Giáo trình Lập trình PLC nâng cao - Bài mở đầu: Vị trí, ứng dụng PLC trong công nghiệp

 1
BỘ XÂY DỰNG 
TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
GIÁO TRÌNH 
LƯU HÀNH NỘI BỘ 
LẬP TRÌNH PLC NÂNG 
CAO 
TP. HỒ CHÍ MINH 2018 
 2
BÀI MỞ ĐẦU 
VỊ TRÍ, ỨNG DỤNG PLC TRONG CÔNG NGHIỆP 
MÃ BÀI: M35-01 
Giới thiệu: 
Trong công nghiệp, các bài toán về điều khiển rất đa dạng và phong phú. Tùy 
vào đặc điểm của từng hệ thống sản xuất mà việc đưa ra các cách thức điều khiển 
khác nhau như điều khiển cho động cơ cụ thể hay điều khiển theo một quá trình liên 
tục, có mối liên quan mật thiết giữa nhiều thiết bị trong hệ thống. Nội dung bài học 
này sẽ đưa ra các đặc điểm của các bài toán điều khiển động cơ và bài toán điều khiển 
quá trình giúp cho học viên có được những kiens thức cơ bản nhất áp dụng vào giải 
quyết các nội dung còn lại trong mô đun cũng như trong thực tế thực tế sản xuất. 
Mục tiêu: 
- Phân biệt được các bài toán điều khiển động cơ và các bài toán điều khiển 
quá trình. 
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, chính xác, tập trung trong công việc. 
Nội dung chính: 
1. Các bài toán điều khiển động cơ 
 Các nguyên tắc điều khiển 
Quá trình làm việc của động cơ điện để truyền động một máy sản xuất thường 
gồm các giai đoạn: khởi động, làm việc và điều chỉnh tốc độ, dừng và có thể có cả 
giai đoạn đảo chiều. Xét động cơ là một thiết bị động lực, quá trình làm việc và đặc 
biệt là quá trình khởi động, hãm thường có dòng điện lớn, tự thân động cơ điện vừa là 
thiết bị chấp hành nhưng cũng vừa là đối tượng điều khiển phức tạp. Về nguyên lý 
khống chế truyền động điện, để khởi động và hãm động cơ với dòng điện được hạn 
chế trong giới hạn cho phép, thường dùng ba nguyên tắc khống chế tự động sau: 
- Nguyên tắc thời gian: Việc đóng cắt để thay đổi tốc độ động cơ dựa theo 
nguyên tắc thời gian, nghĩa là sau những khoảng thời gian xác định sẽ có tín hiệu 
điều khiển để thay đồi tốc độ động cơ. Phần tử cảm biến và khống chế cơ bản ở đây 
là rơle thời gian 
- Nguyên tắc tốc độ: Việc đóng cắt để thay đổi tốc độ động cơ dựa vào nguyên 
lý xác định tốc độ tức thời của động cơ. Phần tử cảm biến và khống chế cơ bản ở đây 
là rơle tốc độ. 
- Nguyên tắc dòng điện: Biết tốc độ động cơ do mô men động cơ xác định, mà 
 3
mô men lại phụ thuộc vào dòng điện chạy qua động cơ, do vậy có thể đo dòng điện 
để khống chế quá trình thay đổi tốc độ động cơ điện. Phần tử cảm biến và khống chế 
cơ bản ở đây là rơle dòng điện. 
Mỗi nguyên tắc điều khiển đều có ưu nhược điểm riêng, tùy từng trường hợp 
cụ thể mà chọn các phương pháp cho phù hợp. 
 Các thiết bị điều khiển 
Để đóng cắt không thường xuyên thường dùng áptômát. Trong áptômát hệ 
thống tiếp điểm có bộ phân dập hổ quang và các bộ phân tự động cắt mạch để bảo vệ 
quá tải và ngắn mạch. Bộ phận cắt mạch điện bằng tác động điện từ theo kiểu dòng 
điện cực đại. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép chúng sẽ cắt mạch điện để bảo 
vệ ngắn mạch, ngoài ra còn có rơle nhiệt bảo vệ quá tải 
Phần tử cơ bản của rơle nhiệt là bản lưỡng kim gồm hai miếng kim loại có độ 
dãn nở nhiệt khác nhau dán lại với nhau. Khi bản lưỡng kim khi bị đất nóng (thường 
là bằng dòng điện cần bảo vệ) sẽ bị biến dạng (cong), độ biến dạng tới ngưỡng thì sẽ 
tác động vào các bộ phận khác để cắt mạch điện. 
Các rơle điện từ, công tắc tơ tác dụng nhờ lực hút điện từ. Cấu tạo của rơle 
điện từ thường gồm các bộ phân chính sau: cuộn hút; mạch từ tĩnh làm bằng vật liệu 
sắt từ; phần động còn gọi là phần ứng và hệ thống các tiếp điểm 
Mạch từ của rơle có dòng điện một chiều chạy qua làm bằng thép khối, còn 
mạch từ của rơle dòng điện xoay chiều làm bằng lá thép kỹ thuật điện. Để chống rung 
vì lực hút của nam châm điện có dạng xung trên mặt cực người ta đặt vòng ngắn 
mạch. Sức điện động cảm ứng trong vòng ngắn mạch sẽ tạo ra dòng điện và làm cho 
từ thông qua vòng ngắn mạch lệch pha với từ thông chính, nhờ đó lực hút phần ứng 
không bị gián đoạn, các tiếp điểm luôn được tiếp xúc tết 
Tuỳ theo nguyên lý tác động người ta chế tạo nhiều loại thiết bị điều khiển 
khác nhau như rơle dòng điện, rơle điện áp, rơle thời gian.... 
Hệ thống tiếp điểm của các thiết bị điều khiển có cấu tạo khác nhau và thường 
mạ bạc hay thiếc để đảm bảo tiếp xúc tết. Các thiết bị đóng cắt mạch động lực có 
dòng điện lớn, hệ thống tiếp điểm chính có bộ phận dập hồ quang, ngoài ra còn có 
các tiếp điểm phụ để đóng cắt cho mạch điều khiển. Tuỳ theo trạng thái tiếp điểm 
người ta chia ra các loại tiếp điểm khác nhau. 
2. Các bài toán điều khiển quá trình 
Điều khiển quá trình là quá trình ứng dụng kỹ thuật điều khiển tự động trong 
điều khiển, vận hành và giám sát các quá trình công nghệ, nhằm nâng cao hiệu quả 
sản xuất và đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ con người, máy móc và môi trường. 
- Phạm vi ứng dụng: công nghiệp chế biến, khai thác và năng lượng. 
 4
- Bài toán đặc thù và quan trọng nhất: điều chỉnh. 
- Đối tượng điều khiển: quá trình công nghệ. 
Đặc thù của các quá trình công nghệ: 
- Quy mô sản xuất thông thường vừa và lớn. 
- Yêu cầu rất cao về độ tin cậy và tính sẵn sàng. 
- Các quá trình liên quan tới biến đổi năng lượng và vật chất 
Điều khiển quá trình công nghệ gồm 2 loại: 
- Điều khiển quá trình liên tục: điều khiển một quá trình công nghệ hoạt động 
liên tục. Ví dụ: các quá trình chưng cất, quá trình sản xuất điện, quá trình sản xuất xi 
măng 
- Điều khiển quá trình mẻ: điều khiển các quá trình công nghệ hoạt động theo 
mẻ. Ví dụ: quá trình trộn bê tông, quá trình phản ứng hóa chất, quá trình sản xuất 
bia 
Mục đích điều khiển: 
- Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, trơn tru: đảm bảo các điều kiện vận 
hành bình thường, kéo dài tuổi thọ máy móc, vận hành thuận tiện. 
- Đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm: thay đổi tốc độ sản xuất theo ý 
muốn, giữ các thông số chất lượng sản phẩm biến động trong giới hạn quy định. 
- Đảm bảo vận hành an toàn: nhằm mục đích bảo vệ con người, máy móc, thiết 
bị và môi trường. 
- Bảo vệ môi trường: giảm nồng độ các chất độc hại trong khí thải, nước thải, 
giảm bụi, giảm sử dụng nguyên liệu và nhiên liệu. 
- Nâng cao hiệu quả kinh tế, tăng lợi nhuận: giảm chi phí nhân công, nguyên 
liệu và nhiên liệu, thích ứng nhanh với yêu cầu thay đổi của thị trường. 
Các chức năng điều khiển quá trình: 
 5
Trong đó: 
- Điều khiển cơ sở: 
Gồm: + Điều chỉnh (điều chỉnh tự động, điều chỉnh bằng tay) 
 + Điều khiển rời rạc (điều khiển thiết bị, khóa liên động quá trình) 
 + Điều khiển trình tự (khởi động và dừng hệ thống, điều khiển phối hợp, 
điều khiển theo mẻ) 
 + Điều khiển an toàn (khóa liên động an toàn) 
- Vận hành và giám sát: 
Gồm: + Thu thập và quản lí dữ liệu 
 + Giao diện người-máy 
 + Cảnh báo và báo động 
 + Giám sát và chẩn đoán 
 + Lập báo cáo tự động 
- Điều khiển cao cấp: 
Gồm: + Điều khiển quản lí mẻ. 
 + Điều khiển chất lượng, điều khiển thống kê 
 + Tối ưu hóa quá trình, điều khiển tối ưu hóa. 
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển: 
Sơ đồ khối một vòng điều khiển: 
 6
Trong đó: 
- Thiết bị đo quá trình: 
Gồm: + Measurement device: Thiết bị đo, VD: đo nhiệt độ, áp suất, nồng độ 
 + Transducer: bộ chuyển đổi theo nghĩa rộng, VD: áp suất - dịch chuyển, 
dịch chuyển – điện áp. 
 + Sensor: Cảm biến, cũng là một dạng chuyển đổi, VD: cặp nhiệt, ống 
venturi, siêu âm 
 + Sensor element: cảm biến, phần tử cảm biến 
 + Signal conditioning: điều hòa tín hiệu 
 + Transmitter: chuyển đổi tín hiệu và truyền phát tín hiệu chuẩn. 
- Thiết bị chấp hành: 
Gồm: + Actuator: Thiết bị chấp hành, cơ cấu chấp hành (van điều khiển, máy 
bơm, quạt gió, chắn gió, rơ-le) 
 + Actuator, actuating element: cơ cấu dẫn động, phần tử dẫn động (động 
cơ điện, khối chuyển đổi dòng-khí nén, cuộn hút từ) 
 7
 + Final control element: Phần tử chấp hành (thân van, tiếp điểm, sợi 
đốt) 
- Hệ thống vận hành và giám sát: 
Một số ví dụ về điều khiển quá trình: 
- Quá trình sản xuất hóa chất: 
- Lò hơi: 
 8
Thiết bị điều khiển logic lập trình được PLC là dạng thiết bị điều khiển đặc biệt 
dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình được để lưu trữ các lệnh và thực hiện 
các chức năng, chẳng hạn cho phép tính logic, lập chuỗi, định giờ, đếm, và các thuật 
toán để điều khiển máy và các quá trình công nghệ. PLC được thiết kế cho các kỹ sư, 
không yêu cầu cao về kiến thức máy tính và ngôn ngữ máy tính, có thể vận hành. 
Chúng được thiết kế cho các nhà kỹ thuật có thể cài đặt hoặc thay đổi chương trình. 
Vì vậy, các nhà thiết kế PLC phải lập trình sẵn sao cho chương trình điều khiển có 
thể nhập bằng cách sử dụng ngôn ngữ đơn giản (ngôn ngữ điều khiển). Thuật ngữ 
logic được sử dụng vì việc lập trình chủ yếu liên quan đến các hoạt động logic, ví dụ 
nếu có các điều kiện A và B thì C làm việc... Người vận hành nhập chương trình 
(chuỗi lệnh) vào bộ nhớ PLC. Thiết bị điều khiển PLC sẽ giám sát các tín hiệu vào và 
các tín hiệu ra theo chương trình này và thực hiện các quy tắc điều khiển đã được lập 
trình. 
Các PLC tương tự máy tính, nhưng máy tính được tối ưu hoá cho các tác vụ 
tính toán và hiển thị, còn PLC được chuyên biệt cho các tác vụ điều khiển và môi 
trường công nghiệp. Vì vậy các PLC: 
+ Được thiết kế bền để chịu được rung động, nhiệt, ẩm và tiếng ồn 
+ Có sẵn giao diện cho các thiết bị vào ra 
+ Được lập trình dễ dàng với ngôn ngữ điều khiển 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 các rơle công tắc tơ hoặc trên cơ sở các khối 
điện tử đó là: 
 9
+ 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 trên cơ sở so sánh các thông tin 
thu thập được 
+ Phân phát các lệnh điều khiển đến các địa chỉ thích hợp 
Riêng đối với máy công cụ và người máy công nghiệp thì bộ PLC có thể liên 
kết với bộ điều khiển số NC hoặc CNC hình thành bộ điều khiển thích nghi. Trong hệ 
thống của các trung tâm gia công, mọi quy trình công nghệ đều được bộ PLC điều 
khiển tập trung. 
BÀI 1: ĐIỀU KHIỂN CÁC ĐỘNG CƠ KHỞI ĐỘNG 
VÀ DỪNG THEO TRÌNH TỰ 
MÃ BÀI: M35-02 
Giới thiệu: 
Trong thực tế, có nhiều hệ thống sản xuất mà các phần tử chấp hành hoạt động 
và dừng theo trình tự trước sau đặc thù của hệ thống đó. Nội dung bài học này giúp 
học viên có thể lắp đặt mô hình và lập trình điều khiển cho 3 động cơ khởi động và 
dừng theo trình tự, sử dụng PLC của OMRON và SIEMENS. Thông qua đó có thể áp 
dụng linh hoạt vào thực tế sản xuất. 
Mục tiêu: 
- Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều 
khiển nhóm động cơ. 
- Lập trình cho các loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển 
các động cơ khởi động và dừng theo trình tự. 
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng 
tương tự khác. 
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an 
toàn. 
 10
Nội dung chính: 
1. PLC CPM2A 
Mục tiêu: Nêu được các lệnh cơ bản và cách kết nối cho PLC CPM2A 
1.1. Các lệnh của PLC CPM2A sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- TIMER 
N: số của Timer 
SV: giá trị đặt (Word, BCD), thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR 
Giới hạn sử dụng: SV = 0000 - 9999 (BCD), 
Độ phân giải: 0,1s 
Thời gian hoạt động: SV x 0,1(s) 
1.2. Chương trình điều khiển cho PLC CPM2A 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
000.00 Nút ấn Start 
000.01 Nút ấn Stop 
000.02 Nút ấn E -Stop 
010.00 Động cơ 1 
010.01 Động cơ 2 
010.02 Động cơ 3 
Chương trình điều khiển: 
 11
1.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Đấu nối dây 
 12
000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011COM
001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07COM
PLC OMRON
START STOP
-
+
-
+
KM1
24V
24V
KM2 KM3
E- STOP
Nạp chương trình và vận hành: 
+ Chọn PLC/Work Online 
+ Chọn PLC/Transfer/To PLC 
 13
+ Chọn PLC/ Operating Mode/Run 
2. PLC S7-200 Mục 
tiêu: Nêu được các lệnh cơ bản và cách kết nối cho PLC S7-200 
2.1. Các lệnh của PLC S7-200 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm. 
- Lệnh Timer: TON 
Toán hạng: Cú pháp khai báo: 
Txx (word) 
CPU214:32÷63 
 96÷127 
PT: VW, T, (word) 
 C, IW, QW, MW, SMW, C, IW, hằng số 
2.2. Viết chương trình cho PLC S7-200. 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Nút ấn Start 
I0.1 Nút ấn Stop 
I0.2 Nút ấn E -Stop 
Q0.0 Động cơ 1 
Q0.1 Động cơ 2 
Q0.2 Động cơ 3 
Chương trình điều khiển: 
 14
 15
2.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-200. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Đấu nối dây: 
I0.0COM
PLC S7- 200
START
-
+
-
+
24V
24V
I0.1 I 0.2 I0.3 I 0.4 I0.5 I0.6 I 0.7 I1.0 I 1.1 I 1.2 I1.3 I 1.4 I1.5 I1.6 I 1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I 0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
STOP E- STOP
KM 1 KM2 KM3
Nạp chương trình và vận hành: 
Nạp chương trình vào PLC : 
Cách 1 : Chọn Project _ Download _OK 
Cách 2 : Chọn biểu tượng Download. 
Lưu ý : 
Công tắc chọn chế độ làm việc của PLC phải ở vị trí TERM hoặc đang ở chế 
độ STOP. Màn hình báo Download successfulthì chương trình đã nạp thành công 
Chạy chương trình : 
Cách 1 : Chọn CPU _ RUN _ yes . 
Cách : 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 : ( để quan sát quá trình hoạt động của 
 16
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. 
3. PLC S7-300 Mục 
tiêu: Nêu được các lệnh cơ bản và cách kết nối cho PLC S7-300 
3.1. Các lệnh của PLC S7-300 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh Timer: Bộ thời gian SD. 
3.2. Viết chương trình cho PLC S7-300. 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Nút ấn Start 
I0.1 Nút ấn Stop 
I0.2 Nút ấn E -Stop 
Q0.0 Động cơ 1 
Q0.1 Động cơ 2 
Q0.2 Động cơ 3 
Chương trình điều khiển: 
 17
 18
3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
 19
Sơ đồ đấu nối dây 
I0.0COM
PLC S7- 300
START
-
+
-
+
24V
24V
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
STOP E- STOP
KM1 KM2 KM3
Nạp chương trình và vận hành: 
+ Nạp chương trình soạn thảo từ PC xuống CPU: 
Nhấn chuột trái vào biểu tượng này trên thanh công cụ và trả lời đầy đủ 
các câu hỏi. Chú ý khi nạp chương trình cần phải đặt CPU ở trạng thái Stop hoặc đặt 
CPU ở trạng thái RUN-P. 
+ Xoá chương trình đã có trong CPU: 
Để thực hiện việc nạp chương trình mới từ PC xuống CPU ta cần thực hiện 
công việc xoá chương trình đã có sẵn trong CPU. Điều này ta thực hiện các bước 
như sau: 
Đưa trạng thái của CPU về STOP : Từ màn hình chính của Step7 ta chọn lệnh: 
 20
+ Quan sát việc thực hiện chương trình: 
Nhấn vào biểu tượng này trên thanh công cụ. Sau khi chọn chức năng 
giám sát chương trình này thì trên màn hình sẽ xuất hiện một cửa sổ: 
Tuỳ theo kiểu viết chương trình mà ta nhận được sự khác nhau về kiể ...  
3. PLC S7-300 Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300 
3.1. Các lệnh của PLC S7-300 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh Timer: Bộ thời gian SD. 
3.2. Viết chương trình cho PLC S7-300. 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Nút start 
I0.1 Nút stop 
Q0.0 Đèn xanh A 
Q0.1 Đèn vàng A 
Q0.2 Đèn đỏ A 
Q0.3 Đèn xanh B 
Q0.4 Đèn vàng B 
Q0.5 Đèn đỏ B 
Chương trình điều khiển: 
 37
 38
3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận hành thử. 
Sơ đồ đấu nối dây: 
 39
I0.0COM
PLC S7- 300
START STOP
-
+
-
+
24V
24V
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
VA ÐAXA XB VB ÐB
Nạp chương trình và vận hành thử: 
(Xem bài 1) 
BÀI 4: ĐẾM SẢN PHẨM 
 40
MÃ BÀI: M35-05 
Giới thiệu: 
Trong các hệ thống sản xuất, việc kiểm soát số lượng sản phẩm và đóng gói 
sản phẩm là một công đoạn quan trọng, đảm bảo độ chính xác và cần tự động hóa để 
năng cao năng suất lao động. Nội dung bài học này giúp học viên có thể lắp đặt mô 
hình và lập trình điều khiển cho một dây chuyền đóng gói sản phẩm, sử dụng PLC 
của OMRON và SIEMENS. Thông qua đó có thể áp dụng linh hoạt vào thực tế sản 
xuất có những thay đổi khác nhau. 
Mục tiêu: 
- Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để ứng dụng 
vào việc đếm sản phẩm. 
- Lập trình trên các loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để đếm các 
sản trong một dây chuyền sản xuất. 
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng 
tương tự khác. 
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an 
toàn. 
Nội dung chính: 
1. Với PLC CPM2A Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC CPM2A 
1.1. Các lệnh của PLC CPM2A sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- COUNTER 
N: số của counter 
SV: giá trị đặt (word, BCD), 
thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR 
1.2. Chương trình điều khiển cho PLC CPM2A 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
000.00 Nút M 
 41
000.01 Nút D 
000.02 Cảm biến phát hiện sản phẩm S1 
000.03 Cảm biến phát hiện hộp S2 
010.00 Băng truyền sản phẩm 
010.01 Băng truyền hộp 
Chương trình điều khiển: 
1.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây: 
 42
000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011COM
001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07COM
PLC OMRON
-
+
-
+
KM1
24V
24V
KM2
START STOP CB1 CB2
 Nạp chương trình và vận hành thử 
(Xem bài 1) 
2. PLC S7-200 
Mục tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-200 
2.1. Các lệnh của PLC S7-200 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh COUNTER: đếm tiến CTU 
Toán hạng: Cú pháp khai báo: 
Cxx : (word) 
CPU 214 : 0 ÷47 
 80 ÷127 
PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, 
SMW, AC, AIW, hằng số, *VD, *AC 
2.2. Viết chương trình cho PLC S7-200. 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
 43
I0.0 Nút M 
I0.1 Nút D 
I0.2 Cảm biến phát hiện sản phẩm S1 
I0.3 Cảm biến phát hiện hộp S2 
Q0.0 Băng truyền sản phẩm 
Q0.1 Băng truyền hộp 
Chương trình điều khiển: 
2.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-200. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây: 
 44
I0.0COM
PLC S7- 200
-
+
-
+
24V
24V
I 0.1 I 0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I 1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I 1.6 I 1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
KM1 KM2
START STOP CB1 CB2
Nạp chương trình và vận hành thử. 
(Xem bài 1) 
3. PLC S7-300 Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300 
3.1. Các lệnh của PLC S7-300 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh COUNTER: Bộ đếm tiến : CU 
3.2. Viết chương trình cho PLC S7-300. 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Nút M 
I0.1 Nút D 
I0.2 Cảm biến phát hiện sản phẩm S1 
I0.3 Cảm biến phát hiện hộp S2 
 45
Q0.0 Băng truyền sản phẩm 
Q0.1 Băng truyền hộp 
Chương trình điều khiển: 
3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây: 
 46
I0.0COM
PLC S7- 300
-
+
-
+
24V
24V
I 0.1 I 0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I 0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I 1.2 I1.3 I1.4 I 1.5 I 1.6 I1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
KM1 KM2
START STOP CB1 CB2
 Nạp chương trình và vận hành thử: 
(Xem bài 1) 
BÀI 5: ĐIỀU KHIỂN MÁY TRỘN 
 MÃ BÀI: M35-06 
 47
Giới thiệu: 
Trong công nghiệp xây dựng và hóa chất, quá trình trộn các loại chất hoặc các 
sản phẩm khác nhau với số lượng lớn cần được điều khiển một cách tự động hóa để 
nâng cao năng suất cũng như đảm bảo an toàn cho người lao động. Nội dung bài học 
này giúp học viên có thể lắp đặt mô hình và lập trình điều khiển cho một trạm trộn 
sơn phục vụ cho sản xuất, sử dụng PLC của OMRON và SIEMENS. Thông qua đó 
có thể áp dụng linh hoạt vào thực tế có những thay đổi khác nhau. 
Mục tiêu: 
- Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều 
khiển máy trộn. 
- Lập trình trên các loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để điều khiển 
máy trộn. 
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng 
tương tự khác. 
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an 
toàn. 
Nội dung chính: 
1. Với PLC CPM2A Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC CPM2A 
1.1. Các lệnh của PLC CPM2A sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- TIMER: 
N: số của Timer 
SV: giá trị đặt (Word, BCD), thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR 
Giới hạn sử dụng: SV = 0000 - 9999 (BCD), 
Độ phân giải: 0,1s 
Thời gian hoạt động: SV x 0,1(s) 
- COUNTER: 
N: số của counter 
SV: giá trị đặt (word, BCD), 
 48
thuộc IR, SR, LR, DM, AR, HR 
- KEEP: 
+ Cú pháp: 
1.2. Chương trình điều khiển cho PLC CPM2A 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
000.00 Bơm sơn loại 1 S1 
000.01 Bơm sơn loại 2 S2 
000.02 Dừng bơm sơn loại 1 S3 
000.03 Dừng bơm sơn loại 2 S4 
000.04 Cảm biến mức cao (CB1) 
000.05 Cảm biến mức thấp CB2) 
010.00 Máy bơm 0 (KM1) 
010.01 Máy bơm 1(KM2) 
010.02 Máy trộn 2 (KM3) 
010.03 Van điện từ (KM4) 
010.04 Máy bơm 3 (KM5) 
Chương trình điều khiển: 
B: Bit 
IR, SR, AR, HR, LR 
 49
1.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC CPM2A. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây: 
 50
000.00 000.01 000.02 000.03 000.04 000.05 000.06 000.07 000.08 000.09 000.010 000.011COM
001.00 001.01 001.02 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07COM
PLC OMRON
S1
-
+
-
+
KM 1
24V
24V
S2 S31 S4 CB1 CB2
KM2 KM 3 KM4
Nạp chương trình và vận hành thử. 
(Xem bài 1) 
2. Với PLC S7-200 Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-200 
2.1. Các lệnh của PLC S7-200 được sử dụng trong chương trình. 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh Timer: TON 
Toán hạng: Cú pháp khai báo: 
Txx (word) 
CPU214:32÷63 
 96÷127 
PT: VW, T, (word) 
 C, IW, QW, MW, SMW, C, IW, hằng số 
- Lệnh COUNTER: đếm tiến CTU 
Toán hạng: 
 Cú pháp khai báo: 
Cxx : (word) 
 51
CPU 214 : 0 ÷47 
 80 ÷127 
PV(word) : VW, T, C, IW, QW, MW, 
SMW, AC, AIW, hằng số, *VD, *AC 
2.2. Chương trình điều khiển cho PLC S7-200 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Bơm sơn loại 1 S1 
I0.1 Bơm sơn loại 2 S2 
I0.2 Dừng bơm sơn loại 1 S3 
I0.3 Dừng bơm sơn loại 2 S4 
I0.4 Cảm biến mức cao 
I0.5 Cảm biến mức thấp 
Q0.0 Máy bơm 0 
Q0.1 Máy bơm 1 
Q0.2 Máy trộn 2 
Q0.3 Van điện từ 
Q0.4 Máy bơm 3 
Chương trình điều khiển: 
 52
 53
2.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-200. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây 
I0.0COM
PLC S7- 200
-
+
-
+
24V
24V
I 0.1 I 0.2 I0.3 I 0.4 I 0.5 I0.6 I0.7 I 1.0 I 1.1 I1.2 I1.3 I 1.4 I1.5 I1.6 I 1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I 0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
S1 S2 S31 S4 CB1 CB2
KM1 KM2 KM3 KM4
Nạp chương trình và vận hành thử. 
 (Xem bài 1) 
 54
3. Với PLC S7-300 Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300 
3.1. Các lệnh của PLC S7-300 sử dụng trong chương trình 
- Lệnh về tiếp điểm 
- Lệnh Timer: Bộ thời gian SD. 
- Lệnh COUNTER: Bộ đếm tiến : CU 
3.2. Chương trình điều khiển cho PLC S7-300 
Phân công địa chỉ. 
Địa chỉ Phần tử 
I0.0 Bơm sơn loại 1 S1 
I0.1 Bơm sơn loại 2 S2 
I0.2 Dừng bơm sơn loại 1 S3 
I0.3 Dừng bơm sơn loại 2 S4 
I0.4 Cảm biến mức cao 
I0.5 Cảm biến mức thấp 
Q0.0 Máy bơm 0 
Q0.1 Máy bơm 1 
Q0.2 Máy trộn 2 
Q0.3 Van điện từ 
Q0.4 Máy bơm 3 
 55
Chương trình điều khiển: 
 56
3.3. Lắp đặt và nối dây cho PLC S7-300. Nạp chương trình và vận hành 
thử. 
Sơ đồ đấu nối dây 
 57
I0.0COM
PLC S7- 300
-
+
-
+
24V
24V
I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7
Q0.0COM Q0.1 Q0.2 Q0.3 I0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7
S1 S2 S31 S4 CB1 CB2
KM 1 KM 2 KM3 KM 4
Nạp chương trình và vận hành thử 
(Xem bài 1) 
BÀI 6 : ĐO ĐIỆN ÁP DC VÀ ĐIỀU KHIỂN ON/OFF 
MÃ BÀI: M35-07 
 58
Giới thiệu: 
Đọc và xử lí các tín hiệu analog tự PLC là một việc quan trong trong các hệ 
thống điều khiển sử dụng PLC do sự đa dạng của các thiết bị trong hệ thống điều 
khiển có trong thực tế. Nội dung bài học này nhằm giúp cho học viên nhận biết và sử 
dụng được các module analog của PLC trong một số ứng dụng cụ thể như đo điện áp 
và điều khiển ON/OFF. 
Mục tiêu: 
- Ghép nối các Modul Analog với các PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-
300. 
- Lập trình trên các loại PLC CPM2A, PLC S7-200, PLC S7-300 để đọc và xử 
lý các tín hiệu Analog. 
- Sửa đổi kết nối phần cứng và chương trình cho phù hợp với các ứng dụng 
tương tự khác. 
- Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, tư duy sáng tạo và khoa học, đảm bảo an 
toàn. 
Nội dung chính: 
1. PLC CPM2A. Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300 
Modul analog input 
Cho phép nhận tín hiệu analog từ những thiết bị bên ngoài, bao gồm cả dạng 
dòng hoặc điện áp với độ phân giải 12 bit. 
Đặc tính kĩ thuật 
 C200H-AD001 C200H-AD002 
 59
Số input 4 8 
Điện áp vào 1-5V hoặc 0-10V 1-5V hoặc 0-10V 
hoặc -10-10V 
Dòng vào 4-20mA 
Tổng trở ngõ vào dạng áp Tối thiểu 1MΩ 
Tổng trở ngõ vào dạng dòng 250Ω 
Độ chính xác 0,5% 
Tốc độ chuyển đổi 2,5ms max/input 
Dữ liệu chuyển đổi 12bit nhị phân 12bit nhị phân hoặc 
4digit BCD 
Tín hiệu ngõ vào maximum dạng áp ±15V 
Tín hiệu ngõ vào maximum dạng dòng ±30mA 
Word I/O cần thiết 10 (vùng I/O đặc 
biệt) 
Kết nối ngoại vi Khối terminal Conector 
Modul analog output 
Cho phép giao tiếp với những thiết bị analog bên ngoài bao gồm cả dạng dòng 
hoặc áp với độ phân giải 12bit như điều khiển động cơ servo, recorder, đo analog 
Đặc tính kĩ thuật 
 C200H-AD001 C200H-AD002 
Số input 2 4 
Điện áp ngõ ra 1-5V hoặc 0-10V -10-10V 
Dòng ngõ ra 4-20mA 
Tổng trở ngõ ra 0,5Ω 
Độ chính xác 0,3% 
Tốc độ chuyển đổi 2,5ms max/input 
 60
Dữ liệu chuyển đổi 12bit nhị phân 12bit nhị phân + mã 
bít áp (dòng) 
Tín hiệu ngõ ra maximum dạng áp 15mV 10mV 
Tín hiệu ngõ ra maximum dạng 
dòng 
Tùy Tùy 
Word I/O cần thiết 10 (vùng I/O đặc biệt) 
Kết nối ngoại vi Khối terminal Conector 
2. PLC S7-200. Mục 
tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-200 
 Đặc tính kỹ thuật: 
- Thời gian chuyển đổi ngắn. 
- Không cần bộ khuếch đại khi kết nối với cảm biến. 
- Thực hiện được các công việc phức tạp. 
 Các thông số: 
 Số lượng ngõ vào : 3 
 Số lượng ngõ ra : 1 
 Tầm điện áp : 0 -10V, 0-5V, +/-5V, +/-2,5V,  
 Thông số ngõ vào : 0-10V, 0-20 mA 
 Thông số ngõ ra : +/-10V, 0-20 mA 
 Độ phân giải : 12 bit/V 
 Kích thước : 71.2 x 80 x 62mm 
 Trọng lượng : 186 g 
 Công suất tiêu thụ : 2 W 
 Định dạng ngõ ra: có dấu : -32000 đến 32000, không dấu: 0 đến 32000 
 Kết nối: 
Modul mở rộng có các đặc tính thiết kế giống như CPU. 
 + Lắp trên đường ray của thanh DIN: modul được lắp vào bên phải 
CPU thông qua bus (S7- 21x) hoặc cáp S7- 22x. 
 + Lắp trực tiếp: thông qua cổng kết nối trên Modul. 
 61
 Điều chỉnh ngõ vào: 
Việc điều chỉnh có ảnh hưởng đến trạng thái của thiết bị đo trong bộ khuếch 
đại do đó các kênh ngõ vào cũng bị ảnh hưởng theo. Sự thay đổi giá trị của mỗi thành 
phần trong từng mạch điện ngõ vào làm cho bộ chuyển đổi Analog đa thành phần có 
sự sai số nhỏ về giá trị đọc giữa các kênh dù được kết nối với cùng một tín hiệu ngõ 
vào. 
Để thoả mãn được các đặc tính liệt kê trong Data Sheet, các bộ phận lọc ngõ 
vào phải được kích hoạt. Chọn chế độ 64 hoặc chế độ khác trong việc tính toán giá trị 
trung bình. 
Việc điều chỉnh tuân theo các bước sau đây: 
1. Tắt nguồn của Modul, chọn tầm ngõ vào thích hợp. 
2. Cấp nguồn cho CPU và Modul. Để cho modul ổn định trong vòng 15 phút. 
3. Sử dụng máy phát tín hiệu, nguồn áp hoặc nguồn dòng đặt tín hiệu có giá trị 
bằng 0 tới một trong những đầu nối của ngõ vào. 
4. Đọc giá trị thu được cho CPU bằng kênh ngõ vào thích hợp. 
5. Điều chỉnh OFFSET của máy đo điện thế cho đến khi bằng 0, hoặc giá trị dữ 
liệu dạng số mong muốn. 
6. Kết nối một giá trị toàn thang tới một trong những đầu nối của ngõ vào. Đọc 
dữ liệu thu được cho CPU. 
7. Điều chỉnh GAIN của máy đo điện thế cho đến khi bằng 32000, hoặc giá trị 
dữ liệu dạng số mong muốn. 
 62
8. Lặp lại sự chỉnh định OFFSET và GAIN theo yêu cầu. 
 Chỉnh định cho EM 235. 
 Bảng A-4 trình bày cách chỉnh định cho EM 235 dùng các công tắc 
DIP. Công tắc từ 1 đến 6 dùng để chọn tầm cho ngõ vào và chọn độ phân giải. 
Tất cả các ngõ vào đều phải có cùng dạng và tầm. 
 63
Định dạng dữ liệu ngõ vào (dạng word) của EM 231 và EM 235. 
Hình A -21 giới thiệu nơi giá trị 12 bit dữ liệu được đặt trong địa chỉ Word của 
CPU. 
Định dạng dữ liệu ngõ ra (dạng word) của EM 231 và EM 235. 
Hình A -23 giới thiệu nơi giá trị 12 bit dữ liệu được đặt trong địa chỉ Word 
của CPU. 
Để đọc tín hiệu tương tự ngõ vào ta sử dụng lệnh di chuyển dữ liệu: 
Lệnh ghi dữ liệu tương tự ngõ ra: 
 64
 Sơ đồ khối của EM 235 
 Sơ đồ khối ngõ ra của EM 235. 
 65
Các chú ý khi cài đặt ngõ ra analog 
- Chắc chắn rằng nguồn 24VDC cung cấp không bị nhiễu và ổn định. 
- Xác định được modul 
- Dùng dây cảm biến ngắn nhất nếu có thể. 
- Sử dụng dây bọc giáp cho cảm biến và dây chỉ dùng cho một mình cảm biến. 
- Tránh đặt các dây tín hiệu song song với dây có năng lượng cao. 
3. PLC S7-300 
Mục tiêu: Viết được chương trình và kết nối theo ứng dụng dùng PLC S7-300 
AI (Analog intput): 
Modul mở rộng các cổng vào ra analog. Về bản chất chúng chính là các bộ 
biến đổi tương tự số 12 bit (ADC), nghĩa là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành 
một tín hiệu số có độ dài 12 bit. Số các cổng vào analog mở rộng có thể là 2, 4 hoặc 8 
tùy theo từng loại modul. 
AO (Analog output): 
 66
Modul mở rộng các cổng ra analog. Về bản chất chúng chính là các bộ biến đổi 
số tương tự (ADC). Số các cổng ra analog mở rộng có thể là 2, 4 hoặc 8 tùy theo từng 
loại modul. 
AI/AO (Analog input/Analog output): 
Modul mở rộng các cổng vào/ra analog. Về bản chất chúng chính là các bộ 
biến đổi số tương tự (ADC). Số các cổng vào/ra analog mở rộng có thể là 4 vào/2 ra 
hoặc 4 vào/4 ra tùy theo từng loại modul.