Giáo trình mô đun PLC cơ bản - Nghề: Điện công nghiệp

 thì thời gian trễ là 500ms. 
 Độ phân giải các loại Timer của S7 – 200, CPU 214 : 
 Lệnh Độ phân giải Giá trị cực đại CPU 214 
 1 ms 32,767 s T32 và T96 
 TON 10 ms 327,67 s T33 ÷ T36, T97 ÷ T100 
 100 ms 3276,7 s T37 ÷ T63, T101 ÷ T127 
 45 
 1 ms 32,767 s T0 và T64 
 TONR 10 ms 327,67 s T1 ÷ T4, T65 ÷ T68 
 100 ms 3276,7 s T5 ÷ T31, T69 ÷ T95 
 Cú pháp khai báo sử dụng Timer như sau : 
 LAD Mô tả Toán hạng 
 Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TON Txx (word) 
 TON-Txx để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào CPU214:32÷63 
 - IN IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức 96÷127 
 IN 
 thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước 
 PT: VW, T, (word) 
 PT thì T-bit có giá trị logic bằng 1. có 
 - PT C,IW,QW,MW,S
 PT thể reset Timer kiểu TON bằng lệnh R 
 MW, C,AIW, 
 hoặc bằng giá trị logic 0 tại đầu vào 
 hằngsố 
 IN. 
 TONR-Txx Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TONR Txx (word) 
 _ để tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào CPU214:0÷31 
 IN IN được kích. Nếu như giá trị đếm tức 64 ÷95 
 thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước 
 PT:VW, T, (word) 
 PT thì T-bit có giá trị logic bằng 1. Chỉ 
 _ C,IW, 
 có thể reset Timer kiểu TON bằng lệnh ,MW,SMW,AC, 
 R cho T-bit. AIW, hằngsố 
 Khi sử dụng Timer kiểu TONR, giá trị đếm tức thời được lưu lại và không bị thay 
đổi trong khoảng thời gian khi tín hiệu đầu vào có logic 0. Giá trị của T-bit không được 
nhớ mà hoàn toàn phụ thuộc vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời và giá trị đặt 
trước. 
 46 
 Khi Reset một bộ Timer, T-word và T-bit của nó đồng thời được xóa và có giá trị 
bằng 0, như vậy giá trị đếm tức thời được đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng có trạng thái 
logic bằng 0. 
 Ví dụ cách sử dụng timer kiểu TON : 
 // 
 LD I0.0 
 TON T32, +100 
 LD T32 
 = Q0.0 
Giản đồ thời gian : 
 Ví dụ cách sử dụng timer kiểu TONR : 
 Dạng LAD Dạng STL 
 47 
 // 
 LD I0.0 
 TONR T1, +100 
 LDW= T1, +170 
 R T1, 1 
 Giản đồ thời gian 
 : 
3. Lệnh đếm Couter 
 Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung, trong S7 – 200 các bộ 
đếm được chia làm hai loại : bộ đếm tiến (CTU) và bộ đếm tiến/lùi (CTUD). 
 Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào, tức là đếm số lần 
thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu. Số xung đếm được ghi vào thanh ghi 2 
byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C-word 
 Nội dung của thanh ghi C-word, gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn được 
so sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được ký hiệu là PV. Khi giá trị đếm tức thời 
bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước này thì bộ đếm báo ra ngoài bằng cách đặt giá trị 
logic 1 vào một bit đặc biệt của nó, gọi là C-bit. Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ 
hơn giá trị đặt trước thì C-bit có giá trị logic là 0. 
 48 
 Khác với các bộ Timer, các bộ đếm CTU và CTUD đều có chân nối với tín hiệu 
điều khiển xóa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu (reset) cho bộ đếm, 
được ký hiệu bằng chữ cái R trong LAD, hay được qui định là trạng thái logic của bit 
đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được reset khi tín hiệu xoá này có mức logic 
là 1 hoặc khi lệnh R (reset) được thực hiện với C-bit. Khi bộ đếm được reset, cả C-word 
và C-bit đều nhận giá trị 0. 
 Bộ đếm tiến/lùi CTUD đếm tiến khi găp sườn lên của xung vào cổng đếm tiến, ký 
hiệu là CU hoặc bit thứ 3 của ngăn xếp trong STL, và đếm lùi khi gặp sườn lên của 
xung vào cổng đếm lùi, ký hiệu là CD trong LAD hoặc bit thứ 2 của ngăn xếp trong 
STL 
 Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đếm tức thời từ 0 đến 32.767. Bộ đếm tiến/lùi 
CTUD có miền giá trị đếm tức thời từ –32.768 đến 32.767 
 LAD Mô tả Toán hạng 
 CTU – Cxx Khai báo bộ đếm tiến theo sườn lên của Cxx : (word) 
 CU. Khi giá trị đếm tức thời C-word Cxx CPU 214 : 0 ÷47 
 CU 
 lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PV, 80 ÷127 
 C-bit (Cxx) có giá trị logic bằng 1. Bộ 
 PV(word) : VW, 
 R đếm được reset khi đầu vào R có giá trị 
 T, C, IW, QW, 
 logic bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm khi C-
 MW, SMW, AC, 
 word Cxx đạt được giá trị cực đại. 
 AIW, hằngsố, 
 *VD, *AC 
 CTD-Cxx Khai báo bộ đếm tiến/lùi, đếm tiến theo Cxx (word) 
 sườn lên của CU, đếm lùi theo sườn lên 
 CU CPU 214 : 48 ÷79 
 của CD. Khi giá trị đếm tức thời C-word 
 Cxx lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước 
 PV(word) : VW, 
 PV, C-bit (Cxx) có giá trị logic bằng 1. 
 T, C, IW, QW, 
 CD Bộ đếm ngừng đếm tiến khi C-word Cxx 
 MW, SMW, AC, 
 đạt được giá trị cực đại 32.767 và ngừng 
 AIW, hằngsố, 
 49 
 đếm lùi khi C-word Cxx đạt được giá trị *VD, *AC 
 cực đại –32.768. CTUD reset khi đầu vào 
 R có giá trị logic bằng 1. 
 Ví dụ minh họa cách sử dụng bộ đếm CTU : 
 //NETWORK 
 COMMENTS 
 // 
 LD I0.0 
 LD I0.1 
 CTU C40, +5 
Giản đồ thời gian : 
Ví dụ minh họa cách sử dụng bộ đếm CTUD : 
 50 
 //NETWORK 
 COMMENTS 
 // 
 LD I0.0 
 LD I0.1 
 LD I0.2 
 CTUD C48, +5 
 Giản đồ thời gian : 
4. Các lệnh so sánh 
 Khi lập trình, nếu các quyết định về điều khiển được thực hiện dựa trên kết quả 
của việc so sánh thì có thể sử dụng lệnh so sánh theo byte, Word hay Dword của S7 – 
200. 
 LAD sử dụng lệnh so sánh để so sánh các giá trị của byte, word hay Dword (giá 
trị thực hoặc nguyên). Những lệnh so sánh thường là: so sánh nhỏ hơn hoặc bằng (<=); 
so sánh bằng (==) và so sánh lớn hơn hoặc bằng (>=). 
 51 
 Khi so sánh giá trị của byte thì không cần phải để ý đến dấu của toán hạng, ngược 
lại khi so sánh các từ hay từ kép với nhau thì phải để ý đến dấu của toán hạng là bit cao 
nhất trong từ hoặc từ kép. 
 Ví dụ 7FFF > 8000 và 7FFFFFFF > 80000000. 
 LAD Mô tả Toán hạng 
 N n1 N n2
 = =B Tiếp điểm đóng khi n1=n2 
 B = byte n1, n2(byte): VB, 
 N n1 N n2 IB, QB, MB, 
 = =I
 I = Integer = Word SMB, AC, Const, 
 *VD, *AC 
 N n1 N n2 
 = =D D = Double Integer 
 N n1 N n2 R = Real 
 = =R
 N n1 N n2
 > = B Tiếp điểm đóng khi n1>= n2 n1, n2(word): 
 B = byte VW, T, C, QW, 
 MW, SMW, AC, 
 N n1 N n2 
 > = AIW, hằng số, 
 I I = Integer = Word 
 *VD, *AC 
 N n1 N n2 
 > = D = Double Integer 
 D 
 N n1 N n2 R = Real 
 > = R
 52 
 N n1 N n2
 < = Tiếp điểm đóng khi n1<= n2 n1, n2(Dword) : 
 B 
 B = byte VD, ID, QD, MD, 
 SMD, AC, HC, 
 N n1 N n2 
 < = hằng số, *VD, 
 I I = Integer = Word 
 *AC 
 N n1 N n2 
 < = D = Double Integer 
 D 
 N n1 N n2 R = Real 
 < =
 R 
 Trong STL những lệnh so sánh thực hiện phép so sánh byte, từ hay từ kép. Căn cứ 
vào kiểu so sánh (=), kết quả của phép so sánh có giá trị bằng 0 (nếu đúng) 
hoặc bằng 1 (nếu sai) nên nó có thể sử dụng kết hợp cùng các lệnh LD, A, O. Để tạo ra 
được các phép so sánh mà S7 – 200 không có lệnh so sánh tương ung như: 
 So sánh không bằng nhau (), so sánh nhỏ hơn (), có 
thể tạo ra được nhờ kết hợp lệnh NOT với các lệnh đã có (==, >=, <=) 
5. Đồng hồ thời gian thực 
 Trong thiết bị khả trình S7-200 kể từ CPU 214 trở đi thì trong CPU có một đồng 
hồ ghi giá trị thời gian thực gồm các thông số về Năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây và 
ngày trong tuần. Đồng hồ này được cấp điện liên tục bởi nguồn pin 3 volt. 
 Khi thực hiện lập trình cho các hệ thống tự động điều khiển cần cập nhật giá trị 
đồng hồ thời gian thực này ta phải thông qua 2 lệnh sau: 
5.1. Lệnh đọc 
 - Cú pháp dạng LAD : - Cú pháp dạng STL : 
 53 
 TODR VB0 
- Ý nghĩa : 
 Lệnh này đọc nội dung của đồng hồ thời gian thực rồi chuyển sang mã BCD và 
lưu vào bộ đệm 8 byte liên tiếp nhau theo thứ tự như sau : 
 Trong đó byte đầu tiên được chỉ định bởi tóan hạng T trong câu lệnh, byte 7 chỉ 
sử dụng 4 bit thấp để lưu giá trị các ngày trong tuần. 
5.2. Lệnh ghi 
 - Cú pháp dạng LAD : - Cú pháp dạng STL : 
 TODW VB0 
 - Ý nghĩa : 
 Lệnh này có tác dụng ghi nội dung của bộ đệm 8 byte với byte đầu tiên được chỉ 
định trong tóan hạng T vào đồng hồ thời gian thực. Trong đó T thuộc 1 trong những 
vùng nhớ sau : VB, IB, QB, MB, SMB. 
 54 
 Nếu cần điều chỉnh các thônng số về năm, tháng, ngày, giờ, phút, giây, ngày 
trong tuần thì điều chỉnh các byte như sau : 
 - Ví dụ : Điều chỉnh giá trị ngày ta làm như sau : 
 Dạng LAD Dạng STL 
 LD I0.0 
 TODR VB100 
 MOVB VB102, AC0 
 INCB AC0 
 MOVB AC0, VB102 
 TODW VB100 
 55 
Giã sử giá trị trước xử lý : 
 VB100 2003 
 VB101 02 
 VB102 30 
 VB103 09 
 VB104 20 
 VB105 35 
 VB106 0 
 VB107 4 
Sau khi xử lý : 
 VB100 2003 
 VB101 02 
 VB102 31 
 VB103 09 
 VB104 20 
 VB105 35 
 VB106 0 
 VB107 4 
 56 
 BÀI 3: LẮP ĐẶT MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC 
1. Giới thiệu về chương trình mô phỏng. 
 Chương trình mô phỏng S7-200 simulator 1 dùng để người học vận hành chạy thử 
mạch điện. Để sử dụng phần mềm S7-200 simulator trong máy tính cần phải có phần 
mềm lập trình Microwin V3.2 hay V4.0 và phần mềm mô phỏng S7-200 Simulator. 
 Quá trình mô phỏng được thực hiện như sau . 
A. Soạn thảo chương trình trên phần mềm Microwin V3.2 hayV4.0 sau đó vào 
 File / Export để lưu file và ổ đĩa (File có đuôi .awl) 
 B . Khởi động phần mềm mô phỏng bằng các nhấp đúp vào biểu tượng 
 Giao diện mô phỏng xẽ xuất hiện như hình sau. 
Kích chuột vào gữ màn hình ta được: 
 57 
Để mô phỏng ta vào program/ Load Program ctrl +A 
 Sau khi chọn , hộp thoại yêu cầu nhập tên bài cần mô phỏng hiện ra . 
 58 
 Chọn tên cần mô phỏng và Click Open . Sau đó chọn Run để bắt đầu mô phỏng . 
2. Cách kết nối dây 
 A . Đối với CPU 224 DC/DC/DC thì sơ đồ nối dây như hình dưới 
 59 
B . Đối với CPU 224 AC/DC/Relay thì sơ đồ nối dây như hình sau 
 60 
3. Các mô hình và bài tập ứng dụng 
3.1. Mô hình thang máy xây dựng. 
 Lập trình PLC S7-200 điều khiển thang máy xây dựng hoạt động với yêu cầu 
sau. 
 - Khi nhấn nút nhấn nâng thì gàu sẽ chạy lên (đèn D sáng) đến công tắc giới hạn 
trên thì gàu dừng lại (đèn D tắt). 
 - Khi nhấn nút nhấn hạ thì gàu sẽ hạ xuống (đèn D sáng) đến công tắc giới hạn 
dưới thì gàu dừng lại (đèn D tắt). 
 - Trong khi đang di chuyển nếu nhấn nút nhấn dừng thì gàu dừng lại và sau đó 
có thể nâng gàu lên hay hạ gàu xuống theo mong muốn. 
 - Dùng mạch hãm động năng để gàu dừng nhanh đúng vị trí. 
 61 
 - Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì dừng ngay 
và đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 4 giây 
3.2. Mô hình hệ thống băng tải 
 Lập trình PLC điều khiển hệ thống băng tải với yêu cầu sau: 
 - Ấn ON1 Công tắc tơ K1 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 
chạy trước. Sau 10 giây, Công tắc tơ K2 có điện cấp điện cho động cơ KĐB 3 pha 
MOTOR 2 chạy sau. Sau 05 giây tiếp theo, Công tắc tơ K3 có điện cấp điện cho động 
cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 chạy sau cùng. 
 - Ấn OFF Công tắc tơ K3 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 3 dừng trước. 
Sau 05 giây, Công tắc tơ K2 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 2 dừng sau. Sau 
10 giây tiếp theo, Công tắc tơ K1 mất điện, động cơ KĐB 3 pha MOTOR 1 dừng sau 
cùng. 
 - Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có bất kỳ sự cố nào xảy ra thì dừng ngay 
và đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 7 giây. 
3.3. Mô hình máy tiện đơn giản 
 Lập trình PLC S7-200 điều khiển hệ thống mạch điện máy tiện hoạt động với 
yêu cầu sau: 
 - Nhấn nút ON động cơ bơm dầu 1Đ khởi động trực tiếp, quay 1 chiều làm việc 
trước. 
 - Động cơ mâm cặp 2Đ khởi động trực tiếp, đảo chiều trực tiếp và tự mở máy được 
sau khi động cơ 1Đ làm việc 5 giây bằng tay gạt chuyển chế độ; 
 62 
 - Động cơ 3Đ khởi động trực tiếp, đảo chiều gián tiếp, truyền động cho bàn máy 
có giới hạn hành trình. 3Đ chỉ khởi động được bằng công tắc chuyển chế độ sau khi 1Đ 
và 2Đ đã làm việc. 
 - Nhấn nút OFF động cơ 2Đ dừng, sau 5 giây 1Đ tự động dừng theo; 3Đ dừng tự do. 
3.4. Mô hình hệ thống đèn giao thông. 
 Ð 1 Ð 2
 X 1 X2
 V 1 1 V2
 2
 2
 Ð 2 Ð 1
 X2 X 1
 V2 1 V 1
 Lập trình PLC S7-200 điều khiển hệ thống đèn giao thông hoạt động với yêu cầu: 
 - Hệ thống điều khiển đèn giao thông ngã tư đơn giản với 6 đèn cho 2 hướng. 
 Xanh sáng 15 giây, đèn vàng sáng 05 giây, đèn đỏ sáng 20 giây. 
 - Gạt công tắc lên ON hệ thống hoạt động. 
 - Gạt công tắc xuống OFF hệ thống dừng 
 Số trạng thái X1 V1 Đ1 X2 V2 Đ2 
 1 1 0 0 0 0 1 
 2 0 1 0 0 0 1 
 3 0 0 1 1 0 0 
 4 0 0 1 0 1 0 
 1: Sáng; 0: Tắt 
 63 
3.5. Mô hình hệ thống đóng gói sản phẩm. 
 photosensor1 photosensor2
 hép ®ùng s¶n phÈm M2
 run photosensor3
 stop b¨ng t¶i 1 hép ®ùng s¶n phÈm
 M1
 b¨ng t¶i 2
 Lập trình S7-200 điều khiển băng tải và đếm sản phẩm hoạt động với yêu cầu sau: 
 Khi nhấn vào nút ON hệ thống được đặt ở trạng thái làm việc. 
 - Nếu Photosensor S1 phát hiện có sản phẩm trên băng tải 1 và Photosensor S3 
phát hiện có hộp đựng sản phẩm trên băng tải 2 thì PLC ra lệnh cho băng tải 1 làm việc 
để chuyền sản phẩm về cuối băng tải. Khi sản phẩm qua vị trí của Photosensor S2 thì 
Photosensor2 sẽ đếm số sản phẩm. Khi số lượng sản phẩm qua là 5, PLC ra lệnh dừng 
băng tải 1 đồng thời ra lệnh băng tải 2 làm việc di chuyển hộp đựng đủ sản phẩm ra 
khỏi vị trí và đưa hộp đựng không có sản phẩm vào vị trí. và chu trình được lặp lại như 
trên. 
 - Trong lúc hệ thống đang hoạt động mà có sự cố quá tải xảy ra thì dừng ngay và 
đưa tín hiệu nháy đèn với thời gian trong 1 chu kỳ là 4 giây. 
 - Hệ thống dừng khi nhấn nút OFF 
 64 
3.6. Mô hình hệ thống trộn hóa chất. 
 Lập trình PLC S7-200 điều khiển bể trộn hoạt động với yêu cầu sau: 
 - Ấn ON tác động mở Valve 1 và Valve 2 cho phép 2 chất lỏng bắt đầu đổ vào 
bình chứa. 
 - Khi bình chứa được đổ đầy, công tắc dò mức di chuyển lên chạm S1, làm ngắt 
2 Valve 1 và 2, và khởi động Motor hoạt động để trộn lẫn 2 chất lỏng. 
 - Motor hoạt động như sau: Chạy thuận 5 giây, chạy ngược 5 giây; chạy 5 chu kỳ 
thuận ngược như vậy rồi tự động dừng. 
 - Sau khi trộn xong thì Valve X mở để xả chất lỏng đã trộn ra ngoài. 
 - Khi bình chứa đã xả hết thì công tắc dò mức di chuyển xuống chạm S2, tác 
động đóng Valve X 
 - Hệ thống tự động hoạt động lại từ đầu cho đến hết 3 mẻ trộn thì tự động dừng. 
 - Nếu thực hiện lại ta phải ấn nút Reset 
 - Người ta có thể dừng hệ thống bất kỳ lúc nào bằng nút OFF 
 65 
3.7. Mô hình hệ thống đóng mở cửa siêu thị tự động 
 HTĐ 
 HTM 
 S2 
 HTM 
 S1 
 Lập trình PLC S7-200 điều khiển động cơ đóng mở cửa siêu thị tự động hoạt 
động với yêu cầu sau: 
 Nhấn nút ON mạch điện bắt đầu làm việc khi cảm biến ngoài S1 phát hiện có 
người đi vào thì cửa mở ra, sau 3s nếu không có người vào thì tự động đóng lại. Khi 
cảm biến trong S2 phát hiện có người đi ra thì của tự động mở ra, sau 3s nếu không có 
người đi ra thì tự động đóng lại. Khi cửa đang đóng lại mà cảm biến S1 hoặc S2 phát 
hiện có người đi vào hoặc đi ra thì cửa lại tự động mở ra. 
 Nhấn nút OFF thì mạch điện dừng làm việc và cửa luôn luôn đóng. 
 66 
 TÀI LIỆU CẦN THAM KHẢO 
 [1] Nguyễn Trọng Thuần, Điều khiển logic và ứng dựng, NXB Khoa học kỹ thuật 2006. 
[2] Trần Thế San (biên dịch), Hướng dẫn thiết kế mạch và lập trình PLC, NXB Đà Nẵng 2005. 
[3] Tăng Văn Mùi (biên dịch), Điều khiển logic lập trình PLC, NXB Thống kê 2006. 
 67