ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN KĨ THUẬT TỰ ĐỘNG HÓA CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT

PHẦN 1 : CÂU HỎI
Câu 1: Cho hàm logic như sau:
𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧

a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn trên?
Câu 2: Trình bày về cấu trúc phần cứng của PLC?.
Câu 3: Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?
a, V10.4
b, VB12
c, VW160
d, VD320
Câu 4 : Cho hệ thống gồm các bóng đèn Đ1, Đ2 và các nút bấm S1, S2, Stop.
Viết chương trình điều khiển cho PLC S7 200 thực hiện yêu cầu công nghệ sau:
Nhấn S1 đèn Đ1 sáng, sau đó nhấn S2 đèn Đ2 sáng (nếu chưa nhấn S1 mà nhấn
S2 thì đèn Đ2 khơng sáng)
Nhấn Stop: cả hai đèn Đ1 và Đ2 cùng tắt
a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC?
b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?
c) Viết chương trình điều khiển?
Câu 5 : Cho hàm logic như sau:
𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧
a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn trên?
Câu 6 : Trình bày về các loại vùng nhớ có trong PLC S7 – 200 ?.
Câu 7 : Cho một đoạn chương trình như hình dưới


a, Hãy giải thích đoạn chương trình trên?

b, Vẽ giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0?
Câu 8 : Cho hệ thống gồm bóng đèn Đ và các cơng tắc S1, S2. Viết chương
trình điều
khiển cho PLC S7 200 thực hiện yêu cầu công nghệ sau:
Công tắc S1 và S2 cùng đóng thì đèn Đ sáng, cịn lại đèn Đ tắt.
a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC?
b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?
c) Viết chương trình điều khiển?
Câu 9 : Cho bảng chân lý như bên dưới.
x

y

z

F(x,y,z)

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1


a, Tìm hàm logic dạng tối giản của bảng chân lý trên?
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn
trên?
Câu 10 : Trình bày về cấu trúc phần cứng của PLC?
Câu 11 : Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?
a, I10.5
b, VB14

c, MW100
d, QD340
Câu 13 Cho hàm logic như sau:
𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧
a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn
trên?
Câu 14 : Trình bày về các thông số kĩ thuật cơ bản của PLC:
Câu 15 : Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu sau?
a, V10.6
b, MB12
c, IW100
d, QD360
Câu 16 : Viết chương trình điều khiển khởi động tuần tự 2 động cơ bằng PLC
S7 200
theo trình tự sau:
Nhấn nút Start Động cơ 1 (ĐC1) hoạt động, sau 30s động cơ 2 (ĐC2) hoạt động.
Nhấn nút Stop cả 2 động cơ cùng dừng
a) Lập bảng phân công địa chỉ vào ra với PLC S7 200?
b) Vẽ sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi?
c) Viết chương trình điều khiển?
Câu 17 : Cho hàm logic như sau:
𝐹 = 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧 + 𝑥𝑦𝑧 + 𝑥 𝑦 𝑧


a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic trên?
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn trên?
Câu 18 : Trình bày về nguyên lý làm việc của PLC?

Câu 19 Cho một đoạn chương trình như hình dưới.

a, Hãy giải thích đoạn chương trình trên?
b, Vẽ giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0 với tín hiệu vào I0.0 và I0.2 như hình
dưới?

Câu 20: Viết chương trình điều khiển các băng tải hoạt động theo yêu cầu
Bấm nút khởi động: BT3 chạy, sau đó 5s BT2 chạy, sau 5s BT1 chạy
Bấm nút dừng: BT1 dừng, sau 5s BT2 dừng, sau 5s BT3 dừng


Câu 21 : Viết chương trình điều khiển dây chuyền đếm sản phẩm
ấn nút START thì băng chuyền hoạt động. Khi hộp đụng cảm biến hộp, băng tải
hộp dừng, băng tải táo hoạt động. Cảm biền táo dùng để đếm số táo rơi vào
thùng. Khi táo đủ 10 quả băng tải táo dừng và băng tải hộp hoạt động. Bộ đếm
được đặt lại và quá trình vận hành lặp lại cho đến khi ấn nút STOP

Câu 22 : chuyển chương trình dạng Ladder sang STL
a,


b,

c,

d,


e,

PHẦN 2: ĐÁP ÁN
Câu 1:
a,

x
𝑥

yz

𝑦𝑧

1

1

1

Rút gọn : F = xy+yz+𝑥 𝑦 𝑧
b,

Câu 2:
Cấu trúc phần cứng của PLC

𝑦𝑧

1

𝑦𝑧

Một hệ thống PLC cơ bản gồm 2 thành phần:
• Khối xử lý trung tâm
• Hệ thống giao tiếp I/O
CPU là bộ xử lý trung tâm, nó như bộ não của PLC có nhiệm vụ điều khiển và
quản lý mọi hoạt động bên trong PLC. Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ
và các đầu vào/ra được thực hiện thông qua các bus nối dưới sự điều khiển của
CPU
Khối CPU gồm 3 phần:
• bộ xử lý
• Hệ thống bộ nhớ
• Hệ thống cung cấp nguồn
Mọi hoạt động bên trong PLC đều có mức điện áp hoặc (mức điện áp cấp cho
các IC TTL hoặc CMOS) trong khi đó tín hiệu điều khiển theo tiêu chuẩn công
nghiệp là 24 VDC hoặc 320 VAC. Do đó các cổng vào/ra đóng vai trò là mạch
giao tiếp giữa các vi mạch điện tử bên trong PLC với các mạch cơng suất bên
ngồi, nó thực hiện chuyển đổi mức tín hiệu và cách ly.
Câu 3: Giải thích các lệnh truy nhập vùng nhớ dữ liệu
a, V10.4 : truy cập bộ nhớ theo bit
V : tên miền
10 : địa chỉ byte
4 : chỉ số bit
b, VB12 : truy cập bộ nhớ theo byte
V : tên miền
12 : địa chỉ byte
c, VW160 : truy cập bộ nhớ thwo word
V : tên miền
160 : địa chỉ byte cao của word
d, VD320
V : tên miền

320 : địa chỉ word cao của double word
Câu 4:
a, Bảng phân công địa chỉ vào ra


Input
Output

Kí hiệu
S1
S2
STOP
Đ1
Đ2

Địa chỉ
I0.0
I0.1
I0.2
Q0.0
Q0.1

chú thích
nút nhấn S1
nút nhấn S2
nút nhấn dừng
đèn 1
đèn 2

b, Sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi

c, Chương trình điều khiển

Câu 5 :
a, Dùng phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic


yz
x

𝑦𝑧

𝑦𝑧

𝑦𝑧

1

1

1

𝑥

1

rút gọn : 𝑥 𝑧 + 𝑦 𝑧
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn

Câu 6 :
Các loại vùng nhớ có trong PLC S7 200
- Vùng chương trình : lưu trữ lệnh chương trình
- Vùng tham số : lưu trưc các tham số như từ khóa, địa chỉ, …
- Vùng dữ liệu: lưu trữ dữ liệu của chương trình như kết quả tính, bộ đệm
truyền thơng, …
- Vùng đối tượng: lưu dữ liệu cho các đối tượng lập trình như counter, timer,
thanh ghi, bộ đệm ngõ vào/ra tương tự.
Câu 7 :
a, Giải thích đoạn chương trình
Khi chạy chương trình, bộ đếm timer T33 bắt đầu hoạt động, khi T33 có giá
trị >= 40 thì Q0.0 có tín hiệu, Khi T33 có giá trị 100 thì M0.0 có tín hiệu và
reset T33 về 0
b, Giản đồ thời gian cho đầu ra Q0.0


Câu 8 :
a, Bảng phân cơng địa chỉ vào ra

Input
Output

Kí hiệu
S1
S2
Đ

Địa chỉ
I0.0

I0.1
Q0.0

chú thích
cơng tắc S1
nút nhấn S2
đèn

b, Sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi


c, Viết chương trình điều khiển

Câu 9 :
a, phương pháp Karnaugh để rút gọn hàm logic
yz
x

𝑥

𝑦𝑧

𝑦𝑧

1
1

𝑦𝑧
1

1

Rút gọn : F = yz + xz+ 𝑥 𝑦 𝑧
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút
gọn


Câu 10 :
Cấu trúc phần cứng của PLC

Một hệ thống PLC cơ bản gồm 2 thành phần:
• Khối xử lý trung tâm
• Hệ thống giao tiếp I/O
CPU là bộ xử lý trung tâm, nó như bộ não của PLC có nhiệm vụ điều khiển và
quản lý mọi hoạt động bên trong PLC. Việc trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ
và các đầu vào/ra được thực hiện thông qua các bus nối dưới sự điều khiển của
CPU
Khối CPU gồm 3 phần:
• bộ xử lý
• Hệ thống bộ nhớ


• Hệ thống cung cấp nguồn
Mọi hoạt động bên trong PLC đều có mức điện áp hoặc (mức điện áp cấp cho
các IC TTL hoặc CMOS) trong khi đó tín hiệu điều khiển theo tiêu chuẩn công
nghiệp là 24 VDC hoặc 320 VAC. Do đó các cổng vào/ra đóng vai trò là mạch
giao tiếp giữa các vi mạch điện tử bên trong PLC với các mạch cơng suất bên
ngồi, nó thực hiện chuyển đổi mức tín hiệu và cách ly.
Câu 11 :
Giải thích các lệnh truy cập vùng nhớ dữ liệu

a, I10.5 : truy cập bộ nhớ theo bit
I : tên miền
10 : địa chỉ byte
5 : chỉ số bit
b, VB14 : truy cập bộ nhớ theo byte
V : tên miền
14 : địa chỉ byte
c, MW100 : truy cập bộ nhớ theo word
M : tên miền
100 : địa chỉ byte cao của word
d, QD340 : truy cập bộ nhớ theo double word
Q : tên miền
340 : địa chỉ word cao của double word
Câu 13 :
a, Rút gọn hàm logic
yz
x
𝑥

1

𝑦𝑧

𝑦𝑧

𝑦𝑧

1

1

1
1


Rút gọn : F = 𝑥𝑧 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧
b,

Câu 14 :
PLC S7-200 là thiết bị điều khiển lập trình loại nhỏ (micro PLC) của hãng
Siemens (CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng.
Thành phần cơ bản của S7 – 200 là khối xử lý trung tâm (CPU: Central
Processing Unit) bao gồm hai chủng loại: CPU 21x và CPU 22x. Mỗi chủng loại
có nhiều CPU. Loại CPU 21x ngày nay khơng cịn sản xuất nữa, tuy nhiên hiện
vẫn còn sử dụng rất nhiều trong các trường học và trong sản xuất. Tiêu biểu cho
loại này là CPU 214. CPU 214 có các đặc tính như sau:
–

Bộ nhớ chương trình (chứa trong EEPROM): 4096 Byte (4 kByte)
•

Bộ nhớ dữ liệu (Vùng nhớ V): 4096 Byte (trong đó 512 Byte chứa trong
EEPROM)

•

Số lượng ngõ vào:14 , và

•

Số lượng ngõ ra: 10 ngõ ra digital tích hợp trong CPU

•

Số module mở rộng: 7 gồm cả module analog

•

Số lượng vào/ra số cực đại: 64

•

Số lượng Timer :128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4
Timer 1ms, 16 Timer 10 ms và 108 Timer có độ phân giải 100ms.


•

Số lượng Counter: 128 bộ đếm chia làm hai loại: 96 Counter Up và 32
Counter Up/Down.

•

Bit memory (Vùng nhớ M): 256 bit

•

Special memory (SM) : 688 bit dùng để thơng báo trạng thái và đặt chế độ
làm việc.

•

Có phép tính số học

•

Bộ đếm tốc độ cao (High-speed counters): 2 counter 2 KHz và 1 counter 7
KHz

•

Ngõ vào analog tích hợp sẵn (biến trở): 2.

•

Các chế độ ngắt và xử lý ngắt gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên
hoặc xuống, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền
xung.

Tồn bộ vùng nhớ khơng bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ khi PLC
bị mất nguồn nuôi.
Câu 15 :
a, V10.6 : truy cập bộ nhớ theo bit
V : tên miền
10 : địa chỉ byte
6 : chỉ số bit
b, MB12 : truy cập bộ nhớ theo byte
M : tên miền
12 : địa chỉ byte
c, IW100 : truy cập bộ nhớ theo word

I : tên miền
100 : địa chỉ byte cao của word
d, QD360 : truy cập bộ nhớ theo double word
Q : tên miền
360 : địa chỉ word cao của double word
Câu 16 :


a, Lập bảng phân cơng địa chỉ vào ra

Input
Output

Kí hiệu
START
STOP
ĐC1
ĐC2

Địa chỉ
I0.0
I0.1
Q0.0
Q0.1

b, Sơ đồ kết nối giữa PLC với các thiết bị ngoại vi

c, Chương trình điều khiển

chú thích

nút nhấn khởi động
nút nhấn dừng
động cơ 1
động cơ 2


Câu 17 :
a, Rút gọn hàm logic
yz
x
𝑥

1

𝑦𝑧

𝑦𝑧

𝑦𝑧

1
1

1

Rút gon : F = yz + 𝑦 𝑧
b, Sử dụng các hàm logic AND, OR và NOT để vẽ mạch logic thực hiện hàm rút gọn


Câu 18:

Nguyên lý làm việc của PLC :

CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra
chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong
chương trình, sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới
các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ
thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
PLC thực chất chạy bằng mã máy với hệ thống số nhị phân, do đó tốc độ qt
vịng chương trình có thể đạt đến vài phần ngàn giây, các Software dùng để lập
trình PLC tích hợp cả phần biên dịch. Các dịng lệnh khi lập trình chúng ta đưa
từ chương trình vào thì trình biên dịch sẽ chuyển đổi sang mã máy và ghi từng
bit “0” hay bit “1” lên đúng vào vị trí có địa chỉ đã được quy ước trước trong
PLC lên PC được thực thi xảy ra ngược lại và trình biên dịch đã làm xong nhiệm
vụ của mình trước khi trả chương trình lên Monitor..
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín
hiệu song song:
- Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
- Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
- Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điều khiển
đồng bộ các hoạt động trong PLC.
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông
qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho
phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Nếu một modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus, nó sẽ
chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của
8 đầu ra xuất hiện trên Address Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ
liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu
trình hoạt động của PLC. Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương
ứng trong một thời gian hạn chế.

Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O. Bên
cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung này
quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về địnhthời, đồng
hồ của hệ thống.
* Vịng qt của chương trình:
PLC thực hiện các cơng việc (bao gồm cả chương trình điều khiển) theo chu
trình lặp. Mỗi vịng lặp được gọi là một vòng quét (scancycle). Mỗi vòng quét
được bắt đàu bằng việc chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I,
tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vịng qt, chương
trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1.
Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ
đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn xử lý các
u cầu truyền thơng (nếu có) và kiểm tra trạng thái của CPU.
Câu 19 :
a, giải thích đoạn chương trình
Ban đầu C48 có gia trị bằng 0, khi I0.0 có tín hiệu thì giá trị của C48 tăng lên 1.
Khi giá trị của C48 bằng 4 thì Q0.0 có tín hiệu. I0.2 có tín hiệu thì thì C48 được
reset về 0
Câu 20 :
Chương trình điều khiển


Câu 21 :


Câu 22 :
a,

b,

c,

d,