ứng dùng plc s7200 đo ,điều khiển cảnh báo tốc độ động cơ

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trong công nghiệp hóa đất nước.yêu cầu ứng dụng tự động hóa
ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt,sản xuất (yêu cầu điều khiển tự
động,gọn nhẹ,linh hoạt và hiệu quả….) mặt khác nhờ các công nghệ thong tin,công
nghệ điện tử đã phát triển nhanh chóng làm xuất hiện một loại thiết bị điều khiển
khả trình là PLC.
Để thực hiện công việc một cách khoa học nhằm đạt được số lượng sản
phẩm lớn,nhanh mà lại tiện lợi cho kinh tế. Các công ty,xí nghiệp sản xuất thường
sử dụng công nghệ lập trình PLC S7-200 sử dụng các loại phần mềm tự động.Dây
truyền sản xuất có sư dụng PLC S7-200 để giảm sức lao động của công nhân mà
sản xuất đạt hiệu quả cao đáp ứng kịp thời cho đời sống xã hội.qua đó để thể hiện
thêm vai trò của các phần mềm ứng dụng tốt cho công việc. Qua bài tập lớn của
đồ án môn học chúng em đã hiểu thêm phần nào đó về lập trình của PLC S7-
200và những ứng dụng cụ thể của nó vào sử dụng sản xuất cũng như các ứng dụng
khác.
Trong lúc thực hiện bài tập lớn với đề tài: “ Ứng dụng PLC đo, điều
khiển và cảnh báo tốc độ động cơ với dải đo 0 – 1500 V/p” dưới sự chỉ dẫn của
cô NGUYỄN THU HÀ còn gặp nhiều khó khăn về tài liệu cũng như hiểu
biết,mặc dù đã cố gắng nhưng khả năng,thời gian và kinh nghiệm còn thiếu nhiều
nên không thể tránh khỏi những sai sót rất mong sự đóng góp ý kiến bổ xung của
cô giáo để đồ án này được hoàn thiện hơn.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!
Chương I Cơ Sở Lý Thuyết
1.1 Mục đích
Trong khuôn khổ đề tài ứng dụng PLC để đo, điều khiển và cảnh báo tốc độ
động cơ chúng ta cần giải quyết được những vấn đề sau:
- Tìm hiểu chung về PLC và loại PLC được sử dụng
- Tìm hiểu về các module mở rộng cho PLC được sử dụng trong đề tài
- Tìm hiểu về các loại cảm biến Alalog dùng để đo tốc độ và loại được sử dụng
Xây dựng thuật toán điều khiển và chương trình điều khiển.
1.2 Phương pháp đo.

 Phương pháp đo trực tiếp:
Khái niệm: Đây là cách đo mà kết quả nhận trực tiếp từ một phép đo duy
nhất.cách đó này cho ta kết quả ngay giá trị của đại lượng cần đo.dụng cụ đo của
phép đo này mang tính chuyên dùng,nó được thiết kế phù hợp với đại lượng cần
đo.
 Phương pháp đo gián tiếp:
Khái niệm: ở phương pháp này đại lượng cần đo được qua bộ cảm biến chuyển
đổi đại lượng cần đo sang một đại lượng điện và được bộ chế biến xử lý tín
hiệu,chỉnh sửa để tạo ra được quan hệ: giá trị cần đo bằng K nhân với tín hiệu điện.
tín hiệu điện sau đó được chuyển đến cơ cấu chỉ thị dưới dang kết quả là giá trị của
đại lượng cần đo.
1.3 Tìm hiểu về PLC ( lựa chon PLC S7-200 cho đề tài )
1.3.1 Khái quát về PLC S7-200
 Giới thiệu về PLC (Programmable Logic Control) (Bộ điều khiển
logic khả trình)
Hình thành từ nhóm các kỹ sư hãng General Motors năm 1968 với ý
tưởng ban đầu là thiết kế một bộ điều khiển thoả mãn các yêu cầu sau:
- Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
- Dễ dàng sửa chữa thay thế.
- ổn định trong môi trường công nghiệp.
- Giá cả cạnh tranh.
Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC: Programmable Logic Control) (hình
1.1) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số
thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể hiện thuật toán đó bằng mạch số.
Hình 1.1: chương trình lập trình 1 network
Tương đương một mạchsố.
Hình 1. 2: mạch số
Như vậy, với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều
khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi
trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều

khiển được lưu nhớ trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB,
FC hoặc FB) và thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét.
Hình 1.3: bộ điều khiển PLC
Để có thể thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có
tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều
hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp
với đối tượng điều khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh
đó, nhằm phuvj vụ bài toán điều khiển số PLC còn cần phải có thêm các khối
chức năng đặc biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thì (Timer) và những
khối hàm chuyên dụng.
Hình 1.4 : Sơ đồ cấu trúc chung của plc
Trong đó:
- Bộ nhớ chương trình : là 1 bộ nhớ điện tử đặc biệt có thể đọc được. Nếu sử
dụng bộ nhớ RAM thì nội dung của nó luôn luôn thay đổi được. Trong trường
hợp mất nguồn, dữ liệu bộ nhớ RAM không bị mất nếu sử dụng pin dự phòng
Nếu chương trình làm việc ổn định thì nó có thể được nạp vào 1 bộ nhớ cốđịnh như
EPROM, EEPROM.
- Hệ điều hành : sau khi cấp nguồn nuôi cho bộ điều khiển, hệ điều hành của nó
sẽ cài đặt các counter, timer, bit nhớ và các dữ liệu với thuộc tính không được
nhớ bởi pin dự phòng.
- Bit nhớ : các bit memory là các phần tử nhớ
- Bộ đệm : là 1 vùng nhớ mà hệ điều hành ghi nhớ các tín hiệu ở các ngõ vào ra
nhị phân.
- Accumulator :là 1 bộ nhớ trung gian mà qua đó các timer hay counter được nạp
hay thực hiện các phép toán số học.
- Counter,timer :là các vùng nhớ,hệ điều hành ghi nhớ các giá trị trong nó
- Hệ thống bus : hệ điều hành, các thiết bị ngoại vi được kết nối với PLC thông
qua các Bus nối.
 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC HỌ S7-200.
Các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật họ S7-200.

Các tính năng của PLC S7-200.
- Có nhiều loại CPU.
- Có nhiều Module mở rộng.
- Có thể mở rộng đến 7 Module.
- Bus nối tích hợp trong Module ở mặt sau.
- Có thể nối mạng với cổng giao tiếp RS 485 hay Profibus.
- Máy tính trung tâm có thể truy cập đến các Module.
- Không quy định rãnh cắm.
- Phần mềm điều khiển riêng.
- Tích hợp CPU, I/O nguồn cung cấp vào một Module.
- “Micro PLC với nhiều chức năng tích hợp.
Các module của S7-200.
Hình 1.5: sơ đồ chân . cổng ra, vào PLC
Đồ án môn plc
• Bộ lập trình PLC S7-200
o Sử dụng PLC s7-200 CPU 224
o Cấu hình phần cứng
S7-200 của hãng Siemens là thiết bị lập trình cỡ nhỏ, cấu trúc theo kiểu modul,
có các modul mở rộng, thành phần cơ bản là các CPU nhiều chủng loại như CPU 21x,
22x. Ngày nay các CPU 21x không còn được sản xuất, thay vào đó là các CPU 22x
như CPU 221, 222, 224…Nổi bật nhất là dòng CPU 224 với nhiều đặc điểm ưu việt.
Hình 6: Hình ảnh của PLC S7-200 dùng CPU 224
Đồ án môn plc
• Cấu trúc của CPU 224
- 4096 từ đơn để lưu bộ nhớ chương trình thuộc bộ nhớ đọc/ghi và
không bị mất dữ liệu nhờ giao diện EEPROM.
- 2560 từ đơn để lưu trữ dữ liệu.
- 14 cổng vào và 10 cổng ra logic.
- Có thể ghép thêm 7 modul mở rộng.
- Tổng số cổng vào ra cự đại là 128 cổng vào và 128 cổng ra.

- 256 bộ tạo thời gian trễ trong đó có 4 timer có độ phân giải 1ms, 16 timer có
.độ phân giải 10ms, 236 timer có độ phân giải 100ms.
- 256 bộ đếm được chia làm 2 loại, 1 loại là bộ đếm chỉ đếm lên (CTU), 1 loại là
vừa đếm lên vừa đếm xuống (CTDU).
- 256 bit nhớ đặc biệt và 112 bit dùng làm các bit trạng thái hoặc các bit đặt chế
độ làm việc.
- 2 đầu vào tương tụ độ phân giải 8 bit
- Tốc độ thực hiện lệnh xấp xỉ 0,37 µs cho 1 lệnh logic.
- Tích hợp đồng hồ thời gian thực và cổng truyền thông RS-485.
- Có các chế độ ngắt như : ngắt truyền thông, ngắt theo sườn xung,…
- Các dữ liệu không bị mất trong vòng 190 giờ khi PLC bị mất điện.
• Mô tả các đèn báo trên CPU:
- SF ( đèn đỏ ) : đèn đỏ SF sáng lên báo hiệu hệ thống bị lỗi.
- RUN ( đèn xanh ) : RUN cho biết hệ thống đang làm việc và thực hiện chương
trình được nạp vào PLC
- STOP ( đèn vàng ) : báo hiệu PLC đang ở chế độ dừng làm việc.
- I x.x ( đèn xanh ) : đèn xanh ở cổng vào chỉ định trạng thái tức thời của
cổng .Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.
- Q y.y ( đèn xanh ) : đèn xanh ở cổng ra chỉ định giá trị tức thời của cổng.Đèn
này báo hiệu trạng thái tín hiệu theo logic của cổng.
• Cổng truyền thông
S7 – 200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân để phục
vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác. Tốc độ truyền
cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud. Tốc độ truyền cung cấp của PLC theo kiểu
tự do là 300 đến 38.400.
5 4 3 2 1 1111
9 8 7 6 6
Sơ đồ chân của cổng truyền thông RS-485
Đồ án môn plc
Trong đó : Chân Giải thích

1 Đất
2 24 VDC
3 Truyền và nhận dữ liệu
4 Không sử dụng
5 Đất
6 5 VDC (điện trở trong 100Ω)
7 24 VDC (120 mA tối đa)
8 Truyền và nhận dữ liệu
9 Không sử dụng
- .Cáp đó đi kèm theo máy lập trình Ghép nối S7 – 200 với máy tính PC qua
cổng RS-232 cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232/RS485.
1.3.2 các module mở rộng, đố tượng liên quan
1.3.2.1 Module mở rộng
Khái niệm về module analog.
Module analog là một công cụ để xử lý các tín hiệu tương tự thông qua việc xử lý
các tín hiệu số.
Analog input
Thực chất nó là một bộ biến đổi tương tự - số (A/D). Nó chuyển tín hiệu tương tự
ở đầu vào thành các con số ở đầu ra. Dùng để kết nối các thiết bị đo với bộ điều khiển:
chẳng hạn như đo nhiệt độ.
Analog output
Analog output cũng là một phần của module analog. Thực chất nó là một bộ biến
đổi số - tương tự (D/A). Nó chuyển tín hiệu số ở đầu vào thành tín hiệu tương tự ở đầu
ra. Dùng để điều khiển các thiết bị với dải đo tương tự. Chẳng hạn như điều khiển Van
mở với góc từ 0-100%, hay điều khiển tốc độ biến tần 0-50Hz.
Nguyên lý hoạt động chung của các cảm biến và các tín hiệu đo chuẩn trongcông
nghiệp.
Thông thường đầu vào của các module analog là các tín hiệu điện áp hoặc dòng
điện. Trong khi đó các tín hiệu tương tự cần xử lý lại thường là các tín hiệu không
điện như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng, khối lượng . . . Vì vậy người ta cần phải

có một thiết bị trung gian để chuyển các tín hiệu này về tín hiệu điện áp hoặc tín hiệu
dòng điện – thiết bị này được gọi là các đầu đo hay cảm biến. Để tiện dụng và đơn
giản các tín hiệu vào của module Analog Input và tín hiệu ra của module Analog
Output tuân theo chuẩn tín hiệu của công nghiệp.Có 2 loại chuẩn phổ biến là chuẩn
điện áp và chuẩn dòng điện.
Đồ án môn plc
-Điện áp : 0 – 10V, 0-5V,±5V…
-Dòng điện : 4 – 20 mA, 0-20mA,±10mA.
Trong khi đó tín hiệu từ các cảm biến đưa ra lại không đúng theo chuẩn . Vì vậy
người ta cần phải dùng thêm một thiết chuyển đổi để đưa chúng về chuẩn công
nghiệp. Kết hợp các đầu cảm biến và các thiết bị chuyển đổi này thành một bộ cảm
biến hoàn chỉnh , thường gọi tắt là thiết bị cảm biến, hay đúng hơn là thiết đo và
chuyển đổi đo (bộ transducer)
Các tín hiệu đầu ra của cảm biến sec được đưa vào các module alalog để đọc và
trả ra giá trị alalog tương ứng tùy theo độ phân giải của module
Hết các PLC đều phải hỗ trợ các công cụ xử lý tín hiệu analog, đối với PLC S7-
200 thì đó là các module analog. Module analog thực chất là các bộ biến đổi tương
tự/số thực hiện việc chuyển đổi các tín hiệu tương tự sang số để thực hiện các hoạt
động tính toán bên trong PLC. Có hai loại module analog tương ứng với các chức
năng này là module đọc và xuất tín tín hiệu analog.
Để đọc tín hiệu analog vào PLC ta cần có bộ chuyển đổi tín hiệu không điện thành
tín hiệu điện (sensor nhiệt độ, áp suất…), bộ chuyển đổi tín hiệu điện tiêu chuẩn
(PT350…) và module đầu vào analog. S7-200 hỗ trợ hai môdule đọc tín hiệu analog là
EM231 và EM235
1.3.2.2 GIỚI THIỆU VỀ MODULE ANALOG EM235.
EM 235 là một module tương tự gồm có 4AI và 1AO 12bit (có tích hợp các bộ
chuyển đổi A/D và D/A 12bit ở bên trong).
Đồ án môn plc
• Các thành phần của module analog EM235.
Thành phần

Mô tả
4 đầu vào
tương tự được kí
hiệu bởi các chữ cái
A,B,C,D
A+ , A- , RA Các đầu nối của đầu vào A
B+ , B- , RB Các đầu nối của đầu vào B
C+ , C- , RC Các đầu nối của đầu vào C
D+ , D- , RD Các đầu nối của đầu vào D
1 đầu ra tương tự (MO,VO,IO) Các đầu nối của đầu ra
Gain Chỉnh hệ số khuếch đại
Offset Chỉnh trôi điểm không
Switch cấu hình Cho phép chọn dải đầu vào và độ
phân giải
Sơ đồ khối của đầu vào Analog.
Đồ án môn plc
Sơ đồ khối đầu ra Analog
• Định dạng dữ liệu
a/ Dữ liệu đầu vào:
- Kí hiệu vùng nhớ : AIWxx (Ví dụ AIW0, AIW2…)
- Định dạng:
+ Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (ví dụ 0-10V,0-20mA):
Đồ án môn plc
MSB LSB
15 14 3 2 1 0
0 Dữ liệu 12 bit 0 0 0
Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào (áp,
dòng) thành giá trị số từ 0
÷
32000.

+ Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (Ví dụ
±
10V,
±
10mA,):
MSB LSB
15 4 3 2 1 0
Dữ liệu 12 bit 0 0 0 0
Modul Analog Input của S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào áp,
dòng) thành giá trị số từ -32000
÷
32000.
b/ Dữ liệu đầu ra:
- Kí hiệu vung nhớ AQWxx (Ví dụ AQW0, AQW2…)
- Định dạng dữ liệu
+ Đối với dải tín hiệu đo không đối xứng (ví dụ 0-10V,4-20mA):
MSB LSB
15 14 4 3 2 1 0
0 Dữ liệu 11 bit 0 0 0 0
Modul Analog output của S7-200 chuyển đổi con số 0
÷
32000 thành tín
hiệu điện áp đầu ra 0
÷
10V.
+ Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (Ví dụ
±
10V,
±
10mA,): Kiểu này các

module Analog output của S7-200 không hỗ trợ.
MSB LSB
15 4 3 2 1 0
Dữ liệu 12 bit 0 0 0 0
c/ Bảng tổng hợp :
Định dạng dữ liệu Giá trị chuyển đổi
Kiểu tín hiệu đối xứng - 32000 đến +32000
Đồ án môn plc
(
±
10V,
±
10mA,)
Tín hiệu không đối
xứng (0
÷
10V, 4
÷
20mA)
1 đến +32000
• Cách nối dây
a/ Đầu vào tương tự:
- Với thiết bị đo đầu ra kiểu điện áp:

- Với thiết bị đo tín hiệu đầu ra dòng điện:
Hoặc :
b/ Đầu ra tương tự:
Đồ án môn plc
c/ Cấp nguồn cho Module:
Tổng quát cách nối dây:

Đồ án môn plc
• Cài đặt dải tín hiệu vào.
Module EM 235 cho phép cài đặt dải tín hiệu và độ phân giải của đầu vào bằng
switch:
On
Off
Sau đây là bảng cấu hình :
Dải không đối xứng Dải đầu vào Độ phan
giải
S
W1
S
W2
S
W3
S
W4
S
W5
S
W6
O
N
O
FF
O
FF
O
N
O

FF
O
N
0 – 50 mV 12.5 uV
O
FF
O
N
O
FF
O
N
O
FF
O
N
0 – 100 mV 25 uV
O
N
O
FF
O
FF
O
FF
O
N
O
N
0 – 500 mV 125 uV

Đồ án môn plc
O
FF
O
N
O
FF
O
FF
O
N
O
N
0 – 1 V 250 uV
O
N
O
FF
O
FF
O
FF
O
FF
O
N
0 – 5 V 1.25 mV
O
N
O

FF
O
FF
O
FF
O
FF
O
N
0 – 20 mA 5 uA
O
FF
O
N
O
FF
O
FF
O
FF
O
N
0 – 10 V 2.5 mV
Dải đối xứng Dải đầu vào Độ phân
giải
S
W1
S
W2
S

W3
S
W4
S
W5
S
W6
O
N
O
FF
O
FF
O
N
O
FF
O
FF
± 25 mV 12.5 uV
O
FF
O
N
O
FF
O
N
O
FF

O
FF
± 50 mV 25 uV
O
FF
O
FF
O
N
O
N
O
FF
O
FF
± 100 mV 50 uV
O
N
O
FF
O
FF
O
FF
O
N
O
FF
± 250 mV 125 uV
O

FF
O
N
O
FF
O
FF
O
N
O
FF
± 500 mV 250 uV
O
FF
O
FF
O
N
O
FF
O
N
O
FF
± 1V 500 uV
O
N
O
FF
O

FF
O
FF
O
FF
O
FF
± 2.5 V 1.25 mV
O
FF
O
N
O
FF
O
FF
O
FF
O
FF
± 5 V 2.5 mV
O
FF
O
FF
O
N
O
FF
O

FF
O
FF
± 10 V
5 mV
• Trình tự thiết lập và căn chỉnh cho module analog .
a/ Căn chỉnh đầu vào cho module analog
- Hãy tắt nguồn cung cấp cho module
- Gạt switch để chọn dải đo đầu vào
- Bật nguồn cho CPU và module. Để module ổn định trong vòng 15 phút.
- Sử dụng các bộ truyền, nguồn áp, hoặc nguồn dòng, cấp giá trị 0 đến một trong
những đầu vào.
- Đọc giá trị nhận được trong CPU.
- Căn cứ vào giá trị đó hãy chỉnh OFFSET để đưa giá trị về 0 (căn chỉnh điểm
không) , hoặc giá trị số cần thiết kế.
- Sau đó nối một trong những đầu vào với giá trị lớn nhất của dải đo.
Đồ án môn plc
- Đọc giá trị nhận được trong CPU.
- Căn cứ vào giá trị đó hãy chỉnh GAIN để đọc được giá trị là 32000, hoặc giá trị
số cần thiết kế.
- Lặp lại các bước chỉnh OFFSET và GAIN nếu cần thiết.
Chú ý :
- Phải chắc chắn nguồn cung cấp cho cảm biến phải được loại bỏ nhiễu và phải
ổn định.
- Dây dẫn tín hiệu phải có lớp bảo vệ chống nhiễu.
- Các đầu vào analog không sử dụng phải được nối ngắn mạch (ví dụ A+ nối với
A-)
1.3.2.3 Bộ đếm tốc độ cao (high speed counter – HSC ):
Lệnh khai báo bộ đếm tốc độ cao HSC cấu hình và điều khiển bộ đếm tốc độ
cao nhờ vào các bit nhớ đặc biệt của bộ đếm tốc độ cao đó. Tham số N chỉ ra bộ

đếm tóc độ cao đang sử dụng là bộ đếm bao nhiêu. Bộ đém tốc độ cao có thể
được câu hình lên tới 12 chế độ hoạt động khác nhau
Mỗi bộ đếm được cung cấp đầu vào cho xung clock, điều khiển hướng đến,
tín hiệu reset và bắt đầu mà bộ đếm đó hỗ chợ. Đối với những bộ đếm 2 pha thì
cả 2 xung có thể chạy ở tốc độ cực đại của chúng. Trong chế độ nhân tốc thì bạn
có thể chọn chế độ nhân 1 hoặc nhân 4 tốc độ cực đại. tất cả các bộ đếm chạy ở
tốc độ cực đại mà không ảnh hưởng tới bộ đếm khác.
Điều kiện gây ra lỗi sẽ set ENO = 0
0001 ( lệnh HSC đặt trước HDEF )
0005 ( sử dụng đồng thời HSC/PLS)
 Bộ đếm tốc độ cao đếm các sự kiện mà tốc độ của nó vượt khỏi tầm kiểm
soát của vòng quét S7-200. Tần số đếm lớn nhất có thể của bộ đếm tùy thuộc
vào loại CPU mà bạn sử dụng. CPU 221 và CPU 222 hỗ trợ 4 bộ đếm tốc độ
cao. HSC0, HSC3, HSC4 và HSC5. Hai loại CPU này không hỗ trợ bộ đếm
HSC2 và HSC1 . CPU 224, CPU 224XP và CPU 226 hỗ trợ cả 6 loại bộ đếm
tốc độ cao từ HSC0 đến HSC5.
Về cơ bản thì bộ đếm tốc độ cao hoat động tương tự như nguyên lý cơ bản
của bộ đếm trong S7-200. Ở đây có thể tưởng tượng rằng một encoder sẽ cung
cấp đầu vào xung clock cho bộ đếm. Encoder sẽ cho ra một số lượng xung nhất
định trong một vòng quay và một xung reset sẽ được cho ra sau một vòng quay.
Xung clock và xung reset sẽ là 2 đầu vào của bộ đếm tốc độ cao. Bộ đếm tốc độ
Đồ án môn plc
cao sẽ được đặt trước với một hằng số và đầu ra sẽ được tích cực trong khoảng
thời gian mà giá trị đếm tức thời nhỏ hơn giá trị đặt trước của bộ đếm. Bộ đếm
được thiết lập để cung cấp một ngắt khi giá trị đếm tức thời bằng với giá trị đặt
trước hoặc là khi ta reset bộ đêm.
Mỗi khi giá trị đếm tức thời bằng giá trị đặt trước một ngắt xảy ra thì một giá
trị đặt trước mới được nạp vào cho lần hoạt động tiếp theo của bộ đếm. Còn khi
một tín hiệu reset tích cực, một ngắt xảy ra thì giá trị đặt trước đầu tiên sẽ được
nạp vào bộ đếm cho chu kỳ tiếp theo.

•Số lượng bộ đếm HSC có trong PLC và tần số tối đa cho phép:
Tùy thuộc vào loại CPU mà số lượng bộ đếm HSC và tốc độ tối đa cho phép
khác nhau.
Bộ Đếm Ngõ Vào Tần số cho phép Loại CPU
HSCO I0.0 30 KHZ 221,222,224,224XP,226
HSC1 I0.6
30 KHZ
221,222,224,224XP,226
HSC2 I1.2
30 KHZ
221,222,224,224XP,226
HSC3
I0.1 30 KHZ
221,222,224,224XP,226
HSC4
I0.3 200 KHZ
224xp
HSC5
I0.4 200 KHZ
224xp
• Vùng nhớ đặc biệt sử dụng để lập trình cho HSC:
Mỗi vùng nhớ HSC có một vùng nhớ riêng đặc biệt, vùng nhớ này được sử dụng
để khai báo chọn mode đếm, đặt giá trị, lưu giá trị cho HSC tương ứng.
• Sự khác nhau giữa các bộ đếm tốc độ cao:
Mọi chức năng của bộ đếm là như nhau cho các chế độ hoạt động giống nhau.
Có tất cả 4 chế độ cơ bản: bộ đếm một pha với tín hiệu hướng đên bên trong ,
một pha với tín hiệu điều khiển hướng bên ngoài, hai pha với 2 đầu vào clock,
A/B pha cho chế độ nhân tóc. Chú ý rằng không phải tất cả các chế độ điều được
Đồ án môn plc
hỗ trợ bởi một bộ đếm. Có thể sử dụng các loại điều khiển: không sử dụng đầu

vào reset và start, có đầu vào reset nhưng không có start, có cả reset và start.
Khi bạn cấp tín hiệu tích cực vào đầu reset, bộ đếm sẽ bị xóa giá trị đếm tức
thời và sẽ giữ ở trạng thái này cho đến khi bạn vô hiệu hóa đâu reset.
Khi bạn cấp tin hiệu tích cực cho đầu vào start, điều này cho phép bộ đếm bắt
đầu đếm. Trong khi tín hiệu start bị vô hiệu hóa thì giá trị đếm tức thời sẽ giữ
nguyên và tín hiệu clock đầu vào sẽ bị bỏ qua.
Nếu tín hiệu reset tích cực trong khi start không tích cực thì tín hiệu reset sẽ
bi bỏ qua và giá trị đếm không thay đổi. Nếu tín hiệu start tích cực trong khi reset
cũng tích cực thì giá trị đếm sẽ bị xóa.
Trước khi bạn sử dụng một bộ đếm tốc độ cao, bạn sử dụng một lệnh định
nghĩa bộ đếm HDEF để chon chế độ hoạt động. sử dụng bit đặc biệt SM0.1 ( bit
này mở trong chu kỳ quét đầu tiên của PLC và đóng ở các chu kỳ sau đo ) để gọi
một chương trinh con khởi tạo có chứa lệnh HDEF.
• Lập trình một bộ đếm tốc độ cao:
Bạn có thể dung HSC winzard để cấu hình cho bộ đếm tốc độ cao . HSC
winzard sử dụng các thông tin: loại và chế độ hoạt động của bộ đếm, giá trị đặt
trước của bộ đếm, giá trị tức thời của bộ đếm và khởi tao bộ đếm.Để sử dụng
HSC winzard bạn vào Tool -> instruction Winzard -> HSC
Để lập trình được một bộ đếm tốc độ cao bạn cần làm những bước sau đây:
B1. Chỉ định bộ đếm và chọn chế độ bộ đếm
B2. Thiết lập byte điều khiển
B3. Nạp giá trị bắt đầu chọ bộ đếm ( starting value )
B4. Nạp giá trị đặt trước cho bộ đếm ( target value )
B5. Gán và cho phép chương trình ngắt
B6. Khởi động bộ đếm ( tích cực bộ đếm )
Chỉ định chế độ hoạt động và các đầu vào:
Sử dụng lệnh định nghĩa bộ đếm tốc độ cao HDEF để chọn chế độ đếm
( mode) và các đầu vào sử dụng .
Bảng 6.26 mô tả các đầu vào sử dụng cho xung clock, điều khiển hướng và
điều khiển bắ đầu được gắn với mỗi bộ đếm cụ thể.

Đồ án môn plc
Bảng 6.26 Input for the high-speed couters
M
ode
Description Inputs
HSC0 I0.0 I0.1 I0.2
HSC1 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1
HSC2 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5
HSC3 I0.1
HSC4 I0.3 I0.4 I0.5
HSC5 I0.4
0 Single-phase
counter with internal
direction control
Clock
1 Clock reset
2 Clock reset Start
3 Single-phase
counter with external
direction control
Clock direction
4 Clock direction
5 Clock direction Start
6 Two-phase counter
with 2 clock input
Clock up Clock Down
7 Clock up Clock Down
8 Clock up Clock Down Start
9 A/B phase
quadrature counter

Clock A Clock B
10 Clock A Clock B
11 Clock A Clock B Start
12 Only HSC0 and
HSC3 support mode12.
HSC0 counts the
number of pulses
going out of Q0.0
HSC3 counts the
number of pulses going
out of Q0.1
•Các mode đếm của bộ đếm:
Mode 0,1,2 : dùng để đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi bit nội

Mode 0:chỉ đếm tăng hoặc giảm không có bit START và RESET
Mode 1: đếm tăng hoặc giảm có bit RESET nhưng không có bit START
Mode 2: : đếm tăng hoặc giảm có bit RESET và bit START để cho phép bắt đầu
đếm cũng như bắt đầu reset.Các bit reset cũng như start là các tín hiệu INPUT được
chọn từ bên ngoài.
Mode 3,4,5 dùng để đếm 1 pha với hướng đếm được xác định bởi bit ngoại tức
là có thể chọn từ ngõ vào input
Đồ án môn plc
Mode 3:chỉ đếm tăng hoặc giảm không có bit START và RESET
Mode 4: đếm tăng hoặc giảm có bit RESET nhưng không có bit START
Mode 5: : đếm tăng hoặc giảm có bit RESET và bit START để cho phép bắt đầu
đếm cũng như bắt đầu reset.Các bit reset cũng như start là các tín hiệu INPUT được
chọn từ bên ngoài
Mode 6,7,8: dùng đếm 2 pha với 2 xung vào,1 xung dùng để đếm tăng và 1 xung
dùng để đếm giảm
Mode 6:chỉ đếm tăng hoặc giảm không có bit START và RESET

Mode 7: đếm tăng hoặc giảm có bit RESET nhưng không có bit START
Mode 8: : đếm tăng hoặc giảm có bit RESET và bit START để cho phép bắt đầu
đếm cũng như bắt đầu reset.Các bit reset cũng như start là các tín hiệu INPUT được
chọn từ bên ngoài
Mode 9,10,11 : dùng để đếm xung A/B của ENCODER có 2 dạng
Dạng 1:đếm tăng 1 khi có xung A/B quay theo chiều thuận, giảm1 khi có xung
A/B quay theo chiều nghịch


Đồ án môn plc
Dạng 2:đếm tăng 4 khi có xung A/B quay theo chiều thuận, giảm4 khi có xung
A/B quay theo chiều nghịch
Mode 9:chỉ đếm tăng hoặc giảm không có bit START và RESET
Mode 10: đếm tăng hoặc giảm có bit RESET nhưng không có bit START
Mode 11: : đếm tăng hoặc giảm có bit RESET và bit START để cho phép bắt
đầu đếm cũng như bắt đầu reset.Các bit reset cũng như start là các tín hiệu INPUT
được chọn từ bên ngoài
Mode 12:
Chỉ áp dụng với HSC0 và HSC3.HSC0 dùng để đếm xung phát ra từ Q0.0 .
HSC3 dùng để đếm xung phát ra từ Q0.1 .mà không cần phải đấu nối phần cứng có
nghĩa là PLC tự kiểm tra từ bên trong.
• Ý nghĩa các bit của byte trạng thái khi lập trình cho HSC:
Các bit không sử dụng được bỏ qua
Byte điều khiển của HSC0 :SMB36
Byte điều khiển của HSC1: SMB46
Đồ án môn plc
Byte điều khiển của HSC2: SMB56
• Ý nghĩa các bit của byte điều khiển khi lập trình cho HSC:
Các bit không sử dụng được bỏ qua
Byte điều khiển của HSC0

Byte điều khiển của HSC1
Đồ án môn plc
Byte điều khiển của HSC2
2 Chọn kiểu Reset, Start và tần số đếm cho HSC
3 Byte trạng thái và byte điều khiển của HSC3, HSC4, HSC5
4 Giá trị tức thời, giá trị đặt
1.3.2.3 ENCODER
Giới thiệu và phân loại
Đồ án môn plc
Encoder là tên gọi chung để chỉ các thiết bị mã hóa (là cảm biến quang ).
Trong thực tế có rất nhiều loại và hình thức encoder khác nhau. Thông thường,
đối với các chuyển động quay, encoder dùng để quản lý vị trí góc của một điã
quay, bánh xe, hay trục động cơ, hoặc bất kì thiết bị quay nào cần xác định góc
của nó.
 Encoder được chia làm 2 loại: absolute encoder và incremental encoder.
 Absolute encoder là encoder tuyệt đối, nghĩa là tính hiệu ta nhận được
chỉ rõ ràng vị trí của encoder, không cần phải xử lý thêm.
 Incremetal encoder là encoder mã hóa gia tăng (encoder tương đối),
thường chỉ có tối đa là 3 vòng lỗ. Nếu encoder có càng nhiều lỗ trên đĩa thì
thông tin nhận được càng chính xác.
• Nguyên lý hoạt động cơ bản của encoder
Nguyên lý cơ bản của encoder là một đĩa tròn xoay quay quanh trục, trên đĩa
có các lỗ (hoặc rãnh). Dùng đèn led chiếu lên mặt đĩa. Khi quay, chỗ không có
lỗ (rãnh) thì đèn không thể chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ (rãnh) thì đèn sẽ
chiếu xuyên qua. Phía mặt bên kia của đĩa được đặt một cảm biến thu. Với các
tín hiệu có hoặc không có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận được đèn led có
chiếu qua lỗ hay không.
Giả sử trên đĩa có n lỗ, thì mỗi lần cảm biến thu nhận được n lần tín hiệu đèn
led thì có nghĩa là đĩa đã quay được một vòng.