Download miễn phí Đồ án Thết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông trên micro PLC simatic S7- 200
Chương 1:NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG . 6
1.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của đèn giao thông . 6
1.2 Giản đồthời gian cho từng đèn . 7
1.3 ‘’ Làn Xanh ‘’ . 8
Chương 2 : CÔNG CỤTHỰC HIỆN BÀI TỐN . 9
2.1 Thiết bị điều khiển logic khảtrình PLC S7 – 200 . 9
2.1.1 Cấu hình cứng . 10
2.1.2 Cấu trúc bộnhớ. 13
2.1.3 Mởrộng ngõ vào/ra: . 17
2.1.4 Thực hiện chương trình: . 18
2.1.5 Ngôn ngữlập trình S7 – 200 . 21
2.2 Microwin . 40
2.2.1 Cài đặt STEP7 – Micro/ windows . 40
2.2.2 Soạn thảo một Project . 41
Chương 3 : CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG . 43
3.1 Bài tốn . 43
3.2 Sơ đồkhối của chương trình . 46
3.3 Cài đặt chương trình cho S7 – 200 . 47
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
truy nhập được qui ước theo công thức:-Truy nhập theo bit: Tên miền (+) địa chỉ byte (+)•(+) chỉ số bit. Ví dụ V150.4 chỉ bit 4
của byte 150 thuộc miền V.
-Truy nhập theo byte: Tên miền (+) B (+) địa chỉ của byte trong miền. Ví dụ VB150 chỉ
150 thuộc miền V.
-Truy nhập theo từ: Tên miền (+) W (+) địa chỉ byte cao của từ trong miền. Ví dụ
VW150 chỉ từ đơn gồm 2 byte150 và 151 thuộc miền V, trong đó byte 150 có vai trò byte
cao trong từ.
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
V0
V4095
I0.x(x=0÷7)
I7.x(x=0÷7)
M0.x (x=0÷7)
M31.x (x=0÷7)
Q0.x (x=0÷7)
Q7.x (x=0÷7)
SM0.x (x=0÷7)
SM29.x (x=0÷7
SM30.x (x=0÷7)
SM85.x (x=0÷7
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
16
VW150
-Truy nhập theo từ kép: Tên miền (+) D (+) địa chỉ byte cao của từ trong miền.Ví dụ
VD150 chỉ từ kép gồm 4 byte150, 151, 152 và 153 thuộc miền V, trong đó byte 150 có vai
trò byte cao và byte 153 là thấp trong từ kép.
bit 63 32 31 16 15 8 0
VD150
Tất cả các byte thuộc vùng dữ liệu đều có thể truy nhập được bằng con trỏ. Con trỏ được
định nghĩa trong miền V hay các thanh ghi AC1, AC2 và AC3. Mỗi con trỏ địa chỉ chỉ gồm 4
byte (từ kép).
Vùng đối tượng:
Vùng đối tượng được sử dụng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình như các giá trị
tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm, hay Timer. Dữ liệu kiểu đối tượng bao gồm của thanh ghi
của Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao, bộ đệm vào/ra tương tự và các thanh ghi Accumulator
(AC).
Kiểu dữ liệu đối tượng bị hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu đối tượng chỉ được ghi theo
mục đích cần sử dụng của đối tượng đó.
Hình 5. Vùng nhớ đối tượng được phân chia như sau:
CPU214
15 0 bit
Timer (đọc/ghi)
Bộ đếm (đọc/ghi)
Bộ đệm cổng vào
VB150 (byte cao) VB151 (byte thấp)
VB150 VB151 VB152 VB153
T0
T127
T0
T127
C0
C127
C0
C27
AW0
AW30
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
17
tương tự (chỉ đọc)
Bộ đệm cổng ra
tương tự (chỉ ghi)
Thanh ghi Accumulator 31 23 8 0
(đọc/ghi)
Bộ đếm tốc độ cao
(đọc/ghi)
2.1.3 Mở rộng ngõ vào/ra:
Có thể mở rộng ngõ vào/ra của PLC bằng cách ghép nối thêm vào nó các modul mở rộng về
phía bên phải của CPU (CPU 214 nhiều nhất 7 modul), làm thành một móc xích, bao gồm các
modul có cùng kiểu.
Các modul mở rộng số hay rời rạc đều chiếm chỗ trong bộ đệm, tương ứng với số đầu vào/ra
của các modul.
Sau đây là một ví dụ về cách đặt địa chỉ cho các modul mở rộng trên
CPU 214:
CPU214 MODUL 0 MODUL 1 MODUL 2 MODUL 3 MODUL 4
AQW0
AQW30
AC0 (không có khả năng làm con trỏ)
AC1
AC2
AC3
HSC0
HSC1 (chỉ có trong CPU 214)
HSC2 (chỉ có trong CPU 214)
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
18
2.1.4 Thực hiện chương trình:
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là một vòng quét
(scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng gian đoạn đọc dữ liệu từ các cổng vào vùng đệm ảo,
tiếp theo là gian đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực
hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc bằng lệnh kết thúc (MEND). Sau giai đoạn thực hiện chương
trình là gian đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn
chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các cổng ra.
(4vào/4ra) (8 vào) (3vào analog
/1ra analog)
(8 ra) (3vào analog
/1ra analog)
I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0.4
I0.5 Q0.5
I0.6 Q0.6
I0.7 Q0.7
I1.1 Q1.0
I1.2 Q1.1
I1.3
I1.4
I1.5
I2.0
I2.1
I2.2
I2.3
Q2.0
Q2.1
Q2.2
Q2.3
I3.0
I3.1
I3.2
I3.3
I3.4
I3.5
I3.6
I3.7
AIW0
AIW2
AIW4
AQW0
Q3.0
Q3.1
Q3.2
Q3.3
Q3.4
Q3.5
Q3.6
Q3.7
AIW8
AIW10
AIW12
AQW4
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
19
Hình 6: Vòng quét (scan) trong S7- 200.
Như vậy, tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc mà chỉ thông
qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi
trong các giai đoạn 1 và 4 do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho
dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực
tiếp với cổng vào/ra.
Nếu sử dụng các chế độ xử lý ngắt, chương trình con tương ứng với từng tín hiệu ngắt được
soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực
hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong
vòng quét.
Cấu trúc chương trình của S7 – 200
Có thể lập trình cho S7 – 200 bằng cách sử dụng một trong những phần mềm sau đây:
-STEP 7 – Micro/DOS
-STEP 7 – Micro/WIN
Những phần mềm này đều có thể cài đặt được trên các máy lập trình họ PG7xx và các máy
tính cá nhân (PC).
Các chương trình cho S7 – 200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính (main program)
và sau đó đến các chương trình con và các chương trình xử lý ngắt được chỉ ra sau đây:
-Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc chương trình (MEND)
3.Truyền
thông và
tự kiểm
tra lỗi.
1. Nhập dữ
liệu từ ngoại
vi vào bộ đệm
ảo
2. Thực
hiện
chương
trình.
4. Chuyển
dữ liệu từ
bộ đệm ảo
ra ngoại vi
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
20
-Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình con phải được viết
sau lệnh kết thúc chương trình chính, đó là lệnh MEND.
-Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phận của chương trình. Nếu cần sử dụng chương
trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình chính MEND.
Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình chính. Sau đó
đến các chương trình xử lý ngắt. Bằng cách viết như vậy, cấu trúc chương trình được rõ ràng và
thuận tiện hơn trong việc đọc chương trình sau này. Có thể tự do trộn lẫn các chương trình con
và chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình chính.
Hình 7: Cáu trúc chương trình S7 – 200
Main Program
:
:
MEND
Thực hiện trong một vòng
quét
SBR 0 Chương trình con thứ nhất
:
:
RET
Thực hiện khi được
chương trình chính gọi
SBR n Chưong trình con thứ n+1
:
:
RET
INT 0 Chương trình xữ lý ngắt thứ
: nhất
:
RET
Thực hiện khi có tín hiệu
bảo ngắt
INT n Chương trình xử lý ngắt thứ
: n+1
:
RET
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
21
Hình 8: Hình ảnh thực tế của PLC S7 – 200
Hình 9: hình ảnh thực tế của một modul analog
2.1.5 Ngôn ngữ lập trình S7 – 200
2.1.5.1 Phương pháp lập trình
Đồ án tốt nghiệp Điều khiển đèn giao thông
22
S7 – 200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình. Chương trình bao
gồm một dãy các lệnh. S7 – 200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết
thúc ở lệnh cuối trong một vòng. Một vòng như vậy được gọi là vòng quét.
Một vòng (scan cycle) quét được bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu vào, và sau đó
thực hiện chương trình. Scan cycle kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái đầu ra. Trước khi bắt
đầu một vòng quét tiếp theo S7 – 200 thực thi các nhiệm vụ...