Nhận viết luận văn đại học, thạc sĩ trọn gói, chất lượng, LH ZALO=>0909232620 Tham khảo dịch vụ, bảng giá tại: https://vietbaitotnghiep.com/dich-vu-viet-thue-luan-van Download đề tài: Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với giải đo [ 0 – 1200 ]°C, cho các bạn làm luận văn tham khảo

1. EBOOKBKMT.COM
1
Mục lục
Chương 1 cơ sở lý thuyết...........................................................................2
1.1 Mục đích...............................................................................................2
1.2 Phương pháp đo.....................................................................................2
1.2.1 Phương pháp đo tiếp xúc .....................................................................2
1.2.2 Phương pháp đo không tiếp xúc...........................................................4
1.3 Tìm hiểu về PLC ( loại S7 200 ) .............................................................5
1.3.1 Khái quát về PLC S7 200 ....................................................................5
1.3.2 Các module, đối tượng mở rộng.........................................................22
Chương 2 Thiết kế hệ thống ................................................................... 28
2.1 Lựa chọn thiết bị.....................................................................................
2.2 Xây dựng sơ đồ khối...............................................................................
2.3 Xây dưng thuật toán................................................................................
2.4 Xây dựng phần mềm...............................................................................
Chương 3 kết quả đề tài..............................................................................
3.1 Kết quả nghiên cứu lý thuyết...................................................................
3.2 Kết quả thực nghiệm...............................................................................

2. EBOOKBKMT.COM
2
Chương 1 : Cơ sở lý thuyết.
1.1 Mục đích của đề tài.
Hiện nay các công ty xí nghiệp ở Việt Nam đang tiến hành lắp đặt và
cải tạo mới, mạnh dạn đưa vào các thiết bị, công nghệ tiên tiến, bên cạnh đó
còn nhiều nhà máy, xí nghiệp có ứng dụng công nghệ nhưng chưa đồng bộ
còn thủ công. Do đó việc điều khiển còn hạn chế nên sản phẩm làm ra chưa
dược như mong muốn.
Bên cạnh đó vấn đề tiết kiệm năng lượng trong quá trình sử dụng công
nghệ cũng là vấn đề cần quan tâm khi nước ta hiện any đang thiếu điện và các
nhà máy xí nghiệp cần áp dụng thiết bi và công nghệ vào qua trình điều khiển
để giảm được lượng tiêu thụ điện và giảm được chi phí sản xuất
Hiểu được tầm quan trọng của việc đó nên nhóm tôi đã chon đề tài: ”
Ứng dụng PLC S7 200 đo, điều khiển và cảnh báo nhiệt độ trong lò với
giải đo [ 0 – 1200 ]°C “
1.2 Phương pháp đo.
Với đại lượng nhiêt chúng ta có các phương pháp đo tiếp xúc và không
tiếp xúc:
1.2.1 phương pháp đo tiếp xúc
1.2.1.1Cặpnhiệt điện trở ( Thermocouples ).
- Cấu tạo: Gồm 2 chất liệu kim loại khác nhau, hàn dính một đầu.
- Nguyên lý: Nhiệt độ thay đổi cho ra sức điện động thay đổi( mV).
- Ưu điểm: Bền, đo nhiệt độ cao.
- Khuyết điểm: Nhiều yếu tố ảnh hưởng làm sai số. Độ nhạy không cao.
- Thường dùng: Lò nhiệt, môi trường khắt nghiệt, đo nhiệt nhớt máy nén,…
- Tầm đo:-100 D.C <1400 D.C

3. EBOOKBKMT.COM
3
- Gồm 2 dây kim loại khác nhau được hàn dính 1 đầu gọi là đầu nóng ( hay
đầu đo), hai đầu còn lại gọi là đầu lạnh ( hay là đầu chuẩn ). Khi có sự chênh
lệch nhiệt độ giữa đầu nóng và đầu lạnh thì sẽ phát sinh 1 sức điện động V tại
đầu lạnh. Một vấn đề đặt ra là phải ổn định và đo được nhiệt độ ở đầu lạnh,
điều này tùy thuộc rất lớn vào chất liệu. Do vậy mới cho ra các chủng loại cặp
nhiệt độ, mỗi loại cho ra 1 sức điện động khác nhau: E, J, K, R, S, T. Các bạn
lưu ý điều này để chọn đầu dò và bộ điều khiển cho thích hợp.
- Dây của cặp nhiệt điện thì không dài để nối đến bộ điều khiển, yếu tố dẫn
đến không chính xác là chổ này, để giải quyết điều này chúng ta phải bù trừ
cho nó ( offset trên bộ điều khiển ).
Lưu ý khi sử dụng:
- Từ những yếu tố trên khi sử dụng loại cảm biến này chúng ta lưu ý là không
nên nối thêm dây ( vì tín hiệu cho ra là mV nối sẽ suy hao rất nhiều ). Cọng
dây của cảm biến nên để thông thoáng ( đừng cho cọng dây này dính vào môi
trường đo ). Cuối cùng là nên kiểm tra cẩn thận việc Offset thiết bị.
- Lưu ý: Vì tín hiệu cho ra là điện áp ( có cực âm và dương ) do vậy cần chú
ý kí hiệu để lắp đặt vào bộ khuếch đại cho đúng.
1.2.1.2. Nhiệtkế nhiệt điện trở (THERMISTOR)
- Cấu tạo: Làm từ hổn hợp các oxid kim loại: mangan, nickel, cobalt,…
- Nguyên lý: Thay đổi điện trở khi nhiệt độ thay đổi.
- Ưu điểm: Bền, rẽ tiền, dễ chế tạo.
- Khuyết điểm: Dãy tuyến tính hẹp.
- Thường dùng: Làm các chức năng bảo vệ, ép vào cuộn dây động cơ, mạch
điện tử.
- Tầm đo:50
- Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn
theo tỉ lệ và khối lượng nhất định sau đó được nén chặt và nung ở nhiệt độ
cao. Và mức độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.

4. EBOOKBKMT.COM
4
- Có hai loại thermistor: Hệ số nhiệt dương PTC-điện trở tăng theo nhiệt độ;
Hệ số nhiệt âm NTC – điện trở giảm theo nhiệt độ. Thường dùng nhất là loại
NTC.
- Thermistor chỉ tuyển tính trong khoảng nhiệt độ nhất định 50-150D.C do
vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các
mục đíchbảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt-mít. Cái Block
lạnh nào cũng có một vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ.
Lưu ý khi sử dụng:
- Tùy vào nhiệt độ môi trường nào mà chọn Thermistor cho thích hợp, lưu ý
hai loại PTC và NTC (gọi nôm na là thường đóng/ thường hở ) Có thể test dễ
dàng với đồng hồ VOM.
- Nên ép chặt vào bề mặt cần đo.
- Tránh làm hỏng vỏ bảo vệ.
- Vì biến thiên điện trở nên không quan tâm chiều đấu dây.
1.2.1.3. Nhiệtkế bán dẫn
- Cấu tạo: Làm từ các loại chất bán dẫn.
- Nguyên lý: Sự phân cực của các chất bán dẫn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.
- Ưu điểm: Rẽ tiền, dễ chế tạo, độ nhạy cao, chống nhiễu tốt, mạch xử lý đơn
giản.
- Khuyết điểm: Không chịu nhiệt độ cao, kém bền.
- Thường dùng: Đo nhiệt độ không khí, dùng trong các thiết bị đo, bảo vệ các
mạch điện tử.
- Tầm đo:-50 <150 D.C.
nhiệt Bán Dẫn là những loại cảm biến được chế tạo từ những chất bán dẫn. Có
các loại như Diode, Transistor, IC. Nguyên lý của chúng là dựa trên mức độ
phân cực của các lớp P-N tuyến tính với nhiệt độ môi trường. Ngày nay với
sự phát triển của ngành công nghệ bán dẫn đã cho ra đời rất nhiều loại cảm

5. EBOOKBKMT.COM
5
biến nhiệt với sự tích hợp của nhiều ưu điểm: Độ chính xác cao, chống nhiễu
tốt, hoạt động ổn định, mạch điện xử lý dơn giản và rẻ tiền……..
Ta dễ dàng bắt gặp các loại này dưới dạng diode ( hình dáng tương tự
Pt100), các loại IC như: LM35, LM335, LM45. Nguyên lý của chúng là nhiệt
độ thay đổi sẽ cho ra điện áp thay đổi. Điện áp này được phân áp từ một điện
áp chuẩn có trong mạch.
Cảm biến nhiệt LM35 và cảm biến nhiệt độ dạng Diode
Gần đây có cho ra đời IC cảm biến nhiệt cao cấp, chúng hổ trợ luôn cả
chuẩn truyền thông I2C ( DS18B20 ) mở ra một xu hướng mới trong “ thế
giới cảm biến”.
Lưu ý khi sử dụng:
- Vì được chế tạo từ các thành phần bán dẫn nên cảm biến nhiệt Bán Dẫn kém
bền, không chịu nhiệt độ cao. Nếu vượt ngưỡng bảo vệ có thể làm hỏng cảm
biến.
- Cảm biến bán dẫn mỗi loại chỉ tuyến tính trong một giới hạn nào đó, ngoài
dải này cảm biến sẽ mất tác dụng. Hết sức quan tâm đến tầm đo của loại cảm
biến này để đạt được sự chính xác.
- Loại này kém chịu đựng trong môi trường khắc nghiệt: Ẩm cao, hóa chất có
tính ăn mòn, rung sốc va chạm mạnh.
1.2.2 phương pháp đo không tiếp xúc
1.2.2.1. NHIỆT KẾ BỨC XẠ ( còn gọi là hỏa kế- pyrometer ).
- Cấu tạo: Làm từ mạch điện tử, quang học.
- Nguyên lý: Đo tính chất bức xạ năng lượng của môi trường mang nhiệt.
- Ưu điểm: Dùng trong môi trường khắc nghiệt, không cần tiếp xúc với môi
trường đo.
- Khuyết điểm: Độ chính xác không cao, đắt tiền.
- Thường dùng: Làm các thiết bị đo cho lò nung.
- Tầm đo:-54 <1000 D.F.

6. EBOOKBKMT.COM
6
- Nhiệt kế bức xạ (hỏa kế ) là loại thiết bị chuyên dụng dùng để đo nhiệt độ
của những môi trường mà các cảm biến thông thường không thể tiếp xúc
được ( lò nung thép, hóa chất ăn mòn mạnh, khó đặt cảm biến).
- Gồm có các loại: Hỏa kế bức xạ, hỏa kế cường độ sáng, hỏa kế màu sắc.
Chúng hoạt động dựa trên nguyên tắc các vật mang nhiệt sẽ có hiện tượng
bức xạ năng lượng. Và năng lượng bức xạ sẽ có một bước sóng nhất định.
Hỏa kế sẽ thu nhận bước sóng này và phân tích để cho ra nhiệt độ của vật cần
đo.
Lưu ý khi sử dụng:
- Tùy theo thông số của nhà sản xuất mà hỏa kế có các tầm đo khác nhau, tuy
nhiên đa số hỏa kế đo ở khoảng nhiệt độ cao. Và vì đặc điểm không tiếp xúc
trực tiếp với vật cần đo nên mức độ chính xác của hỏa kế không cao, chịu
nhiều ảnh hưởng của môi trường xung quanh (góc độ đo, rung tay, ánh sáng
môi trường ).
1.3 Tìm hiểu về loại PLC S7-200:
1.3.1 Khái quát về PLC S7 200
PLC, (viết tắt của programablelogic controller) là thiết bị điều khiển
logic lập trình được, hay thiết bị logic khả trình cho phép thực hiện linh hoạt
các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình. Như vậy
với chương trình điều khiển trong PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn có
thể dễ dàng thay đổithuật toán điều khiển và trao đổithông tin với môi
trường bên ngoài ( PLC khác hoặc máy tính ). S7-200 là thiết bị điều khiển
logic khả trình của hãng Siemens ( CHLB Đức ), có cấu trúc kiểu module và
có các module mở rộng. Các module này được sử dụng với những mục đích
khác nhau. Toàn bộ nội dung chương trình được lưu trong bộ nhớ của PLC,
trong trường hợp dung lượng bộ nhớ không đủ ta có thể sử dụng bộ nhớ ngoài
để lưu chương trình và dữ liệu (Catridge ). Dòng PLC S7-200 có hai họ là
21X ( loại cũ ) và 22X ( loại mới ), trong đó họ 21X không còn sản xuất nữa.

7. EBOOKBKMT.COM
7
Họ 21X có các đời sau: 210, 212, 214, 215-2DP, 216; họ 22X có các đời sau:
221, 222, 224, 224XP, 226, 226XM
* Thông số và các đặcđiểm kỹ thuậtcủa series 22X :
11.3.2
1.3.1.1CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA S7-200:
1. Hình dáng và cấu trúc bên ngoài:
1.1. Cácđầu vào/ra số:
- Đầu vào (Ix.x ): kết nối với nút bấm, công tắc, sensor…vớiđiện áp
vào tiêu chuẩn 24VDC.
- Đầu ra (Qx.x): kết nối với thiết bị điều khiển với các điện áp
24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ).
- Đầu vào nguồn: 24VDC/220VAC ( tùy theo loại CPU ).
1.2. Đèn trạng thái:
- Đèn RUN (màu xanh): Chỉ báo PLC đang ở chế độ làm việc và thực
hiện chương trình đã được nạp vào bộ nhớ chương trình.

8. EBOOKBKMT.COM
8
- Đèn STOP (màu vàng): Chỉ báo PLC đang ở chế độ dừng và không
thực hiện chương trình, các đầu ra đều ở trạng thái “OFF”.
- Đèn SF/DIAG: Chỉ báo hệ thống bị hỏng tức do lỗi phần cứng hoặc
hệ điều hành.
- Đèn Ix.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái của đầu vào số(ON/OFF).
- Đèn Qx.x(màu xanh): Chỉ báo trạng thái của đầu ra số(ON/OFF).
1.3. Port truyền thông:
- Port truyền thông nối tiếp RS485: Giao tiếp với PC, PG, TD200, OP,
mạng biến tần…
- Port cho module mở rộng: Kết nối với module mở rộng.
1.4. Công tắc chuyển chế độ:
- RUN: Cho phép PLC thực hiện chương trình, khi chương trình lỗi hoặc gặp
lệnh STOP thì PLC tự động chuyển sang chế độ STOP mặc dù công tắc vẫn ở
vị trí RUN ( quan sát đèn trạng thái ).
- STOP:Dừng cưỡng bức chương trình đang chạy, các đầu ra chuyển về OFF.
- TERM: Cho phép người dùng chọn một trong hai chế độ RUN/STOP từ xa,
ngoài ra còn được dùng để download chương trình người dùng.
1.5. Vít chỉnh tương tự:
Mỗi PLC đều có từ một đến hai vít chỉnh tương tự có thể xoay được
270 độ để thay đổi giá trị của vùng nhớ biến trong chương trình.
2. Cấu trúc phần cứng:
Cấu trúc phần cứng của một PLC gồm có các module sau:
- Module nguồn.
- Module đầu vào.
- Module đầu ra.

9. EBOOKBKMT.COM
9
- Module đơn vị xử lý trung tâm (CPU).
- Module bộ nhớ.
- Module quản lý phối ghép vào ra.
Mô hình tổng quátcủa một PLC
2.1. Đơn vị xử lý trung tâm (CPU CentralProcessing Unit):
CPU dùng để xử lý, thực hiện những chức năng điều khiển phức tạp
quan trọng của PLC. Mỗi PLC thường có từ một đến hai đơn vị xử lý trung
tâm. CPU thường được chia làm hai loại: đơn vị xử lý “một bit” và đơn vị xử
lý “từ ngữ”:
- Đơn vị xử lý “một bit”: Chỉ áp dụng cho những ứng dụng nhỏ, đơn
giản, chỉ đơn thuần xử lý ON/OFF nên kết cấu đơn giản, thời gian xử lý dài.
- Đơn vị xử lý “từ ngữ”: Có khả năng xử lý nhanh các thông tin số, văn
bản, phép toán, đo lường, đánh giá, kiểm tra nên cấu trúc phần cứng phức tạp
hơn nhiều tuy nhiên thời gian xử lý được cải thiện nhanh hơn.
2.2. Bộ nhớ:
Bao gồm các loại bộ nhớ RAM, ROM, EEFROM, là nơi lưu trữ các
thông tin cần xử lý trong chương trình của PLC. Bộ nhớ được thiết kế thành
dạng module để cho phép dễ dàng thích nghi với các chức năng điều khiển
với các kíchcỡ khác nhau. Muốn mở rộng bộ nhớ chỉ cần cắm thẻ nhớ vào
rãnh cắm chờ sẵn trên module CPU
Khối ngõ vào
Bộ nguồn Đơn vị xử lý
trung tâm
Quản lý ghép
nốiBộ nhớ
Khối ngõ ra

10. EBOOKBKMT.COM
10
Bộ nhớ có một tụ dùng để duy trì dữ liệu chương trình khi mất điện
2.3. Khối vào/ra:
Khối vào ra dùng để giao tiếp giữa mạch vi điện tử của PLC (điện áp
5/15VDC) với mạch công suất bên ngoài (điện áp 24VDC/220VAC). Khối
ngõ vào thực hiện việc chuyển mức điện áp từ cao xuống mức tín hiệu tiêu
chuẩn để đưa vào bộ xử lý.
Khối ngõ ra thực hiện việc chuyển mức tín hiệu từ tiêu chuẩn sang tín
hiệu ngõ ra và cách ly quang.
2.4. Bộ nguồn:
Biến đổitừ nguồn cấp bên ngoài vào để cung cấp cho sự hoạt động của
PLC.
2.5. Khối quản lý ghép nối:
Dùng để phối ghép giữa PLC với các thiết bị bên ngoài như máy tính,
thiết bị lập trình, bảng vận hành, mạng truyền thông công nghiệp.
1.3.1.2. CẤU TRÚC BỘ NHỚ:
1. Phân chia bộ nhớ:
Bộ nhớ của PLC S7-200 được chia thành bốn vùng cơ bản và hầu hết
có thể đọc ghi được chỉ trừ vùng nhớ đặc biệt (SM) chỉ có thể truy cập để đọc.
EEFROM Miềnnhớ ngoài

11. EBOOKBKMT.COM
11
Cấu trúc bộ nhớcủa PLC.
- Vùng nhớ chương trình: Là miền nhớ được dùng để lưu trữ các lệnh
được dùng trong chương trình.Vùng này thuộc kiểu non-volatile có thể đọc và
ghi được.
- Vùng nhớ tham số: Dùng để lưu giữ các tham số như từ khóa, địa chỉ
trạm… Vùng này thuộc kiểu non-volatile có thể đọc và ghi được.
- Vùng dữliệu: Dùng để cất giữ các dữ liệu của chương trình bao gồm
kết quả các phép tính, các hằng số được định nghĩa trong chương trình, bộ
đệm truyền thông…
- Vùng đối tượng:Bao gồm các bộ đếm, bộ định thì, các cổng vào ra
tương tự. Vùng này không thuộc kiểu non-volatile nhưng có thể đọc và ghi
được.
Hai vùng nhớ cuối có ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện một
chương trình.
2. Vùng nhớ chương trình:
Vùng nhớ chương trình gồm ba khối chính: OB1, SUBROUTIN và
INTERRUPT.
- OB1: Chứa chương trình chính, các lệnh trong khối này luôn được
quét trong mỗi vòng quét.
- SUBROUTIN: Chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm và có
biến hình thức để trao đổi dữ liệu, chương trình con sẽ được thực hiện khi có
lệnh gọi từ chương trình chính.
- INTERRUPT:Miền chứa chương trình ngắt, được tổ chức thành hàm
và có khả năng trao đổidữ liệu với bất kỳ một khối chương trình nào khác.
Chương trình này sẽ được thực hiện khi có sự kiện ngắt xảy ra.
3. Vùng nhớ dữ liệu:

12. EBOOKBKMT.COM
12
Vùng dữ liệu là một vùng nhớ động. Nó có thể được truy cập theo từng
bit, từng byte, từng từ đơn (word) hay từ kép (double word) và được sử dụng
làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật toán, các hàm truyền thông, lập bảng,
các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, contrỏ địa chỉ…Vùng dữ liệu
được chia thành những vùng nhớ nhỏ để phục vụ cho những mục đíchvà
công dụng khác nhau, bao gồm các vùng sau:
- V (Variable memory): Vùng nhớ biến.
- I (Input image register): Vùng đệm đầu vào.
- Q (Output image register): Vùng đệm đầu ra.
- M (Internal memory bits): Vùng nhớ các bit nội.
- SM (Specialmemory): Vùng nhớ đặc biệt.
Cách thức truy cập địa chỉ của vùng nhớ dữ liệu:
3.1. Truy cập trực tiếp:
- Truy cập theo bit: Tên miền nhớ + địa chỉ byte + • + chỉ số bit.Ví
dụ:V10.4 chỉ bit 4 của byte 10 thuộc miền nhớ V.
- Truy cập theo byte: Tên miền nhớ + B + địa chỉ byte. Ví dụ VB15 chỉ
byte 15 trong miền nhớ V.
- Truy cập theo từ: Tên miền nhớ + W + địa chỉ byte cao của từ. Ví dụ
VW183 chỉ từ đơn gồm hai byte là VB183 và VB184 trong đó VB183 là byte
cao trong từ 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
VB183(byte cao) VB184(byte thấp) VW183
- Truy cập theo từ kép: Tên miền + D + địa chỉ byte cao trong miền.Ví
dụ VD345 chỉ từ kép gồm 4 byte 345, 346, 347, 348 trong miền nhớ V trong
đó 345 là byte cao trong từ kép. 31 24 23 16 15 8 7 0
VB183(byte cao) VB184 VB185 VB186(byte thấp) VD183

13. EBOOKBKMT.COM
13
3.2. Truy cập gián tiếp:
Truy cập địa chỉ gián tiếp thông qua contrỏ (pointer). Contrỏ là một
miền nhớ từ kép chứa địa chỉ của vùng nhớ khác. Các vùng nhớ V, L và thanh
ghi chỉ mục ( AC1,AC2,AC3 ) có thể được sử dụng như là con trỏ. Để sử
dụng con trỏ phải sử dụng lệnh MOVE_D để chuyển địa chỉ của vùng nhớ
được định địa chỉ gián tiếp vào vùng con trỏ. Con trỏ cũng có thể được
chuyển tới chương trình con như là một tham số. S7-200 cho phép contrỏ
truy cập các vùng nhớ V,M,I,Q,S,T,C theo giá trị hiện hành và không cho
phép truy cập theo từng bit và các vùng nhớ AI,AQ,HC,SM,L. Để truy cập
gián tiếp dữ liệu địa chỉ của một vùng nhớ, phải tạo một contrỏ cho vùng đó
bằng cách sử dụng ký tự & cùng với vùng nhớ có địa chỉ cần lấy. Toán hạng
đầu vào của lệnh phải bắt đầu với ký tự & để chỉ rằng địa chỉ vùng nhớ, thay
cho nội dung của nó được chuyển vào vùng định nghĩa toán hạng đầu ra của
lệnh. Quy ước sử dụng con trỏ để truy nhập như sau:
- & địa chỉ byte (cao): Toán hạng lấy địa chỉ của byte, từ hoặc từ kép.
VD: MOVD &VW100,AC1: Tạo contrỏ bằng cách đưa địa chỉ byte
cao VB100 vào trong thanh ghi AC1, thanh ghi AC1 sẽ chứa địa chỉ của
VW100
- * con trỏ: Toán hạng lấy nội dung của byte, từ hoặc từ kép mà con trỏ
chỉ vào.
Theo ví dụ trên, khi đã tạo con trỏ ta có thể lấy nội dung của AC1 và
chuyển vào VW300 bằng cách dùng toán hạng lấy nội dung trỏ vào thanh ghi
AC1
VD: MOVW &AC1,VW300: Nội dung của AC1 được chuyển vào
VW300.

14. EBOOKBKMT.COM
14
4. Vùng đối tượng:
Vùng đối tượng được sử dụng để lưu giữ dữ liệu cho các đốitượng lập
trình như các giá trị tức thời, giá trị đặt trước của bộ đếm, hay timer. Dữ liệu
kiểu đốitượng bao gồm các thanh ghi của Timer,
Counter, HSC, bộ đệm vào ra tương tự và các thanh ghi chỉ mục.
I.2.7. Ngônngữ lập trình.
Có 3 dạng ngôn ngữ lập trình cơ bản đó là:
- Phương pháp hình thang ( Ladder Logic ) viết tắt là LAD.
- Phương pháp liệt kê lệnh ( Statemnt List ) viết tắt là STL.
- Phương pháp theo dạng dữ liệu hình khối( Data Block) viết tắt là DB.

15. EBOOKBKMT.COM
15
Nếu chương trình dược viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình sẽ tự tạo
ra một chương trình theo kiểu STL tương ứng. Nhưng ngược lại không phải
một chương trình nào được viết theo kiểu STL cũng có thể chuyển được sang
LAD.
Ở trong đồ án em sử dụng phương pháp hình thang(LAD).
LAD là một ngôn ngữ lập trình bằng đồ hoạ. Những thành phần cơ bản
dùng trong LAD tương ứng với các thành phần của bảng điều khiển bằng
rơle.Trong chương trình LAD các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic
như sau.
Tiếp điểm: Là biểu tượng (symbol) mô tả các tiếp điểm của rơ le, các
tiếp điểm đó có thể là thường mở hoặc thường đóng
Cuộn dây (coil): Là biểu tượng mô tả các rơ le được mắc theo chiều
dòng điện cung cấp cho rơ le.
Hộp (box): Là biểu tượng mô tả các hàm khác nhau, nó làm việc khi có
dòng điện chạy đến hộp. Những dạng hàm thường được biểu diễn bằng hộp là
các bộ thời gian (Timer), bộ đếm (Counter) và các hàm toán học..
Mạng LAD: Là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi
từ đường nguồn bên trái sang đường nguồn bên phải. Đường nguồn bên trái là
dây nóng, cấp (đường nguồn bên phải thường không được thể hiện khi dùng
chương trình tiện dụng STEP7-Mcro/Dos hoặcMicro/Win).
I.2.8. Các tậplệnh cơ bản trong S7-200.
I.2.8.1 Lệnh về bit.
Tiếp điểm thường mở.
Tiếp điểm thường đóng.
Cuộn coil, ngõ ra.

16. EBOOKBKMT.COM
16
Trạng thái đảo bit
Set bit.
Lấy sườn lên..
Lấy sườn xuống
I.2.8.2. Lệnhnạp tiếp điểm thường mở, thường đóng vào thanh nguồn
(LD, LDI)
Bảng1 Mô tả lệnh nạp tiếp điểm vào thanh nguồn
Ladder Vùng nhớ Mô tả
N: X, Y, M, S, T,
C
Tieáp ñieåm
thöôøng môû seõ
ñöôïc ñoùng neáu
n = 1
N: X, Y, M, S, T,
C
Tieáp ñieåm
thöôøng môû seõ
ñoùng töùc thôøi
khi n = 1
Lệnh trên STL Vùng nhớ Mô tả
LD n
n: I, Q, M, SM,
(bit) T, C, V
Lệnh nạp giá trị
logic của điểm n
vào bit đầu tiên
trong ngăn xếp
LDN n
n: I, Q, M, SM,
(bit) T, C, V
Lệnh nạp giá trị
logic nghịch đảo
của điểm n vào

17. EBOOKBKMT.COM
17
bit đầu tiên trong
ngăn xếp
I.2.8.3. Lệnh đầu ra (OUT)
Bảng 2 Mô tả lệnh OUT
Ladder Vùng nhớ Mô tả
n; I, Q, M, SM,
T, C, V
Cuộn dây đầu ra
ở trạng thái kích
thích khi có dòng
điện điều khiển đi
qua
Lệnh trên STL Vùng nhớ Mô tả
= n
n: I, Q, M, SM,
(bit) T, C, V
Sao giá trị của
định ngăn xếp tới
tiếp điểm n được
chỉ định trong
lệnh
I.2.8.4. Nốitiếp tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng
(AND, ANI)
Bảng 3 Mô tả các lệnh nối tiếp điểm
Ladder STL Vùng nhớ Chức năng
AND n
n: X, Y, M,
S, T, C
Lệnh thực hiện phép tính
logic and giữa giá trị của tiếp
điển n với giá trị logic bit đầu
tiên của ngăn xếp. Kết quả
lưu giữ ở bit đầu tiên của

18. EBOOKBKMT.COM
18
ngăn xếp.
AN n
n: X, Y, M,
S, T, C
Lệnh thực hiện phép tính
logic and giữa giá trị nghịch
đảo của tiếp điển n với giá trị
logic bit đầu tiên của ngăn
xếp. Kết quả lưu giữ ở bit
đầu tiên của ngăn xếp.
I.2.8.5. Lệnhnối song song tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng
(OR, ORI)
Bảng 4 Mô tả các lệnh nối tiếp điểm
Ladder Intruction
Vùng
nhớ
Chức năng
OR
n: X, Y,
M, S, T,
C
Lệnh thực hiện phép tính logic or
giữa giá trị logic của tiếp điển n
với giá trị logic bit đầu tiên của
ngăn xếp. Kết quả lưu giữ ở bit
đầu tiên của ngăn xếp.
ON
n: X, Y,
M, S, T,
C
Lệnh thực hiện phép tính logic or
giữa giá logic trị nghịch đảo của
tiếp điển n với giá trị logic bit đầu
tiên của ngăn xếp. Kết quả lưu giữ
ở bit đầu tiên của ngăn xếp.
I.2.8.6. Lệnh lấy sườn lên, sườn xuống (LDP, LDN)
Bảng 5 Mô tả các lệnh lấy sườn

19. EBOOKBKMT.COM
19
Ladder Toán hạng Mô tả
Không có n: X, Y, M, S, T, C
Không có n: X, Y, M, S, T, C
I.2.8.9. Lệnhnối nối tiếp các khối lệnh (ANB)
Bảng 8 Lệnh nối tiếp và các khối lệnh
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
ANB
(And Block)
1
I.2.8.10.Lệnh nối song song các khốilệnh (ORB)
Bảng 9 Lệnh nối song song và các khối lệnh
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
ORB
(Or Block)
1
I.2.8.11. Lệnh rẽ nhánh (MPS, MRD, MPP)

20. EBOOKBKMT.COM
20
Bảng 10 Lệnh rẽ nhánh
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
MPS
MRD
MPP
1
1
1
I.2.8.12. Lệnh ghi xóa giá trị tiếp điểm (SET, RST)
Bảng 11 Các lệnh ghi và xóa tiếp điểm
Ladder Intruction Vùng nhớ
Bước lập
trình
SET n n: Y, M, S 1
RST n n: Y, M, S, T, C, D, V, Z 1
Mô tả: Lệnh SET: Lệnh ghi giá trị logic 1 cho toán hạng n (tiếp điểm
n) khi đầu vào của nó được thỏa mãn.
Lệnh RST:Lệnh ghi giá trị logic 0 cho toán hạng n (tiếp điểm n) khi
đầu vào của nó được thỏa mãn.
I.2.8.13. Lệnh lấy sườn xung tín hiệu đầu vào (PLS, PLF)
Bảng 12 Lệnh lấy sườn và các tín hiệu dầu vào
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình

21. EBOOKBKMT.COM
21
PLS n n: Y, M 2
PLF n n: Y, M 2
I.2.8.14.Lệnh chuyển dữ liệu (MOV)
Bảng 13 Mô tả các lệnh dịch chuyển dữ liệu
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
MOV S D
S: Dữ liệu nguồn 16
bit (K, H, D, T, C,
V, Z)
D: Dữ liệu đích16
bit (D, T, C, V, Z)
5
I.2.8.15 Lệnhtiếp điểm so sánh (=, >, <, <>, >=, <=)
Bảng 14 Các lệnh so sánh
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình

22. EBOOKBKMT.COM
22
LD = n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
LD < n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
LD > n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
LD <> n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
LD <= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
LD >= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
Mô tả: Lệnh tiếp điểm so sánh thực hiện việc so sánh dữ liệu trong 2 từ
n1 và n2 hoặc 1 hằng số với dữ liệu của một từ. Kết quả của phép so sánh sẽ
có giá trị bằng 1 nếu đúng (đóng tiếp điểm so sánh) và bằng 0 nếu sai (mở
tiếp điểm so sánh).
I.2.8.16. Lệnh nối tiếp tiếp điểm so sánh (AND=, AND>, AND<, AND<>,
AND>=, AND<=)
Bảng 15 Lệnh nối tiếp điểm so sánh
Ladder Intruction Vùng nhớ
Bước lập
trình
AND = n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
AND < n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1

23. EBOOKBKMT.COM
23
AND > n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
AND <> n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
AND <= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
AND >= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
Mô tả: Lệnh thực hiện phép toán AND giữa một tiếp điểm với tiếp
điểm so sánh. Tùy thuộc vào trạng thái của tiếp điểm và kết quả của phép so
sánh mà cho kết quả tổ hợp logic.
I.2.8.17. Lệnh nối song song tiếp điểm so sánh (OR<, OR>, OR<>,
OR>=, OR<=)
Bảng 16 Lệnh nối song song điểm so sánh
Ladder
Intruct
ion
Vùng nhớ
Bư
ớc lập
trình

24. EBOOKBKMT.COM
24
OR = n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
OR < n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
OR > n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
OR <> n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
OR <= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
OR >= n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1
Mô tả: Lệnh thực hiện phép toán OR giữa một tiếp điểm với tiếp điểm
so sánh. Tùy thuộc vào trạng thái của tiếp điểm và kết quả của phép so sánh
mà cho kết quả tổ hợp logic.
I.2.8.18. Lệnhđiều khiển Timer:
Timer là bộ tạo thời gian giữa tín hiệu ra nên trong điều khiển vẫn
thường được gọi là khâu trễ. Nếu ký hiệu tín hiệu (logic) vào là x(t) và thời
gian trễ tạo ra bằng Timer là  thì tín hiệu đầu ra của Timer đó sẽ là x(t – ).
S7 – 200 có 64 bộ Timer (với CPU 212) hoặc 128 Timer (với CPU 214) được
chia làm hai loại khác nhau là:

25. EBOOKBKMT.COM
25
- Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (On-Delay Timer), ký
hiệu là TON.
- Timer tạo thời gian trễ có nhớ (Retentive On-Delay Timer), ký
hiệu là TONR.
Hai kiểu Timer của S7 – 200 (TON và TONR) phân biệt với nhau ở
phản ứng của nó đối với trạng thái đầu vào. Cả hai Timer kiểu TON và TONR
cùng bắt đầu tạo thời gian trễ tín hiệu kể từ thời điểm có sườn lên ở tín hiệu
đầu vào, tức là khi tín hiệu đầu vào chuyển trạng thái logic từ 0 lên 1, được
gọi là thời gian Timer được kích, và không tính khoảng thời gian khi đầu vào
có giá trị logic 0 vào thời gian trễ tín hiệu đặt trước. Khi đầu vào có giá trị
logic bằng 0, TON tự động reset cònTONR thì không tự động reset. Timer
TON được dùng để tạo thời gian trễ trong một khoảng thời gian (miền liên
thông), còn với TONR thời gian trễ sẽ được tạo ra trong nhiều khoảng thời
gian khác nhau. Timer TON và TONR bao gồm 3 loại với ba độ phân giải
khác nhau, độ phân giải 1ms, 10ms và 100ms. Thời gian trễ  được tạo ra
chính là tích của độ phân giải của bộ Timer được chọn và giá trị đặt trước cho
Timer. Ví dụ Timer có độ phân giải 10ms và giá trị đặt trước là 50 thì thời
gian trễ sẽ là  = 500ms. Timer của S7 – 200 có những tính chất cơ bản sau:
- Các bộ Timer được điều khiển bởi một cổng vào và giá trị đếm
tức thời. Giá trị đếm tức thời của Timer được nhớ trong thanh ghi 2 byte (gọi
là T-word) của Timer, xác định khoảng thời gian trễ kể từ khi Timer được
kích. Giá trị đặt trước của các bộ Timer
- Được ký hiệu trong LAD và STL là PT. Giá trị đếm tức thời của
thanh ghi T-word thường xuyên được so sánh với giá trị đặt trước của Timer
Bảng 17 Cú pháp khai báo Timer

26. EBOOKBKMT.COM
26
LAD Mô tả Toán hạng
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TON để
tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN
được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời
lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì
T-bit có giá trị logic bằng 1. có thể reset
Timer kiểu TON bằng lệnh R hoặc bằng
giá trị logic 0 tại đầu vào IN.
Txx (word)
CPU214: 32÷63,
96÷127
PT: VW, T, (word)
C, IW, QW,MW,
SMW, AC, AIW,
hằng số
Khai báo Timer số hiệu xx kiểu TONR để
tạo thời gian trễ tính từ khi đầu vào IN
được kích. Nếu như giá trị đếm tức thời
lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PT thì
T-bit có giá trị logic bằng 1. Chỉ có thể
reset Timer kiểu TON bằng lệnh R cho T-
bit.
Txx (word)
CPU214: 0÷31, 64
÷95
PT: VW, T, (word)
C, IW, QW, MW,
SMW, AC, AIW,
hằng số
- Mỗi bộ Timer, ngoài thanh ghi 2 byte T-word lưu giá trị đếm tức thời,
còn có một bit ký hiệu là T-bit, chỉ thị trạng thái logic đầu ra. Giá trị logic của
bit này phụ thuộc vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời với giá trị đặt
trước.
- Trong khoảng thời gian tín hiệu x(t) có giá trị logic 1, giá trị đếm tức
thời trong T-word luôn được cập nhật và thay đổităng dần cho đến khi nó đạt
giá trị cực đại. Khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hay bằng giá trị đặt trước, T-
bit có giá trị logic 1.

27. EBOOKBKMT.COM
27
Khi sử dụng Timer kiểu TONR, giá trị đếm tức thời được lưu lại và
không bị thay đổi trong khoảng thời gian khi tín hiệu đầu vào có logic 0. Giá
trị của T-bit không được nhớ mà hoàn toàn phụ thuộc vào kết quả so sánh
giữa giá trị đếm tức thời và giá trị đặt trước.
Khi reset một bộ Timer, T-word và T-bit của nó đồng thời được xóa và
có giá trị bằng 0, như vậy giá trị đếm tức thời được đặt về 0 và tin hiệu đầu ra
cũng có trạng thái logic bằng 0.
Bảng 18 Độ phân giải của Timer.
Lệnh Độ phân giải Giá trị cực đại CPU 214
TON
1 ms 32,767 s T32 và T96
10 ms 327,67 s T33 ÷ T36, T97 ÷ T100
100 ms 3276,7 s T32 ÷ T96, T101 ÷ T127
TONR
1 ms 32,767 s T0 và T64
10 ms 327,67 s T1 ÷ T4, T65 ÷ T68
100 ms 3276,7 s T5 ÷ T31, T69 ÷ T95
Bộ đếm tiến CTU đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào, tức là
đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 lên 1 của tín hiệu. Số xung đếm được,
được ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C-word.
Nội dung của thanh ghi C-word, gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm,
luôn được so sánh với giá trị đặt trước của bộ đếm, được ký hiệu là PV. Khi
giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước này thì bộ đếm báo ra
ngoài bằng cách đặt giá trị logic 1 vào một bit đặc biệt của nó, gọi là C-bit.
Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ hơn giá trị đặt trước C-bit có giá trị logic
là 0.

28. EBOOKBKMT.COM
28
Bảng 19 Cú pháp khai báo Counter
LAD Mô tả Toán hạng
Khai báo bộ đếm tiến theo sườn lên của CU.
Khi giá trị đếm tức thời C-word Cxx lớn hơn
hoặc bằng giá trị đặt trước PV, C-bit (Cxx)
có giá trị logic bằng 1. Bộ đếm được reset
khi đầu vào R có giá trị logic bằng 1. Bộ
đếm ngừng đếm khi C-word Cxx đạt được
giá trị cực đại.
Cxx: (word)CPU
214: 0 ÷47, 80
÷127
PV(word):VW,T,
C,IW,QW,MW,S
MW,AC,AIW,hằ
ngsố,*VD,*AC
Khai báo bộ đếm tiến/lùi, đếm tiến theo
sườn lên của CU, đếm lùi theo sườn lên của
CD. Khi giá trị đếm tức thời C-word Cxx
lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước PV, C-bit
(Cxx) có giá trị logic bằng 1. Bộ đếm ngừng
đếm tiến khi C-word Cxx đạt được giá trị
cực đại 32.767 và ngừng đếm lùi khi C-word
Cxx đạt được giá trị cực đại –32.768. CTUD
reset khi đầu vào R có giá trị logic bằng 1.
Cxx: (word)CPU
214: 48 ÷79
PV:(word):VW,T
,C,IW,QW,MW,S
MW,AC,AIW,
hằngsố,*VD,*AC
Khác với các bộ Timer, các bộ đếm CTU và CTUD đều có chân nối với
tín hiệu điều khiển xóa để thực hiện việc đặt lại chế độ khởi phát ban đầu
(reset) cho bộ đếm, được ký hiệu bằng chữ cái R trong LAD, hay được qui
định là trạng thái logic của bit đầu tiên của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm được
reset khi tín hiệu xoá này có mức logic là 1 hoặc khi lệnh R (reset) được thực
hiện với C-bit. Khi bộ đếm được reset, cả C-word và C-bit đều nhận giá trị 0.
Bộ đếm tiến/lùi CTUD đếm tiến khi găp sườn lên của xung vào cổng
đếm tiến, ký hiệu là CU hoặc bit thứ 3 của ngăn xếp trong STL, và đếm lùi
khi gặp sườn lên của xung vào cổng đếm lùi, ký hiệu là CD trong LAD hoặc

29. EBOOKBKMT.COM
29
bit thứ 2 của ngăn xếp trong STL. Bộ đếm tiến CTU có miền giá trị đếm tức
thời từ 0 đến 32.767. Bộ đếm tiến/lùi CTUD có miền giá trị đếm tức thời từ –
32.768 đến 32.767.
I.2.8.19.Lệnh nhảy và lệnh gọichương trình con
Các lệnh của chương trình, nếu không có những lệnh điều khiển riêng,
sẽ được thực hiện theo thứ tự từ trên xuống dưới trong một vòng quét. Lệnh
điều khiển chương trình cho phép thay đổi thứ tự thực hiện lệnh. Chúng cho
phép chuyển thứ tự thực hiện, đáng lẽ ra là lệnh tiếp theo, tới một lệnh bất cứ
nào khác của chương trình, trong đó nơi điều khiển chuyển đến được đánh
dấu trước bằng một nhãn chỉđích. Thuộc nhóm lệnh điều khiển chương trình
gồm: lệnh nhảy, lệnh gïọi chương trình con. Nhãn chỉ đích, hay gọi đơn giản
là nhãn, phải được đánh dấu trước khi thực hiện nhảy hay lệnh gọi chương
trình con.
Việc đặt nhãn cho lệnh nhảyphải nằm trong chương trình. Nhãn của
chương trình con, hoặc của chương trình xử lý ngắt được khai báo ở đầu
chương trình. Không thể dùng lệnh nhảyJMP để chuyển điều khiển từ
chương trình chính vào một vào một nhãn bất kỳ trong chương trình conhoặc
trong chương trình xử lý ngắt. Tương tự như vậy cũng không thể từ một
chương trình con hay chương trình xử lý ngắt nhảy vào bất cứ một nhãn nào
nằm ngoài các chương trình đó.
Lệnh gọi chương trình con là lệnh chuyển điều khiển đến chương trình
con. Khi chương trình con thực hiện các phép tính của mình thì việc điều
khiển lại được chuyển trở về lệnh tiếp theo trong chương trình chính ngay sau
lệnh gọi chương trình con. Từ một chương trình con có thể gọi được một
chương trình con khác trong nó, có thể gọi như vậy nhiều nhất là 8 lần trong

30. EBOOKBKMT.COM
30
S7 – 200. Đệ qui (trong một chương trình concó lệnh gọi đến chính nó) về
nguyên tắc không bị cấm song phải chú ý đến giới hạn trên.
JMP, CALL, LBL, SBR: Lệnh nhảy JMP và lệnh gọi chương trình con SBR
cho phép chuyển điều khiển từ vị trí này đến một vị trí khác trong chương
trình. Cú pháp lệnh nhảy và lệnh gọi chương trình con trong LAD và STL đều
có toán hạng là nhãn chỉ đích(nơi nhảy đến, nơi chứa chương trình con).
Bảng lệnh 20 Các JMP, CALL
LAD STL Mô tả Toán hạng
n
─( JMP) JMP Kn
Lệnh nhảy thực hiện việc chuyển
điều khiển đến nhãn n trong một
chương trình.
n: CPU 214:
0÷255

31. EBOOKBKMT.COM
31
JMP Kn
Lệnh khai báo nhãn n trong một
chương trình.
n
─( CALL) CALL
Kn
Lệnh gọi chương trình con, thực
hiện phép chuyển điều khiển đến
chương trình con có nhãn n.
n: CPU 214:
0÷255
SBR
Kn
Lệnh gán nhãn cho một chương
trình con.
─( CRET)
CRET
Lệnh trở về chương trình đã gọi
chương trình con có điều kiện (bit
đầu của ngăn xếp có giá trị logic
bằng 1)
Không có
─( RET) RET
Lệnh trở về chương trình đã gọi
chương trình con không điều kiện.
Bảng 21 Các lệnh ghi đọc thời gian.
LAD STL Toán hạng
LBL: n
SBR:n

32. EBOOKBKMT.COM
32
Tuyệt đối không sử dụng lệnh TODR và lệnh TODW đồng thời vừa
trong chương trình chính, vừa trong chương trình xử lý ngắt. Khi một lệnh
TODR hay TODW đã được thực hiện, thì khi gọi chương trình xử lý ngắt, các
lệnh làm việc với đồng hồ thời gian thực trong chương trình xử lý ngắt sẽ
không được thực hiện nữa. Bít SM4.5 sẽ có logic 1 trong những trường hợp
như vậy.
I.2.8.20. Các lệnhdịch chuyển ô nhớ
Bảng 22 Cú pháp lệnh MOV_B
LAD Toán hạng
TODR T
T: VB, IB, QB, MB, SMB, *VD,
*AC (byte)
TODW T

33. EBOOKBKMT.COM
33
IN :VB,IB,QB,MB,SMB
OUT :VB,IB,QB,MB,SMB
1.3.1.3. MỞ RỘNG CỔNG VÀO RA:
Các PLC họ S7-200 đều có thể mở rộng thêm các đầu vào/ra và các
chức năng nâng cao khác bằng cách ghép nối thêm các module mở rộng về
phía bên phải của PLC tạo thành một móc xích các module. Địa chỉ của các vị
trí các module được xác định bằng kiểu vào ra và vị trí của các module trong
móc xích, bao gồm các module có cùng kiểu.
Các module mở rộng số hay tương tự đều chiếm chỗ trong bộ đệm
tương ứng với số đầu vào ra của module.
Ví dụ cách đặt địa chỉ module mở rộng của CPU224:
1.3.1.4. THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH:
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp gọi là một
vòng quét. Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các
cổng vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình.
Trong từng vòng quét chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết
thúc tại lệnh kết thúc. Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn
truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn
chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các cổng ra. Như vậy tại thời điểm
thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng
vào ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc
truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 4 do CPU
quản lý. Khi gặp lệnh vào ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công
MOV B
EN
IN OUT

34. EBOOKBKMT.COM
34
việc khác ngay cả chương trình xử lý ngắt để thực hiện lệnh này một cách
trực tiếp với cổng vào/ra.
Nếu sử dụng các chế độ ngắt, chương trình contương ứng với các chế
độ ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình. Chương
trình ngắt chỉ được thực hiện khi có sự kiện báo ngắt và có thể xảy ra bất kỳ
lúc nào trong một vòng quét.
1.3.1.5. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH:
Chương trình của PLC S7-200 được lưu trong bộ nhớ chương trình và
có thể được lập dưới hai dạng cấu trúc khác nhau:
- Chương trình tuyến tính: Toàn bộ chương trình nằm trong khối
chương trình chính (OB1), các lệnh trong chương trình luôn được quét từ đầu
đến cuốichương trình và quay lại từ đầu trong quá trình PLC hoạt động.
Chương trình này chỉ thường áp dụng với các ứng dụng không phức tạp lắm.
- Chương trình có cấu trúc: Chương trình được chia thành những phần
nhỏ và mỗi phần thực hiện một nhiệm vụ riêng biệt, từng phần nằm trong
những khối riêng biệt (OB1, SUBROUTIN, INTERRUPT). Loại chương
trình này thường áp dụng với những yêu cầu phức tạp và nhiều khâu. Khi lập
trình chương trình có cấu trúc thường sử dụng ngoài chương trình chính còn
có chương trình con và chương ngắt. Chương trình conđược viết trong khối
chương trình con và được gọi trong chương trình chính khi có lệnh gọi.
Chương trình ngắt được viết trong khối chương trình ngắt và thực hiện mỗi
khi có sự kiện ngắt xảy ra bất kể trong thời điểm nào của vòng quét. Cả hai
loại chương trình này đều có khả năng trao đổi dữ liệu với các chương trình
khác.
1.3.1.6. KIỂU DỮ LIỆU:
Trong PLC S7-200 có các kiểu dữ liệu được cho trong bảng sau:
Kiểu dữ liệu Kích thước Nội dung Dải giá trị

35. EBOOKBKMT.COM
35
BOOL 1 bit Boolean 0;1
BYTE 8 bits Số nguyên không dấu 0 ÷ 255
BYTE 8 bits Số nguyên có dấu (chỉ áp dụng cho lệnh SHRB) -128 ÷ 127
WORD 16 bits Số nguyên không dấu 0 ÷ 65535
INT 16 bits Số nguyên có dấu -32678 ÷32676
DWORD 32 bits Số nguyên không dấu 0 ÷ 4294967295
DINT 32 bits Số nguyên có dấu -2147383648÷2147383648
REAL 32 bits Số thực có dấu theo IEEE -2147383648÷2147383648
STRING 0–255 bytes Kiểu dữ liệu chuỗi ASCII Mã ASCII từ 128 ÷ 255
1.3.1.7.THIẾT BỊLẬP TRÌNH:
Có hai loại thiết bị có thể dùng để lập trình cho PLC S7- 200 là PG và
PC
- PG: Là thiết bị lập trình chuyên dụng được dùng cho PLC S7-200 tuy
nhiên chỉ sử dụng để lập trình với ngôn ngữ STL
- PC: Là máy tính cá nhân trên đó có cài phần mềm STEP7-
MICROWIN. Phần mềm này cho phép lập trình với cả ba ngôn ngữ là STL,
LAD và FBD. Để cài phần mềm này người phải có bản quyền và PC phải cài
hệ điều hành WIN98/2000/NT/XP.Hiện nay hầu hết sử dụng STEP7
MICROWIN 3.0, 3.2, 4.0 để lập trình cho S7 để có thể sử dụng được những
ứng dụng nâng cao.
1. Giao diện làm việc:
Sau khi đã cài đặt phần mềm STEP7-MICROWIN và vào chương trình
làm việc, giao diện làm việc sẽ được thể hiện như sau:
Navigation Bar-InstructionTree-Cross Reference-Data Block-Status
Chart-SymbolTable

36. EBOOKBKMT.COM
36
Output Window-Status Bar Program Editor Local Variable Table
- Navigation Bar: Thể hiện các khối và các lệnh làm việc được tạo sẵn
trong phần mềm. Để sử dụng các khối này ta chỉ cần kíchvào nút biểu tượng
tương ứng với khối cần dùng.
- Instruction Tree: Thể hiện tất cả các khối và lệnh sử dụng trong
chương trình dưới dạng cây Cross Reference, Data Block, Status Chart,
Symbol Table sẽ được trình bày chi tiết ở phần sau.

37. EBOOKBKMT.COM
37
- Program Editor: Đây là vùng chính để thực hiện chương trình bằng
cách đưa các lệnh vào trong vùng và sắp xếp chúng theo cách thức của người
dùng để tạo ra một chương trình. thư mục. Muốn làm việc với lệnh nào chỉ
việc Click đúp chuột vào vị trí đó để chọn thiết bị làm việc.
- Các khối
- Menu bar và Toolbar: Là các thanh công cụ giúp thực hiện nhanh các
lệnh và chức năng sử dụng trong chương trình.
2. Các khốisử dụng trong giao diện lập trình:
2.1. Khối ProgrameBlock:
Gồm ba khối chính:
1. Khối OB1: Là khối chứa chương trình chính, luôn được quét trong
mỗi vòng vòng quét. Đây là khối chính trong việc thiết kế chương trình và bắt
buộc phải có.
2. Khối SUBROUTIN: Là khối chứa chương trình con. Chương trình
chứa trong khối này sẽ được thực hiện mỗi khi có lệnh gọi thực hiện từ
chương trình chính.
3. Khối INTERRUPT:Là khối chứa chương trình ngắt. Khối này sẽ
được thực hiện mỗi khi có sự kiện ngắt xảy ra.
Cách tạo chương trình con hay chương trình ngắt
Có thể tạo nhiều chương trình conhay chương trình ngắt tuy nhiên
không thể tạo nhiều chương trình chính do chương trình chính chỉ có một. Có
thể xóa hay đổitên chương trình conhay chương trình ngắt bằng cách click
chuột phải vào biểu tượng chương trình và chọn “Delete” hay “Rename”
2.2. Khối Data Block:
Đây là khối chứa dữ liệu của một chương trình. Ta có thể định dạng dữ
liệu trước trong khối này và sử dụng chúng trong chương trình. Khi tải

38. EBOOKBKMT.COM
38
chương trình vào PLC thì toàn bộ nội dung của khối sẽ đượcn lưu vào bộ nhớ
của PLC. Khối chỉ làm việc với dữ liệu của vùng nhớ V.
Để tạo dữ liệu trong khối này ta có click vào biểu tượng trên màn hình
hoặc trên cây thư mục chọn khối và click vào biểu tượng “USER”, khi đó
màn hình chương trình sẽ chuyển sang làm việc với khối.
Cách tạo dữ liệu được thể hiện bên dưới.
Ví dụ về cách tạo một Data Block :
2.3. Khối System Block:
Đây là khối định dạng các chức năng làm việc của hệ thống. Khối này
gồm có 10 khối chính:
1. Communication Ports: Định dạng cho cổng giao tiếp của PLC.
Địa chỉ mặc định của PLC là 2, có thể thay đổiđịa chỉ này.
Tốc độ truyền mặc định là 9600kbps.
2. Retentive Ranges:Khối này cho phép chọn 5 vùng nhớ có thể lưu
dữ liệu khi PLC bị mất điện, nếu vùng nào được chọn thì dữ liệu vùng đó
được giữ, ngược lại sẽ bị reset về 0.
3. Password:S7-200 có 3 mức chọn mật mã,thông thường chọn mức
cao nhất để bảo mật bản quyền, số ký tự tối đa là 8. Trường hợp PLC đã có
password thì người không có password không thể upload từ PLC về máy tính
nhưng có thể DownLoad chương trình vào PLC bằng các chọn “clear PLC”,
khi đó toàn bộ dữ liệu sẽ bị xóa.
4. Output table:
Khối này cho phép chọn trạng thái ngõ ra của PLC là ON hay OFF khi
PLC chuyển trạng thái từ RUN sang STOP. Chế độ mặc định của phần mềm
là OFF.
5. Input Filter:

39. EBOOKBKMT.COM
39
Cho phép chọn thời gian lọc tín hiệu ngõ vào của PLC. Thời gian lọc
tín hiệu ngõ vào là thời gian mà ngõ vào không đổitrạng thái thì PLC mới
cho phép nhận trạng thái đó. Nếu sự thay đổi trạng thái diễn ra trong thời gian
ngắn hơn thời gian lọc thì PLC sẽ không nhận tín hiệu đó và coi như trạng
thái của ngõ vào là không thay đổi.
Thời gian lọc mặc định của đầu vào là 6.4ms
6. Pulse CatchBits:
PLC cho phép chọnngõ vào có thể bắt những tín hiệu nhanh khi chu kỳ
quét chưa kịp quét, tín hiệu đó sẽ được giữ cho đến khi chu kỳ quét được thực
hiện.
7. BackgroundTime:
Background time còngọi là thời gian nền, được chuyên dùng cho việc
xử lý các yêu cầu truyền thông trong chế độ chạy ở trạng thái biên dịch hoặc
đáp ứng. Background time được cho dưới dạng phần trăm và tác động đến
thời gian quét. Khi tỷ lệ chọn càng tăng thì thời gian quét càng chậm. Tỷ lệ
hợp lý được chọn là 10%.
8. EM Configuration:
Khối này cho phép người sử dụng xem được cấu hình vị trí của module
được sử dụng. Địa chỉ này được lưu trong vùng nhớ V.
9. Configure LED:
Khối này cho phép người dùng đặt cấu hình cho đèn SF/DIAG. Có hai
chế độ có thể được sử dụng để thông báo.
10. Increase Memory:
Khối cho phép người dùng tăng hoặc không tăng bộ nhớ trong chế độ
chạy của PLC bằng cách đánh dấu vào vị trí “Disable Edit in Run to increas
memory”.

40. EBOOKBKMT.COM
40
2.4. Khối SymbolTable:
Khối này cho phép người dùng đặt biểu tượng và chú thích các địa chỉ
sử dụng trong chương trình. Khi ta đặt biểu tượng ( symbol ) và chú thích (
comment ) thì trong chương trình sẽ thể hiện các biểu
tượng này thay cho địa chỉ. Công việc này sẽ giúp cho người dùng dễ
dàng giám sát các địa chỉ được sử dụng trong chương trình.
2.5. Khối StatusChart:
Khối này giúp người dùng có thể giám sát và hiệu chỉnh các dữ liệu
trong chương trình bằng cách đưa các dữ liệu cần giám sát vào trong khối.
Quá trình quan sát dữ liệu chỉ được thực hiện khi PLC đang ở chế độ RUN.
Người dùng có thể giám sát dữ liệu bằng hai cách: Dùng Chart Status hoặc
Trend
View trên thanh công cụ. Chart Status thể hiện giá trị dữ liệu ở dạng
bảng và Trend View thể hiện dữ liệu dưới dạng biểu đồ theo thời gian. Có thể
quan sát dữ liệu thông qua các công cụ là Chart Status hoặc Single read tuy
trong đó chức năng Chart Status có thể cập nhật giá trị của dữ liệu khi PLC
chuyển sang chế độ STOP cònchức năng Single Read thì không. Ta có thể
thay đổivà cập nhật giá trị của dữ liệu thông qua các chức năng Write và
Forcetrên thanh công cụ.
Ví dụ về hoạt động của một bảng dữliệu trong chương trình:
2.6. Khối Cross Reference:
Khối Cross Reference được thể hiện dưới dạng bảng giúp người dùng
có thể giám sát được vị trí và loại của dữ liệu dùng trong chương trình. Bảng
chỉ được thể hiện khi chương trình được Download xuống PLC và quan sát ở
chế độ online.
2.7. Khối Communication:

41. EBOOKBKMT.COM
41
Khối này giúp người dùng kết nối với thiết bị lập trình bằng cáchđịnh
dạng cho cổng giao tiếp.
Các bước thực hiện như sau:
1. Click chuột vào biểu tượng của khối trên màn hình giao diện chương
trình người dùng, khi đó sẽ hiện ra một bảng thông báo như sau:
Trong bảng này ta chọn địa chỉ của PLC, thường mặc định là 2, sau đó
chọn ô “Search all baud rates” để tìm tất cả các tốc độ truyền thông yêu cầu,
tiếp theo Click chuột vào biểu tượng “Set PG/PC interface” để cài đặt giao

42. EBOOKBKMT.COM
42
diện truyền thông, một cửa sổ sẽ hiện ra như sau:
Trong cửa sổ này ta chọn Properties để định dạng cổng truyền thông.
Nếu ta dùng cổng truyền thông loại nào thì ta chọn loại đó, sau đó chọn các
thông số cho chuẩn truyền thông như thể hiện bên dưới.
Sau khi chọn xong các thông số ta nhấn “OK”để thoát khỏi cửa sổ này
và quay lại cửa sổ trước đó, tại đây ta chọn chuẩn là PC/PPIcable (PPI) nếu
cáp sử dụng là PPI, sau đó nhấn “OK”để thoát về cử sổ ban đầu.
Tại đây ta click đúp chuột vào biểu tượng “Double - Click to refresh ”.
Nếu quá trình giao tiếp thành công tại đó sẽ hiển thị loại PLC đang kết nối có
nghĩa là chương trình đã nhận dạng được loại PLC, nếu không sẽ hiển thị
cảnh báo lỗi. Nếu có lỗi xảy ra ta phải kiểm tra thông báo lỗi để tìm cách khắc
phục lỗi sau đó thực hiện lại các bước như trên.
Sau khi kết nối thành công ta tiến hành viết hoặc đọc chương trình, nếu
muốn viết chương trình vào PLC thì ta chọn “Download” còn ngược lại thì

43. EBOOKBKMT.COM
43
chọn “Upload”. Để Upload hay Download thì người dùng phải kết nối cáp với
PLC và chuyển PLC sang chế độ STOP. Việc này được thực hiện như sau:
- Từ thanh menu ta chọn ‘File” và kéo thả xuống, tại đây ta chọn
Upload hoặc DownLoad.
- Trên thanh Toolbar ta chọn mũi tên xuống cho việc DownLoad và
mũi tên lên cho việc Upload.
- Nhấn phím Ctrl + U cho việc Upload và Ctrl + D cho việc
DownLoad.

44. EBOOKBKMT.COM
44
1.3.2 Các module, đối tượng mở rộng
- Module đầu vào số: EM221, có nhiều loại bao gồm 8/16 đầu vào và
điện áp 24VDC/120- 230VAC
- Module đầu ra số: EM222 bao gồm 4/8 đầu ra
24VDC/RELAY/230VAC.
- Module vào/ra số: EM223 bao gồm 4/8/16 đầu vào 24VDC và 4/8/16
đầu ra 24VDC /RELAY/230VAC.
- Module đầu vào tương tự: EM231
+Các thông số kĩ thuật
+ Cách kết nối ngõ vào ra
+ Switch chọn giá trị phân giải.

45. EBOOKBKMT.COM
45
Lưu ý: dòng điện ngõ vào: 0 đến 20 mA. Độ phân giải: 5µA hay từ
1,25mV đến 2,5mV. Giá trị ngõ vào: -32000 đến 32000 ( lưỡng cực) hay từ 0
đến 32000 ( đơn cực)
+mạch ngõ vào của Module EM 231
- Module vào ra tương tự: EM232
+ Các thông số kĩ thuật
+ Các thông số chi tiết

46. EBOOKBKMT.COM
46
+ Cách kết nối ngõ ra
- Module đầu ra tương tự: EM235
+ Các thông số kĩ thuật

47. EBOOKBKMT.COM
47
+ Cách kết nối ngõ vào ra

48. EBOOKBKMT.COM
48
+ Switch chọn độ phân giải

49. EBOOKBKMT.COM
49
Lưu ý: độ phân giải: 5µA hay từ 12,5µV đến 5mV, giá trị ngõ vào -
32000 đến 32000 hay từ 0 đến 32000
+ Mạch ngõ vào của module EM 235
- Ngoài ra còn có các loại module thích hợp cho những ứng dụng khác
như module điều khiển vị trí, module truyền thông.

50. EBOOKBKMT.COM
50
Bảng giớithiệu các loại modulemở rộng:

51. EBOOKBKMT.COM
51
Chương 2: Thiết kế hệ thống
Từ yêu cầu đề tài: Ứng dụng PLC đo,điều khiển và cảnh báo nhiệt độ lò
với giải đo [ 0; 1200oC]. Xây dựng hệ thống theo các bước sau.
I. Chọn thiết bị
1. Bộ điều khiển trung tâm:
- Thiết bị điều khiển lập trình (PLC – Programable logic controler)
là thiết bị điều khiển đặc biệt dự trên bộ vi xử lý, sử dụng bọ nhớ lập trình
được để lưu giữ các lệnh, thực hiện các chức năng và thuật toán để điều khiển
các quá trình có thể mô tả thiết bị như sau:
Chương trình
Tín hiệu
Tín hiệu
ngõ vào ngõ ra
- Chọn CPU 224 (S7-200) của siemens.
 Đặc tính kỹ thuật:
+ Nguồn cung cấp :220VAC
+ Ngõ vào là 14 DI DC
+ Ngõ ra là : 10 DC Relay
+ Bộ nhớ chương trình :12KB
+ Bộ nhớ dữ liệu :8KB
+ Profibú DP extenduble
+ Điều khiển PID :có
PLC

52. EBOOKBKMT.COM
52
+ Phần mềm: step 7 Micro / Win
+ Thời gian xử lý 1024 lệnh nhị phân : 0,37ms
+ Bit memory / Counter / Timer: 256/ 256 /256
+ Bộ đếm tốc độ cao : 6 x 60 Khz
+ bộ đếm lên / xuống : có
+ Ngắt phần cứng : 4
+ Số đầu vào / ra số cực đại vào ( lắp thêm Môdul Analog mở rộng)
: AI/AO /MAX: 28/ 7 / 35 hoặc 0/ 14/ 14 .
+ IP 20
+ Kích thước rộng x cao x sâu: 120 x 80 x62
- Để có thể đo , điều khiển nhiệt độ trong lò cần lắp thêm
Modul mở rộng Modul Analog EM 235.
 Đặc tính của Modul EM 235
+ Có 4 ngõ vào là AIW0, AIW2, AIW4, AIW6 và một ngõ ra. Ngõ
vào và ngõ ra có thể thể hiện là điện áp hoặc dòng điện.

53. EBOOKBKMT.COM
53
+ Switch chọn độ phân giải
+ Điện áp vào ; Từ 0 đến 10 V chế đọ đơn cực , -10 V đến + 10 V chế
độ lưỡng cực
 Thông số ngõ vào :

54. EBOOKBKMT.COM
54
+ Dòng điện,điện áp ngõ vào : Điện áp tối đa 30 V độ phân giải 12 bits,
dòng điện tối đa 32mA độ phân giải 12 bits.
 Thông số ngõ ra :
+ Điện áp ra : từ -10 đến +10V phân giải 12 bit
+ Dòng điện từ 0 – 20mA độ phân giải 11 bit
Lưu ý: độ phân giải: 5µA hay từ 12,5µV đến 5mV, giá trị ngõ vào -
32000 đến 32000 hay từ 0 đến 32000
+ Mạch dũ liệu ngõ vào :
+ Configuration Switch table for EM 235 Analog Combination.

55. EBOOKBKMT.COM
55
2. Thiết bị thu nhiệt độ trong lò
Là dụng cụ chuyển đổi đại lượng nhiệt thành các đại lượng vật lý khác
như điện, áp suất... Cảm biến nhiệt độ có khả năng nhận biết được tín hiệu
nhiệt độ một cách chính xác và chuyển đổithành tín hiệu đo lường.
Cụ thể bài tập lớn này chúng em sử dụng cặp nhiệt điện:
Đây là dụng cụ đo nhiệt độ rộng rãi trong công nghiệp

56. EBOOKBKMT.COM
56
 Hiệu ứng thomson: qua 1 dây dẫn có dòng điện I và hiệu nhiệt
trên dây dẫn là T1-T2 thì sẽ có 1 sự hấp thụ - tỏa nhiệt
 Hiệu ứng pentier: khi dong điện đi qua 1 mối nối của 2 dây dẫn
thì tại vị trí mối nối sẽ có sự hấp thụ hay tỏa t0
 Hiệu ứng seebeck: trong 1 dây dẫn bất kì khi có sự chênh lệch
nhiệt độ tại 1 điểm thì ngay tại điểm đó xuất hiện 1 xuất điện động.
Hiệu ứng nhiệt điện, hay hiệu ứng Peltier-Seebeck, là sự chuyển nhiệt
năng trực tiếp thành điện năng và ngược lại, trên một số kết nối giữa hai
vật dẫn điện khác nhau. Kết nối này thường gọi là cặp nhiệt điện. Cụ thể,
chênh lệch nhiệt độ giữa hai bên kết nối sinh ra một hiệu điện thế giữa hai bên
kết nối và ngược lại. Hiệu ứng này là cơ sở cho ứng dụng trong một số máy
lạnh và máy phát điện, không có các bộ phận chuyển động
 Nguyên tắc, cấu tạo của cặp nhiệt điện dựa theo cơ sở thực
nghiệm. Khi nung nóng 1 dây kim loại hay 1 đoạn dây, tại đó tập trung điện
tử tự do và có khuynh hướng khuếch đại từ nơi tập trung nhiều đến nơi tập
trung ít. Có nghĩa là từ đầu nóng (+) sang (-) (hiệu ứng seebeck) ở đoạn dây
xuất hiện 1 suất điện động thomson phụ thuộc vào bản chất kim loại.
 Cấu tạo: cặp nhiệt điện được cấu tạo bằng 2 sợi kim loại khác
nhau, và cosits nhất là 2 mối nối. một đầu được giữ ở nhiệt đọ chuẩn gọi là
đầu ra đầu con lại tiếp xúc với đốitượng đo. Cặp nhiệt điện có cực âm và cực
dương đánh dấu mầu đo tùy theo vật liệu chế tạo, cặp nhiệt điện được phân
loại thành các loại sau:
 Loại J: kết hợp giữa sắt và constantan, trong đó sắt là cực dương
constantan là cực âm.
Hệ số seebecklà 51𝜇V/0C ở 200C
 Loại T: kết hơp giữa đồng với constantan, đồng là cực dương
Hệ số seebecklà 40𝜇V/0C ở 200C
 Loại K: kết hợp giữa chromel (+) và alumel (-)

57. EBOOKBKMT.COM
57
Hệ số seebecklà 40𝜇V/0C ở 200C
 Loại E: kết hợp giữa chromel (+) và constantan (-)
Hệ số seebecklà 62𝜇V/0C ở 200C
 Loại S,R,B:dùng hợp kim platinum và chodinum, có
Hệ số seebecklà 7𝜇V/0C ở 200C
Cách sử dụng:
 Cặp nhiệt điện cần có vỏ bảo vệ, chống tác nhân bên ngoài. Đặt ở
nơi thích hợp vì nhiệt không phân bố đều.
 Vị trí lắp đặt: tránh những nơi có từ trường điện trường mạnh.
 Để cặp nhiệt thẳng đứng đề phòng ống bảo vệ bị biến dạng do
nhiệt độ cao.
Dựa vào biểu đồ trên, ta sử dụng cặp nhiệt kế K để phù hợp cới bài tập.
(dải đo từ 0-12000. Dải điện áp từ 0-55mV)
Ta có công thức:
U= S(Td - Ta)
S: độ nhạy của cảm biến S=40𝜇V/0C ở nhiệt độ môi trường là 200C.
Td: nhiệt đọ cần đo.

58. EBOOKBKMT.COM
58
Ta: nhiệt đọ môi trường.
Do tín hiệu của cảm biến phụ thuộc vào giá trị đo và nhiệt độ môi
trường nên cần có biện pháp khử giá trị môi trường.
Mặt khác, do điện áp thay đổi1 lượng rất nhỏ khi nhiệt độ thiết bị thay
đổi từ 0-12000 nên nó phải được đưa qua 1 bộ khuếch đại điện áp trước khi
đưa vào ngõ vào analog của PLC
Cụ thể, ta sử dụng mạch đơn giản để khuếch đại điện áp nó phụ thuộc
vào giá trị của 2 điện trở R1và R2.
a. Bộ khuếch đại không đảo
Vout= Vin ( 1 +
R1
R2
)
 Tính toán các đại lượng cần đo:
Điện áp tại đầu ra của cảm biến tại 1200 0C là:
40×10-6 (1200 - 20) = 4.42×10-2 (V)
Điện áp đầu vào là 2000C của cảm biến có giá trị là:
40×10-6 (200-20) = 7.2×10-3 (V)
Công thức đầu ra của mạch khuếch đại:
Vout = Vin ( 1+
R1
R2
)
b. Sử dụng moldun analog EM235 vớidải đo đầu vào đơn cực 0
– 10v

59. EBOOKBKMT.COM
59
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
OFF ON OFF OFF OFF ON
Bật các Switch như trên bảng qua moldun analog EM235
Tương tự với giá trị nhiệt độ là 12000C. ta chọn giá trị điện áp là 9V (vì
có thể nhiệt độ còn tăng do van vỡ hay nhiều vấn đề khác).
9 = 4,27×10-2 (1+
R1
R2
) →
R1
R2
=
11191
59

60. EBOOKBKMT.COM
60
Chọn R1 = 11,5 K𝛺
R2 = 60 𝛺
Voutmin = 7,2×10-3 ( 1+
11,5×10−3
60
)=1,4 V
Đầu ra đại số 1,4V là:
4586,4 ≈ 4586
9V tương ứng với: 29484
Trong dải đo từ 0÷ 12000C
Do nhiệt độ ổn định của hệ là
6000C ta chọn khoảng dao
động từ 5000C÷7000C, đây là
dải ổn định nhiệt độ của lò
tương tự với cachtính trên ta
có:

61. EBOOKBKMT.COM
61
 ở 5000
C
Vout = 40×10-6 (500 - 20)(1+ )
60
105,11 3
x
= 3,7 (V)
Tín hiệu output của analog là: 12121
 ở 7000
C
Vout = 40×10-6 (700 - 20) (1+ )
60
105,11 3
x
= 5,24 (V)
Tín hiệu số output của analog là: 17166
12121 ≤ tổn định ≤ 17166 = 14742 + 2424
(ta sử dụng hàm ADD_DI để thay đổigiá trị báo hệ thống ổn định).
Để chuyển đổ tín hiệu điện của cảm biến sang tín hiệu số thì trong PLC
Modul EM 235 sử dụng lệnh “ MOV-w” chuyển đổi.
3. Van điều chỉnh (nhiệt độ) SPV
- Chọn van điện tử được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, đong
mở cung cấp nhiên liệu cho lò.
- Cấu tạo của van gồm 3 phần:
+ lò xo
+ cuộn dây
+ van điện tử
- Nguyên lý hoạt động:
ở điều kiện bình thường cuộn dây được cung cấp sẽ kéo van điện tử
dóng kín cửa nạp. Khi ngắt điện khỏi nguồn (cuộn dây), từ trường bị mất đi
nhờ lực đàn hồi của lò xo van điện tử được đẩy lên trạng thái mở. Tùy thuộc

62. EBOOKBKMT.COM
62
vào thời gian đóng ngắt điện mà van điện tử mở lâu hay nhanh ,do vậy PLC
có thể điều chỉnh được nhiệt độ trong lò.
4. Thiết bị giao tiếp máy tính
- Đa số các thiết bị ngày nay đều có thể giao tiếp với máy tính và
các tính năng của máy tính. Do đó , mạch điều khiển ở đây cũng được trang bị
để có khả năng đó. Mặc dù nó cũng có yêu cầu bắt buộc là nạp chương trình
điều khiển từ máy tính, nhưng xa hơn nữa nó có thể trao đổi với máy tính về
các thông số của quá trình điều khieennr, trạng thái của mạch và có thể được
điều khiển bởi máy tính…
- Để kết nối với máy tính ta có thể kết nối sau : Đối với S2-200.
+ Dùng MDI card nối thẳng.
+ Qua cổng RS- 232 cần có bộ chuyển đổi PC/PPIlà KS232/RS 485.
Trong đề tài này chúng em sử dụng qua cổng RS-232.
- Sơ lược về chuẩn RS -232:
Trong kỹ thuật truyền dữ liệu giữa các hẹ thống với nhau, người ta có
thể phân 2 cách truyền: song song hay nối tiếp. Nhưng do cách truyền song
song rất bị nhiễm tác động nên không thể truyền đi xa được , do đó cũng ít
được sử dụng. Truyền dữ liệu nối tiếp có 2 loại: đồng bộ và không đồng bộ.
Trong cách đồng bộ dãy ký tự được truyền sẽ kèm theo ký tự đồng bộ SYN
(mã ASC II là 22). Phương thức này cho tốc độ truyền khác cao nhưng do
mạch xử lý truyền và nhận khá phức tạp nên chỉ ứng dụng cho nhưng yêu cầu
về truyền tốc độ cao. Còn trong thong thường, đặc biệt trong lĩnh vực điều
khiển tự động, thì không yêu cầu về tốc độ mà yêu cầu về sự chính xác và tin
cậy nhưng đơn giản chi phí thấp. Khi đó, cách truyền không đồng bộ rất phù
hợp. Theo cách truyền dữ liệu thì các dữ liệu được truyền riêng rẽ , phân làm
từng phần có bítbắt đầu, các bítdữ liệu của kỹ tự cần truyền , bit chẵn lẻ và
bit kết thúc.
Trạng thái đánh dấu : là khoảng thời gian không có dữ liệu truyền.
Trong suốt thời gian này, thiết bị phát sẽ giữ đường truyền ở mức cao.

63. EBOOKBKMT.COM
63
+ Bit bắt đầu : 1 bit thấp cho biết việc truyền dữ liệu sẽ bắt đầu.
+ Các bit ký tự : là dòng dữ liệu gồm 5,6,7 hay 8 bit mã hóa kỹ tự
đường truyền bit chẵn lẻ là 1 bit tùy chọn được phát đi để kiểm tra các lỗi
truyền dữ liệu.
+ Các bítkết thúc : 1 hay nhiều bit cao được chèn trong dòng truyền để
báo việc kết thúc 1 ký tự, cũng như cho bítthiết bị nhận có đủ thời gian chuẩn
bị để sẵn sang nhận ký tự kế tiếp.
 Có thể mô phỏng qua hình sau
Địa chỉ các cổng RS232và sơ đồ ghép nối với máy tính
II. Xây dựng sơ đồ khối ,sơ đồ đấu dây.
1. Xây dựng sơ đồ khối

64. EBOOKBKMT.COM
64
- Khối điều khiển: đây là thiết bị nhận tín hiệu , xử lý điề khiển.
Đó chính là PLC S7- 200 CPU 224 với Modul Analog 235
- Khối cảm biến: là cảm biến nhiệt độ Thermocouple loại k
chuyên để đo nhiệt độ trong lò với dải đo lên tới (-2700, 13720).
- Khối khuếch đại: trong đề tài này chúng em dung bộ khuếch đại
không đảo OA, vì tín hiệu từ cảm biến là tín hiệu điện áp, sau khi xem xét thì
thấy tín hiệu nhỏ nên dung bộ khuếch đại đó cho dễ dàng trong việc tính toán.
- Đối tượng cần đo, điều khiển: là lò nhiệt có nhiệt độ từ 0 –
1200, khi nhận thấy giá trị vượt ngưỡng cho phép thì có tín hiệu cảnh báo và
thông qua khối giao tiếp người điều khiển có thể đóng/mở van nhiên liệu để
thay đổinhiệt độ trong lò.
- Khối giao tiếp: đó chính là máy tính, thông qua máy tính người
ta có thể dễ dàng biết được nhiệt độ trong lò là bao nhiêu và có thể điều khiển
lò dễ dàng…

65. EBOOKBKMT.COM
65
- Sơ đồ đấu dây
RUN
Van mở đóng
TLA
THA
220V
III. Xây dựng chương trình trong PLC S7-200
Bảng địa chỉ:
I
0.0
CPU
224
Q
0.0
I
0.1
Q
0.1
I
0.2
Q
0.2
I
0.3
Q
0.3
. .
M L
A
Iw0 EM 235
Modul
Analog
Q
0.1
A
Iw2
A
Iw4
A
Iw6
~

-

66. EBOOKBKMT.COM
66
symbol Address comment
Start I0.0 Bật hệ thống
Stop I0.1 Dừng hệ thống
A I0.2 Điều khiển van mở
B I0.3 Điều khiển van đóng
Run Q0.0 Đèn báo hệ thống bắt đầu làm việc
TLA Q0.1 Đèn cảnh báo mức thấp < 2000C
THA Q0.2 Đèn cảnh báo mức cao > 12000C
C Q0.3 Đèn báo trạng thái van
D Q0.4 Đèn báo trạng thái normal
E Q0.5 Đèn báo sự cố
 Network 1: khởi động hệ thống.
 Network 2: mở hoặc đóng van.

67. EBOOKBKMT.COM
67
 Network 3: nạp tín hiệu từ module analog.
 Network 4: TLA cảnh báo mức thấp.
 Network 5: THA cảnh báo mức cao.
 Network 6: gán giá trị cho ACO vá sử dụng lệnh cộng.

68. EBOOKBKMT.COM
68
 Network 7: giá trị lớn hơn hoặc bằng 12121.
 Network 8: giá trị nhỏ hơn hoặc bằng AC1
 Network 9: chế độ normal.

69. EBOOKBKMT.COM
69
 Network 10: định thời gian 6 phút.
 Network 11: báo sự cố.

70. EBOOKBKMT.COM
70
CHƯƠNG III: KẾT LUẬN
I. Kết quả nghiên cứu lý thuyết
Do việc nghiên cứu lý thuyết cònchưa sâu, chưa đánh giá được chính
xác các giá trị cũng như lựa chọn thiết bị cònsơ sài. Trong quá trình làm còn
máy móc nhiều phần lý thuyết cũng như mở rông cònchưa đào sâu suy nghĩ.
Ví dụ như mạch hiện thị thang đo giá trị cònchưa có, phần hiệu chỉnh đo
bằng hàm PID...
Qua bài báo cáo lý thuyết PLC, chúng em đã tìm hiểu được các cảm
biến nhiệt độ ở giá trị cao, các modul analog bộ khuếch đại va PLC S7-200.
Trong bài báo cáo đã làm rõ quy trình thiết kế hệ thống các sơ đồ nối
dây, đi dây... nhưng chưa chuyên sâu và gặp nhiều vấn đề trong thuật toán và
chương trình.
II. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm
Được triển khai trên phần mềm mô phỏng của S7-200 các giá trị thấp
nhiệt va cap nhiệt và giá trị ổn định đã được đề cập trong thuật toán.
Tất cả đều dựa trên lý thuyết và chưa có cơ sở thực hành, các giá trị,
thang đo đều có giá trị dễ dàng thay đổi trong phần chương trình PLC.