Bài giảng Điều khiển lập trình 1 - Nguyễn Tấn Đời

 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM 
KHOA ĐIỆN TỬ 
 BÀI GIẢNG: 
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
BIÊN SOẠN: 
GV ThS Nguyễn Tấn Đời 
TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2007 
MỤC LỤC 
 TRANG 
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 01 
1.1 GIỚI THIỆU. 01 
1.2 LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic 01 
1.3 LẬP TRÌNH. Programming 04 
1.4 KẾT NỐI PLC. PLC Connections 06 
1.5 NGÕ VÀO LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic Inputs 06 
1.6 NGÕ RA LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Outputs 07 
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 09 
2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC. PLC Hardware 09 
2.1.1 Giới Thiệu. 09 
2.1.2 Ngõ Vào và Ngõ Ra. 10 
2.1.3 Relay. 16 
2.1.4 Sơ Đồ Nối Dây. 17 
2.2 HOẠT ĐỘNG CỦA PLC. PLC Operation 18 
2.2.1 Giới Thiệu. 18 
2.2.2 Hoạt Động Tuần Tự. 19 
2.2.3 Trạng Thái PLC. 20 
2.2.4 Bộ Nhớ. 20 
CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN 22 
3.1 GIỚI THIỆU. 22 
3.2 CẢM BIẾN DÂY NỐI. Sensor Wiring 22 
3.2.1 Công Tắc. 22 
3.2.2 TTL. 23 
3.2.3 Rút Dòng và Cấp Dòng. Sinking/Sourcing 23 
3.2.4 Tiếp điểm Relay Solid State Relay. 23 
3.3 CẢM BIẾN TIỆM CẬN. Presence Detection 24 
3.3.1 Công Tắc Tiếp Xúc. 24 
3.3.2 Công tắc Lưỡi Gà. 24 
3.3.3 Cảm Biến Quang. 25 
3.3.4 Cảm Biến Điện Dung. 25 
3.3.5 Cảm Biến Điện Cảm. 26 
3.3.6 Dòng Chất lỏng. 27 
CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ CHẤP HÀNH 28 
4.1 GIỚI THIỆU. 28 
4.2 CUỘN DÂY. Solenoid 28 
4.3 VAL Valve 28 
4.4 XY LANH Cylinder 29 
4.5 THỦY LỰC. Hydraulic 30 
4.6 KHÍ NÉN. Pneumatic 31 
4.7 ĐỘNG CƠ Motor 31 
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH THEO LƯU ĐỒ 35 
5.1 GIỚI THIỆU. 35 
5.2 PHƯƠNG PHÁP BLOCK LOGIC. 37 
5.3 PHƯƠNG PHÁP SEQUENCE BIT. 42 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
CHƯƠNG 6: PLC S7 – 200 46 
6.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG. 46 
6.1.1 Đặc điểm chung. 46 
6.1.2 Các đèn báo. 46 
6.1.3 Các ngõ vào. 46 
6.1.4 Các ngõ ra. 46 
6.1.5 Nguồn cung cấp. 47 
6.1.6 Cổng truyền thông. 47 
6.1.7 Các module mở rộng. 48 
6.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. 49 
6.2.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU. 49 
6.2.2 Hệ thống BUS. 49 
6.2.3 Bộ nhớ. 50 
6.3 CẤU TRÚC BỘ NHỚ. 50 
6.3.1 Phân chia bộ nhớ. 50 
6.3.2 Vùng dữ liệu. 51 
6.3.3 Vùng đối tượng. 51 
6.3.4 Phương thức truy cập bộ nhớ. 52 
6.4 PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH. 53 
6.4.1 Quan hệ giữa chương trình và các ngõ vào/ra 53 
6.4.2 Khái niệm về ngôn ngữ lập trình 53 
6.4.3 Phương pháp STL. 54 
6.4.4 Phương pháp LAD. 55 
6.4.5 Phương pháp FBD. 56 
CHƯƠNG 7: TẬP LỆNH S7 – 200 57 
7.1 NHÓM LỆNH VẾ TIẾP ĐIỂM. 57 
7.2 NHÓM LỆNH VỀ TIMER VÀ COUNTER. 61 
7.2.1 Lệnh Timer. 61 
7.2.2 Lệnh Counter. 66 
7.3 NHÓM LỆNH SO SÁNH. 69 
7.4 NHÓM LỆNH VỀ CỔNG LOGIC. 71 
7.4.1 Lệnh AND. 71 
7.4.2 Lệnh OR. 72 
7.5 NHÓM LỆNH VỀ CÁC PHÉP TOÁN LOGIC. 73 
7.6 NHÓM LỆNH DI CHUYỂN VÀ BIẾN ĐỔI DỮ LIỆU. 75 
7.6.1 Lệnh Di chuyển. 75 
7.6.2 Lệnh Tăng Giảm. 77 
7.6.3 Lệnh Chuyển đổi. 81 
7.7 LỆNH VỀ ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC. 83 
BÀI TẬP 86 
PHỤ LỤC: 96 
PHẦN MẾM LẬP TRÌNH Step 7 MicroWIN 3.2/4.0 
PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200 Simulator 2.0 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–1 
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 
1.1 GIỚI THIỆU. 
Kỹ thuật điều khiển đã được phát triển trong thời gian rất lâu. Trước kia việc điều 
khiển hệ thống chủ yếu do con người thực hiện. Gần đây, việc điều khiển được thực 
hiện nhờ vào các ứng dụng của ngành điện, thực hiện bằng việc đóng ngắt tiếp điểm 
relay. Các relay sẽ cho phép đóng ngắt công suất không cần dùng công tắc cơ khí. Ta 
thường sử dụng relay để tạo nên các thao tác điều khiển đóng ngắt logic đơn giản. Sự 
xuất hiện của máy tính điện tử đã tạo một bước tiến mới trong điều khiển – Kỹ thuật 
điều khiển lập trình PLC. PLC xuất hiện vào những năm 1970 và nhanh chóng trở 
thành sự lựa chọn cho việc điều khiển sản xuất. 
PLC có nhiều lợi thế trong nhà máy, bao gồm: 
- Giảm giá thành đối với các hệ thống phức tạp. 
- Mềm dẽo và dễ thay thế khi cần thay đổi hệ thống điều khiển. 
- Khả năng kết hợp với máy tính cho phép điều khiển các hệ thống tinh vi. 
- Khả năng hỗ trợ xử lý sự cố làm cho việc lập trình dễ dàng và nhanh chóng. 
- Kết cấu chắc chắn và chính xác làm cho hệ thống hoạt động ổn định và tin cậy. 
1.2 LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic 
Logic bậc thang là phương pháp lập trình chính cho PLC. Logic bậc thang được phát 
triển để thay thế cho việc điều khiển bằng logic relay. Do đã có sơ đồ điều khiển bằng 
relay nên khi chọn Logic bậc thang làm phương pháp lập trình chính cho PLC thì việc 
huấn luyện cho các kỹ sư và người sử dụng sẽ giảm đi rất nhiều. 
Các hệ thống điều khiển hiện đại ngày nay vẫn còn sử dụng relay, nhưng chúng không 
được dùng để tạo ra mức logic mà hoạt động như một thiết bị điện từ dùng để đóng 
mở tiếp điểm. 
Các relay được dùng để đóng mở các nguồn điện công suất lớn dựa vào nguồn năng 
lượng nhỏ, vẫn giữ cách ly các nguồn này. 
Hệ thống điều khiển đơn giản có sử dụng relay được minh họa trên hình 1.1. Relay bên 
trái sử dụng tiếp điểm thường đóng cho dòng điện qua đến khi có điện áp cấp vào đầu 
dây A. Relay ở giữa sử dụng tiếp điểm thường hở nên không cho dòng điện qua đến 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–2 
khi đầu dây B có điện. Nếu dòng điện qua 2 tiếp điểm của relay A và B rồi vào cuộn 
dây của relay C thì sẽ đóng tiếp điểm đầu ra C. 
Hình 1.1: Hệ thống điều khiển dùng relay 
Mạch điện được vẽ lại ở dạng sơ đồ logic bậc thang bên dưới trong hình 1.1. 
Trạng thái logic được đọc là: C đóng nếu A mở và B đóng. 
Hình vẽ này không phải là toàn bộ hệ thống điều khiển, chỉ là sơ đồ logic. Khi xem xét 
một PLC, ngoài sơ đồ logic còn có các ngõ vào/ra, minh họa trong hình 1.2. 
Có 2 ngõ vào nút nhấn, giả sử sẽ tác động các cuộn dây relay bên trong PLC, làm ngõ 
ra relay đóng cấp nguồn 115VAC cho đèn sáng. Lưu ý là với các PLC thực tế, ngõ vào 
không sử dụng relay, nhưng ngõ ra có thể sử dụng relay. Logic bậc thang trong PLC 
thường là các chương trình do người dùng viết và hiệu chỉnh trên máy tính. Cả 2 ngõ 
vào PLC là nút nhấn thường hở, nhưng logic bậc thang bên trong PLC có thể sử dụng 
một thường đóng và một thường hở, không nhất thiết logic bậc thang này phải phù hợp 
với trạng thái các ngõ vào/ ra. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–3 
Hình 1.2: PLC có sử dụng relay 
Một số relay có nhiều ngõ ra nên có thể sử dụng một ngõ ra relay như một ngõ vào tức 
thời, tạo thành mạch duy trì như trong hình 1.3. 
Hình 1.3: Mạch duy trì 
Trong mạch này, dòng điện có thể chạy qua cả 2 nhánh là các công tắc A và B. Ngõ 
vào B chỉ đóng khi ngõ ra B có điện. Nếu B mất điện, đóng ngõ vào A thì B sẽ có điện, 
làm ngõ vào B đóng. Khi đó cho dù ngõ vào A mở ra nhưng B vẫn có điện nhờ ngõ 
vào B duy trì. Sau khi ngõ vào B đã đóng thì không thể tắt điện B được. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–4 
1.3 LẬP TRÌNH. Programming 
Các PLC trước kia được lập trình bằng kỹ thuật sử dụng các sơ đồ nối dây relay. Do đó 
không cần phải hướng dẫn nhiều cho các thợ điện, kỹ thuật viên, kỹ sư cách lập trình 
trên máy tính, nên đây cũng là kỹ thuật lập trình thông dụng cho PLC ngày nay. 
Xét ví dụ trên hình 1.4. 
Hình 1.4: Sơ đồ logic bậc thang đơn giản 
Giả sử nguồn nối với đường dây bên trái HOT, gọi là dây nóng, bên phải là dây trung 
tính. Sơ đồ có 2 nhánh, mỗi nhánh là một tổ hợp các ngõ vào và ngõ ra. 
Nếu các ngõ vào đóng hoặc mở thì công suất sẽ chạy từ dây nóng qua các ngõ vào, kết 
hợp với dây trung tính cấp điện cho ngõ ra. 
Ngõ vào PLC có thể được kết nối với các cảm biến hoặc công tắc. Ngõ ra PLC sẽ nối 
với các thiết bị trung gian đóng ngắt các tải bên ngoài như đèn, động cơ. 
Trong nhánh trên, công tắc A thường hở và B thường đóng, nghĩa là nếu A đóng và B 
mở thì dòng điện sẽ chạy qua công tắc A và B tác động đến ngõ ra X, các trạng thái 
khác của A và B sẽ làm X mất điện. 
Giải thích tương tự cho hoạt động của nhánh bên dưới. 
Có nhiều phương pháp lập trình khác nhau cho PLC. Một trong những kỹ thuật đó là 
sử dụng lệnh gợi nhớ. Các lệnh này xuất phát trực tiếp từ sơ đồ logic bậc thang và 
được nhập vào PLC bằng một thiết bị lập trình. Xét ví dụ trên hình 1.5. 
Trong ví dụ này, các lệnh được đọc lần lượt từ trên xuống dưới. 
Dòng 00000 có lệnh LDN (input load not) cho ngõ vào 00001. Lệnh này xác định một 
ngõ vào nối với PLC, nếu nó mở thì sẽ tạo một giá trị 1, và ngược lại sẽ tạo giá trị 0. 
Dòng tiếp theo 00001 sử dụng lệnh LD (input load) để xác định giá trị ngõ vào, nếu 
ngõ vào này mở thì tạo giá trị 0 và ngược lại sẽ tạo giá trị 1. 
Lênh AND sử dụng lại 2 số được tạo ra bên trên, nếu chúng cùng bằng 1 thì sẽ tạo ra 
giá trị 1, còn có một ngõ vào bằng 0 thì tạo giá trị 0. Giá trị này sẽ thay thế cho 2 kết 
quả trên và lúc này chỉ còn một kết quả của lệnh AND được giữ lại. 
Quá trình này sẽ lặp lại với các hàng 00003 và 00004, sau khi thực hiện xong sẽ có 3 
số được lưu lại. 
Lệnh AND trong hàng 00005 sẽ AND kết quả của hàng 00003 và 00004, tạo ra 1 kết 
quả mới. 
Lệnh OR trong hàng 00006 sẽ OR kết quả của 2 lệnh AND ở các hàng trên. Lúc này 
chỉ còn 1 kết quả lưu lại. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–5 
Lệnh ST (store ouput) trong hàng 00007 sẽ lưu lại kết quả sau cùng. Nếu kết quả này 
bằng 1 thì ngõ ra 00107 sẽ tác động, nguợc lại ngõ ra này không tác động. 
Chương trình logic bậc thang trong hình 1.5 tương đương với chương trình gợi nhớ 
vừa phân tích trên. Thậm chí nếu ta đã lập trình cho PLC bằng logic bậc thang thì nó 
có thể sẽ được chuyển về dạng gợi nhớ trước khi được PLC sử dụng. 
Hình 1.5: Chương trình gợi nhớ và Sơ đồ logic bậc thang tương đương 
Ngoài ra, đồ thị hàm dãy SFC (Sequential Function Chart) được sử dụng để hỗ trợ việc 
lập trình cho những hệ thống phức tạp hơn. SFC tương tự như lưu đồ nhưng hiệu quả 
hơn rất nhiều. Xét ví dụ trong hình 1.6. 
Ví dụ này thực hiện 2 việc khác nhau. Để đọc lưu đồ, ta bắt đầu từ vị trí Start. PLC sẽ 
bắt đầu sau 2 đường ngang bên dưới, thực hiện độc lập và cùng lúc trên 2 nhánh trái 
phải. Nhánh bên trái có 2 hàm là power up và power down, nhánh phải có hàm flash. 
Mỗi hàm là 1 chương trình logic bậc thang. Phương pháp này khác với lưu đồ ở chỗ nó 
không thực hiện theo 1 đường từ khối này đến khối kia. 
Hình 1.6: Lưu đồ hàm dãy 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–6 
Cuối cùng, chương trình dạng văn bản được phát triển và được xem là cách lập trình 
hiện đại nhất. Cấu trúc nó tương tự như ngôn ngữ Basic. 
Xét ví dụ sau: 
 N7:0 :=0; 
 REPEAT 
N7:0 :=N7:0 +1; 
UNTIL N7:0 >=10 
END_REPEAT; 
Ví dụ này sử dụng vùng nhớ N7:0 của PLC. Đây là vùng nhớ chứa các số nguyên. 
Lệnh đầu tiên đặt các giá trị vùng nhớ về 0. 
Các lệnh tiếp theo sẽ tăng giá trị vùng nhớ lên 1 đơn vị, khi giá trị này lớn hơn hoặc 
bằng 10 thì thoát khỏi vòng lặp. 
1.4 KẾT NỐI PLC. PLC Connections 
Khi sử dụng PLC để điều khiển 1 quá trình nào đó, ta sử dụng các cảm biến nối với 
ngõ vào PLC, ngõ ra PLC sẽ điều khiển các thiết bị chấp hành, như hình 1.7. 
Hình 1.7: Kết nối PLC 
Đây là quá trình xử lý thực, thay đổi liên tục theo thời gian. Các thiết bị chấp hành sẽ 
làm hệ thống thay đổi sang các trạng thái mới, có nghĩa là hệ thống sẽ được giới hạn 
điều khiển bởi các cảm biến đầu vào. Nếu 1 ngõ vào không tác động thì bộ điều khiển 
không thể nhận biết được trạng thái hệ thống. 
Vòng điều khiển này là 1 chu kỳ liên tục của PLC, gồm việc đọc các dữ liệu đầu vào, 
thực hiện logic bậc thang và làm thay đổi ngõ ra theo ngõ vào. 
1.5 NGÕ VÀO LOGIC BẬC THANG. Ladder Logic Inputs 
Các ngõ vào của PLC được biểu diễn dễ dàng trong chương trình logic bậc thang. 
Xét hình 1.8, có 3 loại ngõ vào gồm 2 công tắc thường hở và thường đóng và 1 hàm 
IIT (Immediate InpuT). Hàm IIT cho phép đọc ngõ vào ngay sau khi nó được quét, 
trong khi logic bậc thang vẫn đang quét. Điều náy cho phép logic bậc thang xác định 
các giá trị đầu vào thường xuyên hơn trong mỗi chu kỳ. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–7 
Hình 1.8: Ngõ vào PLC 
1.6 NGÕ RA LOGIC BẬC THANG Ladder Logic Outputs 
Trong logic bậc thang, có nhiều loại ngõ ra khác nhau nhưng chúng không phù hợp 
cho tất cả các PLC. Một số ngõ ra kết nối bên ngoài PLC, nhưng phần lớn chúng sử 
dụng các vùng nhớ bên trong PLC. Có 6 loại ngõ ra trình bày trong hình 1.9. 
Hình 1.8: Ngõ ra PLC 
Ngõ ra X-OSR (one shot relay) sẽ đóng trong 1 vòng quét khi phát hiện trạng thái ngõ 
vào đóng. 
Khi cuộn dây L được cấp điện nó sẽ chuyển X sang trạng thái đóng cho đến khi cuộn 
dây U được cấp điện. Hoạt động này tương tự 1 FF, và nó vẫn giữ trạng thái cho dù ta 
tắt PLC. 
Một số PLC cho phép sử dụng lệnh xuất ngõ ra tức thời IOT (Immediate OupuT) mà 
không cần chờ quét xong chương trình. 
TÓM TẮT: 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–8 
VÍ DỤ: 
Vẽ sơ đồ điều khiển relay sử dụng 3 công tắc điều khiển 1 bóng đèn. 
Có 2 cách thực hiện: 
- Cách 1: 
- Cách 2: 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–9 
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 
2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC. PLC Hardware 
2.1.1 Giới Thiệu. 
PLC có nhiều cấu hình khác nhau, tuy nhiên chúng đều có chung các thành phần sau: 
- Nguồn cung cấp: có thể tích hợp sẵn bên trong PLC hoặc làm riêng bên ngoài. Có 
nhiều cấp điện áp khác nhau tùy loại PLC, gồm 110VAC hoặc 220VAC hoặc 
24VDC. 
- CPU (Central Proceesoing Unit): đây là bộ xử lý trung tâm làm việc như 1 máy 
tính, dùng để lưu trữ và xử lý chương trình logic bậc thang. 
- I/O (Input/Ouput): phải kết nối các ngõ vào/ra để PLC có thể giám sát các quá 
trình và đưa ra các tác động thích hợp. 
- Đèn báo: dùng để chỉ báo trạng thái PLC, gồm nguồn, chạy chương trình, lỗi hệ 
thống. Các cảnh báo này rất cần thiết trong chẩn đoán sự cố. 
Cấu trúc tổng quát PLC như hình 2.1. 
Hình 2.1: Cấu trúc PLC 
Một CPU bao gồm các thành phần như hình 2.2. 
Hình 2.2: Cấu trúc CPU 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–10 
Cấu hình của PLC liên quan đến các thành phần của nó, cấu hình tiêu biểu cho các loại 
khác nhau cho trên hình 2.3. 
Hình 2.3: Các loại PLC 
- Rack: đây là loại lớn, có thể gắn nhiều card khác nhau và có thể kết nối nhiều rack 
với nhau. Loại này giá thành cao nhưng linh hoạt và dễ bảo dưỡng. 
- Mini: tương tự các PLC thực hiện từng chức năng của rack nhưng có kích thước 
nhỏ hơn. 
- Micro: đây là loại ... ng 
thì van xả và bơm 3 họat động bơm hoá chất để sử dụng. Khi sử dụng hết thì van xả và 
bơm 3 ngưng làm việc động thơi lúc đó bơm 1 và 2 họat động trở lại cho chu kỳ mới. 
Nếu trong quá tình họat động có sự cố hoặc bấm nút dừng thì hệ thống sẽ dừng ngay. 
Trong lúc đó bơm 1 và 2 cũng có 2 nút dừng riêng. 
Sơ đồ bồn trộn : 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–92 
BÀI TẬP VỀ NHÀ 
BT 1: 
Mở máy động cơ 3 pha thuận nghịch dùng 2 nút nhấn ON/OFF và FOR/REV theo yêu 
cầu sau: 
- Nếu đèn FOR sáng thì khi nhấn nút ON/OFF lần 1 đèn ON sáng báo hiệu động cơ 
đang chạy thuận. Nếu đèn REV sáng thì nhấn nút ON/OFF lần 1, đèn ON sáng 
báo hiệu động cơ đang chạy nghịch. 
- Khi động cơ đang chạy muốn đổi chiều quay của động cơ, phải nhấn nút ON/OFF 
lần 2 để dừng động cơ và nhấn nút FOR/REV sau đó nhấn lại nút ON/OFF để 
chạy động cơ. 
- Khi có sự cố quá tải, rờ le RN tác động làm động cơ dừng, đèn ON sẽ tắt , đèn 
FOR hay REV sẽ sáng báo hiệu chiều quá tải và đèn OL sẽ sáng nhấp nháy. 
- Khi sự cố được khắc phục, nhấn RESET ở rờ le nhiệt và nhấn nút ON/OFF để 
chạy động cơ. 
Chú ý xem đèn hiển thị FOR và REV để biết chiều quay động cơ trước khi nhấn 
ON/OFF.. 
BT 2: 
Chương trình điều khiển động cơ 1 pha bơm nước giếng lên hồ chứa theo hình 
vẽ, với yêu cầu: 
ON/OFF
I0.2 Q0.2
AL
H
I0.4
I0.3
AUTO/MAN
L
Q0.1I0.1
Q0.0I0.0
ON
chuoâng
K
RN
I0.5
Com2
+ -
Com1
220VAC
~
N L
L
H
M ö ïc n ö ô ùc
C a ûm b ie án
C a ûm b ie án
A L
B Ô M
S Ô Ñ O À L A ÉP Ñ A ËT T H IE ÁT B Ò
H O À C H Ö ÙA
- Ở chế độ điều khiển bằng tay: 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–93 
Để công tắc A/M về phía M, nhấn nút ON/OFF lần 1 động cơ chạy, đèn ON sáng. 
Nhấn nút ON/OFF lần 2 thì động cơ dừng, đèn ON tắt. 
- Ở chế độ tự động: 
Để công tắc A/M về phía A. 
Khi nước cạn dưới mức L thì động cơ chạy, bơm nước lên hồ. 
Khi nước dâng lên đến mức H hay trên mức H thì động cơ dừng. 
Khi mực nước ở giữa mức L và mức H thì động cơ sẽ giữ nguyên trạng thái. Nếu đang 
bơm thì tiếp tục bơm, nếu đang dừng thì tiếp tục dừng. 
Khi động cơ đang chạy mà trong ống không có nước trên 30 giây thì dừng, chuông sẽ 
kêu. Chuyển công tắc về phía MAN chuông hết kêu, nhấn nút ON/OFF lần 1 để bơm 
chạy mồi nước. Nếu đã có nước lên hồ thì nhấn nút ON/OFF lần 2 để dừng bơm và 
chuyển công tắc AUTO/MAN về phía AUTO để cho bơm chạy ở chế độ tự động. 
Ghi chú : Cảm biến L, H, AL tác động khi đầu dò có nước và ngược lại. 
BT 3: 
Điều khiển động cơ chạy 5s dừng 10s, lặp lại 5 lần rồi dừng hẳn, dùng 1 nút nhấn 
ON/OFF để điều khiển 
- Nhấn nút ON/OFF lần 1 động cơ chạy, đèn sáng trong 5s rồi động cơ dừng, đèn 
ON tắt trong 10s và lặp đi lặp lại 5 lần theo chu kỳ rồi dừng hẳn. Sau đó nếu nhấn 
tiếp nút nhấn ON/OFF động lại chạy 5s và dừng 10s lặp lại theo chu kỳ 5 lần rồi 
dừng hẳn. 
- Nếu động cơ đang hoạt động theo chương trình mà ta nhấn ON/OFF động cơ 
dừng hẳn, đèn ON tắt. 
- Nếu có sự cố quá tải, rờ le nhiệt RN tác động, động cơ dừng hẳn, đèn ON tắt, đèn 
OL nhấp nháy. 
- Khi khắc phục xong sự cố nhấn RESET rờ le nhiệt RN, mạch hoạt động lại bình 
thường. 
+
RN
ON/OFF
220VAC
Com- Com ~
I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1
PLC S7-200
K
ON
RN
OL
Q0.2
SÔ ÑOÀ KEÁT NOÁI PLC S Ô Ñ O À M A ÏC H Ñ O ÄN G L Ö ÏC
M
R N
K
1 P 2 2 0 V A C
C B
BT 4: 
Chương trình điều khiển đèn giao thông theo yêu cầu sau: 
- Ở chế độ tay: 
Chuyển nút AUTO-MAN về phía MAN thì đèn Đỏ 1 và Xanh 2 sáng trước, đèn Đỏ 2 
và Xanh 1 tắt. 
Nhấn nút P lần 1 đèn Đỏ 1 và Xanh 2 tắt, đèn Đỏ 2 và Xanh 1 sáng. Nếu nhấn tiếp nút 
P thì hoạt động của các đèn trở lại trạng thái ban đầu. 
- Ở chế động tự động: 
Chuyển nút AUTO-MAN về phía AUTO thì hoạt động của các đèn được biểu diễn 
như hình vẽ sau: 
Sơ đồ kết nối PLC 
Sơ đồ mạch động lực 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–94 
Các đèn hoạt động theo hình trên trong 10 chu kỳ, sau đó đèn Vàng 1 và Vàng 2 nhấp 
nháy 5 chu kỳ. 
Ñoû 1
Vaøng 1
Xanh 1
Xanh 2
Ñoû 2
Vaøng 2
t(s)0 25
30
55
60
0
1
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
220VAC
~+
SÔ ÑOÀ KEÁT NOÁI PLC
Com- Com
Q0.4
Q0.5
Q0.3
1-2
TöïÑoäng-Tay
I0.0 Q0.0
I0.1
Q0.2
Q0.1
Ñoû 2
Xanh 2
Vaøng 2
Xanh 1
Vaøng 1
Ñoû 1
PLC S7-200
BT 5: 
Viết chương trình điều khiển 2 động cơ theo yêu cầu sau: 
Q0.3
-+ ~
SÔ ÑOÀ KEÁT NOÁI PLC
ComCom
220VAC
ON/OFF
Pr
K2
Q0.1
Q0.2
Q0.0I0.0
K1
RN2
M2
M1
RN1
CT1
CT2
Q0.4
Q0.5
CT3
Q0.6
RN2
RN1
RESET
I0.2
ER
Q0.7
I0.3
I0.4
I0.5
M1
SÔ ÑOÀ MAÏCH ÑOÄNG LÖÏC
RN1
K1
CB1
3P 380VAC
M2
RN2
K2
CB2
 P
A-M 
Sơ đồ kết nối PL 
Sơ đồ kết nối PLC Sơ đồ Mạch động lực 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–95 
- Đầu tiên nhấn nút Pr chọn chương trình, nếu không nhấn nút chọn chương trình 
mà nhấn nút ON/OFF đèn Er sẽ nhấp nháy, nhấn nút RESET để phục hồi lại trạng 
thái cũ. 
- Nhấn nút Pr lần 1, đèn CT1 sáng báo hiệu chương trình 1 đã sẵn sàng. Nhấn nút 
ON điều khiển 2 động cơ chạy theo chương trình 1. Nhấn nút OFF, 2 động cơ 
dừng. 
- Nhấn nút Pr lần 2 đèn CT2 sáng báo hiệu chương trình 2 đã sẵn sàng. Nhấn nút 
ON điều khiển 2 động cơ chạy theo chương trình 2. Nhấn nút OFF, 2 động cơ 
dừng. 
- Nhấn nút Pr lần 3 đèn CT3 sáng báo hiệu chương trình 3 đã sẵn sàng. Nhấn nút 
ON điều khiển 2 động cơ chạy theo chương trình 1. Nhấn nút OFF, 2 động cơ 
dừng. 
- Nếu có sự cố xảy ra 2 động cơ sẽ dừng, động cơ nào bị sự cố quá tải thì rờ le của 
động cơ đó tác động và đèn M của động cơ đó nhấp nháy. Sau khi sự cố được 
khắc phục đèn M sẽ hết nhấp nháy. 
- Đèn M1 và M2 sẽ sáng khi động cơ M1 và M2 chạy và tắt khi động cơ dừng. 
Chương trình 1 : K1 và K2 hoạt động khi nhấn ON và OFF 
Chương trình 2 : K1 chạy 5s rồi dừng, K2 chạy 10s rồi dừng và lặp lại. 
Chương trình 3 : K1 và K2 cùng chạy 5s, dừng 10s, lặp lại theo chu kỳ 5 lần rồi dừng. 
BT 6: 
Chương trình điều khiển máy trộn bê tông, theo yêu cầu sau: 
- Nhấn nút ON, các van V1 mở 5s, V2 mở 10s và V3 mở 15s cho vật liệu vào máy. 
(V1 chứa nước, V2 chứa xi măng, V3 chứa cát) 
- Sau đó động cơ Đ1 hoạt động 10s để trộn. 
- Van V4 mở ra và động cơ Đ2 hoạt động bơm bê tông ra ngoài. 
- Khi hết bê tông trong máy, sẽ bắt đầu qui trình mới. 
- Nhấn nút OFF, dừng quá trình trộn sau khi hết bê tông trong máy. 
- Nếu có sự cố thì nhấn nút E để dừng ngay. 
BT 7: 
Chương trình điều khiển 2 bồn trộn hóa chất theo yêu cầu sau: 
- Bảng điều khiển có 5 nút nhấn: ON, OFF, M1, M2, RESET. 
- Nếu nhấn nút ON thì cả 2 bồn trộn hoạt động trong 30s. 
- Nếu nhấn M1 thì bồn 1 hoạt động 15s, bồn 2 dừng. 
- Nếu nhấn M2 thì bồn 2 hoạt động 15s, bồn 1 dừng. 
- Khi đang trộn, nếu van của 1 trong 2 bồn bị hở phải báo chuông và dừng trộn 
ngay. Sau khi khắc phục sự cố, nhấn nút RESET để trả lại trạng thái bình thường. 
- Nhấn nút OFF sẽ dừng hoạt động các bồn trộn. 
BT 8: 
Chương trình đặt trước giá trị cho hệ thống đếm sản phẩm từ 0 đến 999 bằng các nút 
nhấn, theo yêu cầu: 
- Nhấn nút ON để khởi động. 
- Chọn giá trị cài đặt bằng các nút nhấn từ 0 đến 9. 
- Kết quả cài đặt được hiển thị trên 3 led 7 đoạn. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–96 
- Cài đặt xong, nhấn nút SET để kết thúc. Hệ thống bắt đầu đếm theo số đặt trước. 
- Khi đang đếm, muốn thay đổi giá trị cài đặt thì nhấn nút ADJ. 
- Muốn dừng hệ thống, nhấn nút OFF. 
BT 9: 
Chương trình điều khiển hệ thống sấy sản phẩm theo yêu cầu sau: 
- Sau khi đưa sản phẩm vào bồn sấy, nhấn nút ON để khởi động. 
- Đặt thời gian sấy bằng các phím từ 0 đến 9. 
- Thời gian sấy hiển thị trên 2 led 7 đoạn, tính theo s. 
- Đặt thời gian xong, nhấn nút START để máy sấy hoạt động. 
- Nếu không đặt thời gian thì khi nhấn START sẽ mặc định thời gian là 10s. 
- Sau khi sấy xong, máy sấy tự dừng, đèn báo màu xanh sáng. 
- Nếu có sự cố, hay muốn dừng sấy thì nhấn STOP, máy sấy dừng, đèn đỏ sáng. 
BT 10: 
Chương trình điều khiển động cơ 3 pha theo yêu cầu sau: 
- Nhấn nút ON/OFF lần 1 để bắt đầu. 
- Chọn số chu kỳ làm việc bằng cách nhấn các phím số 1,2,3,4. 
- Muốn chọn lại số chu kỳ làm việc thì nhấn nút RESET và chọn lại các phím số. 
- Động cơ đang hoạt động, muốn dừng lại thì nhấn nút ON/OFF lần 2. 
- Một chu kỳ hoạt động gồm các bước sau: 
o Chạy thuận 2s, đèn T sáng. 
o Dừng 3s, đèn STOP sáng. 
o Chạy ngược 3s, đèn N sáng. 
BT 11: 
Chương trình điều khiển động cơ bước hoạt động theo yêu cầu sau: 
- Nhấn nút Start đèn xanh sáng cho phép hệ thống hoạt động. 
- Nhấn nút F, động cơ quay thuận, đèn F sáng. 
- Nhấn nút R, động cơ quay ngược, đèn R sáng. 
(Muốn đảo chiều động cơ phải cho động cơ dừng trước) 
- Nhấn F1, động cơ quay thuận đúng 1 vòng, đèn F nhấp nháy. 
- Nhấn R1, động cơ quay ngược đúng 1 vòng, đèn R nhấp nháy. 
- Nhấn Stop thì động cơ dừng, đèn tắt. 
BT 12: 
Chương trình điều khiển động cơ bước hoạt động theo yêu cầu sau: 
- Nhấn Start cho phép hệ thống hoạt động. 
- Nhấn nút F thì động cơ quay thuận tự do, đèn F sáng. 
- Nhấn nút R thì động cơ quay ngược tự do, đèn R sáng. 
- Muốn chọn góc quay động cơ thì phải nhấn các số lựa chọn trên bảng. Trên bảng 
có các số chọn góc quay: 45, 90, 135, 180, 270, 360, sau đó nhấn F hoặc R. 
- Nhấn số 45 thì động cơ quay 450, Góc quay động cơ được hiển thị trên 3 led 7 
đoạn. 
- Nhấn Stop thì động cơ dừng. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © 
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–97 
BT 13: 
Chương trình điều khiển thang máy hoạt động theo yêu cầu sau: 
- Chọn tầng bằng các phím GND, 1, 2 và 3. Có các cảm biến vị trí V0, V1, V2 và 
V3 để biết thang đang ở tầng nào. 
- Nếu chọn phím 1 thì cho động cơ hoạt động kéo thang từ tầng trệt lên tầng 1 và 
dừng lại, chuông kêu, cửa mở trong vòng 10s rồi đóng lại. Tương tự cho các phím 
khác. 
- Nếu không có phím chọn khác thì động cơ hoạt động đưa thang về tầng trệt chờ. 
- Động cơ đi lên = quay thuận. Động cơ đi xuống = quay ngược. 
BT 14: 
Chương trình điều khiển cánh tay máy và băng tải hoạt động theo yêu cầu sau: 
- Nhấn nút Start, động cơ Đ chạy, kéo băng tải chuyển động mang sản phẩm di 
chuyển. 
- Khi sản phẩm đến vị trí X thì băng tải dừng, động cơ Đ1 quay thuận đưa cánh tay 
máy đến sản phẩm. 
- Khi cánh tay quay đến vị trí X thì động cơ Đ1 dừng, động cơ Đ2 quay thuận gắp 
sản phẩm trong 2s. 
- Sau đó băng tải tiếp tục di chuyển mang sản phẩm mới đến X, đồng thời động cơ 
Đ1 quay ngược đưa sản phẩm đến điểm Y. 
- Khi đến Y, Đ1 dừng, Đ2 quay ngược nhả sản phẩm ra. 
- Muốn dừng hệ thống thì nhấn nút Stop. 
b 
BT 15: 
Viết chương trình điều khiển báo chuông tiết học theo yêu cầu: 
- Chuông báo từ tiết 1 đến tiết 12 trong ngày, 
- Chủ nhật nghĩ. 
X 
Sản phẩm 
Sản phẩm 
Y 
Đ1 
Đ2 
Tay máy 
Băng tải 
Đ1 
quay 
ngược 
Đ1 
quay 
thuận 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–98 
PHỤ LỤC 
PL1: PHẦN MẾM LẬP TRÌNH Step 7 MicroWIN 3.2/4.0 
Step7 MicroWin 3.2 hoặc 4.0 là phần mềm dùng để lập trình cho PLC S7-200. 
Khởi động : 
Cách 1 : Start, Simatic, Step7-Microwin 
Cách 2 : Doubleclick vào biểu tượng Step7-Microwin. 
Soạn thảo chương trình 
Cách 1 : Chọn Project _ New Hoặc 
Cách 2 : Chọn biểu tượng trên cửa sổ chính 
Chọn : Read CPU type nếu đã nối giữa máy tính và PLC để phần mềm tự xác lập loại 
CPU đang giao tiếp. 
Sau đó vào màn hình soạn thảo chương trình . 
Step7 MicroWIN cho phép chứa nhiều network (tối đa là 100). Mỗi một Network 
tương đương một câu lệnh, nếu tồn tại 2 câu lệnh trở lên thì chương trình sẽ báo lỗi 
khi biên dịch. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–99 
Ta có thể dùng chuột để chọn các biểu tượng mong muốn ở mỗi trong thư viện lệnh 
và đặt chúng vào các vị trí trong Network. 
Lưu ý: 
 Mỗi lệnh phải được gắn trực tiếp vào đường bên trái 
Khi con trỏ ( hình ô vuông ) ở vị trí nào thì khi truy suất thì các toán hạng sẽ 
đặt tại vị trí đó 
Lưu chương trình: 
 Lưu project theo tên đã đặt trước : Project _ save all _ tên đặt _ OK 
 Lưu project tên khác : Chọn Project _ save as _ đặt tên _ OK 
 Hoặc chọn biểu tượng hình đĩa mềm trên cửa sổ chính _ đặt tên _ OK 
Mở chương trình có sẵn: 
 Cách 1 : Chọn menu Project _ open _ chọn tên project _ open 
 Cách 2 : Chọn biểu tượng open. 
Nạp chương trình vào PLC : 
 Cách 1 : Chọn Project _ Download _OK 
 Cách 2 : Chọn biểu tượng Download. 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–100 
Lưu ý : 
Công tắc chọn chế độ làm việc của PLC phải ở vị trí TERM hoặc ở chế độ STOP 
Màn hình báo Download successful thì chương trình đã nạp thành công 
Chạy chương trình : 
 Cách 1 : Chọn CPU _ RUN _ yes . 
 Cách 2: Chọn biểu tượng Run. 
 Dừng chương trình 
 Cách 1 : Chọn menu CPU _ Stop _ Yes 
 Cách 2 : Chọn biểu tượng Stop 
Lưu ý : Công Tắc chọn chế độ làm việc của PLC phải ở vị trí TERM. 
Hiển thị các Chương trình ladder: (quan sát quá trình hoạt động của chương trình) 
 Chọn menu : Debug _ ladder Satus on 
 Chọn View _ StatusChart 
Đọc chương trình của PLC: 
Chọn menu Project _ up load _ OK _ Yes 
Chọn biểu tượng Upload. 
Ok _ Yes 
Màn hình hiển thị upload Succesful mới thành công 
Xóa hàng , cột , network: 
 Cách 1 : Chọn menu Edit _ Delete _ chọn Row Hoặc column hoặc network 
 Cách 2 : Nhấn Shift + delete 
Chèn hàng , cột , network: 
 Cách 1 : Chọn menu Edit _ Inset _ Chọn tiếp Row hoặc column hoặc 
network 
 Cách 2 : Nhấn Shift + Insert 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 
TRANG–101 
PHẦN MỀM MÔ PHỎNG S7-200 Simulator 2.0 
Đây là phần mềm dùng để mô phỏng hoạt động của PLC nhằm thay thế PLC thực tế. c 
Ta có thể mô phỏng chương trình đã viết bằng cách sử dụng phần mềm này mà không 
cần đến PLC. Để chạy mô phỏng, ta chỉ cần thực thi file S7-200.exe, gồm các bước 
sau: 
 Viết chương trình bằng phần mềm STEP7 
 Biên dịch chương trình: File/Export 
 Ðặt tên tập tin và chọn Save (*.awl) 
 Chạy phần mềm mô phỏng S7_200.exe 
 Nhập mã : 6596 
 Chọn loại CPU: Configuration/PLC Type 
 Mở file cần mô phỏng: Program/Load Program, chọn Accept, chọn file *.awl 
 Chạy mô phỏng: Run 
 Thay đổi trạng thái các ngõ vào bằng các công tắc trên bảng điều khiển màu 
xanh. 
 Quan sát các đèn báo Input và Output trên PLC 
Truong DH SPKT TP. HCM 
Thu vien DH SPKT TP. HCM - 
Ban qu
yen © T
ruong D
H Su ph
am Ky
 thuat 
TP. HC
M