Tài liệu Chương 3: Nghiên cứu về PLC S7 - 200 pdf

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU VỀ PLC S7-200
I Tổng quát về PLC
2.1. 1. Giới thiệu PLC
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trình được (khả
trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập
trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các sự kiện này
được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ
như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật
ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ
liên tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu
ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.
Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối (bộ điều khiển bằng Relay)
người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Lập trình dể dàng, ngôn ngữ lập trình dể học .
- Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa.
- Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp .
- Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp .
- Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như: máy tính, nối mạng, các Modul mở
rộng.
- Giá cả cá thể cạnh tranh được.
Các thiết kế đầu tiên là nhằm thay thế cho các phần cứng Relay dây nối và các Logic thời
gian .Tuy nhiên, bên cạnh đó việc đòi hỏi tăng cường dung lượng nhớ và tính dể dàng cho PLC mà
vẫn bảo đảm tốc độ xử lý cũng như giá cả. Chính điều này đã gây ra sự quan tâm sâu sắc đến việc
sử dụng PLC trong công nghiệp. Các tập lệnh nhanh chóng đi từ các lệnh logic đơn giản đến các
lệnh đếm,định thời, thanh ghi dịch, sau đó là các chức năng làm toán trên các máy lớn. Sự phát
triển các máy tính dẫn đến các bộ PLC có dung lượng lớn, số lượng I / O nhiều hơn.
Trong PLC, phần cứng CPU và chương trình là đơn vị cơ bản cho quá trình điều khiển hoặc

xử lý hệ thống. Chức năng mà bộ điều khiển cần thực hiện sẽ được xác định bởi một chương trình .
Chương trình này được nạp sẵn vào bộ nhớ của PLC, PLC sẽ thực hiện việc điều khiển dựa vào
chương trình này. Như vậy nếu muốn thay đổi hay mở rộng chức năng của qui trình công nghệ, ta
chỉ cần thay đổi chương trình bên trong bộ nhớ của PLC . Việc thay đổi hay mở rộng chức năng sẽ
được thực hiện một cách dể dàng mà không cần một sự can thiệp vật lý nào so với các bộ dây nối
hay Relay .
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
2..1.2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động của PLC
Cấu trúc
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là:
Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ ngoài
EPROM ).
Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC .
Các Modul vào /ra.
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm môdul đơn vị lập trình bằng tay hay
bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa đựng chương trình
dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung . Nếu đơn vị lập trình là đơn vị xách tay, RAM thường là loại
CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới
truyền sang bộ nhớ PLC . Đối với các PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho
việc viết, đọc và kiểm tra chương trình . Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232,
RS422, RS458, …

2.1.3 . Nguyên lý hoạt động của PLC
 Đơn vị xử lý trung tâm
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình
được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình, sẽ đóng hay ngắt
các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các
hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
 Hệ thống bus
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu song
song:
- Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Modul khác nhau.
- Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu.
- Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển đồng bộ
các hoạt động trong PLC .
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các modul vào ra thông qua Data
Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte
một cách đồng thời hay song song.
Nếu môdul modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus,nó sẽ chuyển tất cả
trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8 đầu ra xuất hiện trên Address
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Bus, modul đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu
điều khiển vào theo dõi chu trình hoạt động của PLC .

Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong một thời gian hạn chế.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I /O.Bên cạch đó, CPU
được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1÷8 MHZ. Xung này quyết định tốc độ hoạt động của
PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ thống.
 Bộ nhớ
PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:
Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I /O.
Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay.
Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong bộ nhớ đều
được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ .
Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý. Bộ vi
xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với một địa chỉ mới, nội
dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đấu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc .
Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa
2000 đến 16000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều
được sử dụng .
RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất
kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất . Để tránh tình trạng này các
PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài
tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh
hướng hiện nay dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử dụng bình
thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội dung của EPROM không bị mất khi
mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu
người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên
PG (Programer) có sẵn chổ ghi và xóa EPROM.
Môi trường ghi dữ liệu thứ ba là đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập
trình.Đĩa cứng Hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình
lớn trong một thời gian dài .
Kích thước bộ nhớ:

- Các PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 đến 1000 dòng lệnh tùy vào công nghệ chế tạo .
- Các PLC loại lớn có kích thước từ 1K đến 16K, có khả năng chứa từ 2000 đến 16000 dòng
lệnh.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM.
 Các ngỏ vào ra I / O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối vào các modul (các đầu vào của PLC ) , các cơ
cấu chấp hành được nối với các modul ra (các đầu ra của PLC ) .
Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V, tín hiệu xử lý là 12/24VDC hoặc
100/240VAC.
Mỗi đơn vị I / O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I / O được
cung cấp bởi các đèn LED trên PLC, điều này làm cho việc kiểm tra hoạt động nhập xuất trở nên
dể dàng và đơn giản .
Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái đầu vào (ON,OFF) để thực hiện việc đóng hay ngắt
mạch ở đầu ra .
2. 3. Các hoạt động xử lý bên trong PLC
a.Xử lý chương trình
Khi một chương trình đã được nạp vào bộ nhớ của PLC, các lệnh sẽ được trong một vùng địa
chỉ riêng lẻ trong bộ nhớ .
PLC có bộ đếm địa chỉ ở bên trong vi xử lý, vì vậy chương trình ở bên trong bộ nhớ sẽ được
bộ vi xử lý thực hiện một cách tuần tự từng lệnh một, từ đầu cho đến cuối chương trình . Mỗi lần

thực hiện chương trình từ đầu đến cuối được gọi là một chu kỳ thực hiện. Thời gian thực hiện một
chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử lý của PLC và độ lớn của chương trình. Một chu kỳ thực hiện bao
gồm ba giai đoạn nối tiếp nhau:
 Đầu tiên, bộ xử lý đọc trạng thái của tất cả đầu vào. Phần chương trình phục vụ công việc
này có sẵn trong PLC và được gọi là hệ điều hành .
 Tiếp theo, bộ xử lý sẽ đọc và xử lý tuần tự lệnh một trong chương trình. Trong ghi đọc
và xử lý các lệnh, bộ vi xử lý sẽ đọc tín hiệu các đầu vào, thực hiện các phép toán logic
và kết quả sau đó sẽ xác định trạng thái của các đầu ra.
 Cuối cùng, bộ vi xử lý sẽ gán các trạng thái mới cho các đầu ra tại các modul đầu ra.
b. Xử lý xuất nhập
Gồm hai phương pháp khác nhau dùng cho việc xử lý I / O trong PLC :
 Cập nhật liên tục
Điều nay đòi hỏi CPU quét các lệnh ngỏ vào (mà chúng xuất hiện trong chương trình),
khoảng thời gian Relay được xây dựng bên trong để chắc chắn rằng chỉ có những tín hiệu hợp lý
mới được đọc vào trong bộ nhớ vi xử lý. Các lệnh ngỏ ra được lấy trực tiếp tới các thiết bị. Theo
hoạt động logic của chương trình, khi lệnh OUT được thực hiện thì các ngỏ ra cài lại vào đơn vị I /
O, vì thế nên chúng vẫn giữ được trạng thái cho tới khi lần cập nhật kế tiếp.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
 Chục ảnh quá trình xuất nhập
Hầu hết các PLC loại lơn có thể có vài trăm I / O, vì thế CPU chỉ có thể xử lý một lệnh ở
một thời điểm . Trong suốt quá trình thực thi, trạng thái mỗi ngõ nhập phải được xét đến riêng lẻ

nhằm dò tìm các tác động của nó trong chương trình. Do chúng ta yêu cầu relay 3ms cho mỗi ngõ
vào, nên tổng thời gian cho hệ thống lấy mẫu liên tục trở nên rất dài và tăng theo số ngõ vào.
Để làm tăng tốc độ thực thi chương trình, các ngõ I / O được cập nhật tới một vùng đặc biệt
trong chương trình. ở đây, vùng RAM đặc biệt này được dùng như một bộ đệm lưu trạng thái các
logic điều khiển và các đơn vị I / O. Mỗi ngõ vào ra đều có một địa chỉ I / O RAM này. Suốt quá
trình copy tất cả các trạng thái vào trong I / O RAM. Quá trình này xảy ra ở một chu kỳ chương
trình (từ Start đến End).
Thời gian cập nhật tất cả các ngõ vào ra phụ thuộc vào tổng số I /O được copy tiêu biểu là vài
ms. Thời gian thực thi chương trình phụ thuộc vào chiều dài chương trình điều khiển tương ứng
mỗi lệnh mất khoảng từ 1÷10 µs.
2.4 PLC SIMATIC S7-200 CPU 226
2.4.1 Cấu trúc phần cứng của CPU 226
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của Hãng SIEMNS (CHLB Đức) có cấu
trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng. Các modul này được sử dụng cho nhiều ứng dụng
lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7 -200 là khối vi xử lý CPU -226
- CPU-226 bao gồm 14 ngõ vào và 10 ngõ ra, có khả năng thêm 7 modul mở rộng.
- 2.048 từ đơn (4 Kbyte) thuộc miền nhớ đọc / ghi non-volatile để lưu chương trình (vùng nhớ có
giao diện với EEPROM).
- 2.048 từ đơn (4 Kbyte) thuộc kiểu đọc ghi để lưu dữ liệu, trong đó 512 từ đầu thuộc miền non
-volatile.
- Tổng số ngõ vào / ra cực đại là 64 ngõ vào và 64 ngõ 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 bít nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái và đặt chế độ làm việc.
- Các chế độ xử lý ngắt 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 2Khz và 7 Khz.
- 2 bộ phát xung nhanh cho dãy xung kiểu PTO hoặc kiểu PWM.
- 2 bộ điều chỉnh tương tự

- Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ kể từ khi PLC bị mất
nguồn cung cấp.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Các đèn báo trên S7 -200 CPU226
- SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng.
- RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương
trình được nạp vào trong máy.
-STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng chương trình và đang
thực hiện lại.
 Cổng vào ra
- Ix.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng vào báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Ix.x. Đèn này báo
hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị Logic của công tắc.
- Qx.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Qx.x. Đèn này báo
hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.
 Chế độ làm việc
PLC có 3 chế độ làm việc:
- RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình từng bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ RUN sang STOP
nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh STOP.
- STOP: Cưởng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP.
- TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ hoạt động cho PLC hoặc RUN hoặc STOP.
 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. Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu
PPI là 9600 baud. Tốc độ truyền cung cấp của PLC theo kiểu tự do là 300 ÷38.400 baud.
Để ghép nối S7 -200 với máy lập trình PG702 hoặc các loại máy lập trình thuộc họ PG7xx có
thể dùng một cáp nối thẳng MPI. Cáp đó đi kèm với máy lập trình.
Ghép nối S7 -200 với máy tính PC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC / PPI với bộ chuyển
đổi RS232 / RS485.
Chân Giải thích


===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
6
1
·····
····
123
45
9 8
7
6
1
2
3
4
5

6
7
8
9
Đất
24 VDC
Truyền và nhận dữ liệu
Không sử dụng
Đất
5 VDC (điện trở trong 100?)
24 VDC (120 mA tối đa)
Truyền và nhận dữ liệu
Không sử dụng
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
2.4.2 Cấu trúc bộ nhớ
Bộ nhớ S7 -200 được chia thành 4 vùng với 1 tụ có nhiệm vụ duy trì dữ liệu trong một
khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn. Bộ nhớ S7 -200 có tính năng động cao, đọc, ghi được
trong toàn vùng, loại trừ các bit nhớ đặc biệt SM (Special memory) chỉ có thể truy nhập để đo
EEPROM Miền nhớ ngoài
Chương trình Chương trình Chương trình
Tham số Tham số Tham số
Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu
Vùng đối tượng
♦ Vùng chương trình
Là nguồn nhờ được sử dụng để lưu giữ 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 giống như vùng chương trình,

thuộc kiểu non - volatile đọc / ghi được.
♦ Vùng dữ liệu
Là miền nhớ động được sử dụng để cất giữ các dữ liệu của chương trình. Nó có thể được
truy cập theo từng bít, từng byte, từng từ đơn (W-Word) hoặc theo từ kép (DW_ Double Word),
vùng dữ liệu được chia thành những miền nhớ nhỏ với các công dụng khác nhau. Chúng được
ký hiệu bằng chữ cái đầu theo từ tiếng Anh, đặc trưng cho công dụng riêng của chúng như sau:
V : Variable Memory.
I : Input image register.
O : Output image regiter.
M : Internal Memory bits.
SM: Special Memory bits.
Tất cả các miền này đều có thể truy nhập theo từng bít, từng byte, từng từ (word) hoặc từ
kép (double word).
♦ Vùng đối tượng
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
7
Tụ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Bao gồm các thanh ghi Timer, bộ đếm tốc độ cao, bộ đệm vào ra, thanh ghi AC. Vùng này
không thuộc kiểu Non -Volatile nhưng đọc / ghi được .
2.4.3 Mở rộng cổng vào ra
CPU226cho phép mở rộng nhiều nhất 7 Modul. Các modul mở rộng tương tự và có thể mở
rộng cổng vào của PLC bằng cách ghép nối thêm vào nó các modul mở rộng về phía bên phải của

CPU, làm thành một móc xích . Địa chỉ của các vị trí của các modul được xác định cùng kiểu. Ví
dụ như một modul cổng ra không thể gán địa chỉ của một modul cổng vào, cũng như một modul
tương tự không thể có địa chỉ như một modul số và ngược lại .
Các modul mở rộng số hay tương tự đều chiếm chổ trong bộ đệm, tương tự với số đầu vào
/ra của modul .
Sau đây là địa chỉ của một số modul mở rộng trên CPU214
CPU214
Modul 0
4vào/4a
Modul 1
8 vào
Modul 2
3vào/1a
Analog
Modul3
8 ra
Modul 4
3vào/1a
I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0.4
I0.5 Q0.5
I0.6 Q0.6
I0.7 Q0.7
I1.0 Q1.0
I1.1 Q1.1
I1.2
I1.3

I1.4
I1.5

I2.0
I2.1
I2.2
I2.3
Q2.0
Q2.1
Q2.2
Q2.3
I3.0
I3.1
I3.2
I3.3
I3.4
I3.5
I3.6
I3.7
AIW 0
AIW 2
AIW 4
AQW 0
Q3.0
Q3.1
Q3.2
Q3.3
Q3.4
Q3.5
Q3.6

Q3.7
AIW8
AIW12
AQW 4
2.4.4 Cấu trúc chương trình của S7 -200
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Có thể được lập trình cho PLC S7 -200 bằng cách sử dụng một trong các phần mềm:
Step 7 – Micro / Dos
Step 7 – Micro / Win
Những phần mềm này đều có thể cài đặt được trên các máy lập trình họ
PG 7xx và các máy tính cá nhân.
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.
Chương trình chính được kết thúc bằng lệnh kết thúc chương trình (MEND).
Chương trình con là một bộ phận của chương trình, các chương trình phải được viết sau lệnh
kết thúc chương trình đó là lệnh MEND.
Các chương trình xử lý ngắt cũng là một bộ phận của chương trình. Nếu cần sử dụng phải viết
sau lệnh kết thúc chương trình chính (MEND).
Các chương trình được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình chính, sau đó đến các
chương trình xử lý ngắt. Cũng có thể do trộn lẫn các chương trình con và chương trình xử lý ngắt ở
sau chương trình chính

2.5 Thực hiện chương trình của S7 -200
PLC thực hiện chương trình theo chu kỳ lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét (scan). Mỗi
vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc các dữ liệu từ các cổng vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo
là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện bằng lệnh
đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc MEND. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn
truyền thông nội bộ và kiểm lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của
bộ đệm ảo tới các cổng ra.
.



Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào / ra thông thường lệnh không làm việc trực tiếp cổng
vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ
đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn (1) và (4) do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào / ra ngay lập
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
9
4. Chuyển dữ liệu từ bộ
đệm ảora ngoại vi
3. Truyền thông và
tự kiểm tra lỗi
2.Thực hiện
chương trình
1. Nhập dữ liệu từ N
ngoại vi vào
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ

Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
tức hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh
này trực tiếp với cổng vào và ra.
Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình 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 vòng
quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét.
2. 6. Các toán hạng lập trình cơ bản
Có 6 phần tử lập trình cơ bản, mỗi phần tử có công dụng riêng. Để dễ dàng xác định thì mỗi
phần tử được gán cho mộ ký tự:
- I : Dùng để chỉ ngõ vào vật lý nối trực tiếp vào PLC.
- Q : Dùng để chỉ ngõ ra vật lý nối trực tiếp từ PLC.
- T : Dùng để xác định phần tử định thời có trong PLC.
- C : Dùng để xác định phần tử đếm có trong PLC.
M và S: Dùng như các cờ hoạt động như bên trong PLC.
Tất cả các phần tử (toán hạng) trên có hai trạng thái ON hoặc OFF (1 hoặc 0).
Cuộn dây có thể được dùng để điều khiển trực tiếp ngõ ra từ PLC (như phần tử Q) hoặc có thể
điều khiển bộ định thì, bộ đếm hoặc cờ (như phần tử M, S). Mỗi cuộc dây được gắn với các công
tắc. Các công tắc này có thể là thường mở hoặc thường đóng.
Các ngõ vào vật lý nối đến bộ điều khiển lập trình (phần tử I) không có cuộn dây để lập trình.
Các phần tử này chỉ có thể dùng ở dạng các công tắc mà thôi (loại thường đóng và thường mở).
2.7 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA PLC S7-200 CPU 226
2.7.1 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 tập lệnh. S7 -200 thực hiện chương trình bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết
thúc ở lập trình cuối trong một vòng quét (scan).
Một vòng quét (scan cyele) được bắt đầu bằng một việc đọc trạng thái của đầu vào, và sau đó
thực hiện chương trình. Vòng quét 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 thông. Chu
trình thực hiện chương trình là chu trình lặp.

Cách lập trình cho S7 -200 nói riêng và cho các PLC nói chung dựa trên hai phương pháp cơ
bản. Phương pháp hình thang (Ladder, viết tắt là LAD) và phương pháp liệt kê lệnh (Statement
list, viết tắt là STL).
Nếu có một chương trình viết dưới dạng LAD, thiết bị lập trình sẽ tự dộng tạo ra một chương
trình theo dạng STL tương ứng. Ngược lại không phải mọi chương trình viết dưới dạng STL đều
có thể chuyển sang được dạng LAD.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
 Phương pháp hình thang (LAD): LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ họa, những thành
phần cơ bản dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng rơ le.
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 rơ le
Tiếp điểm thường mở
Tiếp điểm thương đóng
♦ Cuộn dây (coil): Là biểu tượng ( ) mô tả rơ le được mắc theo chiều dòng điện cung
cấp cho rơ le.
♦ Hộp (Box): Là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có dòng điện chạy đến
hộp. Những dạng hàm thường được biểu diễn bằng hộp là các bộ thời gian (Timer), bộ đếm
(counter) và các hàm toán học. Cuộn dây và các hộp phải 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 pha, đường nguồn bên phải là dây
trung hòa và cũng là đường trở về nguồn cung cấp (thường không được thể hiện khi dùng chương

trình tiện dụng STEPT MICRO / DOS hoặc STEPT – MICRO /WIN. Dòng điện chạy từ trái qua
tiếp điểm đến đóng các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
 Phương pháp liệt kê lệnh (STL): Là phương pháp thể hiện chương trình dưới dạng tập hợp
các câu lệnh. Mỗi câu lệnh trong chương trình, kể cả những lệnh hình thức biểu diễn một chức
năng của PLC.
2.7.2 Các toán hạng và giới hạn cho phép của CPU 226
Phương pháp truy nhập Giới hạn cho phép của các toán hạng
Truy nhập bit (địa chỉ byte, chỉ
số bit)
V (0.0 ÷ 4095.7)
I (0.0 ÷ 7.7)
Q (0.0 ÷7.7)
M (0.0 ÷31.7)
SM (0.0 ÷85.7)
T (0 ÷127)
C (0 ÷127)
Truy nhập bit
VB (0 ÷4.095)
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
IB (0 ÷7)
MB (0 ÷31).

SMB (0 ÷85)
AC (0 ÷3)
Hằng sốH
Truy nhập từ đơn
VW (0 ÷4094)
T (0 ÷127)
C (0 ÷127)
IW (0 ÷6)
QW (0 ÷6)
MW (0 ÷30)
SMW (0 ÷84)
AC (0 ÷3)
AIW (0 ÷30)
AQW (0 ÷30)
Hằng số
Truy nhập từ kép
VD (0 ÷4092)
ID (0 ÷ 4)
QD (0 ÷ 4)
MD (0 ÷ 28)
SMD (0 ÷ 82)
AC (0 ÷ 3)
HC (0 ÷ 2)
Hằng số.
2.7.3 Một số lệnh cơ bản dùng trong lập trình
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung

Nguyễn Văn Cảnh
12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
a. Các lệnh vào ra
* Load (LD): Lệnh LD nạp giá trị logic của một tiếp điểm vào trong bít đầu tiên của ngăn xếp
(xem hình a), các giá trị cũ còn lại trong ngăn xếp bị đẩy lùi xuống một bít.
• Load Not (LDN): Lệnh LDN nạp giá trị logic nghịch đảo của một tiếp điểm vào trong bít
đầu tiên của ngăn xếp (xem hình b), các giá trị còn lại trong ngằn xếp bị đẩy lùi xuống một
bít.
Trước LD Sau
Hình a: Trạng thái của ngăn xếp trước và sau khi thực hiện lệnh LD
Trước LDN Sau
c0
∼m
c1 c0
c2 c1
c3 c2
c4 c3
c5 c4
c6 c5
c7 c6
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
c0 M

c1 c0
c2 c1
c3 c2
c4 c3
c5 c4
c6 c5
c7 c6
c8 c7
13
Bị đẩy ra khỏi ngăn xếp
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
c8 c7
Bị đẩy ra khỏi ngăn xếp
Hình b: Trạng thái của ngăn xếp trước và sau khi thực hiện lệnh LDN.
Các dạng khác nhau của lệnh LD, LDN cho LAD như sau:
LAD Mô tả Toán hạng
LD n Tiếp điểm thường mở sẽ
được đóng nếu n = 1.
n: I, Q, M, SM, T, C, V
(bit)
LDN n Tiếp điểm thường đóng
sẽ mở khi n = 1.
LDI n Tiếp điểm thường mở sẽ
đóng tức thời khi n = 1
n: I
LDNI n Tiếp điểm thường đóng
sẽ mở tức thời khi n = 1
Các dạng khác nhau của lệnh LD, LDN cho STL như sau:

Lệnh Mô tả Toán hạng
LD n Lệnh nạp giá trị logic của
điểm n vào bít đầu tiên trong
ngăn xếp.
n (bít): I, Q, M, SM, T,
C, V
LDN n Lệnh nạp giá trị logic
nghịch đảo của điểm n vào
bít đầu tiên trong ngăn xếp.
LDI n Lệnh nạp tức thời giá trị
logic của điểm n vào bít đầu
tiên trong ngăn xếp.
n: I
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
LDNI n Lệnh nạp tức thời giá trị
logic nghịch đảo của điểm n
vào bít đầu tiên trong ngăn
xếp.
OUTPUT (=)
Lệnh sao chép nội dung của bít đầu tiên trong ngăn xếp vào bít được chỉ định trong lệnh. Nội
dung của ngăn xếp không bị thay đổi.L

Mô tả lệnh bằng LAD như sau:
LAD Mô tả Toán hạng
n
( )
Cuộn dây đầu ra ở trạng
thái kích thích khi có dòng
điều khiển đi qua.
n: I, Q, M, SM, T, C, V
(bít)
n
( )
( )
Cuộn dây đầu ra được kích
thích tức thời khi có dòng điều
khiển đi qua.
n: Q
(bít)
Mô tả bằng lệnh STL như sau:
STL Mô tả Toán hạng
= n
Lệnh = sao chép giá trị của
đỉnh ngăn xếp tới tiếp điểm n
được chỉ dẫn trong lệnh.
n: I, Q, M, SM, T, C,
V
(bít)
= I n
Lệnh = I (immediate) sao
chép tức thời giá trị của đỉnh
stack tới tiếp điểm n được chỉ

dẫn trong lệnh.
n: Q
(bít)
2.8 Các lệnh ghi C / xóa giá trị cho tiếp điểm
SET (S) ; RESET (R):
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Lệnh dùng để đóng và ngắt các điểm gián đoạn đã được thiết kế. Trong LADL, logic điều khiển
dòng điện đóng hoặc ngắt các cuộc dây đầu ra. Khi dòng điều khiển đến các cuộc dây thì các cuộn
dây đóng hoặc mở các tiếp điểm (hoặc một dãy các tiếp điểm).
Trong STL, lệnh truyền trạng thái bít đầu của ngăn xếp đến các điểm thiết kế. Nếu bít này có giá
trị =1, các lệnh S và R sẽ đóng ngắt tiếp điểm hoặc một dãy các tiếp điểm (giới hạn từ 1 đến 255).
Nội dung của ngăn xếp không bị thay đổi bởi các lệnh này.
Mô tả bằng lệnh LAD
LAD Mô tả Toán hạng
Đóng một mảng gồm n các
tiếp điểm kể từ S BIT
S BIT: I, Q, M, SM, T,
C, V
n(byte): IB, QB, MB,
SMB, VB,AC, Hằng số,
*VD, *AC

Đóng một mảng gồm n các
tiếp điểm kể từ S BIT. Nếu S BIT
lại chỉ vào Timer hoặc Counter
thì lệnh sẽ xóa bít đầu ra của
Timer / Counter đó.
Đóng tức thời một mảng gồm
n các tiếp điểm kể từ S BIT
S BIT: Q
N(byte): IB, QB, MB,
SMB, VB,AC, Hằng số,
*VD, *AC
Ngắt tức thời một mảng gồm n
các tiếp điểm kể từ địa chỉ S BIT
STL Mô tả Toán hạng
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
16
S BIT n
( S )
S BIT n
( R )
S BIT n
( RI )
S BIT n
( SI )
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ

Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
S S BIT n Ghi giá trị logic vào một mảng
gồm n bít kể từ địa chỉ S BIT
S BIT: I, Q, M, SM, T,
C, V
(bit)
n: IB, QB, MB, SMB,
VB
(byte) AC, Hằng số,
*VD, *AC
R S BIT n Xóa một mảng gồm n bít kể từ
địa chỉ S BIT. Nếu S BIT lại chỉ
vào Timer hoặc Counter thì lệnh
sẽ xóa bít đầu ra của Timer /
Counter.
S I S BIT
n
Ghi tức thời giá trị logic 1 vào
một mảng gồm n bít kể từ địa chỉ
S BIT
S BIT: Q
(bit)
n: IB, QB, MB, SMB,
VB (byte)
(byte) AC, Hằng số,
*VD, *AC
R I S BIT
n
Xóa tức thời một mảng gồm n

bít kể từ địa chỉ S BIT
2.9 Các lệnh logic đại số C (BOOLEAN)
Các lệnh tiếp điểm đại số Boolean cho phép tạo lập được các mạch logic (không có nhớ). Trong
LAD các lệnh này được biểu diễn thông qua cấu trúc mạch, mắc nối tiếp hay song song các tiếp
điểm thường đóng và các tiếp điểm thường mở. STL có thể sử dụng các lệnh A (And) và O (Or)
cho các hàm hở hoặc các lệnh AN (And Not), ON (Or Not) cho các hàm kín.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Giá trị của ngăn xếp thay đổi phụ thuộc vào từng lệnh.:
Lệnh Mô tả Toán hạng
O n
A n
Lệnh thực hiện toán tử ^ (A) và V
(O) giữa giá trị logic của tiếp điểm n và
giá trị bít đầu tiên trong ngằn xếp. Kết
quả được ghi lại bít đầu trong ngăn xếp.
n: I, Q, M, SM, T, C, V
(bit)
AN n
ON n
Lệnh thực hiện toán tử ^ (A) và V
(O) giữa giá trị logic nghịch đảo của tiếp

điểm n và giá trị bít đầu tiên trong ngằn
xếp. Kết quả được ghi lại bít đầu trong
ngăn xếp.
AI n
OI n
Lệnh thực hiện tức thời toán tử ^ (A)
và V (O) giữa giá trị logic của tiếp điểm
n và giá trị bít đầu tiên trong ngằn xếp.
Kết quả được ghi lại bít đầu trong ngăn
xếp.
n: 1
(bit)
ANI n
ONI n
Lệnh thực hiện tức thời toán tử ^ (A)
và V (O) giữa giá trị logic nghịch đảo
của tiếp điểm n và giá trị bít đầu tiên
trong ngằn xếp. Kết quả được ghi lại bít
đầu trong ngăn xếp.

Ngoài những lệnh làm việc trực tiếp với tiếp điểm, S7-200 còn có 5 lệnh đặc biệt biểu diễn các
phép tính của đại số Boolean cho các bit trong ngăn xếp, được gọi là các lệnh stack logic. Đó là các
lệnh ALD (And load), OLD (Or load), LPS (Logic push), LRD (Logic read) và LPP (Logic pop).
Lệnh stack logic được dùng để tổ hợp, sao chụp hoặc xóa các mệnh đề logic. LAD không có bộ
đếm dành cho lệnh stack logic. STL sử dụng các lệnh stack logic để thực hiện phương trình tổng
thể có nhiều biểu thức con.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà

Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Bảng sao tóm tắt cú pháp gọi các lệnh stack logic trong STL.:
Lệnh Mô tả Toán hạng
ALD Lệnh tổ hợp giá trị của bít đầu tiên và thứ hai của
ngăn xếp bằng phép tính logic. Kết quả ghi lại vào bít
đầu tiên. Giá trị còn lại của ngăn xếp được kéo lên
một bít.
Không có
OLD Lệnh tổ hợp giá trị của bít đầu tiên và thứ hai của
ngăn xếp bằng phép tính logic V. Kết quả ghi lại vào
bít đầu . Giá trị còn lại của ngăn xếp được kéo lên một
bít.
Không có
LPS Lệnh logic Push (LPS) sao chụp giá trị của bít đầu
tiên vào bít thứ hai trong ngăn xếp. Giá trị còn lại bị
đẩy xuống một bít. Bít cuối cùng bị đẩy ra khỏi ngăn
xếp.
Không có
LRD Lệnh sao chép giá trị của bít thứ hai vào bít đầu tiên
trong ngăn xếp. Các giá trị còn lại của ngăn xếp giữ
nguyên vị trí.
Không có
LPP Lệnh kéo ngăn xếp lên một bít. Giá trị của bít sau
được chuyển cho bít trước.
Không có

AND (A)
OR (O)
Lệnh A và O phối hợp giá trị logic của một tiếp điểm n với giá trị bít đầu tiên của ngăn xếp.
Kết quả phép tính được đặt lại vào bít đầu tiên trong ngăn xếp. Giá trị của các bít còn lại trong
ngăn xếp không bị thay đổi.

===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
19
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Luật tính toán của các phép tính logic And và Or như sau:
x y x ^
y (And)
x v
y (Or)
0 0 0 0
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 1
Tác động của lệnh AND và OR vào ngăn xếp như sau
Trước A Sau m= c0 ^ c1
c0 m
c1 C1

c2 C2
c3 C3
c4 C4
c5 C5
c6 C6
c7 C7
c8 C8
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Trước O Sau m= c0 v c1
c0 m
c1 C1
c2 C2
c3 C3
c4 C4
c5 C5
c6 C6
c7 C7
c8 C8
AND LOAD (ALD)
OR LOAD (OLD):
Lệnh ALD và lệnh OLD thực hiện phép tính logic And và Or giữa hai bít đầu tiên của ngăn

xếp. Kết quả của phép logic này sẽ được ghi lại vào bít đầu trong ngăn xếp. Nội dung còn lại của
ngăn xếp được kéo lên một bít.
Tác động của lệnh ALD và OLD vào ngăn xếp như sauT:
Trước ALD Sau m= c0^ c1
c0 m
c1 c2
c2 c3
c3 c4
c4 c5
c5 c6
c6 c7
c7 c8
c8
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Trước OLD Sau m= c0 v c1
c0 m
c1 c2
c2 c3
c3 c4
c4 c5
c5 c6

c6 c7
c7 c8
c8
LOGIC PUSH (LPS)
LOGIC READ (LRD)
LOGIC POP (LPP)
Lệnh LPS, LRD và LPP là những lệnh thay đổi nội dung bít đầu tiên của ngăn xếp. Lệnh LPS
sao chép nội dung của bít đầu tiên và bít thứ hai trong ngăn xếp, nội dung ngăn xếp sau đó bị đẩy
xuống một bít. Lệnh LRD lấy giá trị của bít thứ hai ghi vào bít đầu tiên của ngăn xếp, nội dung
ngăn xếp đó được kéo lên một bít. Lệnh LPP kéo ngăn xếp lên một bít.
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
22
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Sơ đồ minh họa thay đổi ngăn xếp của các lệnh LPS, LRD và LPP
Trước LPS Sau Trước LRD Sau Trước LPP Sau
C0 c0 c0 c1 c0 c1
c1 c0 c1 c1 c1 c2
c2 c1 c2 c2 c2 c3
c3 c2 c3 c3 c3 c4
c4 c3 c4 c4 c4 c5
c5 c4 c5 c5 c5 c6
c6 c5 c6 c6 c6 c7
c7 c6 c7 c7 c7 c8

c8 c7 c8 c8 c8
ORW, ORD
ANDW, ANDD
XORW, XORD
Lệnh thực hiện các thuật toán logic And, Or và Exclusive Or của đại số Boolean trên 2 bite hoặc
4 byte (mảng nhiều bít hoặc ít điểm).
Ngoài các lệnh logic làm với tiếp điểm, S7-200 cung cấp thêm những lệnh logic có khả năng
thực hiện các thuật toán logic trên một mảng nhiều tiếp điểm (hay nhiều bít) như trên 2 byte hoặc 4
byte. Luật tính toán của chúng như sau:
x Y X ^ y
(And)
x v y
(Or)
x XOR
y
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 0 0 1 1
1 1 1 1 0
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
23
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Cách biểu diễn các lệnh logic này trong LAD và STL được tóm tắt trong bảng sau. Chúng sử

dụng bít nhớ đặc biệt SM 1.0 để thông báo về trạng thái kết quả phép tính được thực hiện (kết quả
bằng 0).
Biểu diễn trong STL
STL Mô tả Toán hạng
ANDW IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic AND
giữa các bít tương ứng của hai từ
IN1 và IN2. Kết quả được ghi lại
vào IN2
IN1: VW, T, C,
IW, QW.
(word) SMW, AC,
AIW, *VD
*AC, Hằng số.
IN2: VW, T, C,
IW, QW
(word) W, CA,
AIW, *VD, *AC
ORW IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic OR
giữa các bít tương ứng của hai từ
IN1 và IN2. Kết quả được ghi lại
vào IN2
XORW IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic XOR
giữa các bít tương ứng của hai từ
IN1 và IN2 . Kết quả được ghi lại
vào IN2
ANDD IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic AND

giữa các bít tương ứng của hai từ
kép IN1 và IN2. Kết quả được ghi
lại vào IN2
IN1: VD, ID, QD,
MD, SMQ.
(Dword) AC, HC,
*CD,*AC
Hằng số.H
IN2: VD, ID, QD,
MD, SMD
(Dword)AC, *VD,
*AC
ORD IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic OR
giữa các bít tương ứng của hai từ
kép IN1 và IN2. Kết quả được ghi
lại vào IN2
XORD IN1 IN2
Lệnh thực hiện phép logic XOR
giữa các bít tương ứng của hai từ
kép IN1 và IN2. Kết quả được ghi
lại vào IN2

===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
24

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ
Khảo sát, ứng dụng PLC S7-200. Thiết kế thi công lắp ráp mô hình đóng mở cửa tự động
=====================================================================
Biểu diễn trong LAD
LAD Mô tả Toán hạng
Lệnh thực hiện phép
tính logic AND theo từng
bít của hai từ IN1 và IN2.
Kết quả được ghi vào từ
OUT.
IN1: VW, T, C, IW,
QW
(word) SMW, AC,
AIW, VD
*AC, Hằng số.
IN2: VW, T, C, IW,
QW,
(word) SMW, AC,
AIW, *VD, *AC, Hằng
số.
OUT: VW, T, C, IW,
QW, MW,
(word) SMW, AC,
*VD, *AC
Lệnh thực hiện phép
tính logic OR giữa các bít
tương ứng của hai từ IN1
và IN2. Kết quả được ghi
vào từ OUT.
Lệnh thực hiện phép

tính logic XOR giữa các bít
tương ứng của hai từ IN1
và IN2. Kết quả được ghi
vào từ OUT.
Lệnh thực hiện phép
tính logic AND giữa các
bít của hai từ kép IN1 và
IN2. Kết quả được ghi vào
từ OUT.
IN1: VD, ID, QD,
MD, SMW
(Dword) AC, AIW,
Hằng số, VD, AC
===============================================================
GVHD: BÙI THU HÀ SVTH : Nguyễn Tiền Hải
Bùi Thi Đào
Trần Đình Hà
Bùi Thi Dung
Nguyễn Văn Cảnh
25
WAND W
EN
IN1
IN2 OUT
WOR W
EN
IN1
IN2 OUT
WAND DW
EN

IN1
IN2 OUT