Xử lý tín hiệu analog trong PLC Siemens S7-1200

Xử lý tín hiệu analog trong PLC Siemens S7-1200

Tín hiệu analog là dạng tí

n hiệu vô cùng quan trọng và phổ biến trong các công trình công nghiệp. Với Siemens và TIA PORTAL, các kỹ sư, sinh viên có thể dễ dàng xử lý được loại tín hiệu này. Trên TIA hỗ trợ, sẽ không phải viết các hàm, các khối dài như các module cũ hay một số dòng PLC hãng khác như hiện nay.

Tín hiệu analog đo về có 2 dạng : Voltage và Current. Để có thể xứ lý chính xác, cần phải đấu dây và cấu hình phần cứng đúng.

• Thiết bị và đấu nối:

Hình 1: PLC S7 1200

Trên thân CPU S7 1200 đã có sẵn 2 đầu vào ra analog, nhưng ở đây tín hiệu là dạng Voltage, để có thể sử dụng ngõ vào ra đầy đủ với chức năng analog, các bạn có thể liên hệ kĩ thuật hoặc bộ phận bán hàng (link).

Với các tín hiệu analog, có thể là 2, 3 hoặc 4 dây, ta đấu nối như sơ đồ dưới đây:

Hình 2: Sơ đồ đấu nối tín hiệu analog.

Cấu hình phần cứng trên TIA:

Hình 4: Cấu hình phần cứng.

Trong quá trình cấu hình phần cứng ta cần chú ý đến loại tín hiệu và địa chỉ vào ra của tín hiệu analog.

Hình 5: Cấu hình đầu vào analog.

Ở đầu vào tín hiệu analog ta có thể lựa chọn hình thức Voltage hay Current cùng với dải giá trị mong muốn. Dải giá trị này sẽ qui định kèm cả trên dải đo. Tiếp theo ta cần chú ý tới là địa chỉ ô nhớ đầu vào tín hiệu analog. Full Electric xin sử dụng kênh số 0 với ô nhớ analog đầu vào là IW96.

Hình 6 : Cấu hình đầu ra analog.

Tương tự ta có thể lựa chọn các thông số đầu ra tín hiệu analog. Ở đâu xin được sử dụng đầu ra kênh 0 với ô nhớ QW96.

• Lập trình trên TIA PORTAL

​TIA PORTAL cung cấp 2 khối hàm dễ dàng sử lý đó là NORMAL và SCALE. Với 2 khối hàm này ta hoàn toàn có thể xử lý được tín hiệu analog.

1) Analog Input

Hình 7: Hàm xử lý tín hiệu analog đầu vào.

Trong đó :

#k1 #k2 là dải đo được của đầo vào, ở đây ta sẽ lấy là 0 đến 27648.

#sensor là giá trị đọc về của tín hiệu

#max #min là dải giá trị. Ví dụ với cảm biến áp suất 0 -20bar thì min là 0 và max là 20.

#out_put là giá trị của cảm biến. Ví dụ sẽ là 10 bar. giá trị này giúp ta tính toán hay hiển thị trên HMI.

#temp là giá trị ô nhớ tạm thời.

2) Analof Output

Hình 8: Xử lý tín hiệu analog đầu ra.

Trong đó:

#k1 #k2 là max min của thiết bị, ví dụ biết tần sẽ là 0 -60Hz

#set_val là giá trị đặt tần số cho biến tần trong dải max min. Vi du là 10.5 Hz.

#max #min là dải giá trị tính toán của PLC, ở đây sẽ là 0 -27648

#out_put là giá trị đầu ra và sẽ được qui đối ra giá trị dòng hoặc áp đã cài đặt ở phần trên.

#temp là giá trị ô nhớ tạm thời.

3) Xử lý ngoài hàm main

Hình 9 : Xử lý các tín hiệu ngoài hàm Main.