Điều khiển máy hút bụi bằng PLC s-7 200

Bài thi cuối khóa

GVHD:

DẪN NHẬP
1. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Tự động hóa ngày càng đóng vai trị quan trọng trong đời sống và trong công
nghiệp. Ngày nay ngành tự động đã phát triển tới trình độ cao nhờ những tiến bộ của lí
thuyết điều khiển tự động ,của các ngành điện, điện tử tin học,… Nhiều hệ thống điều
khiển đã ra đời, và có khả năng phục vụ rộng là bộ điều khiển PLC (Progammable
Logic Controller). Sỡ dỉ như thế là do PLC có ưu điểm nổi bật so với những bộ điều
khiển khác:
-

Đơn giản, dễ dàng thay đổi, lập trình.

-

Tin cậy trong môi trường công nghiệp.

-

Cạnh tranh được giá thành với các bộ điều khiển khác.

Cuối thập niên 60 xuất hiện khái niệm về PLC và được phát triển rất nhanh. Năm
1974 PLC đã sử dụng nhiều bộ xử lí như: Mạch định thời, bộ đếm dung lượng bộ nhớ
tới 12KB vá có 1024 điểm xuất nhập. Năm 1976 đã giới thiệu hệ thống đưa tín hiệu vào
ra từ xa. Năm 1977 PLC đã dùng tới vi xử lí. Năm 1980 phát triển các khối xuất nhập
thông minh nâng cao điều khiển thuận lợi qua viễn thông, nâng cao việc phát triển phần
mềm dùng máy tính cá nhân lập trình. Đến năm 1985 đã thành lập mạng PLC.
Riêng ở nước ta sắp tới đây hàng rào thuế quan khu vực được loại bỏ kinh tế mở

với hợp tác khu vực và quốc tế. Trước tình hình đó, nền cơng nghiệp sẽ gặp nhiều khó
khăn do nhiều dây chuyền cơng nghiệp lạc hậu để có chỗ đứng và thế mạnh trên thương
trường, nhà nước đã đặc biệt chú trọng đến ứng dụng và phát triển tự động trong sản
xuất, nhằm nâng cao năng suất chất lượng và hạ giá thành thay thế những hệ thống đó
bằng PLC. Để phát triển mạnh hơn nữa đáp ứng nhu cầu đặt ra hàng đầu là đào tạo
những chuyên gia về tự động điều khiển nói chung và về PLC nói riêng.
Là một sinh viên ngành điện tự động, công việc sau này sẽ gắn liền với điều
khiển, vận hành hệ thống sản xuất. Như vậy, những hiểu biết về PLC sẽ là kiến thức nền
tản và có điều kiện thuận lợi để làm việc tốt hơn. Khi cịn ngồi trên ghế nhà trường, việc
tìm hiểu,nghiên cứu để nắm vững phương pháp lập trình trên bộ PLC rất có ý nghĩa và
là điều kiện tốt để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm.
2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI.
Do hạn chế về thời gian, tài liệu tham khảo và nhiều điều khiện khách quan khác
nhau, nên đề tài chỉ nghiên cứu những nội dung sau:
-

Thiết lập lưu đồ điều khiển.

-

Lập trình điều khiển trên bộ PLC của SIMATIC S7- 200 CPU 224

-

Xây dựng mơ hình điều khiển.

-

Kết nối PLC với mơ hình

Nhưng nội dung trọng tâm là lập trình.
3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Trang 1


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Qua thời gian nghiên cứu lí thuyết về PLC cũng như tập lệnh của SIMATIC S7200, bản thân nhận thấy cần học hỏi nhiều hơn nửa về phương pháp lập trình cũng như
phát hiện lỗi, sai sót khi chạy chương trình. Với đề tài tốt nghiệp này là điêu kiện tốt
nhất sẽ giúp ích rất nhiều trong q trình học hỏi đó. Mục đích nghiên cứu chỉ để làm
quen với thực tế thấy được mối liên hệ giữa lí thuyết và thực tiển, lập trình PLC điều
khiển máy hút bụi tự động điều quan trọng cần rút ra được sau quá trình thực hiện là
cách thức và trình tự giải quyết vấn đề được đặt ra trước bằng phương pháp lập trình và
thấy được khả năng ứng dụng PLC trong công nghiệp.

Trang 2


Bài thi cuối khóa

GVHD:

MỤC LỤC
DẪN NHẬP................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề..........................................................................................................1
2.Giới hạn đề tài.....................................................................................................1
3.Mục đích nghiên cứu..........................................................................................2

CHƯƠNG 1: Tổng quan về robot...............................................................3
1.1.Sơ lược về quá trình phát triển................................................................3
1.2.Một số định nghĩa về robot.............................................................................3
1.3.Phân loại robot.................................................................................................4
1.4. Ứng dụng của robot........................................................................................8

CHƯƠNG 2 : Tổng quan về PLC.................................................................10
2.1.Giới thiệu chung............................................................................................10
2.2.Giới thiệu thiết bị điều khiển lập trình PLC SIMACTIC S7-200.................12

CHƯƠNG 3: Ngơn ngữ lập trình điều khiển...........................................24
3.1.Ngơn ngữ lập trình của S7-200....................................................................24
CHƯƠNG 4 : Thiết kế, tính chọn các phần tử trong robot.............................33
4.1.Tính chọn robot..............................................................................................33
4.2.Tính chọn các phần tử trong mạch điều khiển..............................................34

CHƯƠNG 5: Lập trình điều khiển..........................................................38
KẾT LUẬN.

Trang 3


Bài thi cuối khóa

GVHD:

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ROBOT
1.1. SƠ LƯỢC VỀ Q TRÌNH PHÁT TRIỂN

Thơng thường, khi nghe qua từ robot thì người ta thường hình dung kiểu robot
R2D2 được giới thiệu trong bộ phim “Chiến tranh giữa các vì sao”. Điều này cũng thật
tự nhiên vì thuật ngữ robot được sinh ra từ trên sân khấu, không phải trong phân xưởng
sản xuất. Nhưng robot xuất hiện lần đầu tiên ở NewYork vào ngày 9/10/1922 trong vở
“Rossum’s Universal Robot” của nhà soạn kịch người Tiệp Karen Kapek viết năm 1921,
còn từ robot là cách gọi tắt của từ robota- theo tiếng Tiệp có nghĩa là cơng việc lao dịch.
Tuy nhiên những robot thật sự có ích được nghiên cứu để đưa vào những ứng dụng
trong công nghiệp thực sự lại là những tay máy.Vào năm 1948, tại phịng thí nghiệm
quốc gia Argonne, nhà nghiên cứu Goertz đã nghiên cứu chế tạo loại tay máy đôi điều
khiển từ xa đầu tiên, và cùng năm đó hãng General Mills chế tạo tay máy gần tương tự
sử dụng cơ cấu tác động là những động cơ điện kết hợp với các cử chỉ hành trình .Đến
năm 1954, Goertz tiếp tục chế tạo một dạng tay máy đôi sử dụng động cơ servo và có
thể nhận biết lực tác động lên khâu cuối. Sử dụng những thành quả đó, vào năm 1956
hãng General Mills cho ra đời tay máy hoạt động trong công việc khảo sát đáy biển .
Những robot đầu tiên có thể lập trình để đáp ứng theo những tín hiệu thu nhận
được từ các cảm biến phản ánh các thông tin từ mơi trường hoạt động mà khơng có sự
can thiệp trực tiếp của con người đã được nghiên cứu vào cuối năm 1940 ở các phịng
thí nghiệm về trí tuệ nhân tạo. Trường chuột máy tìm đường đi trong mê cung của
Claude Shannon hay con rùa máy của Grey Walte (1953) là những ví dụ điển hình.Viện
nghiên cứu thuộc Trường Đại Học Stanford vào năm 1969 đã thiết kế robot Shakey di
động tinh vi hơn để thực hiện những thí nghiệm về điều khiển sử dụng hệ thống thu
nhận hình ảnh để nhận dạng đối tượng. Robot này được lập trình trước để nhận dạng đối
tượng bằng camer, xác định đường đi đến đối tượng và thực hiện một số tác động trên
đối tượng.
1.2 MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA VỀ ROBOT.
Về kỹ thuật, robot được định nghĩa một cách tổng quát là “cơ cấu chấp hành đa
chức năng tái lập trình, được thiết kế để chuyển tải vật tư, công cụ, hoặc các thiết bị
chuyên biệt, thông qua các chuyển động được lập trình để thực hiện các tác vụ khác
nhau”. Định nghĩa này bao gồm các cơ cấu chấp hành, các máy điều khiển số, các máy
di chuyển, và người máy của khoa học viển tưởng. Mặc dù nhiều người coi robot là

người máy nhưng robot công nghiệp ngày nay có hình thức rất đa dạng .
Viện nghiên cứu robot Hoa Kỳ đưa ra một định nghĩa về robot: “robot là một tay
máy nhiều chức năng, thay đổi được chương trình hoạt động, được dùng để di chuyển

Trang 4


Bài thi cuối khóa

GVHD:

vật liệu, chi tiết máy dụng cụ hoặc dùng cho những công việc đặc biệt thông qua những
chuyển động khác nhau đã được lập trình nhằm mục đích hồn thành những nhiệm vụ
đa dạng” (Schlussel,1985).
Định nghĩa về robot còn được Mikell P.Groover, một nhà nghiên cứu hàng đầu
trong lĩnh vực robot mở rộng hơn: “Robot công nghiệp là những máy, thiết bị tổng
hợp hoạt động theo chương trình có những đặc điểm tương tự như ở con người”.
Sự thống nhất trong tất cả các định nghĩa nói trên ở đặc điểm “điều khiển theo
chương trình”. Đặc điểm này của robot được thực hiện nhờ sự ra đời của bộ vi xử lý và
các vi mạch tích hợp chun dùng được gọi là “chíp” trong những năm 70.
Khơng lâu sau khi xuất hiện robot được điều khiển theo chương trình, người ta đã
thực hiện được những robot tự hành. Hơn nữa, với những bước phát triển nhanh chóng
của kỹ thuật vi điện tử và tin học, hiện nay người ta đã sáng tạo nhiều robot có cảm xúc
và có khả năng xử lý thơng tin. Do đó định nghĩa robot cũng có những thay đổi bổ sung.
P.J.McKerrow, một nhà nghiên cứu về robot của Úc đã đưa ra một định nghĩa ở
một góc độ khác: “Robot là một loại máy có thể lập trình để thực hiện những cơng việc
đa dạng tương tự như một máy tính, là một mạch điện tử có thể lập trình để thực hiện
những cơng việc đa dạng”.
Các robot đóng góp vào sự phát triển công nghiệp dưới nhiều dạng khác nhau: tiết
kiệm sức người, tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm và an tồn lao

động, giải phóng con người thốt khỏi những cơng việc cực nhọc và tẻ nhạt.Tất nhiên
trong tương lai còn nhiều vấn đề nảy sinh khi robot ngày càng thay thế các hoạt động
của con người, như trong việc đem lại lợi ích cho con người, khám phá vũ trụ, và khái
thác các nguồn lợi đại dương, robot đã thực sự làm cho cuộc sống của chúng ta tốt đẹp
hơn.
1.3 PHÂN LOẠI ROBOT
Có 4 yếu tố chính để phân loại robot như sau:
1.3.1 Phân loại theo dạng hình học của khơng gian hoạt động:
a.Robot toạ độ vng góc(cartesian robot):
Robot loại này có 3 bậc chuyển động cơ bản gồm 3 chuyển động tịnh tiến dọc
theo 3 trục vng góc.
(Hình a)
b.Robot toạ độ trụ (cylindrical robot):
Ba bậc chuyển động cơ bản gồm hai trục chuyển động tịnh tiến và một trục
quay.
(Hình b)
c.Robot toạ độ cầu (spherical robot):

Trang 5


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Ba bậc chuyển động cơ bản gồm một trục tịnh tiến và hai trục quay.
(Hình c)
d.Robot khớp bản lề (articular robot):
Ba bậc chuyển động cơ bản gồm ba trục quay.
(Hình d)

Hình a

Hình b

Hình c

Hình d

Hình 1

1.3.2 Phân loại theo thế hệ :
Theo quá trình phát triển của robot ta có thể chia ra các mức độ sau đây:
a.Robot thế hệ thứ nhất:
Bao gồm các dạng robot hoạt động lặp lại theo một chu trình khơng thay đổi
(playback robots), theo chương trình định trước.Chương trình ở đây cũng có 2 dạng:
chương trình “cứng” khơng thay đổi được như điều khiển bằng hệ thống cam và điều
khiển với chương trình có thể thay đổi theo u cầu cơng nghệ của môi trường sử dụng
nhờ các panel điều khiển hoặc máy tính .
b.Robot thế hệ thứ hai:
Trong trường hợp này được trang bị các bộ cảm biến (sensors) cho phép cung
cấp tín hiệu phản hồi trở lại hệ thống điều khiển về trạng thái, vị trí khơng gian của
robot cũng như những thơng tin về mơi trường bên ngồi như trạng thái, vị trí của đối

Trang 6


Bài thi cuối khóa

GVHD:

tượng thao tác, của các máy cơng nghệ mà robot phối hợp, nhiệt độ của môi
trường,...,giúp cho bộ điều khiển có thể lựa chọn những thuật tốn thích hợp để điều
khiển robot thực hiện những thao tác xử lý phù hợp. Nói cách khác, đây cũng là robot
với điều khiển theo chương trình nhưng có thể tự điều chỉnh hoạt động thích hợp với
những thay đổi của mơi trường thao tác. Dạng robot với trình độ điều khiển này cịn
được gọi là robot được điều khiển thích nghi cấp thấp.
Robot thế hệ này bao gồm các robot sử dụng cảm biến trong điều khiển (sensor
– controlled robots) cho phép tạo được những vịng điều khiển kín kiểu servo .

c. Robot thế hệ thứ ba:
Đây là dạng phát triển cao nhất của robot tự cảm nhận. Các robot ở đây được
trang bị những thuật toán xử lý các phản xạ logic thích nghi theo những thơng tin và tác
động của mơi trường lên chúng, nhờ đó robot tự biết phải làm gì để hồn thành được
cơng việc đã được đặt ra cho chúng. Hiện nay đã có nhiều công bố về những thành tựu
trong lĩnh vực điều khiển này trong các phịng thí nghiệm và được đưa ra thị trường
dưới dạng những robot giải trí có hình dạng của các động vật máy
Robot thế hệ này gồm các robot được trang bị hệ thống thu nhận hình ảnh trong
điều khiển cho phép nhìn thấy và nhận dạng các đối tượng thao tác .
d.Robot thế hệ thứ tư:
Bao gồm các robot sử dụng các thuật toán và cơ chế điều khiển thích nghi được
trang bị bước đầu khả năng lựa chọn các đáp ứng theo một mơ hình tính toán xác định
trước nhằm tạo ra những ứng xử phù hợp với điều kiện của môi trường thao tác .
e. Robot thế hệ thứ năm :
Là tập hợp những robot được trang bị trí tuệ nhân tạo (artificially intelligent
robot)
1.3.3 Phân loại theo bộ điều khiển :
a. Robot gắp- đặt :
Robot này thường nhỏ và sử dụng nguồn dẫn động khí nén. Bộ điều khiển phổ
biến là bộ điều khiển lập trình (PLC) để thực hiện điều khiển vịng hở. Robot hoạt động

căn cứ vào các tín hiệu phản hồi từ các tiếp điểm giới hạn hành trình cơ khí đặt trên các
trục của tay máy.
b.Robot đường dẫn liên tục:
Robot loại này sử dụng bộ điều khiển servo thực hiện điều khiển vịng kín. Hệ
thống điều khiển liên tục là hệ thống trong đó robot được lập trình theo một đường
chính xác. Trong hệ thống điều khiển này, đường dẫn được biểu diển bằng một loạt các
điểm rời rạc gần nhau và được lưu vào bộ nhớ robot, sau đó robot sẽ thực hiện lại chính
xác đường dẫn đó.
1.3.4Phân loại robot theo nguồn dẫn động:

Trang 7


Bài thi cuối khóa

GVHD:

a. Robot dùng nguồn cấp điện:
Nguồn điện cấp cho robot thường là DC để điều khiển động cơ DC. Hệ thống
dùng nguồn AC cũng được chuyển đổi sang DC. Các động cơ sử dụng thường là động
cơ bước, động cơ DC servo, động cơ AC servo. Robot loại này có thiết kế gọn, chạy êm,
định vị rất chính xác.Các ứng dụng phổ biến là robot sơn, hàn.
b. Robot dùng nguồn khí nén:
Hệ thống cần được trang bị máy nén, bình chứa khí là động cơ kéo máy nén.
Robot loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng nhỏ có tay máy là
các xy-lanh khí nén thực hiện chuyển động thẳng và chuyển động quay. Do khí nén là
lưu chất nén được nên robot loại này thường sử dụng trong các thao tác gắp đặt khơng
cần độ chính xác cao.
c. Robot dùng nguồn thuỷ lực:
Nguồn thuỷ lực sử dụng lưu chất không nén được là dầu ép. Hệ thống cần trang

bị bơm để tạo áp lực dầu. Tay máy là các xy-lanh thuỷ lực chuyển động thẳng và quay
và động cơ dầu. Robot loại này được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng lớn .
Ngoài những cách phân loại nêu trên, bảng sau cung cấp thêm thông tin để phân
loại tay máy và robot một cách chi tiết hơn.
Dấu hiệu phân loại

Tên gọi của tay máy

Theo số bậc chuyển động

-Có hai,ba hoặc nhiều hơn ở
(kể cả bậc chuyển động dạng:
chuyển dời của cả tay *Không tự di chuyển
máy)
*Tự chuyển dời
Một,hai hoặc nhiều tay máy
được điều khiển đồng thời:

Theo số lượng tay máy

*Có nguồn dẫn động và điều
khiển riêng
*Có nguồn dẫn động riêng và
được điều khiển chung.
*Có chung nguồn dẫn động.
*Tự di chuyển
*loại siêu nhẹ

*loại nhẹ
Theo tải trọng nâng của

*loại trung
tay máy
*loại nặng
*loại siêu nặng

Trang 8


Bài thi cuối khóa

GVHD:
*Khí nén

Theo nguồn dẫn động của *Thuỷ lực
các cơ cấu chấp hành
*Cơ điện
*Hỗn hợp
Với điều khiển chương trình:
Theo hệ thống điều *Theo chu kỳ
khiển,theo nguyên lý điều *Theo vị trí
khiển
*Theo chu vi
*Hỗn hợp
Theo robot được điều *Điều khiển riêng rẽ
khiển đồng thời
*Điều khiển theo nhóm
Theo độ chính xác

*Gồm các mức chính xác:
0,1,2,3

*Kiểu thơng thường

Theo kiểu bảo hiểm

*Kiểu phịng bụi
*Kiểu phịng nhiệt
*Kiểu phịng nổ

Bảng tóm tắt các yếu tố phân loại robot

1.4. ỨNG DỤNG CỦA ROBOT
1.4.1Ứng dụng Robot trong công nghiệp:
Robot được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp.Những ứng dụng
ban đầu bao gồm gắp đặt vật liệu, hàn điểm và phun sơn. Những ứng dụng của robot
trong cơng nghiệp đạt hiệu quả cao có thể kể đến như robot hàn đường, robot lắp ráp và
trong những nhà máy tự động hố hồn tồn sử dụng robot như ngành cơng nghiệp ơtơ.
1.4.2Ứng dụng robot trong phịng thí nghiệm:
Ngày nay robot càng được sử dụng nhiều trong phịng thí nghiệm.Chúng được
dùng để thực hiện tự động các cơng việc thủ cơng, ví dụ chuẩn bị mẩu thử, cân, pha chế,
ly tâm....
1.4.3 Ứng dụng robot trong các thao tác cần khuyếch đại lực:

Trang 9


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Ứng dụng này được dùng nhiều trong công nghiệp hạt nhân với sự phát triển

của điều khiển qua màn hình để xử lý vật liệu phóng xạ.
1.4.4 Ứng dụng robot trong nông nghiệp:
Các robot sẽ tham gia gieo hạt hay vun trồng, một trong số các dự án thành
công nhất cho đến nay là sự phát triển của robot cắt lông cừu ở Úc.
1.4.5 Ứng dụng robot trong không gian:
Thám hiểm không gian là một lĩnh vực chuyên dùng ứng dụng robot. Các ứng
dụng thường gặp là xe tự hành trang bị tay máy linh hoạt, các robot công dụng trong các
trạm không gian, các robot bảo trì vệ tinh.
1.4.6 Ứng dụng robot trong tàu lặn:
Cơng việc thường gặp là dị tìm dưới đáy biển, kiểm tra và bảo trì các giàn
khoan ngồi khơi, lắp đặt và kiểm tra cáp truyền xuyên đại dương, khảo sát địa chất của
thềm đại dương.
1.4.7 Ứng dụng robot trong giáo dục:
Các chương trình giáo dục sẽ dùng robot làm phương tiện giảng dạy.Robot rùa
Tasman được sử dụng kết hợp với ngôn ngữ LOGO để giảng dạy về sự nhận thức về
máy tính. Ngồi ra chúng ta có thể tạo ra phịng học robot trong đó phối hợp các máy
sản xuất khác nhau như băng tải máy gia công CNC, kho hàng tự động...
1.4.8 Ứng dụng robot trong hỗ trợ người tàn tật:
Một số người bị bại liệt hay mất tay chân sẽ được cấy một vi mạch dưới da và
một kết cấu cơ khí sẽ giúp cho người tàn tật có khả năng đi lại, cầm nắm đồ vật và lao
động bình thường. Trong tương lai khơng xa robot sẽ phục vụ cho người tàn tật ngày
càng hoàn hảo hơn.
1.4.9 Ứng dụng robot trong sinh hoạt và giải trí:
Một loại robot mà trẻ em có thể chơi với chúng, có thể giúp chúng ta trong các
cơng việc hàng ngày, nó chạy được khi ta vỗ tay. Một số loại robot với các bộ cảm biến
có thể nhận biết được giọng nói của người, đo nhiệt độ cơ thể và thực hiện nhiều công
việc phức tạp khác nhau, các robot này không chỉ là các đồ chơi hấp dẫn cho trẻ em mà
cịn là các mơ hình của các thiết bị thực tiễn phục vụ trong sinh hoạt hàng ngày.
1.5 ROBOT DÒ ĐƯỜNG VÀ ỨNG DỤNG
Trong những năm gần đây ở Việt Nam với sự phát triển mạnh mẽ của truyền

động, cảm biến và cơn lốc cơng nghệ thơng tin thì vấn đề tự động hoá được đặt lên hàng
đầu. Tự động hố gắn liền với nền cơng nghiệp hiện đại, là một khái niệm bao trùm
trong nhiều lĩnh vực trong đó có cả thuật ngữ “Robot”.

Trang 10


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Trong những điều kiện mơi trường làm việc khắc nghiệt, khơng an tồn cho
người lao động mà năng suất lao động vẫn được đảm bảo thì việc đưa robot vào là một
nhu cầu khách quan .
Trong đó robot dị đường cũng là một cơng cụ lao động thiết thực được khái
thác trong những năm gần đây. Chính vì sự mới lạ cũng như tính non yếu về cơng nghệ
nên em muốn chọn đề tài: “Robot dị đường” nhằm khái thác và muốn áp dụng rộng rãi
trong thực tế.
1.5.1.Vận dụng của đề tài:
- Dựa vào các cảm biến hồng ngoại, quan trở, cơng tắc hành trình để xác định
đường đi.
- Bộ lập trình PLC.
1.5.2 Ứng dụng trong đề tài.
- Qt bụi trong phịng.
- Nếu có điều kiện thực tế em sẽ mở rộng đề tài và ứng dụng rộng rãi nó vào
thực tế tại Việt Nam

Trang 11

Bài thi cuối khóa

GVHD:

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ PLC
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG:
Trong công nghiệp sản xuất, để điều khiển một dây chuyền, một thiết bị máy móc
cơng nghiệp … người ta thực hiện kết nối các linh kiện điều khiển rời (rơle, timer,
contactor …) lại với nhau tuỳ theo mức độ yêu cầu thành một hệ thống điện điều khiển.
Công việc này khá phức tạp trong thi công, sửa chữa bảo trì do đó giá thành cao. Khó
khăn nhất là khi cần thay đổi một hoạt động nào đó.
Một hệ thống điều khiển ưu việt mà chúng ta phải chọn được điều khiển cho một
máy sản xuất cần phải hội đủ các yêu cầu sau: giá thành hạ, dễ thi công, sửa chữa, chất
lượng làm việc ổn định linh hoạt … Từ đó hệ thống điều khiển có thể lập trình được
PLC (Programable Logic Control) ra đời đã giải quyết được vấn đề trên.

Thiết bị điều khiển lập trình đầu tiên đã được những nhà thiết kế cho ra đời năm
1968 (Công ty General Moto - Mỹ). Tuy nhiên, hệ thống này còn khá đơn giản và cồng
kềnh, người sử dụng gặp nhiều khó khăn trong việc vận hành hệ thống. Vì vậy các nhà
thiết kế từng bước cải tiến hệ thống đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành, nhưng việc lập
trình cho hệ thống cịn khó khăn, do lúc này khơng có các thiết bị lập trình ngoại vi hỗ
trợ cho cơng việc lập trình.
Để đơn giản hóa việc lập trình, hệ thống điều khiển lập trình cầm tay
(programmable controller handle) đầu tiên được ra đời vào năm 1969. Trong giai đoạn
này các hệ thống điều khiển lập trình (PLC) chỉ đơn giản nhằm thay thế hệ thống Relay
và dây nối trong hệ thống điều khiển cổ điển. Qua quá trình vận hành, các nhà thiết kế
đã từng bước tạo ra được một tiêu chuẩn mới cho hệ thống, tiêu chuẩn đó là: dạng lập
trình dùng giản đồ hình thang. Trong những năm đầu thập niên 1970, những hệ thống

PLC cịn có thêm khả năng vận hành với những thuật toán hổ trợ (arithmetic), “vận hành
với các dữ liệu cập nhật” (data manipulation). Do sự phát triển của loại màn hình dùng

Trang 12


Bài thi cuối khóa

GVHD:

cho máy tính (Cathode Ray Tube: CRT), nên việc giao tiếp giữa người điều khiển để lập
trình cho hệ thống càng trở nên thuận tiện hơn. Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ
thuật kết nối với các hệ thống .PLC riêng lẻ thành một hệ thống PLC chung, tăng khả
năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ xử lý của hệ thống được cải thiện, chu kỳ quét
(scan) nhanh hơn làm cho hệ thống PLC xử lý tốt với những chức năng phức tạp, số
lượng cổng ra/vào lớn.
Một PLC có đầy đủ các chức năng như: bộ đếm, bộ định thời, các thanh ghi
(register) và tập lệnh cho phép thực hiện các yêu cầu điều khiển phức tạp khác nhau.
Hoạt động của PLC hồn tồn phụ thuộc vào chương trình nằm trong bộ nhớ, nó ln
cập nhật tín hiệu ngõ vào, xử lý tín hiệu để điều khiển ngõ ra.
Những đặc điểm của PLC:
- Thiết bị chống nhiễu.
- Có thể kết nối thêm các modul để mở rộng ngõ vào/ra.
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
- Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển bằng máy lập trình hoặc máy tính cá
nhân.
- Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ.
Do các đặc điểm trên, PLC cho phép người điều hành không mất nhiều thời gian
nối dây phức tạp khi cần thay đổi chương trình điều khiển, chỉ cần lập chương trình mới
thay cho chương trình cũ.

Việc sử dụng PLC vào các hệ thống điều khiển ngày càng thông dụng, để đáp ứng
yêu cầu ngày càng đa dạng này, các nhà sản xuất đã đưa ra hàng loạt các dạng PLC với
nhiều mức độ thực hiện đủ để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của người sử dụng, ngồi
ra PLC cịn có thể được lập trình điều khiển từ xa.
S7-200 PLC

EM 241

2.2 GIỚI THIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
Kết nối với PLC từ xa qua đường line.
PLC SIMATIC S7-200:
2.2.1 Cấu trúc phần cứng của S7 – 200 CPU 224.
PLC viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic lập trình
được, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển thơng qua một ngơn ngữ
lập trình.

Trang 13


Bài thi cuối khóa

GVHD:

S7 – 200 là thiết bị điều khiển khả trình loại nhỏ của hãng Siemens, có cấu trúc
theo kiểu modul và có các modul mở rộng. Các modul này sử dụng cho nhiều ứng dụng
lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7 – 200 là khối vi xử lý chẳng hạn CPU
212 hoặc CPU 224. Về hình thức bên ngồi, sự khác nhau của hai loại CPU này nhận
biết được nhờ số đầu vào/ra và nguồn cung cấp.
CPU 212 có 8 cổng vào, 6 cổng ra và có khả năng được mở rộng thêm bằng 2
modul mở rộng.

CPU 224 có 14 cổng vào, 10 cổng ra và có khả năng được mở rộng thêm bằng 7
modul mở rộng.
S7 – 200 có nhiều loại modul mở rộng khác nhau.
CPU 224 bao gồm:
2048 từ đơn (4K byte) thuộc miền nhớ đọc/ghi non-volatile để lưu chương trình
(vùng nhớ có giao diện với EEPROM).
2048 từ đơn (4K byte) kiểu đọc/ghi để lưu dữ liệu, trong đó 512 từ đầu thuộc miền
nhớ non-volatile.
14 cổng vào và 10 cổng ra logic.
Có 7 modul để mở rộng thêm cổng vào/ra bao gồm luôn cả modul analog.
Tổng số cổng vào/ra cực đại là 64 cổng vào và 64 cổng ra.
128 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 Timer 1ms, 16 Timer
10ms và 108 Timer 100ms.
128 bộ đếm chia làm 2 loại: chỉ đếm tiến và vừa đếm tiến vừa đếm lùi.
688 bit nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc.
Các chế độ ngắt và xử lý ngắt bao gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc
xuống, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung.
3 bộ đếm tốc độ cao với nhịp 2 KHz và 7KHz.
Tồn bộ vùng nhớ khơng bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ
khi PLC bị mất nguồn nuôi.
Các cổng ra

SIEMENS
SIMATIC
S7 - 200

SF
RUN
STOP

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

I1.0
I.11
I1.2
I1.3
I1.4
I1.5

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

các cổng vào
Bộ điều khiển lập trình được S7 – 200, CPU 224

Q1.0
Q1.1

cổng truyền thông

Trang 14


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Mơ tả các đèn báo trên S7 – 200, CPU 224
SF (đèn đỏ) Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng. Đèn SF sáng lên khi PLC bị
hỏng hóc.
RUN (đèn xanh)Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực
hiện chương trình được nạp trong máy.
STOP (đèn vàng) Đèn vàng STOP chỉ định PLC đang ở chế độ dừng. Dừng
chương trình đang thực hiện lại.
Ix.x (đèn xanh) Đèn xanh ở cổng vào chỉ định trạng thái tức thời của cổng Ix.x
(x.x = 0.0 ÷ 1.5). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của
cổng.
Qy.y (đèn xanh) Đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Qy.y
(y.y = 0.0 ÷ 1.1). Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của
cổng.
Cổng truyền thông
S7 – 200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân để
phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc với các trạm PLC khác.
5

4 3

9

1

2

8 7

6

Sơ đồ chân cổng truyền thơng

Chân

Giải thích

Chân

Giải thích

1
trong 100Ω)

Đất

6

5 VDC (điện trở

2

24 VDC

7

24 VDC (120mA tối đa)

3

Truyền và nhận dữ liệu

8

Truyền và nhận dữ liệu

4

Không sử dụng

9

5

Đất

Không sử dụng

Để ghép nối S7 – 200 với máy lập trình PG702 hoặc với các loại máy lập trình
thuộc họ PG7xx có thể sử dụng một cáp nối thẳng MPI. Cáp đó đi kèm theo máy
lập trình.

Ghép nối S7 – 200 với máy tính PC qua cổng RS-232 cần có cáp nối PC/PPI
với bộ chuyển đổi RS232/RS485.
Cơng tắc chọn chế độ làm việc của PLC.
Công tắc chọn chế độ làm việc nằm phía trên, bên cạnh các cổng ra của

Trang 15


Bài thi cuối khóa

GVHD:

S7 – 200 có ba vị trí cho phép chọn các chế độ làm việc khác nhau cho PLC.
- RUN cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ. PLC S7 – 200 sẽ
rời khỏi chế độ RUN và chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố
hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi cơng tắc ở chế
độ RUN. Nên quan sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo.
- STOP cưỡng bức PLC dừng thực hiện chương trình đang chạy và chuyển
sang chế độ STOP. Ở chế độ STOP PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình
hoặc nạp một chương trình mới.
- TERM cho phép máy lập trình tự quyết định một trong các chế độ làm việc
cho PLC hoặc ở chế độ RUN hoặc ở chế độ STOP.
Pin và nguồn nuôi bộ nhớ :
Nguồn nuôi dùng để mở rộng thời gian lưu giữ cho các dữ liệu có trong bộ
nhớ. Nguồn pin tự động được chuyển sang trạng thái tích cực nếu như dung
lượng tụ nhớ bị cạn kiệt và nó phải thay thế vào vị trí đó để dữ liệu trong bộ
nhớ khơng bị mất đi.
Sơ đồ bố trí các bộ phận của S7-200 CPU

Các LED chỉ trạng thái

của các đầu vào ra

Bên trong:
- Nguồn cung cấp
- Tụ cao cấp
- Đồng hồ thời gian (CPU 224/226)
Chiết áp tương tự

Các LED chỉ trạng
thái của CPU
Khe cắm cho:
- Modun nhớ
- Modun pin
- Modun đồng hồ

Jắc cắm mô đun mở rộng

Lỗ để gắn lên giá đỡ

Cổng truyền thông

Các đầu nối có thể tháo
rời khi cần

Chốt kẹp để lắp CPU lên ray DIN

Trang 16


Bài thi cuối khóa

GVHD:

2.2.2Cấu trúc bộ nhớ :
a.Phân chia bộ nhớ :
Bộ nhớ của S7 – 200 được chia thành 4 vùng với một tụ có nhiệm vụ duy trì dữ
liệu trong một khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn. Bộ nhớ của S7 – 200 có tính
năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần bit nhớ đặc biệt được kí
hiệu SM (Special Memory) chỉ có thể truy nhập để đọc.
Vùng chương trình: là miền nhớ được sử dụng để lưu các lệnh chương trình.
Vùng này thuộc kiểu non-volatile đọc/ghi được.
Vùng tham số: là miền lưu giữ các tham số như: từ khóa, địa chỉ trạm … cũng
như vùng chương trình, vùng tham số thuộc kiểu non-volatile đọc/ghi được.
Vùng dữ liệu: dùng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm các kết quả các
phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ đệm truyền thơng … một
phần của vùng nhớ này thuộc kiểu non-volatile.
Vùng đối tượng: Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao và các cổng vào/ra tương tự
được đặt trong vùng nhớ cuối cùng. Vùng này không thuộc kiểu non-volatile nhưng
đọc/ghi được.

Chương trình
Tụ

Chương trình

Chương trình

Tham số

Tham số

Tham số

Dữ liệu

Dữ liệu

Dữ liệu

Vùng đối tượng

b.Vùng dữ liệu :

Trang 17


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Vùng dữ liệu là một vùng nhớ động. Nó có thể được truy nhập theo từng bit,
từng byte, từng từ đơn hoặc từng từ kép và được sử dụng làm miền lưu trữ dữ
liệu cho các thuật tốn các hàm truyền thơng, lập bảng các hàm dịch chuyển,
xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ …
Vùng dữ liệu lại được chia thành các miền nhớ nhỏ với các công dụng khác
nhau. Chúng được ký hiệu bằng các chữ cái đầu của tên tiếng Anh, đặc trưng
cho từng công dụng của chúng như sau:
V - Variable memory.
I - Input image regigter.
O - Output image regigter.

M - Internal memory bits.
SM - Speacial memory bits.
Tất cả các miền này đều có thể truy nhập được theo từng bit, từng byte, từng
từ đơn (word-2byte) hoặc từ kép (2 word).

Mô tả vùng dữ liệu của CPU 224
Miền V (đọc/ghi)
cổng vào I
(đọc/ghi)

V0

V4095

I0.x (x=0÷7)

I7.x (x=0÷7)

Vùng nhớ nội M

M0.x (x=0÷7)

M31.x (x=0÷7)
(đọc/ghi)

Vùng nhớ đặc biệt

SM0.x (x=0÷7)

SM29.x (x=0÷7)

SM (chỉ đọc)

Q0.x (x=0÷7)

Q7.x
cổng ra Q (x=0÷7)

SM30.x (x=0÷7)

SM85.x (x=0÷7)

Địa chỉ truy nhập được qui ước theo công thức:

Trang 18

Vùng đệm

Vùng đệm

Vùng nhớ đặc
biệt (đọc/ghi)


Bài thi cuối khóa

GVHD:

- Truy nhập theo bit: Tên miền (+) địa chỉ byte (+)•(+) chỉ số bit. Ví dụ
V150.4 chỉ bit 4 của byte 150 thuộc miền V.

- Truy nhập theo byte: Tên miền (+) B (+) địa chỉ của byte trong miền. Ví
dụ VB150 chỉ 150 thuộc miền V.
- Truy nhập theo từ: Tên miền (+) W (+) địa chỉ byte cao của từ trong miền. Ví
dụ VW150 chỉ từ đơn gồm 2 byte150 và 151 thuộc miền V, trong đó byte 150
có vai trị byte cao trong từ.

15 14 13 12 11 10 9 8 7
VB150 (byte cao)

6

5

4

3

2

1

0

VB151 (byte thấp)

- Truy nhập theo từ kép: Tên miền (+) D (+) địa chỉ byte cao của từ trong

miền. Ví dụ VD150 chỉ từ kép gồm 4 byte150, 151, 152 và 153 thuộc miền V,
trong đó byte 150 có vai trò byte cao và byte 153 là thấp trong từ kép.

Bit: 63
VD150

32 31

16 15

87

0

Tất cả VB150
VB151
VB152
VB153
các
byte
thuộc vùng dữ liệu đều có thể truy nhập được bằng con trỏ. Con trỏ được định nghĩa
trong miền V hoặc các thanh ghi AC1, AC2 và AC3. Mỗi con trỏ địa chỉ chỉ gồm 4 byte
(từ kép).
- c.Truy nhập theo từ kép: Tên miền (+) D (+) địa chỉ byte cao của từ trong

miền. Ví dụ VD150 chỉ từ kép gồm 4 byte150, 151, 152 và 153 thuộc miền V,
trong đó byte 150 có vai trị byte cao và byte 153 là thấp trong từ kép.
Bit: 63
VD150

32 31

VB150

16 15
VB151

87
VB152

0
VB153

Tất cả các byte thuộc vùng dữ liệu đều có thể truy nhập được bằng con trỏ.
Con trỏ được định nghĩa trong miền V hoặc các thanh ghi AC1, AC2 và AC3. Mỗi con
trỏ địa chỉ chỉ gồm 4 byte (từ kép).
c.Vùng đối tượng :

Trang 19


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Vùng đối tượng được sử dụng để lưu giữ dữ liệu cho các đối tượng lập trình
như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm, hay Timer. Dữ liệu kiểu đối tượng
bao gồm của thanh ghi của Timer, bộ đếm, bộ đếm tốc độ cao, bộ đệm vào/ra tương tự
và các thanh ghi Accumulator (AC).
Kiểu được đối tượng bị hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu đối tượng chỉ
được ghi theo mục đích cần sử dụng của đối tượng đó.

Vùng nhớ đối tượng được phân chia như sau:

CPU224
Timer (đọc/ghi)

T0

T127

T0

T127

Bộ đếm (đọc/ghi)

C0

C27

C0

C127

Bộ đệm cổng vào

AW0

AW30

tương tự (chỉ đọc)
Bộ đệm cổng ra
tương tự (chỉ ghi)

Thanh ghi Accumulator
(đọc/ghi)

AQW0

AQW30

AC0 (khơng có khả năng làm con trỏ)
AC1
AC2
AC3

Trang 20


Bài thi cuối khóa

GVHD:

HSC0
HSC1 (chỉ có trong CPU 224)
HSC2 (chỉ có trong CPU 224)

Bộ đếm tốc độ cao
(đọc/ghi)

HSC0
HSC1 (chỉ có trong CPU 224)
HSC2 (chỉ có trong CPU 224)

d. Mở rộng ngõ vào/ra:
Có thể mở rộng ngõ vào/ra của PLC bằng cách ghép nối thêm vào nó các
modul mở rộng về phía bên phải của CPU (CPU 224 nhiều nhất 7 modul), làm thành
một móc xích, bao gồm các modul có cùng kiểu.
Sau đây là một ví dụ về cách đặt địa chỉ cho các modul mở rộng trên CPU 224 :
MODUL 2
MODUL 0

MODUL 1

(4 vào/4 ra)

I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1

MODUL 4
MODUL 3

(8 vào)

(3vào
analog /1ra (8 ra)
analog)

(3
vào
analog /1ra
analog)

I2.0

I3.0

AIW0

Q3.0

AIW8

I2.1

I3.1

AIW2

Q3.1

AIW10

I0.2 Q0.2 I2.2
I0.3 Q0.3 I2.3
I0.4 Q0.4

I3.2

AIW4

Q3.2

AIW12

I0.5 Q0.5

Q2.0

I3.5

Q3.5

I0.6 Q0.6

Q2.1

I3.6

Q3.6

I0.7 Q0.7

Q2.2

I3.7

Q3.7

I1.1 Q1.0

Q2.3

CPU224

I3.3
I3.4

I1.2 Q1.1
I1.3
I1.4
I1.5
2.2.3Thực hiện chương trình:

Trang 21

Q3.3
AQW0

Q3.4

AQW4


Bài thi cuối khóa

GVHD:

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vịng lặp được gọi là
một vịng qt (scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các
cổng vào vùng đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vịng
qt, chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc bằng lệnh (MEND).
Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thơng nội bộ và kiểm tra lỗi.
Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các

cổng ra.

4. Chuyển dữ liệu từ bộ
đệm ảo ra ngoại vi

1. Nhập dữ liệu từ ngoại
vi vào bộ đệm ảo

3. Truyeàn thông và
tự kiểm tra lỗi

2. Thực hiện chương trình

Chương trình thực hiện theo vòng quét (scan) trong S7 – 200.
Như vậy, tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không
làm việc 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 lý. Khi gặp
lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi cơng việc khác, ngay cả chương
trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra.
Nếu sử dụng các chế độ xử lý ngắt, chương trình con tương ứng với từng tín
hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương trình xử
lý ngắt chỉ được thực hiện trong vịng qt khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy
ra ở bất cứ điểm nào trong vịng qt.
2.2.4. Cấu trúc chương trình của S7 – 200:
Có thể lập trình cho S7 – 200 bằng cách sử dụng một trong những phần mềm
sau đây:
- STEP 7 – Micro/DOS
- STEP 7 – Micro/WIN
Những phần mềm này đều có thể cài đặt được trên các máy lập trình họ
PG7xx và các máy tính cá nhân (PC).

Các chương trình cho S7 – 200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính
(main program) và sau đó đến các chương trình con và các chương trình xử lý
ngắt được chỉ ra sau đây:
- Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc chương trình
(MEND)

Trang 22


Bài thi cuối khóa

GVHD:

- Chương trình con là một bộ phận của chương trình. Các chương trình con
phải được viết sau lệnh kết thúc chương trình chính, đó là lệnh MEND.
- Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phận của chương trình. Nếu cần sử
dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình chính
MEND.
Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình
chính. Sau đó đến các chương trình xử lý ngắt. Bằng cách viết như vậy, cấu trúc
chương trình được rõ ràng và thuận tiện hơn trong việc đọc chương trình sau
này. Có thể tự do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt đằng
sau chương trình chính.

Main Program

MEND

Thực hiện trong một vịng
qt.

SBR 0

RET

Chương trình con thứ nhất

Thực hiện khi chương trình
chính gọi.

SBR n

RET

Chương trình con thứ n+1

INT 0 Chương trình xử lý ngắt thứ nhất

RET
INT n Chương trình xử lý ngắt thứ n+1

RET

Trang 23

Thực hiện khi có tín hiệu báo
ngắt.


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Cấu trúc chương trình của S7 – 200

CHƯƠNG 3

NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
3.1 NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA S7 – 200
4.1.1 Phương pháp lập trình:
S7 – 200 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình.
Chương trình bao gồm một dãy các lệnh. S7 – 200 thực hiện chương trình bắt đầu từ
lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lệnh cuối trong một vòng. Một vòng như vậy được
gọi là vòng quét.
Một vòng (scan cycle) quét được bắt đầu bằng việc đọc trạng thái của đầu
vào, và sau đó thực hiện chương trình. Scan cycle kết thúc bằng việc thay đổi trạng thái
đầu ra. Trước khi bắt đầu một vòng quét tiếp theo S7 – 200 thực thi các nhiệm vụ bên
trong và nhiệm vụ truyền thơng. Chu trình thực hiện chương trình là chu trình lặp.
Cách lập trình cho S7 – 200 nói riêng và cho các PLC của Siemens nói chung
dựa trên hai phương pháp lập trình cơ bản: Phương pháp hình thang (Ladder Logic viết
tắt là LAD) và phương pháp liệt kê lệnh (Statement List viết tắt là STL).

Trang 24


Bài thi cuối khóa

GVHD:

Nếu chương trình được viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình sẽ tự tạo ra một

chương trình theo kiểu STL tương ứng. Nhưng ngược lại khơng phải mọi chương trình
được viết theo kiểu STL cũng có thể chuyển được sang LAD.
Định nghĩa về LAD:
LAD là một ngơn ngữ lập trình bằng đồ họa. Những thành phần cơ bản
dừng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơle. Trong
chương trình LAD các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic như sau:
Tiếp điểm:
Là biểu tượng (symbol) mô tả các tiếp điểm của rơle. Các tiếp điểm đó có
thể là thường mở (┤├) hoặc thường đóng (┤/├).
Cuộn dây (coil):
Là biểu tượng (─( )) mô tả các rơle được mắc theo chiều dịng điện cung
cấp cho rơle.
Hộp (box):
Là biểu tượng mơ tả các hàm khác nhau nó làm việc khi có dịng điện chạy
đến hộp. Những dạng hàm thường được biểu diễn bằng hộp là các bộ định thời gian
(Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải được mắc
đúng chiều dòng điện.
Mạng LAD:
Là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ đường nguồn bên
trái sang đường nguồn bên phải. Đường nguồn bên trái là dây nóng, đường nguồn bên
phải là dây trung hòa hay là đường trở về nguồn cung cấp (đường nguồn bên phải
thường không được thể hiện khi dùng chương trình tiện dụng STEP7-Micro/DOS hoặc
STEP7-Micro/WIN). Dịng điện chạy từ bên trái qua các tiếp điểm đến các cuộn dây
hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
a.Các toán hạng giới hạn cho phép của CPU 224:
Giới hạn cho phép của toán hạng
của CPU 224

e

V
I

(0.0 đến 31.7)

SM

(0.0 đến 85.7)

T

(0 đến 7.7)

C

Trang 25

(0.0 đến 7.7)

M

(địa chỉ byte, chỉ số bit)

(0.0 đến 7.7)

Q

Truy nhập theo bit

(0.0 đến 4095.7)

(0.0 đến 7.7)