Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VỀ PLC SIMATIC S7-1200, WINCC VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL (V13)

CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VỀ PLC SIMATIC S7-1200, WINCC VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL (V13)

Tải bản đầy đủ - 0trang

tín hiệu điều khiển cho thiết bị tương ứng, với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và

khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tác động có cơng suất

nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu ở ngõ vào, mà khơng cần có các mạch

giao tiếp hay rơ-le trung gian. Tuy nhi n khi dùng PLC điều khiển những thiết bị có cơng

suất lớn cần phải có mạch điện tử công suất trung gian gắn thêm vào.

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà khơng cần có

sự thay đổi nào về mặt kết nối dây, sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển

trong bộ nhớ thơng qua thiết bị lập trình chuy n dùng. Hơn nữa chúng ta còn c ưu điểm

là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống truyền thống

mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời.

Về phần cứng PLC tương tự như máy tính “truyền thơng” và chúng c các đặc điểm

thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp.

-



Khả năng kháng nhiễu tốt.



-



Cấu trúc dạng Modul cho phép dễ dàng thay thế tăng khả năng (nối thêm Modul mở

rộng vào/ ra) và thêm chức năng (nối thêm Modul chuyên dùng).



-



Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngõ vào và ngõ ra được chuẩn hố.



-



Ngơn ngữ lập trình chun dùng Ladder, Instruction và Funtion Chart, dễ hiểu và dể

sử dụng.



-



Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng.



-



Những đặc điểm tr n làm cho PLC được sử dụng rộng rãi trong việc điểu khiển các

máy móc cơng nghiệp và trong điền khiển q trình (Process – control).



3.1.3 Giới thiệu về PLC S7-1200

3.1.3.1 Tổng quan về PLC S7-1200

Bộ điều khiển logic khả trình PLC S7-1200 mang lại tính linh hoạt và sức mạnh để

điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ các yêu cầu về điều khiển tự động. Sự kết hợp

giữa thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt và tập lệnh mạnh mẽ đã khiến cho S7- 1200 trở

thành một giải pháp hoàn hảo dành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác

nhau.

Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạch ngõ ra

18



trong một kết cấu thu gọn, CPU trong S7-1200 đã tạo ra một PLC mạnh mẽ. Sau khi tải

xuống một chương trình CPU sẽ chứa mạch logic được yêu cầu để giám sát và điều khiển

các thiết bị nằm trong ứng dụng. CPU giám sát các ngõ vào và làm thay đổi ngõ ra theo

logic của chương trình c thể bao gồm các hoạt động như logic Boolean việc đếm định

thì, các phép tốn phức hợp và việc truyền thơng với các thiết bị thơng minh khác.

Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ việc truy xuất đến cả CPU và chương trình điều

khiển:

-



Mỗi CPU cung cấp một sự bảo vệ bằng mật khẩu cho phép cấu hình việc truy xuất



đến các chức năng của CPU.

-



Có thể sử dụng chức năng “know-how protection” để ẩn mã nằm trong một khối



xác định.

CPU cung cấp một cổng PROFINET để giao tiếp qua một mạng PROFINET. Các

module truyền thông là c sẵn dành cho việc giao tiếp qua các mạng RS232 hay RS485.



(1) Bộ phận kết nối nguồn.

(2) Các bộ phận kết nối nối dây có

thể tháo được và khe cắm thẻ nhớ

nằm dưới nắp phía trên.

(3) Các LED trạng thái dành cho I/O

tích hợp.

(4) Bộ phận kết nối PROFINET

Hình 3.1 Thành phần PLC S7-1200



Các kiểu CPU khác nhau cung cấp một sự đa dạng các tính năng và dung lượng giúp

cho chúng ta tạo ra các giải pháp c hiệu quả cho nhiều ứng dụng khác nhau.



19



Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật các lo i CPU



Chức năng



CPU 1211C



CPU 1212C



CPU 1214C



Kích thước vật lý (mm)



90 x 100 x 75



110 x 100 x 75



Bộ nhớ làm việc



25 kB



50 kB



Bộ nhớ nạp



1 MB



2 MB



Bộ nhớ giữ lại



2 Kb



2 kB



I/O tích hợp cục bộ



6 ngõ vào / 4



8 ngõ vào / 6



14 ngõ vào /



Kiểu số



ngõ ra



ngõ ra



10 ngõ ra



Kiểu tương tự



2 ngõ ra



2 ngõ ra



2 ngõ ra



Kích thước ảnh tiến trình



1024 byte ngõ vào (I) và 1024 byte ngõ ra (Q)



Bộ nhớ bit (M)

Độ mở rộng các module tín



4096 byte



8192 byte



Khơng



2



8



hiệu

Bảng tín hiệu



1



Các module truyền thông



3 (mở rộng về bên trái)

4



6



Các bộ đếm tốc độ cao



3



3 tại 100 kHz



3 tại 100 kHz



Đơn pha



3 tại 100 kHz



1 tại 30 kHz



3 tại 30 kHz



Vuông pha



3 tại 80 kHz



3 tại 80 kHz



3 tại 80 kHz



1 tại 20 kHz



3 tại 20 kHz



Các ngõ ra xung



2



Thẻ nhớ



Thẻ nhớ SIMATIC (tùy chọn)



Thời gian lưu giữ đồng hồ



Thông thường 10 ngày / ít nhất 6 ngày tại 400C



thời gian thực

PROFINET



1 cổng truyền thơng Ethernet



Tốc độ thực thi tính tốn thực



18 μs/lệnh



Tốc độ thực thi Boolean



0 1 μs/lệnh



20



Họ S7-1200 cung cấp một số lượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu để mở

rộng dung lượng của CPU. Có thể lắp đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ các

giao thức truyền thông khác.

Bảng 3.2 Danh sách Module hỗ trợ PLC



Module



Chỉ ngõ vào

8 x DC In



Kiểu số



16 x DC In



Module tín hiệu

(SM)



Kiểu



4 x Analog In



tương tự 8 x Analog In

Bảng tín hiệu

(SB)



Kiểu số

Kiểu

tương tự



Chỉ ngõ ra



Kết hợp In/Out



8 x DC Out



8 x DC In / 8 x DC Out



8 x Relay Out



8 x DC In / 8 x Relay



16 x DC Out



16 x DC Out

In / 16 x DC

Out



16 x Relay Out



16 x DC In / 16 x Relay

4 x Analog In / 2 x

2 x Analog In

Out

Analog

4 x Analog In



_



_



2 x DC InOut

/ 2 x DC Out



_



1 x Analog In



_



Module truyền thơng (CM)

RS485

RS232

3.1.3.2 Các bảng tín hiệu

Một bảng tín hiệu (SB) cho phép chúng ta thêm vào I/O cho CPU. Chúng ta có thể

thêm một SB với cả I/O kiểu số hay kiểu tương tự. SB kết nối vào phía trước của CPU.

-



SB với 4 I/O kiểu số (ngõ vào 2 x DC và ngõ ra 2 x DC).



-



SB với 1 ngõ ra kiểu tương tự.



21



(1) Các LED trạng thái trên SB.

(2) Bộ phận kết nối nối dây có

thể tháo ra



Hình 3.2 Các bảng tín hiệu của PLC S7-1200



3.1.3.3 Các module tín hiệu

Chúng ta có thể sử dụng các module tín hiệu để thêm vào CPU các chức năng. Các

module tín hiệu kết nối vào phía bên phải của CPU.



(1) Các LED trạng thái dành cho I/O của

module tín hiệu.

(2) Bộ phận kết nối đường dẫn.

(3) Bộ phận kết nối nối dây c thể tháo ra.



Hình 3.3 Các module tín hiệu của PLC S7-1200



3.1.3.4 Các module truyền thơng

Họ S7-1200 cung cấp các module truyền thông (CM) dành cho các tính năng bổ sung

vào hệ thống. Có 2 module truyền thông: RS232 và RS485. CPU hỗ trợ tối đa 3 module

truyền thơng. Mỗi CM kết nối vào phía bên trái của CPU (hay về phía bên trái của một

CM khác).



22



(1) Các LED trạng thái dành cho module

truyền thông.

(2) Bộ phận kết nối truyền thơng.



Hình 3.4 Các module truyền thơng của PLC S7-1200



3.2 G ớ thiệu về phần mềm TIA PORTAL (V13)

3.2.1 Tổng quan về phần mềm TIA PORTAL (V13)

Phần mềm TIA Portal cung cấp một môi trường thân thiện cho chúng ta nhằm phát

triển chỉnh sửa và giám sát mạng logic được y u cầu để điều khiển ứng dụng bao gồm

các công cụ dành cho quản l và cấu hình tất cả các thiết bị trong đề án như các thiết bị

PLC hay HMI.

TIA Portal cung cấp hai ngơn ngữ lập trình (LAD và FBD) để thuận tiện và c hiệu

quả trong việc phát triển chương trình điều khiển đối với ứng dụng và còn cung cấp các

cơng cụ để tạo ra và cấu hình các thiết bị HMI trong đề án.

Cấu hình thiết bị:

-



Chúng ta tạo ra cấu hình thiết bị cho PLC bằng cách th m một CPU và các module

bổ sung vào đề án.



Hình 3.4 Kết cấu làm việc với TIA



(1) Module truyền thông (CM): Tối đa là 3 được chèn vào các khe số 101 102 và

23



103.

(2) CPU: Khe số 1.

(3) Cổng Ethernet của CPU.

(4) Bảng tín hiệu (SB): Tối đa là 1 được chèn vào CPU.

(5) Module tín hiệu (SM) dành cho I/O tương tự hay số: Tối đa là 8 được chèn vào

trong các khe từ 2 đến 9.

3.2.1.1. T o mộ đề án mới

Nhấp vào biểu tượng TIA Portal trên màn hình máy tính sau đ chọn “Create new

project” ghi t n đề án muốn thực hiện vào “Project name” cuối cùng nhấp vào biểu

tượng Create.



Hình 3.5 Tạo một đề án mới



3.2.1.2. Thêm thi t bị

-



đề án



Nhấp chuột vào ô “Device & Networks” và nhấp vào “Add new device”.



Hình 3.6 Gán thiết bị vào đề án



-



Sau khi nhấp chuột vào ô “Add new device” sẽ hiển thị hộp thoại để lựa chọn thiết

bị cần sử dụng cho đề án.



-



Tạo cấu hình cho thiết bị bằng cách chèn một CPU vào đề án: nhấp chuột vào CPU

24



cần sử dụng chọn loại CPU phù hợp.



Hình 3.7 Chèn CPU vào cấu hình thiết bị



-



Device view của cấu hình phần cứng.



Hình 3.8 Device view của cấu hình phần cứng



3.2.1.3. Thêm các module vào cấu hình

C 3 kiểu module:

-



Các module tín hiệu (SM): Cung cấp các điểm I/O bổ sung kiểu số hay kiểu tương

tự. Các module này được kết nối b n phải CPU.



-



Bảng tín hiệu (SB): Cung cấp chỉ một vài điểm I/O bổ sung cho CPU. SB được lắp

đặt ở mặt trước của CPU.

25



-



Các module truyền thông (CM): Cung cấp một cổng truyền thông bổ sung (RS232

hay RS485) cho CPU. Các module này được kết nối b n trái CPU.



Để chèn module vào cấu hình phần cứng ta lựa chọn module cần sử dụng trong danh

mục phần cứng “Hardware catalog” nhấp chuột vào “Controllers” chọn “SIMATIC S71200” sau đ chọn kiểu modul cần sử dụng cho đề án và nhấp đôi chuột hay kéo module

đ đến khe được tơ sáng.

Chèn module tín hiệu (SM): vào các mục DI DQ DI/DQ AI AQ AI/AQ để lấy

module cần sử dụng cho đề án.



Hình 3.9 Chèn module tín hiệu (SM) và kết quả sau khi chèn



Chèn bảng tín hiệu (SB): nhấp chuột vào “Signal boards” sau đ vào các mục DI,

DQ DI/DQ AI AQ để lấy module cần sử dụng cho đề án.



Hình 3.10 Chèn bảng tín hiệu (SB) và kết quả sau khi chèn



Chèn các module truyền thông (CM): nhấp chuột vào “Comunications mudules”

sau đ chọn các mục tương ứng để chọn module truyền thông cho đề án.

26



Hình 3.11 Chèn các module truyền thơng (CM) và kết quả sau khi chèn



3.2.1.4. Cấ



địa chỉ IP của CPU S7-1200



CPU S7-1200 có một cổng PROFINET được tích hợp, hỗ trợ cả tiêu chuẩn truyền

thông Ethernet và dựa trên TCP/IP. Các giao thức ứng dụng sau đây được hỗ trợ bởi CPU

S7-1200.

-



Giao thức điều khiển vận chuyển (Transport Control Protocol – TCP).



-



ISO trên TCP (RFC 1006).



CPU S7-1200 có thể giao tiếp với các CPU S7-1200 khác, với thiết bị lập trình TIA

Portal, với các thiết bị HMI, và với các thiết bị không phải của Siemens bằng cách sử

dụng các giao thức truyền thơng TCP tiêu chuẩn. Có hai cách để giao tiếp sử dụng

PROFINET:

-



Kết nối trực tiếp: Sử dụng kết nối trực tiếp khi ta đang sử dụng một thiết bị lập

trình HMI hay một CPU khác được kết nối đến một CPU ri ng lẻ.



-



Kết nối mạng: Sử dụng các truyền thông mạng khi ta đang kết nối với hơn hai thiết

bị (ví dụ các CPU HMI các thiết bị lập trình và các thiết bị khơng phải của

Siemens).

Gán địa chỉ IP cho PLC: CPU không c một địa chỉ IP được cấu hình trước. Một cách



thủ công phải gán giá trị địa chỉ IP cho CPU trong suốt việc cấu hình thiết bị. Nếu CPU

được kết nối đến một bộ định tuyến (router) trong mạng còn phải nhập vào địa chỉ IP cho

router đ .

-



C 3 cách để gán địa chỉ IP cho PLC:

Gán địa chỉ IP khi đã biết địa chỉ IP của PLC: Bằng cách nhấp chuột vào cổng



“PROFINET interface_1” (xem Hình 3.13). Vào mục “PROFINET interface” đi đến mục

27



“Ethernet addresses” sau đ nhấp chuột vào “Add new subnet” để khai báo thuộc tính.

Cuối cùng điền địa chỉ IP của PLC vào “IP address”.



Hình 3.12 Cài đặt địa chỉ IP cho PLC



Gán một địa chỉ IP theo cách trực tuyến:

Điều này đặc biệt hữu ích trong cấu hình thiết bị ban

đầu dùng để updates địa chỉ khi chưa biết IP của PLC

cần sử dụng trong đề án.

Trong “Project tree” kiểm chứng rằng không c địa

chỉ IP nào được gán đến PLC, với các lựa chọn theo thứ

tự sau:

-



“Online access”



-



“Broadcom Netlink (TM) Gigabit Ethernet ”



-



“Updates accessible devices”



Hình 3.13 Update địa chỉ IP của PLC



Sau khi “Updates accessible devices” xong địa chỉ IP của PLC mới sẽ hiện ra. Tiếp

theo, lấy địa chỉ IP đ quay lại bước “gán địa chỉ IP khi đã biết địa chỉ IP của PLC” để

thực hiện tiếp.

Gán địa chỉ IP theo Online & diagnostics PLC: Trong hộp thoại “Online &

diagnostics” thực hiện các lựa chọn theo thứ tự sau:

-



“Functions”



-



“Assign IP address”



28



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VỀ PLC SIMATIC S7-1200, WINCC VÀ PHẦN MỀM TIA PORTAL (V13)

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×