Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải
LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ đã làm thay đổi cuộc sống con
người. Làm cho cuộc sống con người ngày càng trở nên tiện nghi và hiện đại. Các thiết bị
điều khiển tự động giữ vai trò cực kỳ quan trọng góp phần lớn cho sự tiến bộ không
ngừng của các lĩnh vực này.Đặc biệt là ngành nông nghiệp nước ta hiện nay còn sử dụng
phương pháp tưới thủ công, phương pháp sản xuất canh tác truyền thống không mang lại
năng suất cao. Vấn đề thiết yếu đã đặt ra làm sao có một hê thống tưới cây tự động, để
giảm thiểu sức lao động mà vẫn đạt hiệu quả cao. Hay là mỗi chuyến đi xa chúng ta
không tưới cây được, thì với một hệ thống tưới cây tự động được cài đặt trước, nó sẽ tự
khởi động tưới và tắt theo ý mình. Khi đó con người sẽ chủ động hơn trong việc tưới tiêu,
mà cần phải bận tâm lo lắng sắp sếp thời gian một cách thụ động nửa.
Là sinh viên chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật điện, sau khi được học tập, nghiên
cứu học phần: “Điều khiển logic khả trình (PLC)” và đăng ký Đồ án học phần 2 tại trường
Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM, em được giao tìm hiểu và hoàn thành đề
tài:“Lập trình điều khiển hệ thống tưới cây tự động dùng PLC OMRON”do thầy Trần Văn
Hải hướng dẫn.
Nội dung Đồ án học phần 2 của em gầm 6 chương:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về PLC
Chương 2: Tập lệnh cơ bản của PLC Omron
Chương 3: Lập trình điều khiển hệ thống tưới cây tự động dùng PLC Omron
Chương 4: Giám sát hệ thống tưới cây tự động bằng phầm mềm CX-Designer
Chương 5: Mô phỏng và giám sát hệ thống tưới cây tự động bằng phần mềm CX
Supervisor
Chương 6: Thực hành lắp ráp mô hình trang bị điện
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
SVTH
Nguyễn Ngọc Trung

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 1


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
(ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 2


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN :
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày....tháng....năm 2017
Giáo viên phản biện
(ký và ghi rõ họ tên)

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 3


Đồ án học phần 2

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

GVHD: Trần Văn Hải

Trang 4


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải
MỤC LỤC
Trang


LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................ 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:...........................................................2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN :.............................................................3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC.....................................................7
1.1.Giới thiệu chung về PLC.......................................................................................7
1.1.1.Mở đầu............................................................................................................7
1.1.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC........................................................8
1.1.3. Đánh giá ưu nhược điểm của PLC...............................................................11
1.1.4. Ứng dụng của hệ thống sử dụng PLC..........................................................12
1.2.Phân loại.............................................................................................................13
1.2.1.Loại đơn khối kích thước nhỏ.......................................................................14
1.2.2.Loại mô-đun.................................................................................................14
1.3.Các dòng PLC Omron trên thị trường hiện nay....................................................14
1.3.1.CP1E – Dòng Micro PLC mới, kinh tế nhất.................................................14
1.3.1.1.Loại CP1E-E CPU...................................................................................15
1.3.1.2.Loại CP1E-N CPU..................................................................................15
1.3.2.CP1L – Micro PLC đa năng..........................................................................16
1.3.3.CP1H – Compact PLC cao cấp.....................................................................16
1.3.4.PLC cỡ vừa – CJ1M.....................................................................................17
1.3.5.PLC cỡ vừa cấp cao loại mới – CJ2M..........................................................18
1.3.6.Bộ PLC cỡ nhỏ CPM1A...............................................................................19
1.3.7.Bộ điều khiển lập trình CPM2A...................................................................19
CHƯƠNG 2: TẬP LỆNH CƠ BẢN CỦA PLC OMRON...........................................20
2.1.Giới Thiệu...........................................................................................................20
2.2.Cách Sử Dụng Phần Mềm..................................................................................20
2.2.1.Tạo một project mới.....................................................................................20
2.2.2.Các thành phần trong cửa sổ project.............................................................21
2.3.Nhóm lệnh căn bản..............................................................................................31
2.3.1.AND.............................................................................................................31

2.3.2.AND LD.......................................................................................................31
2.3.3.AND NOT....................................................................................................32
2.3.4.LOAD...........................................................................................................32
2.3.5.LOAD NOT..................................................................................................32
2.3.6.OR ...............................................................................................................33
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 5


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

2.3.7.OR LD..........................................................................................................33
2.3.8.OR NOT.......................................................................................................33
2.3.9.OUT.............................................................................................................. 34
2.3.10.OUT NOT...................................................................................................34
2.3.11.DIFU(13)....................................................................................................34
2.3.12.DIFD(14)....................................................................................................34
2.3.13.RSET..........................................................................................................35
2.3.14.SET............................................................................................................. 35
2.3.15.KEEP(11)...................................................................................................36
2.4.COUNTER.......................................................................................................... 36
2.5.TIM – Timer........................................................................................................36
2.6.Lệnh copy dữ liệu..............................................................................................37
2.6.1.MOVE - MOV(21)......................................................................................37
2.6.2.MOVD(83)...................................................................................................39
2.7.Lệnh so sánh CMP (20).......................................................................................40
2.8.Lệnh thời gian thực: Word A351, A352, A353, A354...........................................41

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG
DÙNG PLC OMRON..................................................................................................42
3.1 Yêu cầu công nghệ..............................................................................................42
3.2. Khai báo biến và địa chỉ.....................................................................................42
3.3.Sơ đồ kết nối PLC và động lực............................................................................42
3.3.1.Sơ đồ kết nối.................................................................................................42
3.3.2.Mạch động lực..............................................................................................43
3.4.Viết chương trình điều khiển...............................................................................43
3.5.Mô phỏng kết quả................................................................................................45
CHƯƠNG 4: GIÁM SÁT BẰNG PHẦN MỀM CX-DESIGNER 3.5.........................49
4.1. Giới thiệu phần mềm..........................................................................................49
4.2.Giao diện chính...................................................................................................49
4.3.Thanh công cụ File..............................................................................................50
4.4.Thanh công cụ Tool.............................................................................................50
4.5.Thanh công cụ Fixed Objects.............................................................................51
4.6.Thanh công cụ Display........................................................................................51
4.7.Thanh công cụ Font.............................................................................................52
4.8.Thanh công cụ Functional Object........................................................................52
4.8.1.ON/OFF Button............................................................................................53
4.8.2.Word Button.................................................................................................56
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 6


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

4.8.3.Command Button..........................................................................................56

4.8.4.Bit Lamp.......................................................................................................57
4.8.5.Numeral DisplayInput..................................................................................57
4.8.6.Thumbwheel Switch.....................................................................................59
4.8.7.Analog Meter................................................................................................61
4.8.8.Broken-Line Graph.......................................................................................62
4.8.9.Bitmap..........................................................................................................63
4.8.10.Alarm/Event Display..................................................................................63
4.9.Mô phỏng giám sát hệ thống tưới cây tự động.....................................................65
CHƯƠNG 5: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CX-SUPERVISOR 3.0.............................67
5.1.Giới thiệu...........................................................................................................67
5.2.Giao diện chính..................................................................................................67
5.3.Thanh công cụ Standard....................................................................................68
5.3.1.Device Setp..................................................................................................68
5.3.2.Alarm Editor................................................................................................69
5.3.3.Animation Editor.........................................................................................71
5.3.4.Point Editor..................................................................................................72
5.3.5.Project Editor...............................................................................................75
5.3.6.Graphic Library Editor................................................................................76
5.5. Thanh công cụ điều sắc Palette.........................................................................77
5.6.Thanh công cụ Graphic Objects.........................................................................77
5.6.1.Push Button..................................................................................................78
5.6.2.Toggle Button..............................................................................................79
5.6.3.Slider............................................................................................................80
5.6.4.Rotational Gauge và Linear Guage.............................................................81
5.6.5. Picture.........................................................................................................82
5.7.Mô phỏng giám sát hệ thống tưới cây tự động bằng CX Supervisor.....................83
CHƯƠNG 6: THỰC HÀNH LẮP RÁP MÔ HÌNH TRANG BỊ ĐIỆN......................85
6.1.Bảng thiết kế Auto CAD mô hình trang bị điện...................................................85
6.2.Mô hình trang bị điện..........................................................................................86
KẾT LUẬN.................................................................................................................87

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................88

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 7


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC
1.1.Giới thiệu chung về PLC
1.1.1.Mở đầu
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. Trong giai đoạn đầu các thiết bị khả trình yêu cầu người
sử dụng phải có kỹ thuật điện tử, phải có trình độ cao. Ngày nay các thiết bị PLC đã phát
triển mạnh mẽ và có mức độ phổ cập cao.
PLC (Programmable Logic Control) : Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC. Là loại
thiết bị cho phép điều khiển linh hoạt các thuật toán điều khiến số thông qua một ngôn
ngữ lập trình, thay cho việc phải thể hiện mạch toán đó trên mạch số.Như vậy với chương
trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ gọn. dễ tha y đổi thuật
toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các PLC khác hay
với máy tính).
Để có thể thực hiện một chương trình điều khiển, PLC phải có tính năng như một
máy tính. Nghĩa là phải có một bộ vi xử lí trung tâm (CPU), một hệ điều hành, một bộ
nhớ chương trình để lưu chương trình cũng như dữ liệu và tất nhiên phải có các cổng vào

ra để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ các bài toán điều
khiển số, PLC phải có các khối hàm chức năng như Timer, Counter, và các hàm chức
năng đặc biệt khác.

Hình 1.1: Sơ đồ khối của PLC

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 8


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hoá cho các nhiệm vụ tính
toán và hiển thị còn PLC được chuyên biệt cho các nhiệm vụ điều khiển và môi trường
công nghiệp. Vì vậy các PLC dược thiết kế :
 Để chịu được các rung động, nhiệt độ, độ ẩm, bụi bẩn và tiếng ồn.
 Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra.
 Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ lập trình dễ hiểu, chủ yếu giải quyết các
phép toán logic và chuyển mạch.
Về cơ bản chức năng của bộ điều khiển logic PLC cũng giống như chức năng của
bộ điều khiển thiết kế trên cơ sở rơle công tắc tơ hay trên cơ sở các khối điện tử đó là:
 Thu thập các tín hiệu vào và các tín hiệu phản hồi từ các cảm biến.
 Liên kết, ghép nối các tín hiệu theo yêu cầu điều khiển và thực hiện đóng mở các
mạch phù hợp với công nghệ.
 Tính toán và soạn thảo các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp.
1.1.2. Các thành phần cơ bản của một bộ PLC
Hệ thống PLC thông dụng có năm bộ phận cơ bản gồm: Bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn,

giao diện vào ra và thiết bị lập trình. Sơ đồ hệ thống như sau :

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống
 Bộ xử lý:
Bộ xử lý còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) là linh kiện chứa bộ vi xử lý. Bộ xử lý
nhận các tín hiệu vào và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu
trong bộ nhớ của CPU, truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết
bị ra.
Nguyên lý làm việc của bộ xử lý tiến hành theo từng bước tuần tự. Đầu tiên các
thông tin lưu trữ trong bộ nhớ chương trình được gọi tên tuần tự và được kiểm soát bởi bộ
đếm chương trình. Bộ xử lý liên kết các tín hiệu và đưa kết quả ra đầu ra. Chu kỳ thời
gian này gọi là thời gian quét (scan). Thời gian vòng quét phụ thuộc vào tầm vóc bộ nhớ,
tốc độ của CPU. Chu kỳ một vòng quét có hình như hình 1.3 .

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 9


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hình 1.3: Chu kỳ một vòng quét
Sự thao tác tuần tự của chương trình dẫn đến một thời gian trễ trong khi bộ đếm của
chương trình đi qua một chu trình đầy đủ, sau đó lại bắt đầu lại từ đầu.
Để đánh giá thời gian trễ người ta đo thời gian quét của một chương trình dài 1
Kbyte và coi đó là chỉ tiêu để so sánh các PLC. Với nhiều loại thiết bị thời gian trễ này có
thể tới 20ms hoặc hơn. Nếu thời gian trễ gây trở ngại cho quá trình điều khiển thì phải
dùng các biện pháp đặc biệt, chẳng hạn như lặp lại những lần gọi quan trọng trong thời

gian một lần quét, hoặc là điều khiển các thông tin chuyển giao để bỏ bớt đi những lần
gọi ít quan trọng khi thời gian quét dài tới mức không thể chấp nhận được. Nếu các biện
pháp trên không thoả mãn thì phải dùng PLC có thời gian quét ngắn hơn.

CPU

Hình 1.4: Sơ đồ cấu trúc của PLC
 Bộ nguồn:
Bộ nguồn (Power Supply) có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp 220VAC thành điện áp
thấp cho bộ vi xử lý (thường là 5VDC) và cho các mạch điện cho các module còn lại
(thường là 24V).
 Thiết bị lập trình:
Thiết bị lập trình được sử dụng để lập các chương trình điều khiển cần thiết sau đó
được chuyển cho PLC. Thiết bị lập trình có thể là thiết bị lập trình chuyên dụng, có thể là
thiết bị lập trình cầm tay gọn nhẹ, có thể là phần mềm được cài đặt trên máy tính cá nhân.
 Bộ nhớ:

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 10


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình sử dụng cho các hoạt động điều khiển. Các dạng
bộ nhớ có thể là RAM, ROM, EPROM. Người ta luôn chế tạo nguồn dự phòng cho RAM
để duy trì chương trình trong trường hợp mất điện nguồn, thời gian duy trì tuỳ thuộc vào
từng PLC cụ thể. Bộ nhớ cũng có thể được chế tạo thành module cho phép dễ dàng thích

nghi với các chức năng điều khiển có kích cỡ khác nhau, khi cần mở rộng có thể cắm
thêm.
 Bộ xử lý trung tâm (CPU):
CPU tuần tự thực thi các lệnh trong chương trình lưu trong bộ nhớ, xử lý các
đầu vào và đưa ra kết quả kết xuất hoặc điều khiển cho phần giao diện đầu ra
(output).
 Giao diện vào /ra:
Giao diện vào là nơi bộ xử lý nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi và truyền thông
tin đến các thiết bị bên ngoài. Tín hiệu vào có thể từ các công tắc, các bộ cảm biến nhiệt
độ, các tế bào quang điện….Tín hiệu ra có thể cung cấp cho các cuộn dây công tắc tơ, các
rơle, các van điện từ, các động cơ nhỏ….Tín hiệu vào/ra có thể là các tín hiệu rời rạc, tín
hiệu liên tục, tín hiệu logic….Các tín hiệu vào/ra có thể thể hiện như sau:

Hình 1.5: Giao diện vào ra của PLC
 Thông thường PLC:
PLCcó kiến trúc kiểu module hoá với các thành phần chính ở trên có thể được đặt
trên một module riêng và có thể ghép với nhau tạo thành một hệ thống PLC hoàn
chỉnh.
Các kênh vào ra đã có chức năng cách ly và điều hoá tín hiệu sao cho các bộ cảm
biến và các bộ tác động có thể nối trực tiếp với chúng mà không cần thêm mạch điện
khác.
Tín hiệu vào thườg được ghép cách điện (cách ly) nhờ linh kiện quang như hình
1.5. Dải tín hiệu nhận vào cho các PLC cỡ lớn có thể là 5V, 24V, 110V, 220V. Các PLC
cỡ nhỏ chỉ nhập tín hiệu 24V.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 11



Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hình 1.6: Mạch cách ly tín hiệu vào
Tín hiệu ra cũng được ghép cách ly, tín hiệu ra cũng được cách ly kiểu rơle như
hình 1.7 hay cách ly kiểu quang như hình 1.8. Tín hiệu ra có thể là tín hiệu chuyển mạch
24V, 100mA; 110v,1A một chiều; thậm chí 240V, 1A xoay chiều tuỳ loại PLC. Tuy nhiên,
với PLC cỡ lớn dải tín hiệu ra có thể thay đổi bằng cách lựu chọn các module ra thích hợp

Hình 1.7: Mạch cách ly
Hình 1.8: Mạch cách ly tín hiệu ra kiểu rơle
tín hiệu ra kiểu quang
1.1.3. Đánh giá ưu nhược điểm của PLC
Trước đây, Bộ PLC thường rất đắt, khả năng hoạt động bị hạn chế và quy trình lập
trình phức tạp. Vì những lý do đó mà PLC chỉ được dùng trong những nhà máy và các
thiết bị đặc biệt. Ngày nay, do giá thành hạ kèm theo tăng khả năng của PLC dẫn đến là
PLC ngày càng được áp dụng rộng cho các thiết bị máy móc. Các bộ PLC đơn khối với
24 kênh đầu vào và 16 kênh đầu ra thích hợp với các máy tiêu chuẩn đơn, các trang thiết
bị liên hợp. Còn các bộ PLC với nhiều khả năng ứng dụng và lựu chọn được dùng cho
những nhiệm vụ phức tạp hơn. Có thể kể ra các ưu điểm của PLC như sau:
 Chuẩn bị vào hoạt động nhanh: Thiết kế kiểu module cho phép thích nghi nhanh
với mọi chức năng điều khiển. Khi đã được lắp ghép thì PLC sẵn sàng làm việc
ngay. Ngoài ra nó còn được sử dụng lại cho các ứng dụng khác dễ dàng.
 Độ tin cậy cao: Các linh kiện điện tử có tuổi thọ dài hơn các thiết bị cơ- điện. Độ
tin cậy của PLC ngày càng tăng, bảo dưỡng định kỳ thường không cần thiết còn
với mạch rơle công tắc tơ thì việc bảo dưỡng định kỳ là cần thiết.
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 12



Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

 Dễ dàng thay đổi chương trình: Việc thay đổi chương trình được tiến hành đơn
giản. Để sửa đổi hệ thống điều khiển và các quy tắc điều khiển đang được sử dụng,
người vận hành chỉ cần nhập tập lệnh khác, gần như không cần mắc nối lại dây.
Nhờ đó hệ thống rất linh hoạt và hiệu quả.
 Đánh giá nhu cầu đơn giản: Khi biết các đầu vào và đầu ra thì có thể đánh giá được
kích cỡ yêu cầu của bộ nhớ hay độ dài chương trình. Do đó có thể dễ dàng và
nhanh chóng lựa chọn PLC phù hợp với các yêu cầu công nghệ đặt ra.
 Khả năng tái tạo: Nếu dùng PLC với quy cách kỹ thuật giống nhau thì chi phí lao
động sẽ giảm thấp hơn nhiều so với bộ điều khiển rơle. Đó là do giảm phần lớn lao
động lắp ráp.
 Tiết kiệm không gian: PLC đòi hỏi ít không gian hơn so với bộ điều khiển rơle
tương đương.
 Có tính chất nhiều chức năng: PLC có ưu điểm chính là có thể sử dụng cùng một
thiết bị điều khiển cơ bản cho nhiều hệ thống điều khiển. Người ta thường dùng
PLC cho các quá trình tự động linh hoạt vì dễ dàng trong tính toán, so sánh các giá
trị tương quan, thay đổi chương trình và thay đổi thông số.
 Về giá trị kinh tế: khi xét về giá trị kinh tế của PLC ta phải đề cập đến số lượng
đầu vào và đầu ra . Quan hệ về giá thành với số lượng đầu vào và đầu ra có dạng
như hình1.8. Như vậy, nếu số lượng đầu vào/ra quá ít thì hệ rơle ra kinh tế hơn,
nhưng khi số lượng đầu vào/ra tăng lên thì hệ PLC kinh tế hơn hẳn.

Hình 1.8: Quan hệ giữa số lượng vào/ra và giá thành
Có thể so sánh hệ điều khiển rơle và hệ điều khiển PLC như sau:
 Hệ rơle:

o Nhiều bộ phận dã được chuẩn hoá. Ít nhạy cảm với nhiễu.
o Kinh tế với các hệ thống nhỏ. Thời gian lắp đặt lâu.
o Thay đổi khó khăn. Kích thước lớn.
o Cần bảo quản thường xuyên.
o Khó theo dõi và kiểm tra các hệ thống lớn, phức tạp.
 Hệ PLC:
o Thay đổi dễ dàng.
o Lắp đặt đơn giản.
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 13


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

o Thay đổi nhanh quy trình điều khiển. Kích thước nhỏ.
o Có thể nối với mạng máy tính.
o Giá thành cao.
o Bộ thiết bị lập trình thường đắt, sử dụng ít.
1.1.4. Ứng dụng của hệ thống sử dụng PLC
Từ các ưu điểm trên, hiện nay PLC đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác
nhau trong công nghiệp như:
 Hệ thống nâng vận chuyển.
 Dây chuyền đóng gói.
 Các ROBOT nắp ráp sản phẩm.
 Điều khiển bơm.
 Dây chuyền xử lý hoá học.
 Công nghệ sản xuất giấy.

 Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh.
 Sản xuất xi măng.
 Công nghệ chế biến sản phẩm.
 Điều khiển hệ thống đèn giao thông.
 Quản lý tự động bãi đỗ xe.
 Hệ thống may công nghiệp.
 Điều khiển thang máy….
1.2.Phân loại
Phần cứng được tích hợp trong loại đơn khối hoặc kết hợp như loại ghép Môđun.Với PLC Mô-đun, người dùng chọn và lắp CPU, Khối Đầu vào/Đầu ra cần
thiết.
PLC đơn khối kích thước nhỏ chứa
PLC Mô-đun ghép các Khối cần thiết
tất cả các phần: cấp điện, Khối Đầu
vớinhau. Người dùng có thể tùy chỉnh
vào/Đầu ra và CPU trong một vỏ. Các
cấuhình của PLC. Vui lòng đặt chuột lên
PLC này có số lượng đầu Vào / ra
hình để xem hình kết hợp của PLC.
thấp. (Thường không quá 60 điểm)

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 14


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

1.2.1.Loại đơn khối kích thước nhỏ

Khả năng hỗ trợ số đầu Vào / ra tối đa của PLC Kích thước nhỏ là khoảng 60 điểm
(36 đầu vào, 24 đầu ra).
Có thể mở rộng tối đa 15 từ (CH) khi Khối Mở rộng và Khối Vào / ra Mở rộng được
kết nối.

Hình 1.9: PLC loại đơn khối
1.2.2.Loại mô-đun
Công suất Vào / ra tối đa của CS1 là 5120 điểm. Có các loại chức năng cao khác
nhau tùy chọn.
PLC Mô-đun có nhiều chức năng khác nhau, có thể sử dụng làm bộ điều khiển đa
ứng dụng.
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 15


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hinh 1.10: PLC loại Mô-đun
1.3.Các dòng PLC Omron trên thị trường hiện nay
1.3.1.CP1E – Dòng Micro PLC mới, kinh tế nhất
CP1E – Dòng Micro PLC mới, kinh tế nhất Lựa chọn hợp lý nhất cho ứng dụng
nhỏ (thay thế CPM1/2A).

Hình 1.11: PLC loại CP1E
Gồm 2 loại CPU: loại CP1E-E giá thành thấp (hạn chế về chức năng truyền thông)
và loại CP1E-N đa năng.
1.3.1.1.Loại CP1E-E CPU

 10, 14,20,30,40 I/O
o Cổng USB
o Vùng nhớ DM 2K words
o Bộ nhớ chương trình:2K steps
o Bộ đếm tốc độ cao :10 kHz×6 inputs

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 16


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

1.3.1.2.Loại CP1E-N CPU
 14 hoặc 20 I/O
o Cổng USB Built-in RS-232C.
o Đồng hồ thời gian.
o Bộ nhớ chương trình :8 K steps.
o Vùng nhớ DM:8 K words.
o Bộ đếm tốc độ cao: 100 kHz×2 inputs and 10 kHz×4 inputs Xung đầu ra :
100kHz×2 outputs.
 CPU 30/40/60 I/O
o Cổng USB Built-in RS-232C.
o Có pin.
o Board mở rộng, mô dul mỏ rộng.
o Đồng hồ thời gian.
o Bộ nhớ chương trình :8 K steps Vùng nhớ DM:8 K words.
o Bộ đếm tốc độ cao: 100 kHz×2 inputs và10 kHz×4 inputs.

o Xung đầu ra :100kHz×2 outputs.
 CP1E– NA với CPU 20 I/O.
o Cổng USB Built-in RS-232C.
o Có pin..
o Board mở rộng, mô dul mỏ rộng.
o Đồng hồ thời gian.
o Bộ nhớ chương trình :8 K steps Vùng nhớ DM:8 K words.
o Bộ đếm tốc độ cao: 100 kHz×2 inputs và10 kHz×4 inputs Xung đầu ra:
100kHz×2 outputs 2 inputs analog and 1 output analog.
1.3.2.CP1L – Micro PLC đa năng
 Các chức năng được tích hợp cùng trên một PLC
o Có nhiều model khác nhau, mở rộng tới 180 I/O. ƒ
o Kết nối với mô đun mở rộng CPM1, trừ CPU 10 I/O: tối đa 3 mô đun cho CPU
30, 40, 60 I/O và 1 cho CPU 20, 14 I/O).
o Đầu vào analog.
o Đầu vào/ra xung 100kHz.ƒ
o Bộ nhớ 5/10 Kstep, có bộ nhớ ngoài. ƒ
o Bộ hiển thị LCD gắn ngoài, giúp theo dõi, điều chỉnh thông số tại chỗ.ƒ
o Lập trình qua cổng USB bằng phần mềm CX-programmer ( từ V7.1).
o Chạy mô phỏng bằng phần mềm CX-simulator.
o Thư viện Function Block hỗ trợ lập trình kết nối PLC với điều khiển nhiệt độ,
biến tần dễ dàng.
 Các loại CPU và mô đun mở rộng.
o CP1L-L10DR/T/T1-A/D (6 vào, 4 ra).
o CP1L-L14DR/T/T1-A/D (8 vào, 6 ra).
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 17



Đồ án học phần 2
o
o
o
o

GVHD: Trần Văn Hải

CP1L-L20DR/T/T1-A/D (12 vào, 8 ra).
CP1L-M30DR/T/T1-A/D (18 vào, 12 ra).
CP1L-M40DR/T/T1-A/D (24 vào, 16 ra).
CP1L-M60DR/T/T1-A/D (36 vào, 24 ra).
1.3.3.CP1H – Compact PLC cao cấp

Hình 1.12: PLC loại CP1H
o Thiết kế trên nền hệ CJ1 tiên tiến, mở rộng tới 320 digital I/O, 34 analogue I/O
o Có sẵn tới 40 I/O, có thể kết nối với 7 môđun mở rộng CPM1A và 2 môđun
CJ1, nhờ đó hỗ trợ chức năng kết nối cao cấp của CJ1 (Profibus, Controller
link, Ethernet, CompoBus S/D…).
o Cổng lập trình USB, 2 cổng COM hỗ trợ RS232, 485 (qua converter).
o Tích hợp sẵn analogue: 4 vào, 2 ra (CP1H-XA40*); đèn LED hiện thị thông tin
2 số; 8 interrupt inputs.
o Đầu vào và đầu ra xung tốc độ cao: 100kHz hoặc 1MHz (CP1H-Y); xung ra
điều khiển 4 trục.
o Serial PC Link giúp kết nối 9 CPU (cả với CJ1M) thông qua cổng COM.
o Modbus-RTU Easy Master kết nối dễ dàng với biến tần.
o Hỗ trợ lập trình FB, ST, lệnh cao cấp PID (auto tuning), dấu phẩy động, tính
toán lượng giác,…bằng CX-Programmer V6.1.
o Dùng memory cassette lưu chương trình và dữ liệu


SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 18


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

1.3.4.PLC cỡ vừa – CJ1M

Hình 1.13: PLC loại CJ1M
 Khối CPU 320 I/O Max
o Tốc độ lệnh cơ bản (LD): 0.1µs
o Bộ nhớ chương trình: 10Ksteps
o Bộ nhớ dữ liệu (DM): 30Kwords
o Hỗ trợ lập trình Function Block (FB), Sequential Function Chart (SFC),
Structured Text (ST)
o Số lượng vào/ra (I/O bits): 320 bits
o Số lượng Timer: 4096
o Số lượng Counter: 4096
o File memory: Nhớ trong CF card (MS-DOS format)
o Có sẵn cổng truyền thông RS232C và Peripheral
o Trang bị đồng hồ thực (clock)
o Tiêu chuẩn: UC1,N,L,CE, EN61131-2

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 19



Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

1.3.5.PLC cỡ vừa cấp cao loại mới – CJ2M

Hình 1.14: PLC loại CJ2M
Thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao, chính xác & dung lượng lớn. Hỗ trợ
tới 40 module I/O.Có model có sẵn cổng Ethernet. Có sẵn cổng USB để lập trình/theo
dõi, kết nối với các PLC khác qua mạng Ethernet/IP mà không cần cấu hình. Hỗ trợ
board cắm thêm RS232/RS485. Phần mềm mới tiên tiến & thân thiện. Dùng được tất cả
các module của họ PLC CJ1*.
o Bộ nhớ dữ liệu : 160K words (DM: 32K words; EM: 32K words x 4 banks).
o Khả năng mở rộng I/O: 2,560 points / 40 units (tối đa 3 rack mở rộng).
o Tốc độ xử lý: Lệnh cơ bản: 0.04µs Min.; Lệnh cao cấp: 0.06µs Min.
o Ngôn ngữ lập trình: Ladder Logic (LD); Sequential Function Charts (SFC);
Structured Text (ST); Instruction Lists (IL).
o Bộ nhớ Function Block (FB): 20K steps.
o Vùng nhớ tập tin (File memory): Sử dụng thẻ nhớ 128, 256, 512 Mbytes.
o Cổng truyền thông USB: USB 2.0-compliant B-type, tốc độ 12 Mbps max,
khoảng cách truyền 5m max.
o Cổng truyền thông nối tiếp: RS232C trang bị sẵn trên CJ2M-CPU1[]. CJ2MCPU3[] không trang bị sẵn RS232C, có thể chọn lựa thêm CP1W-CIF01:
RS232C hoặc CP1W-CIF11 / CP1W-CIF21: RS422/RS485.
o Cổng Ethernet: Ethernet/IP trang bị sẵn trên CJ2M-CPU3.
o Thời gian thực (clock): Thời gian thực chứa trong trong bộ nhớ. Độ chính xác
phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường: Nhiệt độ 55 oC: sai số -3.5 ~ +0.5 phút
/tháng; Nhiệt độ 25oC: sai số – 1.5 ~ +1.5 phút / tháng; Nhiệt độ 0 oC: -3 ~ +1
phút / tháng.
o Nhiệt độ làm việc: 0~55oC

o Độ ẩm môi trường: 10%~90%
o Tiêu chuẩn: cULus, EC.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 20


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

1.3.6.Bộ PLC cỡ nhỏ CPM1A

Hình 1.15: PLC loại CPM1A
 Bộ điều khiển lập trình cỡ nhỏ CPM1A
o Có nhiều model khác nhau, mở rộng tới 160 I/O.
o Thiết kế gọn phù hợp với bất kỳ vị trí nào.
o Có nhiều tính năng: 2 bộ điều chỉnh đặt analog.
o Xử lý ngắt.
o Các đầu vào đáp ứng nhanh.
o Bộ đếm (counter) tốc độ cao.
1.3.7.Bộ điều khiển lập trình CPM2A

o
o
o
o
o
o

o
o

Hình 1.16: PLC loại CPM2A
Các chức năng tiên tiến thích hợp cho ứng dụng vừa và nhỏ.
Có giao diện RS232 trên CPU; mở rộng tối đa tới 180 I/O.
Xử lý quét và ngắt tốc độ cao.
Bộ đếm tốc độ cao 20 kHz.
Điều khiển xung đồng bộ.
Chức năng đầu ra xung cho nhiều ứng dụng định vị khác nhau.
Các khối đầu nối có thể tháo rời giúp bảo trì dễ dàng.
Chức năng đồng hồ thời gian thực.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 21


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

o Có thể sử dụng điều khiển analog phân tán.
CHƯƠNG 2
TẬP LỆNH CƠ BẢN CỦA PLC OMRON
2.1.Giới Thiệu
CX-Programmer là phần mềm trung tâm. Không chỉ dùng để lập trình cho PLC, CXProgrammer còn là công cụ để các kỹ sư quản lý 1dự án tự động hóa với PLC làm bộ não
hệ thống. Các chức năng chính của CX-Programmer bao gồm:
 Tạo và quản lý các dự án (project) tự động hóa.
 Kết nối với PLC qua nhiều đường giao tiếp.

 Cho phép thực hiện các thao tác chỉnh sửa & theo dõi khi đang online (như force
set/reset, online edit, monitoring,..).
 Đặt thông số hoạt động cho PLC.
 Cấu hình đường truyền mạng.
 Hỗ trợ nhiều chương trình, nhiều PLC trong 1 cùng project và nhiều section trong
1 chương trình.
2.2.Cách Sử Dụng Phần Mềm
2.2.1.Tạo một project mới
 Chọn kênh truyền tin.

Hình 2.1: Chọn kênh truyền tin
 Lựa chọn các thông số cho kênh truyền tin.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 22


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hình 2.2: Lựa chọn các thông số cho kênh truyền tin
2.2.2.Các thành phần trong cửa sổ project

Hình 2.3: Các thành phần trong cửa sổ project
Các thao tac trên cửa sổ project:
 Các cửa sổ phụ trên màn hình giao diện của CX-Programmer:
Trong quá trình làm việcvới CX-Programmer, người sử dụng có thể bật hoặc tắt các
cửa sổ phụ.Các cửa sổ này hiển thị các thông tin có liên quan đến các đối tượng và công

việc đang được thực thi.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 23


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hình 2.4: Các cửa sổ phụ trên màn hình giao diện của CX-Programmer
 Thêm tiếp điểm.

Hình 2.5: Cách thêm tiếp điểm
 Thêm cuộn dây.

SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 24


Đồ án học phần 2

GVHD: Trần Văn Hải

Hình 2.6: Cách thêm cuộn dây
 Thêm function.
Mỗi chương trình đều cầncó ít nhất1 lệnh End để đánh dấu điểm kết thúc của
chương trình. Lệnh End và nhiều khối chức năng khác (function) có thể nhập vào dùng

công cụ Instruction.

Hình 2.7: Cách thêm funtion
 Thêm hàng vào Rung.
SVTH: Nguyễn Ngọc Trung

Trang 25