Các module của PLC S7-300

Để chương trình được mềm dẻo thì S7-300 chia thành các module. Số các module được sử dụng nhiều hay ít tùy theo từng ứng dụng nhưng tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module CPU, các module còn lại là những module nhận/truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển như động cơ, các đèn báo, các rơ-le, các van từ… Chúng được gọi chung là các module mở rộng. Tất cả các module được gắn trên những giá đỡ (Rack).

Cấu hình của một giá đỡ S7-300 như sau:

Module CPU

Module CPU chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông và có thể còn có các cổng vào/rạ số gọi là cổng vào/rạ Onboard…

Họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau, chúng được đặt tên theo bộ vi xử lý như CPU 312, CPU 314, CPU 315…

Những module cùng sử dụng bộ vi xử lý nhưng khác nhau về cổng vào/ra Onboard cũng như các hàm tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành thì sẽ được phân biệt bằng cụm chữ IFM (Intergrated Function Modul). Ví dụ: CPU 312, CPU 312IFM, CPU 314, CPU 314IFM,…

Những CPU có hai cổng truyền thông, với cổng thứ 2 phục vụ cho việc nối mạng phân tán thì sẽ phân biệt bằng cụm từ DP (Distributed Port). Ví dụ CPU 312, CPU 312DP, CPU 314, CPU 314DP, CPU 315DP,…

Ví dụ hình dạng của CPU 314 có định dạng ở mặt trước như sau:

1. Các led báo trạng thái:
   • SF: Báo lỗi trong nhóm. Lỗi trong CPU hay trong module có khả năng chuẩn đoán. 
   • BATF: Báo lỗi pin. Pin hết điện hay không có pin.
   • DC5V: Báo có 5VDC.
   • FRCE: Báo có ít nhất một ngõ vào/ra đang bị cưỡng bức.
   • RUN: Nhấp nháy khi CPU khởi động, ổn định khi CPU làm việc.
   • STOP: Đèn sáng khi dừng, chớp chậm khi có yêu cầu Reset bộ nhớ, chớp nhanh khi đang Reset bộ nhớ. Chớp chậm khi có yêu cầu Reset bộ nhớ là cần thiết vì card nhớ được cắm vào.
2. Nút chọn chế độ hoạt động: 
   • RUN-P: Chế độ xử lý chương trình, có thể đọc và ghi được từ PG.
   • RUN: Chế độ xử lý chương trình, không thể đọc và ghi được.
   • STOP: Chế độ dừng, chương tгình không được xử lý.
   • MRES (Module Reset Function): Chức năng Reset hệ thống.
3. Ngăn để pin: Ngăn để pin nằm dưới nắp, pin dùng để cung cấp năng lượng lưu trữ nội dung RAM trong trường hợp mất điện.
4. Đầu nối MPI: Đầu nối dành cho thiết bị lập trình hay các thiết bị cần giao tiếp qua cổng MPI.
5. Card nhớ: Dùng để lưu nội dung chương trình mà không cần dùng pin trong trường hợp mất điện.

Các module mở rộng

Có 5 loại module mở rộng chính là:

• PS (Poweг Supply) là modul nguồn nuôi. Module này có tác dụng chuyển đổi điện áp từ 120VAC đến 230VAC thành điện áp 24VDC phù hợp với điện áp làm việc của S7-300. Có nhiều kiểu nguồn như nguồn loại 2A, 5A và 10A. Nguồn cung cấp là mạch cách ly có bảo vệ ngắn mạch, điện áp ổn định.
• SM (Signal Modul) là module tín hiệu dùng để mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, làm thích nghi với nhiều mức xử lý của S7-300. Có bộ nối bus điều khiển cho mỗi khối và các vòng nối các bus dữ liệu phía sau, tín hiệu xử lý ở bộ nối phía trước. Module SM bao gồm:
  • DI (Digital Input) la module mở rộng các cổng vào số. Số các cổng vào số mở rộng có thể là 8, 16 hoặc З2 tùy thuộc vào từng loại module.
  • DO (Digital Output) la modul mở rộng các cổng ra số. Số các cổng ra số mở rộng có thể là 8, 16 hoặc З2 tùy thuộc vào từng loại module.
  • DI/DO (Digital Input/Digital Output) là module mở rộng các cổng vào/ra số. Số các cổng vào/ra số mở rộng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tùy thuộc vào từng loại module.
  • AI (Analog Input) là module mở rộng các cổng vào tương tự. AI chính là những bộ chuyển đổi tương tự/số 12 bit (AD), tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành tín hiệu số nguyên có độ dài 12 bit. Số các cổng vào tương tự có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy từng loại module.
  • AO (Analog Output) la module mở rộng các cổng ra tương tự. AO chính là những bộ chuyển đổi số/tương tự 12 bit (DAC). Số các cổng vào tương tự có thể là 2 hoặc 4 tùy thuộc vào từng loại module.
  • AI/AO (Analog Input/Analog Output) là module mở rộng các cổng vào/ra tương tự. Số các cổng vào tương tự có thể là 4 vào/2 ra hoặc 4 vào/4 ra tùy thuộc vào từng loại module.
• IM (Interface Module) là module giao tiếp. Gồm các loại module IM 360, IM З61 va IM Зб5 dùng để kết nối nhiều cấu hình với nhau, kết nối các bus giữa các giá trong cấu hình đa tầng. Chúng được quản lý chung bởi một module CPU.
• FM (Function Module) là module chức năng có chức năng điều khiển riêng. Những khối chức năng FM thay thế các khối IP. Có các chức năng đặc biệt như đếm, định vị, điều khiển hồi tiếp, điều khiển động cơ bước, động cơ servo, module PID…
• CP (Communication Process) là module xử lý truyền thông. Module này dùng để truyền thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính. Gồm có các lọai: Nối điểm-điểm (PPI_ Point To Point Interface), mạng Profibus, mạng Ethernet công nghiệp.

Ngoài ra còn có modul giả lập DM (Dummy Modul) dùng để dự phòng cho các modul tín hiệu chưa được chỉ định, như giành chỗ cho các module sẽ lắp đặt trong tương lai.

Lắp ráp các module của S7-300

Các module S7-300 có thể lắp ráp theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Kiểu ráp theo chiều ngang thì nguồn và CPU phải nằm bên trái. Kiểu ráp theo chiều dọc thì nguồn và CPU phải nằm phía dưới cùng.

Khoảng cách tối thiểu cần có là:

• 20mm bên phải và trái của giá.
• 40mm bên trên và dưới cho chồng đơn, ít nhất 80mm giữa hai giá.

Khối giao tiếp IM (nếu có) luôn nằm bên cạnh CPU.

Có tối đa 8 khối vào/ra (khối tín hiệu SM, khối chức năng FM, khối xử lý truyền thông CP) được lắp đặt trên mỗi giá.

Cách lắp chồng nhiều tầng chỉ có đối với CPU 314, CPU 315, CPU 316.

Phải đảm bảo điện trở kết nối giữa các đường trượt phải thấp như ở các vòng đệm, mối nối…

________________
Trải nghiệm buổi học thử miễn phí “khóa học PLC” giúp bạn nắm bắt tổng quan kiến thức về PLC.

Khóa học PLC S7 300

Khóa học PLC Mitsubishi

________________