Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
3
PHẦN 1
GIỚI THIỆU

I. KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN:
Hệ thống điều khiển là tập hợp các thiết bò và dụng cụ điện tử. Nó được
dùng để vận hành một quá trình hoặc một hoạt động chế tạo một cách ổn đònh,
chính xác và thông suốt. Nó hoạt động dưới bất kỳ những thức nào và khác nhau
trong phạm vi của thiết bò, từ cung cấp năng lượng đến một thiết bò bán dẫn.
Ngày nay việc tăng nhanh công nghệ cũng như nhu cầu tự động hoá rất cao,
đặc biệt là trong công nghiệp, công việc điều khiển rắc rối phức tạp được hoàn
thành với một hệ tự động hóa cao. Thiết bò mà có thể phục vụ cho việc điều khiển
này một cách thông minh, chính xác thì phải cần nói đến là PLC.
PLC là thiết bò có thể lập trình được, được thiết kế chuyên dùng trong công
nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lý từ đơn giản đến phức tạp. Nói chung một
hệ thống tự động, ngoài các tín hiệu nối kết đến các đường thiết bò (như là các
bảng điều khiển, motor, sensor, ….) PLC còn có khả năng chuyển giao mạng, nghóa
là các PLC sẽ nối lại với nhau theo chuẩn giao tiếp của từng loại PLC và vì vậy có
thể cho phép xử lý một hệ thống lớn và xử lý kết hợp.
II. PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER):
PLC là bộ điều khiển mà tùy thuộc vào người sử dụng nó có thể thực hiện
một loạt hay trình tự các sự kiện, các sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân
kích thích (hay còn gọi là cổng vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có
trể như thời gian đònh thời hay các sự kiện được đếm. Một khi một sự kiện được
kích hoạt, thật sự là nó bật ON hay OFF thiết bò bên ngoài hay còn gọi là thiết bò
vật lý ( các thiết bò này gắn vào cổng ra của nó ) . Như vậy chúng ta có thể hiểu
rằng PLC là một bộ “điều khiển logic theo chương trình “. Ta chỉ cần thay đổi

chương trình cài đặt trong PLC là PLC có thể thực hiện được các chức năng khác
nhau, điều khiển trong những môi trường khác nhau.
Cấu trúc PLC có thể được phân thành các thành phần như hình vẽ:









 CPU : ( Central Processing Unit) là đơn vò xử lý trung tâm. Nó là một
bộ vi xử lý mà có thể kết hợp với các hoạt động của hệ thống PLC.
CPU thi hành chương trình xử lý các tín hiệu I/O và được nối trực tiếp
đến các thiết bò I/O thông qua các tuyến đường dây thích hợp bên
trong PLC.
Power Supply
Input
Interface
Central Processing Unit
(CPU)
Memory
Output
Interface
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
4

 Memory: ( Bộ nhớ) có nhiều loại khác nhau, bộ nhớ là vùng nắm giữ
hệ điều hành và vùng nhớ của người sử dụng. Hệ điều hành thực sự là
một phần mềm hệ thống mà nó nối kết PLC giúp PLC mới thực sự
được hoạt động. Chương trình bậc thang, các giá trò đònh thời, đếm
được lưu trữ trong vùnh nhớ của người sử dụng. Phụ thuộc vào yêu cầu
của người sử dụng, có nhiều bộ nhớ có sẵn cho việc lựa chọn theo yêu
cầu sử dụng:
 Input Interface: Cổng vào. Nhận tín hiệu nhập vào PLC.
 Output Interface: Cổng ra. Xuất tín hiệu từ PLC ra điều khiển thiết bò
bên ngoài.
Trong hệ thống tự động hoá PLC được xem là trung tâm của hệ thống điều
khiển. Với một chương trình ứng dụng điều khiển (được lưu trữ bên trong bộ nhớ
cuả PLC), trong quá trình thi hành lệnh, PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ
thống xuyên suốt từ tín hiệu phản hồi cuả các thiết bò ngõ vào. Sau đó dựa vào
chương trình logic để quyết đònh chu kỳ hoạt động mang các tín hiệu điều khiển ra
ngoài thông qua cổng ra.
III. THIẾT BỊ I/O (Input/Output devices)
Thiết bò nhập (Input devices) : Sự “thông minh” của một hệ thống tự động hoá
phụ thuộc vào khả năng của PLC: đọc các tín hiệu từ các kiểu khác nhau như : Nút
ấn, phím, cầu dao, hoặc các thiết bò cảm ứng tự động đặc biệt như proximity switch,
limit switch, photoelectric sensor, level sensor….kiểu của các tín hiệu nhập đến PLC
sẽ là logic ON/OFF hoặc tín hiệu tương tự.
Thiết bò xuất (Output devices): Hệ thống tự động là chưa đầy đủ và hệ thống
PLC gần như tê liệt khi không có sự giao diện, liên lạc với trường thiết bò xuất.
Một vài của phần lớn chung các thiết bò được điều khiển là motor, solenoids, relay
indicators, buzzer…. Xuyên suốt các hoạt động của motors và solenoids, PLC có thể
điều khiển từ một chọn đơn lẻ và nơi hệ thống đến nhiều hệ thống servo phức tạp.
Đây là kiểu của thiết bò xuất là cơ cấu của một hệ thống tự động hoá và vì thế nó
ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình của hệ thống.
IV. THỜI GIAN QUÉT (Scan Time)

Quá trình của việc đọc tín hiệu nhập, thi hành chương trình và cập nhật xuất
được biết như là “quét”. Thời gian quét thông thường là quá trình liên tục và thi
hành một chuỗi nối tiếp nhau của việc đọc trạng thái trạng thái nhập, xác đònh
mức điều khiển logic và cập nhật lại việc xuất ra tín hiệu điều khiển. Sự chỉ ra rõ
thời gian quét làm thế nào để cho bộ điều khiển có thể đáp ứng nhanh đến trường
nhập và sự giải đáp chính xác cho logic điều khiển.
Những yếu tố ảnh hưởng đến
thời gian quét : Thời gian đòi hỏi để
làm scan đơn có giá trò thay đổi từ
0.1 ms đến vài chục ms được xác
đònh trên tốc độ truy xuất CPU của
nó và độ dài chương trình của người
sử dụng.
I/O Update
Program Scan
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
5
Câu 1 :
PLC là gì?









Câu 2 :
Sơ đồ cấu trúc của PLC








Câu 3 :
Cho biết tên các thiết bò nhập và xuất


Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
6
PHẦN 2
CẤU HÌNH HỆ THỐNG

I. CẤU HÌNH CỨNG
PLC bản chất là bộ điều khiển lập trình và được xem như là máy tính công
nghiệp, do công nghệ ngày càng cao vì vậy lập trình PLC cũng ngày càng thay đổi
về cấu hình hệ thống mà quan trọng nhất là bộ xử lý trung tâm ( CPU ), sự thay
đổi này theo các cách nhằm làm cải thiện một số tính năng, số lệnh, bộ nhớ, số
đầu I/O, tốc độ quét …. Vì vậy xuất hiện rất nhiều loại PLC.
S7-200 là thiết bò điều khiển logic loại nhỏ của hãng Siemens (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 224:
Trong phạm vi giáo trình này ta chỉ chú ý phân tích S7-200 với CPU 224 bao
gồm:

 4096 từ đơn ( 4K byte ) thuộc miền nhớ đọc/ghi non-volatile để lưu chương
trình (vùng nhớ có giao diện với EEROM).
 2560 từ đơn ( 2.5K byte ) kiểu đọc/ghi để lưu dữ liệu trong đó 512 từ đầu
thuộc miền non-volatile.
 14 cổng vào và 10 cổng ra logic.
 Có 7 modul để mở rộng thêm cổng vào/ra bao gồm bao gồm cả modul
analog.
 Tổng số cổng vào/ra cực đại là 128 cổng vào và 128 cổng ra.
 256 Timer chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau: 4 timer 1 ms, 16
timer 10 ms, và 108 timer 100ms.
 256 bộ đếm chia làm ba loại : chỉ đếm tiến, chỉ đếm lùi 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 gồm: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên
hoặc sườn xuống của xung, ngắt thời gian, ngắt của bộ đếm tốc độ cao và
ngắt truyền xung.
 3 bộ đếm tốc độ cao với nhòp 2 KHz và 7 KHz.
 Hai bộ phát xung nhanh cho dãi xung kiểu PTO hoặc kiểu PWM.
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
7
 Hai bộ điều chỉnh tương tự.
 Toàn bộ vùng nhớ không bò mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ

khi PLC bò mất nguồn nuôi.











Mô tả các đèn báo trên S7-200, CPU 224:
 SF: đèn đỏ báo hiệu hệ thống bò hỏng. Đèn sáng lên khi PLC có hỏng
hóc.
 Run: đèn xanh RUN chỉ đònh PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện
chương trình được nạp vào trong máy.
 Stop: đèn vàng STOP chỉ đònh rằng PLC đang ở chế độ dừng. Dừng
chương trình đang thực hiện lại.
I. SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY :
CPU 224 có hai loại thông dụng dựa vào ký hiệu trên nắp máy bao gồm:CPU
224 DC / DC / DC, CPU 224 AC / DC / RLY.
1. Loại CPU 224 DC/DC/DC: Cần được cấp nguồn điện một chiều DC 24V, các
đầu vào và đầu ra cũng cần được cấp nguồn điện DC 24 V. Sơ đồ đấu dây:

Cửa bên :
* Công tắc đònh chế độ làm việc
Cổng giao tiếp máy
tính
Đèn báo trạng thái

làm việc PLC
Cửa trên :
* Cấp nguồn PLC
* Giao tiếp ra điều khiển
Cửa dưới:
* Giao tiếp vào điều khiển
* Đầu vào Sensor
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
8
2. Loại CPU 224 AC/DC/RLY: Cần được cấp nguồn điện xoay chiều một pha
220ACV, các đầu vào cần được cấp nguồn điện DC 24 V và các đầu ra là các
rơ le. Sơ đồ đấu dây:


II. CỔNG TRUYỀN THÔNG:
S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích nối 9 chân để
phục vụ cho việc ghép nối với thiết bò 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 từ 300 đến 38.400.













Ghép nối S7-200 với máy
tính PC qua cổng RS-232 cần có
cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi
RS232/RS485.




9 8 7 6
Chân Giải thích
1 Đất
2 W 24VDC
3 Br Data
4 Gr Không sử dụng
5 Bl Đất
6 Y 5VDC (R nội 7100)
7 R 24 VDC(120mA max)
8 Data
9 Không sử dụng
Sơ đồ chân cổng truyền thông
5 4 3 2 1
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
9

III. CÔNG TẮC CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CHO PLC :
Công tắc chọn chế độ làm việc cho PLC nằm ở phía trên, bên cạnh các cổng
ra của S7-200, có ba vò 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 chuyển sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố, hoặc trong
chương trình gặp lệnh STOP, thậm chí ngay cả khi công tắc ở chế độ RUN. Nên
quan sát trạng thái thực tại của PLC theo đèn báo.
STOP: Cưỡng bức PLC dừng công việc 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 đònh một trong chế độ làm việc cho
PLC hoặc ở RUN hoặc ở STOP.
IV. CHỈNH ĐỊNH TƯƠNG TỰ:
Điều chỉnh tương tự (2 bộ trong CPU 224) cho phép điều chỉnh các biến tần
phải thay đổi và sử dụng trong chương trình. Núm chỉnh Analog được lắp đặt dưới
nắp đậy bên cạnh các cổng ra. Thiết bò chỉnh đònh có thể quay 270 độ.
V. PIN VÀ NGUỒN NUÔI BỘ NHỚ:
Nguồn nuôi dùng để nuôi chương trình hoặc nạp một chương trình mới.
Nguồn pin có thể được sử dụng để mở rộng thời gian lưu trữ cho các dữ liệu
có trong bộ nhớ. Nguồn pin tự động chuyển sang trạng thái tích cực nếu như dung
lượng tụ nhớ bò cạn kiệt và nó phải thay thế vào vò trí đó để dữ liệu trong bộ nhớ
không bò mất đi.
VI. CẤU TRÚC BỘ NHỚ : Phân chia bộ nhớ:
Bộ nhớ của S7-200 được chia thành bốn vùng với một tụ có nhiệm vụ duy trì
dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất đònh khi mất nguồn. Bộ nhớ của S7-200 có
tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần các bit nhớ đặc
biệt được ký hiệu bởi SM (special memory) chỉ có thể truy nhập để đọc.
















Dữ liệu
EEPROM
Chương trình
Vùng đối tượng
Chương trình
Tham số
Dữ liệu
Tham số
Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200
Miền nhớ ngoài
Tụ
Dữ liệu
Tham số
Chương trình
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp

10
 Vùng chương trình: là miền bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ các lệnh
chương trình, vùng này thuộc kiểu non-volatile đọc/ ghi được.
 Vùng tham số: là miền lưu trữ các tham số như: từ khoá, đòa chỉ
trạm….cũng giống như vùng chương trình vùng tham số thộc kiểu non-
volatile đọc/ ghi được.
 Vùng dữ liệu: được sử dụng để cất các dữ liệu của chương trình bao gồm
các kết quả các phép tính, hằng số được đònh nghóa trong chương trình,
bộ đệm truyền thông …. một phần của vùng nhớ này ( 1KB đầu tiên đối
với CPU 224 ) thuộc kiểu non-volatile đọc/ ghi được.
 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.
Hai vùng nhớ cuối có ý nghóa quan trọngtrong việc thực hiện một chương
trình, do vậy sẽ được trình bày chi tiết ở mục tiếp theo.
Vùng dữ liệu :
Vùng dữ liệu là một miền nhớ động. Nó có thể được truy nhập theo từng bit,
từng byte, từng từ đơn( word ) hoặc theo từng từ kép và được sử dụng làm miền lưu
trữ dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyền thông, lập bảng, các hàm dòch
chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ đòa chỉ…
Ghi các dữ liệu kiểu bảng bò hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu bảng
thường chỉ được sử dụng theo những mục đích nhất đònh.
Vùng dữ liệu lại được chia ra thành những 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 công dụng riêng của chúng như sau:
V : Variable memory.
I : Input image register.
Q : Output image register.
M : Internal memory bits.
SM : Special memory bits.

Tất cả các miền này đều có thể truy nhập được theo từng bit, từng byte, từng
từ đơn hoặc từ kép.
VII. THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH:
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là một
vòng quét ( 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
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.


Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
11












Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra thông thường lệnh không làm

việc trực tiếp với 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 tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi
công 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 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 vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có
thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét.
VIII. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH CỦA S7-200:
Có thể lập trình cho S7-200 bằng cách sử dụng một trong những phần mềm sau:
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).
 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 chưong trình
chính MEND.
Các chương trình con được nhóm lại thành một nhóm ngay sau chương trình
chính sau đó đến ngay các chương trình xử lý ngắt. Bằng cách viết như vậy, cấu
trúc chương trình được rõ ràng và thuận tiện hơn cho 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.

Truyền thông và tự
kiểm tra lỗi
Chuyển dữ liệu từ bộ
đệm ảo ra ngọai vi
Nhập dữ liệu từ ngoại
vi vào bộ đệm ảo
thực hiện chương trình
Vòng quét (scan) trong S7-200
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
12
































Main Program
.
.
MEND
Thực hiện trong một
vòng quét
SBR 0 chương trình con 1.
.
.
RET
Thực hiện khi được chương
trình chính gọi
SBR n Chương trình con thứ n+1.
.
.
RET

INT 0 Chương trình xử lý ngắt thứ 1.
.
.
RETI
Thực hiện khi có tín
hiệu báo ngắt.
INT n : Chương trình xử lý ngắt thứ n+1.
.
.
RETI
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
13
PHẦN 3
LẬP TRÌNH PLC

I. PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH:
Cách lập trình cho S7-200 nói riêng và cho các PLC của Siemens nói chung
dựa trên ba phương pháp cơ bản : Phương pháp hình thang ( Ladder Logic viết tắt
thành LAD), phương pháp biểu đồ khối đặc tính ( Funtion Block Diagram viết tắt
thành FBD) và phương pháp liệt kê lệnh ( Statement List viết tắt thành STL).
Chương này chủ yếu giới thiệu các thành phần cơ bản của phương pháp LAD, và
cách sử dụng chúng trong lập trình.
Đònh nghóa về 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 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 đóng hoặc thường mở.
 Cuộn dây (coil): là biểu tượng mô tả rơle được mắc theo chiều dòng điện
cung cấp cho rơle.
 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 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 hoà hay là đường trở về nguồn cung cấp.
(Đường nguồn bên phải thường không được thể hiện khi dùng chương trình tiện
dụng STEP 7-Micro/DOS hoặc STEP 7-Micro/WIN). Dòng điện chạy từ trái qua các
tiếp điểm đóng đến các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
Các toán hạng và giới hạn cho phép :

Phương pháp truy nhập
Giới hạn cho phép của toán hạng
Truy nhập Bit
(đòa chỉ Byte, chỉ số Bit)
V: từ 0.0 đến 4095.7
I : từ 0.0 đến 7.7
Q : từ 0.0 đến 7.7
M : từ 0.0 đến 31.7
SM : từ 0.0 đến 85.7
T : từ 0 đến 127
C : từ 0 đến 127
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp

14
Truy nhập Byte
VB : từ 0 đến 4095
IB : từ 0 đến 7
MB : từ 0 đến 31
SMB : từ 0 85
AC : từ 0 đến 3
Hằng số.
Truy nhập từ đơn
(đòa chỉ Byte cao)
VW : từ 0 đến 4094
T : từ 0 đến 127
C : từ 0 đến 127
IW : từ 0 đến 6
QW : từ 0 đến 6
MW : từ 0 đến 30
SMQ : từ 0 đến 84
AC : từ 0 đến 3
AIW : từ 0 đến 30
AQW : từ 0 đến 30
Hằng số
Truy nhập từ kép
(đòa chỉ Byte cao)
VD : từ 0 đến 4092
ID : từ 0 đến 4
QD : từ 0 đến 4
MD : từ 0 đến 28
SMD : từ 0 đến 82
AC : từ 0 đến 3
HC : từ 0 đến 2

Hằng số.

II. TẬP LỆNH CƠ BẢN VÀ ỨNG DỤNG:

1. Lệnh Nhập/ Xuất giá trò cho tiếp điểm:

Lệnh nhập :

LAD
Mô tả
Toán hạng

Tiếp điểm thường mở
sẽ được đóng nếu giá
trò bit =1
bit : I,Q,M,SM,T,C,V

Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
15

Tiếp điểm thường đóng
sẽ được mở khi giá trò
bit = 1 và ngược lại.

Tiếp điểm thường mở
sẽ được đóng tức thời
trong một chu kỳ máy

khi giá trò bit = 1
bit: I


Tiếp điểm thường đóng
sẽ được mở tức thời
trong một chu kỳ máy
khi giá trò bit =1

Lệnh xuất :

LAD
Mô tả
Toán hạng

Cuộn dây đầu ra ở
trạng thái kích thích
khi có dòng điều khiển
đi qua.
bit : I,Q,M,SM,T,C,V


Cuộn dây đầu ra được
kích thích tức thời khi
có dòng điều khiển đi
qua.
bit : Q


Ví dụ ứng dụng 1:

Mạch điều khiển khởi động trực tiếp động cơ không đồng bộ 3 pha.
Hoạt động :
Khi nhấn nút nhấn ON, có dòng điện chạy qua mạch từ L qua tiếp điểm nút
nhấn thường đóng OFF, tiếp điểm nút nhấn ON, và cuộn dây K về N. Cuộn dây K
có điện sẽ đóng tiếp điểm duy trì K ( thường mở) và các tiếp điểm động lực cấp
điện 3 pha cho động cơ, do đó khi thả tay ra dòng điện vẫn được duy trì qua mạch
cho tới khi nhấn nút nhấn OFF làm cuộn dây K mất điện sẽ mở tiếp điểm duy trì
K, và các tiếp điểm động lực cắt nguồn ra khỏi động cơ, khi thả tay ra mạch vẫn
không có điện và trở về trạng thái ban đầu.
Sơ đồ nguyên lý:

OFF ON
K
K
L
N



Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
16
Chuyển qua chương trình PLC dạng LAD:
Đặt các tiếp điểm đầu vào lần lượt là I0.0, I0.1, và các tiếp điểm đầu ra điều
khiển là Q0.0. Ta có :




Sơ đồ đấu dây:
24VDC
0V
OFF
ON
K
220VAC
I0.0
I0.1
Q0.0
SIEMENS
S7-200
Role
24VDC

Chú ý :
Khi sử dụng nút nhấn thường đóng (OFF) trên mạch thực tế (theo sơ đồ đấu
dây) so với chương trình viết sử dụng cho bộ demo phải sửa lại trong chương trình
là tiếp điểm thường mở (OFF) mới phù hợp các mức logic trong tín hiệu điều khiển.
(Học sinh tự giải thích vấn đề).
Ví dụ ứng dụng 2:
Mạch điều khiển đảo chiều trực tiếp động cơ không đồng bộ 3 pha.
Hoạt động :
Khi nhấn nút nhấn ONt, có dòng điện chạy qua mạch từ L qua tiếp điểm nút
nhấn thường đóng OFF, tiếp điểm nút nhấn ONt, tiếp điểm khoá gài Kn và cuộn
dây Kt về N. Cuộn dây Kt sẽ đóng các tiếp điểm động lực cấp nguồn cho động cơ
đồng thời đóng tiếp điểm duy trì và ngắt tiếp điểm khoá gài không cho dòng điện
vào cuộn dây Kn. Muốn đảo chiều động cơ, ta nhấn nút nhấn OFF cắt dòng điện
vào cuộn dây Kt, sau đó nhấn nút nhấn ONn cấp dòng cho cuộn dây Kn, khi đó sẽ
đóng tiếp điểm duy trì Kn và các tiếp điểm động lực đảo hai trong ba pha cấp điện

3 pha đảo chiều động cơ, cho tới khi nhấn nút nhấn OFF làm cuộn dây Kn mất
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
17
điện sẽ mở tiếp điểm duy trì Kn, và các tiếp điểm động lực cắt nguồn ra khỏi động
cơ, khi thả tay ra mạch vẫn không có điện và trở về trạng thái ban đầu.
Sơ đồ nguyên lý:
OFF ONt
Kt
L
N
Kn
Kt
Kn
Kt
Kn
ONn

Chuyển qua chương trình PLC dạng LAD:
Đặt các tiếp điểm đầu vào lần lượt là I0.0, I0.1, I0.2 và các tiếp điểm đầu ra
điều khiển là Q0.0 v à Q0.1 Ta có :


Chú ý:
Giống như mạch trên tiếp điểm thường đóng của nút nhấn OFF cũng được
đổi lại thành thường mở.
Sơ đồ đấu dây:
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC



Khoa Điện Công Nghiệp
18
24VDC
0V
OFF
ONt
Kt
220VAC
I0.0 I0.1
Q0.0
SIEMENS
S7-200
Role
24VDC
Kn
220VAC
Role
24VDC
Q0.1
ONn
I0.2


Ví dụ ứng dụng 3 : Mạch điều khiển máy bơm theo trình tự.
Hoạt động :
Hai máy bơm dùng bơm nước vào bể chứa, mỗi lần chỉ chạy một bơm. Mỗi
khi công tắc mức thấp tác động, ví dụ bơm 1 chạy cho đến khi công tắc mức cao tác
động làm tắt bơm 1, sau đó khi công tắc mức thấp tác động lần 2 thì bơm 2 sẽ chạy

cho đến khi công tắc mức cao tác động và quá trình cứ thế tiếp tục.
Sơ đồ mạch:
PUMP 1
PUMP 2
HIGH
LOW


Phân tích mạch dựa theo giản đồ thời gian.

LOW
HIGH
PUMP 1
PUMP 2


Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
19
Chương trình dạng LAD:
Ở bài này ta dùng bảng symbol thay cho các đòa thỉ trực tiếp.



Bảng Symbol :




2. Lệnh ghi / xoá giá trò cho tiếp điểm:
Lệnh dùng để đóng và ngắt các tiếp điểm gián đoạn đã được thiết kế.
Trong dạng LAD, logic điều khiển dòng điện đóng hoặc ngắt các cuộn dây
đầu ra. Khi dòng điều khiển tới các cuộn dây thì các cuộn dây đóng hoặc mở các
tiếp điểm (hoặc một dãy các tiếp điểm).

LAD
Mô tả
Toán hạng

Đóng một mảng gồm N các tiếp
điểm kể từ bit đặt trước.
bit : I, Q, M, SM, T,
C, V .
N : IB, QB, MB,
SMB, VB, AC, Hằng
số .


Ngắt một mảng gồm N các tiếp
điểm kể từ bit đặt trước.
Nếu bit đặt trước lại chỉ vào
Timer hoặc Counter thì lệnh sẽ
xoá bit đầu ra của Timer hoặc
Counter đó.
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
20


Đóng tức thời một mảng gồm N
các tiếp điểm kể từ bit đặt trước
bit : Q.
N : IB, QB, MB,
SMB, VB, AC, Hằng
số.


Ngắt tức thời một mảng gồm N
các tiếp điểm kể từ bit đặt
trước.

Ví dụ ứng dụng 1: Mạch khởi động động cơ không đồng bộ ba pha.
Theo ví dụ trên nhưng lúc này ta sử dụng lệnh Set và Reset.
(Chú ý : tiếp điểm thường đóng lúc này lại phù hợp với sơ đồ đấu dây)



Ví dụ ứng dụng 2 : Mạch đảo chiều động cơ không đồng bộ ba pha.
Theo ví dụ trên nhưng lúc này ta sử dụng lệnh Set và Reset.
(Chú ý : tiếp điểm thường đóng lúc này lại phù hợp với sơ đồ đấu dây)



Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
21

Ví dụ ứng dụng 3 :
Mạch điều khiển máy bơm theo trình tự.
Theo ví dụ trên nhưng lúc này sử dụng lệnh Set và Reset.



Bảng Symbol :



3. Lệnh tiếp điểm đặc biệt:

LAD
Mô tả
Toán hạng

Tiếp điểm đảo trạng thái của dòng cung
cấp. Nếu dòng cung cấp có tiếp điểm
đảo thì nó bò ngắt mạch, nếu không có
tiếp điểm đảo thì nó thông mạch.
Không có

Tiếp điểm chuyển đổi dương cho phép
dòng cung cấp thông mạch trong một
vòng quét khi sườn xung điều khiển
chuyển từ 0 lên 1
Không có
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC



Khoa Điện Công Nghiệp
22

Tiếp điểm chuyển đổi âm cho phép dòng
cung cấp thông mạch trong một vòng
quét khi sườn xung điều khiển chuyển
từ 1 xuống 0
Không có

Tiếp điểm sử dụng bit bộ nhớ đặc biệt
tạo dạng sóng vuông tuần hoàn với chu
kỳ là 1s (0.5s có xung, 0.5s không có
xung)
Không có

Ví dụ ứng dụng 1 :
Dùng 1 ( I0.0) nút nhấn để điều khiển đèn (Q0.0) theo trình tự:
Nhấn lần 1 đèn sáng, nhấn lần 2 đèn tắt, nhấn lần 3 đèn sáng……
Lúc này ta cần đặt hai biến phụ là M0.0 và M0.1 đònh số lần tắt mở đèn.



Bảng Symbol :





Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC



Khoa Điện Công Nghiệp
23
Ví dụ ứng dụng 2 : Mạch đèn điều khiển tại nhiều nơi (mạch đèn cầu thang).
Hoạt động : Tương tự như ở ví dụ ứng dụng 1 nhưng có thể điều khiển ở nhiều nơi.
Chương trình dạng LAD :




Bảng Symbol :


Ví dụ ứng dụng 3 : Tạo dạng xung vuông có T
1
= T
2
= 0.5s.
Ta có chương trình dạng LAD :

Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
24


4. Lệnh điều khiển Timer:
Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên trong điều
khiển vẫn thường được gọi là khâu trễ. Có ba kiểu Timer của S7-200 phân biệt với

nhau ở phản ứng của nó đối với trạng thái tín hiệu đầu vào (TON, TOF và TONR).
Lệnh TON:
Ký hiệu :










Hoạt động :
Lệnh TON gồm có giá trò đếm tức thời được nhớ trong thanh ghi 2 byte của
Timer (gọi là T-word ) và 1 bit chỉ thò trạng thái logic đầu ra ( gọi là T-bit ).
 Khi đầu vào IN ở mức logic 1 cho phép lệnh TON hoạt động, giá trò đếm
tức thời trong T-word được cập nhật và so sánh với giá trò đặt trước PT
đồng thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá trò cực đại ( 32.767 ).
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word nhỏ hơn giá trò đặt trước PT , T-bit có
giá trò logic là 0.
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word lớn hơn hoặc bằng giá trò đặt trước PT,
T-bit có giá trò logic 1
 Khi đầu vào IN ở mức logic 0, giá trò đếm tức thời T-word sẽ bò Reset xoá
về 0.
Bảng đònh độ phân giải lệnh TON:

1ms
32.767 s (0.546 min.)
T32, T96

10ms
327.67 s (0.546 min.)
T33 to T36, T97 to T100
100ms
3276.7 s (0.546 min.)
T37 to T63, T101 to T255




Các toán hạng :
 TON : lệnh đếm thời gian tác động
đóng trể không nhớ.
 Txxx: Khai báo xxx kiểu TON đònh
độ phân giải có giá trò tra theo
bảng.
 IN : đầu vào cho phép lệnh đếm
thời gian hoạt động.
 PT : Giá trò đặt trước.
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
25
Ví dụ minh hoạ :

Lệnh TONR:
Ký hiệu :











Hoạt động :
Lệnh TONR gồm có giá trò đếm tức thời được nhớ trong thanh ghi 2 byte của
Timer (gọi là T-word và 1 bit chỉ thò trạng thái logic đầu ra (gọi là T-bit))
 Khi đầu vào IN ở mức logic 1 cho phép lệnh TONR hoạt động, giá trò
đếm tức thời trong T-word được cập nhật và so sánh với giá trò đặt trước
PT đồng thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá trò cực đại ( 32.767 ).
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word nhỏ hơn giá trò đặt trước PT , T-bit có
giá trò logic là 0.
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word lớn hơn hoặc bằng giá trò đặt trước PT,
T-bit có giá trò logic 1 .
 Khác với lệnh TON khi đầu vào IN ở mức logic 0, giá trò đếm tức thời T-
word sẽ được ghi nhớ và khi đầu vào IN ở mức logic 1 giá trò đếm tức thời
T-word sẽ tiếp tục tăng cho đến khi đạt giá trò cực đại hoặc dùng lệnh
Reset xoá giá trò đếm tức thời T-word về 0.
Bảng đònh độ phân giải lệnh TONR:
1ms
32.767 s (0.546 min.)
T0, T64
10ms
327.67 s (0.546 min.)
T1 to T4, T65 to T68
100ms

3276.7 s (0.546 min.)
T5 to T31, T69 to T95
Sau khoảng thời gian 30 ms
kể từ khi I2.0 ở mức logic 1,
T-bit chuyển trạng thái từ
mức logic 0 lên 1.
Các toán hạng :
 TONR : lệnh đếm thời gian tác động
đóng trể có nhớ.
 Txxx : Khai báo xxx kiểu TONR đònh
độ phân giải có giá trò tra theo bảng
 IN : Đầu vào cho phép lệnh đếm thời
gian hoạt động.
 PT : Giá trò đặt trước.
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
26
Ví dụ minh hoạ :

Lệnh TOF :
Ký hiệu :











Hoạt động :
Lệnh TOF gồm có giá trò đếm tức thời được nhớ trong thanh ghi 2 byte của
Timer (gọi là T-word và 1 bit chỉ thò trạng thái logic đầu ra (gọi là T-bit))
 Khi đầu vào IN ở mức logic 1, T-bit có giá trò logic 1 cho đến khi đầu vào
IN xuống mức logic 0, khi đó cho phép lệnh TOF hoạt động, giá trò đếm
tức thời trong T-word được cập nhật và so sánh với giá trò đặt trước PT
đồng thời tăng dần cho đến khi nó đạt giá trò bằng giá trò đặt trước PT.
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word nhỏ hơn giá trò đặt trước PT, T-bit có giá
trò logic là 1.
 Nếu giá trò đếm tức thời T-word bằng giá trò đặt trước PT, T-bit có giá trò
logic 0.
Ví dụ minh hoạ :




T-bit có giá trò mức logic 1
khi đầu vào I2.1 ở mức logic
1 đủ 100 ms.

Các toán hạng:
 TOF : lệnh đếm thời gian tác động mở
trễ không nhớ
 Txxx: khai báo xxx kiểu TOF đònh độ
phân giải có giá trò tra theo bảng.
 IN : Đầu vào cho phép lện hđếm thời
gian hoạt động.

 PT : Giá trò đặt trước.
Trường CĐKT Lý Tự Trọng Tp.HCM Giáo trình PLC


Khoa Điện Công Nghiệp
27

Ví dụ ứng dụng 1: Mạch khởi động / động cơ KĐB 3 Pha.
Hoạt động:
Khi nhấn nút nhấn On, công tắc tơ K có điện đồng thời với Rơ le thời gian
và đóng các tiếp điểm động lực cấp nguồn cho động cơ và động cơ hoạt động theo
chế độ . Sau khoảng thời gian chỉnh đònh trước (ví dụ 10s) Rơ le thời gian tác
động mở tiếp điểm thường đóng mở chậm cắt điện cuộn dây công tắc tơ  mở các
tiếp điểm động lực đấu  cho động cơ đồng thời đóng tiếp điểm thường mở đóng
chậm cấp nguồn cho cuộn dây công tắc tơ đóng các tiếp điểm động lực chuyển động
cơ sang hoạt động ở chế độ . Khi nhấn nút nhấn OFF cắt điện cuộn dây công tắc
tơ K, , mở các tiếp điểm động lực tách động cơ ra khỏi lưới điện.
Chương trình dạng LAD :
Khi đầu vào I0.0 xuống mức
logic 0, sau thời gian đònh
trước là 30 ms T-bit sẽ chuyển
trạng thái sang mức logic 0.