LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài, dù gặp rất nhiều khó khăn nhất là về kinh phí thực hiện
nhưng cuối cùng chúng em đã hoàn thành công trình nghiên cứu khoa học đúng thời gian
 Xin gửi lời tri ân sâu sắc đến Cha mẹ của chúng em đã miệt mài lo lắng và chu cấp
kinh phí cho chúng em trong suốt 4,5 năm đại học và trong quá trình làm báo cáo
để hoàn thành tốt nghiên cứu khoa học.
 Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Th.S Trần Bích Sơn đã giúp đỡ và động
viên khích lệ chúng em trong suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu khoa
học.
 Xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy, các nhân viên trong Khoa Cơ Điện – Điện tử
trường ĐH Lạc Hồng và các bạn sinh viên đã tạo điều kiện, đóng góp ý kiến để
chúng em sớm hoàn thành Báo cáo khoa học.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Trang
CHƢƠNG I: DẪN NHẬP 1

3.2.1.5.3 Các khối OB đặc biệt 29
3.2.1.6 Ngôn ngữ lập trình 31
3.2.2 SƠ LƢỢC VỀ PLC S7-200 CỦA SIEMENS. 32
3.2.2.1 Giới thiệu PLC S7-200 32
3.2.2.2 Cấu trúc phần cứng của S7-200. 35
3.2.2.2.1 Hình dạng và cấu trúc bên ngoài. 35
3.2.2.2.2 Cấu trúc phần cứng. 36
3.2.2.3 Cấu trúc bộ nhớ. 38
3.2.2.3.1 Phân chia bộ nhớ 38
3.2.2.3.2 Vùng nhớ chƣơng trình 38
3.2.2.3.3 Vùng nhớ dữ liệu 39
3.2.2.3.4 Vùng đối tƣợng 41
3.2.2.4 Kiểu dữ liệu 41
3.2.2.5 Thiết bị lập trình 41
3.2.2.5.1 Giao diện làm việc 42
3.2.2.5.2 Các khối sử dụng trong giao diện lập trình 43
32.2.5.2.1 Khối Programe Block 43
3.2.2.5.2.2 Khối Data Block 44
3.2.2.5.2.3 Khối Symbol Table 45
3.2.2.5.2.4 Khối Comunication 45
3.2.3 TRẠM I 47
3.2.3.1 Lựa chọn thiết bị 47
3.2.3.2 Thiết kế mạch điện điều khiển. 49
2.3.3 Thiết kế mạch khí nén. 50
3.2.3.4 Lập trình trạm 1 51
3.2.4 TRẠM 2 62
3.2.4.1 Lựa chọn thiết bị. 62
3.2.4.2 Thiết kế mạch điều khiển. 63
3.2.4.3 Thiết kế mạch khí nén. 64
2.4.4 Lập trình trạm 2 65

Hình 3. 8: Gá xylanh chặn phôi hoàn chỉnh. 15
Hình 3. 9: Chi tiết cấu thành băng tải 16
Hình 3. 10: Cụm băng tải trước và sau khi hoàn thành 16
Hình 3. 11: Cơ cấu khay đựng nắp 17
Hình 3. 12: Hình ảnh Xylanh dẫn hướng (loại 2 pittong) 17
Hình 3. 13: Cơ cấu tay lấy nắp 18
Hình 3. 14: Trạm 2 tổng quát 18
Hình 3. 15: Cấu trúc bên trong của 1 PLC 19
Hình 3. 16: Sơ đồ khối và sơ đồ đấu dây của module nguồn 21
Hình 3. 17: Sơ đồ đấu dây của module 22
Hình 3. 18: Sơ đồ đấu dây của module 23
Hình 3. 19: Vòng quét CPU 27
Hình 3. 20: Vòng quét CPU 28
Hình 3. 21: Lập trình có cấu trúc 29
Hình 3. 22: STL là ngôn ngữ mạnh nhất 31
Hình 3. 23: Thông số và các đặc điểm kỹ thuật của series 22X 33
Hình 3. 24: Bảng giới thiệu các loại module mở rộng 34
Hình 3. 25: Chi tiết phần cứng PLC S7-200 36
Hình 3. 26: Mô hình tổng quát của một PLC 36
Hình 3. 27: Cấu trúc bộ nhớ của PLC 38
Hình 3. 28: Giao diện STEP7-MICROWIN 42
Hình 3. 29: Cách tạo chương trình con hay chương trình ngắt 43
Hình 3. 30: Giao diện Data Block 44
Hình 3. 31: Cửa sổ Symbol Table 45
Hình 3. 32: Cửa sổ Comunications 46
Hình 3. 33: Cửa sổ Set PG/PC interface 46
Hình 3. 34: Cửa sổ Upload/Download chương trinh xuống PLC 47
Hình 3. 35: PLC S7-300 cpu 314 2DP của hãng SIEMENS 48
Hình 3. 36: Van khí sử dụng trong trạm 48
Hình 3. 37: Mạch các nút nhấn bảng điều khiển trạm 1 49

Hình 4. 17: Cửa sổ Object Palatte 84
Hình 4. 20: Cửa sổ Edit Action 85
Hình 4. 19: Graphic object configuration 85
Hình 4. 21: Thư mục Assigning Parameters 86
Hình 4. 22: Cửa sổ Tag – Project 86
Hình 4. 23: Giao diện Trạm I 87
Hình 4. 24: Giao diện Trạm II 96
-8-

- Cảm biến tiệm cận xác định có workpiece trong ngăn chứa.
- Xylanh tác động kép tách workpiece ra, vị trí của piston được giám sát bởi các cảm
biến hành trình nam châm.
- Giác hút chân không ở vị trí trên, bên phía trạm 1 sẽ vận chuyển workpiece đến
trạm kế.
 Trạng thái hoạt động.
- Ngăn chứa có Workpiece
 Trạng thái bắt đầu
- Xilanh đẩy ở vị trí sẵn sàng.
- Xylanh trượt ở vị trí ngăn chứa workpiece.
- Xylanh xoay có giác hút chân không ở ở vị trí trên.
 Hoạt động
- Khi nhấn nút Start và trạm ở trạng thái hoạt động, Xylanh xoay có giác hút
chân không xoay 

sang trạm 2.
- Xylanh đẩy workpiece ra khỏi ngăn chứa
- Xylanh xoay có giác hút chân không xoay 

sang bên workpiece .
- Giác hút chân không hút workpiece.

tiếp theo

Hình 2. 8: Sơ đồ hoạt động trạm 1
-25-

 System memory: là vùng nhớ chứa các bộ đếm vào/ ra số(Q.I), các biến cờ(M),
thang ghi C-World, PV, T- bit của timẻ, thanh ghi C-Word, PV, C –BIT của
Couter. Việc truy cập, sửa lỗi dữ liệu những ô nhớ này được phân chia hoặc bởi hệ
điều hành của CPU hoặc do chương trình ứng dụng.
Có thể thấy rằng trong các vùng nhớ được trình bày ở trên không có vùng nhớ nào
được dung làm bộ đệm cho cổng vào/ ra tương tự. nói cách khác các cổng vào/ra
tương tự không có bộ đếm và như vậy mỗi lệnh truy nhập module tương tự (đọc hoặc
gửi giá trị) đều có tác dụng trực tiếp tới các cổng vật lý của module.
Bảng 1.1. Vùng địa chỉ và tầm địa chỉ.
Tên gọi
Kích thước truy cập
Kích thước tối đa (tùy thuộc
vào CPU)
Process input image (I)
Bộ đệm vào số
I
IB
IW
ID
0.0 ÷ 127.7
0 ÷ 127
0 ÷ 126
0 ÷ 124
Process output image (Q)
Bộ đệm ra số

0.0 ÷ 65535.7
0 ÷ 65535
0 ÷ 65534
0 ÷ 65532
Data block (DI)
DIX
0.0 ÷ 65535.7
Khối dữ liệu instance
DIB
0 ÷ 65535
-30-

2) OB2 (Time delay interrupt): chương trình trong khối OB20 sẽ được thực hiện sau một
khoảng thời gian trễ đặt trước kể từ khi gọi chương trình hệ thống SFC32 để đặt thời
gian trễ.
3) OB35 (Crylic interrupt): chương trình trong khối OB35 sẽ được thực hiện cách đều
nhau một khoảng thời gian cố định. Mặc định, khoảng thời gian này là 100ms, nhưng
ta có thể thay đổi nhờ step7.
4) OB40 (Hardware interrupt) chương trình trong khối OB40 sẽ được thực hiện khi xuất
hiện một tín hiệu báo ngắt từ ngoại vi đứa vào CPU thông qua các cổng onboard đặc
biệt, hoặc thông qua các module SM,CP,FM.
5) OB80 (Cycle time Fault): chương trình trong khối OB80 sẽ được thực hiện khi thời
gian vòng quét( scan time) vượt qua khoảng thời gian cưc đại đã qui định hoặc khi có
một tín hiệu ngắt gọi một khối OB nào đó mà khối OB này chưa kết thúc ở lần gọi
trước. thời gian quét mặc định là 150ms.
6) OB81 (Power Supply Fault): chương trình trong khối OB81 sẽ được thực hiện khi
thấy có xuất hiện lỗi về bộ nguồn nuôi.
7) OB82 (Diagnostic Interrupt): chương trình trong khối OB82 sẽ được thực hiện có sự
cố từ cscs module mở rộng vào/ra. Các module này phải là các module có khả năng tự
kiểm tra mình(diagnostic cabilitíe).

với mạch công suất bên ngoài (điện áp 24VDC/220VAC).
Khối ngõ vào thực hiện việc chuyển mức điện áp từ cao xuống mức tín hiệu tiêu
chuẩn để đưa vào bộ xử lý.
Khối ngõ ra thực hiện việc chuyển mức tín hiệu từ tiêu chuẩn sang tín hiệu ngõ ra
và cách ly.
 Bộ nguồn.
Biến đổi từ nguồn cấp bên ngoài vào để cung cấp cho sự hoạt động của PLC.
 Khối quản lý kết nối.
-40-

từ đơn gồm hai byte là VB183 và VB184 trong đó VB183 là byte cao trong từ.

- Truy cập theo từ kép: Tên miền + D + địa chỉ byte cao trong miền.Ví dụ VD345
chỉ từ kép gồm 4 byte 345, 346, 347, 348 trong miền nhớ V trong đó 345 là byte
cao trong từ kép.

 Truy cập gián tiếp.
Truy cập địa chỉ gián tiếp thông qua con trỏ (pointer). Con trỏ là một miền nhớ từ
kép chứa địa chỉ của vùng nhớ khác. Các vùng nhớ V, L và thanh ghi chỉ mục (
AC1,AC2,AC3 ) có thể được sử dụng như là con trỏ. Để sử dụng con trỏ phải sử dụng
lệnh MOVE_D để chuyển địa chỉ của vùng nhớ được định địa chỉ gián tiếp vào vùng con
trỏ. Con trỏ cũng có thể được chuyển tới chương trình con như là một tham số.
S7-200 cho phép con trỏ truy cập các vùng nhớ V,M,I,Q,S,T,C theo giá trị hiện hành
và không cho phép truy cập theo từng bit và các vùng nhớ AI, AQ, HC, SM, L.
Để truy cập gián tiếp dữ liệu địa chỉ của một v ùng nhớ, phải tạo một con trỏ cho
vùng đó bằng cách sử dụng ký tự & cùng với vùng nhớ có địa chỉ cần lấy. Toán hạng đầu
vào của lệnh phải bắt đầu với ký tự & để chỉ rằng địa chỉ vùng nhớ, thay cho nội dung của
nó được chuyển vào vùng định nghĩa toán hạng đầu ra của lệnh. Quy ước sử dụng con trỏ
để truy nhập như sau:
- & địa chỉ byte (cao): Toán hạng lấy địa chỉ của byte, từ hoặc từ kép.


-66-

Y8
Q1.0
Đèn Reset (Đỏ)
Y9
Q1.1
Cuộn coil tác động xylanh khí đẩy phôi
Y10
Q0.5
Tín hiệu xuất trạm 1 khi trạm 2 đang bận
 Lưu đồ hoạt động của trạm 2.
START
Y5+
Y4+
Y3-
S1
CB4
S2
Y3+
S3
Y5-
Y3+
S1
Y3-
CB4
Y4-
S2
CB2 + BS3

 Khi xuống S1 tác động kích cho Y5+ giác hút, hút nắp, khi cảm biến hút
CB4 tác động kích xylanh Y3- đi lên.
 Khi xylanh đi lên S2 tác động kích cho Y4+ xylanh đi ra
 Khi xylanh đi ra tác động S3 kích Y3+ đi xuống
 Xylanh đi xuống tác động S1 nhả phôi Y5-, lúc này CB4 không tác động
kích xylanh đi lên Y3-
 Khi xylanh đi lên tác động S2, S2 kích xylanh đi về Y4-, lúc này xylanh đi
về sẽ tác động cảm biến S4
 S4 tác động Y2+ xoay phải, lúc này S5 bị tác động kết hợp timer 2s kích
xylanh Y1 xoay trái.
 Khi xoay trái tác động S6 kết hợp tín hiệu báo bận không tác động hệ thống
làm việc tiếp.
Trạng thái (c)
 Nhấn nút Start CB1 tác động kích xylanh xả khí Y10+ đẩy phôi, sau thời
gian 2s Y10- tác động ngắt khí và quay về trạng thái chờ.
 Lập trình hệ thống (STEP 7 MicroWIN)
o Chương trình MAIN

-68-

o Chương trình băng tải

-69-
o Chương trình Cụm lắp ráp