Việc sử dụng PLC và các hệ thống điều khiển khác

Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

1
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ 5
CHƢƠNG I GIỚI THIỆU VỀ PLC ........................................................................ 6
1.1.SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ..................................................................... 6
1.2. CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC ............................ 7
1.2.1. Cấu trúc .............................................................................................................. 7
1.2.2. Hoạt động của một PLC ...................................................................................... 7
1.3. Phân loại PLC ........................................................................................................... 9
1.3.1.Loại 1 : Micro PLC (PLC siêu nhỏ) ..................................................................... 9
1.3.2.Loại 2 : PLC cỡ nhỏ (Small PLC) ........................................................................ 9
1.3.3. Loại 3 : PLC cỡ trung bình (Medium PLCS) ..................................................... 10
1.3.4. Loại 4: PLC cỡ lớn (large PLC) ........................................................................ 11
1.3.5 Loại : PLC rất lớn (very large PLCs) ................................................................. 12
1.4. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC LỢI ÍCH CỦA VIỆC
SỬ DỤNG PLC ............................................................................................................. 12
1.4.1. Việc sử dụng PLC và các hệ thống điều khiển khác .......................................... 12
1.4.2. Lợi ích của việc sử dụng PLC ........................................................................... 13
1.5. MỘT VÀI LĨNH VỰC TIÊU BIỂU ỨNG DỤNG PLC .......................................... 14
Chƣơng 2: PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN .................................................................... 15
2.1. Tiếp điểm thƣờng mở, thƣờng đóng, cảm biến, ký hiệu ........................................... 15
2.2. Các liên kết nhị phân – Đại số Boolean ................................................................... 15
2.3. Lênh Set & Reset ..................................................................................................... 16
2.4. Set / Reset một FLIP FLOP ..................................................................................... 16
2.5. Lệnh Nhảy – JUMP ................................................................................................. 17

2.5.1. Nhảy không điều kiện ....................................................................................... 17
2.5.2. Lệnh nhảy có điều kiện .................................................................................... 18
2.6. Nhận biết cạnh tín hiệu ............................................................................................ 18
2.6.1. Nhận biết tín hiệu cạnh lên – POS (P) ............................................................... 18
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

2
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
2.6.2. Nhận biết tín hiệu cạnh xuống – NEG (N) ........................................................ 19
Chƣơng 3: PHÉP TOÁN SỐ HỌC ......................................................................... 20
3.1. Nạp và truyền dữ liệu .............................................................................................. 20
3.2. Timer ....................................................................................................................... 20
3.2.1. Trễ theo sƣờn lên không có nhớ - SD ( On Delay Timer) .................................. 20
3.2.2. Trễ theo sƣờn lên có nhớ - SS ( Retentive On Delay Timer) ............................. 21
3.2.3. Timer tạo xung không có nhớ ( Pulse Timer – SP) ............................................ 22
3.2.4. Timer tạo xung có nhớ - SE ( Extended Pulse Timer) ....................................... 22
3.2.5. Timer trễ theo sƣờn xuống ................................................................................ 23
3.3. Bộ đếm (Counter) .................................................................................................... 23
3.3.1. Nguyên tắc làm việc ......................................................................................... 23
3.3.2. Khai báo sử dụng .............................................................................................. 24
3.3.3. Bộ đếm câu lệnh Bit ......................................................................................... 25
3.4. Phép Toán Chuyển Đổi ........................................................................................ 26
3.4.1. Phép toán chuyển đổi BCD và I ........................................................................ 26
3.4.2. Phép toán chuyển đổi BCD và DI ..................................................................... 27
3.4.3. Phép toán chuyển đổi I – DI – REAL ................................................................ 28
3.5. Phép so sánh – CMP ................................................................................................ 30
3.6. Các phép toán Logic ................................................................................................ 30
3.6.1. Phép toán Logic AND – WAND_W ................................................................. 30

3.6.2. Phép toán Logic OR – WOR_W ....................................................................... 31
3.6.2. Phép toán Logic XOR – WXOR_W ................................................................. 32
3.7. Các Phép Toán Học Cơ Bản .................................................................................... 33
3.8. Lệnh dịch chuyển – Shift ......................................................................................... 34
3.9. Lệnh Xoay Doubleword .......................................................................................... 35
Chƣơng 4: XỬ LÝ TÍN HIỆU ANALOG ................................................................. 35
4.1. Sử dụng các Module Analog .................................................................................... 35
4.2. Module đo lƣờng ..................................................................................................... 36
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

3
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
4.3. Định tỉ lệ ngõ vào Analog ........................................................................................ 37
4.4.Định tỉ lệ ngõ ra Analog ........................................................................................... 38
Chƣơng 5: MỘT SỐ KHỐI HÀM CƠ BẢN ............................................................. 39
5.1. Khối hàm Byte & Bit ............................................................................................... 39
5.1.1. Đặt một loạt Byte ngõ ra lập tức FC101 ............................................................ 39
5.1.2. Đặt một loạt Bit ngõ ra FC83 ............................................................................ 40
5.1.3. Xóa một loạt Byte lập tức FC100 ...................................................................... 41
5.1.4. Xóa một loạt bit FC82 ...................................................................................... 42
5.2. Hàm chuyển đổi ...................................................................................................... 44
5.2.1. Giải mã 7 đoạn FC93 ........................................................................................ 44
5.2.2. Hàm đổi tầm Scale FC105 ................................................................................ 45
5.2.3. Hàm đổi tầm ngƣợc UnScale FC106 ................................................................. 46
Chƣơng 6: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM STEP7 ......................................................... 47
6.1. Giới thiệu chung về STEP7 ................................................................................... 47
6.2. Cài đặt phần mềm STEP 7 V5.4 ............................................................................ 49
6.3. Soạn thảo một Project ........................................................................................... 54

6.3.1. Khai báo và mở một Project ........................................................................ 55
6.3.2. Xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC ....................................................... 56
6.3.3. Đặt tham số quy định chế độ làm việc cho module ...................................... 58
6.3.4. Soạn thảo chƣơng trình cho các khối logic .................................................. 59
6.4. Làm việc với PLC ................................................................................................. 62
6.4.1. Quy định địa chỉ MPI cho module CPU ...................................................... 62
6.4.2. Ghi chƣơng trình lên module CPU .............................................................. 63
6.4.3. Giám sát việc thực hiện chƣơng trình .......................................................... 64
6.4.4. Giám sát module CPU ................................................................................. 66
6.4.5. Giám sát nội dung ô nhớ ............................................................................. 67
PHỤ LỤC 1 ...................................................................................................................... 69
I. VÙNG NHỚ PLC S7 – 300 ........................................................................................ 69
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

4
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
II. HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG SIMULATION ............................................................... 71
III. BÀI TẬP .................................................................................................................. 76
M Ở Đ ẦU .................................................................................................................. 76
Counter v à Timer ...................................................................................................... 77
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ........................................................................................... 80
Bài tập nâng cao ......................................................................................................... 81
Phƣơng pháp lập trình Grafcet .................................................................................... 83
BÀI TẬP ỨNG DỤNG .............................................................................................. 84
PHỤ LỤC 2 – TRẠM MPS .............................................................................................. 91
I. DISTRIBUTION STATION – TRẠM CUNG CẤP.................................................... 91
II. TESTING STATION – TRẠM KIỂM TRA ........................................................... 101
III. PROCESSING STATION – TRẠM GIA CÔNG ................................................... 113

IV. HANDLING STATION – TRẠM TAY GẮP ........................................................ 120
V. SORTING STATION – TRẠM PHÂN LOẠI ......................................................... 129
PHỤ LỤC 3 – MỘT SỐ ĐỀ THI THAM KHẢO ......................................................... 138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 138
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 142
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 146
ĐỀ THI THỰC HÀNH .................................................................................................... 151
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 155



Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

5
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
LỜI CẢM ƠN
Với sự phát triển công nghệ hiện nay, đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa thì
PLC và những ứng dụng đóng một vai trò rất quan trọng và chủ chốt trong hệ
thống tự động hóa.
Với mục đích đào tạo đội ngũ thuật viên chất lƣợng cao và chuẩn hóa đƣợc tài
liệu cho mọi ngƣời muốn tìm hiểu, nghiên cứu về PLC. Những mong muốn làm
thế nào để mọi ngƣời có thể cùng nghiên cứu và đƣa ứng dụng PLC vào sản xuất.
Với những kiến thức và hiểu biết về lĩnh vực PLC Siemens, những tài liệu tham
khảo trực tiếp của hãng Siemens, tài liệu về hệ thống MPS của hãng Festo đã giúp
tôi hoàn thiện tài liệu PLC S7 – 300 cho hệ thống MPS.
Trong quá trình làm việc và nghiên cứu tại Trƣờng TCN – KTCN Hùng Vƣơng
đƣợc sự giúp đỡ tận tình từ nhà trƣờng, đặc biệt là Thầy Phạm Phú Thọ để tôi hoàn
thành tài liệu này. Xin chân thành cám ơn Thầy luôn động viên và giúp đỡ em về

tinh thần lẫn kiến thức chuyên môn để em hoàn thành tốt cuốn sách này.
Những kiến thức của tôi cũng chỉ nhỏ bé và mong cùng trao đổi, học hỏi và cùng
chia sẻ với mọi ngƣời trong cùng lĩnh vực. Nếu có sai sót và bổ sung mong sự
giúp đỡ của tất cả những bạn bè trong cùng lĩnh vực giúp.
Thân chào và chân thành cám ơn
TP.HCM, tháng 2 năm 2011
K.Sƣ Trần Văn Hiếu

Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

6
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
CHƢƠNG I GIỚI THIỆU VỀ PLC


1.1.SƠ LƢỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên (programmable controller) đã đƣợc những nhà
thiết kế cho ra đời năm 1968 (Công ty General Moto - Mỹ). Tuy nhiên, hệ thống này còn
khá đơn giản và cồng kềnh, ngƣời sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ
thống. Vì vậy các nhà thiết kế từng bƣớc cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành,
nhƣng việc lập trình cho hệ thống còn khó khăn, do lúc này không có các thiết bị lập trình
ngoại vi hổ trợ cho công việc lập trình.
Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay (programmable
controller handle) đầu tiên đƣợc ra đời vào năm 1969. Điều này đã tạo ra một sự phát triển
thật sự cho kỹ thuật điều khiển lập trình. Trong giai đoạn này các hệ thống điều khiển lập
trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay và dây nối trong hệ thống điều
khiển cổ điển. Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế đã từng bƣớc tạo ra đƣợc một tiêu
chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là :Dạng lập trình dùng giản đồ hình thang (The

diagroom format). Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống PLC còn có
thêm khả năng vận hành với những thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành với các dữ
liệu cập nhật” (data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình dùng cho máy tính
(Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp giữa ngƣời điều khiển để lập trình cho hệ
thống càng trở nên thuận tiện hơn.
Sự phát triển của hệ thống phần cứng và phần mềm từ năm 1975cho đến nay đã làm
cho hệ thống PLC phát triển mạnh mẽ hơn với các chức năng mở rộng: hệ thống ngõ
vào/ra có thể tăng lên đến 8.000 cổng vào/ra, dung lƣợng bộ nhớ chƣơng trình tăng lên
hơn 128.000 từ bộ nhớ (word of memory). Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật kết
nối với các hệ thống PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, tăng khả năng của từng
hệ thống riêng lẻ. Tốc độ xử lý của hệ thống đƣợc cải thiện, chu kỳ quét (scan) nhanh hơn
làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những chức năng phức tạp số lƣợng cổng ra/vào lớn.
Trong tƣơng lai hệ thống PLC không chỉ giao tiếp với các hệ thống khác thông qua
CIM Computer Intergrated Manufacturing) để điều khiển các hệ thống: Robot,
Cad/Cam… ngoài ra các nhà thiết kế còn đang xây dựng các loại PLC với các chức năng
điều khiển “thông minh” (intelligence) còn gọi là các siêu PLC (super PLCS) cho tƣơng
lai.

Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

7
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
1.2. CẤU TRÚC VÀ NGHIÊN CỨU HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT PLC

1.2.1. Cấu trúc
Một hệ thống điều khiển lập trình cơ bản phải gồm có hai phần: khối xử lý trung tâm
(CPU: Central Processing Unit : CPU) và hệ thống giao tiếp vào/ra (I/0).

Hình 1.1 : Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển lập trình
Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ
thống nguồn cung cấp. Hình 1.2 mô tả ba phần cấu thành một PLC.










Hình 1.2 : Sơ đồ khối tổng quát của CPU

1.2.2. Hoạt động của một PLC
Về cơ bản hoạt động của một PLC cũng khá đơn giản. Đầu tiên, hệ thống các cổng
vào/ra (Input/Output) (còn gọi là các Module xuất /nhập) dùng để đƣa các tín hiệu từ các
thiết bị ngoại vi vào CPU (nhƣ các sensor, công tắc, tín hiệu từ động cơ …). Sau khi nhận
đƣợc tín hiệu ở ngõ vào thì CPU sẽ xử lý và đƣa các tín hiệu điều khiển qua Module xuất
ra các thiết bị đƣợc điều khiển.
Trong suốt quá trình hoạt động, CPU đọc hoặc quét (scan) dữ liệu hoặc trạng thái của
thiết bị ngoại vi thông qua ngõ vào, sau đó thực hiện các chƣơng trình trong bộ nhớ nhƣ

sau: một bộ đếm chƣơng trình sẽ nhặt lệnh từ bộ nhớ chƣơng trình đƣa ra thanh ghi lệnh
để thi hành. Chƣơng trình ở dạng STL (StatementList – Dạng lệnh liệt kê) sẽ đƣợc dịch ra
O
U
T
P
U
T
S
Central
Processing
Unit
I
N
P
U
T
S


m
M
M
M
M
M
M
m
M
M

M
M
M
M
Processo
r
Memory
Power
Supply
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

8
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
ngôn ngữ máy cất trong bộ nhớ chƣơng trình. Sau khi thực hiện xong chƣơng trình, CPU
sẽ gởi hoặc cập nhật (Update) tín hiệu tới các thiết bị, đƣợc thực hiện thông qua module
xuất. Một chu kỳ gồm đọc tín hiệu ở ngõ vào, thực hiện chƣơng trình và gởi cập nhật tín
hiệu ở ngõ ra đƣợc gọi là một chu kỳ quét (Scanning).
Trên đây chỉ là mô tả hoạt động đơn giản của một PLC, với hoạt động này sẽ giúp
cho ngƣời thiết kế nắm đƣợc nguyên tắc của một PLC. Nhằm cụ thể hóa hoạt động của
một PLC, sơ đồ hoạt động của một PLC là một vòng quét (Scan) nhƣ sau:

Hình 1.3 :Một vòng quét của PLC.
Thực tế khi PLC thực hiện chƣơng trình (Program execution) PLC khi cập nhật tín
hiệu ngõ vào (ON/OFF), các tín hiệu hiện nay không đƣợc truy xuất tức thời để đƣa ra
(Update) ở ngõ ra mà quá trình cập nhật tín hiệu ở ngõ ra (ON/OFF) phải theo hai bƣớc:
khi xử lý thực hiện chƣơng trình, vi xử lý sẽ chuyển đổi các bƣớc logic tƣơng ứng ở ngõ ra
trong “chƣơng trình nội” (đã đƣợc lập trình), các bƣớc logic này sẽ chuyển đổi ON/OFF.
Tuy nhiên lúc này các tín hiệu ở ngõ ra “that” (tức tín hiệu đƣợc đƣa ra tại modul out) vẫn
chƣa đƣợc đƣa ra. Khi xử lý kết thúc chƣơng trình xử lý, việc chuyển đổi các mức logic
(của các tiếp điểm) đã hoàn thành thì việc cập nhật các tín hiệu ở ngõ ra mới thực sự tác
động lên ngõ ra để điều khiển các thiết bị ở ngõ ra.
Thƣờng việc thực thi một vòng quét xảy ra với một thời gian rất ngắn, một vòng quét
đơn (single scan) có thời gian thực hiện một vòng quét từ 1ms tới 100ms. Việc thực hiện
một chu kỳ quét dài hay ngắn còn phụ thuộc vào độ dài của chƣơng trình và cả mức độ
giao tiếp giữa PLC với các thiết bị ngoại vi (màn hình hiển thị…). Vi xử lý có thể đọc
đƣợc tín hiệu ở ngõ vào chỉ khi nào tín hiệu này tác động với khoảng thời gian lớn hơn
một chu kỳ quét thì vi xử lý coi nhƣ không có tín hiệu này. Tuy nhiên trong thực tế sản
xuất, thƣờng các hệ thống chấp hành “là các hệ thống cơ khí nên có tốc độ quét nhƣ trên
có thể đáp ứng đƣợc các chức năng của dây chuyền sản xuất. Để khắc phục thời gian quét
dài, ảnh hƣởng đến chu trình sản xuất các nhà thiết kế còn thiết kế hệ thống PLC cập nhật
(Cập nhật ngõ ra)
Read input
(Đọc ngõ vào)
Program execution
(Thực hiện chƣơng trình)
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

9
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
tức thời, các hệ thống này thƣờng đƣợc áp dụng cho các PLC lớn có số lƣợng I/O nhiều,
truy cập và xử lý lƣợng thông tin lớn.
1.3. Phân loại PLC
Đầu tiên là khả năng và giá trị cũng nhƣ nhu cầu về hệ thống sẽ giúp ngƣời sử dụng
cần những loại PLC nào mà họ cần. Nhu cầu về hệ thống đƣợc xem nhƣ là một nhu cầu ƣu
tiên nó giúp ngƣời sử dụng biết cần loại PLC nào và đặc trƣng của từng loại để dể dàng
lựa chọn.
Hình 1.4 cho ta các “bậc thang” phân loại các loại PLC và việc sử dụng PLC cho phù
hợp với các hệ thống thực tế sản xuất. Trong hình này ta có thể nhận thấy những vùng
chồng lên nhau, ở những vùng này ngƣời sử dụng thƣờng phải sử dụng các loại PLC đặc
biệt nhƣ: số lƣợng cổng vào/ra (I/O) có thể sử dụng ở vùng có số I/O thấp nhƣng lại có các
tính năng đặc biệt của các PLC ở vùng có số lƣợng I/O cao (ví dụ: ngoài các cổng vào ra
tƣơng tự (Analog). Thƣờng ngƣời sử dụng các loại PLC thuộc vùng chồng lấn nhằm tăng
tính năng của PLC đồng thời lại giảm thiểu số lƣợng I/O không cần thiết.
Các nhà thiết kế phân PLC ra thành các loại sau

1.3.1.Loại 1 : Micro PLC (PLC siêu nhỏ)
Micro PLC thƣờng đƣợc ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất nhỏ, các ứng dụng
trực tiếp trong từng thiết bị đơn lẻ (ví dụ: điều khiển băng tải nhỏ. Các PLC này thƣờng
đƣợc lập trình bằng các bộ lập trình cầm tay, một vài micro PLC còn có khả năng hoạt
động với tín hiệu I/O tƣơng tự (analog) (ví dụ:việc điều khiển nhiệt độ). Các tiêu chuẩu
của một Micro PLC nhƣ sau:
32 ngõ vào/ra.
Sử dụng vi xử lý 8 bit.
Thƣờng dùng thay thế rơle.
Bộ nhớ có dung lƣợng 1K.

Ngõ vào/ra là tín hiệu số.
Có timers và counters.
Thƣờng đƣợc lập trình bằng các bộ lập trình cầm tay.

1.3.2.Loại 2 : PLC cỡ nhỏ (Small PLC)
Small PLC thƣờng đƣợc dùng trong việc điều khiển các hệ thống nhỏ (ví dụ : Điều
khiển động cơ, dây chuyền sản xuất nhỏ), chức năng của các PLC này thƣờng đƣợc giới
hạn trong việc thực hiện chuổi các mức logic, điều khiển thay thế rơle. Các tiêu chuẩn của
một small PLC nhƣ sau:
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

10
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
Có 128 ngõ vào/ra (I/O).
Dùng vi xử lý 8 bit.
Thƣờng dùng để thay thế các role.
Dùng bộ nhớ 2K.
Lập trình bằng ngôn ngữ dạng hình thang (ladder) hoặc liệt kê.
Có timers/counters/thanh ghi dịch (shift registers).
Đồng hồ thời gian thực.
Thƣờng đƣợc lập trình bằng bộ lập trình cầm tay.
Chú ý vùng A trong sơ đồ hình 1.4. Ở đây dùng PLC nhỏ với các chức năng tăng
cƣờng của PLC cở lớn hơn nhƣ: Thực hiện đƣợc các thuật toán cơ bản, có thể nối mạng,
cổng vào ra có thể sử dụng tín hiệu tƣơng tự.



Hình 1.4 : Cách dùng các loại PLC.

1.3.3. Loại 3 : PLC cỡ trung bình (Medium PLCS)
PLC trung bình có hơn 128 đƣờng vào/ra, điều khiển đƣợc các tín hiệu tƣơng tự, xuất
nhập dữ liệu, ứng dụng dƣợc những thuật toán, thay đổi đƣợc các đặc tính của PLC nhờ
vào hoạt động của phần cứng và phần mềm (nhất là phần mềm) các thông số của PLC
trung bình nhƣ sau:
_ Có khoảng 1024 ngõ vào/ra (I/O).
_ Dùng vi xử lý 8 bit.
_ Thay thế rơle và điều khiển đƣợc tín hiệu tƣơng tự.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

11
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
_ Bộ nhớ 4K, có thể nâng lên 8K.
_ Tín hiệu ngõ vào ra là tƣơng tự hoặc số.
_ Có các lệnh dạng khối và ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ cấp cao.
_ Có timers/Counters/Shift Register.
_ Có khả năng xử lý chƣơng trình con (qua lệnh JUMP…).
_ Có các lệnh dạng khối và ngôn ngữ lập trình là ngôn ngữ cấp cao.
_ Có timers/counters/Shift Register.
_ Có khả năng xử lý chƣơng trình con ( qua lệnh JUMP…).
_ Thực hiện các thuật toán (cộng, trừ, nhân, chia…).
_ Giới hạn dữ liệu với bộ lập trình cầm tay.
_ Có đƣờng tín hiệu đặc biệt ở module vào/ra.
_ Giao tiếp với các thiết bị khác qua cổng RS232.
_ Có khả năng hoạt động với mạng.
_ Lập trình qua CRT (Cathode Ray Tube) để dễ quan sát.
Chú ý tới vùng B (hình 1.4) PLC ở vùng B thƣờng trực đƣợc dùng do có nhiều bộ

nhớ hơn, điều khiển mạng PID có khả năng thực hiện những chuỗi lệnh phần lớn về thuật
toán hoặc quản lý dữ liệu.

1.3.4. Loại 4: PLC cỡ lớn (large PLC)
Large PLC đƣợc sử dụng rộng rãi hơn do có khả năng hoạt động hữu hiệu, có thể
nhận dữ liệu, báo những dữ liệu đã nhận… Phần mềm cho thiết bị điều khiển cầm tay
đƣợc phát triển mạnh hơn tạo thuận lợi cho ngƣời sử dụng. Tiêu chuẩn PLC cỡ lớn: Ngoài
các tiêu chuẩn nhƣ PLC cỡ trung, PLC cỡ lớn còn có thêm các tiêu chuẩn sau:
_ Có 2048 cổng vào/ra (I/O).
_ Dùng vi xử lý 8 bit hoặc 16 bit.
_ Bộ nhớ cơ bản có dung lƣợng 12K, mở rộng lên đƣợc 32K.
_ Local và remote I/O.
_ Điều khiển hệ thống role (MCR: Master Control Relay).
_ Chuỗi lệnh, cho phép ngắt (Interrupts).
_ PID hoặc làm việc với hệ thống phần mềm PID.
_ Hai hoặc nhiều hơn cổng giao tiếp RS 232.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

12
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
_ Nối mạng.
_ Dữ liệu điều khiển mở rộng, so sánh, chuyển đổi dữ liệu, chức năng giải thuật toán
mã điều khiển mở rộng (mã nhị phân, hexa …).
_Có khả năng giao tiếp giữa máy tính và các module.

1.3.5 Loại : PLC rất lớn (very large PLCs)
Very large PLC đƣợc dùng trong các ứng dụng đòi hỏi sự phức tạp và chính xát cao,
đồng thời dung lƣợng chƣơng trình lớn. Ngoài ra PLC loại này còn có thể giao tiếp I/O

với các chức năng đặc biệt, tiêu chuan PLC loại này ngoài các chức năng nhƣ PLC loại
lớn còn có thêm các chức năng:
_ Có8192 cổng vào/ra (I/O).
_ Dùng vi xử lý 16 bit hoặc 32 bít.
_ Bộ nhớ 64K, mở rộng lên đƣợc 1M.
_ Thuật toán :+, -, *, /, bình phƣơng.
_ Dữ liệu điều khiển mở rộng : Bảng mã ASCII, LIFO, FIFO.

1.4. SO SÁNH PLC VỚI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC LỢI ÍCH
CỦA VIỆC SỬ DỤNG PLC
1.4.1. Việc sử dụng PLC và các hệ thống điều khiển khác
1.4.1.1. PLC với hệ thống điều khiển bằng rơle
Việc phát triển hệ thống điều khiển bằng lập trình đã dần thay thế từng bƣớc hệ
thống điều khiển bằng role trong các quá trình sản suất khi thiết kế một hệ thống điều
khiển hiện đại, ngƣời kỹ sƣ phải cân nhắc, lựa chọn giữa các hệ thống điều khiển lập trình
thƣờng đƣợc sử dụng thay cho hệ thống điều khiển bằng rơ le do các nguyên nhân sau:
_ Thay đổi trình tự điều khiển một cách linh động.
_ Có độ tin cậy cao.
_ Khoản không lắp đặc thiết bị nhỏ, không chiếm diện tích.
_ Có khả năng đƣa tín hiệu điều khiển ở ngõ ra cao.
_ Sự chọn lựa dữ liệu một cách thuận lợi dễ dàng.
_ Thay đổi trình tự điều khiển một cách thƣờng xuyên.
_ Dễ dàng thay đổi đối với cấu hình (hệ thống máy móc sản xuất) trong tƣơng lai khi
có nhu cầu mở rộng sản xuất.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

13
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5

Đặc trƣng cho hệ thống điều khiển chƣơng trình là phù hợp với những nhu cầu đã
nêu trên, đồng thời về mặt kinh tế và thời gian thì hệ thống điều khiển lập trình cũng vƣợt
trội hơn hệ thống điều khiển cổ điển (rơle, contactor …). Hệ thống điều khiển này cũng
phù hợp với sự mở rộng hệ thống trong tƣơng lai do không phải đổi, bỏ hệ thống dây nối
giữa hệ thống điều khiển và các thiết bị, mà chỉ đơn giản là thay với máy tính.
Cấu trúc giữa máy đổi chƣơng trình cho phù hợp với điều kiện sản xuất mới.
1.4.1.2. PLC tính với PLC đều dựa trên bộ xử lý (CPU) để xử lý dữ liệu. Tuy nhiên có
một vài cấu trúc quan trọng cần phân biệt để thấy rõ sự khác biệc giữa một PLC và một
máy tính.
_ Không nhƣ một máy tính PLC đƣợc thiết kế đặc biệc để hoạt động trong môi
trƣờng công nghiệp. Một PLC có thể đƣợc lắp đặc ở những nơi có độ nhiểu điện cao
(Electrical noise), vùng có từ trƣờng mạnh, có các chấn động cơ khí, nhiệt độ môi trƣờng
cao …
_ Điều quan trọng thứ hai đó là: Một PLC đƣợc thiết kế với phần cứng và phần mềm
sao cho dễ lắp đặc (đối với phần cứng), đồng thời về một chƣơng trình cũng phải dễ dàng
để ngƣời sử dụng (kỹ sƣ, kỹ thuật viên) thao tác lập trình một cách nhanh chóng, thuận lợi
(ví dụ: lập trình bằng ngôn ngữ hình thang …).
1.4.1.3. PLC với máy tính cá nhân (PC :Personal Coomputers).
Đối với một máy tính cá nhân (PC), ngƣời lập trình dễ nhận thấy đƣợc sự khác biệc
giữa PC với PLC, sự khác biệt có thể biết đƣợc nhƣ sau:
Máy tính không có các cổng giao tiếp tropic tiếp với các thiết bị điều khiển, đồng
thời máy tính cũng hoạt động không tốt trong môi trƣờng công nghiệp.
Ngôn ngữ lập trình trên máy tính không phải dạng hình thang, máy tính ngoài việc
sử dụng các phần mềm chuyên biệc cho PLC, còn phải thông qua việc sử dụng các phần
mềm khác làm “chậm” đi quá trình giao tiếp với các thiết bị đƣợc điều khiển.
Tuy nhiên qua máy tính, PLC có thể dể dàng kết nối với các hệ thống khác, cũng
nhƣ PLC có thể sử dụng bộ nhớ (có dung lƣợng rất lớn) của máy tính làm bộ nhớ của
PLC.

1.4.2. Lợi ích của việc sử dụng PLC

Cùng với sự phát triển của phần cứng lẫn phần mềm, PLC ngày càng tăng đƣợc các
tính năng cũng nhƣ lợi ích của PLC trong hoạt động công nghiệp. Kích thƣớc của PLC
hiện nay đƣợc thu nhỏ lại để bộ nhớ và số lƣợng I/O càng nhiều hơn, các ứng dụng của
PLC càng mạnh hơn giúp ngƣời sử dụng giải quyết đƣợc nhiều vấn đề phức tạp trong điều
khiển hệ thống.
Lợi ích đầu tiên của PLC là hệ thống điều khiển chỉ cần lắp đặc một lần (đối với sơ
đồ hệ thống, các đƣờng nối dây, các tính hiệu ở ngõ vào/ra …), mà không phải thay đổi
kết cấu của hệ thống sau này, giảm đƣợc sự tốn kém khi phải thay đổi lắp đặt khi đổi thứ
tự điều khiển (đối với hệ thống điều khiển relay …) khả năng chuyển đổi hệ điều khiển
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

14
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
cao hơn (nhƣ giao tiếp giữa các PLC để truyền dữ liệu điều khiển lẫn nhau), hệ thống
đƣợc điều khiển linh hoạt hơn.
Không nhƣ các hệ thống cũ, PLC có thể dể dàng lắp đặc do chiếm một khoảng
không gian nhỏ hơn nhƣng điều khiển nhanh, nhiều hơn các hệ thống khác. Điều này
càng tỏ ra thuận lợi hơn đối với các hệ thống điều khiển lớn, phức tạp, và quá trình lắp đặt
hệ thống PLC ít tốn thời gian hơn các hệ thống khác.
Cuối cùng là ngƣời sử dụng có thể nhận biết các trục trặc hệ thống của PLC nhờ giao
diện qua màn hình máy tính (một số PLC thế hệ sau có khả năng nhận biết các hỏng hóc
(trouble shoding) của hệ thống và báo cho ngƣời sử dụng), điều này làm cho việc sửa
chữa thuận lợi hơn.

1.5. MỘT VÀI LĨNH VỰC TIÊU BIỂU ỨNG DỤNG PLC
Hiện nay PLC đã đƣợc ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vựt sản xuất cả trong
công nghiệp và dân dụng. Từ những ứng dụng để điều khiển các hệ thống đơn giản, chỉ có
chức năng đóng mờ (ON/OFF) thông thƣờng đến các ứng dụng cho các lĩnh vực phức tạp,

đòi hỏi tính chính xác cao, ứng dụng các thuật toán trong quá trình sản xuất. Các lĩnh vực
tiêu biểu ứng dụng PLC hiện nay bao gồm:
_ Hóa học và dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn, cân
đông trong nghành hóa …
_ Chế tạo máy và sản xuất: Tự động hoá trong chế tạo máy, cân đông, quá trình lắp
đặc máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại…
_ Bột giấy, giấy, xử lý giấy. Điều khiển máy băm, quá trình ủ boat, quá trình cáng,
gia nhiệt …
_ Thủy tinh và phim ảnh: quá trình đóng gói, thou nghiệm vật liệu, cân đong, các
khâu hoàn tất sản phẩm, đo cắt giấy .
_ Thực phẩm, rƣợu bia, thuốc lá: đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát quá
trình sản xuất, bơm (bia, nƣớc trái cây …) cân đông, đóng gói, hòa trộn …
_ Kim loại: Điều khiển quá trình cán, cuốn (thép), qui trình sản xuất, kiểm tra chất
lƣợng.
_ Năng lƣợng: Điều khiển nguyên liệu (cho quá trình đốt, xử lý trong các turbin …)
các trạm cần hoạt động tuầu tự khai thác vật liệu một cách tự động (than, gỗ, dầu
mỏ).

Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

15
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
Chƣơng 2: PHÉP TOÁN NHỊ PHÂN

2.1. Tiếp điểm thƣờng mở, thƣờng đóng, cảm biến, ký hiệu
Xử lý Điện Xử lý PLC
Cảm
biến là

một
tiếp
điểm
…
Cảm
biến
bị…
Điện
áp
Tình
trạng
tín
hiệu
ngõ
vào
Kiểm tra tình
trạng tín hiệu “1”
Kiểm tra tình
trạng tín hiệu “0”
Lệnh Kết
quả
Lệnh Kết
quả
Thƣờng
mở

Có 1 1 0
Không 0 0 1
Thƣờng
đóng

Không 0 0 1
Có 1 1 0

Xử lý: Việc sử dụng các tiếp điểm thƣờng đóng hay thƣờng mở cho cảm biến trong
điều kiện phụ thuộc các quy tắc an toàn.
Ký hiêu: Trong dạng soạn thảo LAD một ký hiệu với tên “NO contact” thì dùng cho
việc kiểm tra trạng thái tín hiệu ở mức “1” và một ký hiệu với tên “NC contact ” để kiểm
tra trạng thái tín hiệu ở mức “0”.
2.2. Các liên kết nhị phân – Đại số Boolean
Phép Toán AND
X AND Y = X x Y = Z
X Y Z
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1


Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

16
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
X OR Y = X + Y = Z
X Y Z
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1

X XOR Y = X x + Y x = Z
X Y Z
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0

2.3. Lênh Set & Reset
Kết quả: Kết quả có đƣợc khi chuyển kết quả liên kết (RLO) tới một địa chỉ cụ thể
(Q, M, D). Nếu giá trị kết quả (RLO) thay đổi thì trạng thái tín hiệu của địa chỉ đó cũng thay
đổi theo.
Set : Nếu RLO = “1” địa chỉ cụ thể đƣợc đặt ở mức “1” và duy trì trạng thí này
cho đến khi nó bị RESET bằng một lệnh khác.
Reset : Nếu RLO = “1” địa chỉ cụ thể đƣợc đặt ở mức “0” và duy trì trạng thí này
cho đến khi nó bị RESET bằng một lệnh khác.
2.4. Set / Reset một FLIP FLOP
Flip Flop : Một Flip Flop có một ngõ vào Set & một ngõ vào Reset, Bit nhớ đƣợc Set
hoặc Reset phụ thuộc vào ngõ nào có RLO =1. Và nếu cả 2 ngõ đều có RLO = 1 thì cần xét
sự ƣu tiên.
RS Flip Flop ƣu tiên Set.

SR Flip Flop ƣu tiên Reset.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

17
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5

2.5. Lệnh Nhảy – JUMP

2.5.1. Nhảy không điều kiện

Lệnh nhảy JMP: Nhãn nhảy có thể có tới 4 ký tự, ký tự đầu tiên phải là một chữ cái hoặc ký
tự “-”.
Nhãn nhảy đánh dấu điểm tiếp tục làm việc của chƣơng trình. Bất kỳ lệnh nhảy và
điểm nhảy tới phải ở trong một khối ( Độ dài lớn nhất của lệnh nhảy = 64kbyte). Đích nhảy
tới chỉ xuất hiện một lần trong khối.
Lệnh nhảy có thể sử dụng trong OB, FB và FC.
Chèn nhãn nhảy: program Elements / Logic control / JUMP / Label.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

18
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
JMP :Một lệnh nhảy không điều kiện làm cho việc xử lý chƣơng trình nhảy đến
nhãn nhảy bất chấp RLO.
Chú ý : Tên nhãn phải giống nhau và phân biệt chữ hoa & chữ thường.

2.5.2. Lệnh nhảy có điều kiện

JMP : Nhảy có điều kiện “ JMP” chỉ nhảy đƣợc thi hành nếu RLO = “1”.
Ngoài ra còn có lệnh “JMPN” = JUMP NOT đƣợc thực hiện khi RLO = “0”.
2.6. Nhận biết cạnh tín hiệu
Một “cạnh tín hiệu” xuất hiện khi tín hiệu thay đổi.

2.6.1. Nhận biết tín hiệu cạnh lên – POS (P)

Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

19
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5

Nếu tình trạng tín hiệu I0.1 x I0.2 thay đổi từ “0” lên “1” thì kết quả của lệnh (P) ở trạng
thái “1” tại ngõ M1.1 trong một chy kỳ . Giá trị của việc phát hiện cạnh lên đƣợc lƣu trữ tại
M1.1
2.6.2. Nhận biết tín hiệu cạnh xuống – NEG (N)

Nếu tình trạng tín hiệu I0.1 & I0.2 thay đổi trạng thái từ “1” xuống “0” thì kết quả của lệnh
NEG (N) ở trạng thái “1” trong một chu kỳ.


Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

20
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
Chƣơng 3: PHÉP TOÁN SỐ HỌC

3.1. Nạp và truyền dữ liệu

MOVE : Nếu ngõ vào EN đƣợc kích hoạt ( lên mức 1) thì giá trị ngõ vào “IN”
đƣợc chép tới địa chỉ ngõ ra “OUT”.
Ngõ “ENO” có tình trạng tín hiệu giống nhƣ “EN”.
3.2. Timer
S7 – 300 có 5 loại Timer đƣợc khai báo bằng các lệnh:
SD : Trễ theo sƣờn lên không có nhớ.

SS : Trễ theo sƣờn lên có nhớ.
SP : Tạo xung không có nhớ
SE : Tạo xung có nhớ
SF : Trễ theo sƣờn xuống.
3.2.1. Trễ theo sƣờn lên không có nhớ - SD ( On Delay Timer)

- Khai báo tên Timer : T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer : Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh : S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sƣờn lên của tín hiệu Enable
đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào thanh ghi
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

21
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
T – word (CV). Trong khoảng thời gian trễ T – bit có giá trị 0. Khi hết thời gian trễ T –
bit có giá trị bằng 1.
Khi tín hiệu vào bằng 0, T –bit và T – word cũng nhận giá trị 0.
Ví dụ : Khi I0.1 chuyển chế độ từ 0 lên “1” ( I0.1 = 1) thì sau khoảng thời gian trễ T =
100ms thì T0 =1.

3.2.2. Trễ theo sƣờn lên có nhớ - SS ( Retentive On Delay Timer)


- Khai báo tên Timer : T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer : Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh : S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sƣờn lên của tín hiệu Enable

đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào thanh ghi
T – word (CV). Trong khoảng thời gian trễ T – bit có giá trị 0. Khi hết thời gian trễ T –
bit có giá trị bằng 1.
- Timer SS chỉ bị tác động đầu vào khi tín hiệu Enable ON, không ảnh hƣởng của tín
hiệu khi chuyển trạng thái từ “1” xuống “0” do dó cần Reset lại Timer bằng lệnh Reset.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

22
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
Ví dụ: Khi tín hiệu I0.2 chuyển trạng thái từ “0” lên “1” thì sau khoảng thời gian T = 10s
thì T1 ON ( mức 1). Khi T1 đã ON thì nó không bị ảnh hƣởng của tín hiệu Enable nữa mà
sẽ giữ trạng thái 1. Do đó cần có lệnh Reset Timer ở Network 3 để trả Timer lại trạng thái
OFF.

3.2.3. Timer tạo xung không có nhớ ( Pulse Timer – SP)

- Khai báo tên Timer : T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer : Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh : S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sƣờn lên của tín hiệu Enable
đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào thanh ghi
T – word (CV). Trong khoảng thời gian T – bit có giá trị 1. Khi hết thời gian đặt T – bit
có giá trị bằng 0.
Khi có tác động Enable chuyển mức “0” lên “1” thì Timer SE sẽ tạo ra chuỗi xung:
 Nếu thời gian I0.4 ON > thời gian đặt của T3 thì T3 = 10s.
 Nếu thời gian I0.4 ON < thời gian đặt của T3 thì T3 = Thời gian ON của I0.4
3.2.4. Timer tạo xung có nhớ - SE ( Extended Pulse Timer)

- Khai báo tên Timer : T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer : Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh : S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

23
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sƣờn lên của tín hiệu Enable
đồng thời tín hiệu vào bằng 1) ngay sau đó giá trị PV (Put Value) chuyển vào thanh ghi
T – word (CV). Trong khoảng thời gian T – bit có giá trị 1. Khi hết thời gian đặt T – bit
có giá trị bằng 0.
Khi có tác động Enable chuyển mức “0” lên “1” thì Timer SE sẽ tạo ra chuỗi xung có
thời gian bằng giá trị thời gian đã đặt bất chấp khi I0.5 chuyển trạng thái OFF.
Ví dụ : Khi I0.5 chuyển trạng thái từ 0 lên 1 thì Timer T4 sẽ tạo ra chuỗi xung có thời gian
cố định là 10s. cho dù I0.5 đã OFF.

3.2.5. Timer trễ theo sƣờn xuống

- Khai báo tên Timer : T0, T1, ..v.v…
- Độ phân giải Timer : Có các độ phân giải là ms, s ( giây), m ( phút), h ( giờ).
- Câu lệnh : S5T#giờH_phútM_giâyS_miligiâyMS.
- Giải thích lệnh: Khi có tín hiệu Enable = 1 ( hay khi có sƣờn lên của tín hiệu Enable
đồng thời tín hiệu vào bằng 1 ) thì Timer ON. Khi tín hiệu Enable chuyển trạng thái từ
“1” xuống “0” thì sau khoảng thời gian PV đã đƣợc nạp vào T – word thì Timer OFF
theo.
Ví dụ : T5 ON khi I0.6 chuyển trạng thái từ “0” lên “1”. Khi I0.6 OFF thì sau khoảng thời
gian 10s thì T5 OFF.
3.3. Bộ đếm (Counter)

3.3.1. Nguyên tắc làm việc
Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sƣờn xung các tín hiệu đầu vào. S7 – 300 có tối
đa 256 Counter ( phụ thuộc CPU), ký hiệu bởi Cx, trong đó x là số nguyên trong khoảng 0 –
255. Những độ đếm của S7 – 300 đều có thể đồng thời đếm tiến theo sƣờn lên của một tín
hiệu vào thứ nhất, đƣợc ký hiệu là CU ( Count Up) và đếm lùi theo sƣờn lên của tín hiệu
vào thứ hai, ký hiệu là CD ( Count Down).
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

24
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5

Thông thƣờng bộ đếm chỉ đếm các sƣờn lên của tín hiệu CU và CD, song có thể mở rộng để
đếm cả mức tín hiệu của chúng bằng cách sử dụng thêm tín hiệu Enable (Kích đếm). Nếu
có tín hiệu enable, bộ đếm sẽ đếm tiến khi xuất hiện sƣờn lên của tín hiệu enable đồng thời
tại thời điểm đó CU có mức tín hiệu 1. Tƣơng tự bộ đếm sẽ lùi khi có sƣờn lên của tín hiệu
Enable và tại thời đểm đó CD có mức tín hiệu 1.
Số sƣờn xung đếm đƣợc, đƣợc ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ đếm goi là thanh ghi C –
word. Nội dung của thanh ghi C – word đƣợc gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm và ký
hiệu là CV (Current Value). Bộ đếm trạng thái của C – word ra ngoài của chân C – bit. Nếu
CV ≠ 0 thì C-bit có giá trị 1. Ngƣợc lại khi CV = 0, C – bit nhận giá trị logic 0. CV luôn
không âm. Bộ đếm không đƣợc đếm lùi khi CV = 0.
Khác với Timer giá trị đặt trƣớc PV của bộ đếm chỉ đƣợc chuyển vào C – word tại thời điểm
xuất hiện sƣờn lên của tín hiệu ( Set – S).
Bộ đếm có thể đƣợc xóa chủ động bằng tín hiệu xóa (reset). Khi bộ đếm đƣợc xóa, cả C –
word và C – bit đều nhận giá trị 0.

3.3.2. Khai báo sử dụng
Việc khai báo sử dụng một Counter bao gồm các bƣớc:

Khai báo tín hiệu Enable nếu sử dụng tính iệu chủ động kích đếm.
Khai báo tín hiệu đầu vào CU đƣợc đếm lên.
Khai báo tín hiệu đầu vào CD đƣợc đếm xuống.
Khai báo tín hiệu đặt (Set) và giá trị đặt trƣớc (PV).
Khai báo tín hiệu Reset.
Trong các khai báo trên thì ít nhất phải có một trong hai bƣớc 2 hoặc 3 đƣợc thực hiện.
 Khai báo tín hiệu kích đếm ( Enable) : “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu sẽ đƣợc sử
dụng làm tín hiệu kích cho bộ đếm. Tên của bộ đếm có dạng “Cx” với 0≤ x ≤ 255.
 Khai báo tín hiệu đƣợc đếm lên theo sƣờn lên: “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà
sƣờn lên của nó đƣợc bộ đém với Counter. Mỗi khi xuất hiện một sƣờn lên của tín
hiệu, bộ đém sẽ tăng nội dung thanh ghi C – word (CV) lên 1 đơn vị.
 Khai báo tín hiệu đƣợc đếm lùi theo sƣờn lên: “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà
sƣờn lên của nó đƣợc bộ đém với Counter. Mỗi khi xuất hiện một sƣờn lên của tín
Trƣờng TCN KTCN Hùng Vƣơng TT Cơ Điện Tử

25
K.Sƣ Trần Văn Hiếu
Email:
161 – 165 Nguyễn Chí Thanh, Phƣờng 12, Quận 5
hiệu, bộ đém sẽ giảm nội dung thanh ghi C – word (CV) đi 1 đơn vị nếu CV > 0.
Trong trƣờng hợp CV = 0 thì nội dung C – word không bị thay đổi.
 Khai báo tín hiệu đặt “Set” : “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà mỗi khi xuất hiện
sƣờn lên của nó, hằng số PV dƣới dạng BCD sẽ chuyển vào thanh ghi C- word của
bộ đếm.
 Khai báo PV: Giá trị đặt trƣớc từ (0…999) đƣợc xác định tại ngõ vào “PV” ở dạng
BCD:
o Là hằng sô đếm (C#...)
o Qua giao tiếp dữ liệu dạng BCD.
 Khai báo Reset : “Địa chỉ Bit” xác định tín hiệu mà mõi khi xuất hiện sƣờn lên của
nó, thanh ghi C – word của bộ đếm sẽ xóa về 0.

 CV/CV_BCD : Giá trị Counter có thể là một số nhị phân hoặc số BCD đƣợc nạp vào
bộ tích lũy và từ đó có thể đƣợc chuyển tới các địa chi khác.
 Tình trạng tín hiệu counter có thể kiểm tra tại ngõ ra “Q”:
o Giá trị đếm = 0 → Q = 0.
o Giá trị đếm > < 0 → Q = 1.
Các loại bộ đếm :
 S_CU = Bộ đếm lên ( Chỉ đếm lên).
 S_CD = Bộ đếm xuống( Chỉ đếm xuống).
 S_CUD = Bộ đếm lên/xuống.
3.3.3. Bộ đếm câu lệnh Bit
Câu lệnh Bit: Tất cả những chức năng của Counter cũng có thể hoạt động với những câu
lệnh bit đơn giản. Sự giống nhau và khác nhau giữa phƣơng pháp này và những chức năng
counter đƣợc đƣa ra nhƣ sau:
Giống nhau:
o Điều kiện Set ở ngõ vào “SC”.
o Giá trị đặt trƣớc của bộ đếm.
o RLO thay đổi ngõ vào “CU”.
o RLO thay đổi ngõ vào “CD”.
Khác nhau:
o Không có khả năng kiểm tra giá trị đếm hiện hành ( không có ngõ ra BI &
BCD).
o Ngõ ra nhị phân không thể hiện đƣợc bằng biểu đồ.