ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
1
LỜI NÓI ĐẦU
Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
Vì thế vấn đề tự động hóa sản xuất đóng vai trò rất quan trọng và yêu cầu ứng dụng tự
động hóa ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt, sản xuất càng trở nên cấp thiết
và phổ biến. Tự động hóa giúp tăng năng suất lao đông, tăng độ chính xác và do đó
tăng tính hiệu quả trong quá trình sản xuất.
Vào những thập niên cuối thế kỷ XX sự phát triển vượt bậc của nghành công nghệ
bán dẫn điện tử cùng với sự bùng nổ của nghành công nghệ thông tin đã mở ra nhiều
hướng đi mới cho nghành tự động hóa từ đó xuất hiện một loại thiết bị điều khiển khả
trình với tên gọi Programmable Logic Controller viết tắt là PLC.
PLC là một thiết bị điều khiển đa năng được dùng rộng rãi trong công nghiệp để điều
khiển hệ thống theo một chương trình được viết bởi người sử dụng. Nhờ tính linh hoạt
do có khả năng lập trình được ( khả trình ) nên PLC có thể được ứng dụng để điều
khiển nhiều thiết bị máy móc khác nhau cũng như các quy trình công nghệ khác nhau
của hệ thống sản xuất. PLC có những ưu điểm mà các hệ thống điều khiển cổ điển
dùng dây nối và relay không thể nào so sánh được như lập trình được và lập trình dễ
dàng, thiết bị gọn nhẹ nên dễ dàng vận chuyển và lắp đặt, dễ dàng trong khâu bảo quản
và sửa chữa, bộ nhớ chương trình có dung lượng lớn chứa được những chương trình
phức tạp với độ chính xác cao khả năng xử lý nhanh, hoạt động tốt trong môi trường
công nghiệp, có khả năng giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như máy
tính, mạng, các thiết bị điều khiển khác.
Chính vì những ưu điểm của nó nên hiện nay PLC đang là sự lựa chọn tối ưu cho các
công ty, xí nghiệp hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa đang muốn nâng cao chất
lượng hệ thống sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí vận hành cũng
như tiết kiệm nhân công lao động, đáp ứng được nhu cầu thưc tiễn của cuộc sống.
Một PLC có đầy đủ các chức năng như : bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi, và tập
lệnh cho phép thực hiện các yêu cầu điều khiển phức tạp khác nhau. Hoạt động của
PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm trong bộ nhớ, nó luôn cập nhật tín hiệu
xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã
được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC. Đối với các
PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra
chương trình . Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, …
Đối với PLC cỡ nhỏ các bộ phận thường được kết hợp thành một khối. Cũng có một
số hãng thiết kế PLC thành từng mô đun để người sử dụng có thể lựa chọn cấu hình
PLC cho phù hợp mà ít tốn kém nhất, đồng thời đáp ứng được yêu cầu ứng dụng. Một
bộ PLC có thể có nhiều mô đun nhưng thành phần cơ bản nhất của phần cứng trong bộ
PLC bao giờ cũng có các khối sau:
Nguồn cung cấp
Mô đun
nhập dữ liệu
Mô đun xuất
dữ liệu
+
-
Nhớ chương trình
HÌNH 1: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA BỘ LẬP TRÌNH PLC
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
3
Dựa vào sơ đồ khối ta thấy PLC gồm có 4 khối chính đó là: Khối nguồn, khối vi xử lý-
bộ nhớ, khối đầu vào, khối đầu ra. Thông thường các tín hiệu xuất nhập đầu ở dạng số
(1/0), còn nếu tín hiệu là dạng liên tục thì ta cần gắn các khối xuất nhập ở dạng liên tục
(Analog).
Module nguồn:
Là khối chức năng dùng để cung cấp nguồn và ổn định điện áp cho PLC hoạt động.
Trong công nghiệp người ta thường dùng điện áp 24V một chiều. Tuy nhiên cũng có bộ
PLC sử dụng điện áp 220V xoay chiều.
module CPU (Centrol rocessor Unit module):
của đại sẽ có sẵn các lệnh để thực hiện điều này. Tập lệnh của PLC chứa các lệnh ra
việc quét chương trình là truyền thông nội bộ và tự kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết
thúc bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại vi. Những trường hợp cần
thiết phải cập nhật module ra ngay trong quá trình thực hiện chương trình. Các PLC
hiện trực tiếp đặc biệt, lệnh này sẽ tạm thời dừng hoạt động bình thường của chương
trình để cập nhật module ra, sau đó sẽ quay lại thực hiện chương trình. Thời gian cần
thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan time).
Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực
hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng
quét được thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện,
vào khối lượng dữ liệu được truyền thông trong vòng quét đó. Một vòng quét chiếm
thời gian quét ngắn thì chương trình điều khiển được thực hiện càng nhanh. Nguyên lý
hoạt động dựa trên các bộ phận sau :
Đơn vị xử lý trung tâm
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra
chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong
chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các
thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào
chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
Hệ thống bus
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu
song song :
Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu.
Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển
đồng bộ các hoạt động trong PLC .
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông
qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép
truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu môt modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ chuyển
khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử
dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được . Nội dung của
EPROM không bị mất khi mất nguồn , nó được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản
xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ
thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC . Trên PG (Programer) có sẵn chổ ghi
và xóa EPROM.
Môi trường ghi dữ liệu thứ ba là đĩa cứng hoạc đĩa mềm, được sử dụng trong máy
lập trình. Đĩa cứng hoăc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu
những chương trình lớn trong một thời gian dài .
Kích thước bộ nhớ :
Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 ÷1000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo .
Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K ÷ 16K, có khả năng chứa từ 2000 ÷16000
dòng lệnh.
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM , EPROM.
Các ngỏ vào ra I / O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul ( các đầu vào của PLC ) ,
các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra ( các đầu ra của PLC ) .
Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V , tín hiêu xử lý là 12/24VDC
hoặc 100/240VAC.
Mỗi đơn vị I / O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I / O
được cung cấp bỡi các đèn LED trên PLC , điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động
nhập xuất trở nên dể dàng và đơn giản .
Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc đóng
hay ngắt mạch ở đầu ra .
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
6
3. CÁC HOẠT ĐỘNG XỬ LÝ BÊN TRONG PLC
a. Xử lý chương trình
đặc biệt trong chương trình. Ở đây, vùng RAM đặc biệt này được dùng như một bộ
đệm lưu trạng thái các logic điều khiển và các đơn vị I / O. Mỗi ngõ vào ra đều có một
địa chỉ I / O RAM này. Suốt quá trình copy tất cả các trạng thái vào trong I / O RAM.
Quá trình này xảy ra ở một chu kỳ chương trình (từ Start đến End ).
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
7
Thời gian cập nhật tất cả các ngõ vào ra phụ thuộc vào tổng số I/O được copy tiêu
biểu là vài ms. Thời gian thực thi chương trình phụ thuộc vào chiều dài chương trình
điều khiển tương ứng mỗi lệnh mất khoảng từ 1÷10 µs.
PHẦN II : TÌM HIỂU CHUNG VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
LẬP TRÌNH PLC S7-300
CHƯƠNG I : CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PLC
Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế theo kiểu module. Các
module này sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Việc xây dựng PLC theo cấu trúc
module rất thuận tiện cho việc thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc mở
rộng hệ thống. thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế với các
module như sau :
Hình 3 : Mô hình kết nối của SIMATIC S7-300
Module nguồn ( PS ) : Cấp nguồn 5V DC hay 24V DC biến đổi từ nguồn khu vực
120/230V AC để nuôi các khối. có 3 loại chính : 2A, 5A, 10A.
Module tín hiệu ( SM ) :
1. Module ngõ vào số : 24V DC. 120/230V AC .
2. Module ngõ ra số : 24V DC, ngắt điện từ.
3. Module ngõ vào tương tự : Áp, dòng, điện trở, cặp nhiệt.
4. Module ngõ ra tương tự : Áp, dòng.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
8
Module giao tiếp ( IM ) : module IM 360/ IM 361 dùng để nối nhiều cấu hình
Module PS307 có nhiệm vụ chuyển nguồn xoay chiều 120/230V thành nguồn một
chiều 24V để cung cấp cho các module khác của khối PLC. Ngoài ra module nguồn có
nhiệm vụ cung cấp nguồn cho các sensor và các thiết bị truyền động kết nối với PLC.
Module nguồn thường đặt bên trái của khối CPU.
Mặt trước khối module nguồn bao gồm :
1. một đèn led báo hiệu điện áp ra 24V DC.
2. một nút dùng để chọn điện áp đầu vào là 120V AC hoặc 230V AC.
3. một công tắc dùng để bật tắt điện áp ra.
Mặt sau của module nguồn bao gồm :
1. các lỗ để nhận điện áp vào/ra.
2. các khe dùng để gắn module lên panel.
Module nguồn PS 307 có 3 loại : PS307-1B ; PS307-1E ; PS307-1K. sự khác nhau giữa
ba loại này thể hiện ở cường độ dòng vào và ra của module.
II. KHỐI XỬ LÝ TRUNG TÂM ( MODULE CPU ).
Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời
gian, bộ đếm, cổng truyền thông ( RS485 )… và có thể chứa một vài cổng vào ra số.
các cổng vào ra số trên CPU được gọi là cổng vào/ra Onboard.
Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau, được đặt tên theo bộ vi xử
lý có trong nó như module CPU 312. module CPU 314, module CPU 315…
Những module này cùng sử dụng một bộ vi xử lý nhưng khác nhau về cổng vao/ra
onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều
hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này được phân biệt với nhau trong
tên gọi bằng cụm từ chữ cái IFM như CPU 312 IFM, CPU 313, CPU 314 IFM, CPU
314, …
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
10
Hình 6 : CPU 314 và CPU 314 IFM.
Ngoài ra còn có các loại module CPU với hai cổng truyền thông, trong đó cổng truyền
thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán. Các loại module
khiển vòng kín,…
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
11
CP( communication Module): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các
PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.
2.Cấu tạo bên ngoài của CPU SIMATIC S7-300
HÌNH 7: CẤU TẠO BÊN NGOÀI CỦA CPU 314
Nút chọn Mode hoạt động cho phép chúng ta chọn bốn trạng thái hoạt động của CPU.
RUN-P: CPU thực hiện quét chương trình.CHương trình có thể đọc được từ CPU ra
thiết bị lập trình và cũng có thể nạp vào CPU.
RUN: CPU thục hiện quét các chương trình.Chuong trình có thể đọc được từ CPU ra
thiết bị lập trình nhưng không thể thay đổi chương trình đã được nạp vào bộ nhớ CPU
STOP: CPU không thực hiện quét các chương trình.Chương trình có thể đọc được từ
CPU ra thiết bị lập trình vầ cũng có thể nạp vào CPU.
MRES: Mode thực hiện Reset bộ nhớ của CPU.Đối với CPU 312 IFM và CPU 314
IFM khi chúng ta thực hiện reset bộ nhớ thì các vùng tích hợp giữ nguyên không đổi.
Các Led thể hiện trạng thái hoạt động và lỗi:
SF (đèn đỏ): đèn sáng báo hiệu hệ thống bị lỗi.
BATF( đèn đỏ - không có trong CPU 312 IFM): đèn sáng báo hiệu lỗi nguồn.
5V DC( đèn xanh): đèn sáng nếu nguồn 5V DC cung cấp cho CPU hay cho bus của
S7-300.
FRCE( đèn vàng): đèn sáng nếu đang thực hiện công việc.
RUN( đèn xanh): báo hiệu CPU đang ở chế độ RUN.
STOP( đèn vàng): CPU đang ở chế độ STOP.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
12
III. MODULE XỬ LÝ VÀO/RA CỦA S7-300:
HÌNH 8: INPUT/OUTPUT DIGITAL MODULE.
phần dấu và phần giá trị của tín hiệu.
Bit dấu: dấu của giá trị tín hiệu analog được lưu ở bit thứ 15.
0 +
1 -
Cũng như các module số, người sử dụng cũng có thể thiết lập các thông số cho các
module analog.
Đối với các kênh đầu vào, các thông số có thể là:
Thiết lập ngắt.
Ngắt xử lý giới hạn các giá trị.
Ngắt chuẩn đoán lỗi.
Phép đo.
Đối với các kênh đầu ra, các thông số có thể là:
Thiết lập ngắt.
Ngắt chuẩn đoán lỗi.
Các giá trị thay thế.
Tín hiệu ra.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
14
IV. MODULE GHÉP NỐI: (interface modules-IM)
HÌNH 10: Interface modules.
Các module ghép nối (IM) cho phép thiết lập hệ thống S7-300 theo nhiều cấu hình ( chỉ
tương thích với các CPU trở lên). S7-300 cung cấp 3 loại module ghép nối sau:
IM 360: là module ghép nối có thể mở rộng thêm một tầng chứa 8 module trên đó
với khoảng cách tối đa là 10m lấy nguồn từ CPU.
IM 361: là module ghép nối có thể mở rộng thêm 3 tầng, với mỗi tầng chứa 8
module với khoảng cách tối đa là 10m đòi hỏi cung cấp 1 nguồn 24V DC cho mỗi tầng.
IM 365: là module ghép nối có thể mở rộng thêm một tầng chứa 8 module trên đó
với khoảng cách tối đa là 1m lấy nguồn từ CPU.
CHƯƠNG II: CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH PLC S7-300.
Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính toán và gửi tín hiệu điều
khiển đến đối tượng đó có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian vòng
quét.Thời gian vòng quét càng ngắn, tính thời gian thực của chương trình càng cao.
Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ như là OB40,
OB80…chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện
tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại.
Nếu một tín hiệu báo ngắt xuất hiện khi PLC đang trong giai đoạn truyền thông và
kiểm tra nội bộ, PLC sẽ dừng công việc truyền thông, kiểm tra để thực hiện khối
chương trình tương ứng với tín hiệu báo ngắt đó.Với hình thức tín hiệu xử lý ngắt như
vậy, thời gian của vòng quét càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong
vòng quét.
Do đó, để nâng cao tính thời gian thực của chương trình điều khiển, tuyệt đối không
nên viết chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt
trong chương trình điều khiển.
II.CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH CỦA S7-300.
Các chương trình điều khiển của PLC S7-300 thường được viết theo hai dạng sau :
• Lập trình tuyến tính ( chương trình đơn khối ).
• Lập trình có cấu trúc ( chương trình nhảy khối ).
1.Lập trình tuyến tính ( liner ).
Toàn bộ chương trình đều nằm trong một khối trong bộ nhớ. Loại hình cấu trúc
tuyến tính này phù hợp với những bài toán nhỏ gọn, không có độ phức tạp.
Khối được chọn phải là khối OB1, đây là khối mà CPU luôn quét và thực hiện các
lệnh trong có thường xuyên, từ lệnh đầu tiên đến lệnh cuối cùng và quay lại từ lệnh đầu
tiên.
Dưới đây là cấu trúc của một chương trình lập trình tuyến tính :
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
16
Cấu trúc lập trình tuyến tính.
2. Lập trình có cấu trúc .
Lệnh n
Lệnh 2
…………
…
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
17
• Cho phép sử dụng kỹ thuật gọi chương trình con ( gọi các khối từ nhiều vị trí
khác nhau ).
III. CÁC KHỐI CHỨC NĂNG.
Một chương trình điều khiển của S7-300 gồm các khối logic ( logic block ), các
khối dữ liệu ( data block ). Các khối logic là các khối chứa những đoạn mã, các khối
này gồm có :
• Khối tổ chức ( Organization Block – OB ).
• Khối hàm ( Funtion Block – FB ).
• Khối hàm ( Funtion – FC ).
• Khối dữ liệu ( Data Block – DB )
1.Khối hàm tổ chức (Organization Block – OB) .
Các OB thực hiện nhiệm vụ giao tiếp giữa hệ điều hành và các chương trình điều
khiển. Mỗi OB có một nhiệm vụ cụ thể khác nhau. Để tạo ra một chương trình cho S7-
300, người lập chương trình thực hiện chọn các khối OB cần thiết mà công việc đòi
hỏi, những công việc cơ bản mà một chương trình điều khiển cần là :
• Khởi động ( startup ) : các khối thực hiện công việc này là OB100 và OB101.
• Thực hiện vòng quét ( scan cycle ) : được thực hiện bởi khối OB1.
• Xử lý các lỗi : để CPU không chuyển về Stop mode khi có lỗi xuất hiện, người
lập trình sử dụng các khối sau : OB80, OB87, OB121, OB122.
• Ngoài ra các CPU còn tích hợp các OB sử lý ngắt.
Các khối OB đặc biệt :
1. OB1: lặp vòng quét liên tục chương trình chính.
2. OB10 ( Time of Day Interrupt ): ngắt thời gian trong ngày, bắt đầu chạy ở thời
4.Khối dữ liệu ( Data block).
Khối chứa các dữ liệu cần thiết để thực hiện chương trình. Các tham số của khối do ta
tự đặt.
CHƯƠNG III. CẤU TRÚC BỘ NHỚ
Các kiểu dữ liệu của S7-300.
• Từ các thiết bị ngoại vi I/O.
• Từ các vùng đệm vào/ra.
• Từ các bit nhớ.
• Từ các Timer.
• Từ các Counter.
Ngoài các kiểu dữ liệu trên S7-300 còn cho phép người lập trình có thể tự định nghĩa
các kiểu dữ liệu khác.
I.KIỂU DỮ LIỆU VÀ PHÂN CHIA BỘ NHỚ
1.Kiểu dữ liệu.
Trong một chương trình có thể có các kiểu dữ liệu sau :
• BOOL : với dung lượng 1 bit và có giá trị là 0 hay 1.
• BYTE : gồm 8 bit, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 255.
• WORD : gồm 2 byte, có gí trị nguyên dương từ 0 đến 65535.
• INT : có dung lượng 2 byte, dùng để biểu diễn số nguyên từ -32768 đến 32768.
• DINT : gồm 4 byte, dùng để biểu diễn số nguyên từ -2147463846 đến
2147463847.
• REAL : gồm 4 byte dùng để biểu diễn số thực dấu phẩy động.
• S5T : khoảng thời gian, được tính theo h/m/s/ms.
• TOD : biểu diễn giá trị thời gian tính theo giờ/ phút/ giây.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
19
• DATE : biểu diễn giá trị thời gian tính theo năm / tháng/ ngày.
• CHAR : biểu diễn một hoặc nhiều ký tự ( nhiều nhất là 4 ký tự ).
2.Phân chia bộ nhớ
cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định, phù hợp với từng bài toán điều
khiển. chương trình có thể truy cập miền này theo từng bit (DBX), byte (DBB), từ
(DBW), từ kép (DBD).
• L ( Local Data Block) : miền giữ liệu địa phương, được các khối chương
trình OB, FB, FC tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi giữ liệu của
biến hình thức của chương trình với những khối chương trình đã gọi nó. Nội dung của
một số dữ liệu trong miền nhớ này sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng trong
OB, FB, FC. Miền này có thể truy cập từ chương trình theo bit (L), byte (LB), từ (LW)
hay từ kép (LD).
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
20
4. Tầm địa chỉ tối đa cho các vùng nhớ:
• Với I, Q, PI, DB, DI và L:
Tầm địa chỉ tối đa cho bit: 0.0 đến 655355.7
Tầm địa chỉ tối đa cho các byte: 0 đến 65535
Tầm địa chỉ tối đa cho các word: 0 đến 65534
Tầm địa chỉ tối đa cho các double word: 0 đến 65532
• Với bộ nhớ bit M:
Tầm địa chỉ tối đa cho các bit: 0.0 đến 255.7
Tầm địa chỉ tối đa cho các byte: 0 đến 255
Tầm địa chỉ tối đa cho các word: 0 đến 254
Tầm địa chỉ tối đa cho các double word: 0 đến 252
5. Những khối OB đặc biệt.
Khối OB1 có chức năng quản lý chính trong toàn bộ chương trình, có nghĩa là nó sẽ
thực hiện một cách đều đặn ở từng vòng quét trong khi thực hiện chương trình. Ngoài
ra Step7 còn có rất nhiều các khối OB đặc biệt khác và mỗi khối OB đó có một nhiệm
vụ khác nhau, ví dụ các khối OB chứa các chương trình ngắt của các chương trình báo
lỗi ,....Tuỳ thuộc vào từng loại CPU khác nhau mà có các khối OB khác nhau. Ví dụ
các khối OB đặc biệt:
phát hiện thấy lỗi trong truyền thông.
10.OB100 (Start Up Information): Khối này sẽ được thực hiện một lần khi CPU
chuyển trạng thái từ STOP sang trạng thái RUN. OB121: (Synchronouns error): Khối
này sẽ được gọi khi CPU phát hiện thấy lỗi logic trong chương trình như đổi sai kiểu
dữ liệu hoặc lỗi truy nhập khối DB, FC, FB không có trong bộ nhớ của CPU.
11.OB122 (Synchronouns error): Khối này sẽ được thực hiện khi CPU phát hiện thấy
lỗi truy nhập Modul trong chương trình, ví dụ trong chương trình có lệnh truy nhập
modul mở rộng nhưng lại không có modul này.
II. SỬ DỤNG CÁC Ô NHỚ VÀ CẤU TRÚC THANH GHI TRẠNG THÁI:
1. địa chỉ ô nhớ:
địa chỉ ô nhớ bao gồm phần chữ và phần số.
a.Phần chữ: chỉ vị trí và kích thước ô nhớ.
• M: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 1 bit.
• MB: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 1 byte.
• MW: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 2 bytes.
• MD: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 4 bytes.
• I: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 bit trong miền bộ đệm cổng vào số.
• IB: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 byte trong miền bộ đệm cổng vào số.
• IW: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 từ trong miền bộ đệm cổng vào số.
• ID: chỉ ô nhớ có kích thước là 2 từ trong miền bộ đệm cổng vào số.
• Q: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 bit trong miền bộ đệm cổng ra số.
• QB: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 byte trong miền bộ đệm cổng ra số.
• QW: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 từ trong miền bộ đệm cổng ra số.
• QD: chỉ ô nhớ có kích thước là 2 từ trong miền bộ đệm cổng ra số.
• T chỉ ô nhớ trong miền nhớ của bộ thời gian Timer.
• C chỉ ô nhớ trong miền nhớ của bộ đếm Counter.
• PIB: chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral input.
• PIW: chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ thuộc vùng peripheral input.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
BR CC1 CCO OV OS OR STA RLO /FC
• BIT /FC (first checkz)
Bit 0 của thanh ghi trạng thái được gọi là bit kiểm tra đầu tiên (/FC). Mỗi lệnh kiểm tra
trạng thái tín hiệu của /FC cũng như trạng thái tín hiệu của toán hạng, Nếu bit /FC =0
lệnh cất kết quả kiểm tra trạng thái tín hiệu vào bit RLO và đặt bit /FC lên 1. Quá trình
này được gọi là kiểm tra đầu tiên hay quét lần thứ nhất.
Nếu bit /FC = 1 thì lệnh kết hợp kết quả dò mức của toán hạng hiện tại với RLO
trước đó để tạo ra RLO mới.
Chuỗi lệnh logic luôn luôn kết thúc bằng lệnh xuất (S,R hay =), lệnh nhảy liên hệ
với RLO hoặc một trong các lệnh lồng như A(,O(,X(, AN(, XN(: các lệnh này reset bit
/FC về 0.
• RLO (Result of Logic Operation): kết quả của phép toán Logic.
bit 1 của STW được gọi là RLO, bit này chứa kết quả của lệnh logic trên bit hoặc so
sánh số học.
Ta có thể đặt RLO không điều kiện lên 1 bằng lệnh SET và xóa RLO không điều
kiện về 0 bằng lệnh CLR. Bit RLO cũng có liên quan đến các lệnh nhảy có điều kiện.
Bit STA (status)
Bit STA chứa giá trị của bit mà ta đang tham chiếu. Trạng thái của lệnh bit mà
truy cập đọc bộ nhớ (A, AN,O, ON, X,XN) luôn luôn bằng giá trị của bit mà lệnh
0 1 Tràn dải trị âm trong *I và *D
Tràn dải trị dương trong +I,-I,+D,-D,NEGI và NEGD
1 0 Tràn dải trị dương trong *I,*D,/I và /D
Tràn dải trị âm trong +I,-I,+D,-D
1 1 Chia cho 0 trong /I, /D, và MOD
CC1 và CC0 sau lệnh toán học số nguyên,có tràn.
CC1 CC0 Giải thích
0 0 Tràn dưới
0 1 Tràn dải trị âm
1 0 Tràn dải trị dương
1 1 Số dấu chấm động không hợp lệ
CC1 và CC0 sau các lệnh toán học dấu chấm động, có tràn.
ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Gv: Lê Trọng Luân
24
CC1 CC0 Giải thích
0 0 ACCU 2 = ACCU1
0 1 ACCU 2 < ACCU 1
1 0 ACCU 2 > ACCU1
1 1 ACCU 1 hay ACCU 2 là số dấu chấm động không
hợp lệ
CC1 và CC0 sau lệnh so sánh.
CC1 CC0 Giải thích
0 0
Bit vừa dịch ra là 0
1 0
Bit vừa dịch ra là 1
CC1 và CC0 sau lệnh dịch và xóa
CC1 và CC0 sau lệnh logic trên Word
Bit BR ( Binary Result)
Ctrl + 3(FBD)
Thông thường người lập trình có thể chọn phương pháp thích hợp với khả năng của
mình để công việc lập trình tối ưu và hiệu quả nhất. Và nhìn chung, hầu hết các
chương trình được viết dưới dạng này có thể được máy tính tự động chuyển sang
dạng khác nếu người lập trình có yêu cầu. Điều này khẳng định tính ưu việt của kỹ
thuật điều khiển khả trình so với kỹ thuật điều khiển rơle.
Tuy nhiên trong một vài trường hợp thì dạng sơ đồ STL không thể chuyển sang
các dạng khác, ngược lại thì các dạng sơ đồ LAD và FBD đều có thể chuyển đổi
sang dạng STL mà các dữ liệu không bị thay đổi trong quá trình thực hiện
chuyển đổi.
I. PHƯƠNG PHÁP STL.
Ngôn ngữ liệt kê lệnh, dạng ngôn ngữ lập trình thông thường của máy tính, một
chương trình được ghép bởi nhiều câu lệnh theo một thuật toán nhất định, mỗi lệnh
chiếm 1 hàng và có cấu trúc chung “ tên lệnh + toán hạng”
Phương pháp STL biểu diễn chương trình điều khiển bằng các dòng lệnh liên
tiếp:
A I0.0
A I0.1
O
A I0.2
A I0.3
= Q4.1
PHƯƠNG PHÁP VIẾT CHƯƠNG TRÌNH BẰNG STL
Một dòng lệnh thông thường bao gồm :
Lệnh là nội dung thao tác mà PLC phải tác động lên đối tượng.
Đối tượng lệnh.
TÊN LỆNH
TOÁN HẠNG
Copyright: Tài liệu đại học ©