Nghiên cứu ứng dụng, khai thác bộ đếm tốc độ cao PLC FX-3U mitshubishi trong đào tạo lập trình PLC

 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA 53
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
Tóm tắt: 
 Trong bài viết này, nhóm tác giả nghiên cứu ứng dụng bộ đếm tốc độ cao, khai thác các lệnh xử lý 
liên quan đến bộ đếm tốc độ cao và xây dựng 02 bài thực hành mẫu về bộ đếm tốc độ cao dành cho 
đối tượng là sinh viên cao đẳng nghề “Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa”.
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG, KHAI THÁC BỘ ĐẾM TỐC ĐỘ CAO PLC 
FX-3U MITSHUBISHI TRONG ĐÀO TẠO LẬP TRÌNH PLC
ThS. Đặng Thị Quỳnh Trang 
ThS. Ngọ Văn Quang, ThS. Lê Thị Anh Xuân
Trường Cao đẳng Công nghiệp và Thương mại
Biên tập: KS. Đào Anh Tuấn
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, điều khiển theo vị trí rất phổ biến 
trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp. 
Phương pháp phổ biến nhất là đếm số vòng 
quay của động cơ điều khiển chạy và dừng theo 
đúng quy trình công nghệ. Để làm được điều 
này, khi lập trình với PLC phải đọc và xử lý xung 
với bộ đếm tốc độ cao. Việc trang bị kiến thức 
này cho sinh viên là rất cần thiết, giúp sinh viên 
dễ dàng tiếp cận với thực tế khi ra trường. Trong 
bài viết này, nhóm tác giả nghiên cứu ứng dụng 
bộ đếm tốc độ cao, khai thác các lệnh xử lý liên 
quan đến bộ đếm tốc độ cao và xây dựng 02 bài 
thực hành về bộ đếm tốc độ cao cho sinh viên 
cao đẳng nghề “Công nghệ kỹ thuật điều khiển 
và tự động hóa”, góp phần nâng cao chất lượng 
đào tạo chuyên nghề tại trường Cao đẳng Công 
nghiệp và Thương mại nói riêng và các trường 
cao đẳng nghề nói chung.
2. Nội dung và kết quả nghiên cứu
2.1. Khái quát chung về bộ đếm tốc độ cao 
trong PLC FX3U - Mitshubishi
Các bộ đếm tốc độ cao của PLC Mitshubishi 
là bộ đếm 2 chiều, 32 bit (có 2 loại 1 pha và 2 
pha đầu vào), chúng được phân loại thành bộ 
đếm phần cứng và bộ đếm phần mềm tùy theo 
phương pháp đếm (hình 1). 
Bảng bộ đếm tốc độ cao với bộ PLC FX-3U 
bao gồm các bộ đếm từ C235 đến C255, các bộ 
đếm 1 pha gồm C235 đến C250, bộ đếm 2 pha 
từ C251 đến C255.
Bộ đếm tốc độ cao được gán các ngõ vào từ 
Hình1. Các loại bộ đếm của FX3U
U: đầu vào đếm tiến, D: Đầu vào đếm lùi, A: Đầu vào pha A, B: Đầu vào pha B, R: Đầu vào reset, 
S: Đầu vào bắt đầu từ bên ngoài. H/W: Bộ đếm phần cứng, S/W: bộ đếm phần mềm
54 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
X000 đến X007.
a) Bộ đếm một pha
Các bộ đếm 1 pha cho phép đếm lên/ xuống 
thông qua các bít điều khiển từ M8235 đến 
M8250. Sau đây là ví dụ về cách sử dụng bộ 
đếm tốc độ cao C235 (Hình 2): X10 là tín hiệu 
xác định đếm tiến hay lùi, X11 là tín hiệu reset bộ 
đếm, X12 là tín hiệu cho phép bắt đầu bộ đếm và 
tín hiệu xung cần đếm đưa vào cổng X0. 
Có thể sử dụng bộ đếm tốc độ cao với tín 
hiệu reset và tín hiệu bắt đầu bộ đếm từ bên 
ngoài (Hình 3). Trong ví dụ dưới đây bộ đếm sẽ 
bắt đầu đếm khi X006=1 và X012=1, xung vào 
đếm đưa vào cổng X00, bộ đếm có thể reset khi 
X011=1 hoặc reset bằng tín hiệu ngoài X001=1.
b) Bộ đếm hai pha
Bộ đếm tốc độ cao 2 pha là các bộ đếm 32 
bít nhị phần, hoạt động tương tự bộ đếm tốc độ 
cao 1 pha. 
Ví dụ về cách sử dụng bộ đếm C251 (Hình 4), 
2 pha pha A đưa vào X0 và pha B đưa vào X1, 
khi X11 được bật lên ON bộ đếm bi reset, X12 
lên On bộ đếm thực hiện đếm. Khi sử dụng các 
loại bộ đếm khác tra trong bảng phân bổ bộ đếm 
tốc độ cao của FX3U.
2.2. Các lệnh xử lý với bộ đếm tốc độ cao 
FX-3U
Bộ đếm tốc độ cao cho phép đếm số xung 
vào với tốc độ cao, sau đó sẽ quy đổi thành tín 
hiệu mong muốn để điều khiển. Với các bài toán 
điều khiển về vị trí thông thường phải sử dụng 
đến lệnh so sánh để so sánh số xung đọc đươc 
(tương ứng với vị trí hoặc tốc độ) để điều khiển 
theo một yêu cầu nào đó. Để so sánh giá trị đếm 
tức thời của bộ đếm tốc độ cao FX3U có thể sử 
dụng các lệnh HSCS, HCSR, HCZ hoặc lệnh 
HSCT.
2.3. Kết quả nghiên cứu
2.3.1. Bài toán 1
Đọc xung bộ đếm tốc độ cao, điều khiển vị 
trí khi động cơ được dưới 100 vòng là cơ cấu 
chấp hành ở vị trí thấp báo đèn vàng, khi động 
cơ quay được từ 100 đến 700 vòng cơ cầu chấp 
hành ở vị trí trung bình báo đèn xanh và khi 
động cơ quay được trên 700 vòng cơ cấu chấp 
hành ở vị trí cao báo đèn đỏ. 
Hình 2. Ví dụ về sử dụng bộ đếm tốc độ cao C235
Hình 3. Sử dụng bộ đếm tốc độ cao 1 pha, reset và 
khởi động bằng tín hiệu ngoài
Hình 4. Ví dụ sử dụng bộ đếm tốc độ cao 2 pha
 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA 55
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
Chương trình điều khiển và giao diện giám 
sát thể hiện trên hình 6.
Kết quả chạy trên mô hình sử dụng động cơ 
một chiều điện áp 220VDC, nối với Encoder 400 
xung/1 vòng quay.
2.3.2. Bài toán 2
Điều khiển máy khoan với quy trình công 
nghệ: Ấn nút Start, động cơ 1 của băng tải bắt 
đầu hoạt động. Khi sản phẩm đi qua cảm biến 1, 
động cơ băng tải 1 dừng, bàn kẹp chi tiết được 
đưa ra giữ chặt chi tiết. Cảm biến 2 dùng để xác 
định vị trí sản phẩm được đưa vào gia công. Bàn 
Hình 5. Sơ đồ nối encoder vào đầu vào đếm xung tốc độ cao
của PLC FX-3U
Hình 6. Chương trình điều khiển và giao diện giám sát 
(màn hình thiết kế và giao điện chạy trên màn hình GOT 1055)
56 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
dao máy khoan được đưa xuống máy khoan bắt 
đầu hoạt động, mũi khoan xoay xuống (thuận) 
với số vòng quay được đặt từ màn hình cảm ứng 
tương ứng với độ sâu cần khoan. Sau khi khoan 
xong, mũi khoan quay ngược với số vòng bằng 
số vòng quay thuận. Cảm biến x3 xác nhận mũi 
khoan có bị gãy không. Sau khi khoan xong, bàn 
Jig được mở ra, băng tải hoạt động đưa chi tiết 
sau khi gia công đến vị trí cảm biến x4. Tại đây, 
băng tải dừng lại. Nếu sản phẩm không đạt yêu 
cầu thì xilanh (y3) sẽ đẩy ra ngoài trong vòng 3s. 
Nếu sản phẩm đạt yêu cầu, sẽ được chuyển về 
cuối băng tải và chu trình lặp lại từ đầu. Số sản 
phẩm đạt, không đạt và tổng số sản phẩm được 
hiển thị trên màn hình HMI.
Chương trình điều khiển và giao diện thiết kế 
thể hiện trên các hình 10 và 11.
Kết quả chạy chương trình trên màn hình 
Goot 1050 kết nối PLC FX3U
Kết quả chạy trên mô hình, ghép nối màn hình 
GOT 1055, PLC FX-3U, encoder 400 xung/1 
vòng quay kết nối động cơ xoay chiều 220 VDC.
Hình 7. Điều khiển vị trí a. Vị trí cao; b- vị trí trung bình
Hình 8. Kết quả chạy trên mô hình thực hành bộ đếm tốc độ cao 
với trạng thái Mid và Short
Hình 9. Kết quả chạy trên mô hình thực hành bộ đếm tốc độ cao 
với trạng thái Long và màn hình hiển thị
 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA 57
 THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
Hình 10. Giao diện điều khiển máy khoan
Hình 11. Chương trình điều khiển máy khoan
Hình 12. Kết quả chạy trên màn hình Got1055 với độ 
sâu là 400 và 150
58 KHCNM SỐ 6/2019 * ĐIỆN, TỰ ĐỘNG HÓA
THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MỎ
3. Kết luận
 Nghiên cứu ứng dụng và khai thác bộ 
đếm tốc độ cao, nhóm tác giả đã sử dụng bộ 
đếm tốc độ cao HSC, sử dụng các lệnh để xử lý 
số xung đưa về từ Encoder vào bộ đếm tốc độ 
cao và xây dựng 02 bài thực hành về bộ đếm tốc 
độ cao của PLC Mitshubishi phục vụ công tác 
giảng dạy chuyên nghề.
 Các bài thực hành này đã được áp dụng 
vào giảng dạy cho sinh viên cao đẳng nghề Công 
nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa của nhà 
trường, qua đó rèn luyện kỹ năng lắp đặt, lập 
trình và đấu nối Encorder để đếm tốc độ cao của 
PLC FX-3U MITSHUBISHI. 
Tài liệu tham khảo:
1. FX-3U Hardware manual
2. FX-3X Programming manual
3. GT- Designer 3 Screen Desgin manual
4. Phạm Xuân Khánh, Phạm Công Dương, 
Bùi Thị Thu Hà. Thiết bị điều khiển khả trình 
PLC, Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam.
Hình 13. Kết quả chạy trên mô hình thực hành bộ đếm tốc độ cao 
và mô đun HMI- GOT1055
Research application, exploitation of high speed counter of PLC 
FX-3U Mitshubishi in PCL program training
MSc. Dang Thi Quynh Trang, MSc. Ngo Van Quang, MSc.Le Thi Anh Xuan
 College of Industry and Commerce
Abstract:
In this article, the authors studied the application of high-speed counter, exploitation of the process-
ing commands related to high-speed counter and made two sample practice exercises on high-speed 
counter for the vocational training college student on “Control technology, technique and automation”.