cấu tạo kết nối của PLC

Mục Lục
1
1. PLC là gì ..1
2. Lịch sử của PLC.2
3. Nội dung chính.3
4. Thời gian đáp ứng ...........4
5. Những vấn đề liên quan tới thời gian đáp ứng4
6. Rơle........6
7. Thay thế Rơ le..7
8. Những câu lệnh cơ bản.. ........8
9. Một ví dụ đơn giản. ..............10
10.Thanh ghi của PLC....10
11.Mức độ ứng dụng.. ................12
12.Kiểm tra chơng trình.. ...13
13.Câu lệnh Latch..... ....15
14.Bộ đếm........................16
15.Bộ định thời.............19
16.Độ chính xác của bộ định thời.....22
17.One-shots.....23
18.Điều khiển chính...24
19.Thanh ghi dịch..26
20.Lấy và di chuyển dữ liệu.30
21.Những câu lệnh toán học...32
22.Hệ thống số.35
23.Phép toán LOGIC.38
24.Các đầu vào DC..41
25. Đầu vào AC..43
26. Rơle đầu ra45
27.Đầu ra transistor...47
28.Sử dụng rs -232 với thang logic....49
1

1
PLC là gì?
PLC (viết tắt của Programmable Logic Controller :Bộ điều khiển logic lập trình đ-
ợc ) là một thiết bị đợc phát minh để thay thế cho các dãy mạch rơle liên tiếp để điều
khiển máy móc.PLC làm việc bằng cách quan sát các đầu vào của nó và tùy theo trạng
thái của chúng ,sẽ đóng mở đầu ra.Ngời sử dụng nhập vào chơng trình ,thờng là thông qua
phần mềm để tạo ra các kết quả mong muốn.
PLC đợc sử dụng trong rất nhiểu ứng dụng thực tế. Nếu có một ngành công nghiệp
nào đang tồn tại mà muốn có cơ hội thành công thì ở đó có mặt PLC. Nếu bạn đang ở
trong những ngành công nghiệp nh cơ khí,đóng gói, chế tạo vật liệu,lắp ráp tự động và rất
nhiều ngành công nghiệp khác bạn có thể đã sử dụng PLC. Nếu bạn cha từng sử dụng
,bạn đang lãng phí thời gian và tiền bạc.Hầu hết mọi loại ứng dụng đều cần một vài loại
điều khiển bằng điện và cần thiết phải có PLC.
Lấy ví dụ, hãy thử giả thiết rằng, chúng ta có 1 cái công tắc và muốn mở 1 cuộn
dây trong 5s và sau đó tắt nó mà không cần quan tâm tới công tắc đó làm việc nh thế nào.
Chúng ta có thể thực hiện bằng mạch thời gian đơn giản ở bên ngoài. Nhng điều gì sẽ xảy
ra nếu quá trình này là cho 10 công tắc và cuộn dây. Chúng ta sẽ cần 10 mạch thời gian
bên ngoài. Nếu quá trình cần đếm sau bao nhiêu lâu , các công tắc riêng biệt sẽ đợc mở.
Chúng ta sẽ cần rất nhiều mạch đếm bên ngoài.
Bạn có thể thấy rằng quá trình xử lý càng lớn thì chúng ta càng cần thiết phải có
một PLC. Chúng ta có thể lập trình cho PLC chú ý đến đầu vào và mở cuộn dây trong thời
gian xác định.
Bài viết này sẽ cho bạn đủ thông tin để có thể viết đợc những chơng trình phức tạp
hơn chơng trình ở trên. Chúng ta sẽ xem qua cần phải chú ý đến gì trong top 20 câu
lệnh của PLC. Có thể nói rằng với sự hiểu biết cơ bản về những câu lệnh này , một ngời
có thể giải quyết hơn 80% số ứng dụng đang tồn tại.
2
Thật vậy, hơn 80%. Tất nhiên chúng ta sẽ học nhiều câu lệnh hơn để giúp bạn giải
quyết tất cả những ứng dụng tiềm năng của PLC.
Lịch sử của PLC

PLC đợc giới thiệu lần đầu vào cuối những năm 1960. Lý do chính để thiết kế
những thiết bị nh vậy là để giảm bớt chi phí lớn khi thay thế những rơle phức tạp dựa trên
hệ thống điều khiển cơ khí. Bedford Associates (Bedford, MA) đã chế tạo thiết bị
Modular Digital Controller (MODICON) cho những nhà sản xuất ôtô lớn của Mỹ. Cũng
lúc đó, một vài công ty đa ra mô hình dựa trên máy tính ,một trong số đó dựa trên PDP-8.
MODICON 084 là PLC đầu tiên trên thế giới đợc đa ra làm sản phẩm thơng mại.
Khi yêu cầu sản phẩm thay đổi, hệ thống điều khiển cũng thay đổi theo.Điều này
trở nên rất đắt đỏ khi sự thay đổi là thờng xuyên.Vì rơle là thiết bị cơ khí và chúng cũng
có một thời gian sống giới hạn nên sẽ cần một sự bảo dỡng nghiêm ngặt đúng hạn.Sự sửa
chữa sẽ là rất buồn tẻ nếu có nhiều role nh vậy.Bây giờ ta có một bức tranh về một bảng
điều khiển máy móc bao gồm rất nhiều , có thể hàng trăm , hàng nghìn role. Kích cỡ lớn
nh vậy có thể làm chúng ta e ngại. Thật phức tạp khi nối dây cho nhiều thiết bị riêng lẻ
nh vậy. Những rơle này có thể nối với nhau theo các cách để tạo đầu ra mong muốn.
Những bộ điều khiển mới cũng có thể dễ dàng lập trình bởi đội ngũ kỹ s của nhà
máy. Chu trình sống cũng dài hơn và lập trình thay đổi cũng dễ dàng hơn. Chúng có thể
tồn taị trong những môi trờng công nghiệp khắc nghiệt. Có rất nhiều điều để hỏi. Những
câu trả lời là để sử dụng kỹ thuật lập trình mà hầu hết mọi ngời đã quen thuộc và thay thế
những bộ phận cơ khí bằng những bộ phận cố định.
Khoảng giữa những năm 70 sự thống trị của PLC là dẫn đến kết quả là máy ký
hiệu và mảng bit dựa trên CPU rất phát triển. Lọai AMD 2901 và 2903 khá phổ biến trong
MODICO và A-B PLC. Khi công nghệ vi điện tử càng phổ biến, thì càng có nhiều PLC
đựoc thiết kế dựa trên chúng. Thậm chí đến ngày hôm nay vẫn còn loại dựa trên 2903
Modicon (nh PLC3 của A-B) đã đợc xây dựng thành loại PLC nhanh hơn 984A/B/ X, loại
dựa trên 2901.
Khả năng giao tiếp bắt đầu đợc mở rộng vào năm 1973. Đó là hệ thống Modbus
của Modicon . PLC bây giờ có thể nói chuyện ới PLC khác và chúng có thể ở xa máy mà
chúng điều khiển. Chúng có thể gửi và nhận nhiều loại điện áp khác nhau , điều đó cho
phép chúng thâm nhập vào thế giới tơng tự. Không may, sự thiếu chuẩn hóa trong tình
trạng công nghệ thay đổi thờng xuyên đã làm cho giao tiếp của PLC trở nên rất khó khăn
khi không tơng thích về giao tiếp và mạng vật lý.Tuy nhiên đó vẫn là một thập kỷ nổi bật

của PLC.
Vào những năm 80.đã có những cố gắng về chuẩn hóa giao tiếp nh giao thức tự
động sản xuất (MAP) của General Motor. Đó cũng là khoảng thời gian mà kích cỡ của
PLC đợc giảm đi, và phần mềm của PLC đã có thể lập trình đợc qua những ký hiệu lập
trình trên PC thay vì nhũng thiết bị lập trình dành riêng hay lập trình bằng tay. Ngày nay
PLC nhỏ nhất thế giới cỡ chỉ bằng 1 rơle điều khiển.
Vào những năm 90 đã chứng kiến sự giảm dần của việc giới thiệu những giao thức
mới và sự hiện đại hóa lớp vật lý của một số giao thức phổ biến từ những năm 80.Chuẩn
mới nhất (IEC-1131-3) đã cố gắng kết hợp những ngôn ngữ lập trình PLC vào 1 chuẩn
quốc tế. Chúng ta bây giờ có thể lập trình cho PLC bằng những sơ đồ khối chức năng,
3
danh sách nhũng câu lệnh, C và ngôn ngữ có cấu trúc, tất cả cùng 1 lúc. PC bây giờ đã
dùng để thay thế cho PLC trong một vài ứng dụng. Ngay cả những công ty đầu tiên đợc
trang bị MODICON 084 bây giờ cũng chuyển sang hệ thống điều khiển dựa trên PC.
Nội dung chính
PLC chủ yếu gồm CPU, khu vực bộ nhớ, mạch dành riêng cho vào ra dữ liệu.
Chúng ta có thể xem PLC nh là 1 cái hộp có hàng trăm, hàng nghìn role, bộ đếm, đồng
hồ,và khu vực lu trữ dữ liệu riêng biệt. Những bộ đếm, đồng hồ có thực sụ tồn tại không?
Không , chúng không tồn tại một cách vật lý mà còn hơn thế , chúng đợc giả lập và có thể
xem nh là phần mềm đếm, thời gian Những rơle nội này đựoc giả lập bằng những vị trí
bit trong thanh ghi.(sẽ tìm hiểu kỹ hơn ở phần sau)
Hoạt động của các bộ phận
Rơle vào (công tắc). Là những cái kết nối với thế giới bên ngoài.Chúng
tồn tại một cách vật lý và nhận tín hiệu từ công tắc, cảm biến Hiển nhiên
chúng không phải là rơle, chúng là những trasistor.
Rơle chức năng nội (công tắc):Chúng không nhận tín hiệu từ thế giới ngoàI
và cũng không tồn tại một cách vật lý. Chúng là những rơle giả lập và là
cái giúp cho PLC có thể bỏ những rơle ngoài.Cũng có một vài rơle đặc biệt
và chỉ dành riêng cho một nhiệm vụ. Một vài caí luôn luôn mở trong khi
Một vài cái luôn luôn đóng. Một vài cái chỉ mở khi cấp nguồn và đựoc sủ

dụng để khởi tạo dữ liệu đã đợc lu giữ.
Bộ đếm :Những cái này cũng không tồn tại mọt cách vật lý.Chúng đợc giả
lập bộ đếm và chúng đợc lập trình để giả lập các xung đếm. Hiển nhiên
những bộ đếm này có thể đếm xuôi, ngợc hay cả hai. Vì đợc giả lập nên
chúng có tốc độ đếm giới hạn. Một vài nhà sản xuất cũng đa ra bộ đếm tốc
độ cao dựa trên phần cứng.Chúng ta có thể coi nh chúng tồn tại một cách
vật lý. Hầu hết những bộ đếm này có thể đếm xuôi, ngợc hay cả hai.
Đồng hồ: Nhũng cái này cũng không tồn tại mọt cách vật lý.Chúng có rất
nhiều loại và số gia khác nhau.Loại phổ biến nhất là loại trễ mở. Các loại
khác bao gồm trễ đóng và cả hai loại có khả năng nhớ và không có khả
năng nhớ.
Rơle đầu ra (cuộn dây):Chúng đựoc nối với thế giới bên ngoài.Chúng tồn
tại một cách vật lý và gửi tín hiệu đóng/mở tới cuộn dây, nguồn sáng
Chúng có thể là Transistor, rơle, triac tùy theo loại lựa chọn.
Nơi lu trữ dữ liệu : Hiển nhiên chúng là những thanh ghi đợc chỉ định chỉ
làm công việc lu trữ dữ liệu.Chúng thờng đựoc sử dụng làm bộ nhớ tạm
thời cho các phép toán và thao tác dữ liệu.Chúng có thể đợc dùng để lu trữ
4
dữ liệu khi không cấp nguồn cho PLC. Khi không cấp nguồn chúng vẫn có
nội dung tơng tự nh trớc khi tắt nguồn. Rất cần thiết và thuận lợi.
Thời gian đáp ứng
Tổng thời gian đáp ứng của PLC là một điều chúng ta cần xem xét khi mua PLC.
Cũng giống nh bộ não, PLC cũng cần một khoảng thời gian để phản ứng với sự thay
đổi.Trong nhiều ứng dụng, không cần quan tâm đến tốc độ,nhng có nhũng ứng dụng lại
rất cần.
Nếu bạn rời mắt khỏi bài viết,bạn có thể nhìn thấy một bức tranh ở trên tờng.Mắt
của bạn đã thực sự nhìn thấy bức tranh trớc khi bộ não của bạn nói Ô,có một bức tranh ở
trên tờng.Trong vd này mắt của bạn có thể xem nh một bộ cảm biến.Đôi mắt đợc nối với
mạch vào của bộ não bạn. Mạch vào của bộ não bạn. cần một khoảng thời gian để nhận ra
rằng mắt của bạn nhìn thấy cái gì (nếu bạn uống rợu thì thời gian đáp ứng đầu vào này có

thể dài hơn).Ngay khi não nhận ra rằng mắt đã nhìn thấy cái gì thì nó sẽ xử lý dữ liệu.Nó
sẽ đa 1 tín hiệu ra tới mồm. Mồm của bạn nhận dữ liệu này và bắt đầu phản ứng lại. Ngay
khi mồm bạn thốt ra từ Hừ ,thật là một bức tranh xấu xí
Chú ý rằng trong vd này chúng ta phải phản ứng lại 3 điều:
Đầu vào- Cần một khoảng thời gian để bộ não nhận tín hiệu vào từ mắt.
Thực thi- Cần một khoảng thời gian đẻ xử lý thông tin nhận đợc từ mắt.Chơng
trình nh sau: Nếu mắt nhìn thấy những bức tranh xấu thì đầu ra sẽ đa những từ
phù hợp ra mồm
Đầu ra- Mồm sẽ nhận tín hiệu từ não và sẽ thốt ra từ (Không có ý định đùa
cợt) "Kìa,thật là một bức tranh xấu"
Những vấn đề liên quan tới thời gian đáp ứng
Bây giờ chúng ta đã biết về thời gian đáp ứng,và đây là những điều rất cần thiết
cho áp dụng. PLC chỉ có thể thấy đầu vào đóng /mở khi nó quan sát. Nói cách khác,nó chỉ
quan sát đầu vào của nó trong phần kiểm tra đầu vào của quá trình quét.
5
Trong sơ đồ trên ,đầu vào 1 sẽ không đuợc nhận biết cho đến lần quét 2.Điều này
là do khi đầu vào 1 bật ,lần quét 1 đã hoàn thành việc quan sát đầu vào.Đầu vào 2 không
đợc nhận biết cho đến lần quét 3. Điều này là do khi đầu vào 2 mở ,lần quét 2 đã hoàn
thành việc quan sát đầu vào.Đầu vào 3 không bao giờ đựoc quan sát.Bởi vì khi lần quét 3
quan sát đầu vào thì tín hiệu 3 vẫn cha có.Nó lại tắt trớc khi lần quét 4 quan sát đầu
vào.Vì vậy mà PLC không bao giờ quan sát đợc tín hiệu 3
Để tránh việc này chúng ta nói rằng rằng đầu vào nên
đựoc mở ít nhất trong : 1 input delay time + one scan
time.
Nhng nếu không thể làm cho đầu vào mở đủ dài, khi đo PLC sẽ không quan sát đợc đầu
vào mở.Do đó nó sẽ trở thành 1 gánh nặng. Không đúng tất nhiên là phải có cách giả
quyết việc này.Thực ra có hai cách.
Dãn xung. Đây là 1 chức năng kéo dài tín hiệu đầu vào cho
đến khi PLC quan sát đợc tín hiệu đầu vào trong lần quét kế
tiếp.( VD nh kéo dàI khoảng thời gian có xung)

Chức năng ngắt. Chức năng này sẽ ngắt quá trình quét để xử
lý trong một thủ tục đặc biệt mà bạn có thể viết ra. VD. Ngay
khi đầu vào mở, không cần quan tâm tới quá trình đang xử lý,
PLC ngay lập tức dừng cái nó đang làm và thực hiện 1 thủ tục
ngắt. (Một thủ tục có thể đợc xem nh 1 chơng trình con ben
ngoài chơng trình chính.) Sau khi thực hiện xong thủ tục ngắt,
nó trở lại điểm nó đã dừng lại và tiêp tục quá trình quét bình th-
ờng.
Bây giờ hãy quan sát thời gian mở daì nhất của 1 đầu ra.Hãy giả sử rằng khi công
tắc bật ,chúng ta cần bật 1 tải nối với đầu ra của PLC.Sơ đồ bên dới sẽ cho thấy khoảng
trễ dài nhất(trờng hợp xấu nhất vì đầu vào không đuợc quét cho đến lần quét 2) đối với
đầu ra sau khi đầu vào mở.
Khoảng trễ lớn nhất là 2 chu kỳ quét 1 thời gian trễ vào.
6
Rơle
Bây giờ chúng ta đã hiểu cách PLC xử lý đầu vào, đầu ra và chúng ta hầu nh sẵn
sàng để viết 1 chơng trình .Nhng đầu tiên hãy xem rơle hoạt động nh thế nào.Sau cùng thì
mục đích chính của rơle là thay thế những rơle thật.
Chúng ta có thể thấy rằng rơle là một công tắc điện từ.Cho điện vào cuộn dây và
từ truờng đợc sinh ra.Từ trờng này hút những điểm tiếp xúc của rơle lại,làm cho chúng nối
với nhau. Những điểm tiếp xúc này có thể xem nh công tắc.Chúng cho phép dòng chảy
qua giữa hai điểm, do đó sẽ đóng mạch.
Hãy xem xét VD sau đây.Ơ đây ,chúng ta chỉ đơn giản bật chuông (vào giờ ăn tra)
khi công tắc đóng lại.Chúng ta có 3 bộ phận thật. Một công tắc,một rơle và một
chuông.Bất cứ khi nào công tắc đóng ,chúng ta sẽ cho dòng qua chuông và tạo nên âm
thanh.
Chú ý rằng trong hình vẽ ta có 2 mạch riêng biệt.Mạch dới là phần 1 chiều,mạch trên là
phần xoay chiều.
Ơ đây chúng ta sử dụng rơle 1 chiều để điều khiển mạch xoay chiều.Khi công tắc
mở ,không có dòng điện chảy qua cuộn dây của rơle.Ngay khi công tắc đóng lại, dòng

điện chảy qua cuộn dây của rơle tạo nên từ trờng. Từ trờng này làm cho tiếp điểm của rơle
đóng lại.Bây giờ dòng xoay chièu chảy qua chuông và chúng ta có thể nghe đợc tiếng kêu
Một rơle công nghiệp điển hình.
7
Thay thế Rơ le
Tiếp đây ,chúng ta sẽ dùng PLC thay thế rơle.(Việc này có thể không có hiệu quả
về mặt kinh tế nhng nó đã chứng minh những điều cơ bản mà chúng ta cần).Điều đầu tiên
cần thiết là phải tạo ra sơ đồ thang.Sau khi quan sát cái này ta sẽ hiểu là tại sao lại gọi nó
là sơ đồ thang.Chúng ta phải tạo ra sơ đồ thang vì PLC không hiểu sơ đồ nguyên lý.Nó
chỉ nhận biết đợc mã.Thật may mắn , hầu hết PLC đều có phần mềm chuyển sơ đồ thang
sang mã.Cái này giúp chúng ta không phải học mã của PLC.
Bớc 1: Chúng ta phải dịch tất cả những cái chúng ta dùng sang ký hiệu để PLC
hiểu.PLC không hiểu những thuật ngữ giống nh công tắc, rơle, chuông Nó chỉ quan tâm
tới đầu vào,ra,cuộn dây,tiếp điểm Nó không quan tâm thiết bị đầu vào ,đầu ra thực sự là
gì.Nó chỉ quan tâm rằng đó là 1 đầu ra hay đầu vào của nó.
Đầu tiên ,chúng ta sẽ thay cục pin bằng ký hiệu.Ký hiệu này thờng đợc sủ dụng
trong tất cả các sơ đồ thang. Ký hiệu này giống nh hai thanh song song.Thanh bên tráI đ-
ợc cấp nguồn + thanh bên phải nối đất. Do đó có thể coi dòng (logic) chảy từ trái qua
phải.
Tiếp theo chúng ta sẽ thay đầu mạch vào bằng một ký hiệu.Ơ ví dụ cơ bản này
chúng ta có một đầu vào thật (vd công tắc).Chúng ta sẽ ký hiệu đầu vào nh hình vẽ phia d-
ới.Ký hiệu này có thể đợc sử dụng nh 1 tiếp điểm của rơle.
Ký hiệu của tiếp điểm
Kế đến chúng ta sẽ tạo 1 ký hiệu cho đầu ra. Trong vd này chúng ta sử dụng 1đầu ra ( vd
chuông).Chúng ta sẽ cho đầu ra, cái chuông, sẽ đợc kết nối một cách vật lý với ký hiệu
bên dới.Ký hiệu này đợc sử dụng nh cuộn dây của rơle
Ký hiệu cuộn dây.
Nguồn Ac là một nguồn ngoài vì vậy không cần đặt vào giản đồ thang.Plc chỉ quan tâm
cái đầu ra nào mà nó sẽ mở mà không quan tâm cái gì đợc kết nối vật lý với nó.
Bớc 2: Chúng ta phải cho PLC biết nơi mọi thứ đợc lắp đặt.Nói cách khác chúng ta

phải cho tất cả các thiết bị một địa chỉ.Công tắc sẽ đợc tiếp xúc vật lý với PLC ở đâu ? Cái
chuông thì nh thế nào? Chúng ta sẽ bắt đầu với một sơ đồ đờng đi trống rỗng trong thị
trấn PLC và đa cho mỗi một đối tựong một địa chỉ.Bạn có thể tìm đợc những ngời bạn
của bạn nếu không biết địa chỉ ?.Bạn biết họ sống ở trong cùng 1 thị trấn nhng trong nhà
nào ?.Thị trấn PLC có rất nhiều nhà (đầu vào,đầu ra)nhng chúng ta phải chỉ ra ai sống ở
đâu (thiết bị đợc nối vào đâu).Chúng ta sẽ đi sâu vào mô hình địa chỉ sau đây.Các nhà sản
xuất PLC thực hiện việc này bằng nhiều cách khác nhau.Bây giờ hãy nói rằng đầu vào
của chúng ta sẽ đựoc gọi là 0000.Đầu ra sẽ đợc gọi là 500.
Bớc cuối: Chúng ta phải chuyển sơ đồ nguyên lý thành chuỗi sự kiện logic.Việc
này rất đơn giản.Chơng trình chúng ta viết cho PLC biết phải làm cái gì khi một sự kiện
biết trớc xảy ra.Trong vd này chúng ta phải cho PLC biết khi ngời vận hành đóng công
tắc.Hiển nhiên chúng ta muốn chuông keu nhng PLC không biết điều này.Nó là một thiết
bị ngu dốt ,có phải không.
8
Hình vẽ trên là sơ đồ chuyển đổi cuối cùng.Chú ý răng chúng ta đã thay 1 rơle thật
bằng 1 ký hiệu.Nó thật sự đợc hiểu ngầm trong sơ đồ. Đừng lo, bạn sẽ thấy chúng ta có
ý gì khi làm các thêm các ví dụ phía sau.
Những câu lệnh cơ bản
Bây giờ hãy xem xét những câu lệnh cơ bản một cách chi tiết để thấy mỗi câu lệnh
làm việc nh thế nào.
Load
Câu lệnh Load(LD) thờng dùng để mở tiếp điểm.Nó đôi khi cũng đợc gọi là kiểm
tra nếu mở (XIO) (nh là kiểm tra đầu vào để xem rằng liệu kết nối vật lý của nó có mở
không).Ký hiệu cho câu lệnh Load nh sau:
lKý hiệu LoaD(tiếp điểm)
Cái này đựoc sử dụng khi 1 tín hiệu vào là cần thiết để thay thế cho ký hiệu để mở.
Khi đầu vào vật lý mở chúng ta có thẻ nói rằng cau lệnh là True(đúng).Chúng ta kiểm tra
tín hiệu mở ở đầu vào.Nếu đầu vào mở thì ký hiệu mở . Điều kiện mở cũng đợc hiểu nh là
trạng thái logic 1.
Ký hiệu này thờng đợc sử dụng cho đầu vào nội, đầu vào ngoại, tiếp điểm đầu ra

ngoại. Nhớ rằng rơle nội không tồn tại một cách vật lý, chúng là những rơle giả lập (bằng
phần mềm).
LoadBar
Câu lệnh LoaDBar thờng là để chỉ tiếp điểm đóng.Đôi khi cũng gọi là LoaDNot
hay là kiểm ra nếu đóng.(XIC) ( là kiểm tra đầu vào xem liệu nó đã đóng cha).Ký hiệu
cho câu lệnh LoadBar nh sau:
Ký hiệu LoaDNot(thờng là tiếp điểm đóng)
Cái này đợc sử dụng khi tín hiệu đầu vào không cần thay thê cho ký tự để mở.Khi đầu vào
vật lý đóng chúng ta có thể nói rằng câu lệnh là True(đúng).Chúng ta kiểm tra đầu vào để
tìm 1 tín hiệu đóng.Nếu đầu vào là đóng thì ký hiệu là mở.Điều kiện đóng cũng đợc hiểu
là trạng thái logic 0.
Ký hiệu nàythờng đợc sử dụng cho đầu vào nội, đầu vào ngoại,và đôi khi là tiếp
điểm đầu ra ngoại.Nhớ rằng rơle nội không tồn tại một cách vật lý,chúng là những rơle
giả lập (bằng phần mềm). Nó ngợc lại với câu lệnh Load.
Chú ý: Với hầu hết các PLC,câu lệnh này (Load hay LoadBar) phải là ký hiệu đầu tiên
bên trái của thang.
9
Logic State Load LoadBar
0 False True
1 True False
Out
Câu lênh Out đôi khi đuợc gọi là câu lệnh OutputEnergize.Câu lệnh ra giống nh
cuộn dây của rơle.Ký hiệu của nó nh sau:
Ký hiệu OUT (cuộn dây)
Khi có một đuờng của câu lệnh là True trớc cái này trong thanh ngang của thang,
nó sẽ trở thành True.Khi câu lệnh này là True, nó sẽ mở.Chúng ta có thể xem câu lệnh
nàynh là một lệnh mở đầu ra.Câu lệnh này dợc sử dụng cho các cuộn dây nội và đầu ra
ngoại.
Outbar
Câu lệnh Outbar đôi khi đuợc gọi là câu lệnh OutNot.Một vài thiết bị không có

câu lệnh này.Câu lệnh Outbar giống nh cuộn dây của rơle đóng.Ký hiệu của nó nh sau:
Ký hiệu OUTBar(thờng là cuộn dây đóng)
Khi có một đuờng của câu lệnh là False trớc cái này trong thanh ngang của
thang,nó sẽ trở thành True. Khi câu lệnh này là True ,nó sẽ mở.Chúng ta có thể xem câu
lệnh này nh nh là một lệnh đóng đầu ra.Câu lệnh này đợc sử dụng cho các cuộn dây nội
và đầu ra ngoại.Nó ngợc với câu lệnh Out.
Logic State Out OutBar
0 False True
1 True False
Một ví dụ đơn giản
Bây giờ hãy so sánh một giản đồ hình thang đơn giản với mạch kết nối rơle thực
sự bên ngoài và xem sự khác biệt
10
Trong mạch trên,cuộn dây sẽ đợc tiếp điện khi có một công tắc đóng giữa đầu +
và - của Pin.Chúng ta có thể giả lập mạch tơng tự nh thế này với giản đồ thang.Một giản
đồ thang bao gồm những thanh riêng biệt giống nh 1 cái thang thật. Mỗi thanh ngang phải
chứa 1 hoặc nhiều đầu vào và 1 hoặc nhiều đầu ra.Câu lệnh đầu tiên trên một thanh ngang
phải luôn luôn là một câu lệnh đầu vào và câu lệnh cuối cùng trên một thanh ngang phải
luôn luôn là câu lệnh đầu ra (hay tơng đơng)
Chú ý rằng trong vd này từ một thanh ngang đơn giản của giản đồ thang chúng ta
sẽ tạo lại mạch ngoài ở phía trên với 1 giản đồ thang.ở đây chúng ta dùng câu lệnh Load
và Out.Một vài nhà sản xuất yêu cầu rằng mỗi giản đò thang phải bao gồm một câu lệnh
END trên thanh ngang cuối cùng. Một vài loại PLC cũng yêu cầu có một câu lệnh ENDH
trên thanh ngang cuối cùng sau thanh ngang END.
Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét những thanh ghi.
Thanh ghi của PLC
Bây giờ chúng ta sẽ lấy ví dụ trớc và thay đổi công tắc 2(SW2) thành ký hiệu th-
ờng đóng (câu lệnh loadbar).SW1 sẽ tắt và SW2 sẽ mở lúc khởi tạo.Giản đồ thang bây giờ
có dạng nh sau:
Chú ý rằng chúng ta cho mỗi ký hiệu (câu lệnh ) một địa chỉ .Điạ chỉ này sẽ đợc

bên ngoàI khu vực lu trữ trong file dữ liệu của PLC để trạng thái của câu lệnh (vd
true/false) có thể đợc lu trữ .Nhiều PLC sử dụng 16 khe hay bit lu trữ.Trong vd trên chúng
ta dùng 2 loại lu trữ khác nhau hay thanh ghi.
REGISTER 00
11
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
1 0
REGISTER 05
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
0
Trong bảng trên chúng ta có thể thấy rằng thanh ghi 00, bit 00 (vd đầu vao 0000)
ở mức logic 0 và bit 01 (vd đầu vào 0001) ở mức logic 1.Thanh ghi 05 cho thấy bit 00 (vd
đầu ra 0500) ở mức logic 0.Mức logic 0 hay1 chỉ ra răng câu lệnh là True hay False.Mặc
dù hầu hết các đối tợng của bảng thanh ghi trên là rỗng,chúng nên đợc điền là 0.Chúng đ-
ợc để trống để nhấn mạnh các vị trí không liên quan.
LOGICAL CONDITION OF SYMBOL
LOGIC BITS LD LDB OUT
Logic 0 False True False
Logic 1 True False True
PLC chỉ xuất tín hiệu ra khi tất cả điều kiện trên thanh ngang của bậc thang đều
thỏa mãn.Hãy quan sát bảng trên, chúng ta thấy rằng trong ví dụ trớc SW1 phải ở logic 1
và SW2 phải ở logic 0,và chỉ khi đó cuộn dây mới có điện. Nếu bất cứ câu lệnh trên thanh
ngang trớc khi có đầu ra (cuộn dây) là sai thì đầu ra cuộn dây sẽ không có điện.
Bây giờ hãy xem bảng chân lý của chơng trình trên để hiểu thêm về điểm quan
trọng này.Bảng chân lý sẽ cho thấy tất cả khả năng kết hợp có thể của các trạng thái của 2
đầu vào
Inputs Outputs Register Logic Bits
12
SW1(LD) SW2(LDB) COIL(OUT) SW1(LD) SW2(LDB) COIL(OUT)
False True False 0 0 0

False False False 0 1 0
True True True 1 0 1
True False False 1 1 0
Chú ý rằng trong sơ đồ trên khi đầu vào thay đổi trạng thái theo thời gian,thì đầu
ra cũng thay đổi. Đầu ra chỉ đúng (đợc cấp điện) khi tất cả các câu lệnh trớc dó trên thanh
ngang là đúng.
Mức độ ứng dụng
Bây giờ chúng ta sẽ xem các thanh ghi làm việc nh thế nào,hãy xem 1 chơng trình
giống PLC để nâng khả năng hiểu khi đọc lớt chơng trình.
Hãy xem ứng dụng sau đây:
Chúng ta đang điều khiển việc đa dầu bôi trơn vào bình chứa.Cần có 2 cảm biến
để làm việc này.Phải đặt 1 cái gần dáy và 1 cái gần đỉnh,nh hình vẽ phía dới
Ơ đây chúng ta muốn motor bơm dầu bôi trơn vào bình cho đến khi sensor ở trên
bật lên.Tại thời điểm naỳ chúng ta muốn tắt motor cho đến khi mức dầu hạ xuống dới
sensor dới .Sau đó chúng ta sẽ bật motor và lặp lại quá trình trên.
Ơ đây cần 3 đầu xuất/nhập (nh đầu vào/ra) .2 đầu vào cho sensor và 1 đầu ra cho
motor.Cả hai đầu vào sẽ là loại sensor quang NC (thờng đóng) .khi chúng không đợc
nhúng vào trong dung dịch chúng sẽ mở.Khi đợc nhúng vào dung dịch ,chúng sẽ tắt.
Chúng ta sẽ cho mỗi đầu vào và đầu ra 1 địa chỉ.Hãy cho PLC biết chúng dợc nối
ở đâu.Các địa chỉ này đợc cho ở bảng dới
Inputs Address Output Address Internal Utility Relay
13
Low 0000 Motor 0500 1000
High 0001
Dới đây là giản đồ thang. Chú ý chúng ta đang sử dụng rơle nội trong ví dụ này.
bạn có thể sử dụng các tiếp điểm của cac rơle này bao nhiêu lần tùy ý.Ơ đây chúng ta sử
dụng 2 cái để mô phỏng rơle với 2 bộ tiếp điểm.Nhớ rằng rơle này không tồn tại một cách
vật lý trong PLC ,chúng là những bit ở thanh ghi mà bạn có thể sử dụng để mô phỏng
rơle.
Chúng ta nên luôn luôn nhớ rằng,hầu hết những lý do để sử dụng PLC trong

những ứng dụng của chúng ta là để thay thế cho rơle thật.Rơle nội này đã làm điều này có
thể thực hiện đợc Không thể chỉ rằng có bao nhiêu rơle nội trong mỗi nhanh của PLC.
Một vài cái có 100, những cái khác có 1000, trong khi những cái khác nữa có thể có 10
hay hơn 1000.Tất nhiên kích cỡ của PLC không phải kích cỡ vật lý mà là kích cỡ của
I/O) là nhân tố quyết định. Nếu chúng ta sử dụng PLC cực nhỏ với một vài I/O chúng ta
không cần nhiều rơle nội.Tuy nhiên nếu chúng ta sử dụng PLC cỡ lớn với 100 hay 1000
cổng I/O chúng ta sẽ cần rất nhiêu rơle nội.
Nếu đã từng tồn tại câu hỏi là liệu nhà sản xuất có cung cấp đủ rơle nội hay
không, hãy xem những tờ quảng cáo của họ. Nhng ngay cả với những ứng dụng rất lớn,
thì cũng sẽ đợc cung cấp nhiều hơn mong muốn.
Kiểm tra chơng trình
Hãy xem cái gì sẽ xảy ra khi kiểm tra chơng trinh này.
14
Ban đầu thì thùng rỗng. Vì vậy, đầu vào 0000 is TRUE và đầu vào 0001 cũng là
TRUE.
Scan 1 Scan 2-100
Dần dần thì thùng sẽ dầy do 500( motor) đợc mở
Sau 100 lần kiểm tra thì mức dầu sẽ dâng lên trên mức của sensor dới và nó bắt đầu mở
(FALSE)
Scan 101-1000
Chú ý rằng ngay cả khi sensor dới là false thì vẫn có đờng có logic đúng từ trái
qua phải. Đây là lý do tại sao chúng ta sử dụng rơle nội.Rơle 1000 đang chốt đẩu ra mở
(500).Nó sẽ ở trạng thái này cho đến khi không có đờng logic đúng nào từ trái qua phải
(vd khi 0001 là false)
15
Sau 1000 lần kiểm tra mức dầu sẽ dâng lên trên sensor ở phía trên và nó cũng
đồng thời mở (false)
Scan 1001 Scan 1002
Bởi vì không có đờng logĩc đúng nào nữa, đầu ra 500 sẽ không đợc cấp năng lợng
(true) và do đó motor sẽ ngừng .

Sau 1050 lần kiểm tra mức dầu sẽ giảm xuống dới sensor phía trên và nó sẽ trở
thành true lần nữa.
Scan 1050
Chú ý rằng ngay cả khi sensor ở phía trên trở thành true thì vẫn không có đờng
dẫn logic đúng tiếp tục và do đó cuộn dây 1000 vẫn giữ trạng thái false
Sau 2000 lần kiểm tra mức dầu sẽ giảm xuống dới sensor dới và nó sẽ lại trở thành
true. Tại điểm này logic sẽ xuất hiện giống nh khi Scan1 ở trên và mức logic sẽ lặp lại
nh minh họa ở trên.
Câu lệnh Latch
Bây giờ chúng ta đã hiểu PLC xử lý đầu vào và đầu ra nh thế nào, hãy xem sự thay
đổi những đầu ra hợp lệ. Cuộn dây đầu ra hợp lệ tất nhiên là một phần không thể thiếu của
chơng trình của chúng ta nhng chúng ta phải nhớ rằng chúng chỉ TRUE khi tất cả những
câu lệnh phía trớc chúng trên thanh ngang của thang cũng TRUE. Điều gì xảy ra nếu
chúng không nh vậy?. Sau đó tất nhiên đầu ra sẽ trở thành false (tắt ).
Hãy xem lại vd rung chuông báo ăn tra ở phía trên. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta
không tìm đợc công tắc tắt và mở.Chúng ta sẽ phải giữ cái nút một lúc lâu khi chúng ta
16
muốn chuông kêu .(Một công tắc tức thời) những câu lệnh Latch cho chúng ta những
công tắc tạm thời và chơng trình PLC để khi chúng ta ấn nút thì đầu ra sẽ mở và khi
chúng ta ấn 1 cái nút khác thì đầu ra sẽ đóng.
Có thể bây giờ bạn đang nói với bản thân mình rằng Anh ta đang nói về cái gì thế
nhỉ ? (Đó đồng thời cũng là cái tôi đang nghĩ!).Hãy làm 1 ví dụ thực tế
Hãy tởng tợng ra cái điều khiển từ xa của TV.Nó có 1 cái nút ON và 1 cái nút
khác cho OFF.Khi ấn nút ON thì TV sẽ mở. Khi ấn nút OFF thì TV sẽ tắt.Tôi không phảI
giữ nút ON để TV mở. Điều này sẽ là 1 chức năng của câu lệnh Latch
Câu lệnh Latch thờng đợc gọi là SET hay OTL (chốt đầu ra).Câu lệnh unlatch th-
ờng đựoc gọi là RES (reset) ,OUT (không chốt đầu ra) hay RST (reset).Giản đồ phía dới
cho thấy cách sử dụng chúng trong chơng trình.
ở đây chúng ta sử dụng 2công tắc nút ấn tạm thời.Một cho kết nối vật lý tới đầu
vào 0000 trong khi cái còn lại kết nối vật lý tới đầu vào 0001.Khi ấn công tắc 0000 câu

lệnh set 0500 sẽ trở thành true và đầu ra 0500 sẽ mở. Thậm chí ngay sau khi ngừng ấn
công tắc,đầu ra 0500 sẽ vẫn mở. Nó đã đợc chốt .Cách duy nhất để tắt đầu ra 0500 là mở
đầu vào 0001.Việc này sẽ làm cho câu lệnh res 0500 trở thành true do dó không chốt
hay khởi động lại đầu ra 0500.
Điều gì sẽ xảy ra nếu cả hai đầu vào 0000 và 0001 đều mở cùng 1 lúc.?
Đầu ra 0500 sẽ đợc chốt hay không chốt ?
Để trả lời câu hỏi này chúng ta sẽ xem chuỗi lệnh kiểm tra.Thang luôn luôn đợc
kiểm tra từ đỉnh tới đáy,từ trái qua phải. Điều đầu tiên kiểm tra là xem đầu vào. Cả 0000
và 0001 đều mở. Kế tiếp PLC sẽ thực hiện chơng trình.Bắt đầu từ phía trên bên trái, đầu
vào 0000 là true do đó nó sẽ đợc set là 0500.Tiếp theo ,nó sẽ đi tới thanh ngang tiếp và do
đầu vao 0001 là true nó sẽ reset 0500 .Cuối cùng nó sẽ reset 0500 .Vì vậy trong phần
cuối cùng của quá trình quét khi nó cập nhật đầu ra nó sẽ giữ 0500 tắt (vd reset 0500).
Bộ đếm
Một bộ đếm là 1 thiết bị đơn giản dùng để làm 1 việc đơn giản là đếm.Khi dùng
chúng đôi khi cũng gặp khó khăn bởi vì nhiều nhà sản xuất (vì mốt số lý do) đã sử dụng
chúng theo những cách khác nhau.Những thông tin sau sẽ hớng dẫn bạn hiểu một cách
đơn giản và lập chơng trình một cách dễ dàng với bất kỳ bộ đếm nào.
Có bao nhiêu loại bộ đếm ? Có bộ đếm tăng (1,2,3..).Chúng đợc gọi là CTU (đếm
tăng) hay CTR .Cũng có những bộ đếm giảm (chúng chỉ đếm giảm 9,8,7,6..).Chúng đợc
gọi là CTD (đếm giảm) khi chúng thực hiện những câu lệnh riêng biệt.Đồng thời cũng có
loại bộ đếm tăng giảm (chúng đếm tăng và/hoặc giảm 1,2,3,4,3,2,3,4,5,..).Chúng đựoc gọi
là UDC (bộ đếm tăng giảm) khi thực hiện những câu lệnh riêng biệt.
17
Nhiều nhà sản xuất chỉ có 1 hoặc 2 loại bộ đếm nhng chúng có thể sử dụng để
đếm tăng giảm hay cả hai.Có rắc rối không ?.Bạn có thể nói là không có sự chuẩn hóa ?
Đừng lo,hãy giả thiết là tất cả giống nhau không cần quan tâm tới cái mà nhà sản
xuất gọi chúng.Bộ đếm là bộ đếm là bộ đếm.
Để làm rắc rối thêm vấn đề này, hầu hết nhà sản xuất còn đa ra một số giới hạn
của các bộ đếm tốc độ cao. Chúng thờng đợc gọi là HSC (bộ đếm tốc độ cao),CTH
(Counter High-Speed ?) hay bất cứ cái gì.

Hiển nhiên bộ đếm tốc độ cao là phần cứng. Bộ đếm bình thờng liệt kê ở trên th-
ờng đợc gọi là bộ đếm phần mềm.Nói cách khác chúng không tồn tại một cách vật lý
trong PLC ,chúng đợc mô phỏng trong phần mềm. Bộ đếm cứng tồn tại trong PLC và
không phụ thuộc vào thời gian kiểm tra.
Một cách điều khiển tốt là đơn giản chỉ sử dụng bộ đếm thờng (phần mềm) trừ khi
xung mà bạn đang đếm tới nhanh gấp 2 lần thời gian quét (vd nếu thời gian quét là 2ms
và các xung tới bộ đếm sau 4ms hay lâu hơn sẽ dùng bộ đếm mềm.Nếu chúng tới nhanh
hơn mỗi 4ms (3ms chẳng hạn) thì sẽ sử dụng bộ đếm cứng (tốc độ cao) (2 x thời gian quét
= 2 x2ms =4ms)
Để sử dụng chúng ,ta cần biết 3 điều sau đây:
1. Xung mà chúng ta muốn đếm đến từ đâu.Hiển nhiên là đến từ 1 trong các đầu
vào (một cảm biến nối với đầu vào 0000 chẳng hạn)
2. Có bao nhiêu xung chúng ta muốn đếm trớc khi phản ứng lại.
3.Khi nào và nh thế nào chúng ta sẽ khởi động lại bộ đếm để nó đếm lại.
Khi chơng trình đang chạy trong PLC,chơng trình sẽ hiển thị giá trị hiện tại hay tích lũy
cho chúng ta, để chúng ta có thể nhìn thấy giá trị đang đếm hiện tại.
Hiển nhiên, những bộ đếm có thể đếm từ 0 tới 9999, -32767 tới +32767 hay từ 0
tới 65535. Tại sao có những số kỳ lạ này ? Bởi vì hầu hết PLC có những bộ đếm 16 bit.
Chúng ta sẽ xem xét ý nghĩa của sự việc này ở chơng sau, nhng bây giờ đã đủ để nói rằng
0 - 9999 là 16 bit BCD (nhị phân mã hóa thập phân) và -32,767 tới 32,767 và 0 tới 65535
là 16 bit nhị phân
Ơ đây chúng ta sẽ gặp phải một vài ký hiệu câu lệnh (tùy thuộc vào nhà sản xuất)
và cách sử dụng chúng.Hãy nhớ rằng chúng trông có thể khác nhau, nhng chúng đều đợc
sử dụng theo cùng một cách. Nếu chúng ta có thể thiết lập 1 cái , chúng ta có thể thiết lập
bất cứ cái nào.
Trong bộ đếm này chúng ta cần hai đầu vào. Một cái đợc dặt trớc dòng reset. Khi
đầu vào này mở thì giá trị đếm hiện tại (tích trữ) sẽ về 0.
Đầu vào thứ 2 là địa chỉ xuất phát của những xung đang đếm.
18
Ví dụ, nếu chúng ta đang đếm có bao nhiêu dụng cụ đi qua trớc cái cảm biến , cái

mà đợc nối vào đầu vào 0001 sau đó chúng ta sẽ đặt tiếp điểm thờng mở với địa chỉ 0001
ở đăng trớc cái dòng xung.
Cxxx là tên của bộ đếm. Nếu chúng ta muốn gọi nó là bộ đếm 000 thì chúng ta sẽ
đặt C000 ở đây.
Yyyyy là số xung chúng ta muốn đếm trớc khi làm gì đó.Nếu chúng ta muốn đếm
5 dụng cụ trớc khi bật đầu ra cho cái hộp để chúng ta có thể đặt 5 cái vào đấy.Nếu chúng
ta muốn đếm 100 dụng cụ thì chúng ta sẽ đặt 100 ở đây.Khi bộ đếm hoàn tất (vd chúng đã
đếm yyyyy dụng cụ )nó sẽ mở 1 bộ tiếp điểm riêng khác mà chúng ta sẽ ký hiệu là Cxxx.
Chú ý rằng giá trị tích lũy của bộ đếm chỉ thay đổi khi có sự thay đổi trạng tháI từ
tắt sang mở cảu xung đầu vào
ở đây những ký hiệu trên thang cho thấy cách chúng ta thiết lập bộ đếm (chúng ta
sẽ gọi nó là bộ đếm 000) để đếm tới 100 dụng cụ từ đâu vào 0001 truớc khi mở đầu ra
500. Cảm biến 0002 sẽ reset bộ đếm.
Dới đây là 1 ký hiệu chúng ta có thể gặp với bộ đếm tăng giảm.Chúng ta sẽ sử
dụng cùng 1 ký hiệu nh chúng ta đã làm ở vd trên (vd UDCxxx và yyyyy)
.
Trong bộ đếm tăng giảm ở trên chúng ta cần chỉ định 3 đầu vào.đầu vào reset có
cùng chức năng nh ở trên.Tuy nhiên,thay vì chỉ có 1 đầu vào cho đếm xung,bây giờ chúng
ta có 2.Một cho đếm tăng và cái khác cho đếm giảm.Trong vd này chúng ta sẽ gọi bộ đếm
là UDC000 và chúng ta sẽ cho nó 1 giá trị ban đầu là 1000.(chúng ta sẽ đếm tổng cộng
1000 xung) .Đối với những đầu vào chúng ta sẽ sử dụng 1 cảm biến sẽ mở đầu vào 0001
khi nó thấy mục tiêu và cảm biến khác ở đầu vào 0003 cũng sẽ mở khi nó nhìn thấy mục
tiêu.Khi đâu vào 0001 mở chúng ta đếm tăng và khi đầu vào 0003 mở ,chúng ta đếm
giảm.Khi chúng ta đếm tới 1000 xung chúng ta sẽ mở đầu ra 500.Một lần nữa hãy chú ý
rằng giá trị tích lũy của bộ đếm chỉ thay đổi khi có sự thay đổi trạng thái từ đóng sang mở
của xung đầu vào.Giản đồ thang nh sau :
19
Một điều quan trọng cần chú ý là bộ đếm và bộ định thời không thể có cùng
tên(trong hầu hết các PLC). Điều này là do chúng có sử dụng cùng 1 thanh ghi.Chúng ta
cha tìm hiểu về bộ đếm nhng bạn có thể quan tâm tới chú ý này để có thể tham khảo khi

cần bởi vì nó rất quan trọng.
Những bộ đếm ở trên có thể khó hiểu nhng chúng ta sẽ thấy chúng rát là dễ khi
chúng ta dùng quen. Chúng là 1 công cụ cần thiết. Chúng cũng là 1 trong số những câu
lệnh cơ bản đựoc chuẩn hóa ít nhất. Tuy nhiên, luôn luôn nhớ rằng giả thiết trên là giống
nhau từ nhà sản xuất này tới nhà sản xuất kia.
Bộ định thời
Bây giờ hãy xem bộ định thời hoạt động nh thế nào.Bộ định thời là gì? Nó là 1
câu lệnh sẽ đợi 1 khoảng thời gian định trớc khi làm gì đó.Nghe thì đơn giản,nhng không
phải vậy.
Khi chúng ta xem qua các bộ dịnh thời có sẵn khác nhau ,sẽ có nhiều điều thú
vị.những loại bộ định thời khác nhau đựoc cung cấp bởi những nhà sản xuất khác nhau.
Sau đây là hầu hết trong số chúng:
Bộ định thời trễ mở. Loại bộ định thời này đơn giản là trễ khi mở.Nói cách
khác,sau khi cảm biến đầu vào mở chúng ta đợi x giây trớc khi kích hoạt van cuộn
dây (đầu ra). Đây là bộ định thời phổ biến.Nó thờng đợc gọi là TON (timer on-
delay),TIM (timer) hay TMR (timer)
Bộ định thời trễ đóng.Loại bộ định thời này ngợc với bộ định thời trễ mở nêu trên.
Bộ định thời này đơn giản là trễ khi đóng.sau khi cảm biến đầu vào nhìn thấy mục
tiêu chúng ta sẽ mở cuộn dây đầu ra.Khi cảm biến không còn nhìn thấy mục tiêu
nữa chúng ta sẽ giữ cuộn dây trong x giây trớc khi đóng nó.Nó đựoc gọi là TOF
(timer off-delay) và ít phổ biến hơn bộ định thời trễ mở ở trên
Bộ định thời nhớ hay tích lũy.Loại bộ định thời này cần 2 đầu vào.Một đầu vào bắt
đầu khi có sự kiện thời gian (vd dồng hồ bắt đầu tich tắc) và cái còn lại thì reset
nó.Bộ định thời trễ đóng /mở trên nên đợc reset nếu đầu vào bộ cảm biến không
đóng mở khi hoàn thành thời gian định thời.Tuy nhiên ,bộ định thời này giữ hoặc
nhớ lại thời gian trôi qua hiện tại khi cảm biến đóng giữa dòng.Ví dụ chúng ta
muốn biết cảm biến mở bao lâu trong suốt khoảng thời gian1 giờ. Nếu chúng ta sử
dụng 1 trong những bộ cảm biến ở trên chúng sẽ không ngừng reset cho đến khi
20
sensor tắt/mở Tuy nhiên bộ định thời cho chúng ta tổng hay thời gian tích lũy.Nó

thờng đựoc gọi là RTO (retentive timer) hay TMRA ( accumulating timer).
Bây giờ hãy xem chúng sử dụng nh thế nào.Chúng ta cần biết 2 điều sau:
1. Cái gì sẽ kích hoạt bộ định thời .Hiển nhiên là một trong những đầu vào (vd
cảm biến nối với đầu vào 0000)
2. Chúng ta muốn trễ bao lâu trớc khi chúng ta muốn phản ứng. Vd hãy đợi 5
giây trớc khi chúng ta mở cuộn dây.
Khi những câu lệnh trớc ký hiệu bộ định thời là true,bộ định thời bắt đầu hoạt
động.Khi hết thời gian ,bộ định thời tự động đóng các tiếp điểm của nó.Khi chơng trình
chạy trên PLC,chơng trình sẽ hiển thị thời gian trôi qua hay tích lũy để chúng ta có thể
thấy giá trị hiện tại. Bộ định thời có thể đếm từ 0 tới 9999 hay từ 0 tới 65535
Tại sao có những số kỳ lạ nh vậy? Bởi vì hầu hết PLC có bộ định thời 16 bit.
Chúng ta sẽ xem cái này có nghĩa là gì trong chơng sau nhng bây giờ đã đủ để nói rằng 0
-9999 là 16 bit BCD (nhị phân mã hóa thập phân) và 0 tới 65535 là 16 bit nhị phân.
Mỗi lần đếm của đồng hồ tơng đơng với x-giây.
Với mỗi nhà sản xuất đa ra những chuẩn đếm khác nhau.Hầu hết các nhà sản xuất
đa ra số gia là 10 hay 100 ms (mỗi lần đếm của đồng hồ).Một ms là 1 mili giây hay
1/1000 của 1 giây. Một vài nhà sản xuất đa ra số gia 1ms cũng nh 1s.Những bộ định thời
có số gia khác nhau làm việc giống nh ở trên nhng thỉnh thoảng chúng cũng có những tên
khác cho thấy mức thời gian cơ sở của chúng.Một vàI là TMH (high spêd timer),TNS
(super high speed timer) hay TNRAF (accumulating fast timer)
Hình bên dới là ký hiệu câu lệnh bộ định thời phổ biến chúng ta hay gặp (tùy nhà
sản xuất chúng ta chọn) và cách sử dụng nó. Hãy nhớ rằng chúng có thể nhìn khác nhau
nhng tất cả đều hoạt động theo một cách. Nếu Chúng ta có thể thiết lập 1 cáI, thì chúng ta
có thể thiết lập những cái khác.
Bộ định thời này là loại trễ mở và đợc đặt tên là Txxx. Khi đầu vào đợc kích hoạt,bộ định
thời bắt đầu đếm. Khi nó đếm tới yyyyy (giá trị đặt trớc),nó sẽ mở tiếp điểm của nó,cái
mà chúng ta sẽ sử dụng sau trong chơng trình. Hãy nhớ rằng thời gian thay đổi số đếm
tùy thuộc vào nhà sản xuất và gôc thời gian (vd nh 1 lần đếm có thể là 1ms hay 1s).
Giản đồ hình thang
21

Trong giản đồ này, chúng ta đợi cho đầu vào 0001 mở. Khi đó,bộ định thời T000
(số gia của bộ định thời là 100ms) sẽ bắt đầu đếm. Nó sẽ đếm 100 lần. Mỗi lần đếm (số
gia) là 100 ms vì vậy bộ định thời sẽ là bộ định thời 10000ms (vd 10s). 100 lần đếm
x100ms =10,000 ms. Khi 10s trôi qua, tiếp điểm của T000 đóng và 500 mở. Khi đầu vào
0001 tắt (false) bộ định thời T000 sẽ reset về 0 làm cho tiếp điểm của nó tắt (trở thành
false) do đó khiến đầu ra 500 quay trở lại trạng thái tắt.
Bộ định thời tích lũy sẽ có dạng nh thế này:
Bộ định thời này có tên là Txxx. Khi đầu ra đợc kích hoạt, Bộ định thời bắt dầu
đếm. Khi nó dếm tới giá trị yyyyy (giá trị đặt trớc) ,nó sẽ mở tiếp điểm của nó. cái mà
chúng ta sẽ sử dụng sau trong chơng trình. Hãy nhớ rằng thời gian thay đổi số đếm tùy
thuộc vào nhà sản xuất và gốc thời gian (vd nh 1 lần đếm có thể là 1ms hay 1s).Tuy nhiên
nếu đầu vào kích hoạt đóng trớc khi bộ định thời hoàn thành, thì giá trị hiện tại sẽ đợc lu
lại.Khi đầu vào quay trở lại trạng thái mở, bộ định thời sẽ tiếp tục từ chỗ nó rời đi.Cách
duy nhất để bộ định thời quay trở lại giá trị đặt trớc của nó là bắt đầu lại hay mở đầu vào
reset.
Giản đồ hình thang
.
Trong giản đồ này, chúng ta đợi cho đầu vào 0002 mở. Khi đó,bộ định thời T000
(số gia của bộ định thời là 10ms) sẽ bắt đầu đếm. Nó sẽ đếm 100 lần.Mỗi lần đếm (số gia)
là 10 ms vì vậy bộ định thời sẽ là bộ định thời 1000ms (vd 1s). 100 lần đếm x10ms =1000
ms. Khi 1s trôi qua, tiếp điểm của T000 đóng và 500 mở. Nếu đầu vào 0002 quay trở lại
trnạg thái ngắt thời gian trôi qua hiện tại sẽ đợc giữ lại. Khi 0002 quay trở lại trạng tháI
mở bộ định thời sẽ tiếp tục từ chỗ nó rời đi. Khi đầu vào 0001 mở (true) bộ định thời
T000 sẽ reset về 0 làm cho tiếp điểm của nó tắt (trở thành false) do đó khiến đầu ra 500
quay trở lại trạng thái tắt.
Một điều quan trọng cần chú ý là bộ định thời và bộ đếm không thể cùng tên
(trong hầu hết PLC). Đó là do chúng sử dụng cùng 1 thanh ghi.
Luôn luôn nhớ rằng mặc dù các ký hiệu có thể khác nhau nhng tất cả chúng đều
hoạt động giống nhau.Điều khác biệt duy nhất là khoảng thời gian số gia của mỗi lần đếm
22

Độ chính xác của bộ định thời
Bây giờ chúng ta sẽ xem bộ định thời đợc tạo ra và đợc sử dụng nh thế nào. Hãy
học một chút về độ chính xác. Khi chúng ta tạo ra 1 bộ định thời kéo dài trong vài giây
hay nhiều hơn chúng ta không quan tâm tới độ chính xác của chúng bởi vì nó không đáng
chú ý.Tuy nhiên khi chúng ta tạo ra bộ định thời có khoảng thời gian tính là mili
giây(1ms =1/1000 s) chúng ta phải tính đến độ chính xác của chúng.
Có hai loại sai số khi sử dụng bộ định thời.Loại đàu tiên đợc gọi là sai số đầu vào.
Loại kia gọi là sai số đầu ra. Sai số tổng cộng là tổng của sai số đầu vào và sai số đầu ra.
Sai số đầu vào Sai số xảy ra phụ thuộc vào khi nào bộ định thời mở trong chu
trình quét.Khi đầu vào mở ngay lập tức sau khi PLC xem trạng thái của đầu vào
trong suốt chu trình quét,sai số đầu vào sẽ lớn nhất (lớn hơn 1 chu trình quét).Đó
là do, cần ôn lại, (xem chơng về thời gian quét) đầu vào đựoc quan sát lần đầu tiên
trong 1 chu trình quét.Nếu nó không mở khi PLC quan sát và mở muộn hơn trong
chu trình quét chúng ta sẽ nhận đợc một lỗi.Hơn nữa chúng ta phải đợi cho đên
khi câu lệnh bộ định thời đợc thực hiện trong suốt phần thực hiện chơng trình của
chu trình quét. Nếu câu lệnh bộ định thời là câu lệnh cuối cùng trong thanh ngang
nó sẽ gây ra 1 lỗi lớn.
Sai số đầu ra một sai số nữa xảy ra phụ thuộc vào : khi trong giản đồ thang, bộ
định thời thật sự times out (hết hiệu lực) và khi PLC hoàn thành việc thực hiện
chơng trình để lấy một phần của chu trình quét khi nó cập nhật đầu ra (xem lại ch-
ơng thời gian quét). Đó là do bộ định thời đã hoàn thành trong khi chơng trình
thực hiện nhng PLC phải hoàn thành việc thực hiện phần còn lại của chơng trình
trớc tiên trớc khi nó có thể mở đầu ra thích hợp.
Giản đồ dới sẽ minh họa sai số đầu vào tồi tệ nhất có thể xảy ra.Bạn cần chú ý rằng
sai số đầu vào tồi tệ nhất có thể xảy ra là 1 chu trình quét hoàn toàn + 1 thời gian thực
hiện chơng trình. Nhớ rằng thời gian thực hiện chơng trình thay đổi với các chơng trình
khác nhau (phụ thuộc vào bao nhiêu câu lệnh trong 1 chơng trình).
Phía dới là giản đồ thời gian minh họa sai số đầu ra tồi tệ nhất có thể xảy ra .Bạn
có thể thấy rằng sai số đầu ra tồi tệ nhất có thể xảy ra sẽ là 1 chu kỳ quét hoàn toàn..
Dựa vào thông tin ở trên chúng ta có thể thấy rằng tổng sai số bộ định thời tồi tệ

nhất có thể xẩy ra sẽ bằng với : 1 thời gian quét + 1 thời gian thực hiện chơng trình +1
thời gian quét = 2 thời gian quét + 1 thời gian thực hiện chơng trình.
Điều này có nghĩa là gì? Nó nghĩa là nagy cả khi hầu hết các nhà sản xuất có bộ
định thời với số gia 1ms chúng thật sự không nên dùng cho những khỏang thời gian nhỏ
hơn vài mili giây.Gỉa sử rằng thời gian quét của bạn là 1ms.Nếu thời gian quét của bạn là
5ms bạn tốt hơn hết là không nên sử dụng bộ định thời với khoảng thời gian nhỏ hơn
15ms .Tuy nhiên điểm trên cũng cho chúng ta biết lỗi gì có thể xảy ra.Nếu chúng ta biết
lỗi gì xảy ra,chúng ta có thể đánh giá xem số lợng lỗi này có thể chấp nhận cho ứng dụng
của chúng ta hay không. Trong hầu hết các ứng dụng, lỗi này là không đáng kể nhng
trong một vài ứng dụng đòi hỏi tốc độ hay độ chính xác cao thì lỗi này có thể rất đáng kể.
Chúng ta nên chú ý rằng những sai số ở trên chỉ là sai số phần mềm.Đồng thời
cũng có sai số đầu vào phần cứng cũng nh sai số đầu ra phần cứng.
23
Sai số đầu vào phần cứng gây ra bởi thời gian cần cho PLC nhận ra đầu vào là mở
khi nó quét các đầu vào. Khoảng thời gian này cỡ khoảng 10ms.Điều này là do nhiều PLC
yêu cầu đầu vào phải đợc mở trong vài lần quét trơc khi nó xác định nó mở ( dể loại bỏ
nhiễu và đầu vào phản hồi lại)
Sai số đầu ra phần cứng đợc gây ra bởi thời gian PLC cho đầu ra của nó mở cho
đến khi nó thật sự mở. Một transistor mất khoảng 0.5ms trong khi 1 rơle cơ khí mất
khoảng 10ms.
Sai số sẽ không ngừng tăng lên ?.Nếu nó quá lớn cho ứng dụng ,hãy cân nhắc sử
dụng bộ định thời cứng ngoài.
One-shots
One-shots là 1 công cụ hỗ trợ lập trình rất thú vị và vô giá.Nếu nhìn lớt qua rất
khó hình dung tại sao một câu lệnh nh vậy lại cần thiết.Sau khi chúng ta hiểu câu lệnh này
làm gì và sử dụng chúng nh thé nào,thì những cần thiết này sẽ trở nên rõ ràng
One-shots đợc sử dụng để làm một cái gì đó xảy ra cho chỉ 1 lần quét (bạn phảI
nhớ rằng quét là gì?).Hầu hết các nhà sản xuất có one-shots để phản ứng lại sự chuyển
trạng thái từ đóng sang mở và một loại khác là phản ứng lại sự chuyển trạng thái từ mở
sang đóng.Một vài tên của câu lệnh có thể là difu/difd (differentiate up/down),sotu/sotd

(single output up/down), osr(one-shots rising) và những cái khác. Tất cả chúng kết thúc
với cùng kết quả mà không cần quan tâm tới tên
Câu lệnh one-shots
Trên đây là ký hiệu cho câu lệnh difu (one-shot) . difd cũng tơng tự những trong
ký hiệu nó nói là difd .Một vài nhà sản xuất cho nó trong hình dạng của cái hộp nhng ,
không quan tâm tới ký hiệu, tất cả chức năng của chúng đều nh nhau.Đối với những nhà
sản xuất không có câu lệnh phân biệt xuống,bạn có thể có hiệu ứng tong tự bằng cách đặt
câu lệnh NC (thờng mở) (vd mức logic để dành trớc câu lệnh difu).
Bây giờ hãy thiết lập một ứng dụng để xem câu lệnh này có chức năng gì trong
thang. Câu lệnh này hầu hết đợc sử dụng với một vài câu lệnh nâng cao tại nơi chúng ta
làm một số việc chỉ xảy ra 1 lần.Tuy nhiên, vì chúng ta cha nắm vững đợc vấn đề này, hãy
thiết lập mạch flip/flop. Trong thuật ngữ đơn giản này ,flip/flop sẽ làm cái gì đó khi có
một hành động xảy ra. ở đây chúng ta sử dụng 1 công tắc nút ấn đơn giản. Đầu tiên khi ấn
nút,chúng ta muốn đầu ra mở.Nó sẽ còn chốt cho đến khi ấn lần nữa.Khi làm nh vậy
,đầu ra sẽ tắt.
Đây là giản đồ thang cho vd trên
24
Bây giờ hãy nhìn chỗ rối rắm này.Thật sự thì nó không nh vậy nếu chúng ta đọc
nó từng bớc từng bớc một
Thanh ngang1-Khi NO (thờng mở) đầu vào 0000 trở thành true DIFU 1000 trở
thành true
Thnah ngang 2-NO 1000 là true,NO 1001 vẫn là false, NC 1001 vẫn là true,NC
1000 chuyển sang false.Do đó chúng ta có đờng đúng,(NO 1000 &NC 1001),OUT
1001 trở thành true.
Thanh ngang 3-NO 1001 là true do đó OUT 500 trơ thành true
Lần quét tiếp
Thanh ngang 1- NO 1000 vẫn còn true.DIFU 1000 bây giờ trở thành false.Điều
này là do câu lệnh DIFU chỉ true trong 1 lần quét (sờn dơng của logic trớc khi mở
thanh ngang)
Thanh ngang 2 NO 1000 là false, NO 1001 vẫn còn true,NC1001 là false,NC

1000 chuyển thành true.Do đó chúng ta vẫn có đờng đúng, (NO 1001 & NC1000)
OUT 1001 còn true
Thanh ngang 3 NO 1001 là true do đó OUT 500 vẫn còn đúng.
Sau 100 lần quét, NO 0000 tắt (trở thành false).Mức logic còn lại ở cùng trạng thái với
lần quét tới đã chỉ ra ở trên (difu không phản ứng lại do đó mức logic vẫn giống nh trên
thanh ngang 2 và 3)
Trong lần quét 101 NO 0000 quay trở lại trạng thái mở (trở thành true)
Thanh ngang 1-Khi NO ( thờng mở) đàu vào 0000 trở thành true DIFU 1000 trở
thành true
Thanh ngang 2 NO 1000 là true,NO 1001 vẫn còn true,NC 1001 trở thành
false,NC1000 cũng trở thành false.Do đó chúng ta hkông có đờng đúng nữa,OUT
1000 trở thành false.
Thanh ngang 3- NO 1001 là false do đó OUT 500 trở thành false
Thực hiện 1 câu lệnh của chơng trình 1lúc làm cho chơng trình này và bất cứ chơng
trình nào cũng trở nên dễ dàng theo dõi. Thật ra một chơng trình lớn hơn thì có những
đoạn nhảy có thể khó theo dõi nhng dùng bút chì vẽ vào những thanh ghi có thể giúp bạn
dễ dàng hơn.
Điều khiển chính
Bây giờ hãy xem điều khiển chính là cái gì ?.Điều khiển chính có thể đợc xem nh
1 công tắc dừng khẩn cấp.Một công tắc dừng khẩn cấp là một cái nút đỏ lớn trên máy và
sẽ ấn nó trong trờng hợp khẩn cấp.Tiếp theo,bạn đang ở 1 trạm bơm ga ơ địa phơng gần
cái cửa ở phía ngoài để xem ví dụ của trờng hợp khẩn cấp.
Quan trọng Chúng ta không ngầm ý rằng câu lệnh này là một sự thay thế cho
dây cứng của công tức dừng khẩn cấp. Không có sự thay thế nào cho công tắc nh
vậy.Hơn nữa đó là 1 cách dễ dàng nhất để hiểu chúng.
25