Đồ án Trình bày và cho ví dụ về lệnh truyền và nhận dữ liệu S7-200 - Lê Quốc Trâm

ng lập trình cơ bản 
 Có 6 phần tử lập trình cơ bản, mỗi phần tử có công dụng riêng. Để dễ dàng xác định thì mỗi phần tử được gán cho mộ ký tự:
I : Dùng để chỉ ngo vào vat ly noi trực tiếp vao PLC.
Q : Dùng để chỉ ngõ ra vật lý nối trực tiếp từ PLC.
T: Dùng để xác định phần tử định thời có trong PLC.
C : Dùng để xác định phần tử đếm có trong PLC.
M và S : Dùng như các cờ hoạt động như bên trong PLC.
Tất cả các phần tử (toán hạng) trên có hai trạng thái ON hoặc OFF (1 hoặc 0).
 Cuộn dây có thể được dùng để điều khiển trực tiếp ngõ ra từ PLC (như phần tử Q) hoặc có thể điều khiển bộ định thì, bộ đếm hoặc cờ (như phần tử M, S). Mỗi cuộc dây được gắn với các công tắc. Các công tắc này có thể là thường mở hoặc thường đóng.
 Các ngõ vào vật lý nối đến bộ điều khiển lập trình (phần tử I) không có cuộn dây để lập trình. Các phần tử này chỉ có thể dùng ở dạng các công tắc mà thôi (loại thường đóng và thường mở).
 CHƯƠNG II: LỆNH TRUYỀN VÀ LỆNH NHẬN DỮ LIỆU 
Trong PLC s7-200 có hỗ trợ chuẩn kết nối truyền nhận dữ liệu 
Ở đây giới thiệu một số lệnh truyền nhận dữ liệu điển hình PPI, MPI, modbus, profile bus, ethernet ...
Kiểu MPI, PPI:
Lệnh đọc và ghi dữ liệu của một phần tử này lên phần tử khác được sử dung để truyền thông giữa các phần tử chủ (Master) vời một phần tử tớ (slave) trong mạng nhiều chủ 
Lệnh đọc từ một trạm dữ liệu trong bộ nhớ của một trạm khác trong mạng có tên là NETW. Lệnh ghi dữ liệu từ một trạm này vào bộ nhớ của một trạm khác trong mạng gọi là NETW. Các lệnh liên kết truyền thông theo qui ước của chúng cùng một lúc chỉ có thể được sử dụng được 8 lệnh bao gồm cẩ lệnh đọc và lệnh ghi.
Hai lệnh NETR và NETW chỉ được sử dụng có máy tính tham gia nếu như máy tính nối qua mạng thông qua cổng MPI (Multipiont Interface) và kiểu ghép nối PPI phải thông qua card PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232 sang RS485 
Lệnh NETR : lệnh đọc 1 mảng dữ liệu của một trạm khác trong mạng thông qua cổng Port (kiểu byte) kiểu truyền thông và trạm liên kết được xác định bằng nội dung quả lý bộ đệm truyền thông được chỉ thị trong lệnh bằng toán hạng TABLE .
Lệnh NETW : lệnh ghi 1 mảng dữ liệu của một trạm khác trong mạng thông qua cổng Port (kiểu byte) kiểu truyền thông và trạm liên kết được xác định bằng nội dung quả lý bộ đệm truyền thông được chỉ thị trong lệnh bằng toán hạng TABLE .
Cú pháp sử dụng lệnh NETR và NETW dạng LAD như sau :
Trong đó TBL (byte):VB, MB, VD
PORT (byte): hằng số 0
Kiểu mạng Modbus:
Trong kiểu truyền Mosbus thì có 2 giao thức truyền .
truyền nối tiếp (RS 232 or RS 485) 
 giao iếp thông qua TCP (giao tiếp thông qua IP)
Một Mạng modbus chỉ sử dụng 1 master và có thể điều khiển đến 247 slave. Modbus chỉ truyền thông theo một hướng có nghĩa là trong mạng modbus chỉ có master mới có quyền yêu cầu thông tin từ slave, slave không khả năng yêu cầu master truyền hay nhận dữ liệu.
- Modbus được mã hóa theo 2 dạng Modbus ASCII và Modbus RTU.
- Hàm truyền nhận dữ liệu trong Master 
Đối với master, sử dụng 2 hàm để truyền dữ liệu Modbus control và modbus
Message
Hàm khởi tạo chuẩn modbus control
Các tham số ngõ vào:
- EN cho hàm khởi tạo hoạt động, ngõ vào EN phải luôn luôn ON để điều khiển và
giám sát quá trình hoạt động của việc truyền nhận.
- Mode: Chọn lựa giao thức truyền thông cho cổng giao tiếp của PLC
+ Mode = 0 cho phép giao tiếp theo chuẩn PPI
+ Mode =1 cho phép giao tiếp theo modbus
- Baud: Tốc độ truyền thông
- Parity: Kiểm tra chẳm lẻ
- Timeout: Thời gian tối đa đợi đáp ứng từ slave.
Hàm truyền nhận dữ liệu:Modbus message
Các tham số ngõ vào và ngõ ra của hàm truyền nhận dữ liệu .
- EN cho phép hàm hoạt động
- First: Kích hoạt quá trình truyền nhận dữ liệu. Mỗi lần ngõ vào first = 1 thì quá
trình truyền nhận dữ liệu bắt đầu. Do vậy ngõ vào này thường ở dạng xung, mỗi
lần có xung ngõ vào thì quá trình truyền nhận bắt đầu.
- Slave: Địa chỉ của slave, có giá trị từ 0 đến 247
- RW: Ngõ vào điều khiển đọc dữ liệu hay ghi dữ liệu.
+ RW = 0: Đọc dữ liệu từ slave về master
+ RW = 1: Ghi dữ liệu từ master đến slave
- Address: Địa chỉ modbus, chỉ có dữ liệu ngõ ra số và thanh ghi lưu trữ hỗ trợ cả
đọc và ghi còn thanh ghi ngõ vào và dữ liệu ngõ vào số chỉ hỗ trợ đọc
Hàm khởi tạo và truyền nhận dữ liệu tron slave
 CHƯƠNG3: VÍ DỤ VỀ VIỆC TRUYỀN NHẬN DỮ LIỆU VỀ MẠNG MODBUS
A.Modbus RTU
1. Giới thiệu.
Mạng modbus sử dụng giao thức modbus để giao tiếp giữa các thiết bị truyền
thông. Modbus có 2 giao tiếp đó là giao tiếp nối tiếp (RS 232 or RS 485) và giao tiếp thông qua TCP ( giao tiếp thông qua IP).
2. Master và slave trong mạng modbus.
Mạng modbus chỉ sử dụng 1 master và có thể điều khiển đến 247 slave. Modbus
chỉ truyền thông theo một hướng có nghĩa là trong mạng modbus chỉ có master mới có
quyền yêu cầu thông tin từ slave, slave không khả năng yêu cầu master truyền hay nhận
dữ liệu.
3. Cấu trúc bức điện trong modbus: gồm có 4 phần như sau:
- Địa chỉ của slave
- Mã xác định loại thông tin truyền, nhận.
- Khối dữ liệu
- Mã kiểm tra lỗi.
4. Mã hóa dữ liệu trong mạng modbus.
Modbus được mã hóa theo 2 dạng Modbus ASCII và Modbus RTU.
5. Địa chỉ ngõ vào, ngõ ra, và thanh ghi theo chuẩn modbus. 
Chú thích:
Địa chỉ từ 1 đến 10000 biểu diễn cuộn dây ngõ ra
Địa chỉ từ 10001 đến 20000 biểu diễn ngõ vào
Địa chỉ từ 40001 đến 50000 biểu diễn thanh ghi lưu trữ.
Tuy nhiên số lượng ngõ vào, ngõ ra và thanh ghi nhiều hay ít là tùy thuộc vào loại thiết bị
6. Mã hàm truy xuất dữ liệu theo chuẩn modbus.
Khi truy xuất đến các thanh ghi ngõ vào, ngõ ra, thanh ghi lưu trữ thì mỗi thanh
ghi có một mã hàm truy xuất riêng. Bảng sau mô tả một số mã hàm thường sử dụng.
6.1 Mã hàm đọc ngõ ra.
Master gởi yêu cầu đến slave để đọc trạng thái của các ngõ ra theo yêu cầu. Slave
nhận được yêu cầu và gởi đáp ứng đến master. Mã hàm yêu cầu và trả lời được cấu trúc
như sau:
Mã hàm yêu cầu.
Mã hàm
Mã hàm trả lời.
* LRC/CRC: Longitudinal Redundancy Check/ Cyclic Redundancy Check ( Kiểm tra dư
thừa dọc và kiểm tra dư tuần hoàn)
6.2 Mã hàm đọc ngõ vào.
Cấu trúc bức điện yêu cầu.
Bức điện đáp ứng.
6.3 Mã hàm đọc thanh ghi.
Bức điện yêu cầu.
Bức điện đáp ứng ( Giống với bức điện đáp ứng như đọc ngõ vào, ngõ ra)
B. Modbus trong PLC S7 200.
PLC S7 200 giao tiếp được với nhau qua chuẩn modbus. S7 200 được sử dụng để
làm master và slave. Một master có thể điều khiển được 247 slave. Việc truyền và nhận
dữ liệu ngõ vào, ngõ ra và các thanh ghi được thực hiện thông qua các hàm.
1. Hàm truyền nhận dữ liệu trong Master.
Đối với master, sử dụng 2 hàm để truyền dữ liệu Modbus control và modbus
Message
1.1 Hàm khởi tạo chuẩn modbus.
Các tham số ngõ vào:
- EN cho hàm khởi tạo hoạt động, ngõ vào EN phải luôn luôn ON để điều khiển và
giám sát quá trình hoạt động của việc truyền nhận.
- Mode: Chọn lựa giao thức truyền thông cho cổng giao tiếp của PLC
+ Mode = 0 cho phép giao tiếp theo chuẩn PPI
+ Mode =1 cho phép giao tiếp theo modbus
- Baud: Tốc độ truyền thông
- Parity: Kiểm tra chẳm lẻ
- Timeout: Thời gian tối đa đợi đáp ứng từ slave.
1.2 Hàm truyền nhận dữ liệu:Modbus message
Các tham số ngõ vào và ngõ ra của hàm truyền nhận dữ liệu .
- EN cho phép hàm hoạt động
- First: Kích hoạt quá trình truyền nhận dữ liệu. Mỗi lần ngõ vào first = 1 thì quá
trình truyền nhận dữ liệu bắt đầu. Do vậy ngõ vào này thường ở dạng xung, mỗi
lần có xung ngõ vào thì quá trình truyền nhận bắt đầu.
- Slave: Địa chỉ của slave, có giá trị từ 0 đến 247
- RW: Ngõ vào điều khiển đọc dữ liệu hay ghi dữ liệu.
+ RW = 0: Đọc dữ liệu từ slave về master
+ RW = 1: Ghi dữ liệu từ master đến slave
- Address: Địa chỉ modbus, chỉ có dữ liệu ngõ ra số và thanh ghi lưu trữ hỗ trợ cả
đọc và ghi còn thanh ghi ngõ vào và dữ liệu ngõ vào số chỉ hỗ trợ đọc
- Count: Số lượng bit hay word dữ liệu được đọc hay ghi. ( Chuẩn modbus chỉ hỗ
trợ loại dữ liệu bit hoặc word). Lệnh read hay write chỉ được phép tối đa đến 1920
bit hay 240byte.
- DataPtr: Con trỏ địa chỉ dán tiếp chỉ vùng nhớ V trong S7 200.
- Done: Ngõ ra báo hiệu việc ghi hay đọc đã hoàn tất.
- Error: Byte báo lỗi trong trường hợp xãy ra lỗi.
-
Đoạn chương trình ghi dữ liệu.Việc ghi dữ liệu khi được bắt đầu khi bit M2.0=1
Khi dữ liệu ghi hoàn tất thì bít M0.1 =1. Nếu xãy ra lỗi thì MB1 0.
Chương trình đọc dữ liệu. Việc đọc dữ liệu bắt đầu khi bít M2.1 =1. Nếu xãy ra
lỗi thì MB1 0.
2. Hàm khởi tạo và truyền nhận dữ liệu tron slave
Đối với slave, sử dụng 2 hàm Modbus INT – MODBUS và MODBUS SLAVE
2.1 Hàm Modbus INT. 
Các tham số vào ra của hàm Modbus INT.
- EN: Bắt đầu thực hiện
- Mode: Chọn chế độ truyền thông
- Address: Địa chỉ của slave ( từ 1 đến 247)
- Baud: Tốc độ truyền thông: Từ 1200 đến 115200.
- Parity: Bit kiểm tra chẳn lẻ.
- Delay: Thời gian chờ để nhận dữ liệu ( 0 đến 32767 ms)
- MaxIQ: Số lượng ngõ vào, ngõ ra cho phép đọc, ghi ( 0 đến 128)
- MaxAI: Số lượng analog cho phép ghi ( 0 đến 32)
- Maxhold:Số lượng word tối đa cho phép truy xuất trong slave
- Holdstart: Con trỏ địa chỉ của vùng nhớ V.
Ví dụ về khởi tạo hàm Modbus-INT
2.2 Hàm modbus Slave.
Modbus slave được sử dụng để phục vụ yêu cầu từ modbus master. Modbus slave phải
được gọi mỗi chu kỳ quét của chương trình. Nếu slave đáp ứng các yêu cầu của master
thì bit Done = 1, ngược lại Done = 0. Error được sử dụng để báo lỗi trong trường hợp xãy
ra lỗi.
KẾT LUẬN 
Qua tìm hiểu và thực hành trên máy các lệnh về truyền dẫn em đã hiểu thêm về cơ chế truyền dẫn của các PLC với nhau, cách khai báo và đặt cho các lệnh đó hoạt động. Củng cố thêm về kiến thức lý thuyết mà em đã được học về PLC.
 TÀI LIỆU THAM KHẢO
Để hoàn thành tập đồ án một cách thuận lợi, em đã tham khảo một số tài liệu có liên quan :
1. Sách tự động hóa với simatic s7 200 của Dr.-Ing Nguyễn Doãn Phước và Dr.-Ing Phan Xuân Minh.
2. Sách điều khiển lập trình của Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật.TP Hồ Chí Minh.
3. Tài liệu thưc tập PLC của Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật.TP Hồ Chí Minh.
4. Tài liệu trên Internet.
5. Các tài liệu của các bạn sinh viên trong và ngoài lớp đã giúp đỡ.