PLC bom nuoc tu dong

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn

















.
Nhận xét của giáo viên phản biện

....

Trờng đại học s phạm kĩ thuật vinh


Khoa điện



Nhiệm vụ đồ án môn học điều khiển lập trình PLC
Đề tài: Điều khiển hệ thống máy bán hàng tự động

Giáo viên hớng dẫn:
PhạmVăn Tuấn
Sinh viên thực hiện:
Lê Mạnh Tuấn
Lớp : Đại học Điện-K2A
Nội dung các phần thuyết minh:
1. Giới thiệu chi tiết nội dung đề tài.
2. Giới thiệu thiết bị điều khiển và áp dụng viết chơng trình PLC cho hệ thống bơm
nớc tự động của nhà máy nớc.
3. Lập các sơ đồ mạch động lực và điều khiển cho hệ thống.
4. Lập hồ sơ trang bị điện cho hệ thống bán hàng tự động bằng PLC.

5. Kết luận.
Các bản vẽ : (Trong thuyết minh)
1. Bản vẽ mô tả hệ thống điều khiển bán hàng tự động bằng PLC.
2. Bản vẽ lu đồ giải thuật mô tả (bằng lời).
3. Bản vẽ mạch kết nối của thiết bị điều khiển.
4. Bản vẽ mạch động lực.
5. Bản vẽ mạch điều khiển.
Ngày giao đề tài: 25/10/2009
Ngày kết thúc đề tài: 30/11/2009
Vinh, ngày 26 tháng 11 năm 2009
Giáo viên hớng dẫn

Phạm Văn Tuấn
Phạm Văn Tuấn


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

1

Mục lục
Nội dung.
Lời nói đầu.
Chơng I: Giới thiệu chi tiết nội dung đề tài.
1.1 - Đặt vấn đề.
1.2 - Khái niệm chung về hệ thống bơm nớc tự động.
1.3 - Yêu cầu chung của hệ thống bơm nớc tự động.
1.4 - Yêu cầu công nghệ.

1.5 - Mô tả hoạt động hệ thống.
Chơng II: Giới thiệu thiết bị và chơng trình điều khiển hệ thống bơm nớc tự động
cho trạm cấp nớc thô của nhà máy nớc bằng PLC.
2.1 - Giới thiệu thiết bị điều khiển lập trình.
2.2 - Tập lệnh cơ bản dùng trong thiết bị điều khiển khả trình PLC S7 200.
2.3 - Sơ đồ kết nối vào ra của thiết bị PLC S7 200.
2.4 - Chơng trình điều khiển hệ thống bơm nớc thô tự động.
Chơng III: Sơ đồ mạch động lực và điều khiển hệ thống bơm nớc tự động bằng PLC
S7 - 200.
3.1 - Sơ đồ mạch động lực.
3.2 - Sơ đồ mạch điều khiển.
Chơng IV: Hồ sơ trang bị điện hệ thống điều khiển bơm nớc tự động bằng PLC S7200
4.1 - Các bớc chạy thử bằng phần mềm mô phỏng.
4.2 - Những chú ý khi vận hàmh và thay thế, sửa chữa.
Kết luận.

Lời nói đầu
Hiện nay, trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hóa đất nớc, yêu cầu ứng dụng
tự động hoá ngày càng cao vào đời sống sinh hoạt, sản xuất. Mặt khác, với công nghệ
thông tin, công nghệ điện tử đã phát triển nhanh chóng làm xuất hiện một số loại thiết
bị, thiết bị này đã đáp ứng đợc những yêu cầu nói trên, đó là thiết bị điều khiển khả
trình PLC .
Ngày nay, để thực hiện công việc một cách khoa học nhằm đạt đợc tiến độ nhanh
và tiện lợi về kinh tế, giảm sức ngời lao động. Việc sử dụng công nghệ lập trình PLC
cho các trạm bơm nớc thô để cấp nớc cho nhà máy sử lý đã giải quyết đợc một phần
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

1

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

2

nào. Để giải quyết vấn đề này ngời ta xây xựng các trạm bơm nớc tự động, quản lý vận
hành dễ dàng, dễ thao tác và đỡ sức ngời lao động.Trong phạm vi đồ án môn học này
tôi dùng thiết bị lập trình PLC để viết chơng trình cho hệ thống điều khiển bơm nớc tự
động này.
Trong thực tế có rất nhiều loại PLC của nhiều hãng sản xuất nh: Hãng Siemens Đức, Omron - Nhật, Goldstar - Hàn quốcTrên thị trờng Việt Nam, PLC là thiết bị
mới đang đợc ứng dụng rộng rãi cũng nh thế chỗ tất cả thiết bị cũ trong tơng lai.
Thiết bị khả trình PLC mà tôi sử dụng để viết chơng trình điều khiển hệ thống bơm
nớc tự động trong đồ án này là PLC S7 -200 của hãng Siemens - Đức. Trong quá trình
thực hiện làm đồ án còn gặp nhiều khó khăn đó là tài liệu tham khảo cho vấn đề này
đang rất ít và hạn hẹp, nhng đợc sự hớng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Phạm Văn Tuấn
và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này.
Mặc dù đã rất cố gắng nhng chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Rất mong
sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các quý bạn đọc, cũng nh các bạn đồng
nghiệp để đồ án đợc hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Cao Xuân Hùng

Chơng I: Giới thiệu chi tiết nội dung đề tài
1.1- Đặt vấn đề:
Trong công cuộc hiện đại hoá đất nớc thì việc sử dụng các công nghệ lập trình
PLC vào các Nhà máy, khu công nghiệp hiện đại, tự động hóangày càng phổ biến.
Việc áp dụng lập trình PLC để điều khiển hệ thống bơm nớc thô cho nhà máy nớc là
một ví dụ điẻn hình. Nó giảm đợc sức lao động cho công nhân và an toàn khi thao tác

đối với ngời vận hành.
1.2 - Khái niệm chung về hệ thống bơm nớc thô:
Hệ thống bơm nớc thô: Là hệ thống bơm nớc mà nguồn nớc đợc lấy để bơm ở đây
là nớc sông, giếng khoan, các hồ, các đập.
Các bộ phận chủ yếu: Bao gồm 2 động cơ ( 1 động cơ chính và 1 động cơ dự
phòng ), có 4 cảm biến mức nớc, các đèn báo hiệu.
1.3 - Yêu cầu chung của hệ thống bơm nớc thô tự động:
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

2


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

3

- Dễ dàng điều khiển, làm việc tin cậy.
- Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn.
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho ngời và thiết bị.
- Các cảm biến mức phải báo chính xác.
- Vốn đầu t phù hợp.
- Chi phí vận hành thấp.
1.4 - Yêu cầu công nghệ.

Giới thiệu thiết bị : Bộ điều khiển hệ thống bơm nớc thô tự động bao gồm : M1, M2
là hai động cơ bơm nớc (
M1 động cơ chính và M2 động cơ dự phòng). Y3 là
van xả nớc ở trong bể chứa, Y1 và Y2 là các van khống chế nớc từ động cơ bơm vào

bể chứa. B1 và B2 là bộ điều khiển mức, B3 và B4 là các cảm biến mức n ớc thấp
nhất và mức nớc cao nhất. S0 là nút dừng động cơ làm việc, S1 là nút khởi động
động cơ chính M1 làm việc, S2 là nút khởi động động cơ dự phòng M2 làm việc.
1.5 - Mô tả hoạt động hệ thống.
Nguyên tắc điều khiển: Ban đầu, điều kiện để hệ thống hoạt động thì mức nớc ở
trong bể chứa phải nằm ở dới mức Low (B3) và mức nớc thô (nớc sông) nằm trên
mức Low (B1). Lúc đó, ấn nút S1 khởi động động cơ M1 để động cơ bơm nớc từ
sông lên bể chứa. Sau một khoảng thời gian thì mức nớc trong bể chứa sẽ đạt tới mức
High (B4), lúc đó động cơ bơm nớc sẽ tự động dừng bơm. Khi nào van xả Y3 xả nớc
trong bể chứa xuống hết mức Low (B3) thì động cơ lại tự động bơm nớc vào bể
chứa....quy trình cứ lăp đi lặp lại nh cũ.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

3


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

4

chơng II: Giới thiệu thiết bị và chơng trình điều
khiển hệ thống
2.1- Giới thiệu thiết bị điều khiển lập trình.
2.1.1- Giới thiệu phần cứng của bộ điều khiển khả trình.
PLC là viết tắt của Programmable Logic Cotroller là thiết bị điều khiển logic khả
trình cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn
ngữ lập trình, bộ điều khiển thoả mãn yêu cầu:

- Lập trình dễ dàng vì ngôn ngữ lập trình dễ học.
- Gọn nhẹ, dễ dàng tu sửa, bảo quản.
- Dung lợng bộ nhớ lớn có thể chứa đợc những chơng trình phức tạp.
- Hoàn toàn tin cậy trong môi trờng công nghiêp.
- Giao tiếp với các thiết bị thông tin, máy tính, nối mạng các mô đun mở rộng.
- Giá cả phù hợp.
Bộ điều khiển lập trình PLC đợc thiết kế nhằm thay thế phơng pháp điều khiển
truyền thống dùng rơ le và thiết bị cồng kềnh, nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết
bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. PLC còn thực
hiện các tác vụ định thì và đếm làm tăng khả năng điều khiển, thực hiện logic đợc lập
trong chơng trình và đa tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tơng ứng.
Trong công nghiệp trớc đây, các hệ thống điều khiển số thờng đợc cấu tạo trên cơ
sở các Rơle và các mạch logic điện tử kết nối với nhau theo nguyên lý làm việc của hệ
thống. Điều đó có nghĩa: Quan hệ giữa các biến vào và các biến ra tuân theo một hàm
số, mà hàm số này chính đợc xác định bởi luật kết nối giữa các phần tử logic.
( y1, y2, ...yn ) = ( x1, x2,...xn )
Nh vậy, đối với mục đích điều khiển xác định thì hàm số f cố định. Đối với các hệ
thống làm việc đơn giản và làm việc độc lập thì việc sử dụng các phần tử có sẵn liên
kết cứng với nhau có nhiều u điểm về giá thành. Tuy nhiên trong các hệ thống điều
khiển phức tạp nhiều chức năng thì những cấu trúc theo kiểu cứng có nhiều nhợc điểm
nh:
* Hệ thống cồng kềnh
* Đấu nối phức tạp
* Trờng hợp cần thay đổi chức năng của hệ thống hoặc cần sửa chữa các h hỏng thì
phải dừng cả hệ thống để đấu nối.
Hiện nay, với sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử đã cho phép chế tạo các
hệ vi xử lí liên tiếp, dựa trên cơ sở của bộ vi xử lí, các bộ điều khiển logic có khả năng
lập trình đợc (PLC) đã ra đời, cho phép khắc phục đợc rất nhiều những nhợc điểm của
các hệ điều khiển liên kết cứng trớc đây, việc dùng PLC đã trở nên rất phổ biến trong
công nghiệp tự động hoá. Có thể kể một số u điểm chính của việc sử dụng PLC gồm:

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

4


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

5

- Giảm bớt đợc đấu nối dây khi thiết kế hệ thống, giá trị logic của nhiệm vụ điều khiển
đợc thực hiện trong chơng trình thay cho việc đấu nối dây.
- Tính mềm dẻo cao trong hệ thống.
- Bộ nhớ lớn.
- Bộ vào ra.
- Dễ dàng thiết lập sự trao đổi thông tin với các PLC khác thông qua mạng LAN hoặc
NETWARE.

Hình 2.1: Nguyên lý chung về cấu trúc của bộ PLC
Trạng thái tín hiệu vào đợc nhận biết và chứa vào bộ nhớ, nơi PLC thực hiện các lệnh
logic đợc lập trình để xử lí các tín hiệu vào máy và tạo ra các tín hiệu ra để điều khiển
các thiết bị liên quan.
Cấu trúc PLC bao gồm:
Đối với PLC cỡ nhỏ các bộ phận thờng đợc kết hợp thành một khối. Cũng có một số
hãng thiết kế PLC thành từng mô đun để ngời sử dụng có thể lựa chọn cấu hình PLC
phù hợp mà ít tốn kém nhất, đồng thời đáp ứng đợc yêu cầu ứng dụng. Một bộ PLC có
thể có nhiều mô đun nhng thành phần cơ bản nhất của phần cứng trong bộ PLC bao
giờ cũng có các khối sau:

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

5


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

6

Hình 2.2: Sơ đồ cấu trúc phần cứng của bộ lập trình PLC
Dựa vào sơ đồ khối ta thấy PLC gồm có bốn khối chính, đó là: Khối nguồn, khối vi
xử lí bộ nhớ, khối đầu vào, khối đầu ra. Thông thờng các tín hiệu xuất nhập đều ở
dạng số (1- 0) còn nếu tín hiệu là dạng liên tục thì ta cần gắn các khối xuất nhập ở
dạng liên tục (Analog).
2.1.1.1. Mô đun nguồn (Module):
Là khối chức năng dùng để cung cấp nguồn và ổn định điện áp cho PLC hoạt động.
Trong công nghiệp ngời ta thờng dùng điện áp 24V một chiều. Tuy nhiên, cũng có
những bộ PLC sử dụng điện áp xoay chiều 220V.
2.1.1.2. Mô đun CPU (Centrol rocessor Unit Module):
Bao gồm bộ vi xử lí và bộ nhớ:
* Bộ vi xử lí (CPU): CPU là bộ nào của PLC. Nó điều khiển và kiểm soát tất cả mọi
hoạt động bên trong PLC. Nó thực hiện những lệnh đã đợc chơng trình lu hoá trong bộ
nhớ. Một hệ thống BUS mang thông tin đến và kết nối từ CPU, bộ nhớ và bộ xuất nhập
cũng chịu sự điều khiển của CPU. CPU đợc cung cấp bởi một tần số đồng bộ do tinh
thể thạch anh bên ngoài hay một bộ dao động RC. Mạch dao động này có nhiệm vụ
tạo ra tần số dao động từ 1- 8MHz. Tuỳ thuộc vào bộ xử lí đã đợc sử dụng và phạm vi
sử dụng. Một CPU bao gồm ba thành phần riêng biệt sau:

Bộ điều khiển (CU Control Unit) gồm khối soạn lệnh và ngăn xếp có nhiệm vụ lấy
lệnh ra từ bộ nhớ và xác định kiểu lệnh.
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

6


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

7

- Bộ lí luận và số học ( AUI ) để thực hiện các phép toán số học và logic nh: cộng, trừ,
AND, OR, NOT
- Bộ nhớ có tốc độ cao, kích thớc nhỏ để lu các kết quả tạm thời và các thông tin điều
khiển.
Để thực hiện một lệnh nào đó CPU phải tuân thủ các bớc lệnh sau:
- Lấy lệnh từ bộ nhớ và thanh ghi lệnh.
- Thay đổi bộ đếm chơng trình để chỉ đến lệnh kế tiếp.
- Xác định kiểu lệnh vừa lấy.
- Xác định dữ liệu mà lệnh yêu cầu và xác định vị trí dữ liệu trong bộ nhớ.
- Nếu lệnh cần dữ liệu trong bộ nhớ thì nạp nó vào thanh ghi của CPU.
- Thực hiện lệnh.
- Lu trữ kết quả ở nơi thích hợp.
- Trở về bớc một để thực hiện lệnh kế tiếp.
*Bộ nhớ: Bao gồm bộ nhớ chứa chơng trình và bộ nhớ chứa dữ liệu, Đơn vị nhỏ nhất
của bộ nhớ là bít có giá trị 1 ( hoặc 0). Nhiều bít tạo thành một khối bộ nhớ. Nội
dung bộ nhớ có thể đọc ra hoặc ghi vào. Mỗi bít đợc định nghĩa một địa chỉ riêng để
bộ nhớ dễ quản lí.

- Bộ nhớ RAM (Ramdom Access Memory): Ram là bộ nhớ chính trong mọi máy
tính. Kể cả PLC. Bộ nhớ RAM có lợi là dung lợng lớn nhng giá rẻ. RAM là loại bộ
nhớ có thể đọc ghi chơng trình một cách dễ dàng. Tuy nhiên dữ liệu trong RAM sẽ bị
xoá khi có sự cố về điện. Vì vậy, muốn lu trữ chơng trình điều khiển trong bộ nhớ
RAM thì ngời ta dùng phơng pháp nuôi bộ nhớ RAM bằng một nguồn pin có chất lợng cao.
- Bộ nhớ ROM (Read Only Memory): ROM là bộ nhớ chỉ đọc. Bộ nhớ này có đặc
tính trái ngợc với bộ nhớ RAM là rất khó xoá, nên khi sự cố về điện thì nội dung ch ơng trình vẫn còn trong bộ nhớ. Nhng hiện nay ngời ta có thể thay đổi nội dung của
nó. Tuỳ thuộc vào cách tạo nội dung, cách xoá nội dung, cách nạp nội dung mới vào
nó mà ta có các loại bộ nhớ Rom khác nhau nh: PROM, EPROM, RPROM, EEROM,
EAROM.
Điển hình dới đây ta xét hai loại bộ nhớ ROM đợc dùng rộng rãi trong các PLC là
EPROMvàEEPROM:
+ EPROM (Erasable Programmble Read-Only Memory): Bộ nhớ ROM có thể xoá
nội dung chơng trình. Nó đợc xoá bằng tia cực tím, sau khi nội dung cũ đã xoá thì ngời
ta dùng một thiết bị đặc biệt để ghi nội dung chơng trình mới vào nó. Loại này rất
phức tạp vì phải dùng thiết bị đắt tiền.
+ EEPROM (Electrically Erasable Programmble Real Only Memory): Bộ nhớ
loại này cũng giống nh bộ nhớ EPROM nhng phơng thức xoá nội dung chơng trình
đơn giản hơn. Tức là nó đợc xoá bằng điện và việc nạp chơng trình mới cũng đơn giản.
Ngoài hai loại trên trong các PLC ngời ta còn thờng dùng FLASH EPROM. Đối với
những bộ điều khiển logic theo chơng trình thuộc loại lớn có thể có nhiều Mô đun
CPU nhằm tăng tốc độ xử lí.
2.1.1.3. Mô đun nhập (Input Module) :
Các cảm biến (Sensors) đợc nối với Module ngõ vào của PLC. Thông thờng một
Module nhập có 8 ngõ vào hoặc 16 ngõ vào hoặc có thể hơn nữa tuỳ thuộc vào yêu cầu
của ngời sử dụng mà chọn cho phù hợp. Đối với những ứng dụng nhỏ thì cần khoảng
16 ngõ vào, ứng dụng trung bình thì cần khoảng 80 ngõ vào, ứng dụng cỡ lớn dùng các
cuộn dây Rơle cho ngõ vào.
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

7


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

8

Điện áp hoạt động đa vào các cuộn dây này thờng khoảng 24VDC với dòng vài mA
(6mA), rất bé so với dòng tiêu thụ qua cuộn dây trong Rơle thực tế. Cũng có PLC hoạt
động với điện áp 220VAC. Mặc dù điện áp cao nh vậy nhng vẫn đảm bảo an toàn cho
mạch điện tử của PLC vì ngời sử dụng các linh kiện cách li (Optocoupler). Theo tiêu
chuẩn công nghiệp với điện áp 24VDC, ngời ta quy định:
- Điện áp 0 ữ 5 VDC thể hiện logic 0 ở ngõ vào.
- Điện áp 11 ữ 30 VDC thể hiện logic 1 ở ngõ vào.
2.1.1.4. Mô đun xuất (Output Module)
Trong PLC thì mô đun xuất cũng hết sức quan trọng không kém mô đun nhập. Nó có
thể có 8 hoặc 16 ngõ ra trên một mô đun xuất, do vậy ngời sử dụng có thể kết nối
nhiều mô đun lại với nhau để đợc số ngõ ra phù hợp. Đối với những ứng dụng nhỏ thì
cần 16 ngõ ra. Cũng giống nh mô đun nhập thì các ngõ ra của mô đun xuất là các tiếp
điểm, khả năng chịu tải lớn 220V/1A. Nếu muốn khống chế phụ tải có công suất lớn
thì thông qua các thiết bị trung gian nh: công tắc tơ, aptomat, triac. Ngoài ra còn có
PLC với ngõ ra là tín hiệu điện:
- Logic 0 ứng với điện áp từ 0 ữ 0,8V
- Logic 1 ứng với điện áp từ 12 ữ 28V với dòng ra có khi lên tới 300mA.
Dải điện áp cấp nguồn từ 12V ữ 28V.
2.1.1.5. Đáp ứng của ngõ vào ra của thiết bị lập trình
Ngõ vào của PLC tiếp nhận các tín hiệu từ các Sensors, từ sự đóng ngắt các tiếp điểm
của các nút bấm Start, Stop, Emergency Stop, từ cảm biến hành trình. Để chống rung ở

ngõ vào trong PLC có mạch lọc ở ngõ vào do đó làm chậm thời gian đáp ứng của nó
(từ 100às đến 25,5ms). Nếu cần PLC cũng có những ngõ vào chuyên dùng với tốc độ
dáp ứng nhanh.
Đáp ứng ở ngõ ra đủ nhanh (cỡ ms) đạt yêu cầu đối với ứng dụng điều khiển các cơ
cấu chấp hành trong thiết bị tự động hoá công nghiệp. Đáp ứng ngõ vào: (bằng đi ôt
quang- mạch chuyển đổi).
Có 3 vị trí cho phép chọn chế độ làm việc khác nhau trên PLC :
- RUN: cho phép PLC thực hiện chơng trình trong bộ nhớ. PLC S7-200 sẽ chuyển
khỏi chế độ RUN sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố, hoặc trong chơng trình
gặp lệnh STOP,thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN. Nên quan sát trạng thái
thực tại của PLC theo đèn báo.
- STOP: vị trí cỡng bức PLC dừng công việc thực hiện chơng trình đang chay và
chuyển sang chế độ làm viêc STOP. ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chơng
trình hoặc nạp một chơng trình mới.
- TERM: cho phép máy lập trình tự quyết định một trong chế độ làm việc cho PLC
hoặc ở RUN hoặc ở STOP.
Cấu trúc bộ PLC:
Bộ điều khiển lập trình S7 - 200 đợc chia thành 4 vùng nhớ. Với một tụ có nhiệm vụ
duy trì dữ liệu trong thời gian nhất định khi mất nguồn bộ nhớ S7 - 200 có tính năng
động cao, đọc và ghi trong phạm vi toàn vùng loại trừ các bít nhớ đặc biệt SM (Special
Memory) chỉ có thể truy nhập để đọc.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

8


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

9

Hình 2.3: Bộ nhớ trong và ngoài của PLC S7 200.
* Vùng chơng trình: Là vùng bộ nhớ đợc sử dụng để lu trữ các lệnh chơng trình vùng
này thuộc bộ nhớ trong đọc và ghi đợc.
* Vùng tham số: Là vùng lu giữ các tham số nh: từ khoá, địa chỉ trạmcũng giống
nh vùng chơng trình thuộc bộ nhớ trong đọc và ghi đợc.
* Vùng dữ liệu: Là vùng nhớ động đợc sử dụng cất các dữ liệu của chơng trình bao
gồm các kết quả các phép tính, nó đợc truy cập theo từng bít từng byte, vùng này đợc
chia thành những vùng nhớ với các công dụng khác nhau.
Vùng I (Input image register):

là vùng nhớ gồm 16 byte I (đọc/ghi):
I.0 ữ I.15
Vùng Q (Output image register):
là vùng nhớ gồm 16 byte Q
(đọc/ghi): Q.0 ữ Q.15
Vùng M (Internal memory bits):
là vùng nhớ gồm có 32 byte M
(đọc/ghi): M.0 ữ M.31
Vùng V (Variable memory):
là vùng nhớ gồm có 10240 byte V
(đọc/ghi): V.0 ữ V10239
+ 194 byte của CPU chia làm hai
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

9

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình
Vùng SM (special memory): là
vùng nhớ gồm:

Khoa điện

10

phần: SM0 SM29 chỉ đọc SM30
SM194 đọc/ghi.
+ SM200 SM549 đọc/ghi của các
module mở rộng.

* Vùng đối tợng: là timer (định thì), count (bộ đếm) tốc độ cao và các cổng vào/ra tơng tự đợc đặt trong vùng nhớ cuối cùng vùng này không thuộc kiểu non volatile
nhng đọc ghi đợc.
- Timer (bộ định thì): đọc/ghi T0 ữ T255
- Counter (bộ đếm): đọc/ghi C0 ữ C255
- Bộ đệm vào analog (ghi): AIW0 ữ AIW30
- Bộ đệm ra analog (ghi): AQW0 ữ AQW30
- Accumulator (thanh ghi):AC0 ữ AC3
- Bộ đếm tốc độ cao: HSC0 ữ HSC5
Tất cả các miền này đều có thể truy nhập đợc theo từng bit, từng byte, từng từ đơn
(word 2byte), từ kép (Double word)
PLC thực hiện chơng trình:
PLC thực hiện chơng trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp đợc gọi là vòng quét
(scan). Bắt đầu mỗi vùng quét là việc quét các tín hiệu vào. Trong quá trình quét này
trạng thái hiện thời của mỗi tín hiệu vào đợc chứa trong bảng ảnh. Việc quét các đầu
vào rất nhanh, việc quét phụ thuộc vào các module vào, xung nhịp cũng nh các đặc
tính riêng của mỗi loại CPU.
Tiếp theo CPU thực hiện chơng trình sử dụng.

Công việc này thực hiện từ lệnh đầu tiện đến việc cuối cùng của chơng trình (lệnh
MEND). Nh vậy, thời gian thực hiện chơng trình sẽ phụ thuộc vào độ dài chơng trình,
độ phức tạp của các lệnh, và đặc tính kĩ thuật của từng loại CPU.

Hình 2.4: Chu kỳ thực hiện vòng quét của CPU trong bộ PLC
Trong quá trình thực hiện chơng trình CPU luôn làm việc với bảng ảnh ra. Tiếp theo
của việc quét chơng trình là truyền thông nội bộ và tự kiểm tra lỗi. Vòng quét đợc kết
thúc bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ bộ đệm ảo ra ngoại vi. Những trờng hợp cần
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

10


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

11

thiết phải cập nhật module ra ngay trong quá trình thực hiện chơng trình. Các PLC
hiện đại sẽ có sẵn các lệnh để thực hiện điều này. Tập lệnh của PLC chứa các lệnh ra
trực tiếp đặc biệt, lệnh này sẽ tạm thời dừng hoạt động bình thờng của chơng trình để
cập nhật module ra, sau đó sẽ quay lại thực hiện chơng trình.
Thời gian cần thiết để PLC thực hiện đợc một vòng quét gọi là thời gian vòng quét
(Scan time). Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng
đợc thực hiện trong một khoảng thời gian nh nhau. Có vòng quét đợc thực hiện lâu, có
vòng quét đợc thực hiện nhanh tuỳ thuộc vào số lệnh trong chơng trình đợc thực hiện,
vào khối lợng dữ liệu đợc truyền thông trong vòng quét đó.
Một vòng quét chiếm thời gian quét ngắn thì chơng trình điều khiển đợc thực hiện
càng

nhanh.
Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thờng lệnh không làm việc trực tiếp với
cổng vào vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc
truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 4 do CPU quản lí.
Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay
cả chơng trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra.
Nếu sử dụng chế độ ngắt, chơng trình con tơng ứng với từng tín hiệu ngắt đợc soạn
thảo và cài đặt nh một bộ phận của chơng trình. Chơng trình xử lí ngắt chỉ đợc thực
hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở thời điểm nào
trong vòng quét.
2.2. Tập lệnh cơ bản dùng trong thiết bị điều khiển khả trình
PLC S7 - 200.
2.2.1. Cấu trúc chơng trình
Chơng trình cho S7 - 200 phải có cấu trúc bao gồm chơng trình chính (main program)
sau đó dến các chơng trình con và các chơng trình xử lí ngắt,
Chơng trình chính đợc kết thúc bằng lệnh kết thúc chơng trình (MEND)
Chơng trình con là một bộ phận của chơng trình. Các chơng trình con phải đợc viết
sau lệnh kết thúc chơng trình chính đó là lệnh (MEnd).
Các chơng trình con đợc nhóm lại thành một nhóm ngay sau chơng trình chính sau
đó đến ngay các chơng trình xử lí ngắt bằng cách viết nh vậy cấu trúc chơng trình đợc
rõ ràng và thuận tiện hơn trong đọc chơng trình, có thể trộn lẫn các chơng trình con và
chơng trình xử lí ngắt đằng sau chơng trình chính.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

11


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

12

2.2.2 Phơng pháp lập trình PLC với phần mềm STEP7- Micro/WIN 32
- Các lập trình cho S7 - 200 dựa trên hai phơng pháp cơ bản: phơng pháp hình thang
(lader logic - viết tắt là LAD) và phơng pháp liệt kê lệnh (Statemennt List - viết tắt là
STL) và phơng pháp thứ 3 ít dùng thông dụng là phơng pháp sơ đồ khối chức năng
(Funtion Block Diagram viết tắt là FBD).
- Chơng trình đợc viết theo kiểu LAD thiết bị lập trình sẽ tạo ra một chơng trình theo
kiểu STL tơng ứng. Nhng ngợc lại không phải tất cả các chơng trình viết theo kiểu STL
đều có thể chuyển sang dạng LAD.
* Phơng pháp LAD
LAD là ngôn ngữ lập trình đồ hoạ những thành phần cơ bản dùng trong LAD tơng
ứng với các thành phần cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic nh sau:
- Tiếp điểm: là biểu tợng (symbol) mô tả các tiếp điểm rơle. Các tiếp điểm có thể thờng đóng

hoặc thờng mở

- Cuộn dây (coil): là biểu tợng
mô tả rơle mắc theo chiều dòng điện cung cấp
cho rơle
Hộp (box): là biểu tợng mô tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dòng điện chạy
đến hộp, thờng là các bộ thời gian (timer), bộ đếm (counter) và các hàm toán học:

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

12

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

13

- Mạng LAD: là đờng nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ đờng nguồn
bên trái sang nguồn bên phải, dòng điện chạy từ trái qua tiếp điểm đến các cuộn dây
hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
Phơng pháp
- Nhóm lệnh không điều khiển: Các lệnh mà khi thực hiện thì làm việc độc lập không
phụ thuộc vào giá trị logic của ngăn xếp.
- Nhóm lệnh có điều khiển: Các lệnh chỉ thực hiện đợc khi bit đầu tiên của ngăn xếp
có giá trị logic bằng 1.
- Nhóm lệnh đặt nhãn: Các nhãn lệnh đánh dấu vị trí trong tập lệnh.
Trong các bảng lệnh con mô tả sự thay đổi tơng ứng của nội dung ngăn xếp khi
lệnh đợc thực hiện.
Cả hai phơng pháp LAD và STL đều sử dụng kí hiệu I để chỉ việc thực hiện tức thời
(Immediateli) tức là giá trị đợc chỉ dẫn trong lệnh vừa đợc chuyển vào thanh ghi ảo
vừa đồng thời đợc chuyển đến tiếp điểm chỉ dẫn trong lệnh ngay khi lệnh đợc thực
hiện chứ không phải cho đến giai đoạn trao đổi với ngoại vi của vòng quét. Điều đó
khác với lệnh không tức thời là giá trị đợc chỉ định trong lệnh chỉ đợc chuyển vào
thanh ghi ảo khi thực hiện lệnh.
Bảng 2.1: Một số lệnh của S7-200 thuộc nhóm lệnh thực hiện vô điều kiện
Tên lệnh
=n
=I
A

n

n

ALD

Mô tả
Giá trị của bít đầu tiên ngăn xếp đợc sao chép sang điểm n chỉ
dẫn trong lệnh.
Giá trị của bít đầu tiên ngăn xếp đợc sao chép trực tiếp sang
điểm n chỉ dẫn trong lệnh ngay khi lệnh đợc thực hiện.
Thực hiện toán tử và (AND) giữa giá trị logic của bít đầu tiên
ngăn xếp với giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh. Kết quả
đợc ghi lại vào bít đầu tiên của ngăn xếp.
Thực hiện toán tử và (AND) giữa giá trị logic của bít đầu tiên
ngăn xếp với giá trị logic của bit thứ hai ngăn xếp. Kết quả đợc

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

13


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

14

ghi lại vào bít đầu tiên của ngăn xếp. Các giá trị còn lại trong
ngăn xếp đợc kéo lên một bít.
Thực hiện toán tử và (AND) giữa giá trị logic của bít đầu tiên
AN

n
ngăn xếp với giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh. Kết quả
đợc ghi lại vào bít đầu tiên của ngăn xếp.
Khởi động bộ đếm tiến theo sờn lên của tín hiệu vào. Bộ đếm đCTU Cxx,PV ợc đặt lại trạng thái ban đầu (reset) nếu đầu vào R của bộ đếm đợc kích (có mức giá trị 1).
Khởi động bộ đếm tiến theo sờn lên của tín hiệu đầu vào thứ
CTUD Cxx,PV nhất và đếm lùi theo sờn lên của tín hiệu đầu vào thứ hai. Bộ
đếm đợc reset lại nếu đầu vào R của bộ đếm đợc kích (có mức
logic 1).
ED
Đặt giá trị logic 1 vào bít đầu tiên của ngăn xếp khi xuất hiện sờn xuống của tín hiệu.
EU
Đặt giá trị logic 1 vào bít đầu tiên của ngăn xếp khi xuất hiện sờn lên của tín hiệu.
Nạp giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh vào bít đầu tiên
LD n
của ngăn xếp. Các giá trị trong ngăn xếp đợc đẩy xuống một bít.
Nạp giá trị logic nghịch đảo của điểm n chỉ dẫn trong lệnh vào
LDN n
bít đầu tiên của ngăn xếp. Các giá trị trong ngăn xếp đợc đẩy
xuống một bít.
LDW <= n1, n2 Bít đầu tiên trong ngăn xếp nhận giá trị logic 1 nếu nội dung hai
từ n1 và n2 thoả mãn n1 n2.
LDW = n1, n2 Bít đầu tiên trong ngăn xếp nhận giá trị logic 1 nếu nội dung hai
từ n1 và n2 thoả mãn n1 = n2.
LDW >= n1, n2 Bít đầu tiên trong ngăn xếp nhận giá trị logic 1 nếu nội dung hai
từ n1 và n2 thoả mãn n1 n2.
Kéo nội dung ngăn xếp lên một bít. Giá trị mới của bít trên là giá
LPP
trị cũ của bít dới, độ sâu ngăn xếp giảm đi một bít (giá trị của bít
đầu tiên bị đẩy ra khỏi ngăn xếp - xóa).
Sao chép giá trị của bít thứ hai vào bít thứ hai của ngăn xếp. Các

LRD
giá trị còn lại từ bít thứ hai trở đi đợc giữ nguyên vị trí.
MEND
Kết thúc phần chơng trình chính trong một vòng quét.
NOT
Đảo giá trị logic của bít đầu tiên ngăn xếp.
Thực hiện toán tử hoặc (OR) giữa giá trị logic của bít đầu tiên
O n
ngăn xếp với giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh. Kết quả
đợc ghi lại vào bít đầu tiên của ngăn xếp.
Thực hiện toán tử hoặc (OR) giữa giá trị logic của bít đầu tiên
OI n
ngăn xếp với giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh. Kết quả
đợc ghi lại vào bít đầu tiên của ngăn xếp.
Thực hiện toán tử (OR) giữa giá trị logic của bít đầu tiên ngăn
OLD
xếp với giá trị logic của bít thứ hai ngăn xếp. Kết quả đợc ghi lại
vào bít đầu tiên của ngăn xếp. Các giá trị còn lại trong ngăn xếp
đợc kéo lên một bít.
Thực hiện toán tử và (AND) giữa các giá trị logic của bít đầu
ON n
tiên ngăn xếp với giá trị logic của điểm n chỉ dẫn trong lệnh. Kết
quả đợc ghi lại vào bit đầu tiên của ngăn xếp.
RET
Lệnh thoát khỏi chơng trình con và trả điều khiển về chơng
trình chính đã gọi nó.
Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

14

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình
RETI

Khoa điện

15

Lệnh thoát khỏi chơng trình xử lí ngắt (interrupt) và trả điều
khiển về chơng trình chính.

Bảng 2- 2 : Một số lệnh trong nhóm lệnh có điều kiện (chỉ thực hiện khi bít đầu tiên
ngăn xếp có giá trị logic1) :
Tên lệnh
+ D IN1, IN2
+I

IN1, IN2

-D

IN1, IN2

-I

IN1, IN2

+R

IN1, IN2

-R

IN1, IN2

*R

IN1, IN2

/R

IN1, IN2

ANDD

IN1, IN2

CALL n
CRET
CRTI
MOVB IN OUT
MOVR IN.OUT
MOVW IN.OUT
ORD IN1, IN2
ORW

IN1, IN2

PLS x
RLD IN,n

RLW IN,n
RRD IN,n
RRW IN, n
SLD IN, n
SLW IN, n
SQRT IN, OUT
SRD
SRW

IN, n
IN, n

Mô tả
Thực hiện hai phép cộng hai số nguyên kiểu từ kép IN1 và IN2.
Kết quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép cộng hai số nguyên kiểu từ IN1 và IN2. Kết
quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép trừ hai số nguyên kiểu từ kép IN1 và IN2.
Kết quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép cộng hai số nguyên kiểu từ IN1 và IN2. Kết
quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép cộng hai số thực (32 bít) IN1 và IN2. Kết
quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép trừ hai số thực (32 bít) IN1 và IN2. Kết quả
đợc ghi lại vào IN2
Thực hiện hai phép nhân hai số thực (32 bít) IN1 và IN2. Kết
quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện hai phép chia hai số thực (32 bít) IN1 và IN2. Kết
quả đợc ghi lại vào IN2.
Thực hiện toán logic AND giữa các giá trị kiểu từ kép IN1 và

IN2. Kết quả đợc ghi vào IN2.
Gọi chơng trình con đợc đánh nhãn n.
Kết thúc một chơng trình con và trả lại kiểu điều khiển về chơng trình gọi nó.
Kết thúc một chơng trình xử lí ngắt và trả điều khiển về chơng
trình chính.
Sao giá trị của Byte OUT.
Sao giá trị của từ kép IN sang từ kép OUT.
Sao giá trị của từ IN sang từ OUT.
Thực hiện toán tử OR cho hai từ kép IN1 và IN2, kết quả đợc
ghi vào IN2.
Thực hiện toán tử OR cho hai từ IN1 và IN2, kết quả đợc ghi
vào IN2.
Đa bộ phát xung nhanh đã đợc định nghĩa trong bộ nhớ đặc biệt
vào trạng thái tích cực. Xung đa ra đợc đa ra cổng QO.x
Quay tròn từ kép IN sang trái n bít.
Quay tròn từ IN sang trái n bít.
Quay tròn từ kép IN sang phải n bít.
Quay tròn từ IN sang phải n bít.
Dịch từ kép IN sang trái n bit.
Dịch từ IN sang trái n bit.
Lấy căn bậc hai của một số thực 32 bít IN và ghi kết quả vào
OUT.
Dịch từ kép IN sang phải n bit.
Dịch từ IN sang phải n bit.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

15

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình
STOP
SWAP IN

Khoa điện

16

Dừng mềm chơng trình.
Đổi chỗ hai bít đầu tiên và cuối cùng của byte IN cho nhau.
Bảng 2 -3: Các lệnh đặt nhãn (label):

Tên lệnh
INT Nn
LBL xx
NEXT
NOP
SBR n

Mô tả
Khai báo nhãn n cho chơng trình xử lí ngắt.
Đặt nhẵn xx trong chơng trình, định hớng cho lệnh nhảy JMP.
Kết thúc vòng lặp FORNEXT
Lệnh rỗng (No operation).
Khai báo nhãn n cho chơng trình con.

2.2.4. Các lệnh Timer, Counter
* Timer: là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra, nên trong điều khiển
thờng đợc gọi là khâu trễ. Nếu kí hiệu (logic) vào là x (l) và thời gian trễ là t thì tín
hiệu ra của Timer là x (l-t). Trong S7-200 có hai loại Timer 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 loại Timer này phân biệt nhau bởi phản ứng của chúng đối với tín hiệu vào. Cả
hai loại đều bắt đầu tạo thời gian trễ từ thời điểm có sờn lên của tín hiệu vào.
Nhng TON sẽ tự RESET khi mất tín hiệu vào. TON đợc dùng để tạo thời gian trễ
trong một khoảng thời gian.
TONR thời gian trễ đợc tạo ra trong nhiều khoảng khác nhau.
Lệnh
TON

TONR

Độ phân giải
1ms
10ms

Giá trị cực đại
32,767 s
32,767 s

100ms

32,767 s

1ms
10ms

32,767 s
32,767 s

CPU 212
T32
T33
T36
T37
T63
T0
T1 T4

100ms

32,767 s

T5 T31

CPU 214
T32, T96
T33 T36,
T97 T100
T37 T63,
T101 T127
T0, T64
T1 T4,
T65 T68
T5 T31,
T69 T95

Cú pháp khai báo Timer trong LAD và STL nh sau :
LAD

STL
TON Txx + n

Mô tả
Khai báo Timer số hiệu xx
kiểu TON để tạo thời gian
trễ tính từ khi đầu vào IN
đợc kích (có mức 1). Nếu
nh giá trị đếm tức thời lớn
hơn hoặc bằng giá trị đạt
đợc PT thì T bit có giá
trị logic bằng 1. Có thể

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

Toán hạng
Txx (word):
CPU212:32 63
CPU214:32 63
và 96 127 PT
(word): VW, T,
IWn = 1
32762
(số nguyên)
16


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

17

Reset Timer kiểu TON
bằng lệnh R hoặc bằng gía
trị logic 0 ở đầu vào IN.
Thời gian trễ T = PT3 độ phân giải
* Counter: là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sờn lên của xung. S7- 200 có hai loại
bộ đếm: Bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CTUD). Bộ đếm tiến đếm số sờn của
xung vào, tức là đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 đến 1 của tín hiệu. Số sờn
xung đếm đợc ghi vào hai thanh ghi 2 byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C - word.
Nội dung của C -word, đợc gọi là giá trị tức thời của bộ đếm, luôn đợc so sánh với
giá trị đặt trớc của bộ đếm, kí hiệu là PV
Khi giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trớc thì bộ đếm báo ra ngoài
bằng cách đặt giá trị logic 1 vào bít đặc biệt của nó, đợc gọi là C - bit. Trờng hợp giá
trị đếm còn nhỏ hơn giá trị đặt trớc thì C - bit có giá trị logic bằng 0.
Khác với các Timer, các Counter đều có chân nối với tín hiệu điều khiển xoá để thực
hiện đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (reset) cho bộ đếm, đợc kí hiệu bằng chữ cái R
trong LAD, hay đợc qui định là trạng thái bít đầu tiên của ngăn xếp trong lệnh STL.
Bộ đếm đợc Reset khi tín hiệu xoá này có mức 1 hoặc khi lệnh R (reset) đợc thực hiện
với C - bit. Khi bộ đếm reset thì cả C - word và C - bit đều nhận giá trị 0.
Bộ đếm tiến/lùi CTUD thực hiện đếm tiến khi gặp sờn lên của xung vào cổng đếm
tiến, kí hiệu là CU trong LAD hoặc bít thứ 3 ngăn xếp trong STL, và đếm lùi khi gặp sờn lên của xung vào cổng đếm lùi, kí hiệu là CD trong LAD hoặc bít thứ 2 trong ngăn
xếp STL. Việc xoá bộ đếm CTUD cũng có hai cách tơng tự nh bộ đếm CTU.
Cú pháp khai báo Counter trong LAD nh sau:
LAD

STL

CTU C,xx + n

CTUD Cxx, + n

Mô tả
Khai báo bộ đếm tiến theo
sờn lên của tín hiệu vào
cổng CU số hiệu xx kiểu
CTU. Khi giá trị đếm tức
thời C - word của Cxx lớn
hơn hoặc bằng giá trị đặt
trớc PV, C - bit (Cxx) có
giá trị logic bằng 1. Bộ
đếm ngừng đếm khi C word Cxx đạt gía trị cực
đại 32767.

Toán hạng
Cxx (word):
CPU212: 0 - 47
CPU214: 0 - 47
và 80 - 127 PT
(word): VW, T,
C, IW, n = 1 32767
(số nguyên)

Khai báo bộ đếm tiến/ lùi,
đếm tiến theo sờn lên của
tín hiệu đến CD. Khi giá
trị tức thời C - word của
Cxx lớn hơn hoặc bằng giá

trị đặt trớc PV, C - bit
(Cxx) có giá trị logic bằng
1. Bộ đếm đợc reset khi
đầu vào R có giá trị logic
bằng 1. Bộ đếm đợc reset

Cxx
(word):CPU212:
48- 63
CPU214:48- 79
PT (word): VW,
T, C IW, n = 1 32767
(số nguyên)

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

17


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

18

khi đầu vào R có giá trị
logic bằng 1. Bộ đếm
ngừng đếm tiến khi C word Cxx đạt giá trị cực
đại 32767 và ngừng đếm
lùi khi C - word Cxx đạt

giá trị cực tiểu là - 32767.

Ký hiệu Cxx của bộ đếm đồng thời cũng là địa chỉ hình thức của C - word và C - bit
vẫn đợc phân biệt với nhau nhờ kiểu lệnh sử dụng làm việc với kiểu từ hay kiểu tiếp
điểm (bit).
Ví dụ:
LD C48 // Lệnh làm việc với C - bit của bộ đếm C48.
LDW >= C48 // Lệnh làm việc với C - word của bộ đếm C48.
2.2.5. Lệnh so sánh di chuyển nội dung ô nhớ và một số bít nhớ đặc biệt
* Các lệnh so sánh:
Nếu các quyết định về điều khiển đợc thực hiện khi cần có sự so sánh thì có thể sử
dụng lệnh so sánh theo byte, từ hay từ kép (giá trị thực hoặc nguyên). Những lệnh so
sánh thờng là: so sánh nhỏ hơn hoặc bằng (<=); so sánh (=) và so sánh lớn hơn hoặc
bằng (>=).
Khi so sánh các giá trị của byte thì không cần phải để ý đến dấu của toán hạng, ngợc lại khi so sánh các từ hoặc từ kép với nhau thì phải để ý đến dấu của các toán hạng
là bít cao nhất trong từ hoặc từ kép. Kết quả của phép so sánh có giá trị bằng 0 (nếu
đúng) hoặc 1 (nếu sai) nên có thể sự dụng kết hợp cùng với các lệnh logic LD, A, O.
Để tạo đợc các phép so sánh mà S7 200 không có lệnh tơng ứng nh: so sánh không
bằng nhau (< >), so sánh nhỏ hơn (<) hoặc so sánh lớn hơn (>),có thể tạo đợc nhờ kết
hợp lệnh NOT với các lệnh đã có (=, >= và <=).

Biểu diễn các lệnh so sánh trong LAD
LAD

Mô tả

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

Toán hạng

18


§å ¸n m«n häc: §iÒu khiÓn lËp tr×nh

LDB =, LDW =

Khoa ®iÖn

19

TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1
= n2
B = Byte.
I = Interger
D = Double Integer
R = Read

n1, n2:
VB, IB, QB, MB
(byte)
SMB, AC Const,
*VD*, AC

TiÕp ®iÓm ®ãng khi
n1 ≥ n2
B = Byte.
I = Interger
D = Double
Integer

R = Read

n1, n2:
VW, T, C, IW,
( tõ )
QW, MW, SMW,
AC, AIW
H»ng sè ,
*VD*, AC

TiÕp ®iÓm ®ãng khi n1
≤ n2
B = Byte.
I = Interger
D = Daouble Integer
R = Read

n1, n2:
VD, ID, QD, MD,
(tõ kÐp)
SMD,AC, HC,
H»ng sè,
*VD*, AC

LÖnh kiÓm tra b»ng nhau cña néi dung hai byte, tõ, tõ kÐp

Sinh viªn thùc hiÖn: Cao Xu©n Hïng

19

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình
LDD =, LDR =
LDB < =, LDW < =
LDD < =, LDR < =

LDB > =, LDW > =
LDD > =, LDR > =

AB =, AW =
AD =, AR =
AB < =, AW < =
AD < =, AR < =

AB > =, AW > =
AD > =, AR > =

OB =, OW =
OD =, OR =
OB < =, OW < =
OD < =, OR < =

OB > =, OW > =
OD > =, OR > =

Khoa điện

20

hoặc số thực. Trong trờng hợp phép so sánh cho kết quả đúng,

bít đầu tiên trong ngăn xếp sẽ có giá trị logic bằng 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ
nhất có nhỏ hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trờng hợp phép so sánh cho kết
quả đúng, thì bít đầu tiên trong ngăn xếp sẽ có giá trị logic
bằng 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ
nhất có lớn hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trờng hợp phép so sánh cho kết
quả đúng, thì bít đầu tiên trong ngăn xếp sẽ có giá trị logic
bằng 1.
Lệnh kiểm tra tính bằng nhau của nội dung hai byte, từ, từ
kép hoặc số thực. Trong trờng hợp phép so sánh cho kết quả
đúng, sẽ thực hiện phép tính logic And giữa bít đầu tiên trong
ngăn xếp với giá trị logic 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ
nhất có nhỏ hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trong trờng hợp phép so sánh cho
kết quả đúng, sẽ thực hiện phép tính logic And giữa bít đầu
tiên trong ngăn xếp với giá trị logic 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ
nhất có lớn hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trong trờng hợp phép so sánh cho
kết quả đúng, sẽ thực hiện phép tính logic And giữa bít đầu
tiên trong ngăn xếp với giá trị logic 1.
Lệnh kiểm tra tính bằng nhau của nội dung hai byte, từ, từ
kép hoặc số thực. Trong trờng hợp phép so sánh cho kết quả
đúng, sẽ thực hiện phép tính logic Or giữa bít đầu tiên trong
ngăn xếp với giá trị logic 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ

nhất có nhỏ hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trong trờng hợp phép so sánh cho
kết quả đúng, sẽ thực hiện phép tính logic Or giữa bít đầu tiên
trong ngăn xếp với giá trị logic 1.
Lệnh so sánh nội dung của byte, từ, từ kép hoặc số thực thứ
nhất có lơn hơn hoặc bằng nội dung của byte, từ, từ kép hoặc
số thực thứ hai hay không. Trong trờng hợp phép so sánh cho
kết quả đúng, sẽ thực hiện phép tính logic Or giữa bít đầu tiên
trong ngăn xếp với giá trị logic 1.

2.2.6. Các lệnh di chuyển nội dung ô nhớ và một số bít nhớ đặc biệt:
* Lệnh di chuyển ô nhớ:
STL
LAD
Mô tả
Toán hạng
MOVW IN
MOV W
Lệnh sao chép
IN, OUT (từ đơn)
OUT
nội dung từ đơn
VW, T, C, IW, QW.
IN sang từ đơn
OUT

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

20

Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

21

* Các bít nhớ đặc biệt (thờng sử dụng khi lập các chơng trình đơn giản).
Ô nhớ
Mô tả
MS 0.0 Luôn có giá trị bằng 1.
MS 0.1 Có giá trị logic bằng 1ở vòng quét đầu tiên.
MS 0.2 Bit báo dữ liệu bị thất lạc (0 - Dữ liệu còn đủ; 1 - Dữ liệu bị thất lạc).
MS 0.3 Bít báo PLC đợc đóng nguồn (1 - ở vòng quét đầu tiên, 0 ở vòng quét tiếp
theo).
MS 0.4 Phát nhịp 60 giây (0 - cho 30 giây đầu, 1 - cho 30 giây tiếp theo)
MS 0.5 Phát nhịp 1 giây (0 - cho 0,5 giây đầu, 1 - cho 0,5 giây tiếp theo)
MS 0.6 Nhịp vòng quét (1 - cho vòng quét luôn phiên).
MS 0.7 Bít chọn chế độ làm việc cho PLC (0 - TERM, 1 - RUN).
2.3. Sơ đồ kết nối vào ra của thiết bị PLC S7 - 200

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

21


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình

Khoa điện

22

Hình2.5 : Sơ đồ kết nối vào ra của thiết bị PLC S7 200, CPU 212
Trong đó: Điện áp vào là 24VDC còn điện áp đầu ra thì tuỳ thuộc vào phụ tải nhng
điện áp định mức là 220VAC.
Khi sử dụng các mô đun mở rộng thì cần phải nuôi nguồn cho nó với điện áp 24 VAC
cả phía ngõ ra và ngõ vào.

2.4. Chơng trình điều khiển hệ thống bơm nớc thô tự động.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

22


Đồ án môn học: Điều khiển lập trình
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Name
SO

S1
S2
S5
B1
B2
B3
B4
K1
K2

Address
I0.0
I0.1
I0.2
I0.3
I0.4
I0.5
I0.6
I0.7
Q0.0
Q0.1

Khoa điện

23

Comment
Nút ấn dừng hệ thống
Nút ấn khởi động động cơ chính M1
Nút ấn khởi động động cơ dự phòng M2

Bảo vệ quá tải
Vị trí mức nớc sông (Mức LOW)
Vị trí mức nớc sông (Mức HIGH)
Vị trí mức nớc bể chứa (Mức LOW)
Vị trí mức nớc bể chứa (Mức HIGH)
Điều khiển động cơ bơm nớc chính (M1)
Điều khiển động cơ bơm nớc dự phòng (M2)

chơng IIi: Sơ đồ mạch động lực và điều khiển hệ
thống bơm nớc tự động bằng plc s7-200
3.1. Sơ đồ mạch động lực.

Sinh viên thực hiện: Cao Xuân Hùng

23