Plc s7-200 cpu 224 có mấy ngõ vào mấy ngõ ra vẽ sơ đồ plc s7-200 cpu 224

- Nguồn cấp: 85-264VAC. 47-63Hz-Kích thước: 120.5mm x 80mm x 62mmDung lượng bộ nhớ chương trình: 4096 wordsDung lượng bộ nhớ dữ liệu: 2560 wordsBộ nhớ loại EEFROMCó 14 cổng vào, 10 cổng ra.Có thể thêm vào 7 modul mở rộng kể cả modul Analog.Tốc độ xử lý một lệnh logic Boole 0.37µsCó 256 timer , 256 counter, các hàm số học trên số nguyên và sốn thực.Có 6 bộ đếm tốc độ cao, tần số đếm 20 KHzCó 2 bộ điều chỉnh tương tự.Các ngắt: phần cứng, theo thời gian, truyền thông,…Đồng hồ thời gian thực.Chương trình được bảo vệ bằng Password.Toàn bộ dung lƣợng nhớ không bị mất dữ liệu 190 giờ khi PLC bị mất điện.Xuất sứ: Siemens GermanyHình 1.4: CPU PLC S7-200- CPU được cấp nguồn 220VAC.Tích hợp 14 ngõ vào số (mức 1 là 24Vdc, mức 0là 0Vdc). 10 ngõ ra dạng relay.Cách đấu nối S7-200 và các module mở rộng:8 - S7-200 và module vào/ra mở rộng được nối với nhau bằng dây nối. Hai đầu dâynối được bảo vệ bên trong PLC và module.Chúng ta có thể kết nối PLC và module sátnhau để bảo vệ hoàn toàn dây nối. CPU224 cho phép mở rộng tối đa 7 module.1.3.2. Giới thiệu về module Analog.PLC S7-200 có các modul mở rộng như sau:•••EM 231: gồm có 4 ngõ vào analogEM 232:gôm có 2 ngõ vào analogEM 235: gồm có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra analog.a. Đặc tính chung••••••Trở kháng vào input >= 10MΩ.Bộ lọc đầu vào input –3Db tới 3.1Khz.Điện áp cực đại cung cấp cho module: 30VDC.Dòng điện cực đại cung cấp cho module: 32mA.Có Led báo trạng thái.Có núm chỉnh OFFSET và chỉnh độ lợi (GAIN).b. Đầu vàoPhạm vi áp ngõ vào: +/- 10V.Phạm vi dòng điện ngõ ra: 0 -> 20mA.Các bộ chuyển đổi ADC, DAC (12 bit).

Thời gian chuyển đổi analog sang digital : <250µs.
Đáp ứng đầu vào của tín hiệu tương tự: 1.5ms đến 95%.Chế độ Mode chung: Điện áp vào đầu cộng của chế độ Mode chung nhỏ hơn hoặcbằng 12V.Kiểu dữ liệu đầu vào input:Kiểu không dấu (đơn cực) tầm từ 0 đến 32000Kiểu có dấu ( đa cực) tầm từ -32000 đến 32000.c. Đầu raPhạm vi áp ngõ ra : +/- 10V.Phạm vi dòng diện ngõ ra: 0 -> 20mA.Độ phân giải:Điện áp:12 bit.Dòng điện: 11 bit.Kiểu dữ liệu ngõ ra:Kiểu không dấu (đơn cực) tầm từ 0 đến 32000Kiểu có dấu ( đa cực) tầm từ -32000 đến 32000.Thời gian gửi dữ liệu đi:Điện áp: 100us.Dòng điện: 2ms.••••••••••••9 Hình 1.5: Sơ đồ kết nối với các thiết bị ngoại vi, sử dụng theo dạng áp và dòng.Có các contact (switch) để lựa chọn phạm vi ngõ vào ( contact ở một trong 2 vị tríON và OFF). Contact 1 lựa chọn cực tính áp ngõ vào: ON đối cới áp đơn cực, OFF với áplưỡng cực, contact 2,3,4,5,6 chọn phạm vi điện áp.Các bước chỉnh đầu vào:1. Tắt nguồn của Modul, chọn tầm ngõ vào thích hợp.2. Cấp nguồn cho CPU và Modul. Để cho modul ổn định trong vòng 15 phút.10 3. Sử dụng máy phát tín hiệu, nguồn áp hoặc nguồn dòng đặt tín hiệu có giá trịbằng 0 tới một trong những đầu nối của ngõ vào.4. Đọc giá trị thu được cho CPU bằng kênh ngõ vào thích hợp.5. Điều chỉnh OFFSET của máy đo điện thế cho đến khi bằng 0, hoặc giá trị dữliệu dạng số mong muốn.6. Kết nối một giá trị toàn thang tới một trong những đầu nối của ngõ vào. Đọc dữliệu thu được cho CPU.7. Điều chỉnh GAIN của máy đo điện thế cho đến khi bằng 32000, hoặc giá trị dữliệu dạng số mong muốn.8. Lặp lại sự chỉnh định OFFSET và GAIN theo yêu cầu.Hình 1.6: Switch chỉnh chọn điện áp hoặc dòng ngõ vào đối với modulEM235.Bảng 1.1: Bảng chọn dải điện áp hoặc dòng điện đầu vàoDải không đối xứngDải đầu vàoĐộ phan giảiSW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFON0 – 50 mV12.5 uVOFFONOFFONOFFON0 – 100 mV25 uVONOFFOFFOFFONON0 – 500 mV125 uVOFFONOFFOFFONON0–1V250 uVONOFFOFFOFFOFFON0–5V1.25 mVONOFFOFFOFFOFFON0 – 20 mA5 uAOFFONOFFOFFOFFON0 – 10 V2.5 mV11 Dải đối xứngDải đầu vàoĐộ phân giảiSW1SW2SW3SW4SW5SW6ONOFFOFFONOFFOFF± 25 mV12.5 uVOFFONOFFONOFFOFF± 50 mV25 uVOFFOFFONONOFFOFF± 100 mV50 uVONOFFOFFOFFONOFF± 250 mV125 uVOFFONOFFOFFONOFF± 500 mV250 uVOFFOFFONOFFONOFF± 1V500 uVONOFFOFFOFFOFFOFF± 2.5 V1.25 mVOFFONOFFOFFOFFOFF±5V2.5 mVOFFOFFONOFFOFFOFF± 10 V5 mVSơ đồ khối các ngõ vào của EM 235 :Hình 1.7: Sơ đồ khối ngõ vào modul analog EM235Tín hiệu tương tự được đưa vào các đầu vào A+, A-,B+,B-,C+,C- sau đó qua các bộlọc nhiễu, qua bộ đệm, bộ suy giảm, bộ khuếch đại rồi đưa đến khối chuyển đổi ADC,12 chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiếu số 12 bit, 12 bit dữ liệu này được đặt bên trongword ngõ vào analog của CPU như sau:Dữ liệu đầu vào:-Kí hiệu vùng nhớ : AIWxx (Ví dụ AIW0, AIW2…)Định dạng:+ Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (ví dụ 0-10V,0-20mA):MSBLSB15 14032Dữ liệu 12 bit10000Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào (áp, dòng)÷thành giá trị số từ 0 32000.+ Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (Ví dụ±10V,±10mA,):MSBLSB154Dữ liệu 12 bit32010000Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào áp, dòng)÷thành giá trị số từ -32000 32000.13 Sơ đồ khối ngõ ra EM 235:Hình 1.8: Sơ đồ khối ngõ ra modul analog EM 235Dữ liệu đầu ra:-Kí hiệu vung nhớ AQWxx (Ví dụ AQW0, AQW2…)Định dạng dữ liệu+ Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (ví dụ 0-10V,4-20mA):MSB150LSB1443Dữ liệu 11 bit2010000÷Modul Analog output của S7-200 chuyển đổi con số 0 32000 thành tín÷hiệu điện áp đầu ra 0 10V.+ Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (Ví dụAnalog output của S7-200 không hỗ trợ.14±10V,±10mA,): Kiểu này các module MSBLSB154Dữ liệu 12 bit3201000012 bit dữ liệu trước khi vào bộ chuyển đổi DAC được canh trái đều trong word dữliệu ngõ ra. Bit MSB là bit dấu: 0 diễn tả giá trị từ dữ liệu dương. 4 bit thấp có giá trị 0được loại bỏ trước khi dữ liệu này được đưa vào bộ chuyển đổi DAC, các bit này khôngảnh hưởng đến giá trị ngõ raCác chú ý khi cái đặt ngõ vào ra analog.Chắc chăn rằng nguồn 24VDC cung cấp không bị nhiễu và ổn định.Xác định được Modul.Dùng dây cảm biến ngắn nhất có thể.Sử dụng dây bọc giáp cho cảm biến và dây dùng cho một mình cảm biến.Tránh đặt các dây tín hiệu song song với các dây có năng lượng cao. Nếu hai dâybắt buộc phải gặp nhau thì bắt chéo chúng về góc bên phải.15 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG2.1 Lựa chọn thiết bị.2.1.1 Biến tần M420Hình 2.1: Biến tần M420Ở đề tài này em chọn biến tần M420 .Họ biến tần MICROMASTER 420 - 6SE6420 có công suất định mức từ 0.37KW đến11KW đối với điện áp vào 3 pha AC 380V đến 480V, 0.12 KW đến 5.5KW đối với điệnáp vào 3 pha AC 200V đến 240V và 0.12KW đến 3KW đối với điện áp vào 1 pha AC200V đến 240V tần số ngõ vào 50/60Hz.•••••Điện áp định mức ngõ ra: 1/3 pha 220VAC và 3 pha 380VAC tuỳ theo chọn mãhàng, tần số ngõ ra từ 0Hz đến 650Hz .Các đầu đấu nối vào và ra: 3 đầu vào số,1 đầu vào tương tự, 1 đầu ra rơle, 1 đầu ratương tự,1 cổng RS485, có chức năng hãm DC và hảm hổn hợp.Phương pháp điều khiển: Phương pháp điều khiển V/F tuyến tính, V/F đa điểm,V/f bình phương, điều khiển dòng từ thông FCC.Chức năng bảo vệ: quá tải, thấp áp, quá áp, chạm đất, ngắn mạch, quá nhiệt độngcơ, quá nhiệt biến tần…Các tuỳ chọn khác như: Bảng điều khiển BOP, bảng điều khiển AOP, bộ ghép nốiPC, đĩa CD cài đặt, modul profibus, bộ lọc đầu vào, lọc đầu ra …16 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý biến tần M420 Cài đặt thông số biến tần:P0300 = 1( Động cơ không đồng bộ)17

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN PLCII.3.2. Thực hiện chương trìnhError:ReferencesourcenotfoundII.4. Lập trình cho PLC S7-200...................Error: Reference source not foundII.4.1. Các ngôn ngữ lập trìnhError:ReferencesourcenotfoundPHẦN II : XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG NGÃ TƯ………….261.SƠ ĐỒ KẾT NỐI VÀO / RA VỚI PLC…………………………………………………..292.LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN ……………………………………...303.CHƯƠNGTRÌNHCHẾĐỘBÌNHTHƯỜNG……………………………..323.CHƯƠNG TRÌNH CON CHẾ ĐỘ 2……………………………………………………...37ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI4KHOA ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN PLCLỜI NÓI ĐẦUTrong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế là tốc độ ra tăngkhông ngừng về các loại phương tiện giao thông. Sự phát triển nhanh chóng của các phươngtiện giao thông đã dẫn đến tình trạng tắc nghẽn giao thông xảy ra rất thường xuyên .Vấn đề đặt ra ở đây là làm sao để đảm bảo giao thông thông suốt và sử dụng đèn điềukhiển giao thông ở những ngã tư ,những nơi giao nhau của các làn đường là một giải pháp .Để viết chương trình điều khiển đèn giao thông ta có thể viết trên nhiều hệ ngôn ngữkhác nhau . Nhưng với những ưu điểm vượt trội của PLC S7- 200 như : giá thành hạ , dễ thicông , sửa chữa , chất lượng làm việc ổn định linh hoạt ….nên ở đây nhóm SV chúng em đãchọn hệ thống điều khiển có thể lập trình được PLC (Programmble Logic Control) với ngônngữ lập trình của S7 – 200 để viết chương trình điều khiển đèn giao thông .Xuất phát từ những nhu cầu thực tế và những ham muốn hiểu biết về về lĩnh vực nàychúng em xin chọn đề tài làm đồ án môn về : ‘’ Thiết kế hệ thống điều khiển đèngiao thông tại ngã tư theo thời gian thực sử dụng PLC S7 – 200 ‘’ . Mục đích của đề tài này làhiểu biết về các thiết bị tự động hoá , các giải pháp tự động hoá tích hợp toàn diện thông quaPLC S7 – 200 và quan trọng nhất là những ứng dụng của PLC trong cuộc sống ( Điều khiểnđèn giao thông , tự động hoá trong mọi lĩnh vực của ngành sản xuất . . .)Dưới sự hướng dẫn tận tình của cô Tống Thị Lý nhóm SV chúng em đã hoàn thànhxuất sắc đồ án này với đầy đủ các yêu cầu đặt ra của đề tài.Nhóm sinh viên chúng em xin được gửi tới cô lời cảm ơn chân thành.!ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI5KHOA ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN PLCPHẦN I. TÌM HIỂU VỀ PLC S7 – 200 (CPU 224) CỦA HÃNG SIEMENSĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI6KHOA ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN PLCI. Tổng quan về PLC.I.1. Khái niệm PLCBộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) được sángtạo từ những ý tưởng ban đầu của một nhóm kỹ sư thuộc hãng General Motor vàonăm 1968. Trong những năm gần đây, bộ điều khiển lập trình được sử dụngngày càng rộng rãi trong công nghiệp của nước ta như là 1 giải pháp lý tưởng choviệc tự động hóa các quá trình sản xuất. Cùng với sự phát triển công nghệ máytính đến hiện nay, bộ điều khiển lập trình đạt được những ưu thế cơ bảntrong ứng dụng điều khiển công nghiệp.Như vậy, PLC là 1 máy tính thu nhỏ nhưng với các tiêu chuẩn công nghiệpcao và khả năng lập trình logic mạnh. PLC là đầu não quan trọng và linh hoạttrong điều khiển tự động hóa.I.2. Hệ thống điều khiểnI.2.1. Hệ thống điều khiển là gì?Hệ thống điều khiển là tập hợp các thiết bị và dụng cụ điện tử. Nó dùng đểvận hành một quá trình một cách ổn định, chính xác và thông suốt.I.2.2. Hệ thống điều khiển dùng rơle điệnSự bắt đầu về cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đặc biệt vào những năm60 và 70, những máy móc tự động được điều khiển bằng những rơle điện từ nhưcác bộ định thời, tiếp điểm, bộ đếm, relay điện từ. Những thiết bị này được liênkết với nhau để trở thành một hệ thống hoàn chỉnh bằng vô số các dây điện bố tríchằng chịt bên trong panel điện ( tủ điều khiển).Như vậy, với 1 hệ thống có nhiều trạm làm việc và nhiều tín hiệu vào/ra thìtủ điều khiển rất lớn. Điều đó dẩn đến hệ thống cồng kềnh, sửa chữa khi hưhỏng rất phức tạp và khó khăn. Hơn nữa, các rơle tiếp điểm nếu có sự thay đổiyêu cầu điều khiển thì bắt buộc thiết kế lại từ đầu.I.2.3. Hệ thống điều khiển dùng plcVới những khó khăn và phức tạp khi thiết kế hệ thống dùng rơle điện.những năm 80, người ta chế tạo ra các bộ điều khiển có lập trình nhằm nângcao độ tinh cậy, ổn định, đáp ứng hệ thống làm việc trong môi trường côngnghiệp khắc nghiệt đem lại hiệu quả kinh tế cao. Đó là bộ điều khiển lập trìnhđược, được cuẩn hóa theo ngôn ngữ Anh Quốc là Programmable LogicController (viết tắt là PLC).Hệ thống điều khiển dùng PLC cơ bản. Hình vẽ được thể hiện dưới dạngĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI7KHOA ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN PLCkhối.Thường các thành phần như nguồn, khởi động từ, PLC, thiết bị lập tr ình,Giao tiếp người dùng, đèn được đặt trong tủ. Những qui định n ày chỉ có tính chấttương đối, phụ thuộc chủ yếu vào người thiết kế và bố trí hệ thống sao cho phùhợp và thẩm mỹ.Nhiệm vụ của các thành phần trong hệ thống được mô tả như sau :PLC nhận các tín hiệu (logic, analog) từ các ngõ vào (inputs), tín hiệuđược xử lý bởi phần mềm do người sử dụng viết (user software) nạp ở bộ nhớ củaPLC bằng thiết bị lập trình (programming device), sa u khi xử lý xong, tín hiệuđược xuất ra ngõ ra (outputs) dưới dạng điện (logic, analog) để điều khiển thiếtbị. M àn hình giao tiếp (HMI) được kết nối với thiết bị qua cổng truyền thông đểhiển thị giao diện giữa người và máy. Để viết chương trình điều khiển cho PLC,đối với từng loại PLC có một hoặc nhiều phần mềm chuy ên biệt để lập trình.Qua việc khảo sát một số hệ thống điều khiển tr ên, ta thấy :1. Phần cứng hệ thống điều khiển sử dụng PLC c ơ bản gồm 3 thành phần:Thiết bị điều khiển (PLC), cảm biến (Sensor) v à thiết bị chấp hành (Actuator).2. Phần mềm bao gồm : Phần mềm lập tr ình cho PLC, phần mềm củangười dùng nạp cho PLC để điều khiển thiết bị, phần mềm tạo giao tiếp giữa PLCvà con người và phần mềm cho các module đặc biệt khác.Ngoài ra, toàn bộ công tắc điện, thiết bị điều khiển, relay điều khiển, …..được đặt trong tủ điều khiển và đặt tại vị trí dễ quan sát và thoáng mát.Đối với những hệ thống điều khiển lớn, t ương đương với việc sử dụng cácngõ vào ra nhiều, độ phức tạp của hệ thống cao h ơn, sử dụng các chuẩn mạng đểtruyền thông, chương trình điều khiển được thiết kế quy mô hơn,….ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI8KHOA ĐIỆN