Các lệnh cơ bản khi lập trình cho PLC

PLC01-04
Các lệnh cơ bản
lập trình cho PLC
A. Mục đích yêu cầu
Năm đợc các lệnh cơ bản lập trình cho PLC OMRON, bàng Consol
Làm quen với thiết bị và các bớc lập trình.
Lập trình ứng dụng mach Stastop - Khởi động động cơ không đồng bộ.
B. Chuẩn bi :
Modul đào tạo PLC tối thiểu, Hoặc modul đầy đủ.
Các mô hình nếu có.
Thết bị lập trình cho PLC, Cáp ghép nối, bộ lập trình cầm tay.
Máy tính và phần mềm lập trình.
C. Lý thuyết :
I. Các khái niệm cơ bản:
1.1 Các hệ đếm :
Các bộ sử lý trong PLC chỉ làm việc với dạng dữ liệu có hai trạng thái logic là
trạng thái "0" hoặc "1" ( Dữ liệu số ) hay ON hoặc OFF. Trong khi đó con ng-
ời thờng quen với hệ đếm thập phân - hệ đếm10 vì vậy cần có các cách biểu
diễn và quy đổi các dạng dữ liệu này.
Khi lập trình cho PLC chúng ta cần quan tâm đến một số hệ đếm sau :
Hệ đếm thập phân - (Decimal)
Hệ đếm BCD - ( Binary Code Decimal)
Hệ đếm nhị phân - (Binary).
Hệ đếm thập luc ( Hexa) - ( Hexadecimal)
37
Hệ đếm thập phân (Decimal )
Là hệ đếm sử dụng 10 chữ số là : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 để biểu diễn các
con số. Hệ thập phân còn kết hợp với hệ nhi phân để có cách biểu diễn
gọi là BCD ( Binary Code Decimal ).
Hệ đếm nhị phân ( Binary )
Là hệ đếm trong đó chỉ sử dụng hai chữ số là 0 và 1 để biểu diễn tát cả

các con số và các đại lợng. Thờng đợc xếp thành dãy, 8 chữ số liên tiếp
nhau gọi là 1 byte, 16 chữ số liên tiếp gọi là 1 từ - Word,
Mỗi một chữ số trong dãy số nhị phân gọi là một bit. Bit ngoài cùng bên
phải gọi là bit thứ 0, tiếp đến là bít thứ 1, thứ 2,cho đến bit ngoài cùng
bên trái bit thứ n.
Bit nhị phân thứ i trong dãy số nhị phân có giá trị quy đổi sang hệ 10 bằng
2
i
x 0 hoặc 1 ( trong đó : 0 ; 1 là giá trị của bit n đó ). Số 2
i
gọi là trọng
số của bít thứ i trong dãy số nhị phân.
Ví dụ dãy số nhị phân sau :
0101 = 2
3
x 0 + 2
2
x 1

+ 2
1
x 0 + 2
0
x 1 = 5 ( hệ 10 ).
Khi viết ngời ta thờng thêm các chữ BIN ( hoặc số
2
), BCD, hoặc HEX vào
các con số để chỉ hệ đếm của các số đó.
Lu ý Trong một số phần mêm lập trình cho máy tính các ký hiệu hệ đếm có
thể khác nhau (ví dụ trong ngôn ngữ Basic dấu & chỉ hệ đếm Hexadecimal,

Trong ngôn ngữ C là dấu x, ngôn ngữ TurboPascal là dấu $,).
Bảng4- 1 Cách biểu diễn các hệ đếm
38
Hệ đếm thập luc ( Hexadecimal)
Là hệ đêm ssử dụng 16 ký tự bao gồm cả chữ và số là :
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F để biểu diễn các con số
Hệ đếm 10 Hexadecimal Nhị phân
0 0 0000 0000
1 1 0000 0001
2 2 0000 0010
3 3 0000 0011
4 4 0000 0100
5 5 0000 0101
6 6 0000 0110
7 7 0000 0111
8 8 0000 1000
9 9 0000 1001
1 0 A 0000 1010
1 1 B 0000 1011
1 2 C 0000 1100
1 3 D 0000 1101
1 4 E 0000 1110
1 5 F 0000 1111
1 6 1 0 0001 0000
. . . .
. . . .
. . . .
2 5 5 F F 1111 1111
Theo bảng trên ta thấy chu kỳ lặp lại của mã Hexadecimal là 15 - F - 1111
tơng đơng với chu kỳ đếm của dãy 4 chữ số nhị phân từ đó có thể suy ra một

chữ số trong mã Hexadecimal tơng đơng với 4 chữ số hệ nhị phân. Vì vậy ng-
ời ta thờng dùng biểu diễn mã Hexadecimal làm một dạng rút gọn của mã nhị
phân.
1.2 Một số phép toán nhị phân - phép tính theo Bit :
Dữ liệu trong PLC đợc lu giữ và sử lý dới dạng mã nhị phân, nên ngoài cá
39
phép tính thông thờng, dữ liệu còn đợc sử lý hoặc lập trình dới dạng sử lý
theo bit, chúng tôi giới thiệu một số lệnh sử lý theo bit để minh hoạ làm cơ sở
cho việc lập trình. Các lệnh nâng cao về sử lý theo bit bạn đọc xem thêm các
tài liệu tham khảo.
Phép OR logic thực hiện phép tính OR từng bit nh sau ví dụ
A = 0 0 0 0 0 1 0 1
OR B = 0 0 0 0 0 0 1 1
Kết quả = 0 0 0 0 0 1 1 1
Quy tắc thực hiện phép OR từng bit nh sau :
0 OR 0 = 0
0 OR 1 = 1
1 OR 0 = 1
1 OR 1 = 1.
Phép AND logic Thực hiện phép AND từng bit theo quy tắc sau :
0 & 0 = 0
0 & 1 = 0
1 & 0 = 0
1 & 1 = 1
Ví dụ phép AND logic hai số nhị phân sau :
0000 0011
& 0000 0101
Kết quả : 0000 0001
Phép NOT Phép đảo logic sẽ đảo các bit trong dãy số nhị phân "0" thành "1"
và số "1" thành "0". ví dụ :

Dãy bit A = 0000 1111
Dã bit đảo : A~ = 1111 0000
Phép XOR logic : Thực hiện theo từng bit theo quy tắc sau :
40
0 XOR 0 = 0
0 XOR 1 = 1
1 XOR 0 = 1
1 XOR 1 = 0.
Ví dụ thực hiện phép XOR với hai dãy bit sau :
A = 0101 0011
XOR B = 1101 1100
Kết quả = 1000 1111
Trên đây là một số phép tính rất cơ bản dùng trong lập trình cho PLC ban đọc
có thể xem thêm các phép tính khác trình bày trong tài liệu tham khảo.
1-3 Một số phơng pháp lập trình
Để lập trình cho PLC có một số phơng pháp lập trình chính là lập trình tuyến
tính và lập trình có cấu trúc.
Lập trình tuyến tính là lập trình mà toàn bộ chơng trình ứng dụng sẽ chỉ
nằm trong một khối gọi là chơng trình chính và thờng là các lệnh các
nhiệm vụ thực hiện tuần tự nối tiếp nhau. Kỹ thuật này có đặc điểm là gọn
rất thích hợp với các bài toán đơn giản; hoặc các bài toán gồm nhiều các
bớc công việc thực hiện nối tiếp nhau . Một trong các phơng pháp lập trình
có hiệu quả đối với các bài toán dạng này là dùng kỹ thuật ghi dịch và kỹ
thang bớc chúng tôi sẽ trình bày trong phần 4 - Bài 25, bài 26
Lập trình có cấu trúc là kiểu lập trình chia chơng trình thành ba thành
phần chính là : Chơng trình chính - Main Program , Các chơng trình con
Sub Program, và Các chơng trình ngắt - Interup Program. Mối thành phần
giải quyết một nhiệm vụ cụ thể riêng nh sau:
Chơng trình chính - Main Program : đây là thành phần chính gồm các
lệnh điều khiển chung cho tất cả các ứng dụng của chơng trình. Các

lệnh trong chơng trình này sẽ đợc thực hiện đều đặn trong mỗi chu kỳ
quét của CPU. Lệnh kết thúc của chơng trình là lệnh END.
Chơng trình con - Subroutine là các thành phần con của chơng trình và
đợc khởi động khi có lệnh gọi đến từ chơng trình chính., kết thúc bằng
lệnh (RET). Các chơng trình con và chơng trình ngắt thờng đợc viết
ngay sau chơng trình chính.
Các chong trình ngắt- cũng là các thành phần con của chơng trình. Khi
có các sự kiện ngắt sảy ra (Các sự kiện này đợc khai báo từ trớc), thì
chơng trình chính sẽ dừng ngay các công việc đang thực hiện và nhảy
đến chơng trình ngắt thực hiện các lệnh trong chơng trình này. Khi kết
41
thúc, chơng trình lại quay lại thực hiện tiếp các lệnh đang bị bỏ dở. Với
kiểu thực hiện này phản ứng của PLC với các sự kiện ngoại vi nhanh
hơn. Các sự kiện ngắt thờng là Ngắt thời gian, Ngắt truyền thông, Ngắt
ngoại vi ví dụ nh đếm tốc độ cao v.v
Ví dụ Cấu trúc chơng trình của PLC S7-200 :
Ngời đọc có thể xem thêm trong các tài liệu đợc nêu trong phần tài liệu tham
khảo để đợc rõ hơn.
42
Main Program
LD
.
.
MEND
SBR0 Subroutine
.
RET
SBRn Subroutine
.
RET

INT 0

RETI
INT n

RETI
II. Các lệnh cơ bản lập trình cho PLC - CPM1 bằng Consol :
2.1 Các lệnh cơ bản
Mỗi lệnh lập trình cho PLC gồm 2 phần là : " Tên lệnh" và " Toán hạng"
Tên lệnh thờng là các chữ ví dụ : LD; AND, OR
Toán hạng : có thể là " Dữ liệu" hoặc "Địa chỉ".
Ví dụ Các lệnh sau :
Lệnh Toán hạng
LD 0000
MOV #1
HR00
Các lệnh cơ bản lập trình PLC - CPM1 gồm :
1. Lệnh LD - Lập trình khối đầu tiên của mỗi Network - mỗi dòng lệnh
2. Lệnh AND - Lập trình khối nối nối tiếp.
3. Lệnh OR - Lập trình khối nối song song.
4. Lệnh NOT - Lập trình khối thờng kín và đi cùng với các lệnh LD, AND,
OR.
5. Lệnh OUT - Lập trình khối đầu ra.
6. Lệnh FUN - Gọi hàm chức năng đặc biệt. Trong đó FUN 01 Lập trình
hàm END.
Biểu tợng của các lệnh trên bộ lập trình Consol cho trong hình:
43
LD AND NOT FUNOR OUT
Địa chỉ
Dữ liệu

Địa chỉ
Hình 4-2 Biểu tợng các lệnh lập trình bằng Consol cho PLC
- CPM1
Một số lệnh cơ bản đặc biệt :
1. Lệnh AND LD lệnh này không có toán hạng dùng để nối nối tiếp 2 tổ hợp
khối ví dụ :
2. Lệnh OR LD lệnh này không có toán hạng dùng để nối song song hai tổ
hợp khối. Ví dụ:
3. Lệnh tạo mạch phân nhánh OUT TRn trong đó n có thể chon từ 0 đến 7
với PLC CPM1 ví dụ :
2.2 Giới thiệu về Console - Thiết bị lập trình cầm tay:
44
LD 000
OR 002
LD NOT 001
OR 003
AND LD
OUT 1000
END 01
001
000
1000
002 003
END
LD 000
AND NOT 001
LD 002
AND 003
OR LD
OUT 1000

END 01
001
000
1000
002 003
END
TR0
000
002
003
1000
END
1001
Mã lệnh :
LD 000
OUT TR0
OUT 1000
LD TR0
AND 003
LD TR0
AND 002
OR LD
OUT 1001
END (01)
Khoá chọn chế độ làm việc Khoá :
45
PR01
OMRON
000
LD 0000

PROGRAM
MONITOR
RUN
FUN SFT SHIFTNOT
CNT TR AROR LRAND
CH
DM
LD CM CONTTIMOUT
7 SRCHCHGEXT98
4 MOTRDELSET65
1 INSRESET32
0 WRITEVERCLR
Màn hình
Thứ tự
Lệnh
Địa chỉ
Hình 4-3 - Bộ lập trình cầm tay
Chế độ RUN chạy chơng trình
Chế độ Monitor : Chạy kiểm tra chơng trình
Chế độ Stop Program dùng để lập trình.
3. Các lệnh khác :
Lệnh Xoá Pasword lần lợt ấn các phím : CLR MONTR CLR
Lệnh xoá toàn bộ chơng trình :
Khoá chuyển PROGRAM.
Lần lợt ấn các phím : CLR SET NOTRESETMONTRE CLR
Lệnh xoá một câu lệnh:
Khoá chuyển về chế độ PROGRAM
Ân phím Để hiện ra lệnh cần xoá
Ân phím DEL và sau đó ấn phím
Lệnh chèn một câu lệnh

Khoá chuyển về chế độ PROGRAM
Ân phím Để hiện ra lệnh sau lệnh cần chèn.
Đánh lệnh cần chèn và sau đó ấn phím INS tiếp theo ấn
Lệnh xem và kiểm tra câu lệnh :
Để xem và kiểm tra trạng thái ON hoặc OF của các tiếp điểm khoá để ở
chế độ Monitor.
Ân phím để hiện ra lệnh cần xem, sau đó đa tín hiệ vào
PLC và xem trạng thai tiếp điểm trên màn hình Consol . Ví dụ xem trạng
thái đầu ra OUT 1000:
D. Các bớc thực hành
46
0004 ON
OUT 1000
Trạng thái
Hình 4-4. Màn hình lập trình Consol trong chế độ
Monitor - kiểm tra trạng thái đầu ra OUT 1000.
1. Tìm hiểu mạch khởi động động cơ không đồng bộ sơ đồ phần F.
2. Liệt kê đầu vào ra : 2 đầu vào, 1 đầu ra chọn PLC CPM1A
3. Phân cổng vào ra : Vào 000 - Sta, 001 - Stop. Đầu ra 1000 - K
4. Lập lu đồ chơng trình.
5. Dich lu đồ sang giản đồ thang
6. Lập trình
Nối PLC với thiết bị lập trình Consol sau đó bật nguồn.
Xoá PassWord bằng cách ấn lần lợt : Clr -> Montre -> Clr
Xoá toàn bộ chơng trình cũ :
a. Khoá chuyển chế dộ Program sau đó bấm lần lợt các phím:
b. Clr -> Set -> Not -> Reset -> Montre -> Clr , Clr.
Lập trình cho PLC bằng cách để khoá ở chế độ Program và đánh mã lệnh
sau:
7. Chuyển PLC về chế độ Monitor

47
Bớc Mã lệnh Chỉ số
00 LD 000 [Write]
01 OR 1000 [Write]
02 AND NOT 001 [Write]
03 OUT 1000 [Write]
04 FUN 01 [Write]
001
000
1000
1000
END
B ớc Mã lệnh Địa chỉ
00 LD 000
01 OR 1000
02 AND NOT 001
03 OUT 1000
04 END (01)
8. Chạy kiểm tra chơng trình bằng cách đa tín hiệu vào PLC - Bật công tắc CT0
cho đầu vào 000 - ON, xem trạng thái đầu ra trên PLC và trên màn hình Consol
bằng cách ấn phím để hiện ra lệnh cần xem trên màn hình Cosol và
xem kết quả .
9. Nối PLC với mô hình hoặc thiết bị thí nghiệm
10. Kiểm tra nối. Phải đảm bảo chắc chắn là điện áp nguồn cấp cho PLC, cho
khởi động từ, áptomat, là phù hợp với các điện áp cho phép ghi trên đầu nguồn
cấp của thiết bị.
11. Chạy thử nghiệm hệ thống:
E. Câu hỏi cuối bài học
1. Dựng lu đồ chơng trình mach Stastop
2. Phát triển chơng trình điều khiển khởi động thuận ngợc động cơ không đồng

bộ.
3. Viết mã lệnh và thử nghiệm tính đúng đắn của chơng trình bằng cách lập
trình và thử nghiệm trên PLC đoạn chơng trình sau:
48
004 ON
OUT 01000
Màn hình
Lệnh
Trạng thái
001
000
1000
006 007
END
008
002 003 004
005

F. Sơ đồ nối thiết bị
1. Sơ đồ lắp ráp PLC với các thiết bị của hệ điều khiển :
49
Start Stop
CPM1A
20CDR
0 +24
+24
V
0V
K
L N COM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

CH0
CH10 00 01 02 03 04 05 06 07
Com C C C C C C Com
Hình 4.2 Sơ đồ nối PLC với khởi động từ K dùng để khởi động
động cơ không đồng bộ- thay cho mach điều khiển Logic điện
TR0
000
002
003
1000
END
1001
Mạch lực :
Sơ đồ lắp ráp mach lực và mạch điều khiển khởi động động cơ không đồng
bộ.:
50
K
Aptomat
Ung ~
Động cơ không đồng bộ
Mạch điều khiển Logic điện
Khi cha dùng PLC
Start
Stop
K
K