SÁCH - Tự động hóa PLC S7 - 300 với Tia Portal - Tái bản 2019 (Trần Văn Hiếu)


TRÁI TIM LẬP TRÌNH TRÁI TIM

Bộ sách “Thiết kế  hệ  thống tự động hóa với TIA Portal”  bao gồm các tập sách:

- Tập 1: Tự động hóa PLC S7 – 300 với TIA Portal (xuất bản năm 2014, tái bản năm 2016 và năm 2019).
- Tập 2: Tự động hóa PLC S7 – 1200 với TIA Portal (xuất  bản năm 2015 và tái bản năm 2019).
- Tập 3: Thiết kế hệ thống giám sát điều khiển với TIA Portal (xuất bản năm 2017 và tái bản năm 2019).
- Tập 4: Thiết kế mạng truyền thông công nghiệp với TIA Portal (xuất bản năm 2018).


Bộ sách là những kiến thức, kinh nghiệm và kỹ năng mà tác giả đã làm việc về tự động hóa Siemens với PLC – HMI – SCADA và phần mềm tự động hóa tích hợp toàn diện TIA Portal mong muốn được chia sẻ lại cho bạn đọc là: những kỹ sư trẻ, giáo viên chưa có nhiều điều kiện để tiếp cận với thực tế, các bạn sinh viên còn thiếu cả kiến thức và kỹ năng, hay những ai muốn tổng hợp và khái quát lại hệ thống kiến thức của bản thân mình…

PLC được coi là “Trái tim” của hệ thống tự độ ng hóa và Slogan của tác giả đối với PLC đó là “Trái tim lập trình trái tim”. Chỉ  cần người lập trình hệ thống có sự đam mê, yêu thích và “cháy” với PLC và “lập trình trái tim bằng cả trái tim” thì không gì là không thể.

Trân trọng.

Tác giả

Trần Văn Hiếu

NỘI DUNG:

Thư ngỏ  .................................................................................................  5
Lời cám ơn............................................................................................  6
Phần I
LẬP TRÌNH CƠ BẢN
Chương 1
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN PLC
1.1. Lịch s? hình thành và phát triển PLC  .....................................  20
1.2. Cấu trúc PLC  ..............................................................................  21
1.2.1. Mô-đun điều khiển trung tâm CPU  ................................  21
1.2.2. Tín hiệu đầu vào số (DI)  ..................................................  23
1.2.3. Tín hiệu đầu ra số (DO)  ...................................................  23
1.2.4. Tín hiệu Analog (AI/AO)  ..................................................  24
1.2.5. Thuật toán điều khiển vòng kín PID  ..............................  25
1.2.6. Đếm xung tốc độ cao  ........................................................  27
1.2.7. Điều khiển vị trí  ...............................................................  27
1.3. Truyền thông mạng  ...................................................................  27
1.4. Ứng dụng PLC  ...........................................................................  28
1.5. Câu hỏi ôn tập  ...........................................................................  29
Chương 2
KIẾN THỨC CƠ BẢN
2.1. Hệ thống số của PLC  ................................................................  30
2.1.1. Hệ thống số thập phân  ....................................................  32
2.1.2. Hệ thống số nhị phân  ......................................................  32
2.1.3. Hệ thống số thập lục phân  ..............................................  34
2.1.4. Số thập phân mã nhị phân BCD ....................................  36
2.2. Bìa KARNAUGH  .........................................................................  36
2.3. Kết nối thiết bị ngoại vi với PLC  ..............................................  38
2.3.1. Khái niệm về Sinking – Sourcing  ...................................  39
2.3.2. Kết nối thiết bị ngoại vi với mô-đun ngõ vào số  ............  40
2.3.3. Kết nối thiết bị ngoại vi với  mô-đun ngõ ra số  ..............  42
2.4. Bài tập ứng dụng và câu hỏi ôn tập  ..........................................  44
Chương 3
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 300
3.1. Một số dòng CPU S7 – 300 thông dụng  ....................................  45
3.2. Những mô-đun phần cứng cơ bản của PLC  ...............................  47
3.2.1. Rack  ...................................................................................  48
3.2.2. Mô-đun ghép nối IM  .........................................................  48
3.2.3. Mô-đun nguồn PS  ..............................................................  49
3.2.4. Mô-đun xử lý trung tâm CPU  ..........................................  49
3.2.5. Modul mở rộng  ..................................................................  50
3.3. Vùng nhớ và ý nghĩa  .................................................................  51
3.3.1. Vùng chứa chương trình ứng dụng  ..................................  52
3.3.2. Vùng chứa tham số của hệ điều hành  ............................  54
3.3.3. Vùng chứa các khối dữ liệu  .............................................  55
3.4. Kiểu dữ liệu và định dạng trong PLC S7  .................................  57
3.4.1. Kiểu dữ liệu BOOL  ...........................................................  58
3.4.2. Kiểu dữ liệu BYTE  ...........................................................  59
3.4.3. Kiểu dữ liệu WORD..........................................................  59
3.4.4. Kiểu dữ liệu DWORD  ........................................................  60
3.4.5. Kiểu dữ liệu INT  ..............................................................  61
3.4.6. Kiểu dữ liệu DINT............................................................  61
3.4.7. Kiểu dữ liệu REAL  ..........................................................  61
3.4.8. Kiểu dữ liệu DATE  ..........................................................  62
3.4.9. Kiểu dữ liệu TIME  ...........................................................  62
3.4.10. Kiểu dữ liệu TIME_OF_DAY  ........................................  62
3.4.11. Kiểu dữ liệu CHAR  ........................................................  62
3.4.12. Kiểu dữ liệu S5TIME.....................................................  62
3.5. Cấu trúc chương trình  ...............................................................  64
3.6. Vòng quét chương trình  .............................................................  66
3.7. Câu hỏi ôn tập  ...........................................................................  69
Chương 4
LÀM VIỆC VỚI PROJECT
CỦA STEP 7 MANAGER VÀ TIA PORTAL
4.1. Làm việc với Project của Step 7 Manager  ...............................  70
4.1.1. Tạo Project sử dụng chế độ New Project Wizard  ..........  71
4.1.2. Tạo Project bằng cách sử dụng chế độ New  ..................  74
4.1.3. Thêm một Station mới cho một Project  ........................  78
4.1.4. Sử dụng chức năng giả lập tích hợp Simulation   ...........  80
4.2. Thư viện của Step 7 Manager  ...................................................  82
4.3. Làm việc với Project của TIA PORTAL  ...................................  84
4.3.1. Tạo Project mới  ...............................................................  85
4.3.2. Chuyển đổi Project từ Step 7 Manager
sang TIA Portal  ................................................................  88
4.3.3. Sử dụng chức năng giả lập tích hợp Simulation   ............  90
4.4. Hướng dẫn download và upload  .................................................  92
4.4.1. Hướng dẫn download và upload trên Step 7 Manager  ..  92
4.4.2. Hướng dẫn download và upload trên TIA Portal  ...........  95
4.5. Câu hỏi ôn tập  ............................................................................  98
Chương 5
LẬP TRÌNH VỚI TẬP LỆNH LOGIC
5.1. Lập trình với Tag và I/O Mapping  ............................................  99
5.1.1. Làm việc với Tag nhớ của PLC S7  ..................................  99
5.1.2. Lập trình với I/O Mapping  .............................................  100
5.1.3. Làm việc với clock memory  ............................................  103
5.2. Lập trình với các tiếp điểm I/O  ...............................................  105
5.2.1. Phép toán AND  ...............................................................  105
5.2.2. Phép toán OR  ..................................................................  106
5.2.3. Phép toán XOR  ...............................................................  108
5.2.4. Phép toán NOT  ...............................................................  108
5.3. Lập trình với tập lệnh SET, RESET, SR và RS  .....................  109
5.3.1. Lệnh SET  ........................................................................  110
5.3.2. Lệnh RESET  ...................................................................  110
5.3.3. Lệnh Flipflop SR và RS  .................................................  113
5.4. Lập trình với tập lệnh nhận biết cạnh xung tín hiệu............  115
5.4.1. Nhận biết xung cạnh lên của tín hiệu  ..........................  115
5.4.2. Nhận biết xung cạnh xuống của tín hiệu  ......................  117
5.5. Một số lỗi lập trình căn bản  ....................................................  119
5.6. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ........................................  123
Chương 6
LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG VỚI BỘ ĐỊNH THÌ
6.1. Bộ định thì khai báo theo kiểu dữ liệu S5TIME  ............................  126
6.1.1. Bộ định thì trễ sườn lên không nhớ  .............................  127
6.1.2. Bộ định thì trễ sườn lên có nhớ  ....................................  129
6.1.3. Bộ định thì tạo xung không nhớ  ...................................  132
6.1.4. Bộ định thì tạo xung có nhớ  ..........................................  135
6.1.5. Bộ định thì trễ sườn xuống  ...........................................  136
6.2. Bộ định thì khai báo theo kiểu dữ liệu BCD  ..........................  139
6.3. Bộ định thì khai báo theo chuẩn IEC  .....................................  141
6.3.1. Bộ định thì tạo xung TP  ...............................................  142
6.3.2. Bộ định thì trễ sườn lên TON  ......................................  143
6.3.3. Bộ định thì trễ sườn xuống TOF  ..................................  144
6.4. Bài tập mẫu..............................................................................  146
6.5. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ......................................  147
Chương 7
LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG VỚI BỘ ĐẾM
7.1. Các tập lệnh so sánh  ...............................................................  152
7.1.1. So sánh bằng  .................................................................  153
7.1.2. So sánh khác..................................................................  154
7.1.3. So sánh lớn hơn  .............................................................  154
7.1.4. So sánh lớn hơn bằng  ...................................................  155
7.1.5. So sánh nhỏ hơn  ............................................................  155
7.1.6. So sánh nhỏ hơn bằng  ..................................................  156
7.2. Bộ đếm khai báo theo chuẩn SIMATIC  ..................................  156
7.2.1. Counter đếm lên CTU  ...................................................  157
7.2.2. Counter đếm xuống CTD...............................................  158
7.2.3. Counter đếm lên/xuống CTUD  .....................................  159
7.3. Bộ đếm khai báo theo kiểu dữ liệu BCD  ................................  160
7.4. Bộ đếm khai báo theo chuẩn IEC  ..........................................  161
7.4.1. Counter đếm lên  ............................................................  161
7.4.2. Counter đếm xuống  .......................................................  162
7.4.3. Counter đếm lên/xuống  .................................................  164
7.5. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  .......................................  166
Chương 8
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
VÀ GIẢI THUẬT LẬP TRÌNH GRAFCET
8.1. Quy trình công nghệ  .................................................................  169
8.1.1. Khái niệm quy trình sản xuất và quy trình công nghệ  .....  169
8.1.2. Quy trình tuần tự nối tiếp  .............................................  170
8.1.3. Quy trình tuần tự song song  .........................................  173
8.2. Lưu đồ giải thuật Grafcet  .........................................................  175
8.2.1. Khái niệm về Grafcet  ....................................................  176
8.2.2. Xây dựng giải thuật Grafcet  ..........................................  176
8.2.3. Nguyên lý hoạt động của giải thuật Grafcet  ................  178
8.2.4. Lập trình PLC với giải thuật Grafcet  ..........................  178
8.3. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ........................................  181
Chương 9
XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG
9.1. Tổng quan về tín hiệu Analog  ..................................................  183
9.2. Quá trình xử lý tín hiệu vào/ra Analog   ..................................  185
9.3. Tầm đo và thông số của Mô-đun Analog  .................................  186
9.4. Các tập lệnh xử lý tín hiệu Analog  .........................................  188
9.4.1. Lệnh SCALE xử lý tín hiệu analog đầu vào  ................  189
9.4.2. Lệnh UNSCALE xử lý tín hiệu analog đầu ra  .............  192
9.5. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ........................................  194
Chương 10
MỘT SỐ TẬP LỆNH ỨNG DỤNG THÔNG DỤNG
10.1. Tập lệnh Set và Reset nhiều Bit/Byte  ...................................  195
10.1.1. Lệnh set nhiều bit cùng lúc – Set bit array  ...............  195
10.1.2. Lệnh reset nhiều bit cùng lúc – Reset bit array  .......  197
10.1.3. Ứng dụng Set/Reset với lệnh Move  ............................  198
10.2. Các tập lệnh chuyển đổi dữ liệu  ............................................  199
10.2.1. Lệnh chuyển đổi giá trị - Convert  ..............................  199
10.2.2. Lệnh làm tròn giá trị số thực về số nguyên  ..............  201
10.3. Các tập lệnh xử lý khối dữ liệu  .............................................  203
10.3.1. Dịch chuyển khối dữ liệu với lệnh BLKMOV  ............  203
10.3.2. Làm đầy khối dữ liệu với lệnh FILL  .........................  205
10.4. Các tập lệnh xử lý thời gian thực  .........................................  207
10.4.1. Xử lý thời gian thực với lệnh RD_SYS_T  ..................  208
10.4.2. Xử lý thời gian thực với lệnh WR_SYS_T  .................  210
10.5. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ....................................  214
PHẦN II
LẬP TRÌNH NÂNG CAO
Chương 11
KHỐI TỔ CHỨC OB VÀ LẬP TRÌNH KỸ THUẬT
11.1. Các khối tổ chức OB  ...............................................................  218
11.1.1. Khối tổ chức chính OB1  ..............................................  218
11.1.2. Khối tổ chức khởi động OB100  ..................................  220
11.1.3. Khối tổ chức ngắt thời gian –
Time of day interrupts...................................................  220
11.1.4. Khối tổ chức ngắt trì hoãn
– Time delay Interrupt  ..................................................  231
11.1.5. Khối tổ chức Ngắt chu kỳ – Cyclic interrupts  ...........  234
11.1.6. Khối tổ chức ngắt phần cứng- Hardware Interrupts  .....  235
11.1.7. Khối tổ chức ngắt lỗi không đồng bộ
– Asynchronous error interrupts  ..................................  235
11.2. Lập trình kỹ thuật  .................................................................  237
11.2.1. Lập trình hàm chức năng FC  .....................................  238
11.2.2. Lập trình khối hàm chức năng FB  .............................  242
11.2.3. Định dạng dữ liệu người dùng
với Share DB và UDT  ....................................................  247
11.2.4. Thư viện cho người dùng  .............................................  251
11.3. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ......................................  254
Chương 12
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÒNG KÍN
VỚI THUẬT TOÁN PID
12.1. Thuật toán điều khiển vòng kín PID  ....................................  256
12.1.1. Khâu P – Proportional  .................................................  256
12.1.2. Khâu I – Integral  .........................................................  257
12.1.3. Khâu D – Derivative  ....................................................  258
12.1.4. Bộ điều khiển PID  .......................................................  259
12.1.5. Rời rạc hóa bộ điều khiển PID  ...................................  260
12.1.6. Thiết kế bộ điều khiển PID  ........................................  261
12.1.7. Những khối hàm xử lý thuật toán PID
trong PLC S7 – 300/400 với Tia Portal  ........................  262
12.2. Thiết kế hệ thống điều khiển vòng kín
với bộ điều khiển PID CONT_C  ..............................................  265
12.2.1. Miêu tả bộ điều khiển PID CONT_C..........................  265
12.2.2. Sơ đồ điều khiển và hoạt động của CONT_C  ............  266
12.2.3. Thông số đầu vào của bộ điều khiển CONT_C  ..........  268
12.2.4. Thông số đầu ra của bộ điều khiển CONT_C  ............  270
12.2.5. Hướng dẫn lập trình PID điều khiển ổn định
mực nước trong bồn  ........................................................  271
12.3. Câu hỏi ôn tập  .........................................................................  282
Chương 13
ĐẾM/PHÁT XUNG TỐC ĐỘ CAO
13.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Encoder  ................................ ....   284
13.1.1. Tổng quan về Encoder.................................................  284
13.1.2. Encoder tuyệt đối – Absolute encoder........................  285
13.1.3. Encoder tương đối – Incremental encoder  .................  289
13.2. Bộ đếm xung tốc độ cao của CPU Compact  ..........................  292
13.2.1. Các chức năng trên CPU Compact  .............................  292
13.2.2. Miêu tả bộ đếm COUNT của CPU Compact  ..............  293
13.2.3. Tham số vào/ra của bộ đếm COUNT  .........................  298
13.2.4. Hướng dẫn lập trình bộ đếm COUNT  .......................  301
13.3. Đếm xung tốc độ cao với Mô-đun FM350 – 1  ...............................  308
13.3.1. Giới thiệu mô-đun FM350 – 1  ....................................  308
13.3.2. Tín hiệu xung đưa vào Mô-đun FM350 – 1................  309
13.3.3. Cấu hình và phần cứng Mô-đun FM350 – 1..............  309
13.3.4. Lệnh xử lý xung tốc độ cao của FM350 – 1  ...............  313
13.3.5. Hướng dẫn lập trình mô-đun FM350 – 1  ..................  325
13.4. Phát xung tốc độ cao với CPU 300C  .............................................  334
13.4.1. Giới thiệu chức năng phát xung của CPU 300C........  334
13.4.2. Tham số vào/ra của lệnh phát xung PULSE  .............  335
13.4.3. Nguyên lý hoat động của lệnh PULSE và công thức
tính giá trị cho PWM  ....................................................  338
13.4.4. Hướng dẫn phát xung PWM với lệnh PULSE  ..........  340
13.5. Câu hỏi ôn tập  ..........................................................................  346
Chương 14
CHUYỂN ĐỔI CHƯƠNG TRÌNH
TỪ PLC S7 – 300 LÊN PLC S7 – 1500
14.1. Giới thiệu tổng quan về SIMATIC S7 – 1500  ................................ ...   348
14.1.1. Sự lựa chọn cho hệ thống cỡ trung và lớn  .................  348
14.1.2. Một số dòng sản phẩm PLC S7 – 1500 hiện nay......  349
14.2. Chuyển đổi phần cứng  ............................................................  352
14.2.1. So sánh giữa PLC S7 – 300 với PLC S7 – 1500  ........  352
14.2.2. Chuyển đổi phần cứng  .................................................  355
14.3. Chuyển đổi chương trình  ................................................................  356
14.3.1. Điều kiện để chuyển đổi với TIA Portal  ....................  356
14.3.2. Hướng dẫn chuyển đổi chương trình  ..........................  357
14.4. Câu hỏi ôn tập  ..........................................................................  365
PHẦN III
THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN THÔNG
VÀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH
Chương 15
TỔNG QUAN VỀ MẠNG
TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
15.1. Mạng truyền thông công nghiệp là gì?..................................  368
15.2. Một số mạng truyền thông công nghiệp  ...............................  369
15.2.1. Mạng truyền thông giao tiếp đa điểm  ........................  369
15.2.2. Mạng truyền thông AS-i  ..............................................  369
15.2.3. Mạng truyền thông Profibus  .......................................  370
15.2.4. Mạng truyền thông Ethernet  ......................................  371
15.2.5. Mạng truyền thông Modbus  ........................................  372
15.2.6. Mạng truyền thông CANopen  ....................................  373
15.3. Câu hỏi ôn tập  ..........................................................................  375
Chương 16
THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN THÔNG MPI
16.1. T ổng quan mạng truyền thông MPI  ............................................  376
16.1.1. Giới thiệu truyền thông MPI  ......................................  376
16.1.2. Cấu trúc truyền thông MPI  ........................................  377
16.1.3. Mở rộng khoảng cách truyền thông với Repeater   ....  377
16.1.4 Cấu hình địa chỉ MPI cho thiết bị  ..............................  378
16.2. T hiết kế mạng truyền thông MPI  ................................................  380
16.2.1. Truyền thông giao tiếp giữa PLC  – PLC  ...................  380
16.2.2. Giớ i thiệ u về lệnh X_PUT và X_GET  ..............................  380
16.2.3. Truyền thông giữa PLC và màn hình HMI/SCADA  ......  388
16.3. Câu hỏi ôn tập  .......................................................................  391
Chương 17
MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFIBUS
17.1. T ổng quan về truyền thông Profibus DP  .....................................  393
17.1.1. Giới thiệu truyền thông Profibus DP  .........................  393
17.1.2. Đặc tính vật lý của truyền thông Profibus   ................  397
17.1.3. Khoảng cách và tốc độ truyền thông  .........................  401
17.2. T hiết kế mạng truyền thông Profibus DP  ..................................  403
17.2.1. Địa chỉ cho Profibus Master và Slave  ........................  403
17.2.2. tập tin GSD  ..................................................................  404
17.2.3. Thiết lập cấu hình DP Master  ....................................  406
17.2.4. Truyền thông giao tiếp với Distributed I/O  ...............  408
17.2.5. Truyền thông giao tiếp với I  – Slave  .........................  411
17.3. Câu hỏi ôn tập  ........................................................................  420
Chương 18
NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH S7-GRAHP
18.1. Ngôn ngữ lập trình S7 – Graph  ...................................................  422
18.1.1. Tổng quan về ngôn ngữ S7  – Graph  ...........................  422
18.1.2. Chuỗi điều khiển tuần tự  Sequencer...........................  422
18.2. Cấu trúc chương trình của Sequencer  ..........................................  423
18.2.1. Thực hiện chương trình với Step  ................................  425
18.2.2. Chuyển tiếp chương trình với Transition   ...................  425
18.2.3. Nhánh rẽ với Alternative Branch  ...............................  426
18.2.4. Nhánh con song song với Simultaneous Branch  ........  426
18.2.5. Nhảy tới Step bất kỳ với Jump  ...................................  427
18.2.6. Kết thúc chuỗi tuần tự với Sequence End  ..................  427
18.3. Làm việc với các action của Step  .................................................  428
18.3.1. Những điều cơ bản về Action  ......................................  428
18.3.2. Những Action chuẩn của Step  .....................................  429
18.3.3. Những Action phụ thuộc vào các sự kiện   ...................  430
18.3.4. Chức năng gọi Block của Action  .................................  432
18.3.5. Sử dụng bộ định thì trong Action của Step   ................  433
18.3.6. Sử dụng bộ đếm trong Action của Step  ......................  434
18.4. Giao diện lập trình của FB Graph  ...............................................  434
18.5. Lập trình ứng dụng với S7 – Graph  ............................................  437
18.5.1. Đặt vấn đề  ....................................................................  437
18.5.2. Giải quyết vấn đề  .........................................................  437
18.6. Câu hỏi ôn tập và bài tập ứng dụng  ............................................  444
TÀI LIỆU THAM KHẢO  ................................................................  447

MỤC LỤC ONLINE.




LINK DOWNLOAD MỤC LỤC

LINK ĐẶT MUA SÁCH ONLINE

LINK ĐẶT MUA SÁCH TRỰC TIẾP



M_tả

Không có nhận xét nào: