Luận văn Hệ thống điều khiển và giám sát từ xa Diesel tàu thủy

GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư

PH N I : T NG QUAN Ầ Ổ
I .1 Gi i pháp nghiên c u; ả ứ
- K thu t đi u khi n và truy n thông s đang đ c s d ng r t nhi uỹ ậ ề ể ề ố ượ ử ụ ấ ề
trên các h th ng t đ ng tàu th y.Ngày nay cùng v i s phát tri n khôngệ ố ự ộ ủ ớ ự ể
ng ng c a t đ ng hóa thì v n đ t đ ng hóa trên tàu th y ngày càngừ ủ ự ộ ấ ề ự ộ ủ
đ c quan tâm và ng d ng r ng rãi. Vi c ng d ng k thu t đi u khi nượ ứ ụ ộ ệ ứ ụ ỹ ậ ề ể
trên đ i v i h th ng đi u khi n t xa diesel tàu th y hi n nay b ngố ớ ệ ố ề ể ừ ủ ệ ằ
ch ng trình PLC l i ngày càng ph bi n và phát tri n nh nh ng uươ ạ ổ ế ể ờ ữ ư
đi m c a nó.ể ủ
- Nh ng tàu th y đóng m i trong nh ng năm cu i th k 20 cho đ n nayữ ủ ớ ữ ố ế ỷ ế
đã đ c l p đ t r t nhi u các h th ng đo l ng,ki m tra ,giám sát ,đi uượ ắ ặ ấ ề ệ ố ườ ể ề
khi n t đ ng …v i k thu t đi u khi n và truy n thông s . Các hể ự ộ ớ ỹ ậ ề ể ề ố ệ
th ng s d ng k thu t đi u khi n này nh h th ng lái t đ ng,hố ử ụ ỹ ậ ề ể ư ệ ố ự ộ ệ
th ng t đ ng ki m tra, h th ng đi u khi n t xa diesel tàu th y đã đ tố ự ộ ể ệ ố ề ể ừ ủ ạ
đ c nhi u tính năng và ch t l ng v t tr i . Trong gi i h n đ án t tượ ề ấ ượ ượ ộ ớ ạ ồ ố
nghi p chúng em xin đ c p đ n gi i pháp k thu t trên trong đi u khi nệ ề ậ ế ả ỹ ậ ề ể
và giám sát t xa diesel tàu th y.ừ ủ
● Tàu th y s d ng diesel v i 2 m c đích chính : ủ ử ụ ớ ụ
+ Dùng diesel đ lai máy phát đi n nh m phát ra năng l ng đi n ph c vể ệ ằ ượ ệ ụ ụ
cho h th ng các ph t i trên tàu Diesel ệ ố ụ ả
+ Dùng Diesel đ lai chân v t ph c v cho đi u đ ng và hành trình tàu.ể ị ụ ụ ề ộ
Do đó h th ng đi u khi n Diesel cũng đ c nghiên c u cho 2 lo iệ ố ề ể ượ ứ ạ
đ i t ng trên . Đi u khi n t xa và t đ ng hóa 2 h th ng này đòi h iố ượ ề ể ừ ự ộ ệ ố ỏ
ngày càng cao và càng c n thi t áp d ng các k thu t m i. Tr c đây khiầ ế ụ ỹ ậ ớ ướ
các công c đi u khi n phát tri n ch a cao thì các h đi u khi n t xa vàụ ề ể ể ư ệ ề ể ừ
t đ ng hóa g p r t nhi u khó khăn ,k t c u c a h th ng ph c t p màự ộ ặ ấ ề ế ấ ủ ệ ố ứ ạ
ch t l ng đi u khi n r t h n ch . M c dù đi u khi n t xa diesel tàuấ ượ ề ể ấ ạ ế ặ ề ể ừ
th y đ c nghiên c u t năm 1964,đ a vào ng d ng vào nh ng nămủ ượ ứ ừ ư ứ ụ ữ

1968-1969 nh ng ph i đ n nh ng năm 80 khi k thu t vi đi n t phátư ả ế ữ ỹ ậ ệ ử
tri n m nh m thì các h th ng t đ ng và đi u khi n t xa m i phát huyể ạ ẽ ệ ố ự ộ ề ể ừ ớ
đ c u th c a mình. H th ng đi u khi n t xa Diesel đ c th c hi nượ ư ế ủ ệ ố ề ể ừ ượ ự ệ
ch y u các ch c năng sau:ủ ế ứ
- 1 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
 Kh i đ ngở ộ
 D ng ( bình th ng và s c )ừ ườ ự ố
 T đ ng b o v và giám sátự ộ ả ệ
Tuy nhiên đ i v i các h th ng t đ ng hóa cao thì ngoài ch c năng trênố ớ ệ ố ự ộ ứ
chúng còn hàng lo t các ch c năng t đ ng khác nh : t đ ng kh iạ ứ ự ộ ư ự ộ ở
đ ng,t đ ng đ m s l n kh i đ ng,t đ ng kh i đ ng l i trong vòng 10ộ ự ộ ế ố ầ ở ộ ự ộ ở ộ ạ
s n u kh i đ ng không thành công.ế ở ộ
H th ng đi u khi n t xa máy chính th c hi n các ch c năng sau:ệ ố ề ể ừ ự ệ ứ
 Hâm máy
 Kh i đ ngở ộ
 D ng ( bình th ng và s c )ừ ườ ự ố
 Đ o chi u quay ả ề
 Đi u ch nh t c đề ỉ ố ộ
 Đóng m ly h pở ợ
 T đ ng b o v và giám sátự ộ ả ệ
Tùy vào t ng h th ng c th mà các ch c năng trên có th s d ng vàừ ệ ố ụ ể ứ ể ử ụ
m c đ cao hay th p.ứ ộ ấ
Ví d nh : Diesel ch y d u nh thì không s d ng ch c năng hâm máyụ ư ạ ầ ẹ ử ụ ứ
hay k t c u Diesel – chân v t không có li h p thì không s d ng ch c năngế ấ ị ợ ử ụ ứ
đóng m li h p. Ngoài ra có th t đ ng đi u khi n t xa Diesel hay ch làở ợ ể ự ộ ề ể ừ ỉ
đi u khi n t xa Diesel ( ph thu c vào c u trúc h th ng có ph n h iề ể ừ ụ ộ ấ ệ ố ả ồ
hay không).
So v i các h đi u khi n t xa Diesel thu c các th h contacto relay hayớ ệ ề ể ừ ộ ế ệ

đi n khí ,các h đi u khi n th h s có nhi u u đi m:ệ ệ ề ể ế ệ ố ề ư ể
+ H th ng g n nhệ ố ọ ẹ
+ Dung l ng đi u khi n và giám sát l n h nượ ề ể ớ ơ
+ M c đ k t h p v i h th ng t đ ng hóa t ng h p tr m phát ho c tứ ộ ế ợ ớ ệ ố ự ộ ổ ợ ạ ặ ự
đ ng hóa bu ng máy t t h n.ộ ồ ố ơ
+ Có th ghép n i chu n d dàng v i các máy tính giám sát m c cao h nể ố ẩ ễ ớ ứ ơ
nh m c đi u hành con tàu ,m ng công ty ,m ng internet ư ứ ề ạ ạ
Tuy nhiên đ i v i n c ta c n quan tâm t i m y v n đ sau:ố ớ ướ ầ ớ ấ ấ ề
- Xu th hi n nay trên th gi i s d ng các ký thu t đi u khi n vàế ệ ế ớ ử ụ ậ ề ể
truy n thông s là t t y u do đó nghiên c u ng d ng k thu t đi uề ố ấ ế ứ ứ ụ ỹ ậ ề
khi n này là h t s c c n thi t .ể ế ứ ầ ế
- C n nghiên c u ch t o thành các s n ph m công nghi p nh m n iầ ứ ế ạ ả ẩ ệ ằ ộ
đ a hóa các thi t b cho ngành đóng tàu ,đ c bi t chú tr ng ch t l ngị ế ị ặ ệ ọ ấ ượ
- 2 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
,công ngh và giá thành mà ch nghiên c u v lý thuy t ,th c nghi mệ ỉ ứ ề ế ự ệ
nh hi n nay ư ệ
- C p nh t ki n th c cho sinh viên cũng nh các s quan thuy n viênậ ậ ế ứ ư ỹ ề
đang công tác đ khai thác đ các ch c năng c a h th ng s d ngể ủ ứ ủ ệ ố ử ụ
công ngh đi u khi n m i này.ệ ề ể ớ
● V i m c đích áp d ng công ngh m i này nh m n i đ a hóa thi t b tàuớ ụ ụ ệ ớ ằ ộ ị ế ị
th y các b môn thu c khoa đi n_đi n t vi n thông đang ti n hànhủ ộ ộ ệ ệ ử ễ ế
nghiên c u ,thi t k và s n su t th nghi m các h th ng t đ ng tàuứ ế ế ả ấ ử ệ ệ ố ự ộ
th y . M t s đ tài nghiên c u nghiên c u đã và đang đ c ng d ngủ ộ ố ề ứ ứ ượ ứ ụ
trên tàu th y nh : T đ ng hóa tr m phát đi n tàu th y b ng PLC,hủ ư ự ộ ạ ệ ủ ằ ệ
th ng tay chuông truy n l nh, h th ng còi ,đèn s ng mù…và hàng lo tố ề ệ ệ ố ươ ạ
các nghiên c u c i hoán,s a ch a các h th ng đi u khi n,truy n thôngứ ả ử ữ ệ ố ề ể ề
s trên các ph ng ti n th y và các nhà máy xi nghi p.ố ươ ệ ủ ệ
I.2 Các k t qu tr c đó: ế ả ướ

1 : Đi u khi n t xa Diesel b ng vi c dùng th y l c,khí,đi n ho cề ể ừ ằ ệ ủ ự ệ ặ
t ng h pổ ợ
- Trên các tàu bi n, vi c trang b nh ng thi t b đi u khi n t xa choể ệ ị ữ ế ị ề ể ừ
bu ng máy là r t c n thi t, nh m khai thác con tàu an toàn, đ t hi u quồ ấ ầ ế ằ ạ ệ ả
cao. H th ng t đ ng đi u khi n máy chính là m t trong nh ng h th ngệ ố ự ộ ề ể ộ ữ ệ ố
quan tr ng.ọ
- H th ng t đ ng đi u khi n t xa là h th ng cho phép t đ ng đi uệ ố ự ộ ề ể ừ ệ ố ự ộ ề
khi n đ ng c máy chính tàu th y b ng m t c c u đi u khi n (tay đi uể ộ ơ ủ ằ ộ ơ ấ ề ể ề
khi n) đ kh i đ ng, đ o chi u, d ng, thay đ i t c đ đ ng c . Ta có thể ể ở ộ ả ề ừ ổ ố ộ ộ ơ ể
đ a tay đi u khi n t b t kỳ m t v trí ban đ u t i m t v trí c n thi tư ề ể ừ ấ ộ ị ầ ớ ộ ị ầ ế
không c n d ng v trí trung gian. M i thao tác trung gian đ đ a đ ngầ ừ ở ị ọ ể ư ộ
c ho t đ ng ch đ c n thi t mà đ u đ c th c hi n t đ ng theoơ ạ ộ ở ế ộ ầ ế ề ượ ự ệ ự ộ
m t ch ng trình s n trong h th ng.ộ ươ ẵ ệ ố
- C n phân bi t t đ ng đi u khi n t xa v i đi u khi n t xa. H th ngầ ệ ự ộ ề ể ừ ớ ề ể ừ ệ ố
đi u khi n t xa là h th ng đi u khi n đ ng c diesel (TĐĐKTXĐ)ề ể ừ ệ ố ề ể ộ ơ
đ c phân lo i theo d ng năng l ng ph , ng d ng trong h th ng:ượ ạ ạ ượ ụ ứ ụ ệ ố
đi n, th y l c, khí đ ng l c và h n h p. các h th ng TĐĐKTXĐ hi nệ ủ ự ộ ự ỗ ợ Ở ệ ố ệ
đ i các ph n t logic, ng i ta th ng dùng các ph n t đi n (r -le, đi nạ ầ ử ườ ườ ầ ử ệ ơ ệ
t , vi x lý) và ph n t khí. Ví d , h th ng đi n khí, ph n t logic làử ử ầ ử ụ ệ ố ệ ầ ử
đi n, ph n t th c hi n là khí; h th ng th y khí có các ph n t logic làệ ầ ử ự ệ ở ệ ố ủ ầ ử
khí, ph n t th c hi n là th y l c hay là các c c u truy n đ ng b ng cầ ử ự ệ ủ ự ơ ấ ề ộ ằ ơ
khí. Vi c ng d ng TĐĐKTXĐ lên tàu th y mang l i nh ng l i ích vệ ứ ụ ủ ạ ữ ợ ề
- 3 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
kinh t và khai thác:ế
- ng d ng TĐĐKTXĐ cho phép gi m s l ng thuy n viên trên tàu. VíỨ ụ ả ố ượ ề
d , tàu có công su t máy chính 4.500-10.000 HP khi không đ c t đ ngụ ấ ượ ự ộ
hóa, s l ng thuy n viên bu ng máy là 9, còn khi đ c t đ ng hóa vàố ượ ề ở ồ ượ ự ộ
trang b TĐĐKTXĐ s thuy n viên là 5.ị ố ề

- S quan đi u khi n có th đi u khi n tr c ti p đ ng c , rút ng n th iỹ ề ể ể ề ể ự ế ộ ơ ắ ờ
gian th c hi n l nh.ự ệ ệ
- Th c hi n d t khoát, chính xác, n đ nh. H th ng đ m b o th c hi nự ệ ứ ổ ị ệ ố ả ả ự ệ
nh ng l nh nh nhau trong đi u ki n khác nhau v i cùng m t kho ng th iữ ệ ư ề ệ ớ ộ ả ờ
gian nh nhau.ư
- C i thi n ch đ đi u đ ng c a tàu.ả ệ ế ộ ề ộ ủ
- Đ m b o h th ng luôn s n sàng ho t đ ng và không ph i qua các khâuả ả ệ ố ẵ ạ ộ ả
trung gian.
- C i thi n đ c đi u ki n đi u khi n, ch đ ho t đ ng c a đ ng c ,ả ệ ượ ề ệ ề ể ế ộ ạ ộ ủ ộ ơ
chăm sóc b o d ng d dàng h n. H th ng đ m b o làm vi c theoả ưỡ ễ ơ ệ ố ả ả ệ
ch ng trình quá trình quá đ , t i u hóa quá trình ch u t i, tr ng tháiươ ở ộ ố ư ị ả ạ
nhi t, tiêu hao nhiên li u ch đ tĩnh, đ ng th i b o v đ ng c kh iệ ệ ở ế ộ ồ ờ ả ệ ộ ơ ỏ
quá t i, không ho t đ ng vùng t c đ t i h n, c khi l nh đi u khi nả ạ ộ ở ố ộ ớ ạ ả ệ ề ể
không
- Cho phép đ t các tr đi u khi n và t p trung các khí c ki m tra m tặ ụ ề ể ậ ụ ể ở ộ
trong nh ng tr đó đ ki m tra các máy móc bu ng máy, c th t iữ ụ ể ể ở ồ ụ ể ạ
tr m đi u khi n trung tâm (TĐKTT). Nh ng ích l i và hi u qu c a vi cạ ề ể ữ ợ ệ ả ủ ệ
trang b các h th ng TĐĐKTXĐ trên tàu th y có tr ng t i l n ph thu cị ệ ố ủ ọ ả ớ ụ ộ
m t s y u t , đ c bi t ph thu c m c đ t đ ng hóa c a bu ng máy.ộ ố ế ố ặ ệ ụ ộ ứ ộ ự ộ ủ ồ
Khi trang b h th ng TĐĐKTXĐ mà m c đ t đ ng hóa các máy mócị ệ ố ứ ộ ự ộ
khác bu ng máy không t ng x ng s không mang l i hi u qu kinh t ,ở ồ ươ ứ ẽ ạ ệ ả ế
mà ch c i thi n đi u ki n lao đ ng c a thuy n viên và quá trình quá đỉ ả ệ ề ệ ộ ủ ề ộ
c a đ ng c . Th i gian đi u đ ng (h th ng TĐĐKTXĐ ch y u ho tủ ộ ơ ờ ề ộ ệ ố ủ ế ạ
đ ng ch đ đi u đ ng) trên các tàu v n t i vi n d ng chi m 1% t ngộ ở ế ộ ề ộ ậ ả ễ ươ ế ổ
s th i gian ho t đ ng c a đ ng c . Đ i v i tàu ch y c n h i, th i gianố ờ ạ ộ ủ ộ ơ ố ớ ạ ậ ả ờ
đi u đ ng l n h n m t s l n (kho ng 3%). Tuy th i gian đi u đ ngề ộ ớ ơ ộ ố ầ ả ờ ề ộ
không l n nh ng ch đ đi u đ ng vô cùng ph c t p và n ng n đ i v iớ ư ế ộ ề ộ ứ ạ ặ ề ố ớ
đ ng c diesel.ộ ơ
H th ng TĐĐKTXĐ không nh ng là mong mu n mà r t c n thi t choệ ố ữ ố ấ ầ ế
vi c t đ ng hóa t ng h p toàn b bu ng máy mà không c n ng i đi uệ ự ộ ổ ợ ộ ồ ầ ườ ề

khi n b ng tay đ i v i các thi t b máy móc bu ng máy su t ngày đêm.ể ằ ố ớ ế ị ở ồ ố
- Th c t thi t k và khai thác các h th ng TĐĐKTXĐ cho ta th y, đự ế ế ế ệ ố ấ ể
đ m b o h th ng đ t k t qu t t nh t có thu t toán đ y đ , hoàn ch nh,ả ả ệ ố ạ ế ả ố ấ ậ ầ ủ ỉ
h th ng t ng đ i đ n gi n, tin c y, c n ph i s d ng 3 d ng năngệ ố ươ ố ơ ả ậ ầ ả ử ụ ạ
- 4 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
l ng: đi n, khí và th y l c. Ph n logic s d ng các ph n t đi n, đi nượ ệ ủ ự ầ ử ụ ầ ử ệ ệ
t hay khí, còn ph n truy n tín hi u đi u khi n dùng các ph n t đi n,ử ầ ề ệ ề ể ầ ử ệ
khí, có nh ng tr ng h p riêng bi t dùng h truy n c khí. M ch c mữ ườ ợ ệ ệ ề ơ ạ ả
bi n h ng quay và vòng quay tr c khu u đ ng c dùng ph n t đi n.ế ướ ụ ỷ ộ ơ ầ ử ệ
Thi t b th c hi n (k c khóa liên đ ng) trong m ch đi u khi n truy nế ị ự ệ ể ả ộ ạ ề ể ề
nhiên li u dùng ph n t đi n hay ph n t khí.ệ ầ ử ệ ầ ử
- S d ng nhi u d ng năng l ng vào h th ng cho phép ta t n d ngử ụ ề ạ ượ ệ ố ậ ụ
đ c u đi m c a m i d ng năng l ng, đ ng th i h n ch đ c nh cượ ư ể ủ ỗ ạ ượ ồ ờ ạ ế ượ ượ
đi m c a chúng. Đ i v i h th ng, ta có th dùng đi n có đi n áp khácể ủ ố ớ ệ ố ể ệ ệ
nhau, nh ng đ i v i h th ng khí có th s d ng khí có áp su t 1-ư ố ớ ệ ố ể ử ụ ấ
30kG/cm2, đ i v i th y l c s d ng d u có áp l c 4-ố ớ ủ ự ử ụ ầ ự
6kG/cm­­­2. S d ng ph n t đi n trong h th ngử ụ ầ ử ệ ệ ố
TĐĐKTXĐ có nh ng u đi m:ữ ư ể
+ Cho phép không h n ch kho ng cách gi a tr đi u khi n t xa và đ ngạ ế ả ữ ụ ề ể ừ ộ
c .ơ
+ Có th t o các tr đi u khi n song song v i s l ng và v trí b t kỳể ạ ụ ề ể ớ ố ượ ị ấ
theo ý mu n.ố
+ D dàng th c hi n t i u hóa và ch ng trình hóa quá trình đi u khi nễ ự ệ ố ư ươ ề ể
b ng máy tính.ằ
+ M ch logic b ng các ph n t đi n linh ho t h n ph n t logic khí, dạ ằ ầ ử ệ ạ ơ ầ ử ễ
thay đ i và hoàn thi n đ th a mãn các yêu c u khai thác mà không c nổ ệ ể ỏ ầ ầ
làm l i nhi u.ạ ề
+ S d ng ph n t khí cho phép l p đ t m t ph n h th ng tr c ti p lênử ụ ầ ử ắ ặ ộ ầ ệ ố ự ế

đ ng c , ch y u các ph n t th c hi n kh i đ ng đ o chi u. Ta có thộ ơ ủ ế ầ ử ự ệ ở ộ ả ề ể
s d ng ngu n khí nén có áp su t 6-8kG/cm2.ử ụ ồ ấ
+ Ngu n khí nén 30kG/cm2 dùng đ kh i đ ng, đ o chi u đ ng cồ ể ở ộ ả ề ộ ơ
th ng không n đ nh và thay đ i đ t ng t khi c ng đ ho t đ ng c aườ ổ ị ổ ộ ộ ườ ộ ạ ộ ủ
h th ng cao. S dao đ ng áp khí làm thay đ i đ c tính đ ng c a ph n tệ ố ự ộ ổ ặ ộ ủ ầ ử
khí và ho t đ ng không n đ nh, cho nên th ng không dùng khí v i ápạ ộ ổ ị ườ ớ
su t 30kG/cm2 đ i v i ph n t khí liên t c.ấ ố ớ ầ ử ụ
+ Ngu n khí v i áp su t 1-2kG/cm2 th ng dùng đ i v i nh ng ph n tồ ớ ấ ườ ố ớ ữ ầ ử
chu n b c n th n, ph i s ch, khô, gi cho áp su t c a vào đúng b ngẩ ị ẩ ậ ả ạ ữ ấ ở ử ằ
giá tr c n thi t. H th ng chu n b ngu n khí nén này r t ph c t p, t nị ầ ế ệ ố ẩ ị ồ ấ ứ ạ ổ
hao l n vì ph i gi m áp 25-30kG/cm2 xu ng 1-2kG/cm2. B i v y, ng iớ ả ả ố ở ậ ườ
ta th ng dùng ngu n khí nén v i áp su t 6-8kG/cm2 đ tránh và h n chườ ồ ớ ấ ể ạ ế
nh ng nh c đi m trên.ữ ượ ể
S d ng th y l c khi c n t o l c l n truy n đ ng các c c u n m trênử ụ ủ ự ầ ạ ự ớ ề ộ ơ ấ ằ
đ ng c . Ph n t th y l c có tr ng l ng kích th c nh , tác đ ngộ ơ ầ ử ủ ự ọ ượ ướ ỏ ộ
nhanh, ngu n d u có th dùng chung ngu n d u c a đ ng c mà khôngồ ầ ể ồ ầ ủ ộ ơ
- 5 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
c n t o ngu n d u riêng. ầ ạ ồ ầ
● H ng gi i quy t ướ ả ế
Qua phân tích trên ta th y, vi c l a ch n h p lý các ph n t h th ngấ ệ ự ọ ợ ầ ử ệ ố
ph thu c nhi u y u t nh ch c năng c a ph n t , đ tác đ ng nhanh,ụ ộ ề ế ố ư ứ ủ ầ ử ộ ộ
đ chính xác, đ n đ nh, đ tin c y, d dàng khi b o qu n s a ch a, g nộ ộ ổ ị ộ ậ ễ ả ả ử ữ ầ
các ngu n năng l ng, đáp ng m c đ c a công nghi p, tính v n năng,ồ ượ ứ ứ ộ ủ ệ ạ
có th t đ ng hóa t ng h p bu ng máy.ể ự ộ ổ ợ ồ
- Ngày nay v i s phát tri n v t b c c a khoa h c kĩ thu t thì đi uớ ự ể ượ ậ ủ ọ ậ ề
khi n t xa Diesel cũng có m t b c ti n m i đó chính là s d ngể ừ ộ ướ ế ớ ử ụ
ch ng trình PLC vào ch ng trình đi u khi n t xa Diesel. s d ng PLCươ ươ ề ể ừ ử ụ
trong đi u khi n đã có nh ng k t qu ti n b rõ r t trong lĩnh v c tề ể ữ ế ả ế ộ ệ ự ự

đ ng hóa tàu th y.ộ ủ
- Vì v y ng d ng ch ng trình PLC vào đi u khi n ,ki m tra ,giám sátậ ứ ụ ươ ề ể ể
và b o v t xa Diesel đã đ c phát tri n r ng rãi. Trong đ tài này chúngả ệ ừ ượ ể ộ ề
em đã th c hi n vi c dùng PLC vào trong quá trình đi u khi n,b o vự ệ ệ ề ể ả ệ
Diesel.chi ti t đ tài s đ c trình bày các ph n ti p theo.ế ề ẽ ượ ở ầ ế
I.3 Đi u khi n t xa Diesel b ng ch ng trình PLC :ề ể ừ ằ ươ
- Các đi u ki n kh i đ ng, tăng t c ,gi m t c,đ o chi u,d ng máy,hề ệ ở ộ ố ả ố ả ề ừ ệ
th ng t đ ng ki m tra giám sát và b o v cũng nh báo đ ng đ uố ự ộ ể ả ệ ư ộ ề
đ c t đ ng b i m t h đi u khi n trung tâm PLC. B ng vi c l pượ ự ộ ở ộ ệ ề ể ằ ệ ậ
trình trên ph n m m thì t t c các quá trình đi u khi n đ u đ c xầ ề ấ ả ề ể ề ượ ử
lý và xu t l nh đi u khi n hi n th m t cách chính xác,linh ho tấ ệ ề ể ể ị ộ ạ
,nhanh chóng. Vì v y t đ ng hóa trên tàu th y b ng PLC ngày càngậ ự ộ ủ ằ
t ra u vi t và là s l a ch n sáng su t c a ngành t đ ng hóa tàuỏ ư ệ ự ự ọ ố ủ ự ộ
th y.ủ
PH N II: C S LÝ THUY TẦ Ơ Ở Ế
II.1 C s lý thuy t v PLC S7-200.ơ ở ế ề
Trong các h th ng s n xu t,trong các thi t b t đ ng ,h th ng đi uệ ố ả ấ ế ị ự ộ ệ ố ề
khi n đóng vai trò đi u ph i toàn b các ho t đ ng c a máy móc,thi t b .ể ề ố ộ ạ ộ ủ ế ị
Các h th ng máy móc và thi t b s n xu t th ng r t ph c t p ,có r tệ ố ế ị ả ấ ườ ấ ứ ạ ấ
nhi u đ i l ng v t lý ph i đi u khi n đ có th ho t đ ng đ ng bề ạ ượ ậ ả ề ể ể ể ạ ộ ồ ộ
ho c theo m t trình t công ngh nh t đ nh nh m t o ra m t s n ph mặ ộ ự ệ ấ ị ằ ạ ộ ả ẩ
mong mu n .T ng đ i l ng v t lý đ n l có th đ c di u khi n b ngố ừ ạ ượ ậ ơ ẻ ẻ ượ ề ể ằ
- 6 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
m t m ch đi u khi n c s d ng t ng t hay gián đo n. Đi u khi nộ ạ ề ể ơ ở ạ ươ ự ạ ề ể
nhi u đ i l ng v t lý. đ ng th i chúng ta không th dùng m ch đi uề ạ ượ ậ ồ ờ ể ạ ề
khi n t ng t mà ph i s d ng h th ng đi u khi n logic.Tr c đây cácể ươ ự ả ử ụ ệ ố ề ể ướ
h th ng đi u khi n logic đ c s d ng h th ng logic role. Nh s phátệ ố ề ể ượ ử ụ ệ ố ờ ự
tri n nhanh chóng c a k thu t đi n t ,các thi t b logic kh l p trìnhể ủ ỹ ậ ệ ử ế ị ả ậ

PLC đã xu t hi n vào năm 1969 thay th các h th ng đi u khi n role.ấ ệ ế ệ ố ề ể
Càng ngày PLC cũng tr nên hoàn thi n và đa năng.Các PLC ngày nayở ệ
không nh ng có kh năng thay th hoàn toàn các thi t b logic c điên màữ ả ế ế ị ổ
còn có kh năng thay th thi t b đi u khi n t ng t . Các PLC đ c sả ế ế ị ề ể ươ ự ượ ử
d ng r ng rãi trong công nghi p.ụ ộ ệ
Ch c năng c a PLC là ki m tra tr ng thái c a các đ u vào và đi u khi nứ ủ ể ạ ủ ầ ề ể
các quá trình ho c các h th ng máy móc thông qua tín hi u trên chính đ uặ ệ ố ệ ầ
ra c a PLC . T h p logic c a các đ u vào đ t o ra m t hay nhi u tínủ ổ ợ ủ ầ ể ạ ộ ề
hi u ra đ c g i là đi u khi n logic.Các t h p logic th ng đ c th cệ ượ ọ ề ể ổ ợ ườ ượ ự
hi n theo trình t đi u khi n hay còn g i là ch ng trình đi uệ ự ề ể ọ ươ ề
khi n.Ch ng trình đ c l u trong b nh c a PLC b ng cách l p trìnhể ươ ượ ư ộ ớ ủ ằ ậ
b ng thi t b c m tay n i tr c ti p v i PLC ho c l p trình trong trên máyằ ế ị ầ ố ự ế ớ ặ ậ
tính nh các ph n m m chuyên d ng và truy n v i PLC qua m ng hayờ ầ ề ụ ề ớ ạ
cap truy n d li u. B x lí tín hi u ,th ng là các b vi x lí t c đề ữ ệ ộ ử ệ ườ ộ ử ố ộ
cao ,th c hi n ch ng trình đi u khi n theo chu kỳ. Kho ng th i gianự ệ ươ ề ể ả ờ
th c hi n m t chu trình đi u khi n t lúc ki m tra các tín hi u vào ,th cự ệ ộ ề ể ừ ể ệ ự
hi n các phép tính logic ho c đ i s đ có đ c tín hi u đi u khi n ,choệ ặ ạ ố ể ượ ệ ề ể
đ n khi phát tín hi u vào,cho đ n khi phát tín hi u ra đ c g i là chu kỳế ệ ế ệ ượ ọ
th i gian quét.ờ
II.2 L ch s phát tri n c a PLCị ử ể ủ
Vào kho ng năm 1968,các nhà s n xu t ô tô đã đ a ra yêu c u k thu tả ả ấ ư ầ ỹ ậ
đ u tiên cho thi t b đi u khi n logic kh trình . M c đích thay th choầ ế ị ề ể ả ụ ế
các t đi u khi n c ng k nh,tiêu th đi n năng và th ng xuyên ph iủ ề ể ồ ề ụ ệ ườ ả
thay th các role do h ng cu n hút hay gãy các thanh lo xo ti p đi m. M cế ỏ ộ ế ể ụ
đích th 2 là t o ra m t thi t b đi u khi n có tính linh ho t trong vi cứ ạ ộ ế ị ề ể ạ ệ
thay đ i ch ng trình đi u khi n.Các yêu c u k thu t này chính là c sổ ươ ề ể ầ ỹ ậ ơ ở
c a các máy tính ,công nghi p. u đi m chính c a nó là s l p trình dủ ệ Ư ể ủ ự ậ ễ
dàng b i các k thu t viên và k s s n xu t . V i thi t b đi u khi n khở ỹ ậ ỹ ư ả ấ ớ ế ị ề ể ả
l p trình ,ng i ta có th gi m th i gian d ng trong s n xu t .M t sậ ườ ể ả ờ ừ ả ấ ộ ố
nh s n xu t thi t b đi u khi n trên c s máy tính đã s n xu t ra cácư ả ấ ế ị ề ể ơ ở ả ấ

thi t b đi u khi n kh l p trình chính là PLC.ế ị ề ể ả ậ
Nh ng PLC đ u tiên đ c ng d ng trong công nghi p ô tô vào nămữ ầ ượ ứ ụ ệ
1969 đã đem l i u vi t h n h n các h th ng đi u khi n trên c s role.ạ ư ệ ơ ẳ ệ ố ề ể ơ ở
Các thi t b này đ c l p trình d dàng,không chi m nhi u không gianế ị ượ ậ ễ ế ề
- 7 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
trong các x ng s n xu t và có đ tin c y cao h n h n các h th ng role .ưở ả ấ ộ ậ ơ ẳ ệ ố
Các ng d ng c a PLC nhanh chóng m r ng ra t t c các ngành côngứ ụ ủ ở ộ ấ ả
nghi p san xu t khác.ệ ấ
Hai đ c đi m chính d n đ n s thành công c a PLC đó chính là đ tinặ ể ẫ ế ự ủ ộ
cây cao và kh năng l p trình d dàng. Đ tin c y c a PLC đ c đ mả ậ ễ ộ ậ ủ ượ ả
b o b i các m ch vào ra đ c thi t k đ m b o ch ng nhi u ,ch u đ cả ở ạ ượ ế ế ả ả ố ễ ị ượ
m,ch u đ c d u,b i ,nhi t đ cao. Các m ch vào ra đ c thi t k đ mẩ ị ượ ầ ụ ệ ộ ạ ượ ế ế ả
b o b i các m ch bán d n đ c thi t k thích ng v i môi tr ng côngả ở ạ ẫ ượ ế ế ứ ớ ườ
nghi p. ệ
Khi các vi x lí đ c đ a vào s d ng trong nh ng năm 1974-1975 ,cácử ượ ư ử ụ ữ
kh năng c b n c a PLC đ c m r ng và hoàn thi n h n.Các PLC cóả ơ ả ủ ượ ở ộ ệ ơ
trang b vi x lí có kh năng th c hi n các tính toán x lí s ,tín hi u ph cị ử ả ự ệ ử ố ệ ứ
t p , đi u này làm tăng kh năng ng d ng c a PLC cho các h th ngạ ề ả ứ ụ ủ ệ ố
đi u khi n ph c t p. Các PLC không ch d ng l i ch là các thi t bề ể ứ ạ ỉ ừ ạ ở ỗ ế ị
đi u khi n logic mà nó còn có kh năng thay th c các thi t b đi uề ể ả ế ả ế ị ề
khi n t ng t . Và cu i nh ng năm 70 vi c truy n d li u đã tr nên dể ươ ự ố ữ ệ ề ữ ệ ở ễ
dàng nh s phát tri n nh y v t c a công nghi p đi n t . Thi t b đi uờ ự ể ả ọ ủ ệ ệ ử ế ị ề
khi n kh l p trình PLC chính là các máy công nghi p dùng cho m c đíchể ả ậ ệ ụ
đi u khi n máy ,đi u khi n các ng d ng công nghi p thay th cho cácề ể ề ể ứ ụ ệ ế
thi t b “c ng “ nh role ,cu n hút và các ti p đi m.ế ị ứ ư ộ ế ể
Ngày nay chúng ta có th th y PLC trong h ng nghìn ng d ng côngể ấ ầ ứ ụ
nghi p.Chúng đ c s d ng trong công nghi p hóa ch t ,công ng chệ ượ ử ụ ệ ấ ệ ế
bi n d u,công nghi p th c ph m,công nghi p c khí, công nghi p ,x líế ầ ệ ự ẩ ệ ơ ệ ử

n c và ch t th i ,công nghi p d c ph m,công nghi p d t may,nh máyướ ấ ả ệ ượ ẩ ệ ệ ư
đi n h t nhân ,trong công nghi p khai khoáng,trong giao thông v n t iệ ạ ệ ậ ả
,trong quân s ,trong các h th ng đ m b o an toàn…Các PLC có thự ệ ố ả ả ể
đ c k t n i v i các máy tính đ truy n ,thu th p vùng và l u tr s li uượ ế ố ớ ể ề ậ ư ữ ố ệ
bao g m c quá trình đi u khi n b ng th ng kê ,quá trình đ m b o ch tồ ả ề ể ằ ố ả ả ấ
l ng ,chu n đoán s c tr c tuy n ,thay đ i ch ng trình đi u khi n tượ ẩ ự ố ự ế ổ ươ ề ể ừ
xa . Ngoài ra PLC còn đ c dùng trong d ch v các văn phòng côngượ ị ụ
s ,trong h th ng qu n lý năng l ng nh m gi m giá thành và c i thi nở ệ ố ả ượ ằ ả ả ệ
môi tr ng đi u khi n dùng trong h th ng ph c v s n xu t.ườ ề ể ệ ố ụ ụ ả ấ
S ra đ i c a máy tính cá nhân PC trong nh ng năm 80 đã nâng cao đángự ờ ủ ữ
k tính năng và kh năng s d ng c a PLC tong đi u khi n máy vào quáể ả ử ụ ủ ề ể
trình s n xu t.Các PC giá thành không cao có th s d ng nh các thi t bả ấ ể ử ụ ư ế ị
l p trình và là giao di n gi a ng i v n hành và h th ng đi u khi n .ậ ệ ữ ườ ậ ệ ố ề ể
Nh s phát tri n c a các ph n m m đ h a cho máy tính cá nhân PC ,cácờ ự ể ủ ầ ề ồ ọ
PLC cũng đ c trang b giao di n đ h a đ có th mô ph ng ho c hi nượ ị ệ ồ ọ ể ể ỏ ặ ể
th các ho t đ ng c a t ng b ph n trong h th ng đi u khi n.Đi u nàyị ạ ộ ủ ừ ộ ậ ệ ố ề ể ề
- 8 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
có ý nghĩa đ c bi t quan tr ng đ i v i các máy CNC,vì nó t o cho ta khặ ệ ọ ố ớ ạ ả
năng mô ph ng tr c quá trình gia công ,nh m tránh các s c do l p trìnhỏ ướ ằ ự ố ậ
sai. Máy tính cá nhân PC và PLC đ u đ c s d ng r ng rãi trong hề ượ ử ụ ộ ệ
th ng đi u khi n s n xu t và c trong h th ng d ch v .ố ề ể ả ấ ả ệ ố ị ụ
PLC đ c s n xu t b i ni u hãng khác nhau trên th gi i . V nguyên líượ ả ấ ở ề ế ớ ề
ho t đ ng ,các PLC này có tính năng t ng t gi ng nhau , nh ng v l pạ ộ ươ ự ố ư ề ậ
trình s d ng thì chúng hoàn toàn khác nhau do thi t k khác nhau c aử ụ ế ế ủ
m i nhà s n xu t. PLC khác v i các máy tính là không có ngôn ng l pố ả ấ ớ ữ ậ
trình chung và không có h đi u hành. Khi đ c b t lên thì PLC ch ch yệ ề ượ ậ ỉ ạ
ch ng trình đi u khi n ghi trong b nh c a nó. PLC ngày nay đ c ngươ ề ể ộ ớ ủ ượ ứ
d ng ngày r ng rãi trong công nghi p s d ng công ngh t đ ng hóa.ụ ộ ệ ử ụ ệ ự ộ

Các thi t b đi u khi n PLC t o thêm s c m nh ,t c đ và tính linh ho tế ị ề ể ạ ứ ạ ố ộ ạ
cho các h th ng công nghi p . B ng s thay th các ph n t c đi nệ ố ệ ằ ự ế ầ ử ơ ệ
b ng PLC,quá trình đi u khi n tr nên nhanh h n, r h n , và quan tr ngằ ề ể ở ơ ẻ ơ ọ
nh t là hi u qu h n.ấ ệ ả ơ
II.3 u điêm c a PLCƯ ủ
- PLC là s l a ch n t t h n các h th ng role hay máy tính tiêu chu n doự ự ọ ố ơ ệ ố ẩ
m t s lí do sau :ộ ố
 T n ít không gian : M t PLC c n ít không gian h n m t máy tínhố ộ ầ ơ ộ
tiêu chu n hay t đi u khi n role đ th c hi n cùng m t ch c năng.ẩ ủ ề ể ể ự ệ ộ ứ
 Ti t ki m năng l ng : PLC tiêu th năng l ng m c r t th p ,ítế ệ ượ ụ ượ ở ứ ấ ấ
h n c các máy tính thông th ng.ơ ả ườ
 Giá thành th p : M t PLC giá t ng đ ng c 10 đ n 20 roleấ ộ ươ ươ ỡ ế
nh ng nó có kh năng thay th hàng trăm role.ư ả ế
 Kh năng thích ng v i môi tr ng công nghi p : các v c a PLCả ứ ớ ườ ệ ỏ ủ
đ c làm t các v t li u c ng ,có kh năng ch ng ch u đ c b iượ ừ ậ ệ ứ ả ố ị ượ ụ
b n ,d u m ,đ m,rung đ ng và nhi u. Các máy tính tiêu chu nẩ ầ ỡ ộ ẩ ộ ễ ẩ
không có kh năng này.ả
 Giao di n tr c ti p : Các máy tính tiêu chu n c n có m t h th ngệ ự ế ẩ ầ ộ ệ ố
ph c t p đ có th giao ti p v i môi tr ng công nghi p. Trong khiứ ạ ể ể ế ớ ườ ệ
đó các PLC có th giao di n tr c ti p nh các modul I/O.ể ệ ự ế ờ
 L p trình d dàng : Ph n l n các PLC s d ng ngôn ng l p trìnhậ ễ ầ ớ ử ụ ữ ậ
s đ thang t ng t nh s đ đ u c a các h th ng đi u khi nơ ồ ươ ư ư ơ ồ ấ ủ ệ ố ề ể
role thông th ng.ườ
 Tính linh ho t cao : ch ng trình đi u khi n PLC có th thay đ iạ ươ ề ể ể ổ
nhanh chóng và d dàng b ng cách n p l i ch ng trình đi u khi nễ ằ ạ ạ ươ ề ể
- 9 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
m i vào PLC bàng b l p trình ,b ng th nh ,b ng truy n t i quaớ ộ ậ ằ ẻ ớ ằ ề ả
m ng. ạ

II.4 GI I THI U PLC S7-200 :Ớ Ệ
M t s hình nh v PLC 224:ộ ố ả ề
Hình 1: Hình nh v PLCả ề
- 10 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Hình 2 : hình nh cáp k t n i PLCả ế ố
Hình 3 : M t s ngõ vào PLCộ ố
- 11 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Hình 4 : Ngõ vào PLC
Hình 5 : Ngõ ra PLC
- 12 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Hình 6 : Hình nh PLCả
S7-200 có t 6 đ u vào/4 đ u ra s (CPU221) đ n 24 đ u vào/16 đ u raừ ầ ầ ố ế ầ ầ
s (CPU226). Ta có th m r ng s đ u vào/ ra nh các module m r ng.ố ể ở ộ ố ầ ờ ở ộ
Trong b l nh c a S7-200 có đ y đ các l nh bit Logic, so sánh, b đ m,ộ ệ ủ ầ ủ ệ ộ ế
d ch/quay các thanh ghi, timer cho phép l p trình cho các ng d ng đi uị ậ ứ ụ ề
khi n Logic m t cách d dàng.ể ộ ễ
PLC S7-200 c a SIEMENS thu c vào nhóm các PLC lo i nh vì ch có thủ ộ ạ ỏ ỉ ể
qu n lý m t s l ng đ u vào/ra ít, b nh ch ng trình và d li u nh ,ả ộ ố ượ ầ ộ ớ ươ ữ ệ ỏ
s d ng các ngôn ng l p trình nh STL (Statement List), LAD (Ladderử ụ ữ ậ ư
Logic), FBD (Funtion Block Diagrams). Tuy nhiên, PLC S7-200 l i đ cạ ượ
tích h p s n các tính năng phong phú, do v y nó có kh năng đáp ngợ ẵ ậ ả ứ
đ c các yêu khác nhau c a máy móc, thi t b công nghi p.ượ ủ ế ị ệ
S7-200 có t 6 đ u vào/4 đ u ra s (CPU221) đ n 24 đ u vào/16 đ u raừ ầ ầ ố ế ầ ầ
s (CPU226). C ó th m r ng s đ u vào ra nh các module m r ng.ố ể ở ộ ố ầ ờ ở ộ

Các đ u vào c a S7-200 s d ng m c 24 VDC r t thích h p cho vi c k tầ ủ ử ụ ứ ấ ợ ệ ế
n i v i các c m bi n ti m c n hay c m bi n quang. PLC cũng có luônố ớ ả ế ệ ậ ả ế
đ u c p ngu n 24 VDC cho các đ u vào, có b o v quá dòng. ầ ấ ồ ầ ả ệ
Đ u ra có hai s l a ch n: đ u ra transistor cho ra đi n áp DC phù h p v iầ ự ự ọ ầ ệ ợ ớ
các ng d ng nh hút van 24 VDC chi u công su t nh , relay trung gian ,ứ ụ ư ề ấ ỏ
- 13 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
đ c bi t là đ u ra ki u này có th s d ng đ phát ra xung cho ch c năngặ ệ ầ ể ể ử ụ ể ứ
PTO hay PWM.
Ch c năng chính c a PLC là đ đi u khi n Logic, đi u khi n tu n t , liênứ ủ ể ề ể ề ể ầ ự
đ ng. Trong b l nh c a S7-200 có đ y đ các l nh bit Logic, so sánh, bộ ộ ệ ủ ầ ủ ệ ộ
đ m, d ch/quay các thanh ghi, timer cho phép l p trình cho các ng d ngế ị ậ ứ ụ
đi u khi n Logic m t cách d dàng. Đ c bi t nó có các l nh phát hi n raề ể ộ ễ ặ ệ ệ ệ
các s n xung cho phép ta x lý th i đi m chuy n tr ng thái c a tín hi u.ườ ử ờ ể ể ạ ủ ệ
N u c n x lý các th i đi m chuy n tr ng thái nhanh h n ta có th sế ầ ử ờ ể ể ạ ơ ể ử
d ng ng t. ụ ắ
Bên trong S7-200 có tích h p m t đ ng h th i gian th c. Ta có th sợ ộ ồ ồ ờ ự ể ử
d ng nó cho các ng d ng đi u khi n th i gian dài hay các ng d ng màụ ứ ụ ề ể ờ ứ ụ
vi c đi u khi n ph thu c vào th i gian trong ngày (nh đi u khi n đènệ ề ể ụ ộ ờ ư ề ể
giao thông) hay có th theo mùa trong năm (đèn chi u sáng).ể ế
V m t x lý toán h c, S7-200 có c các l nh toán h c cho s nguyên vàề ặ ử ọ ả ệ ọ ố
s th c. S th c có các l nh c ng, tr , nhân, chia, tăng, gi m cho số ự ố ự ệ ộ ừ ả ố
nguyên th ng và s nguyên 4 byte. S th c có các l nh c ng, tr , nhân,ườ ố ố ự ệ ộ ừ
chia, sin, cos, tan, ln, exp và đ c bi t là l nh PID cho đi u khi n vòng kín.ặ ệ ệ ề ể
Các l nh trên đ đ x lý các s li u trong các ng d ng đi u khi n đ nệ ủ ể ử ố ệ ứ ụ ề ể ơ
gi n, tuy nhiên đ th c hi n chúng t n khá nhi u th i gian c a PLC.ả ể ự ệ ố ề ờ ủ
L nh PID s d ng đ đi u khi n vòng kín cho các đ u vào/ra t ng t , raệ ử ụ ể ề ể ầ ươ ự
PWM và các d li u khác. ữ ệ
Do th i gian th c hi n l nh PID lâu cho nên S7-200 ch có kh năng th cờ ự ệ ệ ỉ ả ự

hi n vài vòng kín v i th i gian l y m u t vài ms đ n vài trăm msệ ớ ờ ấ ẫ ừ ế thoả
mãn cho các ng d ng bi n thiên ch m (đi u khi n nhi t đ ). N u taứ ụ ế ậ ề ể ệ ộ ế
đ t th i gian l y m u nh hay th c hi n nhi u vòng kín có th d n đ nặ ờ ấ ẫ ỏ ự ệ ề ể ẫ ế
quá t i PLCả và làm PLC b l i. Đ đ n gi n cho vi c l p trình đi u khi nị ỗ ể ơ ả ệ ậ ề ể
vòng kín, MicroWin có công c cho phép ng i dùng khai báo d dàng.ụ ườ ễ
Ngoài các b đ m b ng ph n m m th c hiên theo chu kỳ quét c a ch ngộ ế ằ ầ ề ự ủ ươ
trình, S7-200 có các b đ m b ng ph n c ng (HSC-High speed counter).ộ ế ằ ầ ứ
Có t i đa 6 b HSC trong S7-200, ta có th l p trình nó theo 1 trong 13 chố ộ ể ậ ế
đ khác nhau đ đ m thu n/ngh ch hay b đ m hai pha (dùng choộ ể ế ậ ị ộ ế
Encoder) v i các đ u vào đi u khi n. T n s cao nh t mà các b đ m nàyớ ầ ề ể ầ ố ấ ộ ế
có th đ m đ c là 30 kHz v i xung 1 pha và 20 kHz v i xung hai pha.ể ế ượ ớ ớ
Các b đ m này cho phép S7-200 có th kêt n i v i các máy phát t c xungộ ế ể ố ớ ố
đ đo t c đ đ ng c , hay v i Encoder đ đo t c đ và chi u quay cũngể ố ộ ộ ơ ớ ể ố ộ ề
nh đo kho ng di chuy n trong các máy gia công c khí. ư ả ể ơ S7-200 có hai
đ u ra xung t i Q0.0 và Q0.1 mà nó có th s d ng đ phát ra PulseTrainầ ạ ể ử ụ ể
- 14 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Output (PTO) hay Pulse Width Modulation (PWM). V i ch c năng PWM taớ ứ
có th dùng nó đ đi u khi n đi n áp ra v i các ng d ng có công su tể ể ề ể ệ ớ ứ ụ ấ
l n b ng các thay đ i t l gi a th i gian b t (Ton) và th i gian t t (Toff).ớ ằ ổ ỉ ệ ữ ờ ậ ờ ắ
Đ phân gi i c a th i gian này là 1ms. Nó s d ng cho đi u khi n t c độ ả ủ ờ ử ụ ề ể ố ộ
đ ng c m t chi u hay đi u khi n nhi t đ . V i ch c năng PTO ta có thộ ơ ộ ề ề ể ệ ộ ớ ứ ể
l p trình đ đ u ra b n ra m t s xung vuông v i t n s nào đó. Các xungậ ể ầ ắ ộ ố ớ ầ ố
này có th chia ra thành nhi u đo n v i t n s có th tăng d n hay gi mể ề ạ ớ ầ ố ể ầ ả
d n. Nó thích h p cho các ng d ng nh là đi u khi n đ ng c b cầ ợ ứ ụ ư ề ể ộ ơ ướ
ch ng h n. ẳ ạ


Hình 7 : k t n i gi a PLC và máy tínhế ố ữ

S7-200 có m t hay hai c ng thông tin s d ng chu n RS-485. Các c ngộ ổ ử ụ ẩ ổ
này có th làm vi c ch đ PPI (Point to Point Interface), MPIể ệ ở ế ộ
(Mulipoint Interface) hay ch đ Free Port. ch đ PPI hay MPI choế ộ Ở ế ộ
phép S7-200 có th k t n i v i máy l p trình đ truy n/n p ch ng trìnhể ế ố ớ ậ ể ề ạ ươ
hay s d ng các ti n ích khác. Nó cũng cho phép các PLC k t n i v i nhauử ụ ệ ế ố ớ
đ trao đ i d li u hay k t n i v i các màn hi n th khác (TD200, OP3,ể ổ ữ ệ ế ố ớ ể ị
OP7 ). M t s S7-200 có tích h p s n c ng Profibus hay s d ng m tộ ố ợ ẵ ổ ử ụ ộ
module m r ng. Nó cho phép S7-200 có th tham gia vào m ng Profibusở ộ ể ạ
nh là m t Slave thông minh. ch đ Free port ng i dùng có th t doư ộ Ở ế ộ ườ ể ự
đ nh nghĩa và l p trình c ng thông tin cho ng d ng c a mình đ có thị ậ ổ ứ ụ ủ ể ể
k t n i S7-200 v i vi đi u khi n, máy tính hay các thi t b khác (bar code,ế ố ớ ề ể ế ị
printer ). Ta cũng có th dùng ti n ích có s n trong MicroWin đ khai báoể ệ ẵ ể
- 15 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
cho S7-200 th c hi n giao th c USS đ k t n i v i các bi n t n c aự ệ ứ ể ế ố ớ ế ầ ủ
SIEMENS hay giao th c ModBus. ứ

II.5 GI I THI U V MODULE ANALOG PLC S7-200Ớ Ệ Ề
PLC S7-200 có các module analog m r ng nh sau:ở ộ ư
+ EM 231: g m có 4 ngõ vào analog.ồ
+EM 232: g m có 2 ngõ ra analog.ồ
+ EM 235: g m có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra analog.ồ
5 .1 . Đ c tính chungặ
+Tr kháng vào input >= 10Mở Ω.
+ B l c đ u vào input –3Db t i 3.1Khz.ộ ọ ầ ạ
+i n áp c c đ i cung c p cho module: 30VDC.ệ ự ạ ấ
+ Dòng đi n c c đ i cung c p cho module: 32mA.ệ ự ạ ấ
+Có LED báo tr ng thái.ạ
+Có núm ch nh OFFSET và ch nh đ l i (GAIN).ỉ ỉ ộ ợ

5.2. Đ u vàoầ
+Ph m vi áp ngõ vào: +/- 10V.ạ
+Ph m vi dòng đi n ngõ ra: 0 -> 20mA.ạ ệ
+Có các b chuy n đ i ADC, DAC (12 bit).ộ ể ổ
+Th i gian chuy n đ i analog sang digital : <250ờ ể ổ µs.
+Đáp ng đ u vào c a tín hi u t ng t : 1.5ms đ n 95%.ứ ầ ủ ệ ươ ự ế
+Ch đ Mode chung: Đi n áp vào đ u c ng c a ch đ Mode chungế ộ ệ ầ ộ ủ ế ộ
nh h n ho c b ng 12V.ỏ ơ ặ ằ
 Ki u d li u đ u vào input: ể ữ ệ ầ
+Ki u không d u (đ n c c) t m t 0 đ n 32000,ể ấ ơ ự ầ ừ ế
+Ki u có d u (đa c c) t m t –32000 đ n 32000.ể ấ ự ầ ừ ế
5.3. Đ u raầ
+Ph m vi áp ngõ ra : +/- 10V.ạ
+Ph m vi dòng đi n ngõ ra: 0 -> 20mA.ạ ệ
+Đ phân gi i:ộ ả
+Đi n áp:ệ 12 bit.
+Dòng đi n:ệ 11 bit.
 Ki u d li u đ u ra: ể ữ ệ ầ
+Ki u d li u không d u (đ n c c): t 0 đ n 32000.ể ữ ệ ấ ơ ự ừ ế
+Ki u d li u có d u (đa c c): t –32000 đ n 32000.ể ữ ệ ấ ự ừ ế
- 16 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
 Th i gian g i tín hi u đi:ờ ử ệ
+ Đi n áp: 100us.ệ
+Dòng đi n: 2ms.ệ
S đ k t n i v i các thi t b ngo i vi, s d ng theo d ng áp vàơ ồ ế ố ớ ế ị ạ ử ụ ạ
dòng:
Hình 8 : k t n i modul EM 235ế ố
- 17 -

GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Có các contact (switch) đ l a ch n ph m vi áp ngõ vào (contact ể ự ọ ạ ở
m t trong hai v trí ON và OFF). Contact 1 l a ch n c c tính áp ngõ vào:ộ ị ự ọ ự
ON đ i v i áp đ n c c, OFF v i áp l ng c c; contact 2, 3, 4, 5, 6 ch nố ớ ơ ự ớ ưỡ ự ọ
ph m vi đi n áp.ạ ệ
5.4 Các b c ch nh đ u vào.ướ ỉ ầ
+T t ngu n Module, ch n t m đ u vào mong mu n.ắ ồ ọ ầ ầ ố
+ B t ngu n lên cho CPU và Module sau đó đ cho ho t đ ng n đ nhậ ồ ể ạ ộ ổ ị
trong 15 phút.
+ S d ng transmitter, ngu n dòng ho c áp chu n dùng đ đ a tín hi uử ụ ồ ặ ẩ ể ư ệ
giá tr chu n zero vào 1 trong các đ u vào.ị ẩ ầ
+ Đ c giá tr vào PLC b ng kênh đ u vào thích h p.ọ ị ằ ầ ợ
+ Ch nh giá tr OFFSET có th cho đ n khi giá tr đ c vào là zero ho cỉ ị ể ế ị ọ ặ
nh n ra giá tr d li u s .ậ ị ữ ệ ố
+Đ t giá tr tín hi u toàn t m đo vào ngõ vào, đ c giá tr mà CPU nh nặ ị ệ ầ ọ ị ậ
đ c.ượ
+ Ch nh đ l i có th cho đ n khi giá tr đ c đ c là 32.000 hay nh nỉ ộ ợ ể ế ị ọ ượ ậ
đ c giá tr d li u s .ượ ị ữ ệ ố
5.5 Ng n m ch đ u vào các ngõ vào không s d ng.ắ ạ ầ ử ụ
+ Tránh g t các đ u dây quá nh n.ọ ầ ọ
+L p l i các quá trình, ch nh Gain và Offset cho đ n khi đ t yêu c u.ặ ạ ỉ ế ạ ầ
S đ ch nh đ l i (GAIN) và OFFSET:ơ ồ ỉ ộ ợ
Switch ch nh ch n đi n áp ho c dòng ngõ vào đ i v i moduleỉ ọ ệ ặ ố ớ
EM 231.
- 18 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Switch ch nh ch n đi n áp ho c dòng ngõ vào đ i v i moduleỉ ọ ệ ặ ố ớ
EM 235.

Switch ch nh ch n đ l i, đ n c c ho c l ng c c và đ suyỉ ọ ộ ợ ơ ự ặ ưỡ ự ộ
gi m (attenuationả )
- 19 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
S đ kh i các ngõ vào c a EM 235 và EM 231.ơ ồ ố ủ
- Tín hi u t ng t đ c đ a vào các đ u vào A+, A-, B+, B-, C+,ệ ươ ự ượ ư ầ
C-,sau đó qua các b l c nhi u, qua b đ m, b suy gi m, bộ ọ ễ ộ ệ ộ ả ộ
khu ch đ i r i đ a đ n kh i chuy n đ i ADC, chuy n đ i tín hi uế ạ ồ ư ế ố ể ổ ể ổ ệ
t ng t sang tín hi u s 12 bit. 12 bit d li u này đ c đ t bênươ ự ệ ố ữ ệ ượ ặ
trong word ngõ vào analog c a CPU nh sau:ủ ư
 12 bit d li u ra t b chuy n đ i ADC đ c canh trái đ u (leftữ ệ ừ ộ ể ổ ượ ề
justified) trong word d li u ngõ ra. Bit MSB là bit d u: “0” dùngữ ệ ấ
- 20 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
đ di n t giá tr word d li u d ng, “1” dùng đ di n t giáể ễ ả ị ữ ệ ươ ể ễ ả
tr word d li u âm.ị ữ ệ
 S đ kh i các ngõ vào c a EM 235:ơ ồ ố ủ
12 bit d li u đ c đ t bên trong word ngõ ra analog c a CPUữ ệ ượ ặ ủ
nh sau:ư
- 21 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
12 bit d li u tr c khi đ a vào b chuy n đ i DAC đ c canh tráiữ ệ ướ ư ộ ể ổ ượ
đ u (left justified) trong word d li u ngõ ra. Bit MSB là bit d u: “0” di nề ữ ệ ấ ễ
t giá tr t d li u d ng. 4 bit th p có giá tr 0 đ c lo i b tr c khiả ị ừ ữ ệ ươ ấ ị ượ ạ ỏ ướ
t d li u này đ c đ a vào b chuy n đ i DAC, các bit này không nhừ ữ ệ ượ ư ộ ể ổ ả
h ng đ n giá tr ngõ ra.ưở ế ị ở
5.6 . Các chú ý khi cài đ t ngõ ra analogặ .

+ Ch c ch n r ng ngu n 24VDC cung c p không b nhi u và nắ ắ ằ ồ ấ ị ễ ổ
đ nh.ị
+Xác đ nh đ c Module.ị ượ
+Dùng dây c m bi n ng n nh t n u có th .ả ế ắ ấ ế ể
+ S d ng dây b c giáp cho c m bi n và dây ch dùng cho m t mìnhử ụ ọ ả ế ỉ ộ
c m bi n thôi.ả ế
+ Tránh đ t các dây tín hi u song song v i dây có năng l ng cao.ặ ệ ớ ượ
N u hai dây b t bu c ph i g p nhau thì b t chéo chúng v góc bênế ắ ộ ả ặ ắ ề
ph i.ả
L u ýư : Cách chuy n t tín hi u t ng t vào/ra là gi ng nhau v i m iể ừ ệ ươ ự ố ớ ọ
module thôi. Có khác là khác đ phân gi i và gi i giá tr thôi.ộ ả ả ị
Module t ng t khác module s là nó dùng đ x lý giá tr ch khôngươ ự ố ể ử ị ứ
ph i x lý tr ng thái. Do đó ki u bi n là d ng byte, word, double wordả ử ạ ể ế ạ
thay vì d ng bit nh module s . M i module có 1 đ phân gi i riêngạ ư ố ỗ ộ ả
(resolution), ví d 8 bit, 12 bit, 32 bit, v.v và 1 gi i giá tr (range, ví dụ ả ị ụ
0=10V, 4-20mA, 0-20mA). Khi nh n 1 giá tr t c m bi n, nó s s hóaậ ị ừ ả ế ẽ ố
giá tr đó d a trên range và resolution c a nó (vì PLC dùng thông tin s choị ự ủ ố
m i quá trình x lý bên trong). ọ ử
Value = Input* (2 mũ n-1)/(max range-min range); n: đ phân gi i tính theoộ ả
bit
Trong đó (max range-min range)/(2 mũ n-1) là giá tr t ng ng v i 1 bit.ị ươ ứ ớ
Giá tr s đ c làm tròn d i d ng s nguyên. Sai s do làm tròn s nóiị ẽ ượ ướ ạ ố ố ẽ
- 22 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
lên đ phân gi i là cao hay th p.ộ ả ấ
Ví d :ụ
Khi ta đo 1 đ i l ng nào đó, c m bi n bi n đ i thành giá tr đi n áp làạ ượ ả ế ế ổ ị ệ
3V. Lúc này chúng ta ph i dùng đ u vào t ng t có d i 0-10V đ nh nả ầ ươ ự ả ể ậ
tín hi u. Gi s đ phân gi i c a module t ng t là 8 bit. Giá tr mà PLCệ ả ử ộ ả ủ ươ ự ị

tính ra s là:ẽ
Value = 3*(2 mũ 8-1)/ (10-0)=3*255/10=76.5, làm tròn lên s là 77. Giá trẽ ị
digital mà PLC s s d ng cho các quá trình tính toán bên trong s làẽ ử ụ ẽ
01001101. Sai s là 0.5*=0.5*10/(2 mũ 8-1)ố
N u đ phân gi i c a b n là 11 bit thì Value s là 614.1, làm tròn là 614.ế ộ ả ủ ạ ẽ
Sai s là 0.1*10/(2 mũ 11-1).ố
Rõ ràng là đ phân gi i càng cao thì sai s càng ít. (Vì th nên ch nộ ả ố ế ọ
module vào ra ph i r t chú ý đ n đ phân gi i, và nh k t n i đúng v iả ấ ế ộ ả ớ ế ố ớ
gi i giá tr c a đ u vào ra, đ ng c m tín hi u đi n áp vào IO có d i 0-ả ị ủ ầ ừ ắ ệ ệ ả
20mA).
Thông th ng có 1 s PLC c p cao, nh S7-300, S7-200(add library),ườ ố ấ ư
Koyo đã tích h p s n các hàm khai analog s n, b n ch c n khai báo cácợ ẵ ẵ ạ ỉ ầ
thông s thôi, Nh ng các module này cũng d a trên nh ng nguyên lý c aố ư ự ữ ủ
tín hi u analog,ệ
- Chúng ta ph i xác đ nh đ phân gi i analog là bao nhiêu bit (8 bit, 12 bit ,ả ị ộ ả
14 bit, 16 bit, 32 bit )
N u module analog càng cao thì đ phân gi i càng cao và giá tr càng chínhế ộ ả ị
xác > d n đ n giá ti n m c h n nhi u.ẫ ế ề ắ ơ ề
- sau đó b n scale theo yeu cauạ
4mA > x1 (đ phân gi i) < > y1 (display)ộ ả
20mA > x2 (đ phân gi i) < > y2 (display)ộ ả
x = ((y-y1)*(x2-x1)/(y2-y1)) + x1
hàm này chúng ta vi t trong PLC ch y u (b ng phép + - * / , chú ý quanế ủ ế ằ
tr ng nh t là xem xét xem đó là s integer hay Real)ọ ấ ố
- 23 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Hình 9 : K t n i gi a PLC và modul m r ng analogế ố ữ ở ộ
II.6. Gi i thi u v màn hình hi n th TD200: ớ ệ ề ề ị
- HMI Siemens r t đa d ng, t lo i HMI đ n gi n nh TD200 đ n cácấ ạ ừ ạ ơ ả ư ế

HMI ph c t p nh TP37, .v.v. M i lo i HMI có tính năng, kh năng ngứ ạ ư ỗ ạ ả ứ
d ng, kh năng giao ti p, v.v. khác nhau. ụ ả ế
- Do v y, trong quy n sách nh này ch nêu m t s lo i HMI đ n gi n, dậ ể ỏ ỉ ộ ố ạ ơ ả ễ
s d ng, giá thành r và ng d ng nhi u trong th c t . ử ụ ẽ ứ ụ ề ự ế
- Có th tham kh o thêm tài li u v các HMI khác khi b n quan tâm.ể ả ệ ề ạ
6.1 .GI I THI U V TD200: Ớ Ệ Ề
1. Gi i thi u chungớ ệ
TD200 là m t thi t b hi n th text (Text Display), giao ti p v i PLCộ ế ị ể ị ế ớ
và ng i v n hành. ườ ậ
Thi t b này đ c thi tế ị ượ ế k ch dùng giao ti pế ỉ ế
v i h PLC S7-200ớ ọ .
- 24 -
GVHD. T.S : Đ NG VĂN H NG SVTH : PH M TH HÒAỒ ƯỚ Ạ Ị
GV: NGUY N B O TRUNG : Đ MINH THỄ Ả Ỗ Ư
Hình 10: Màn hình hi n thi TD200ể
2. Đ c tính ặ
- Hi n th tin nh n và các bi n c a PLC. ể ị ắ ế ủ
- Cho phép đi u ch nh các bi n trong ch ng trình. ề ỉ ế ươ
- Có kh năng cài đ t th i gian th c c a PLC. ả ặ ờ ự ủ
3. C u t o ph n c ngấ ạ ầ ứ
3.1. Màn hình hi n thể ị
●Màn hình LCD đ phân gi i 33x181 pixel. ộ ả
● S dòng hi n th : 2. ố ể ị
●S kí t hi n th : Max.40. ố ự ể ị
3.2. C ng giao ti p TD200 và PLCổ ế
C ng RS485, 9 chân giao ti p gi a TD200 và PLC qua cáp TD/CPU. ổ ế ữ
3.3. Ngu n cung c pồ ấ
- 24VDC.
- Có th c p cho TD200 theo 2 cách: ể ấ
●Ngu n c p chung: c p ngu n cho TD200 thông qua cáp TD/CPUồ ấ ấ ồ

(chi u dài 2,5m). ề
● Ngu n c p riêng: c p ngu n cho TD200 thông qua đ u n i bên ph iồ ấ ấ ồ ầ ố ả
TD200 (đ c s d ng khi kho ng cách gi a TD200 và CPU l n h nượ ử ụ ả ữ ớ ơ
2,5 m).
L u ý: không dùng đ ng th i ngu n c p chung và ngu n c p riêngư ồ ờ ồ ấ ồ ấ
cùng m t lúc vì nh v y s làm h ng thi t b . ộ ư ậ ẽ ỏ ế ị
1.4. Cáp TD/CPU:
S đ cáp có c p ngu n: ơ ồ ấ ồ
- 25 -