Báo cáo ĐỒ ÁN MÔN PLC: Công nghệ mạ tự động

Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Khoa: Điện tử.
*** ***

ĐỒ ÁN MÔN PLC
Đề tài: Công nghệ mạ tự động
Giáo viên hướng dẫn: Vũ Thị Hoa
Sinh viên thực hiện : Lưu Quang Cừ
Nguyễn Minh Tâm
Lớp : TC-CĐ Điện tư 2 K8

Hà nội, Tháng 4 Năm 2012
2


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà nội, ngày……tháng…….năm………

BẢN ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Tôi tên là:…………………………….. Học hàm, học vị:……………………
Đơn vị công tác:………………………………………………………………
Hướng dẫn sinh viên:………………………………………………………….
Lớp:……………………………………Ngành:……………………………....
Tên đề tài hướng dẫn:…………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
1. Đánh giá quá trình sinh viên thực hiện đồ án
* Ý thức, thái độ:
* Nội dung và kết quả đạt được của đề tài:
* Triển vọng của đề tài (nếu có):
2. Các câu hỏi dành cho sinh viên (nếu có):

3. Điểm đánh giá:……. điểm
NGƯỜI HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

3


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

LỜI MỞ ĐẦU


Nền công nghiệp thế giới đang trên đà phát triển ngày càng cao, trong đó
vấn đề tự động điều khiển được đặt lên hàng đầu trong quá trình nghiên cứu

cũng như ứng dụng công nghệ mới vào trong sản xuất. Nó đòi hỏi khả năng xư
lý, mức độ hoàn hảo, sự chính xác của hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, để
có thể đáp ứng được nhu cầu về số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao
của xã hội.
Sự xuất hiện máy tính vào những năm đầu thập niên 60, đã hỗ trợ con
người làm việc hiệu quả hơn trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp…Với sự đòi
hỏi của con người những nhà nghiên cứu không dừng lại ở đó, nhiều thiết bị,
phần mềm chuyên phục vụ cho ngành công nghiệp có tính năng ưu việt hơn đã
được ra đời. Một trong những thiết bị đó phải kể đến là bộ PLC. Với khả năng
ứng dụng và nhiều ưu điểm nổi bật, PLC ngày càng thâm nhập sâu rộng trong
nền sản xuất.
Chính vì sự ưu việt của PLC nên nhiều lĩnh vực sản xuất trong công nghiệp
đã sư dụng nó để điều khiển các dây chuyền sản xuất lớn. Công nghệ mạ tự
động là một ứng dụng của bộ PLC vào hệ thống điều khiển. Xuất phát từ những
ứng dụng trong thực tế và những nguồn tài liệu tham khảo, chúng tôi đã quyết
định chọn “Công nghệ mạ tự động” để làm đề tài tìm hiểu.
Do hạn chế về kinh nghiệm thực tế, vừa tìm hiểu vừa học hỏi. Nên
trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng
góp ý kiến quý báu của thầy cô và các bạn đọc để đề tài được hoàn thiện hơn.
Qua thời gian làm việc tích cực ,đến nay đề tài đã thành công tốt
đẹp .Có kết quả nay không thể không nhắc đến công sức giúp đỡ của giáo viên
hướng dẫn .
Chúng em chân thành cảm ơn cô Vũ Thị Hoa đã giúp đỡ chúng em
khi chọn đề tài và nhiệt tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện .
Sinh viên thực hiện : Lưu Quang Cừ
Nguyễn Minh Tâm

4

Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU......................................................................................................4
1.Tìm hiểu về yêu cầu công nghệ được mô tả trong sách Thiết Bị Điều
Khiển Khả Trình- PLC.......................................................................................6
1.1. Khái niệm về bộ điều khiển lập trình PLC................................................6
1.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:....................................................................................7
2.Dựa trên yêu cầu công nghệ,lựa chọn các thiết bị phục vụ công nghệ đó...8
3.Tìm hiểu sơ lược về PLC S7-200 của SIEMEN.............................................9
3.1. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG S7-200...........................................................9
3.2. TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN..................................................10
3.3.TÌM HIỂU TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN...............................12
3.3.1. CÁC LỆNH CƠ BẢN.............................................................................12
Bảng lệnh đếm lên, đếm xuống :......................................................................22
3.3.2. CÁC LỆNH NÂNG CAO.......................................................................24
Nhóm lệnh so sánh :..........................................................................................24
4.Vẽ sơ đồ kết nối vào ra giữa PLC và các thiết bị công nghệ.......................39
5. Lưu đồ thuật toán điều khiển.......................................................................41
Chương trình điều khiển...................................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................54

5


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

1.Tìm hiểu về yêu cầu công nghệ được mô tả trong sách
Thiết Bị Điều Khiển Khả Trình- PLC
1.1. Khái niệm về bộ điều khiển lập trình PLC
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 sư 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 mạch 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 sư 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 , sưa 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 có thể cạnh tranh được.

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 xư lý cũng như giá cả … Chính
điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc sư dụng PLC trong công nghiệp
Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các lệnh đếm , định
6


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
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 xư 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 sư dụng các bộ dây nối hay Relay.

1.2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

Yêu cầu công nghệ:
Vị trí ban đầu của hệ thống là vị trí như trên sơ đồ lúc này Is1 và Is7
đang đóng.Chuyển công tắc chuyển chế độ sang vị trí “AU”.
Nhấn vào Start cầu trục nâng phôi cần mạ lên đến khi gặp Is6 thì dừng nâng,cầu
trục dịch chuyển sang phải.Khi cầu trục chạm vào Is2 thì dừng quá trình sang
phải và bắt đầu quá trình hạ .Khi Is7 đóng thì dừng quá trình hạ và thực hiện rưa
trong 4 giây .Sau 4 giây cầu trục lại nâng phôi lên cho đến khi chạm Is6 thì cầu
trục lại dịch chuyển sang phải.Khi cầu trục chạm Is3 thì nó dừng lại và hạ phôi
7


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
xuống bể tẩy trong 3giây thì cầu trục lại nâng lên .Quá trình diễn ra như trên tại
vị trí bể mạ lần 1 và lần 2 tại mỗi bể cầu trục dừng 5 giây để mạ .Sau khi mạ
xong lần hai ,cầu trục nâng sản phẩm lên .Khi Is6 đóng ,cầu trục dịch chuyển
sang trái .Khi qua vị trí Is4, Is3 cầu trục không dừng .Khi cầu trục chạm Is2 ,cầu
trục dừng và hạ sản phẩm xuống bể rưa trong 2 giây .Sau đó sản phẩm lại được
nâng lên và cầu trục lại dịch chuyển sang trái ,khi gặp Is1 cầu trục hạ sản phẩm
xuống kết thúc một chu trình . Khi chuyển công tắc chế độ sang “Man” thì các
quá trình ‘lên’, ‘xuống’ , ‘phải’ , ‘trái’ sẽ được điều khiển bằng cách nhấn vào
các nút trên bảng điều khiển.
Nhấn Stop hệ thống hoạt động hết chu kỳ rồi dừng hoạt động.

2.Dựa trên yêu cầu công nghệ,lựa chọn các thiết bị phục vụ
công nghệ đó
Các thiết bị sử dụng:
* PLC: là loại S7-200 CPU 224 của hãng SIEMEN
: dùng để điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống.

* Cảm biến vị trí (Công tắc hành trình):
Is1 đến Is5 có tác dụng nhận biết các vị trí các
bể để xe thả vật .
Còn IS6 , Is7 dùng để giới hạn vị trí của
vật khi kéo lên hoặc khi thả xuống.

8


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

* Động cơ điều khiển xe : Là loại động cơ giảm tốc sư dụng
nguồn một chiều 5V.
* Động cơ điều khiển kéo ,thả vật : Là loại động cơ giảm tốc
sư dụng nguồn một chiều 24V.
* Relay (Rơle): là loại Relay một chiều sư dụng nguồn 5V ,có khả năng
đóng cắt nguồn một chiều 24V : dùng để điều khiển cấp nguồn đảo chiều động
cơ.
* Nút nhấn: là loại nút nhấn thường mở tự phục hồi ,dùng để điều khiển
quá trình hoạt động của hệ thống.

3.Tìm hiểu sơ lược về PLC S7-200 của SIEMEN
3.1. GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG S7-200
PLC S7-200 là một loại PLC cỡ nhỏ của công ty Siemens. Cấu trúc S7-200
gồm 1 CPU và các module mở rộng cho nhiều ứng dụng khác nhau.S7-200 gồm
nhiều loại: CPU 221, 222, 224, 226….có nhiều nhất 7 module mở rộng khi có
nhu cầu: tổng số ngõ vào/ra, ngõ vào/ra Analog, kết nối mạng ( AS-I, Profibus ).

9


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

3.2. TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN
 Các đèn báo:
Có 3 loại đèn báo hoạt động:
- RUN: ðèn xanh –báo hiệu PLC ðang hoạt ðộng
- STOP :ðèn vàng –báo hiệu PLC
- SF (system Failure):đèn đỏ báo hiệu PLC bị sự cố.
Có 2 loại đèn chỉ thị :
- Ix.x: chỉ trạng thái logic ngõ vào.
- Qx.x: chỉ trạng thái logic ngõ ra
 Ðặc điểm ngỏ vào
- Mức logic 1 : 24VDC/7mA
- Mức logic 0 : đến 5VDC/1MA
- Ðáp ứng thời gian : 0.2ms
- Cách ly quang : 500ACV
- Ðịa chỉ ngõ vào : Ix.x
 Ðặc điểm ngõ ra:
- Ðiện áp tác động: 24 -28VDC/2A
10


Trường ĐHCNHN
- Ngõ ra Relay hoặc transitor Sourcing

- Chịu quá dòng đến 7.
- Ðiện trở cách ly nhỏ nhất 100 m Ω
- Ðiện trở công tắc 200 Ω
- Ðiện trở công tắc: 200 m Ω
- Thời gian chuyển mạch tối đa 10 ms
- Không có chế độ bảo vệ ngắn mạch
- Ðịa chỉ ngõ ra: Qx.x
- Nguồn cung cấp
- Ðiện áp nguồn 20-24 VDC
- Dòng tối ða 900 mA
- Thời gian duy trì khi mất nguồn 10 ms
- Cầu chì bên trong 2A/250V
- Công tắc chọn mode
- Không có cách ly nguồn điện .

Khoa Điện Tư

 Mode công tắc chọn
Có 3 vị trí lựa chọn công tắc
- RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình
- PLC sẽ dừng chương trình khi có sự cố
- TERM :cho phép máy lập trình quyết ðịnh chế ðộ hoạt ðộng PLC
 Cổng truyền thông
- Sư dụng cổng RS485 để ghép nối với máy tính hoặc thiết bị khác.
- Tốc độ truyền là 9600 bauds.
- Cấu trúc cổng truyền thông được mô phỏng như sau :

- Ghép nối PLC và máy tính
- Sư dụng cáp PC/PPI chuyển đổi giữa RS232 và RS485
- Chuyển đổi và kết nối như hình sau :

11


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

Hình 5. Kết nối PLC với máy tính

3.3.TÌM HIỂU TẬP LỆNH PLC S7-200 CỦA SIEMEN
3.3.1. 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):

12


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư
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

Hình 6. Mô tả lệnh LD và LDN

Các dạng khác nhau của lệnh LD,LDN:
STL
LD n
LDN n
LDI n
LDNI n

LAD

Mô tả

Toán hạng

n
┤├
n
┤/├
n

┤I├
n
┤/I├

Tiếp điểm thường mở sẽ đóng khi
n=1
Tiếp điểm thường đóng sẽ mở khi
n=1
Tiếp điểm thường mở sẽ đóng tức
thời khi n = 1
Tiếp điểm thường đóng sẽ mở tức
thời khi n = 1

n: I, Q, M,
SM, (bit) T,
C

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

13

Toán hạng

Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
n
Cuộn dây đầu ra ở trạng thái kích n: I, Q, M,
─( )
SM, T, C
thích khi có dòng điều khiển đi qua
(bit)
n
Cuộn dây đầu ra được kích thích tức n: Q (bit)
─( I )
thời khi có dòng điều khiển đi qua
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.

Mô tả lệnh S (Set) và R (Reset) :
STL
S S-bit n

LAD
S bit n
──( S )

R S-bit

n
S bit

n

──( R )

Mô tả
Toán hạng
Đóng một mảng gồm n các S-bit: I, Q, M,
SM, T,
tiếp điểm kể từ địa chỉ SC,V(bit)
bit
Ngắt một mảng gồm n các
n (byte): IB,
tiếp điểm kể từ S-bit. Nếu
QB, MB,
S-bit lại chỉ vào Timer SMB, VB, AC
hoặc Counter thì lệnh sẽ
xoá

bit

đầu

Timer/Counter đó.
14

ra

của


Trường ĐHCNHN
SI
S-bit S bit n
n
──( SI )
RI
n

S-bit

Khoa Điện Tư
Đóng tức thời một mảng S-bit: Q (bit)
gồm n các tiếp điểm kể từ n(byte): IB,

địa chỉ S-bit
QB, MB,
S bit n
Ngắt tức thời một mảng
SMB, VB, AC
──( RI ) 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 sư 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
LD
A
=

• AND NOT (AN)

Tín hiệu ra sẽ là nghịch đảo của tín hiệu vào.

15

I0.0
I0.1
Q0.0


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

Dạng LAD

Dạng STL
LD
AN
=

I0.0
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
O
=

• OR NOT (ON)
Dạng LAD

I0.0
I0.1
Q0.0

Dạng STL
LD
O
=

I0.0
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 sư 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
16


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
dương/âm (các lệnh trước và sườn sau) có nhu cầu về bộ nhớ, bởi vậy đối với
CPU 224 có thể sư dụng nhiều nhất là 256 lệnh.
Dạng LAD

Dạng STL
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

17

Trường ĐHCNHN
• Tiếp điểm trong vùng nhớ đặc biệt:

Khoa Điện Tư

- 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) S7200 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
18


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
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.
•

Cú pháp khai báo sử dụng Timer như sau:

LAD

Mô tả
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

Toán hạng
Txx (Word)

CPU 214: 32-63,
96-127
PT: VW, T, (Word)
C, IW, QW, MW,
SMW, C, hằng số.

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.
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu Txx (Word)
TONR để tạo thời gian trễ tính từ khi CPU 214: 0-31,
đầu vào IN được kích. Nếu như giá 64-95
trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng PT: VW, TR,
giá trị đặt trước PT thì T-bit có giá (Word) C, IW, QW,
trị logic bằng1. Chỉ có thể Reset MW, SMW, AC,
Timer kiểu TONR bằng lệnh R cho AIW, hằng số.
T-bit.

Khi sư 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)
19

Trường ĐHCNHN
LAD

STL
LD I0.0

Khoa Điện Tư
FBD

TON T33, 50

- Timer kiểu TONR(hình 4.4)
LAD

STL
LD I0.0
TONR T33, 10

Hình 8. Giản đồ thời gian Timer của TON

Hình 9. Giản đồ thời gian Timer của TONR
f. Các lệnh đếm – Counter:

20

FBD


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư

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.

21


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

Bảng lệnh đếm lên, đếm xuống :
LAD

Mô tả
Khai báo bộ đếm tiến theo

Cxx: (Word)

sườn lên của CU. Khi giá trị

CPU 214 : 0-47,

đếm tức thời C-word, Cxx

80-127

lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt

Pv(Word): VW,

trước PV, C-bit (Cxx) có giá

T, C, IW, QW,

trị logic bằng 1. Bộ đếm

MW, SMW, AC,

ngừng đếm khi C-word Cxx

AIW, hằng số,

đạt được giá trị cực đại.
Khai báo bộ đếm tiến/lùi,

*VD, *AC

Cxx: (Word)

đếm tiến theo sườn lên của

CPU 214 : 48-79

CU, đếm lùi theo sườn lên

PV (Word) :

của CD. Khi giá trị đếm tức

VW, T, C, IW,

thời của C-word Cxx lớn hơn

QW, MW,

hoặc bằng giá trị đặt trước

SMW, hằng số,

PV, C-bit (Cxx) có giá trị

*VD, *AC

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.
•

Toán hạng

Sử dụng bộ đếm CTU:

22


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư
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:
LAD

STL
LD I0.0
LD I0.1
LD I0.2
CTUD C48, +5

Giản đồ thời gian:

23


Trường ĐHCNHN

Khoa Điện Tư

Hình 11. Giản đồ thời gian lệnh CTUD

3.3.2. CÁC LỆNH NÂNG CAO
a. Các lệnh so sánh.

Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trên
kết quả của việc so sánh thì có thể sư dụng lệnh so sánh theo byte, Word hay
Dword của S7-200.
Những lệnh so sánh thường là: so sánh nhỏ hơn hoặc bằng (<=); so sánh
bằng (= =) và so sánh lớn hơn hoặc bằng (>=).
Khi so sánh giá trị của byte thì không cần thiết phải để ý đến dấu của toán
hạng, ngược lại khi so sánh các từ hay từ kép với nhau thì phải để ý đến dấu của
toán hạng là bit cao nhất trong từ hoặc từ kép.
Trong STL những lệnh so sánh thực hiện phép so sánh byte, Word hay
Dword. Căn cứ vào kiểu so sánh (<=, = =, >=), kết quả của phép so sánh có giá

trị bằng 0 (nếu đúng) hoặc bằng 1 (nếu sai) nên nó có thể được kết hợp cùng các
lệnh LD, A, O. Để tạo ra được các phép so sánh mà S7-200 không có lệnh so
sánh tương ứng (như so sánh không bằng nhau <>, so sánh nhỏ hơn <, hoặc so
sánh lớn hơn >) ta có thể kết hợp lệnh NOT với các lệnh đã có (= =, >=, <=).
Nhóm lệnh so sánh :
24


Trường ĐHCNHN
LAD

Khoa Điện Tư
Mô tả
Toán hạng
Tiếp điểm đóng khi n1= n1, n2 (byte): VB, IB,
n2
QB, MB, SMB,AC,
B = byte
Const, *VD, *AC
I = Integer = Word
D = Double Integer
R = Real

Tiếp điểm đóng khi
n1>= n2
n1, n2 (Word): VW, T,
B = byte
C, QW, MW, SMW,
AC, AIW, hằng số,
I = Integer = Word

*VD, *AC
D = Double Integer
R = Real

Tiếp điểm đóng khi
n1<= n2
n1, n2 (Dword): VD,
B = byte
ID, QD, MD, SMD,
AC, HC, hằng số,
I = Integer = Word
*VD, *AC
D = Double Integer
R = Real

b. Lệnh về cổng logic.

Ngoài những lệnh ghép nối tiếp, song song và tổng hợp các tiếp điểm thì
25


Trường ĐHCNHN
Khoa Điện Tư
tập lệnh của S7-200 còn cung cấp các cổng logic AND, OR, EXOR thực hiện
đối với byte (8 bit hay 8 tiếp điểm), Word (16 bit hay 16 tiếp điểm) và Double
Word (32 bit hay 32 tiếp điểm). Sau đây là chi tiết của từng cổng:
•

Lệnh AND byte :

Dạng LAD

Dạng STL
ANDB VB0, VB1

Lệnh thực hiện phép AND từng bit của hai byte ngõ vào IN1 và IN2, kết
quả được ghi vào một byte ở ngõ ra OUT, địa ngõ ra có thể giống ngõ vào.
Toán hạng trong câu lệnh thuộc một trong các vùng địa chỉ sau:
IN1: VB, T, C, IB, QB, SMB, AC, Const
IN2: VB, T, C, IB, QB, SMB, AC
Ví dụ:
VB10
VB20

1

0

0

0

1

1

1

0

0

0

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

AND

Kết quả
VB20
•

Lệnh AND word:

Lệnh thực hiện phép AND thừng bit của hai Word ngõ vào IN1 và IN2,
kết quả được ghi vào 1 Word ở ngõ ra OUT, địa chỉ ngõ ra có thể khác ngõ vào.
Toán hạng trong câu lệnh thuộc một trong các vùng địa chỉ sau:
IN1: VW, T, C, IW, SMW, AC, Const
IN2: VW, T, C, IW, QW, SMW, AC

26