ 120 V / AC 24 V / DC vµ 120 V / AC
24 230 V / AC
Relay 2A
24 230 V / AC
Relay 2A
Thêi gian kh«ng mÊt d÷ liÖu bé nhí
khi mÊt nguån nu«i
50 giê
190 giê
57
Sè modul më réng nhiÒu nhÊt
Tæng sè cæng vµo/ra cùc ®¹i
2
7
64/64
64/64
C¸c modul më réng cã thÓ l¾p vµo PLC S7-200
EM 221 cã 8 DI 24 V / DC vµ 8 DI 120 V / AC
EM 222 cã 8 DO 24 V / DC , 8 DO 24 230 V / AC vµ 8 DO Relay
EM 235 cã 3 AI ( 12 bit ) vµ 1 AO ( 12 bit )
C¸c ®Ìn b¸o trªn PLC S7-200 , CPU 214 :
SF (®Ìn ®á )
RUN ( ®Ìn xanh ) §Ìn xanh RUN chØ thÞ PLC ®ang lµm viÖcvµ thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh ®·
®-îc n¹p vµo bªn trong PLC .
STOP ( ®Ìn vµng ) §Ìn vµng STOP s¸ng chØ thÞ PLC ®ang ë chÕ ®é dõng . Dõng thùc hiÖn
ch-¬ng tr×nh
Ix.x ( ®Ìn xanh )
§Ìn ®á SF b¸o hiÖu hÖ thèng bÞ háng . §Ìn SF s¸ng khi PLC cã háng hãc
§Ìn xanh ë cæng vµo chØ thÞ tr¹ng th¸i tøc thêi cña mçi cæng vµo . §Ìn ë
cæng vµo Ix.x s¸ng b¸o møc l«gic ë cæng lµ møc 1 , ®Ìn t¾t chØ thÞ møc l«gic ë cæng lµ møc 0 .
Qx.x ( ®Ìn xanh ) §Ìn xanh ë cæng vµo chØ thÞ tr¹ng th¸i tøc thêi cña mçi cæng ra . §Ìn ë
cæng vµo Qx.x s¸ng b¸o møc l«gic ë cæng lµ møc 1 , ®Ìn t¾t chØ thÞ møc l«gic ë cæng lµ møc 0 .
PLC S7-200 sö dông cæng truyÒn th«ng nèi tiÕp RS-485 víi phÝch nèi 9 ch©n ®Ó ghÐp nèi víi
m¸y lËp tr×nh ( PPI ) hoÆc PLC kh¸c
§Ó ghÐp nèi PLC S7-200 víi m¸y lËp tr×nh thuéc hä PG7xx cã thÓ sö dông c¸p nèi th¼ng qua
MPI . C¸p ®ã ®i kÌm víi m¸y lËp tr×nh .
§Ó ghÐp nèi PLC S7-200 víi m¸y tÝnh PC qua cæng RS-232 cÇn cã c¸p nèi PC/PPI víi bé chuyÓn
®æi RS-232/RS-485 .
C«ng t¾c chän chÕ ®é lµm viÖc cña PLC S7-200 :
C«ng t¾c chän chÕ ®é lµm viÖc n»m ë phÝa trªn , bªn c¹nh c¸c ®Çu ra cña PLC , cã ba vÞ trÝ t-¬ng
øng víi 3 chÕ ®é cña PLC :
RUN cho phÐp PLC thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh ®· n¹p vµo trong bé nhí . PLC sÏ rêi khái chÕ ®é
RUN vµ chuyÓn sang chÕ ®é STOP nÕu trong m¸y cã sù cè hoÆc trong ch-¬ng tr×nh gÆp lÖnh STOP.
STOP c-ìng bøc PLC dõng c«ng viÖc thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh ®ang ch¹y vµ chuyÓn sang chÕ ®é
nghØ ( STOP ) . ë chÕ ®é STOP PLC cho phÐp hiÖu chØnh l¹i ch-¬ng tr×nh hoÆc n¹p mét ch-¬ng tr×nh
míi .
TERM cho phÐp m¸y lËp tr×nh tù quyÕt ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc cho PLC hoÆc ë chÕ ®é RUN hoÆc
ë chÕ ®é STOP .
ChØnh ®Þnh t-¬ng tù :
§iÒu chØnh t-¬ng tù ( 1 bé trong CPU 212 vµ 2 bé trong CPU 214 ) cho phÐp ®iÒu chØnh phÐp
®iÒu chØnh c¸c biÕn cÇn ph¶i thay ®æi vµ sö dông trong ch-¬ng tr×nh . Nóm ®iÒu chØnh analog ®-îc
l¾p ®Æt d-íi n¾p ®Ëy bªn c¹nh c¸c cæng ra . ThiÕt bÞ chØnh ®Þnh cã thÓ quay 2700 .
58
Pin vµ nguån nu«i :
Nguån nu«i dïng ®Ó ghi hoÆc n¹p mét ch-¬ng tr×nh míi vµ cung cÊp ®iÖn n¨ng cho PLC ho¹t
®éng . Trong PLC cßn bè trÝ nguån pin , pin ®-îc sö dông ®Ó l-u gi÷ tÝn hiÖu khi mÊt hoÆc c¾t nguån
nu«i . Pin sÏ tù ®éng chuyÓn sang tr¹ng th¸i tÝch cùc nÕu n¨ng l-îng tÝch luü trong tô nhí bÞ c¹n vµ
nã thay thÕ vµo vÞ trÝ ®ã ®Ó d÷ liÖu trong bé nhí kh«ng bÞ mÊt .
5.4- §Þa chØ vµo ra
Mçi mét ®Çu vµo hoÆc ®Çu ra cña PLC ®Òu ®-îc g¸n cho mét ®Þa chØ nhÊt ®Þnh ®Ó ph©n biÖt víi
nhau . §Þa chØ vµo ra th-êng gåm hai phÇn : phÇn ch÷ vµ phÇn sè - phÇn ch÷ ®Ó ph©n biÖt ®Çu vµo víi
®Çu ra vµ víi c¸c biÕn trung gian kh¸c ; phÇn sè ®Ó ph©n biÖt c¸c cæng cïng lo¹i víi nhau .
5.4.1- §Þa chØ vµo ra cña c¸c PLC h·ng Siemens ( §øc )
§Þa chØ vµo ra c¸c PLC h·ng Siemens cña §øc qui -íc phÇn ch÷ lµ :
-
-
Vµo sè - I
Ra sè - Q
PhÇn sè trong ®Þa chØ vµo/ra sè ®-îc ph©n thµnh nhãm , mçi nhãm 8 bit , ®¸nh sè tõ 0 ®Õn 7 . Cô
thÓ ®Çu vµo tÝn hiÖu sè cña PLC S7-200 : I0.0 , I0.1 , ... , I7.7 vµ ®Çu ra tÝn hiÖu sè lµ : Q0.0 , Q0.1 ,
... , Q7.7 .
-
-
Vµo t-¬ng tù - AIW
Ra t-¬ng tù - AQW
PhÇn sè trong ®Þa chØ vµo/ra t-¬ng tù lÊy c¸c gi¸ trÞ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , 12 , ...
VÝ dô cã modul më réng modul 2 cã 3 ®Çu vµo t-¬ng tù vµ mét ®Çu ra t-¬ng tù th× ®Þa chØ cña chóng
sÏ lµ : AIW0 , AIW2 , AIW4 vµ AQW0 . Chó ý : ng-êi ta ngÇm ®Þnh mçi modul më réng t-¬ng tù
cã 4 cæng cho nªn modul më réng t-¬ng tù thø nhÊt phÇn sè sÏ lµ 0 , 2 , 4 , 6 nªn modul më réng
t-¬ng tù tiÕp theo ®Þa chØ phÇn sè ph¶i lµ tõ 8 14 , ...
5.4.2- §Þa chØ vµo ra cña PLC h·ng Hitachi ( NhËt b¶n )
§Þa chØ vµo ra c¸c PLC h·ng Hitachi vµ mét sè h·ng kh¸c cña NhËt qui -íc phÇn ch÷ lµ :
-
-
Vµo sè - X
Ra sè - Y
PhÇn sè trong ®Þa chØ vµo/ra sè gåm ba con sè viÕt theo hÖ c¬ 8 . VÝ dô :
§Çu vµo : X000 X007 , X010 X017 , ...
§Çu ra : Y030 Y037 , ... , Y430 Y437 , Y530 Y537 , ...
5.4.3- §Þa chØ vµo ra cña PLC h·ng General Electrics (GE - Mü )
§Þa chØ vµo ra c¸c PLC h·ng General Electrics ( Mü ) qui -íc phÇn ch÷ lµ :
-
-
Vµo sè : %I
Ra sè : %Q
59
PhÇn sè trong ®Þa chØ vµo/ra sè ®-îc biÓu diÔn bëi 4 con sè theo hÖ thËp ph©n . Cô thÓ ®Çu vµo tÝn
hiÖu sè cña PLC lo¹i nµy lµ : %I0000 , %I0001 , ... , %I0010 , ... , vµ ®Çu ra tÝn hiÖu sè lµ : %Q0000
%Q0001 , ... , %Q0010 , ...
D-íi ®©y lµ vÝ dô vÒ ®Þa chØ vµo/ra trªn PLC S7-200 vµ c¸ch ®Æt ®Þa chØ cho c¸c modul më réng
trªn CPU 214 :
CPU 214
Modul 0
(4 vµo sè/
4 ra sè)
I2.0
Modul 1
(8 vµo sè) (3 vµo analog/
1 ra analog)
Modul 2
Modul 3
(8 ra sè)
Modul 4
(3 vµo analog/
1 ra analog)
AIW8
I0.0
Q0.0
Q0.1
Q0.2
Q0.3
Q0.4
Q0.5
Q0.6
Q0.7
Q1.0
Q1.1
I3.0
I3.1
I3.2
I3.3
I3.4
I3.5
I3.6
I3.7
AIW0
AIW2
AIW4
Q3.0
Q3.1
Q3.2
Q3.3
Q3.4
Q3.5
Q3.6
Q3.7
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
I1.0
I1.1
I1.2
I1.3
I1.4
I1.5
I2.1
I2.2
I2.3
AIW10
AIW12
AQW0
AQW4
Q2.0
Q2.1
Q2.2
Q2.3
5.5- ®Þa chØ c¸c biÕn trung gian vµ biÕn kh¸c
Tuú theo tõng h·ng s¶n xuÊt mµ trong PLC cã c¸c biÕn sè trung gian , thùc chÊt ®©y lµ c¸c « nhí
lµm nhiÖm vô l-u gi÷ c¸c kÕt qu¶ cña c¸c phÐp xö lý l«gic ë c¸c giai ®o¹n trung gian . Trong PLC
h·ng Siemens cã biÕn nhí ký hiÖu b»ng ch÷ M kÌm theo phÇn sè t-¬ng tù nh- c¸c biÕn vµo , ra .
Trong PLC cña NhËt cßn cã thªm biÕn tr¹ng th¸i ký hiÖu b»ng ch÷ S (State) , ®Þa chØ c¸c biÕn tr¹ng
th¸i lµ S600 S647 gåm 40 tr¹ng th¸i .
C¸c bé thêi gian cã ®Þa gåm phÇn ch÷ lµ T , víi S7-200 th× ®Þa chØ c¸c timers lµ T0 T63 víi
CPU 212 vµ T0 T127 víi CPU 214 .
C¸c bé ®Õm ( counters ) trong S7-200 cã ®Þa chØ phÇn ch÷ lµ C , còng víi phÇn sè t-¬ng tù c¸c
timers : C0 C63 víi CPU 212 vµ C0 C127 víi CPU 214 .
60
ch-¬ng 6
lËp tr×nh cho PLC S7-200
6.1- cÊu tróc ch-¬ng tr×nh cña s7-200
Cã thÓ lËp tr×nh cho PLC S7-200 b»ng c¸ch sö dông mét trong nh÷ng phÇn mÒm sau ®©y :
-
-
STEP7 - Micro/DOS
STEP7 - Micro/WIN
Nh÷ng phÇn mÒm nµy cã thÓ cµi ®Æt trªn c¸c m¸y lËp tr×nh hä PG7xx vµ c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n
(PC) .
C¸c ch-¬ng tr×nh cho S7-200 ph¶i cã cÊu tróc bao gåm ch-¬ng tr×nh chÝnh (main program) vµ
sau ®ã ®ªnc¸c ch-¬ng tr×nh con vµ c¸c ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t (nÕu cã) nh- sau :
-
-
Ch-¬ng tr×nh chÝnh ®-îc kÕt thóc b»ng lÖnh kÕt thóc ch-¬ng tr×nh (MEND) .
Ch-¬ng tr×nh con lµ mét bé phËn cña ch-¬ng tr×nh . C¸c ch-¬ng tr×nh con ph¶i ®-îc viÕt
sau lÖnh kÕt thóc ch-¬ng tr×nh chÝnh , tøc lµ sau lÖnh MEND .
-
C¸c ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t lµ mét bé phËn cña ch-¬ng tr×nh . NÕu cÇn sö dông c¸c ch-¬ng
tr×nh xö lý ng¾t th× chóng còng ®-îc viÕt sau lÖnh kÕt thóc ch-¬ng tr×nh chÝnh MEND .
C¸c ch-¬ng tr×nh con ®-îc nhãm l¹i thµnh mét nhãm ngaysau ch-¬ng tr×nh chÝnh . Sau ®ã ®Õn
ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t . Víi kÕt cÊu nh- vËy , ch-¬ng tr×nh ®-îc râ rµng vµ thuËn tiÖn h¬n trong
viÖc ®äc ch-¬ng tr×nh sau nµy . Cã thÓ tù do trén lÉn c¸c ch-¬ng tr×nh con víi ch-¬ng tr×nh xö lý
ng¾t ®»ng sau ch-¬ng tr×nh chÝnh .
Main Program
Thùc hiÖn trong mét vßng quÐt
MEND
SBR 0 Ch-¬ng tr×nh con thø nhÊt
Thùc hiÖn khi ®-îc ch-¬ng tr×nh
chÝnh gäi
RET
SBR n Ch-¬ng tr×nh con thø n + 1
RET
INT 0 Ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t thø nhÊt
Thùc hiÖn khi cã tÝn hiÖu b¸o
ng¾t
RETI
INT n Ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t thø n+1
H×nh 6-1
RETI
61
6.2- Ng«n ng÷ lËp tr×nh cña S7-200
6.2.1- Ph-¬ng ph¸p lËp tr×nh
S7-200 biÓu diÔn mét m¹ch l«gic cøng b»ng mét mét ch-¬ng tr×nh . Ch-¬ng tr×nh bao gåm mét
tËp d·y c¸c lÖnh lËp tr×nh . S7-200 thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh b¾t ®Çu tõ lÖnh lËp tr×nh ®Çu tiªn vµ kÕt
thóc ë lÖnh lËp tr×nh cuèi cïng. Mét vßng nh- vËy ®-îc gäi lµ vßng quÐt ( scan ).
Mét vßng quÐt ( scan cycle ) ®-îc b¾t ®Çu b»ng viÖc ®äc c¸c tr¹ng th¸i cña ®Çu vµo vµ sau ®ã
thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh . Vßng quÐt kÕt thóc b»ng viÖc thay ®æi tr¹ng th¸i ®Çu ra . Tr-íc khi thùc hiÖn
vßng quÐt tiÕp theo PLC thùc hiÖn c¸c nhiÖm vô bªn trong vµ nhiÖm vô truyÒn th«ng . Chu tr×nh thùc
hiÖn ch-¬ng tr×nh lµ mét chu tr×nh lÆp ( h×nh 6-2 )
Giai ®o¹n chuyÓn
d÷ liÖu ra ngo¹i vi
Giai ®o¹n nhËp d÷
liÖu tõ ngo¹i vi
Giai ®o¹n truyÒn th«ng
néi bé vµ tù kiÓm tra lçi
Giai ®o¹n thùc hiÖn
ch-¬ng tr×nh
H×nh 6-2: Thùc hiÖn ch-¬ng tr×nh theo vßng quÐt trong S7-200
C¸ch lËp tr×nh cho S7-200 nãi riªng vµ cho c¸c PLC cña h·ng Siemens nãi chung dùa trªn ba
ph-¬ng ph¸p c¬ b¶n : Ph-¬ng ph¸p h×nh thang ( Ladder Logic viÕt t¾t lµ LAD ) , ph-¬ng ph¸p liÖt kª
lÖnh ( Statement List viÕt t¾t lµ STL ) vµ ph-¬ng ph¸p s¬ ®å c¸c khèi chøc n¨ng ( FBD ) . NÕu
ch-¬ng tr×nh lËp theo FBD th× thiÕt bÞ lËp tr×nh cã thÓ chuyÓn sang d¹ng LAD hoÆc STL t-¬ng øng .
Ng-îc l¹i kh«ng ph¶i mäi ch-¬ng tr×nh viÕt ë d¹ng STL hoÆc LAD còng cã thÓ chuyÓn sang d¹ng
FBD . NÕu ch-¬ng tr×nh lËp theo LAD th× thiÕt bÞ lËp tr×nh cã thÓ chuyÓn sang d¹ng STL t-¬ng øng ,
nh-ng kh«ng ph¶i mäi ch-¬ng tr×nh viÕt ë d¹ng STL còng cã thÓ chuyÓn sang d¹ng LAD . Trong
phÇn nµy chóng ta nghiªn cøu hai ph-¬ng ph¸p lËp tr×nh lµ LAD vµ STL , chóng ®Òu cã s½n trong
ng«n ng÷ lËp tr×nh STEP7-Micro/DOS vµ STEP7-Micro/WIN , cßn lËp tr×nh kiÓu FBD chØ cã trong
STEP7-Micro/WIN . §Ó dÔ dµng lµm quen víi víi c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n cña LAD vµ STL ta cÇn
n¾m c¸c ®Þnh ngi· c¬ b¶n sau ®©y :
§Þnh nghÜa vÒ LAD : LAD lµ mét ng«n ng÷ lËp tr×nh b»ng ®å ho¹ . Nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n
dïng trong LAD t-¬ng øng víi c¸c thµnh phÇn cña b¶ng ®iÌu khiÓn b»ng r¬le . Trong ch-¬ng tr×nh
LAD c¸c phÇn tö c¬ b¶n dïng ®Ó biÓu diÔn cac slÖnh l«gic nh- sau :
- TiÕp ®iÓm : lµ biÓu t-¬ng ( symbol ) m« t¶ c¸c tiÕp ®iÓm cña r¬le . C¸c tiÕp ®iÓm ®ã cã thÓ lµ
th-êng më – – hoÆc th-êng ®ãng – / – .
- Cuén d©y ( coil ) : lµ biÓu t-îng –( )– m« t¶ r¬le ®-îc m¾c theo chiÒu dßng ®iÖn cung cÊp
cho r¬le .
- Hép ( box ) : lµ biÓu t-îng m« t¶ c¸c hµm kh¸c nhau , nã lµm viÖc khi cã dßng ®iÖn ch¹y ®Õn
hép . Nh÷ng d¹ng hµm th-êng ®-îc biÓu diÔn b»ng hép lµ c¸c bé thêi gian ( Timer ) , c¸c bé ®Õm
(Counter) vµ c¸c hµm to¸n häc . Cuén d©y vµ hép ph¶i ®-îc m¾c ®óng chiÒu dßng ®iÖn .
- M¹ng LAD : lµ ®-êng nèi c¸c phÇn tö thµnh mét m¹ch hoµn thiÖn , ®i tõ ®-êng nguån bªn tr¸i
sang ®-êng nguån bªn ph¶i . §-êng nguån bªn tr¸i lµ d©y nãng , ®-êng nguån bªn ph¶i lµ d©y trung
62
hoµ ( neutral ) hay lµ ®-êng trë vÒ nguån cung cÊp ( §-êng nguån bªn ph¶i th-êng kh«ng ®-îc thÓ
hiÖn khi dïng ch-¬ng tr×nh tiÖn dông STEP7-Micro/DOS hoÆc STEP7-Micro/WIN ) . Dßng ®iÖn
ch¹y tõ tr¸i qua c¸c tiÕp ®iÓm ®ãng ®Õn c¸c cuén d©y hoÆc c¸c hép trë vÒ bªn ph¶i nguån .
§Þnh nghÜa vÒ STL : Ph-¬ng ph¸p liÖt kª lÖnh ( STL ) lµ ph-¬ng ph¸p thÓ hiÖn ch-¬ng tr×nh d-íi
d¹ng tËp hîp c¸c c©u lÖnh . Mçi c©u lÖnh trong ch-¬ng tr×nh , kÓ c¶ nh÷ng lÖnh h×nh thøc biÓu diÔn
mét chøc n¨ng cña PLC .
§Þnh nghÜa vÒ ng¨n xÕp logic ( logic stack ):
Stack 0-bit ®Çu tiªn hay bit trªn cïng cña ng¨n xÕp
Stack 1-bit thø hai cña ng¨n xÕp
Stack 2-bit thø ba cña ng¨n xÕp
Stack 3-bit thø t- cña ng¨n xÕp
S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
Stack 4-bit thø n¨m cña ng¨n xÕp
Stack 5-bit thø s¸u cña ng¨n xÕp
Stack 6-bit thø b¶y cña ng¨n xÕp
Stack 7-bit thø t¸m cña ng¨n xÕp
Stack 8-bit thø chÝn cña ng¨n xÕp
H×nh 6-3
§Ó t¹o ra mét ch-¬ng tr×nh d¹ng STL , ng-êi lËp tr×nh cÇn ph¶i hiÓu râ ph-¬ng thøc sö dông 9 bit
ng¨n xÕp l«gic cña S7-200 . Ng¨n xÕp logic lµ mét khèi gåm 9 bit chång lªn nhau . TÊt c¶ c¸c thuËt
to¸n liªn quan ®Õn ng¨n xÕp ®Òu chØ lµm viÖc víi bit ®Çu tiªn hoÆc víi bit ®Çu vµ bit thø hai cña ng¨n
xÕp . Gi¸ trÞ l«gic míi ®Òu cã thÓ ®-îc göi ( hoÆc ®-îc nèi thªm ) vµo ng¨n xÕp . Khi phèi hîp hai
bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp , th× ng¨n xÕp sÏ ®-îc kÐo lªn mét bit . Ng¨n xÕp vµ tªn cña tõng bit trong
ng¨n xÕp ®-îc biÓu diÔn trªn h×nh 6-3 .
VÝ dô vÒ ladder logic vµ statement list :
H×nh 6-4 m« t¶ viÖc thùc hiÖn lÖnh LD ( viÕt t¾t tõ Load trong tiÕng Anh ) ®-a gi¸ trÞ l«gic cña
tiÕp ®iÓm I0.0 vµo trong ng¨n xÕp theo c¸ch biÓu diÔn cña LAD vµ STL
LAD
STL
I0.0
Q1.0
LD I0.0
=
Q1.0
H×nh 6-4
6.2.2- B¶ng tãm t¾t mét sè lÖnh c¬ b¶n cña S7-200
HÖ lÖnh cña S7-200 ®-îc chia lµm 3 nhãm :
-
C¸c lÖnh mµ khi thùc hiÖn th× lµm viÖc ®éc lËp kh«ng phô thuéc vµo gi¸ trÞ logic cña ng¨n
xÕp .
-
-
C¸c lÖnh chØ thùc hiÖn ®-îc khi bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp cã gi¸ trÞ logic b»ng 1 .
C¸c nh·n lÖnh ®¸nh dÊu vÞ trÝ trong tËp lÖnh .
63
Trong c¸c b¶ng lÖnh cßn m« t¶ sù thay ®æi t-¬ng øng cña néi dung ng¨n xÕp khi lÖnh ®-îc thùc
hiÖn .
C¶ hai ph-¬ng ph¸p LAD vµ STL ®Òu sö dông ký hiÖu I ®Ó chØ viÖc thùc hiÖn tøc thêi
(immediately) , tøc lµ gi¸ trÞ ®-îc chØ dÉn trong lÖnh võa ®-îc chuyÓn vµo thanh ghi ¶o võa ®ång
thêi ®-îc chuyÓn ®Õn tiÕp ®iÓm chØ dÉn trong lÖnh ngay khi lÖnh ®-îc thùc hiÖn chø kh«ng ph¶i chê
tíi giai ®o¹n trao ®æi víi ngo¹i vi cña vßng quÐt ( xem h×nh 6-2 ) . §iÒu ®ã kh¸c víi lÖnh kh«ng tøc
thêi lµ gi¸ trÞ ®-îc chØ ®Þnh trong lÖnh chØ ®-îc chuyÓn vµo thanh ghi ¶o khi thùc hiÖn lÖnh .
B¶ng 6-1 : Mét sè lÖnh cña S7-200 thuéc nhãm lÖnh thùc hiÖn v« ®iÒu kiÖn
Tªn lÖnh
M« t¶
=
n
Gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp ®-îc sao chÐp sang ®iÓm n chØ dÉn trong
lÖnh
=I
A
n
n
Gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp ®-îc sao chÐp trùc tiÕp sang ®iÓm n chØ dÉn
trong lÖnh ngay khi lÖnh ®-îc thùc hiÖn
Thùc hiÖn to¸n tö vµ ( AND ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bit ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp .
Thùc hiÖn to¸n tö vµ ( AND ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic cña bit thø hai ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn cña
ng¨n xÕp . C¸c gi¸ trÞ cßn l¹i trong ng¨n xÕp ®-îc kÐo lªn mét bit .
Thùc hiÖn to¸n tö vµ ( AND ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp .
ALD
AN
n
CTU Cxx,PV
CTUD Cxx,PV
Khëi ®éng bé ®Õm tiÕn theo s-ên lªn cña tÝn hiÖu vµo . Bé ®Õm ®-îc ®Æt l¹i
tr¹ng th¸i ban ®Çu ( reset ) nÕu ®Çu vµo R cña bé ®Õm ®-îc kÝch ( cã møc
logic 1 ) .
Khëi ®éng bé ®Õm tiÕn theo s-ên lªn cña tÝn hiÖu ®Çu vµo thø nhÊt vµ ®Õm lïi
theo s-ên lªn cña tÝn hiÖu ®Çu vµo thø hai . Bé ®Õm ®-îc reset l¹i nÕu ®Çu vµo
R cña bé ®Õm ®-îc kÝch ( cã møc logic 1 ) .
ED
EU
§Æt gi¸ trÞ logic 1 vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp khi xuÊt hiÖn s-ên xuèng cña
tÝn hiÖu .
§Æt gi¸ trÞ logic 1 vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp khi xuÊt hiÖn s-ên lªn cña tÝn
hiÖu .
LD
n
n
N¹p gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp .
C¸c gi¸ trong ng¨n xÕp ®-îc ®Èy xuèng mét bit .
LDN
N¹p gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh vµo bit ®Çu tiªn
cña ng¨n xÕp . C¸c gi¸ trong ng¨n xÕp ®-îc ®Èy xuèng mét bit .
Bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp nhËn gi¸ trÞ logic 1 nÕu néi dung hai tõ n1 vµ n2
tho¶ m·n n1 n2 .
Bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp nhËn gi¸ trÞ logic 1 nÕu néi dung hai tõ n1 vµ n2
tho¶ m·n n1 = n2 .
LDW<= n1 , n2
LDW = n1 , n2
LDW>= n1 , n2
Bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp nhËn gi¸ trÞ logic 1 nÕu néi dung hai tõ n1 vµ n2
tho¶ m·n n1 n2 .
64
LPP
KÐo néi dung ng¨n xÕp lªn mét bit . Gi¸ trÞ míi cña bit trªn lµ gi¸ trÞ cò cña
bit d-íi , ®é s©u ng¨n xÕp gi¶m ®i mét bit ( gi¸ trÞ cña bit ®Çu tiªn bÞ ®Èy ra
khái ng¨n xÕp - xo¸ ) .
LRD
Sao chÐp gi¸ trÞ cña bit thø hai vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp . C¸c gi¸ trÞ cßn
l¹i tõ bit thø hai trë ®i ®-îc gi÷ nguyªn vÞ trÝ .
MEND
NOT
O
KÕt thóc phÇn ch-¬ng tr×nh chÝnh trong mét vßng quÐt .
§¶o gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp .
Thùc hiÖn to¸n tö hoÆc ( OR ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bit ®Çu
tiªn cña ng¨n xÕp .
n
Thùc hiÖn tøc thêi to¸n tö hoÆc ( OR ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n
xÕp víi gi¸ trÞ logic cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo
bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp .
OI
n
Thùc hiÖn to¸n tö hoÆc ( OR ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic cña bit thø hai ng¨n xÕp. KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bit ®Çu tiªn cña
ng¨n xÕp . C¸c gi¸ trÞ cßn l¹i trong ng¨n xÕp ®-îc kÐo lªn mét bit .
Thùc hiÖn to¸n tö hoÆc ( OR ) gi÷a gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp víi
gi¸ trÞ logic nghÞch ®¶o cña ®iÓm n chØ dÉn trong lÖnh . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp .
OLD
ON
n
RET
LÖnh tho¸t khái ch-¬ng tr×nh con vµ tr¶ ®iÒu khiÓn vÒ ch-¬ng tr×nh chÝnh ®·
gäi nã .
LÖnh tho¸t khái ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t ( interrupt ) vµ tr¶ ®iÒu khiÓn vÒ
ch-¬ng tr×nh chÝnh .
RETI
B¶ng 6-2 : Mét sè lÖnh trong nhãm lÖnh cã ®iÒu kiÖn ( chØ thùc hiÖn khi bit ®Çu tiªn ng¨n xÕp cã
gi¸ trÞ logic 1 ) :
Tªn lÖnh
IN1 , IN2
M« t¶
+D
+I
Thùc hiÖn phÐp céng hai sè nguyªn kiÓu tõ kÐp IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc
ghi l¹i vµo IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
IN1 , IN2
Thùc hiÖn phÐp céng hai sè nguyªn kiÓu tõ IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi
l¹i vµo IN2
-D
-I
Thùc hiÖn phÐp trõ hai sè nguyªn kiÓu tõ kÐp IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi
l¹i vµo IN2
Thùc hiÖn phÐp trõ hai sè nguyªn kiÓu tõ IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo IN2
+R
-R
*R
/ R
Thùc hiÖn phÐp céng hai sè thùc ( 32 bit ) IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo IN2
Thùc hiÖn phÐp trõ hai sè thùc ( 32 bit ) IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo IN2
Thùc hiÖn phÐp nh©n hai sè thùc ( 32 bit ) IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo IN2
Thùc hiÖn phÐp céng hai sè thùc ( 32 bit ) IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i
vµo IN2
65
ANDD IN1 , IN2
ANDW IN1 , IN2
Thùc hiÖn to¸n tö logic AND gi÷a c¸c gi¸ trÞ kiÓu tõ kÐp IN1 vµ IN2 . KÕt
qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo IN2
Thùc hiÖn to¸n tö logic AND gi÷a c¸c gi¸ trÞ kiÓu tõ IN1 vµ IN2 . KÕt qu¶
®-îc ghi l¹i vµo IN2
CALL
CRET
CRETI
n
Gäi ch-¬ng tr×nh con ®-îc ®¸nh nh·n n
KÕt thóc mét ch-¬ng tr×nh con vµ tr¶ ®iÒu khiÓn vÒ ch-¬ng tr×nh ®· gäi nã .
KÕt thóc mét ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t vµ tr¶ ®iÒu khiÓn vÒ ch-¬ng tr×nh chÝnh
MOVB IN , OUT Sao gi¸ trÞ cña byte IN sang byte OUT .
MOVD IN , OUT Sao gi¸ trÞ cña tõ kÐp IN sang tõ kÐp OUT .
MOVR IN , OUT Sao sè thùc IN sang OUT .
MOVW IN , OUT Sao gi¸ trÞ cña tõ IN sang tõ OUT .
ORD
IN1 , IN2 Thùc hiÖn to¸n tö OR cho hai tõ kÐp IN1 vµ IN2 , kÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo
IN2 .
ORW
PLS
IN1 , IN2 Thùc hiÖn to¸n tö OR cho hai tõ IN1 vµ IN2 , kÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo IN2 .
x
§-a bé ph¸t xung nhanh ®· ®-îc ®Þnh nghÜa trong bé nhí ®Æc biÖt vµo tr¹ng
th¸i tÝch cùc . Xung ra ®-îc ®-a ra cæng Q0.x
Quay trßn tõ kÐp IN sang tr¸i n bit .
Quay trßn tõ IN sang tr¸i n bit .
RLD
RLW
RRD
RRW
SLD
IN , n
IN , n
IN , n
IN , n
IN , n
IN , n
Quay trßn tõ kÐp IN sang ph¶i n bit .
Quay trßn tõ IN sang ph¶i n bit .
DÞch tõ kÐp IN sang tr¸i n bit
SLW
SQRT
SRD
DÞch tõ IN sang tr¸i n bit
IN , OUT LÊy c¨n bËc hai cña mét sè thùc 32 bit IN vµ ghi kÕt qu¶ vµo OUT ( 32 bit )
IN , n
IN , n
DÞch tõ kÐp IN sang ph¶i n bit
SRW
STOP
DÞch tõ IN sang ph¶i n bit
Dõng “mÒm” ch-¬ng tr×nh
SWAP IN
§æi chç hai bit ®Çu tiªn vµ cuèi cïng cña byte IN cho nhau .
B¶ng 6-3 : C¸c lÖnh ®Æt nh·n ( label )
Tªn lÖnh
M« t¶
Khai b¸o nh·n n cho ch-¬ng tr×nh xö lý ng¾t
§Æt nh·n xx trong ch-¬ng tr×nh , ®Þnh h-íng cho lÖnh nh¶y JMP
LÖnh kÕt thóc vßng lÆp FOR ... NEXT
LÖnh rçng ( no operation )
INT
n
LBL
NEXT
NOP
SBR
xx
n
Khai b¸o nh·n n cho ch-¬ng tr×nh con
6.2.3- Có ph¸p hÖ lÖnh cña S7-200
MÆc dï S7-200 cã mét khèi l-îng lín c¸c lÖnh ®Ó thùc hiÖn c¸c thuËt to¸n cña ®¹i sè Boolean
song chØ cã mét vµi c¸c kiÓu lÖnh kh¸c nhau . Sau ®©y chóng ta sÏ m« t¶ chi tiÕt vÒ c¸ch sö dông ,
chøc n¨ng vµ t¸c ®éng cña chóng vµo néi dung ng¨n xÕp . Trong ®ã gi¸ trÞ cña ng¨n xÕp tr-íc khi
thùc hiÖn lÖnh ®-îc ký hiÖu b»ng c0 ®Õn c8 ( viÕt t¾t ch÷ “cò” ) , ký hiÖu “m” ®-îc dïng ®Ó cho néi
66
dung ng¨n xÕp sau khi thùc hiÖn lÖnh . Trong c¸c vÝ dô sau , dÊu dïng cho to¸n tö AND , dÊu
dïng cho to¸n tö OR vµ ký hiÖu dïng cho to¸n tö NOT .
6.2.3.1- To¸n h¹ng vµ giíi h¹n cho phÐp
B¶ng 6-4:
Ph-¬ng ph¸p truy nhËp
Giíi h¹n cho phÐp cña to¸n h¹ng
CPU 212 CPU 214
(0.0 ®Õn 1023.7) (0.0 ®Õn 4095.7)
Truy nhËp bit
V
V
(®Þa chØ byte.chØ sè bit)
I
Q
M
SM
T
(0.0 ®Õn 7.7)
(0.0 ®Õn 7.7)
(0.0 ®Õn 15.7)
(0.0 ®Õn 45.7)
(0 ®Õn 63)
I
Q
M
SM
T
(0.0 ®Õn 7.7)
(0.0 ®Õn 7.7)
(0.0 ®Õn 31.7)
(0.0 ®Õn 85.7)
(0 ®Õn 127)
(0 ®Õn 127)
(0 ®Õn 4095)
(0 ®Õn 7)
C
(0 ®Õn 63)
C
Truy nhËp byte
VB
IB
(0 ®Õn 1022)
(0 ®Õn 7)
VB
IB
MB
SMB
AC
(0 ®Õn 15)
(0 ®Õn 45)
(0 ®Õn 3)
MB
SMB
AC
(0 ®Õn 31)
(0 ®Õn 85)
(0 ®Õn 3)
H»ng sè
VW
T
C
IW
H»ng sè
VW
T
C
IW
Truy nhËp tõ ®¬n
( ®Þa chØ byte cao )
(0 ®Õn 1022)
(0 ®Õn 63)
(0 ®Õn 63)
(0 ®Õn 6)
(0 ®Õn 4094)
(0 ®Õn 127)
(0 ®Õn 127)
(0 ®Õn 6)
QW
MW
SMW
AC
(0 ®Õn 6)
QW
MW
SMW
AC
(0 ®Õn 6)
(0 ®Õn 14)
(0 ®Õn 44)
(0 ®Õn 3)
(0 ®Õn 30)
(0 ®Õn 84)
(0 ®Õn 3)
AIW
AQW
H»ng sè
VD
ID
QD
MD
SMD
AC
(0 ®Õn 30)
(0 ®Õn 30)
AIW
AQW
H»ng sè
VD
ID
QD
MD
SMD
AC
(0 ®Õn 30)
(0 ®Õn 30)
Truy nhËp tõ kÐp
( ®Þa chØ byte cao )
(0 ®Õn 1022)
(0 ®Õn 4)
(0 ®Õn 4)
(0 ®Õn 12)
(0 ®Õn 42)
(0 ®Õn 3)
(0)
(0 ®Õn 4092)
(0 ®Õn 4)
(0 ®Õn 4)
(0 ®Õn 28)
(0 ®Õn 82)
(0 ®Õn 3)
(0 ®Õn 2)
HC
HC
H»ng sè
H»ng sè
67
6.2.3.2- LÖnh vµo / ra
Load ( LD ) vµ Load Not ( LDN )
LÖnh LD n¹p gi¸ trÞ logic cña mét tiÕp ®iÓm vµo trong bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp ( h×nh 6-5) , c¸c
gi¸ trÞ cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi xuèng mét bit .
LÖnh LD n¹p gi¸ trÞ logic nghÞc ®¶o cña mét tiÕp ®iÓm vµo trong bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp ( h×nh
6-6) , c¸c gi¸ trÞ cò cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy lïi xuèng mét bit .
m
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
LÖnh LD :
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
bÞ ®Èy ra khái ng¨n xÕp
H×nh 6-5 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn lÖnh LD
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
m
c0
c1
c2
c3
LÖnh LDN :
c4
c5
c6
c7
bÞ ®Èy ra khái ng¨n xÕp
H×nh 6-6 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn lÖnh LDN
C¸c d¹ng kh¸c nhau cña lÖnh LD , LDN cho LAD
LAD
M« t¶
To¸n h¹ng
TiÕp ®iÓm th-êng më sÏ ®-îc ®ãng n: I , Q , M , SM , T , C , V
n
nÕu n = 1
( bit )
TiÕp ®iÓm th-êng ®ãng sÏ ®-îc më
n
nÕu n = 1
68
C¸c d¹ng kh¸c nhau cña lÖnh LD , LDN cho STL :
LÖnh
M« t¶
To¸n h¹ng
LD
n
n
TiÕp ®iÓm th-êng më sÏ ®-îc ®ãng n: I , Q , M , SM , T , C , V
nÕu n = 1
( bit )
LDN
TiÕp ®iÓm th-êng ®ãng sÏ ®-îc më
nÕu n = 1
OUTPUT ( = ) LÖnh sao chÐp néi dung cña bit ®Çu tiªn trong ng¨n xÕp vµo bit ( ®iÓm ) ®-îc
chØ dÉn trong lÖnh . Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ng bÞ thay ®æi .
M« t¶ lÖnh = b»ng LAD nh- sau :
LAD
M« t¶
To¸n h¹ng
n
Cuén d©y ®Çu ra ë tr¹ng th¸i kÝch n: I , Q , M , SM , T , C , V
thÝch , cã dßng ®iÒu khiÓn ®i qua ( bit )
nÕu n = 1
M« t¶ lÖnh = b»ng STL nh- sau :
LÖnh
M« t¶
Cuén d©y ®Çu ra ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch , n: I , Q , M , SM , T , C , V
cã dßng ®iÒu khiÓn ®i qua nÕu n = 1 ( bit )
To¸n h¹ng
=
n
6.2.3.3- LÖnh ghi / xo¸ gi¸ trÞ cho tiÕp ®iÓm
SET ( S)
RESET ( R )
§©y lµ c¸c lÖnh dïng ®Ó ®ãng c¸c ®iÓm ( tiÕp ®iÓm ) ®· ®-îc thiÕt kÕ . Trong
LAD , logic ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn ®ãng hoÆc ng¾t c¸c cuén d©y ®Çu ra . Khi dßng ®iÒu khiÓn ®Õn c¸c
cuén d©y th× c¸c cuén d©y ®ãng hoÆc më c¸c tiÕp ®iÓm ( hoÆc mét d·y c¸c tiÕp ®iÓm ) .
Trong STL , th× ®©y lµ lÖnh truyÒn tr¹ng th¸i bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp ®Õn c¸c ®iÓm thiÕt kÕ .
NÕu bit nµy b»ng 1 , c¸c lÖnh S vµ R sÏ ®ãng ng¾t tiÕp ®iÓm hoÆc mét d·y c¸c tiÕp ®iÓm ( giíi h¹n tõ
1 ®Õn 255 ) . Néi dung cña ng¨n xÕp kh«ng bÞ thay ®æi .
M« t¶ lÖnh S vµ R b»ng LAD nh- sau :
LAD
S _BIT
M« t¶
To¸n h¹ng
§ãng mét m¶ng gåm n c¸c tiÕp S_BIT : I , Q , M , SM , T ,
S
n
®iÓm kÓ tõ S_BIT
C , V
( bit )
S_BIT
Ng¾t mét m¶ng gåm n c¸c tiÕp ®iÓm n: IB , QB , MB , SMB , VB
kÓ tõ S_BIT . NÕu S_BIT l¹i chØ vµo ( byte )
Timer hoÆc Counter th× lÖnh sÏ xo¸
R
n
bit ®Çu ra cña Timer/Counter ®ã .
69
M« t¶ lÖnh S vµ R b»ng STL nh- sau :
LÖnh
M« t¶
§Æt gi¸ trÞ logic 1 cho mét m¶ng gåm n bit S_BIT : I , Q , M , SM , T ,
kÓ tõ ®Þa chØ S_BIT C , V ( bit )
To¸n h¹ng
S
S_BIT ,
n
n
R
S_BIT ,
Xo¸ mét m¶ng gåm n bit kÓ tõ ®Þa chØ n: IB , QB , MB , SMB , VB
S_BIT . NÕu S_BIT l¹i chØ vµo Timer hoÆc ( byte )
Counter th× lÖnh sÏ xo¸ bit ®Çu ra cña
Timer/Counter ®ã .
VÝ dô : M« t¶ viÖc thùc hiÖn lÖnh S vµ R trong LAD vµ STL :
LAD
STL
LD
=
S
R
R
I0.0
Q2.0
Q2.1 ,
Q2.2 ,
Q1.0 ,
I0.0
Q2.0
1
1
3
Q2.1
S
1
Q2.2
R
1
Q1.0
R
3
6.2.3.4- C¸c lÖnh logic ®¹i sè Boolean
C¸c lÖnh tiÕp ®iÓm ®¹i sè Boolean cho phÐp t¹o lËp ®-îc c¸c m¹ch logic ( kh«ng cã nhí ) . Trong
LAD c¸c lÖnh nµy ®-îc biÓu diÔn th«ng qua cÊu tróc m¹ch ( m¾c nèi tiÕp hay song song c¸c tiÕp
®iÓm th-êng ®ãng vµ th-êng më ) Trong STL c¸c lÖnh ®-îc viªts t¾t nh- sau A ( AND ) , O ( OR ) ,
AN (AND NOT ) , ON ( OR NOT ) . Gi¸ trÞ ng¨n xÕp thay ®æi phô thuéc vµo tõng lÖnh .
LÖnh
M« t¶
To¸n h¹ng
A
O
n
n
LÖnh thùc hiÖn to¸n tö (AND) vµ (OR) gi÷a gi¸ trÞ logic cña n : I , Q , M ,
tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp . KÕt qu¶ l¹i ®-îc (bit) SM , T , C ,
ghi vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp
V
AN n
ON n
LÖnh thùc hiÖn to¸n tö (AND) vµ (OR) gi÷a gi¸ trÞ logic
nghÞch ®¶o cña tiÕp ®iÓm n vµ gi¸ trÞ bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp .
KÕt qu¶ l¹i ®-îc ghi vµo bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp
Ngoµi nh÷ng lÖnh lµm viÖc trùc tiÕp víi tiÕp ®iÓm , S7-200 cßn cã 5 lÖnh ®Æc biÖt biÓu diÔn c¸c
phÐp tÝnh ®¹i sè Boolean cho c¸c bit trong ng¨n xÕp , ®-îc gäi lµ c¸c lÖnh stack logic . §ã lµ c¸c
lÖnh ALD ( And load ) , OLD ( Or load ) , LPS ( Logic push ) , LRD ( Logic read ) , LPP ( Logic
70
pop) . LÖnh stack logic ®-îc dïng ®Ó tæ hîp , sao chôp hoÆc xo¸ c¸c mÖnh ®Ò logic . B¶ng sau tãm
t¾t c¸c lÖnh stack logic trong STL :
LÖnh
ALD
M« t¶
To¸n h¹ng
LÖnh tæ hîp gi¸ tri logic cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai cña ng¨n Kh«ng cã
xÕpb»ng phÐp tÝnh (AND) . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bÝt ®Çu tiªn
cña ng¨n xÕp . gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®-îc kÐo lªn m«t bit .
LÖnh tæ hîp gi¸ tri logic cña bit ®Çu tiªn vµ bit thø hai cña ng¨n Kh«ng cã
xÕpb»ng phÐp tÝnh (OR) . KÕt qu¶ ®-îc ghi l¹i vµo bÝt ®Çu tiªn cña
ng¨n xÕp . gi¸ trÞ cßn l¹i cña ng¨n xÕp ®-îc kÐo lªn m«t bit .
OLD
LPS
LÖnh Logic Push thùc hiÖn sao chôp gi¸ trÞ logic cña bit ®Çu tiªn Kh«ng cã
ng¨n xÕp vµo bit thø hai . Gi¸ trÞ cßn l¹i trong ng¨n xÕp bÞ ®Èy xuèng
1 bit . Bit cuèi cïng bÞ ®Èy ra khái ng¨n xÕp .
LRD
LPP
LÖnh thùc hiÖn sao chôp gi¸ trÞ logic cña bit thø hai ng¨n xÕp vµo bit Kh«ng cã
®Çu tiªn . Gi¸ trÞ cßn l¹i trong ng¨n xÕp ®-îc gi÷ nguyªn vÞ trÝ .
LÖnh kÐo ng¨n xÕp lªn 1 bit . Gi¸ trÞ cña bit sau ®-îc chuyÓn cho bit Kh«ng cã
tr-íc . Gi¸ trÞ cò cña bit ®Çu tiªn bÞ ®Èy ra ngoµi .
A vµ O : T¸c ®éng cña lÖnh A vµ O vµo ng¨n xÕp :
LÖnh A
LÖnh O
Tr-íc
Sau
Tr-íc
Sau
m = c0 n
m = c0 n
m
m
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
H×nh 6-6 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn lÖnh A vµ O
M« t¶ lÖnh A vµ O ë d¹ng LAD vµ STL :
LAD
I0.2
STL
I0.1
I0.2
Q1.0
I0.1
Q1.0
Q1.1
LD
A
=
I1.1
I1.2
LD
O
=
I1.1
I1.2
Q1.1
71
ALD vµ OLD : T¸c ®éng cña lÖnh ALD vµ OLD vµo ng¨n xÕp :
LÖnh ALD LÖnh OLD
Tr-íc
Sau
Tr-íc
Sau
m = c0 c1
m = c0 c1
m
m
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
H×nh 6-7 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn lÖnh ALD vµ OLD
VÝ dô : M« t¶ lÖnh OLD ë d¹ng LAD vµ STL :
LAD
STL
I0.1
I0.2
I0.3
LD
LD
A
I0.1
Q1.4
I0.2
OLD
=
I0.3
Q1.4
A I0.3
Ng¨n xÕp
LD I0.2
OLD
LD I0.1
m =
m1=
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
I0.2
I0.1
c0
I0.2I0.3
I0.1
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
mI0.1
c0
I0.1
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c1
c1
c2
c2
c3
c3
c4
c4
c5
c5
c6
c6
H×nh 6-8 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn c¸c lÖnh ë b¶ng trªn
LPS
LRD
LPP
C¸c lÖnh nµy thùc hiÖn sao chÐp , thay ®æi néi dung bit ®Çu tiªn hoÆc bit thø hai cña ng¨n xÕp vµ
®-îc m« t¶ nh- sau :
72
LÖnh LPS
LÖnh LRD
LÖnh LPP
Tr-íc
Sau
Tr-íc
Sau
Tr-íc
Sau
c0
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c1
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
c0
c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8
H×nh 6-9 : Tr¹ng th¸i ng¨n xÕp tr-íc vµ sau khi thùc hiÖn lÖnh c¸c lÖnh LPS , LRD , LPP
VÝ dô : C¸c lÖnh Logic stack ë d¹ng LAD vµ STL :
LAD
STL
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
LD
LD
LD
A
I0.1
I0.2
Q1.0
I0.0
I0.3
OLD
ALD
=
Q1.0
I0.0
LD
LPS
LD
O
Q2.0
Q2.3
I0.0
I0.1
I0.1
Q2.0
Q2.0
I0.2
ALD
=
LRD
LD
O
Q2.0
I0.2
Q2.3
Q2.3
ALD
=
Q2.3
LPP
LD
ON
ALD
=
I0.3
I0.4
Q2.4
I0.3
I0.4
Q2.4
73
6.2.3.5- C¸c lÖnh so s¸nh vµ di chuyÓn néi dung « nhí :
STL
LDW>= n1
AW>= n1
OW>= n1
MOVW IN
M« t¶
To¸n h¹ng
n2
n2
n2
LÖnh thùc hiÖn phÐp tÝnh logic Load , And hoÆc n1 , n2 (tõ) : VW,
Or gi÷a gi¸ trÞ 1 víi néi dung cña ®Ønh ng¨n xÕp T , C , IW , QW ,
khi néi dung 2 tõ n1 , n2 tho¶ m·n n1 n2
MW , SMW ...
OUT
LÖnh sao chÐp néi dung tõ ®¬n IN sang tõ ®¬n IN, OUT (tõ ®¬n):
OUT
VW, T , C , IW ,
QW
6.2.3.6- C¸c lÖnh lµm viÖc víi Timer :
Timer lµ bé t¹o thêi gian trÔ gi÷a tÝn hiÖu vµo vµ tÝn hiÖu ra nªn trong ®iÒu khiÓn th-êng ®-îc gäi
lµ kh©u trÔ . NÕu ký hiÖu tÝn hiÖu (logic ) vµo lµ x(t) vµ thêi gian trÔ lµ th× tÝn hiÖu ®Çu ra cña Timer
lµ x(t-) . Trong S7-200 cã hai lo¹i Timer kh¸c nhau :
-
-
Timer t¹o thêi gian trÔ kh«ng cã nhí ( On-Delay Timer) , ký hiÖu lµ TON .
Timer t¹o thêi gian trÔ cã nhí ( Retentive On-Delay Timer) , ký hiÖu lµ TONR .
Hai lo¹i Timer nµy ph©n biÖt nhau bëi ph¶n øng cña chóng ®èi víi tÝn hiÖu vµo . C¶ hai lo¹i ®Òu
b¾t ®Çu t¹o thêi gian trÔ tõ thêi ®iÓm cã s-ên lªn cña tÝn hiÖu vµo . Nh-ng TON sÏ tù Reset khi ®Çu
vµo cã møc logic 0 , cßn TONR th× kh«ng tù Reset khi mÊt tÝn hiÖu vµo > TON ®-îc dïng ®Ó t¹o
thêi gian trÔ trong mét kho¶ng thêi gian , cßn víi TONR thêi gian trÔ ®-îc t¹o ra trong nhiÒu
kho¶ng kh¸c nhau . Trong phÇn nµy ta chØ nghiªn cøu lo¹i Timer TON .
LÖnh
TON
§é ph©n gi¶i Gi¸ trÞ cùc ®¹i
CPU 212
CPU 214
T32 , T96
1 ms
32,767 s
327,67 s
3276,7 s
32,767 s
327,67 s
3276,7 s
T32
10 ms
100 ms
1 ms
T33 T36
T37 T63
T0
T33 T36 , T97 T100
T37 T63 , T101 T127
T0 , T64
TONR
10 ms
100 ms
T1 T4
T5 T31
T1 T4 , T65 T68
T5 T31 , T69 T95
Có ph¸p khai b¸o Timer trong LAD vµ STL nh- sau :
LAD
STL
M« t¶
To¸n h¹ng
Txx
Khai b¸o Timer sè hiÖu xx kiÓu TON ®Ó Txx( word ):
TON
IN
TON Txx , +n t¹o thêi gian trÔ tÝnh tõ khi ®Çu vµo IN CPU 212 : 3263
®-îc kÝch (cã møc 1 ) . NÕu nh- gi¸ trÞ CPU 214 : 3263
PT
®Õm tøc thêi lín h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ vµ
96127
®Æt tr-íc PT th× T-bit cã gi¸ trÞ logic PT( word ):
b»ng 1 . Cã thÓ Reset Timer kiÓu TON VW,T,C,IW,...
b»ng lÖnh R hoÆc b»ng gi¸ trÞ logic 0 ë n = 132767
®Çu vµo IN .
(sè nguyªn)
74
Thêi gian trÔ T = PT ®é ph©n gi¶i , vÝ dô víi T33 cã ®é ph©n gi¶i lµ 10 ms vµ PT=100 th× thêi
gian trÔ T = 10 100 = 1000 ms = 1 s . Sau ®©y lµ mét vÝ dô vÒ sö dông Timer kiÓu TON :
LAD
STL
Network 1
LD
TON
I0.0
T33
T33
TON
I0.0
T33 , +100
IN
+100
PT
Network 2
LD
=
T33
Q0.0
Q0.0
Gi¶n ®å thêi gian t-¬ng øng :
I0.0
PT = 100
T33 (word)
T33 (bit)
vµ Q0.0
T
T
Reset do mÊt tÝn hiÖu vµo
H×nh 6-10
6.2.3.7- C¸c lÖnh lµm viÖc víi Counter :
Counter lµ bé ®Õm thùc hiÖn chøc n¨ng ®Õm s-ên lªn cña xung . S7-200 cã hai lo¹i bé ®Õm : bé
®Õm tiÕn (CTU) vµ bé ®Õm tiÕn/lïi (CTUD) .
Bé ®Õm tiÕn ®Õm sè s-ên lªn cña xung vµo , tøc lµ ®Õm sè lÇn thay ®æi tr¹ng th¸i logic tõ 0 lªn 1
cña tÝn hiÖu . Sè s-ên xung ®Õm ®-îc , ®-îc ghi vµo thanh ghi 2 byte cña bé ®Õm , gäi lµ thanh ghi
C-word .
Néi dung cña C-word , ®-îc gäi lµ gi¸ trÞ tøc thêi cña bé ®Õm , lu«n ®-îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Æt
tr-íc cña bé ®Õm ký hiÖu lµ PV . Khi gi¸ trÞ ®Õm tøc thêi b»ng hoÆc lín h¬n gi¸ trÞ ®Æt tr-íc th× bé
®Õm b¸o ra ngoµi b»ng c¸ch ®¹t gi¸ trÞ logic 1 vµo bit ®Æc biÖt cña nã , ®-îc gäi lµ C-bit . Tr-êng
hîp gi¸ trÞ ®Õm cßn nhá h¬n gi¸ trÞ ®Æt tr-íc th× C-bit cã gi¸ trÞ logic 0 .
Kh¸c víi c¸c Timer , c¸c Counter ®Òu cã ch©n nèi víi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn xo¸ ®Ó thùc hiÖn ®Æt
l¹i chÕ ®é khëi ph¸t ban ®Çu ( rsset ) cho bé ®Õm , ®-îc ký hiÖu b»ng ch÷ c¸i R trong LAD , hay
®-îc qui ®Þnh lµ tr¹ng th¸i bit ®Çu tiªn cña ng¨n xÕp trong STL . Bé ®Õm ®-îc reset khi tÝn hiÖu xo¸
75
Tải về để xem bản đầy đủ
25 trang
16060
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tự động khống chế và PLC - Chương 5: Khái niệm chung về thiết bị điều khiển logic có lập trình", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_tu_dong_khong_che_va_plc_chuong_5_khai_niem_chung.doc
