Giáo trình PLC nâng cao (Ngành: Điện công nghiệp) - CĐ Công nghiệp Hải Phòng

UBND THÀNH PHỐ HẢI PHỊNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP HẢI PHỊNG

GIÁO TRÌNH
Mơn học/ Mơ đun: PLC nâng cao
NGHỀ:ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG

Hải Phòng, 2019

1


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dẫn dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI GIỚI THIỆU
2


Đất nước ta đang trong thời kỳ Cơng nghiệp hố, hiện đại hoá để từng bước
bắt kịp sự phát triển của các nước trong khu vực cũng như các nước trên thế giới
về mọi mặt kinh tế, văn hoá và xã hội. Trong đó, Cơng nghiệp đóng vai trị quan
trọng trong việc phát triển của đất nước. Trong các nhà máy xí nghiệp hiện nay,
u cầu về tự động hố đang được chú trọng và phát triển. Tự động hoá giúp cho
việc xử lý kết quả tự động và chính xác hơn. Tự động hoá giúp cho việc vận hành
sửa chữa dễ dàng hơn, hiệu suất công việc cao hơn.
Trong các ngành Công nghiệp PLC đã được sử dụng rộng rãi với độ bền và

tính ổn định cao. Hiện nay, rất nhiều trường Đại học, Cao đẳng đã đưa PLC vào
giảng dạy.
Module PLC nâng cao là module cơ sở quan trọng đối với sinh viên nghề
Điện nói chung và sinh viên nghề điện Cơng nghiệp nói riêng. Để tiếp tục nghiên
cứu chun sâu về lĩnh vực tự động hóa thì sinh viên cần nắm vững kiến thức cũng
như kỹ năng của module PLC nâng cao.
Giáo trình này tác giả trình bày các kiến thức cơ bản trong điều khiển lập
trình, cách sử dụng phần mềm SIMATIC MANAGER, cấu trúc cách khai báo,
nguyên lý làm việc của các lệnh cơ bản trong PLC S7-300. Đặc biệt trong giáo
trình này các tập lệnh và ứng dụng của các tập lệnh trong các cơng nghệ cụ thể
được biên soạn theo hướng tích hợp.
Hải Phịng, ngày tháng năm 2019
Tổ bộ mơn

MỤC LỤC
3


ĐỀ MỤC
TRANG
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN .................................................................................. 1
LỜI GIỚI THIỆU.................................................................................................. 2
BÀI 1 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ PHẦN MỀMLẬP TRÌNH SIMATIC
MANAGER......................................................................................................... 10
1. GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 .................................................................... 10
1.1. Các module trong hệ PLC S7-300 ........................................................... 10
1.2. Giới thiệu về các module CPU ................................................................ 10
1.3. Module vào/ ra tín hiệu tương tự/ số SM ................................................. 11
1.4. Module chức năng FM ............................................................................. 12
1.5. Module truyền thông CP-300................................................................... 12

1.6. Module nguồn PS-300 ............................................................................. 13
1.7. Module ghép nối IM ................................................................................ 13
2. CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP 7 SIMATIC MANAGER .... 13
2.1. Cách tạo một Project ................................................................................ 14
2.2. Khai báo và mở một Project .................................................................... 14
2.3. Xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC................................................... 18
2.4. Đặt tham số quy định chế độ làm việc cho Module................................. 21
2.5. Soạn thảo chương trình cho các khối logic .............................................. 22
2.6. Sử dụng tên hình thức. ............................................................................. 24
3. MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PLCSIM ............................................. 26
3.1. Khởi động phần mềm PLCSIM ............................................................... 26
3.2. Truy nhập các module . ............................................................................ 27
3.3. Tiến hành download chương trình xuống CPU. ...................................... 27
3.4. Tiến hành mô phỏng . .............................................................................. 28
4. BÀI TẬP ỨNG DỤNG ............................................................................... 30
BÀI 2KẾT NỐI PHẦN CỨNG CHO PLC S7 - 300 .......................................... 32
1. CÁCH LẮP ĐẶT MỘT TRẠM CỦA PLC S7-300.................................. 32
1.1. Nguyên tắc lắp đặt các module. ............................................................... 32
1.2. Nguyên tắc nối dây từ nguồn đến CPU. .................................................. 32
2. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CÁC MODULE VÀO/RA SỐ. ......................................... 33
2.1. Module vào số SM321. ............................................................................ 33
2.2. Module ra số SM322. ............................................................................... 34
3. KẾT NỐI PLC S7 -300 VÀ MÁY TÍNH ....................................................... 35
3.1. Quy định địa chỉ MPI cho Module CPU. ................................................ 35
4


3.2. Đổ chương trình xuống CPU. .................................................................. 37
3.3. Giám sát việc thực hiện chương trình. ..................................................... 37
3.4. Giám sát module CPU.............................................................................. 38

3.5. Quan sát nội dung ô nhớ. ......................................................................... 40
BÀI 3 ................................................................................................................... 42
SỬ DỤNG LỆNH TIMER VÀ COUNTER ....................................................... 42
1. SỬ DỤNG CÁC LỆNH TIMER ................................................................ 42
1.1. Nguyên tắc hoạt động. ............................................................................. 42
1.2. Các loại Timer của S7-300. ..................................................................... 43
1.3. Timer S_PULSE . .................................................................................... 44
1.4. Timer S_PEXT. ........................................................................................ 46
1.5. Timer S_ODT. ......................................................................................... 47
1.6. Timer S_ODTS. ....................................................................................... 49
1.7. Timer S_OFFDT. ..................................................................................... 51
3. SỬ DỤNG LỆNH CONTER .......................................................................... 63
3.1. Giới thiệu về Counter ............................................................................... 63
3.2. Bộ đếm lên (S_CU) .................................................................................. 63
3.3. Bộ đếm xuống (S_CD). ........................................................................... 64
3.4. Bộ đếm lên/xuống (S_CUD). ................................................................... 65
3.5. Bài tập ứng dụng ...................................................................................... 65
BÀI 4 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRẠM PHÂN LOẠI SẢN PHẨM KIM LOẠI
VÀ KHÔNG PHẢI KIM LOẠI .......................................................................... 72
1. CẤU TẠO CỦA TRẠM ............................................................................. 72
1.1. Hệ thống băng tải .................................................................................... 72
1.2. Các loại cảm biến ..................................................................................... 72
1.3. Các thiết bị khí nén .................................................................................. 74
2. U CẦU CƠNG NGHỆ .......................................................................... 74
3. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .............................................................. 75
3.1. Bảng địa chỉ vào/ra .................................................................................. 75
3.2. Chương trình điều khiển .......................................................................... 76
4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA .................... 83
4.1. Sơ đồ chuyển đổi nguồn 220VAC/24VDC ............................................. 83
4.2. Sơ đồ kết nối PLC .................................................................................... 84

4.3. Mạch điều khiển động cơ ......................................................................... 85
4.4. Mạch điều khiển khí nén .......................................................................... 86
5


5. BÀI TẬP ỨNG DỤNG ............................................................................... 87
BÀI 5 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRẠM PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO
CHIỀU CAO ....................................................................................................... 89
1. CẤU TẠO CỦA TRẠM ............................................................................. 89
2. YÊU CẦU CÔNG NGHỆ .......................................................................... 89
3. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .............................................................. 90
3.1. Bảng địa chỉ vào/ra .................................................................................. 90
3.2. Chương trình điều khiển .......................................................................... 90
4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA ........................ 94
4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ................................................................. 94
4.2. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ ............................................................... 94
5. BÀI TẬP ỨNG DỤNG ............................................................................... 95
BÀI 6. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRẠM XUẤT VÀ .................................... 96
LƯU TRỮ TỰ ĐỘNG (ASRS) .......................................................................... 96
1. CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG ASRS ......................................................... 96
1.1. Cấu tạo chung........................................................................................... 96
1.2. Cơ cấu truyền động .................................................................................. 96
1.3. Các loại cảm biến ..................................................................................... 97
2. YÊU CẦU CƠNG NGHỆ .......................................................................... 98
3. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .............................................................. 99
3.1. Bảng địa chỉ vào/ra .................................................................................. 99
3.2. Chương trình điều khiển ........................................................................ 100
4. SƠ ĐỒ KẾT NỐI CỦA PLC VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA .................. 100
4.1. Sơ đồ kết nối PLC với thiết bị ............................................................... 100
4.2. Sơ đồ điều khiển động cơ....................................................................... 101

BÀI 7. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN............................................ 103
1. CÁC KHỐI LỆNH SỬ DỤNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH .................. 103
2 . YÊU CẦU CÔNG NGHỆ. ...................................................................... 104
2.1. Khối A/B gồm có bơm, van vào và van ra. ........................................... 104
2.2. Khối bồn trộn. ........................................................................................ 105
2.3. Van xả. ................................................................................................... 105
2.4. Phân tích bài tốn. .................................................................................. 106
3. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ............................................................ 107
3.1. Bảng địa chỉ vào/ra ................................................................................ 107
3.2. Chương trình điều khiển ........................................................................ 109
6


BÀI 8. SỬ DỤNG MODULE ANALOG VÀ .................................................. 126
ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC ...................................................... 126
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MODULE ANALOG. .................................. 126
1.1. Khái niệm module analog ...................................................................... 126
1.2. Analog input module .............................................................................. 126
1.3. Analog output module ............................................................................ 126
1.4. Nguyên lý chung của các bộ cảm biến trong công nghiệp .................... 126
1.5. Đặc điểm của module SM331 (AI2x12Bit) ........................................... 127
1.6. Đặc điểm của module ra analog SM332 (AO2x12Bit).......................... 129
2. SỬ DỤNG HÀM THƯ VIỆN FC 105 VÀ FC 106.................................. 131
2.1. Hàm căn chỉnh tín hiệu đầu vào FC105 . .............................................. 131
2.2. Hàm căn chỉnh tín hiệu đầu ra FC106 “UNSCALE” ............................ 133
3. ỨNG DỤNG MODHLE ANALOG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC .......... 135
3.1. u cầu cơng nghệ ................................................................................. 135
3.2. Tính toán mức nước từ cảm biến. .......................................................... 136
3.3. Điều khiển van. ...................................................................................... 137
3.4. Viết chương trình trong phần mềm Step7. ............................................. 137

4. BÀI TẬP ................................................................................................... 140
BÀI 9. SỬ DỤNG MODULE PID VÀ ỨNG DỤNG ...................................... 141
PID ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC ..................................................................... 141
1. SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID........................................................... 141
1.1. Khối tổ chức của bộ điều khiển PID ...................................................... 141
1. 2. Module mềm FB41 “CONT_C” . ......................................................... 142
1.3. Sử dụng khối FB41 “CONT_C” trong phần mềm Step7....................... 147
2. SỬ DỤNG BỘ PID “CONT_C” ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC ............... 151
2.1. Yêu cầu công nghệ ................................................................................. 151
2.2. Xây dựng phần cứng trên phần mềm Step7 ........................................... 152
2.3. Xây dựng chương trình phần mềm. ....................................................... 152
2.4. Khai báo các địa chỉ vào/ra .................................................................... 153
2.5. Viết chương trình ................................................................................... 153
3. BÀI TẬP ỨNG DỤNG ................................................................................. 154
BÀI 10. SỬ DỤNG CÁC HÀM THỜI GIAN THỰC VÀ ỨNG DỤNG ĐIỀU
KHIỂN BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG .................................................................... 155
1. CÁC HÀM THỜI GIAN THỰC .............................................................. 155
7


2. ỨNG DỤNG THỜI GIAN THỰC ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BƠM TỰ
ĐỘNG ........................................................................................................... 157
2.1. Yêu cầu công nghệ điều khiển hệ thống bơm nước tự động ................. 157
2.2. Xây dựng phần cứng trên phần mềm Step7 ........................................... 158
2.3. Viết chương trình điều khiển: ................................................................ 158
Tài liệu cần tham khảo ...................................................................................... 161

8

GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN
Tên mơ đun: PLC Nâng cao
Mã số mơ đun: 28
Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun/mơn học:
- Vị trí: Trước khi học mơ đun này cần hồn thành các mơ đun cơ sở, đặc biệt
các mô đun : Tin học cơ bản ; Trang bị điện, Kỹ thuật cảm biến, truyền động điện
và PLC cơ bản.
- Tính chất: Là mơ đun đào tạo nghề bắt buộc
Mục tiêu mơ đun/mơn học:
- Kiến thức:
+Trình bày được cấu trúc, nguyên lý làm việc, cách khai báo các câu lệnh cơ
bản cho PLC S7-300
+ Có khả năng tự nghiên cứu để sử dụng các loại PLC của các hãng khác.
- Kỹ năng:
+ Viết được các chương trình ứng dụng cho PLC theo yêu cầu thực tế.
+ Sử dụng được các loại PLC của hãng SIEMENS.
+ Vận hành được một hệ thống điều khiển dùng PLC có sẵn.
+ Lắp đặt được các hệ thống điều khiển dùng PLC.
- Năng lực tự chủ:
+Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an
toàn, tiết kiệm.
Nội dung của mô đun:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
Bài 1. Giới thiệu về PLC S7-300 và phần mềm lập trình SIMATIC
MANAGER.
Bài 2. Kết nối phần cứng cho PLC S7-300
Bài 3: Sử dụng bộ TIMER và COUNTER.
Bài 4. Đấu lắp, lập trình điều khiển phân loại phôi sản phẩm kim loại và không
phải kim loại
Bài 5. Đấu lắp, lập trình điều khiển phân loại sản phẩm theo chiều cao

Bài 6 Đấu lắp, lập trình điều khiển trạm ASRS
Bài 7. Lập trình điều khiển máy trộn
Bài 8. Sử dụng module Analog và ứng dụng điều khiển mức nước
Bài 9. Sử dụng module PID và ứng dụng điều khiển ổn định mức nước
Bài 10. Sử dụng các hàm thời gian thực và ứng dụng hệ thống bơm nước tự
động

9


BÀI 1
GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ PHẦN MỀM
LẬP TRÌNH SIMATIC MANAGER
MÃ BÀI: PLCNC1
Giới thiệu:
Sự phát triển kỹ thuật điều khiển tự động hiện đại và công nghệ điều logic
khả trình dựa trên cơ sở phát triển của tin học mà cụ thể là sự phát triển của kỹ
thuật máy tính. Kỹ thuật điều khiển logic khả trình PLC (Programmabble Logic
Control) được phát triển từ những năm 1968 – 1970. Ngày nay các thiết bị PLC đã
phát triển mạnh mẽ và có mức độ phổ cập cao. Là loại thiết bị cho phép điều khiển
linh hoạt các thuật toán điều khiến số thơng qua một ngơn ngữ lập trình, thay cho
việc phải thể hiện mạch tốn đó trên mạch số. Như vậy với chương trình điều
khiển , PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ
trao đổi thông tin với các thiết khác.
Mục tiêu của bài:
- Trình bày được cấu trúc và nhiệm vụ các khối chức năng của PLC.
- Sử dụng được phần mềm SIMATIC MANAGER
- Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận trong công viêc
Nội dung bài:
1. GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300

Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC) là loại thiết bị thực hiện linh hoạt các
thuật toán điều khiển số thơng qua một ngơn ngữ lập trình. PLC là một bộ điều
khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật tốn và đặc biệt dễ trao đổi thơng tin với môi
trường xung quanh (với PLC khác hoặc với máy tính).
1.1. Các module trong hệ PLC S7-300
- Module CPU: Bộ xử lý trung tâm.
- Module SM: module xuất/nhập tín hiệu tương tự/số.
- Module chức năng FM.
- Module truyền thông CP.
- Module nguồn PS-300.
- Module ghép nối IM.
1.2. Giới thiệu về các module CPU
Các module CPU của PLC S7-300 khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc
độ xử lý lệnh, bộ nhớ khác nhau...Tuy nhiên về cơ bản có các loại sau:
- Loại thường: Gồm CPU 312, 313, 314, 315, 316.

Hình 1- 1 CPU loại thường

10


+ Loại này có Work memory từ (12  128)KB tùy loại, kết nối MPI. CPU
312 và 313 ghép được với 8 module, các loại còn lại ghép được với 32 module.
Loại module này khơng tích hợp sẵn các cổng vào/ra.
- Loại Compact: Gồm CPU 312C, 313C. Có tích hợp sẵn cổng vào/ra, đầu ra
xung, kênh đếm và đo encoder và kết nối MPI.

Hình 1- 2 CPU loại Compact

- Loại IFM: Gồm CPU 312IFM, 314IFM có kết nối MPI, tích hợp sẵn cổng vào/ra,

ghép nối được 8 hoặc 31 module mở rộng. Cũng tương tự như loại compact.

Hình 1- 3 CPU 314 IFM

- Loại có tích hợp DP: Gồm CPU315-2DP, 316-2DP, 317-2DP, 318-2DP, có kết
nối MPI+DP, truyền thơng S7, có thể gửi/nhận data trực tiếp.

Hình 1- 4 CPU loại DP

- Ngồi ra cịn một số loại CPU kết hợp một trong nhưng loại trên:, 313C-2DP,
313C-2PtP, 314C-2DP, 315F-2DP, 317-2PN/DP,…

Hình 1- 5 Các loại CPU khác

1.3. Module vào/ ra tín hiệu tương tự/ số SM
- Module vào số: SM321 (có 4,8,16,32 đầu nối, có thể lựa chọn tùy ý)
- Module ra số: SM322 (có 4,8,16,32 đầu nối, có thể lựa chọn tùy ý)
11


- Module vào/ra số: SM323,SM327 (có 8,16 đầu nối, có thể lựa chọn tùy ý)
- Module vào tương tự: SM331 (có 2,4,8 đầu nối, và có 12-14 bit với tín hiệu dịng
hoặc áp có thể lựa chọn tùy ý)
- Module ra tương tự.: SM332 (có 2,4,8 đầu nối, và có 12-14 bit với tín hiệu dịng
hoặc áp có thể lựa chọn tùy ý)
- Module vào/ra tương tự: SM334,SM335 (có 4 đầu nối với 8/12/14 bit với tín
hiệu dịng hoặc áp có thể lựa chọn tùy ý)

Hình 1- 6 Các module vào/ra tín hiệu tương tự/số

1.4. Module chức năng FM
- Controller Modules: Các module chức năng điều khiển.
- M7 Application Modules: Các modules chức năng ứng dụng cho M7-300.
- CNC’s: Các module chức năng cho điều khiển số.
- Counter modules: Các module counter.
- Positioning Modules: Các module chức năng vị trí.

Hình 1- 7 Các module chức năng FM

1.5. Module truyền thông CP-300
- AS-Interface: Các module truyền thông kết nối giao diện AS-i của S7-300.
- Industrial Ethernet: Các module truyền thông cho Industrial Ethernet của S7-300.
- PROFIBUS: Các module dành cho Profibus của S7-300.
- Point –to- Point: Các module truyền thông PtP của S7-300.

12


Hình 1- 8 Các module truyền thơng CP

1.6. Module nguồn PS-300
- PS 307 10A: Điện áp cấp cho tải: 120/230 VAC:24VDC/10A.
- PS 307 2A: Điện áp cấp cho tải: 120/230 VAC:24VDC/2A..
- PS 307 5A: Điện áp cấp cho tải: 120/230 VAC:24VDC/5A..

Hình 1- 9 Các module nguồn PS

1.7. Module ghép nối IM
- IM 360 IM S: Nằm trong rack trung tâm, mở rộng tối đa 3 rack.
- IM 361 IM R: Thuộc rack mở rộng, nối với IM 360.

- IM 365 IM S-R: Module nối rack trung tâm với một rack mở rộng.

Hình 1- 10 Các module ghép nối IM

2. CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM STEP 7 SIMATIC MANAGER
Sau khi cài download và giải, vào file setup.exe để bắt đầu cài đặt và làm
theo hướng dẫn (cài đặt cũng tương tự như cài phần mềm Simatic S7-200)
Để làm việc với PLC S7-300, hãng SIEMENS đã cung cấp phần mềm STEP
7, cho phép người sử dụng cấu hình phần cứng và lập trình ứng dụng.
Sau khi cài đặt STEP 7 có các phần chính sau:
- SIMATIC manager : Cho phép quản lý toàn bộ dự án.
- HW Config : Cho phép cấu hình phần cứng trạm.
- LAD/STL/FDB: viết chương trình ứng dụng.
13


- S7-PLCSIM: Cho phép mơ phỏng.
- Ngồi ra cịn rất nhiều phần kèm theo khác.
Dưới đây ta sẽ từng bước làm việc với phần mềm Step7.
2.1. Cách tạo một Project
Khái niệm Project trong Simatic không đơn thuần chỉ là chương trình ứng
dụng mà bao gồm tất cả những gì liên quan đến thiết kế phần mềm ứng dụng để
điều khiển, giám sát một hay nhiều trạm PLC. Vì vậy, trong một Project bao gồm:
- Bảng cấu hình cứng về tất cả các Module của từng trạm PLC.
- Bảng tham số xác định chế độ làm việc cho từng Module của mỗi trạm PLC.
- Các logic block chứa chương trình ứng dụng của từng trạm PLC.
- Cấu hình ghép nối và truyền thơng giữa các trạm PLC.
- Các màn hình giao diện phục vụ việc giám sát toàn bộ mạng hoặc giám sát từng
tram PLC của mạng.
2.2. Khai báo và mở một Project

Có hai cách để khai báo một Project:
- Cách 1: Từ màn hình chính của Step7 ta chọn File  New hoặc kích chuột vào
biểu tượng “ New Project /Library”. Một hộp thoại sẽ xuất hiện như hình dưới. Gõ
tên Project và nhấn OK và như vậy đã khai báo xong một Project mới.
Cách mở này tạo ra một Project mới hoàn toàn rỗng, ta phải khai báo phần
cứng cũng như tạo các khối logic…

Hình 1- 11 Cách tạo 1 projec mới

- Cách 2: Cách tạo này sẽ tạo ra một Project mới có trạm S7-300 mặc định, cho
phép chọn CPU, chọn các Blocks và đặt tên cho Project mới đó ngay từ đầu. Đây

14


là cách tạo một Project nhanh. Thực hiện như sau: Vào File”New Project”
Wizard.

Hình 1- 12 Cách tạo 1 projec có trạm S7-300 mặc định

Nhấn Next để chọn loại CPU và địa chỉ MPI

Hình 1- 13 Chọn loại CPU

Nhấn Next để chọn khối lập trình và ngơn ngữ lập trình

Hình 1- 14 Chọn ngơn ngữ lập trình

15

Hình 1- 15 Đặt tên cho 1 project

Đặt tên cho Project đó và nhấn Finish để kết thúc q trình tạo một Project
mới đó.
Project mới tạo ra là một Project khơng rỗng mà đã chứa một trạm PLC, các
Block…có hình như bên dưới:

Hình 1- 16 Một projec đầy đủ

16


Ngồi ra, ta có thể chọn nơi sẽ cất giữ một Project trên ổ cứng. Mặc định, nơi cất
sẽ là thư mục đã được quy định khi cài Step7 là thư mục C:\Program
Files\Siemens\Step7\s7proj. Sau khi gõ tên Project mới ta kích vào Browse trong
phần Storage location (path) chọn nơi ta muốn cất giữ Project và nhấn

Hình 1- 17 Lưu trữ mặc đinh 1 project

Trong trường hợp muốn mở một Project đã có, ta chọn File  Open hoặc
kích chuột vào “Open Project /Library” từ cửa sổ chính của Step7 rồi chọn tên
Project muốn mở từ hộp thoại có dạng như hình dưới, cuối cùng ấn OK để kết
thúc.

Hình 1- 18 Mở một project đã có

17

2.3. Xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC.
Sau khi khi khai báo xong một Project mới, trên màn hình sẽ xuất hiện
Project đó nhưng ở dạng rỗng (chưa có gì trong Project ). Ở đây ta sử dụng cách 1
để cấu hình phần cứng cho 1 Project mới để xây dựng cấu hình một cách đầy đủ và
chính xác nhất.

Hình 1- 19 Project rỗng

Tiếp theo là xây dựng cấu hình cứng cho trạm PLC. Điều này khơng bắt
buộc,có thể khơng cần khai báo cấu hình cứng cho trạm mà đi ngay vào phần
chương trình ứng dụng. Tuy nhiên, để tránh xảy ra lỗi ta nên thực hiện bước này vì
khi có cấu hình trong Project, lúc bật nguồn PLC, hệ điều hành của S7-300 luôn
kiểm tra các Module hiện có trong trạm, so sánh với cấu hình mà ta xây dựng và
nếu phát hiện thấy sự không thống nhất sẽ phát ngay tín hiệu báo lỗi hoặc thiếu
Module chứ khơng cần phải đợi đến khi thực hiện chương trình ứng dụng.
Trước hết ta khai báo cấu hình cứng cho một trạm PLC với Simatic S7-300
bằng cách vào Insert  Station Simatic 300 Station:

Hình 1- 20 Khai báo 1 trạm S7 – 300

18


Trường hợp khơng muốn khai báo cấu hình cứng mà đi ngay vào chương
trình ứng dụng ta có thể chọn: InsertProgramS7 program.
Sau khi đã khai báo một trạm, thư mục Project chuyển sang dạng không
rỗng với thư mục con bên trong có tên mặc định là SIMATIC300(1). Ta có thể đổi
lại tên mặc định này. Thư mục SIMATIC300(1) chứa tệp thơng tin về cấu hình
phần cứng của trạm.

Hình 1- 21 Thư mục con được tạo ra

Để vào màn hình khai báo cấu hình cứng, ta nháy chuột tại biểu tượng
Hardware. Trong hộp thoại hiện ra ta khai báo thanh rack và các Module có trên
thanh rack đó. Hình dưới là bảng cấu hình cứng cho trạm PLC.

Hình 1- 22 Cấu hình cứng cho trạm S7

19


Hình 1- 23 Giao diện cấu hình cứng cho trạm PLC S7 – 300

Kéo Rack để cấu hình các trạm.

Hình 1- 24 Khai báo cấu hình của trạm

Lựa chọn Module trong hệ để hồn thành cấu hình phần cứng cho trạm PLC
S7-300.

Hình 1- 25 Cấu hình cứng của 1 trạm

20


Với bảng cấu hình cứng phần mềm Step7 cũng xác định luôn cho ta địa chỉ
từng Module theo quy tắc sau:
- Một trạm PLC được hiểu là một module CPU ghép nối cùng với các Module mở
rộng khác (Module DI, DO, AI, AO, CP, FM) trên những thanh rack. Một Module
CPU có khả năng quản lý được 4 thanh rack với tối đa 8 Module mở rộng trên mỗi

thanh.Mỗi một rack có 11 slot.
- Theo mặc định:
+ Slot 1 chứa Module nguồn.
+ Slot 2 chứa Module CPU.
+ Slot 3 chứa Module IM
+ Các Slot 4  11 chứa các Module tín hiệu/ chức năng..
2.4. Đặt tham số quy định chế độ làm việc cho Module
Step7 hỗ trợ việc đặt tham số quy định chế độ làm việc cho từng Module.
Chẳng hạn Step7 có thể hỗ trợ việc tích cực ngắt theo thời điểm cho Module CPU
để Module này phát một tín hiệu ngắt gọi khối OB10 một lần vàolúc 7 giờ, 7 phút,
7 giây ngày 07/07/2012. Để làm được điều này ta nháy kép vào chuột tại tên của
Module CPU ở Slot 2 rồi chọn ô Time-Of-Day Interrup, trên màn hình sẽ xuất
hiện hộp hội thoại như hình dưới. Điền thời điểm, tần suất phát tín hiệu ngắt rồi
đánh dấu tích cực chế độ ngắt vào các ơ tương ứng trong hộp thoại, cuối cùng nhấn
OK.

Hình 1- 26 Các tham số quy định chế độ làm việc cho module

Cũng trong hộp hội thoại ta thấy Module CPU313C-2DP chỉ cho phép sử
dụng OB10 trong số các Module OB10  OB17 với mức ưu tiên là 2 để chứa
chương trình xử lý tín hiệu ngắt theo thời điểm.
Các chế độ làm việc khác của Module CPU cũng được quy định nhờ Step7
như sửa đổi vòng quét (Scan time), xác định chế độ làm việc với dạng tín hiệu
điện áp với dải  10V cho Module AI, tích cực tín hiệu ngắt tự chẩn đoán cho

21


Module DI/DO, tích cực ngắt cứng theo sườn lên tại cổng vào I0.0 cho Module
DI...Cuối cùng nhấn Save để kết thúc.

Hình 1- 27 Lưu sự thay đổi tham số quy định chế độ làm việc cho module

2.5. Soạn thảo chương trình cho các khối logic
Sau khi khai báo cấu hình cứng cho một trạm PLC và quay cửa sổ chính của
Step7 ta sẽ thấy trong thư mục SIMATIC300(1), bây giờ có thêm các thư mục con
CPU313C-2DP, S7 Program(1), Sources và Blocks, tất cả các thư mục này đều có
thể đổi tên.
Tất cả các khối logic (OB, FC,FB, DB) chứa chương trình ứng dụng sẽ nằm
trong thư mục Blocks. Mặc định trong thư mục này đã có sẵn khối OB1.
Muốn soạn thảo chương trình cho khối OB1 ta nháy chuột tại biểu tượng
OB1 bên nửa cửa sổ bên phải. Đặt tên cho OB1 và chú thích đối với bảng Symbol
table.

Hình 1- 28 Đặt tên cho khối OB1 và chon ngôn ngữ lập trình

22


Trên màn hình sẽ xuất hiện cửa sổ của chế độ soạn thảo chương trình sau:

Hình 1- 29 Các chế độ soạn thảo chương trình

Chức năng chương trình soạn thảo của Step7 về cơ bản cũng giống như các
chương trình khác, tức là cũng có các phím nóng để gõ nhanh, có chế độ cắt và
dán, có chế độ kiểm tra lỗi cú pháp…
Phần mềm soạn thảo chương trình của Step7 có một thư viện khá phong phú
gồm những khối chương trình FC, FB, SFC và SFB đã được chuẩn hóa mà ta có
thể sử dụng. Muốn sử dụng một hàm cụ thể nào đó, trước hết ta phải xác định hàm
đó thuộc nhóm chức năng nào, sau đó đi tìm trong bảng danh mục bằng cách mở

thư mục nhóm chức năng đó. Ví dụ để sử dụng hàm tạo dữ liệu kiểu
Data_And_Time, trước hết ta mở thư mục Libraries, trong đó lại tiếp tục mở
stdlibs  iec sẽ thấy hàm ta cần là FC3 với tên hình thức DATA and TOD to DT

23


Hình 1- 30 Thư viện Step 7

2.6. Sử dụng tên hình thức.
Để chương trình dễ hiểu, dễ theo dõi, dễ bảo dưỡng và đặc biệt trở nên thân
thiện với người sử dụng hơn, Step7 đã cung cấp thêm khả năng sử dụng tên hình
thức trong lập trình thay vì các ký hiệu địa chỉ, chữ số khối FC, FB…khó nhớ. Các
tên hình thức của một địa chỉ hay một tên khối…phải được khai báo trước trong
bảng có tên là Symbols.

Hình 1- 31 Khối Block và symbol

24


Kích chuột vào thư mục mẹ của Blocks, ở đây là thư mục với tên mặc định
S7 Program(1), sau đó nháy chuột trái vào biểu tượng Symbols ta sẽ được màn
hình soạn thảo bảng các tên hình thức như sau:

Hình 1- 32 Bảng ký hiệu

Khi kết thúc thì ta phải nhấn Save để nó nhớ lại trạng thái lưu trữ của tên
hình thức trong khi lập trình.
Sau khi điền đầy đủ tên hình thức, địa chỉ ơ nhớ mà nó thay thế (phần lớn

kiểu dữ liệu sẽ được Step7 tự xác định căn cứ vào địa chỉ ô nhớ) và cất vào Project,
ta quay trở lại màn hình chính của Step7. Mở một khối chương trình, ví dụ OB1,
và chọn View  Display with  Symbolic Representation.
Chương trình chuyển sang biểu diễn với tên hình thức khi viết code dạng
LAD

Hình 1- 33 Chương trình dạng ngơn ngữ lập trình LAD

25