BÀI BÁO CÁO THỰC TÂP-TÌM HIỂU VỀ công ty ứng dụng giải pháp công nghệ ASTEC

Báo cáo thực tập
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, các thiết bị tự động hóa đang đóng một vai trò vô cùng quan trọng
trong cuộc sống con người nó cũng góp phần lớn vào sự phát triển của nền kinh
tế quốc dân. Các thiết bị này giúp đỡ con người rất nhiều trong lao động sản
xuất, nó giải phóng được sức lao động, nâng cao sản lượng hàng hóa, tạo ra
nhiều của cải vật chất. Nhờ có tự động hóa mà cuộc sống chúng ta ngày nay đã
được cải thiện rõ rệt, tốt đẹp hơn, dễ dàng hơn, no đủ hơn.
Thực tập tốt nghiệp là một cơ hội và một khoảng thời gian quí báu để mỗi
sinh viên tự trau rồi kiến thức, kinh nghiệm bản thân và tìm hiểu làm quen với
công việc của mình trong tương lai. Đợt thực tập không những giúp sinh viên
học tập các kiến thức kĩ thuật thực tế mà còn giúp sinh viên hình dung công việc
của mình trước khi ra trường. Do tầm quan trọng của việc thực tập nên theo
chương trình đào tạo kỹ sư tại trường ĐHBKHN trước khi ra trường đã tổ chức
cho sinh viên đi thực tập chuyên ngành 5 tuần.
Trong quá trình thực tập tại công ty ứng dụng giải pháp công nghệ ASTEC,
địa chỉ: Số 172/1/15 Nguyễn Tuân - Thanh Xuân - Hà Nội, em đã rút được nhiều
kiến thức về các thiết bị điều khiển hiện đại như LOGO, PLC, biến tần Điều
đó giúp em có một lối suy nghĩ rõ ràng hơn về ứng dụng của chúng trong cuộc
sống.
Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Kiệt và thầy Tuấn trong quá
trình thực tập, chúng em đã thu được rất nhiều kiến thức kĩ thuật thực tế bổ ích
để hoàn thành được đợt thực tập này. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên
bản báo cáo thực tập này không thể tránh khỏi những thiếu xót, em rất mong
nhận được sự nhận xét và góp ý của thầy cô để bản đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
1
Báo cáo thực tập
PHẦN I: THIẾT BỊ PLC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PLC
1. Giới thiệu chung:

PLC viết tắt của “Programmable Logic Controller”, là thiết bị điều khiển lập
trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển
logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực
hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân
kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời
gian định thì hay các sự kiện được đếm. PLC dùng để thay thế các mach relay
(rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên
đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo.
Ngôn ngữ lập trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic. Hiện nay có nhiều
hãng sản xuất ra PLC như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General
Electric, Omron, Honeywell
Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều
khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên
tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào
và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.
Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối ( bộ điều
khiển bằng Relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu
sau :
Lập trình dể dàng , ngôn ngữ lập trình dễ học.
• Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa.
• Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức
tạp.
• Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
• Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng,
các môi Modul mở rộng.
• Giá cả cá thể cạnh tranh được.
2
Báo cáo thực tập
Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và
các Logic thời gian. Tuy nhiên ,bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng

nhớ và tính dể dàng cho PLC mà vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả …
Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sử dụng PLC trong công
nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh
đếm, định thời, thanh ghi dịch… sau đó là các chức năng làm toán trên các máy
lớn… Sự phát triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số
lượng I/O nhiều hơn.
Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình
điều khiển hoặc xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ
được xác định bởi một chương trình. Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ
của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào chương trình này. Như vậy
nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của qui trình công nghệ, ta chỉ cần
thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC. Việc thay đổi hay mở rộng
chức năng sẽ được thực hiện một cách dễ dàng mà không cần một sự can thiệp
vật lý nào so với sử dụng các bộ dây nối hay Relay.
2. Lịch sử phát triển:
• 1968: Richard Morley sáng tạo ý tưởng PLC cho General Motors
• 1969: PLC đầu tiên (Allen Bradley và Bedford), được GM sử dụng trong
công nghiệp ô-tô (128 DI/DO, 1kByte bộ nhớ)
• 1971: Ứng dụng PLC đầu tiên ngoài CN ô-tô
• 1973: PLC “thông minh” với khả năng tính toán, điều khiển máy in, xử lý
dữ liệu, giao diện màn hình
• 1975: PLC với bộ điều khiển PID
• 1976: Lần đầu tiên sử dụng trong hệ thống phân cấp điều khiển dây
chuyền sản xuất
• 1977: mP-based PLC
• 1980: Các module vào/ra thông minh
3
Báo cáo thực tập
• 1981: PLC nối mạng, 16-bit PLC, các màn hình CRT màu
• 1982: PLC với 8192 I/O (lớn nhất)

• 1992: Chuẩn IEC 61131 ra đời
• 1996: Slot-PLC,…
3. Vai trò và phạm vi ứng dụng:
Lúc đầu chủ yếu trong các ngành công nghiệp chế tạo, điều khiển các quá
trình rời rạc. Ngày nay cả trong điều khiển trình tự và điều khiển quá trình liên
tục -> cạnh tranh với Compact Digital Controllers và các hệ DCS trong các ứng
dụng “lai”. Thiết bị thu thập dữ liệu trong các hệ SCADA.
Như đã biết, nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại
hóa. Vì thế, tự động hóa sản xuất đóng vai trò quan trọng, tự động hóa giúp tăng
năng suất, tăng độ chính xác và do đó tăng hiệu quả quá trình sản xuất. Để có
thể thực hiện tự động hóa sản xuất, bên cạnh các máy móc cơ khí hay điện, các
dây chuyền sản xuất…v.v, cũng cần thiết phải có các bộ điều khiển để điều
khiển chúng. PLC là một trong các bộ điều khiển đáp ứng đươc yêu cầu đó.
4. Cấu trúc của PLC:
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là: Một bộ nhớ chương trình RAM
bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài EPROM). Một bộ vi xử lý
có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC. Các Modul vào/ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình
bằng tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ
RAM để chứa đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung. Nếu đơn vị
lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ
khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền
sang bộ nhớ PLC. Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ
4
Báo cáo thực tập
trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra chương trình. Các đơn vị lập trình nối với PLC
qua cổng RS232, RS422, RS458, …
Đối với PLC cỡ nhỏ các bộ phận thường được kết hợp thành một khối.
Cũng có một số hãng thiết kế PLC thành từng mô đun để người sử dụng có thể
lựa chọn cấu hình PLC cho phù hợp mà ít tốn kém nhất, đồng thời đáp ứng được

yêu cầu ứng dụng. Một bộ PLC có thể có nhiều mô đun nhưng thành phần cơ
bản nhất của phần cứng trong bộ PLC bao giờ cũng có các khối sau: Khối
nguồn, khối vi xử lý – bộ nhớ, khối đầu vào, khối đầu ra. Thông thường các tín
hiệu xuất nhập đầu ở dạng số (1- 0), còn nếu tín hiệu là dạng liên tục thì ta cần
gắn các khối xuất nhập ở dạng liên tục (Analog).
 Mô đun nguồn: (Moudule)
Là khối chức năng dùng để cung cấp nguồn và ổn định điện áp cho PLC hoạt
động. Trong công nghiệp người ta thường dùng điện áp 24V một chiều. Tuy
nhiên cũng có bộ PLC sử dụng điện áp 220V xoay chiều.
 Mô đun CPU (Centrol rocessor Unit module):
Bao gồm bộ vi xử lý và bộ nhớ
 Mô đun nhập: (Input Module)
Tín hiệu vào: Các tín hiệu đầu vào nhận các thông tin điều khiển bên ngoài
dạng tín hiệu Logic hoặc tín hiệu tương tự. Các tín hiệu Lôgic có thể từ các nút
ấn điều khiển các công tắc hành trình, tín hiệu báo động, các tín hiệu của các
quy trình công nghệ,…Các tín hiệu tương tự đưa vào của PLC có thể là tín hiệu
điện áp từ các căn nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ cho một lò nào đó hoặc tín hiệu
từ máy phát tốc, cảm biến.
 Mô đun xuất (Output Module):
Trong PLC thì Module xuất cũng hết sức quan trọng không kém module
nhập. Nó có thể có 8 hoặc 16 ngõ ra mà trên một Module xuất, do vậy người sử
dụng có thể kết nối nhiều module lại với nhau để được số ngõ ra phù hợp. Đối
với những ứng dụng nhỏ thì cần 16 ngõ ra. Những ứng dụng lớn hơn có thể
5
Báo cáo thực tập
dùng tới 26 hoặc 256 ngõ ra. Cũng giống như Module nhập thì các ngõ ra của
Module xuất là các tiếp điểm của rơle, khả năng chịu tải lớn 220V/1A. Nếu
muốn khống chế phụ tải công suất lớn thì thông qua các thiết bị trung gian như:
CTT. Aptomat. Triac…
5. Nguyên lý làm việc của PLC:

Trong quá trình thực hiện chương trình CPU luôn làm việc với bảng ảnh ra.
Tiếp theo của việc quét chương trình là truyền thông nội bộ và tự kiểm tra lỗi.
Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại
vi. Những trường hợp cần thiết phải cập nhật module ra ngay trong quá trình
thực hiện chương trình. Các PLC hiện đại sẽ có sẵn các lệnh để thực hiện điều
này.
Tập lệnh của PLC chứa các lệnh ra trực tiếp đặc biệt, lệnh này sẽ tạm thời
dừng hoạt động bình thường của chương trình để cập nhật module ra, sau đó sẽ
quay lại thực hiện chương trình. Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một
vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan time). Thời gian vòng quét không cố
định, tức là không phải vòng quét nào cũng được thực hiện trong một khoảng
thời gian như nhau. Có vòng quét được thực hiện lâu, có vòng quét được thực
hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện, vào khối
lượng dữ liệu được truyền thông trong vòng quét đó. Một vòng quét chiếm thời
gian quét ngắn thì chương trình điều khiển được thực hiện càng nhanh.
Nguyên lý hoạt động dựa trên các bộ phận sau :
 Đơn vị xử lý trung tâm
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.
 Hệ thống bus
6
Báo cáo thực tập
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 điểu

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 môt 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 118 MHZ. Xung
này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời,
đồng hồ của hệ thống.
 Bộ nhớ
PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp :
Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O.
Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các
Relay.
Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí
trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ.
Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong
bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh
7
Báo cáo thực tập
tiếp theo. Với một địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đấu
ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc .
Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này
có khả năng chứa 2000 ÷ 16000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch. Trong PLC

các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng.
RAM (Random Access Memory) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa
bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi
bị mất. Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả
năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong
thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng
hiện nay dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà
người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được.
Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy,
đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không
muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG
(Programer) có sẵn chổ ghi và xóa EPROM.
Môi trường ghi dữ liệu thứ ba là đĩa cứng hoạc đĩa mềm, được sử dụng trong
máy lập trình. Đĩa cứng hoăc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng
để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài .
 Kích thước bộ nhớ :
Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 ÷1000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế
tạo.
Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K ÷ 16K, có khả năng chứa từ 2000
÷16000 dòng lệnh.
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM.
 Các ngỏ vào ra I / O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các đầu vào của
PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các modul ra (các đầu ra của PLC).
8
Báo cáo thực tập
Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiêu xử lý là
12/24VDC hoặc 100/240VAC.
Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh

I/O được cung cấp bỡi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra
hoạt động nhập xuất trở nên dể dàng và đơn giản.
Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc
đóng hay ngắt mạch ở đầu ra.
6. Các hoạt động xử lý bên trong PLC
a. Xử lý chương trình
Khi một chương trình đã được nạp vào bộ nhớ của PLC, các lệnh sẽ được
trong một vùng địa chỉ riêng lẻ trong bộ nhớ.
PLC có bộ đếm địa chỉ ở bên trong vi xử lý, vì vậy chương trình ở bên trong
bộ nhớ sẽ được bộ vi xử lý thực hiện một cách tuần tự từng lệnh một, từ đầu cho
đến cuối chương trình. Mỗi lần thực hiện chương trình từ đầu đến cuối được gọi
là một chu kỳ thực hiện. Thời gian thực hiện một chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử
lý của PLC và độ lớn của chương trình. Một chu lỳ thực hiện bao gồm ba giai
đoạn nối tiếp nhau :
• Đầu tiên, bộ xử lý đọc trạng thái của tất cả đầu vào. Phần chương trình phục
vụ công việc này có sẵn trong PLC và được gọi là hệ điều hành.
• Tiếp theo, bộ xử lý sẽ đọc và xử lý tuần tự lệnh một trong chương trình.
Trong ghi đọc và xử lý các lệnh, bộ vi xử lý sẽ đọc tín hiệu các đầu vào, thực
hiện các phép toán logic và kết quả sau đó sẽ xác định trạng thái của các đầu ra.
• Cuối cùng, bộ vi xử lý sẽ gán các trạng thái mới cho các đầu ra tại các
modul đầu ra.
b. Xử lý xuất nhập
Gồm hai phương pháp khác nhau dùng cho việc xử lý I / O trong PLC :
• Cập nhật liên tục
9
Báo cáo thực tập
Điều nay đòi hỏi CPU quét các lệnh ngỏ vào (mà chúng xuất hiện trong
chương trình), khoảng thời gian Delay được xây dựng bên trong để chắc chắn
rằng chỉ có những tín hiệu hợp lý mới được đọc vào trong bộ nhớ vi xử lý. Các
lệnh ngỏ ra được lấy trực tiếp tới các thiết bị. Theo hoạt động logic của chương

trình, khi lệnh OUT được thực hiện thì các ngỏ ra cài lại vào đơn vị I/O, vì thế
nên chúng vẫn giữ được trạng thái cho tới khi lần cập nhật kế tiếp.
 Chụp ảnh quá trình xuất nhập
Hầu hết các PLC loại lơn có thể có vài trăm I / O, vì thế CPU chỉ có thể xử
lý một lệnh ở một thời điểm. Trong suốt quá trình thực thi, trạng thái mỗi ngõ
nhập phải được xét đến riêng lẻ nhằm dò tìm các tác động của nó trong chương
trình. Do chúng ta yêu cầu relay 3ms cho mỗi ngõ vào, nên tổng thời gian cho hệ
thống lấy mẫu liên tục trở nên rất dài và tăng theo số ngõ vào.
Để làm tăng tốc độ thực thi chương trình, các ngõ I / O được cập nhật tới một
vùng đặc biệt trong chương trình. Ở đây, vùng RAM đặc biệt này được dùng
như một bộ đệm lưu trạng thái các logic điều khiển và các đơn vị I / O. Mỗi ngõ
vào ra đều có một địa chỉ I / O RAM này. Suốt quá trình copy tất cả các trạng
thái vào trong I / O RAM. Quá trình này xảy ra ở một chu kỳ chương trình (từ
Start đến End).
Thời gian cập nhật tất cả các ngõ vào ra phụ thuộc vào tổng số I/O được copy
tiêu biểu là vài ms. Thời gian thực thi chương trình phụ thuộc vào chiều dài
chương trình điều khiển tương ứng mỗi lệnh mất khoảng từ 1÷10 µs.
7. Đánh giá ưu nhược điểm của PLC
Trước đây, bộ PLC thường rất đắt, khả năng hoạt động bị hạn chế và quy
trình lập trình phức tạp. Vì những lý do đó mà PLC chỉ được dùng trong những
nhà máy và các thiết bị đặc biệt. Ngày nay do giảm giá liên tục, kèm theo tăng
khả năng của PLC dẫn đến kết quả là ngày càng được áp dụng rộng rãi cho các
thiết bị máy móc. Các bộ PLC đơn khối với 24 kênh đầu vào và 16 kênh đầu ra
thích hợp với các máy tiêu chuẩn đơn, các trang thiết bị liên hợp. Còn các bộ
10
Báo cáo thực tập
PLC với nhiều khả năng ứng dụng và lựa chọn được dùng cho những nhiệm vụ
phức tạp hơn.
Có thể kể ra các ưu nhược điểm của PLC như sau:
+ Chuẩn bị vào hoạt động nhanh: Thiết kế kiểu module cho phép thích nghi

nhanh với mọi chức năng điều khiển. Khi đã được lắp ghép thì PLC sẵn sàng
làm việc ngay, ngoài ra nó còn được sử dụng lại cho các ứng dụng khác dễ dàng.
+ Độ tin cậy cao: Các linh kiện điện tử có tuổi thọ dài hơn các thiết bị cơ
điện. Độ tin cậy của PLC ngày càng tăng, bảo dưỡng định kỳ thường không cần
thiết còn với mạch rơ le công tắc tơ thì việc bảo dưỡng định kỳ là cần thiết.
+ Dễ dàng thay đổi chương trình: Những thay đổi chương trình được tiến
hành đơn giản. Để sửa đổi hệ thống điều khiển và các quy tắc điều khiển đang
được sử dụng, người vận hành chỉ cần nhập tập lệnh khác, gần như không cần
mắc nối lại dây(tuy nhiên, có thể vẫn phải nối lại nếu cần thiết). Nhờ đó hệ
thống rất linh hoạt và hiệu quả.
+ Đánh giá nhu cầu đơn giản: Khi biết các đầu vào và các đầu ra thì có thể
đánh giá được kích cỡ yêu cầu của bộ nhớ hay độ dài chương trình. Do đó, có
thể dễ dàng và nhanh chóng lựa chọn PLC phù hợp với các yêu cầu công nghệ
đặt ra.
+ Khả năng tái tạo: Nếu dùng nhiều PLC với quy cách kỹ thuật giống nhau
thì chi phí lao động sẽ giảm thấp hơn nhiều so với bộ điều khiển rơle, đó là do
giảm phần lớn lao động lắp ráp.
+ Tiết kiệm không gian: PLC đòi hỏi ít không gian hơn so với bộ điều khiển
rơle tương đương.
+ Có tính chất nhiều chức năng: PLC có ưu điểm chính là có thể sử dụng
cùng một thiết bị điều khiển cơ bản cho nhiều hệ thống điều khiển. Người ta
thường dung PLC cho các quá trình tự động linh hoạt vì dễ dàng thuận tiện trong
tính toán, so sánh các giá trị tương quan, thay đổi chương trình và thay đổi các
thông số.
11
Báo cáo thực tập
Khi tính đến giá cả của PLC thì không thể không kể đến giá của các bộ phận
phụ không thể thiếu như thiết bị lập trình, máy in, băng ghi cả việc đào tạo
nhân viên kỹ thuật. Nói chung những phần mềm để thiết kế lập trình cho các
mục đích đặc biệt là khá đắt. Ngày nay nhiều hãng chế tạo PLC đã cung cấp trọn

bộ đóng gói phần mềm đã được thử nghiệm, nhưng việc thay thế, sửa đổi các
phần mềm là nhu cầu không thể tránh khỏi, do đó, vẫn cần thiết phải có kỹ năng
phần mềm.
Phân bố giá cả cho việc lắp đặt một PLC thường như sau:
- 50% cho phần cứng của PLC.
- 10% cho thiết kế khuôn khổ chương trình.
- 20% cho soạn thảo và lập trình.
- 15% cho chạy thử nghiệm.
- 5% cho tài liệu.
Việc lắp đặt một PLC tiếp theo chỉ bằng khoảng 1/2 giá thành của bộ đầu
tiên, nghĩa là hầu như chỉ còn chi phí phần cứng.
Có thể so sánh hệ điều khiển rơle và hệ điều khiển PLC như sau:
• Hệ rơle:
+ Nhiều bộ phận đã được chuẩn hoá.
+ Ít nhạy cảm với nhiễu.
+Kinh tế với các hệ thống nhỏ.
- Thời gian lắp đặt lâu.
- Thayđổi khó khăn
- Khó theo dõi và kiểm tra các hệ thống lớn, phức tạp.
- Cần bảo quản thường xuyên.
- Kích thước lớn.
• Hệ PLC
+ Thay đổi dễ dàng qua công nghệ phích cắm.
+ Lắp đặt đơn giản.
+ Thay đổi nhanh quy trình điều khiển.
12
Báo cáo thực tập
+ Kích thước nhỏ.
+ Có thể nối với mạng máy tính.
- Giá thành cao

Bộ thiết bị lập trình thường đắt, sử dụng ít.
CHƯƠNG 2: TẬP LỆCH PLC S7200
1. Các lệnh cơ bản.
a. Lệnh vào / ra.
• Lệnh Load (LD):
Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của ngăn
xếp, các giá trị còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit.
Toán hạng gồm: I, O, M, SM, V, C, T.
Tiếp điểm thường mở sẽ đóng khi ngõ vào PLC có địa chỉ là 1.
Dạng LAD Dạng STL
LD I0.0
= Q0.0
• Lệnh Load Not (LDN):
Lệnh LDN nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bit đầu tiên của
ngăn xếp, các giá trị còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bit.
Tiếp điểm thường đóng sẽ mở khi ngõ vào PLC có địa chỉ là 1
Dạng LAD Dạng STL
LDN I0.0
= Q0.0
13
Báo cáo thực tập
Các dạng khác nhau của lệnh LD,LDN:
STL LAD Mô tả
Toán
hạng
LD
n
n
┤├
Tiếp điểm thường mở sẽ đóng

khi n = 1
n: I, Q,
M, SM,
(bit) T, C
LD
N n
n
┤/├
Tiếp điểm thường đóng sẽ mở
khi n = 1
LDI
n
n
┤I├
Tiếp điểm thường mở sẽ đóng
tức thời khi n = 1
n:1
LD
NI n
n
┤/I├
Tiếp điểm thường đóng sẽ mở
tức thời khi n = 1
• OUTPUT (=):
Lệnh sao chép nội dung của bit đầu tiên trong ngăn xếp vào bit được chỉ định
trong lệnh. Nội dung ngăn xếp không bị thay đổi.
LAD Mô tả Toán hạng
14
Báo cáo thực tập
n

─( )
Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích
thích khi có dòng điều khiển đi qua
n: I, Q, M,
SM, T, C
(bit)
n
─( I )
Cuộn dây đầu ra được kích thích
tức thời khi có dòng điều khiển đi
qua
n: Q (bit)
b. Các lệnh ghi/xóa giá trị cho tiếp điểm:
• Lệnh SET ( S ) và RESET ( R )
Hai lệnh này dùng để đóng và ngắt các điểm gián đoạn đã được thiết kế.
Trong LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hay ngắt các cuộn dây đầu ra. Khi
dòng điều khiển đến các cuộn dây thì các cuôn dây đóng hoặc mở các tiếp điểm.
Trong STL, lệnh truyền trạng thái bit đầu tiên của ngăn xếp đến các điểm thiết
kế. Nếu bit này có giá trị bằng 1, các lệnh S hoặc R sẽ đóng ngắt tiếp điểm hoặc
một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255). Nội dung của ngăn xếp không bị
thay đổi bởi các lệnh này.
VD: Khi tiếp điểm I0.0 đóng lệnh Set hoặc Reset sẽ đóng (ngắt) một mảng
gồm n (5) tiếp điểm kể từ Q0.0.

15
Báo cáo thực tập
Mô tả lệnh S (Set) và R (Reset) :
STL LAD Mô tả Toán hạng
S S-bit
n

S bit
n

──( S )
Đóng một mảng gồm n
các tiếp điểm kể từ địa chỉ
S-bit
S-bit: I, Q,
M, SM, T,
C,V(bit)
n (byte):
IB, QB, MB,
SMB, VB, AC
R S-bit
n S bit
n

──( R )
Ngắt một mảng gồm n
các tiếp điểm kể từ S-bit.
Nếu S-bit lại chỉ vào Timer
hoặc Counter thì lệnh sẽ
xoá bit đầu ra của
Timer/Counter đó.
SI S-bit
n
S bit n

──( SI )
Đóng tức thời một

mảng gồm n các tiếp điểm
kể từ địa chỉ S-bit
S-bit: Q
(bit)
n(byte): IB,
QB, MB,
SMB, VB, AC
RI S-
bit n
S bit
n

──( RI )
Ngắt tức thời một mảng
gồm n các tiếp điểm kể từ
địa chỉ S-bit
c. Các lệnh logic đại số Boolean:
Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập các mạch logic (không có
nhớ). Trong LAD các lệnh này được biểu diễn thông qua cấu trúc mạch, mắc nối
tiếp hay song song các tiếp điểm thường đóng hay các tiếp điểm thường mở.
Trong STL có thể sử dụng lệnh A (And) và O (Or) cho các hàm hở hoặc các
lệnh AN (And Not), ON (Or Not) cho các hàm kín. Giá trị của ngăn xếp thay đổi
phụ thuộc vào từng lệnh.
• AND (A)
Dạng LAD Dạng STL
16
Báo cáo thực tập
LD I0.0
A I0.1
= Q0.0

• AND NOT (AN)
Tín hiệu ra sẽ là nghịch đảo của tín hiệu vào.
Dạng LAD Dạng STL
LD I0.0
AN I0.1
= Q0.0
• OR (O).
Tín hiệu ra sẽ bằng 1 khi ít nhất có một tín hiệu vào bằng 1.
Dạng LAD Dạng STL
LD I0.0
O I0.1
= Q0.0
• OR NOT (ON)
Dạng LAD Dạng STL
17
Báo cáo thực tập
LD I0.0
O I0.1
= Q0.0
d. Các lệnh về tiếp điểm đặc biệt:
• Tiếp điểm nào tác động cạnh xuống, tác động cạnh lên:
Có thể dùng các lệnh tiếp điểm đặc biệt để phát hiện sự chuyển tiếp trạng thái
của xung (sườn xung) và đảo lại trạng thái của dòng cung cấp (giá trị đỉnh của
ngăn xếp). LAD sử dụng các tiếp điểm đặc biệt này để tác động vào dòng cung
cấp. Các tiếp điểm đặc biệt này không có toán hạng riêng của chúng vì thế phải
đặt chúng phía trước cuộn dây hoặc hộp đầu ra. Tiếp điểm chuyển tiếp
dương/âm (các lệnh trước và sườn sau) có nhu cầu về bộ nhớ, bởi vậy đối với
CPU 224 có thể sử dụng nhiều nhất là 256 lệnh.
Dạng LAD Dạng STL
18

Báo cáo thực tập
LD I0.0
EU
= Q0.0
LD I0.0
ED
= Q0.1
LD I0.0
NOT
= Q0.2
Biểu đồ thời gian
Hình 7 - Giản đồ thời gian các tiếp điểm đặc biệt
• Tiếp điểm trong vùng nhớ đặc biệt:
19
Báo cáo thực tập
- SM0.0: Vòng quét đầu tiên thì mở nhưng từ vòng quét thứ 2 trở đi thì đóng.
- SM0.1: Ngược lại với SM0.0, vòng quét đầu tiên tiếp điểm này đóng, kể từ
vòng quét thứ 2 thì mở ra và giữ nguyên trong suốt quá trình hoạt động.
- SM0.4: Tiếp điểm tạo xung với nhịp xung với chu kì là 1 phút.
- SM0.5: Tiếp điểm tạo xung với nhịp xung với chu kì là 1 giây.
e. Các lệnh thời gian (Timer)
• Các lệnh điều khiển thời gian Timer :
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều
khiển vẫn thường gọi là khâu trễ. Nếu kí hiệu tín hiệu (logic) vào là x(t) và thời
gian trễ tạo ra bằng Timer là τ thì tín hiệu đầu ra của Timer đó sẽ là x (t – τ) S7-
200 có 64 bộ Timer (với CPU 212) hoặc 128 Timer (với CPU 214) được chia
làm 2 loại khác nhau:
- Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On-Delay Timer), kí hiệu là TON.
- Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On-Delay Timer), kí hiệu TONR.
- Hai kiểu Timer của S7-200 (TON và TONR) phân biệt với nhau ở phản

ứng của nó đối với trạng thái ngõ vào.
Cả hai Timer kiểu TON và TONR cùng bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể
từ thời điểm có sườn lên ở tín hiệu đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào chuyển
trạng thái logic từ 0 lên 1, được gọi là thời điểm Timer được kích, và không tính
khoảng thời gian khi đầu vào có giá trị logic 0 vào thời gian trễ tín hiệu đặt
trước.
Khi đầu vào có giá trị logic bằng 0, TON tự động Reset còn TONR thì
không. Timer TON được dùng để tạo thời gian trễ trong một khoảng thời gian
(miền liên thông), còn với TONR thời gian trễ sẽ được tạo ra trong nhiều
khoảng thời gian khác nhau.
Timer TON và TONR bao gồm 3 loại với 3 độ phân giải khác nhau, độ phân
giải 1ms, 10ms và 100ms. Thời gian trễ τ được tạo ra chính là tích của độ phân
giải của bộ Timer được chọn và giá trị đặt trước cho Timer. Ví dụ có độ phân
giải 10ms và giá trị đặt trước 50 thì thời gian trễ là 500ms.
20
Báo cáo thực tập
• Cú pháp khai báo sử dụng Timer như sau:
LAD Mô tả Toán hạng
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu
TON để tạo thời gian trễ tính từ khi
đầu vào IN được kích. Nếu như giá
trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng
giá trị đặt trước PT thì T-bit có giá
trị logic bằng1. Có thể Reset Timer
kiểu TON bằng lệnh R hoặc bằng
giá trị logic 0 tại đầu vào IN.
Txx (Word)
CPU 214: 32-
63,
96-127

PT: VW, T,
(Word) C, IW,
QW, MW, SMW,
C, hằng số.
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu
TONR để tạo thời gian trễ tính từ
khi đầu vào IN được kích. Nếu như
giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc
bằng giá trị đặt trước PT thì T-bit có
giá trị logic bằng1. Chỉ có thể Reset
Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho
T-bit.
Txx (Word)
CPU 214: 0-31,
64-95
PT: VW, TR,
(Word) C, IW,
QW, MW, SMW,
AC, AIW, hằng số.
Khi sử dụng Timer TONR, giá trị đếm tức thời được lưu lại và không bị thay
đổi trong khoảng thời gian khi tín hiệu đầu vào có logic 0. Giá trị của T-bit
không được nhớ mà hoàn toàn phụ thuộc vào số kết quả so sánh giữa giá trị đếm
tức thời và giá trị đặt trước.
Khi Reset một Timer, T-word và T-bit của nó đồng thời được xóa và có giá
trị bằng 0, như vậy giá trị đếm tức thời được đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng có
trạng thái logic 0.
- Timer kiểu TON(hình 4.3)
21
Báo cáo thực tập
LAD STL FBD

LD I0.0
TON T33, 50
- Timer kiểu TONR(hình 4.4)
LAD STL FBD
LD I0.0
TONR T33, 10
Hình 8. Giản đồ thời gian Timer của TON
22
Báo cáo thực tập
Hình 9. Giản đồ thời gian Timer của TONR
f. Các lệnh đếm – Counter:
Counter là bộ đếm thực chức năng đếm sườn xung, trong S7-200 các bộ đếm
được chia làm 2 loại: bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CTUD).
Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào, tức là đếm số
lần thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu. Số xung đếm được ghi vào
thanh ghi 2 byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C- word.
Nội dung của thanh ghi C- word, gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn
được so sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được kí hiệu PV. Khi giá trị đếm
tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước này thì bộ đếm báo ra ngoài bằng
cách đặt giá trị logic 1 vào 1 bit đặc biệt của nó gọi là C-bit. Trường hợp giá trị
đếm tức thời nhỏ hơn giá trị đặt trước thì C-bit có giá trị logic là 0.
Khác với các bộ Timer, các bộ đếm CTU và CTUD đều có chân nối với tín
hiệu điều khiển xóa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (Reset)
cho bộ đếm, được kí hiệu bằng chữ cái R trong LAD, hay được qui định là trạng
thái logic của bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được Reset khi tín
hiệu xóa này có mức logic là 1 hoặc khi lệnh R (Reset) được thực hiện với C-bit.
Bộ đếm được Reset cả C-word, C-bit đều nhận giá trị 0.
Bảng lệnh đếm lên, đếm xuống :
23
Báo cáo thực tập

LAD Mô tả Toán hạng
Khai báo bộ đếm tiến theo
sườn lên của CU. Khi giá trị
đếm tức thời C-word, Cxx
lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt
trước PV, C-bit (Cxx) có giá
trị logic bằng 1. Bộ đếm
ngừng đếm khi C-word Cxx
đạt được giá trị cực đại.
Cxx: (Word)
CPU 214 : 0-
47, 80-127
Pv(Word):
VW, T, C, IW,
QW, MW,
SMW, AC,
AIW, hằng số,
*VD, *AC
Khai báo bộ đếm tiến/lùi,
đếm tiến theo sườn lên của
CU, đếm lùi theo sườn lên
của CD. Khi giá trị đếm tức
thời của C-word Cxx lớn hơn
hoặc bằng giá trị đặt trước
PV, C-bit (Cxx) có giá trị
logic bằng 1. Bộ đếm ngừng
đếm tiến khi C-word Cxx đạt
được giá trị cực đại 32.767 và
ngừng đếm lùi khi C-word
Cxx đạt được giá trị cực đại

-32.768. CTUD Reset khi
đầu vào R có giá trị logic
bằng 1.
Cxx: (Word)
CPU 214 :
48-79
PV (Word) :
VW, T, C, IW,
QW, MW,
SMW, hằng số,
*VD, *AC
24
Báo cáo thực tập
• Sử dụng bộ đếm CTU:
LAD STL
LD I0.0
LD I0.1
CTU C40, +5
Giản đồ thời gian:
Hình 10. Giản đồ thời gian bộ đếm CTU.
• Sử dụng bộ đếm CTUD:
25