Giáo trình PLC nâng cao (Nghề Điện công nghiệp Trình độ CĐTC)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: PLC NÂNG CAO
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP NGHỀ & CAO ĐẲNG NGHỀ
Ban hành theo QĐ số: 70/QĐ-CĐN, ngày 11 tháng 01 năm 2019
của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang)

An Giang – Năm 2019


GIỚI THIỆU
Trong chương trình PLC cơ bản, người học đã được học tất cả các lệnh cơ
bản trong PLC S7-300 và làm một số bài tập ứng dụng có liên quan đến qui trình
cơng nghệ thực tế. Tuy nhiên do hạn chế về thời gian nên người học chưa được
thực hành lắp đặt và vận hành các hệ thống điều khiển bằng PLC một cách thành
thạo, kể cả hệ thống điều khiển lẫn mạch động lực. Bên cạnh đó, các hệ thống điều
khiển phức tạp, đòi hỏi kỹ năng lập trình cao cũng chưa được giới thiệu.
Nhằm giải quyết những vấn đề nêu trên trong giới hạn thời gian và năng lực
của người học, giáo trình PLC nâng cao được biên soạn dựa theo chương trình chi
tiết đã được ban hành, gồm các nội dung sau:
- Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi động và dừng theo trình tự.
- Bài 2: Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha quay hai chiều có hãm
trước lúc đảo chiều.
- Bài 3: Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha, quay hai chiều, mở máy
bằng phương pháp Y-, có hãm trước lúc đảo chiều.
- Bài 4: Điều khiển đèn giao thông.
- Bài 5: Đếm sản phẩm.
- Bài 6: Điều khiển đóng mở cửa tự động.

- Bài 7: Điều khiển máy bán nước tự động.
- Bài 8: Điều khiển máy trộn.
- Bài 9: Điều khiển thang máy.
- Bài 10: Màn hình cảm biến.
- Bài 11: Hiển thị dữ liệu và cài đặt dữ liệu từ thiết bị ngoại vi.
- Bài 12: PLC của các hãng khác.
Đây là giáo trình được biên soạn dựa trên các tài liệu có sẳn và kiến thức của
bản thân. Trong q trình biên soạn khó tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được
sự góp ý chân thành của đồng nghiệp và các nhà chuyên môn nhằm giúp cho giáo
trình được cập nhật, chỉnh sửa để ngày càng hoàn thiện hơn trong thời gian tới.
Chân thành cảm ơn./.
An Giang, ngày tháng năm 2018
Tham gia biên soạn
TRẦN KIM THUẤN

Trang 1


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

TRANG

Lời giới thiệu ......................................................................................... 1
Mục lục.................................................................................................. 2
Chương trình mô đun ............................................................................ 3
BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG VÀ DỪNG THEO
TRÌNH TỰ
A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 7

2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 7
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 7
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực................................................... 8
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 8
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 9
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 9
BÀI 2: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA QUAY
HAI CHIỀU CÓ HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU
A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 14
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 14
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 14
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 15
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 15
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 16
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 16
BÀI 3: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA, QUAY
HAI CHIỀU, MỞ MÁY BẰNG PHƯƠNG PHÁP Y-, CÓ HÃM TRƯỚC
LÚC ĐẢO CHIỀU
A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 17
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 17
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 17
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 18
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 18
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 20
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 20

Trang 2


BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG

A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 22
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 22
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 22
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 23
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 23
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 24
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 25
BÀI 5: ĐẾM SẢN PHẨM

A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 28
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 28
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 28
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 29
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 29
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 30
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 30
BÀI 6: ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG
A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 35
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 35
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 35

B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 36
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 36
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 37
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 38
BÀI 7: ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN NƯỚC TỰ ĐỘNG
A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 43
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 43
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 43
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 44
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 44
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 45
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 45
BÀI 8: ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN
Trang 3


A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 47
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 47
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 48
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 49
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 49
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 49
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 50
BÀI 9: ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

A. Lý thuyết
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ................................................... 55
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình ................................................ 55
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 56
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 56
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 56
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 59
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 59
BÀI 10: MÀN HÌNH CẢM ỨNG
I. Cài đặt phần mềm, khởi tạo project ................................................... 61
II. Thiết kế giao diện cho màn hình HMI ............................................. 69
III. Kết nối PLC với màn hình cảm ứng ............................................... 81
BÀI 11: HIỂN THỊ DỮ LIỆU VÀ CÀI ĐẶT DỮ LIỆU TỪ THIẾT BỊ
NGOẠI VI
A. Lý thuyết:
1. Cấu trúc của khối cài đặt và hiển thị dữ liệu ..................................... 83
2. Cách truy cập địa chỉ vùng nhớ vào/ra ............................................ 84
3. Kết nối và vận hành hệ thống............................................................ 85
B. Thực hành
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực ................................................... 85
2. Lập trình theo yêu cầu bài tập ........................................................... 85
3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động ........................................................... 86
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi ...................................... 86
BÀI 12: PLC CỦA CÁC HÃNG KHÁC
I. PLC của hãng Omron ....................................................................... 88
II. PLC của hãng Mitsubishi................................................................ 91
III. PLC của hãng Siemens (S7-200)................................................... 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................... 105
Trang 4

CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN PLC NÂNG CAO
Tên mơ đun: PLC NÂNG CAO
Mã mô đun: MĐ 27
Thời gian thực hiện mô đun: 135 giờ (Lý thuyết: 32 giờ, thực hành, thí
nghiệm, thảo luận: 91 giờ, kiểm tra: 12 giờ).
I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN
1. Vị trí: Trước khi học mơ đun này cần hồn thành các mơn học, mơ đun cơ
sở, đặc biệt các môn học, mô đun: Tin học cơ bản; Trang bị điện và PLC cơ bản.
2. Tính chất: Là mơ đun kỹ thuật chun ngành, thuộc các mô đun đào tạo
nghề bắt buộc .
II. MỤC TIÊU CỦA MƠ ĐUN
1. Về kiến thức:
- Trình bày được ngun lý hệ điều khiển lập trình PLC; So sánh các ưu
nhược điểm với bộ điều khiển có tiếp điểm và các bộ lập trình cở nhỏ khác.
- Phân tích được cấu tạo phần cứng và nguyên tắc hoạt động của phần mềm
trong hệ điều khiển lập trình PLC.
2. Về kỹ năng:
- Viết thành thạo các chương trình điều khiển thơng dụng trong cơng nghiệp,
biết cách mơ phỏng chương trình này trên phần mềm, Download được chương
trình này về mơ hình phần cứng, mơ hình hoạt động đúng.
- Có khả năng tự nghiên cứu để sử dụng các loại PLC của các hãng khác.
- Vận hành một hệ thống điều khiển dùng PLC có sẵn.
- Lắp đặt mới các hệ thống điều khiển cỡ nhỏ dùng PLC đơn và Màn hình
cảm biến.
- Viết các chương trình ứng dụng cỡ nhỏ cho PLC đơn và Màn hình cảm biến
theo yêu cầu thực tế.
3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
- Trong q trình làm việc ln đảm bảo tính cẩn thận, chính xác, đúng qui

trình, đảm bảo an tồn cho người và thiết bị.
III. NỘI DUNG MÔ ĐUN

TT

Tên chương, mục

1

Bài 1: Điều khiển các động cơ khởi động
và dừng theo trình tự
Bài 2: Điều khiển động cơ không đồng bộ
ba pha quay hai chiều có hãm trước lúc

2

Thời gian (giờ)
Thực
hành,
thí
Tổng
Lý
nghiệm,
số
thuyết
thảo
luận,
bài tập
8
2

6
8

2

Kiểm
tra

6

Trang 5


3

4
5
6
7
8
9
10
11
12

đảo chiều
Bài 3: Điều khiển động cơ không đồng bộ
ba pha, quay hai chiều, mở máy bằng
phương pháp Y-, có hãm trước lúc đảo
chiều.

Kiểm tra định kỳ lần 1
Bài 4: Điều khiển đèn giao thông
Bài 5: Đếm sản phẩm
Kiểm tra định kỳ lần 2
Bài 6: Điều khiển đóng mở cửa tự động
Bài 7: Điều khiển máy bán nước tự động
Bài 8: Điều khiển máy trộn
Kiểm tra định kỳ lần 3
Bài 9: Điều khiển thang máy
Bài 10: Màn hình cảm biến
Kiểm tra định kỳ lần 4
Bài 11: Hiển thị dữ liệu và cài đặt dữ liệu
từ thiết bị ngoại vi.
Bài 12: PLC của các hãng khác
Kiểm tra định kỳ lần 5
Cộng

6

2
12
10
2
12
12
10
2
16
14
2

12
3
4
135

1

5

2
3
3

9
7
2

3
3
3

9
9
7
2

4
4

12

10
2

2

10

2

1

32

91

4
12

Trang 6


BÀI 1: ĐK CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG VÀ DỪNG THEO
TRÌNH TỰ
- MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này, người học đạt được các yêu cầu sau:
+ Trình bày được nguyên lý làm việc chung của một hệ thống điều khiển
động cơ khởi động và dừng theo trình tự, giải thích được các lệnh dùng trong
chương trình điều khiển.
+ Lập trình được chương trình điều khiển các động cơ khởi động và dừng
theo trình tự, hệ thống hoạt động đúng yêu cầu. Kết nối phần cứng đúng. Vận hành

được hệ thống.
+ Đảm bảo an toàn lao động, trật tự, vệ sinh nơi làm việc.
A. PHẦN LÝ THUYẾT:
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Trong kỹ thuật, có những qui trình cơng nghệ u cầu các động cơ phải được
khởi động và dừng đúng trình tự. Khoảng cách về thời gian dừng/khởi động giữa
các động cơ có thể được điều khiển bằng tay hoặc dùng các loại timer. Việc khống
chế để các động cơ này hoạt động đúng trình tự cũng có thể được thực hiện bằng
hệ thống các rơle hoặc các thiết bị lập trình có nhớ, đặc biệt là lập trình bằng PLC.
Trong bài học này, ta sẽ tiến hành lập trình cho một hệ thống gồm 3 động cơ Đ1,
Đ2, Đ3 khởi động và dừng theo trình tự dùng các lệnh của PLC S7-300.
2. Các lệnh sử dụng trong chương trình:
* Các ngõ vào điều khiển và bảo vệ:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống.
- Ngỏ vào dừng hệ thống theo trình tự.
- Ngỏ vào dừng hệ thống khẩn cấp.
- Các ngỏ vào bảo vệ quá tải.
* Các ngỏ ra điều khiển động cơ:
- Ngỏ ra điều khiển Đ1.
- Ngỏ ra điều khiển Đ2.
- Ngỏ ra điều khiển Đ3.
* Các timer ấn định khoảng cách thời gian khởi động và dừng giữa các động
cơ.
* Các tiếp điểm duy trì và khống chế để đảm bảo động cơ hoạt động đúng
trình tự: Đây là các tiếp điểm được gán trùng địa chỉ với các ngỏ ra hoặc các timer,
mức logic của chúng phụ thuộc vào các ngỏ ra và các timer trùng địa chỉ với
chúng.
3. Kết nối và vận hành hệ thống:
* Kết nối các ngỏ vào:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống: Kết nối nút nhấn “ON”.

- Ngỏ vào dừng hệ thống theo trình tự: Kết nối nút nhấn “OFF”.
- Ngỏ vào dừng hệ thống khẩn cấp: Kết nối nút nhấn “STOP”.
- Các ngỏ vào bảo vệ quá tải: Kết nối đến rơle nhiệt.
- Nguồn 24VDC được kết nối đến điểm chung của các nút nhấn và cực còn lại
của rơle nhiệt.
Trang 7


* Kết nối các ngỏ ra:
- Các ngỏ ra CPU được nối đến động cơ DC, đèn mô phỏng hoặc các rơle
trung gian để đóng ngắt các cơng tắc tơ.
- Ngỏ ra mở rộng: kết nối trực tiếp đến nguồn 220V và công tắc tơ.
B. PHẦN THỰC HÀNH:
I. Bài tập 1: Viết chương trình điều khiển hai động cơ chạy luân phiên theo
yêu cầu sau:
- Khi nhấn ON thì mỗi động cơ chạy 5s, dừng 5s luân phiên.
- Khi nhấn OFF thì động cơ chạy kết chu kỳ sẽ dừng lại.
- Khi nhấn STOP thì động cơ dừng khẩn cấp.
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực:
A
B
C
K1

K2

OL1

OL2

Đ1

Đ2

2. Lập trình theo yêu cầu bài tập:
- Mở chương trình, khởi tạo project.
- Thiết lập phần cứng:
+ Khai báo CPU, khai báo địa chỉ các ngỏ vào/ra CPU.
+ Khai báo các module mở rộng, khai báo địa chỉ cho các module mở rộng.
- Lập trình trên phần mềm S7-300.

Trang 8


3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động:
- Chạy chương trình mơ phỏng:
+ Khi nhấn “ON” thì T0 được kích hoạt, động cơ DC1 chạy, sau 5S, D1 dừng
DC2 chạy. Hai động cơ này chạy, dừng luân phiên, hệ thống điều khiển theo chế
độ lặp vòng cho đến khi nhấn “STOP” thì hệ thống dừng khẩn cấp. T0 và T1 định
thời gian chạy cho DC1 và DC2.
+ Khi nhấn “OFF”, Một bit nhớ trung gian được set, tiếp điểm của bit nhớ này
sẽ ngắt chế độ lặp vòng nên hệ thống chỉ hoàn thành chu kỳ hiện tại.
- Hiệu chỉnh chương trình.
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi:
- Bảng xác định kết nối vào/ra với ngoại vi:
Thiết bị bên ngoài
Nút nhấn STOP
Nút nhấn ON
Nút nhấn OFF
Rơle trung gian 1

Rơle trung gian 2

Địa chỉ vào/ra
I0.0
I0.1
I0.2
Q0.0
Q0.1

Chức năng điều khiển
Dừng khẩn cấp
Khởi động hệ thống
Dừng sau khi hết chu kỳ
Đóng K1, cấp điện 3 pha cho động cơ Đ1
Đóng K2, cấp điện 3 pha cho động cơ Đ2

- Sơ đồ kết nối

Rơle 1
Rơle 2

Q0.0

24VDC

Q0.1

I0.0
I0.1
I0.2

PLC

- Kết nối phần cứng theo sơ đồ.
- Download về PLC.
- Cho hệ thống hoạt động.
II. Bài tập 2: Viết chương trình điều khiển ba động cơ Đ1, Đ2, Đ3 khởi động
và dừng theo trình tự với yêu cầu sau:
- Khi nhấn ON thì Đ1 chạy trước, 5s sau đến Đ2, 5s sau đến Đ3.
- Khi nhấn OFF thì các động cơ dừng theo trình tự ngược lại.
- Khi nhấn Stop thì các động cơ dừng đồng loạt.
- Cả 3 động cơ đều có bảo vệ quá tải.
1. Sơ đồ nguyên lý mạch động lực:

Trang 9


A
B
C
K1
OL1

Đ1

K2

K3

OL2

0L3

Đ2

Đ3

2. Lập trình theo yêu cầu bài tập:
- Mở chương trình, khởi tạo project.
- Thiết lập phần cứng:
+ Khai báo CPU, thiết lập địa chỉ các ngỏ vào/ra CPU.
+ Khai báo các module mở rộng.
- Lập trình trên phần mềm.

3. Kiểm tra ngun lý hoạt động:
- Chạy chương trình mơ phỏng:

Trang 10


+ Nhấn “ON” thì Đ1 chạy, đồng thời timer T0 cũng được kích hoạt, sau 5s,
T0 đóng điện cho động cơ Đ2. Khi Đ2 chạy thì timer T1 cũng được kích hoạt và
sau 5s nó sẽ đóng điện cho động cơ Đ3.
+ Khi nhấn “OFF” thì bit nhớ M0.0 được set nên ngắt điện cho Đ3, đồng thời
timer T2 cũng được kích hoạt, sau 5s thì bit nhớ M0.1 được set nên Đ2 bị ngắt điện
và timer T3 cũng được kích hoạt, 5s tiếp theo, T3 ngắt điện cho Đ1.
- Hiệu chỉnh chương trình.
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi:
- Bảng xác định kết nối vào/ra với ngoại vi:
Thiết bị bên ngoài

Địa chỉ vào/ra Chức năng điều khiển
Nút nhấn STOP
I0.0
Dừng khẩn cấp
Nút nhấn ON
I0.1
Khởi động hệ thống
Nút nhấn OFF
I0.2
Dừng sau khi hết chu kỳ
Rơle nhiệt của Đ1
I0.3
Bảo vệ quá tải cho Đ1
Rơle nhiệt của Đ2
I0.4
Bảo vệ quá tải cho Đ2
Rơle nhiệt của Đ3
I0.5
Bảo vệ quá tải cho Đ3
Rơle trung gian 1
Q0.0
Đóng K1, cấp điện 3 pha cho động cơ Đ1
Rơle trung gian 2
Q0.1
Đóng K2, cấp điện 3 pha cho động cơ Đ2
Rơle trung gian 3
Q0.2
Đóng K3, cấp điện 3 pha cho động cơ Đ3
- Sơ đồ kết nối
Rơle 1

Q0.0

Rơle 2

Q0.1

Rơle 3

Q0.2

24VDC

PLC

I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5

- Download về PLC.
- Kết nối phần cứng.
- Cho hệ thống hoạt động.
III. Bài tập 3: Viết chương trình điều khiển 3 động cơ chạy luân phiên theo
yêu cầu sau:
- Khi nhấn ON 1 thì Đ1 chạy trước, 5s sau đến Đ2, 5s sau đến Đ3.
- Khi nhấn OFF 1 thì các động cơ dừng theo trình tự ngược lại: Đ3 dừng
trước, 5s sau đến Đ2, 5s sau đến Đ1.

- Khi nhấn ON 2 thì Đ3 chạy trước, 5s sau đến Đ2, 5s sau đến Đ1.
- Khi nhấn OFF 2 thì các động cơ dừng theo trình tự ngược lại: Đ1 dừng
trước, 5s sau đến Đ2, 5s sau đến Đ3.
- Khi nhấn Stop thì các động cơ dừng đồng loạt.
1) Sơ đồ nguyên lý mạch động lực:
Sơ đồ tương tự như bài tập 2
Trang 11


2) Lập trình theo yêu cầu bài tập:
Học sinh tự thực hiện các bước tương tự như các bài tập trên.

Trang 12


3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động:
Chương trình này phải điều khiển 3 động cơ nhưng chạy theo 2 trình tự khác
nhau nên không thể điều khiển trực tiếp các ngỏ ra mà thông qua các bit nhớ trung
gian, gồm có 3 Network hoạt động như sau:
- Network 1: Khi nhấn I0.1 (ON 1) thì các bit nhớ M0.0, M0.1, M0.2 lần lượt
tích cực và tác động đến Q0.0, Q0.1, Q0.2. làm 3 động cơ khởi động tuần tự từ Đ1
đến Đ3. Khi nhấn I0.2 (OFF 1) thì các bit nhớ M0.3, M0.4, M0.5 lần lượt tích cực,
tác động xóa các bit nhớ M0.0, M0.1, M0.2 lần lượt về 0 dẫn đến 3 động cơ dừng
tuần tự từ Đ3 đến Đ1.
- Network 2: Khi nhấn I0.3 (ON 2) thì các bit nhớ M1.0, M1.1, M1.2 lần lượt
tích cực và tác động đến Q0.2, Q0.1, Q0.0. làm 3 động cơ khởi động tuần tự từ Đ3
đến Đ1. Khi nhấn I0.4 (OFF 2) thì các bit nhớ M1.3, M1.4, M1.5 lần lượt tích cực,
tác động xóa các bit nhớ M1.0, M1.1, M1.2 lần lượt về 0 dẫn đến 3 động cơ dừng
tuần tự từ Đ1 đến Đ3.
- Network 3: Các động cơ được điều khiển gián tiếp bởi các bit nhớ trung

gian.
4) Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi:
Dựa vào hai bài tập trên, học sinh tự thiết lập bảng xác định kết nối vào/ra và
tự vẽ sơ đồ kết nối và điền vào bảng sau, sau đó thực hiện các bước tiếp theo cho
đến khi hoàn thành bài tập.
Thiết bị bên ngoài

Địa chỉ vào/ra

Chức năng điều khiển

Trang 13


BÀI 2: ĐK ĐCKĐB 3 PHA QUAY 2 CHIỀU, KHỞI ĐỘNG Y-
MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này, học sinh đạt được các yêu cầu sau:
- Trình bày được nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển động cơ không
đồng bộ 3 pha quay 2 chiều, khởi động Y/∆.
- Lập trình được chương trình điều khiển hệ thống trên.
- Lắp đặt và nối dây cho PLC PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển ĐC kđb 3
pha quay 2 chiều, khởi động Y/∆.
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng
tương tự khác.
A. PHẦN LÝ THUYẾT:
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Trong cơng nghiệp có nhiều trường hợp cần phải đảo chiều quay động cơ, đối
với các động cơ cơng suất lớn thì cần điều khiển mở máy để giảm dòng điện mở máy.
Trong những trường hợp vừa cần đảo chiều, vừa cần điều khiển mở máy thì ta phải
lập trình kết hợp hai yêu cầu này sao cho an tồn và hiệu quả, thường các động cơ

cơng suất lớn cần phải trãi qua chế độ khởi động thì khơng có đảo chiều trực tiếp,
nghĩa là hệ thống khơng đảo chiều liên động. Một chương trình đảo chiều quay động
cơ đồng thời cho động cơ khởi động Y/∆ thường được ứng dụng trong trường hợp
này. Chương trình kiểu này cần đảm bảo hai yêu cầu cơ bản là phải có khống chế giữa
hai chiều quay động cơ và mỗi khi đảo chiều phải trãi qua chế độ khởi động.
2. Các lệnh dùng trong chương trình:
* Các ngõ vào điều khiển và bảo vệ:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống quay theo chiều thuận hoặc ngược(I0.1, I0.2).
- Ngỏ vào dừng hệ thống (I0.0)
- Các ngỏ vào bảo vệ quá tải.
* Các ngỏ ra điều khiển động cơ:
- Ngỏ ra điều khiển chạy thuận (Q0.0)
- Ngỏ ra điều khiển chạy ngược (Q0.1)
- Ngỏ ra điều khiển chế độ khởi động Y (Q0.2)
- Ngỏ ra điều khiển chế độ ∆ (Q0.3)
* Timer ấn định thời gian khởi động.
* Các tiếp điểm duy trì và khống chế để đảm bảo động cơ hoạt động đúng qui
trình: Đây là các tiếp điểm được gán trùng địa chỉ với các ngỏ ra hoặc các timer, mức
logic của chúng phụ thuộc vào các ngỏ ra và các timer trùng địa chỉ với chúng.
3. Kết nối và vận hành hệ thống:
* Kết nối các ngỏ vào:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống: Kết nối nút nhấn “ON thuận” và “ON ngược”.
- Ngỏ vào dừng hệ thống: Kết nối nút nhấn “OFF”.
* Kết nối các ngỏ ra:
Trang 14


- Các ngỏ ra CPU được nối đến động cơ DC, đèn mô phỏng hoặc tác động đến
các rơle trung gian để đóng ngắt các cơng tắc tơ.
- Ngỏ ra mở rộng: kết nối trực tiếp đến nguồn 220V và công tắc tơ.

B. PHẦN THỰC HÀNH
Bài tập ứng dụng: Viết chương trình điều khiển một động cơ KĐB 3 pha quay
hai chiều, không liên động, khởi động Y/∆, thời gian khởi động là 5s:
- Nhấn ”ON thuận”: động cơ khởi động 5s, chạy thuận.
- Nhấn ”ON ngược”: động cơ khởi động 5s, chạy ngược.
- Nhấn ”OFF” để dừng động cơ.
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực:
A
B
C

KT

KN

K∆
KΥ

2. Lập trình theo yêu cầu bài tập:
- Mở chương trình, khởi tạo project.
- Thiết lập phần cứng:
+ Khai báo CPU, thiết lập địa chỉ các ngỏ vào/ra CPU.
+ Khai báo các module mở rộng.
- Lập trình trên phần mềm.

Trang 15


3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động:
- Chạy chương trình mơ phỏng:

+ Nhấn “ON T” hoặc “ON N” (I0.1/I0.2) thì động cơ quay theo chiều tương
ứng, đồng thời chế độ Y cũng được đóng, sau thời gian khởi động thì T0 ngắt chế độ
Y, chuyển sang ∆. Khi hệ thống đang hoạt động mà nhấn đảo chiều thì khơng có tác
dụng vì đã có khống chế chéo. Muốn đảo chiều quay thì phải cho dừng động cơ và
nhấn “ON” theo chiều ngược lại.
- Hiệu chỉnh chương trình.
4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi:
- Bảng xác định kết nối vào/ra với ngoại vi:
Thiết bị bên ngoài
Địa chỉ vào/ra Chức năng điều khiển
Nút nhấn OFF
I0.0
Dừng khẩn cấp
Nút nhấn ON thuan
I0.1
Khởi động hệ thống
Nút nhấn ON nguoc I0.2
Dừng sau khi hết chu kỳ
Rơle trung gian 1
Q0.0
Đóng KT, cấp điện chế độ chạy thuận
Rơle trung gian 2
Q0.1
Đóng KN, cấp điện chế độ chạy ngược
Rơle trung gian 3
Q0.2
Đóng KΥ, cấp điện chế độ sao
Rơle trung gian 4
Q0.3
Đóng K∆, cấp điện chế độ tam giác

- Sơ đồ kết nối:
Rơle 1

Q0.0

Rơle 2

Q0.1

Rơle 3

Q0.2

Rơle 4

Q0.3

24VDC

PLC

I0.0
I0.1
I0.2

- Kết nối phần cứng theo sơ đồ.
- Download về PLC.
- Cho hệ thống hoạt động.

Trang 16

BÀI 3: ĐK ĐCKĐB 3 PHA QUAY 2 CHIỀU, KHỞI ĐỘNG Y/∆,
CÓ HÃM TRƯỚC LÚC ĐẢO CHIỀU.
MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này, người học đạt được các yêu cầu sau:
- Trình bày được nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển động cơ không
đồng bộ 3 pha quay 2 chiều, khởi động Y/∆, có hãm lúc đảo chiều.
- Lập trình được chương trình điều khiển hệ thống trên.
- Lắp đặt và nối dây cho PLC PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển ĐC kđb 3
pha quay 2 chiều, khởi động Y/∆, có hãm trước khi đảo chiều.
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng
tương tự khác.
A. PHẦN LÝ THUYẾT:
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Khi một động cơ đang quay, muốn đảo chiều thì động cơ phải giảm tốc độ, dừng
và quay theo chiều ngược lại, để q trình đảo chiều diễn ra nhanh chóng, thuận lợi và
an tồn thì trong hệ thống thường có bộ phận hãm trước lúc đảo chiều. Như vậy nếu
động cơ đang hoạt động mà ta nhấn nút đảo chiều quay thì thiết bị hãm sẽ được kích
hoạt trong 1 khoảng thời gian nhất định và sau đó thiết bị đảo chiều mới đóng điện
cho động cơ quay theo chiều ngược lại. Trong PLC, việc ấn định thời gian hãm có thể
được thực hiện bằng các timer và bộ phận đảo chiều được điều khiển bằng một ngỏ
ra.
2. Các lệnh dùng trong chương trình:
* Các ngõ vào điều khiển và bảo vệ:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống quay theo chiều thuận hoặc ngược(I0.1, I0.2).
- Ngỏ vào dừng hệ thống theo trình tự (I0.0)
- Các ngỏ vào bảo vệ quá tải.
* Các ngỏ ra điều khiển động cơ:
- Ngỏ ra điều khiển chạy thuận (Q0.0)

- Ngỏ ra điều khiển chạy ngược (Q0.1)
- Ngỏ ra điều khiển chạy chế độ Y (Q0.2)
- Ngỏ ra điều khiển chạy chế độ ∆(Q0.3)
- Ngỏ ra điều khiển chế độ hãm (Q0.4)
* Các timer ấn định thời gian khởi động và hãm.
* Các tiếp điểm duy trì và khống chế để đảm bảo động cơ hoạt động đúng trình
tự: Đây là các tiếp điểm được gán trùng địa chỉ với các ngỏ ra hoặc các timer, mức
logic của chúng phụ thuộc vào các ngỏ ra và các timer trùng địa chỉ với chúng.
3. Kết nối và vận hành hệ thống:
* Kết nối các ngỏ vào:
Trang 17


- Ngỏ vào khởi động hệ thống: Kết nối nút nhấn “ON thuận” và “ON ngược”.
- Ngỏ vào dừng hệ thống: Kết nối nút nhấn “OFF”.
* Kết nối các ngỏ ra:
- Các ngỏ ra CPU được nối đến động cơ DC, đèn mô phỏng hoặc tác động đến
các rơle trung gian để đóng ngắt các cơng tắc tơ.
- Ngỏ ra mở rộng: kết nối trực tiếp đến nguồn 220V và công tắc tơ.
B. PHẦN THỰC HÀNH
Bài tập ứng dụng: Viết chương trình điều khiển một động cơ KĐB 3 pha quay
hai chiều, khởi động /∆, thời gian khởi động 3s, khi đảo chiều có hãm bằng nguồn
DC.
- Khi nhấn Thuận thì động cơ tắt chế độ chạy ngược, hãm 3s, sau đó chạy thuận.
- Khi nhấn Ngược thì động cơ tắt chế độ chạy thuận, hãm 3s, sau đó chạy ngược.
- Khi động cơ đang chạy, nhấn OFF thì động cơ dừng khơng hãm, nhấn STOP
thì động cơ dừng có hãm.
- Khi động cơ đang dừng mà mở máy thì khơng có chế độ hãm.
1. Vẽ sơ đồ ngun lý mạch động lực:
A

+

-

B
C

H

KT

KN

K∆
KΥ

2. Lập trình theo yêu cầu bài tập:
- Mở chương trình, khởi tạo project.
- Thiết lập phần cứng:
+ Khai báo CPU, thiết lập địa chỉ các ngỏ vào/ra CPU.
+ Khai báo các module mở rộng.
- Lập trình trên phần mềm.

Trang 18


Trang 19


3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động của hệ thống:

+ Nhấn “ON T” hoặc “ON N” (I0.1/I0.2) lần đầu thì động cơ quay theo chiều
tương ứng, không trãi qua chế độ hãm. Khi đảo chiều quay thì động cơ chuyển sang
chế độ hãm 3 giây, các timer T1, T2 dùng để định thời gian hãm khi đảo chiều quay,
đồng thời cũng tác động đóng điện cho động cơ quay theo chiều ngược lại sau khi hết
thời gian hãm. Động cơ được hãm khi ở chế độ  nên sau khi hãm phải ngắt T0 để
động cơ khởi động lại.
+ Khi động cơ đang đứng yên mà nhấn ON T/ON N (I0.1/I0.2) thì động cơ phải
khởi động ngay mà khơng trãi qua chế độ hãm nên ta phải dùng bộ đếm C0 để đếm số
lần tác động lên địa chỉ I0.1/I0.2, nếu số lần tác động lớn hơn 1 thì bộ so sánh mới
tích cực và cho phép chế độ hãm hoạt động. Để hiệu ứng này tiếp tục xảy ra trong
những lần khởi động sau thì phải dùng I0.0 reset bộ đếm.
+ Khi nhấn STOP thì động cơ hãm dừng, kết thúc quá trình hãm dừng cũng phải
reset bộ đếm để khi hoạt động lại, động cơ không trãi qua chế độ hãm ở lần nhấn ON
đầu tiên.
+ Ta không thể dùng chung timer cho chế độ hãm thuận và hãm ngược vì sau khi
hãm, timer có nhiệm vụ đóng cho động cơ chạy theo chiều ngược lại, nếu dùng chung
timer thì cả 2 chế độ thuận và ngược đều được kích hoạt. Chế độ hãm dừng thì sau khi
hãm timer khơng đóng cho động cơ chạy tiếp tục nên cũng phải dùng riêng timer.
- Chạy chương trình mơ phỏng:
+ Mở chương trình mơ phỏng.
+ Download chương trình.
+ Điều khiển hệ thống trên trình mơ phỏng.
+ Hiệu chỉnh chương trình.
Trang 20


4. Kết nối các ngỏ vào/ra với thiết bị ngoại vi:
- Bảng xác định kết nối vào/ra với ngoại vi:
Thiết bị bên ngoài
Địa chỉ vào/ra Chức năng điều khiển

Nút nhấn OFF
I0.0
Dừng khẩn cấp
Nút nhấn ON T
I0.1
Khởi động hệ thống
Nút nhấn ON N
I0.2
Dừng sau khi hết chu kỳ
Nút nhấn STOP
I0.3
Bảo vệ quá tải cho Đ1
Rơle trung gian 1
Q0.0
Đóng KT, cấp điện chế độ chạy thuận
Rơle trung gian 2
Q0.1
Đóng KN, cấp điện chế độ chạy ngược
Rơle trung gian 3
Q0.2
Đóng KΥ, cấp điện chế độ sao
Rơle trung gian 4
Q0.3
Đóng K∆, cấp điện chế độ tam giác
Rơle trung gian 5
Q0.4
Đóng KH, cấp điện chế độ hãm
- Sơ đồ kết nối:

Rơle 1

Q0.0

Rơle 2

Q0.1

Rơle 3

Q0.2

Rơle 4

Q0.3

Rơle 5

24VDC

PLC

I0.0
I0.1
I0.2
I0.3

Q0.4

- Kết nối phần cứng theo sơ đồ.
- Download về PLC.

- Cho hệ thống hoạt động.

Trang 21


BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG
MỤC TIÊU CỦA BÀI:
Sau khi học xong bài này, người học sinh đạt được các yêu cầu sau:
- Trình bày được nguyên lý làm việc chung của một hệ thống điều khiển đèn
giao thông, giải thích được các lệnh dùng trong chương trình điều khiển.
- Viết được chương trình điều khiển đèn giao thơng, hệ thống hoạt động đúng
yêu cầu. Kết nối phần cứng đúng.
- Đảm bảo an toàn lao động, trật tự, vệ sinh nơi làm việc.
A. PHẦN LÝ THUYẾT:
1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Trong phạm vi bài học, ta không xét đến các giao lộ có phân luồng giao thơng
phức tạp. Hoạt động của hệ thống đèn giao thông đơn giản tại 1 giao lộ có nguyên lý
chung như sau:
- Các đèn trên các cột đối diện (nằng trên cùng 1 đường) có cùng thời gian sáng
tắt.
- Đèn đỏ trên đường này có thời gian sáng bằng tổng thời gian sáng của đèn xanh
và đèn vàng trên đường kia. Có thể minh họa bằng giản đồng xung như sau:

Xanh 1
Vàng 1
Đỏ 1
Xanh 2
Vàng 2
Đỏ 2

2. Các lệnh dùng trong chương trình:
- Lệnh vào: dùng làm các lệnh khởi động và dừng.
- Lệnh ra: dùng để xuất ngỏ ra.
- Bit nhớ trung gian.
- Timer: định thời gian sáng của đèn.
3. Kết nối và vận hành hệ thống:
* Kết nối các ngỏ vào:
- Ngỏ vào khởi động hệ thống: Kết nối nút nhấn “ON”.
- Ngỏ vào dừng hệ thống: Kết nối nút nhấn “OFF”.
Trang 22


* Kết nối các ngỏ ra:
- Các ngỏ ra CPU được nối đến các rơle trung gian để đóng ngắt các công tắc tơ.
- Ngỏ ra mở rộng: kết nối trực tiếp đến nguồn 220V và công tắc tơ dùng để điều
khiển các đèn, ở đây ta chỉ mơ phịng 6 đèn, nếu cần lắp đầy đủ thì có các đèn sáng tắt
đồng thời nên được mắc song song từng đơi một.
B. PHẦN THỰC HÀNH
I. BÀI TẬP 1:
Viết chương trình điều khiển đèn giao thông tại 1 ngã tư theo yêu cầu sau:
- Đèn đỏ sáng 8s.
- Đèn vàng sáng 2s.
- Đèn xanh sáng 6s
- Nhấn “ON” để hệ thống hoạt động và nhấn “OFF” để dừng hệ thống.
1. Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch động lực:
L
N

Rơle 1

Rơle 2

Xanh 1

Vàng 1

Rơle 3

Đỏ 1

Rơle 4

Xanh 2

Rơle 5

Vàng 2

Rơle 6

Đỏ 2

2. Lập trình theo yêu cầu bài tập:
- Mở chương trình, khởi tạo project.
- Thiết lập phần cứng:
+ Khai báo CPU, thiết lập địa chỉ các ngỏ vào/ra CPU.
+ Khai báo các module mở rộng.
- Lập trình trên phần mềm.

Trang 23

3. Kiểm tra nguyên lý hoạt động:
- Chạy chương trình mô phỏng:
Nhấn “ON” (I0.1) hệ thống bắt đầu hoạt động, T0 và T1 đều được kích hoạt, Tuy
nhiên, T0 chưa có tác động, ngược lại T1 xuất hiện ngỏ ra nên đèn “XANH2” và
“DO1” sáng cùng lúc. Sau 6s, hết chu kỳ sáng của đèn “XANH2” thì T1 ngắt cho
“XANH2” và đóng cho “VANG2” sáng 2s. Sau 2s này thì “DO1” cũng hết chu ký
sáng nên T0 ngắt “DO1” và đóng cho “DO2” sáng. Tương tự như vậy thì đèn “DO2”,
“XANH1” và “VANG1” cũng có chu kỳ hoạt động tương tự. Tiếp điểm thường đóng
của Q0.5 được dùng để khống chế trong trường hợp đèn “DO2” đang sang mà nhấn
nhằm nút “ON” thì hệ thống sẽ hoạt động khơng đúng theo giản đồ xung trên.
- Hiệu chỉnh chương trình.
Trang 24