Chương 2 Tìm hiểu về PLC S7-200 của hãng Siemens.
2.1 Giới thiệu về PLC.
PLC viết tắt của (Progammble Logic Control), hình thành từ các nhóm kĩ sư
hãng general Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu là thiết kế một bộ điều khiển thỏa
mãn các yêu cầu sau:
 Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
 Dễ dàng sửa chũa thay thế.
 Ổn định trong môi trường công nghiệp.
 Giá cả cạnh tranh.
 Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp.
 Hoàn toàn tin cậy trog môi trường công nghiệp.
 Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính, nối mạng, các
Modul mở rộng.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC hiện nay có ứng dụng rất rộng rãi.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng được hầu hết các yêu cầu và
như là yếu tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp.
Trước đây thì việc tự động hoá chỉ được áp dụng trong sản xuất hàng loạt năng suất cao.
Hiện nay cần thiết phải tự động hoá cả trong sản xuất nhiều loại khác nhau để nâng cao
năng suất và chất lượng.
Để thực hiện một trương trình điều khiển thì PLC phải có tính năng như một
máy tính, hay phải có bộ vi xử lý( CPU ), một hệ điều hành, bộ nhớ lưu chương trình
điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp với nhiều đối tượng điều khiển và
trao đổi thong tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài tán điều
khiển số, PLC còn cần có thêm các khối chức năng đặc biệt khác như bộ
đếm( Counter ), bộ định thì( timer)… và những khối hàm chuyên dụng khác.
2.2 PLC SIMATIC S7-200 CPU 226:
2.2.1 Cấu trúc phần cứng:
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình loại nhỏ của hãng SIEMENS
(CHLB Đức) có cấu trúc theo kiểu Modul và có các modul mở rộng. Các modul này
được sử dụng cho nhiều ứng dụng lập trình khác nhau. Thành phần cơ bản của S7-200
là khối vi xử lý CPU-226.

 Số đầu ra được tích hợp sẵn: 16 (Rơle)
 Thực hiện trọn gói những công việc kỹ thuật phức tạp
 Thêm cổng PPI làm tăng tính linh hoạt và lựa chọn truyền thông
 Ngoài ra, CPU 226 XM có bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu được nâng
cao
 Toàn bộ vùng nhớ không bị mất dữ liệu trong khoảng thời gian 190 giờ kể từ khi
PLC bị mất nguồn cung cấp.
Các cổng vào ra
Các đèn báo trên S7-200 CPU226:
 SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu hệ thống bị hỏng.
2
 RUN (đèn xanh): Đèn xanh RUN chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực
hiện chương trình được nạp vào trong máy.
 STOP (đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định rằng PLC đang ở chế độ dừng
chương trình và đang thực hiện lại.
 Ix.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng vào báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Ix.x.
Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị Logic của công tắc.
 Qx.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng Qx.x.
Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.
Chế độ làm việc:
PLC có 3 chế độ làm việc:
 RUN: cho phép PLC thực hiện chương trình từng bộ nhớ, PLC sẽ chuyển từ
RUN sang STOP nếu trong máy có sự cố hoặc trong chương trình gặp lệnh
STOP.
 STOP: Cưỡng bức PLC dừng chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ
STOP.
 TERM: Cho phép máy lập trình tự quyết định chế độ hoạt động cho PLC hoặc
RUN hoặc STOP.
2.2.2 Cổng truyền thông:
S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích nối 9 chân để phục vụ

một MASTER.
 Phần mền STEP7 Mico/win sofwarl.
Đặc điểm kỹ thuật CPU 226
4
Hình 4.3 Module mở rộng CPU 226
Kích thước (mm) 190×80×62
Bộ nhớ chương trình 4096 words
Bộ nhớ dữ liệu 2560 words
Cổng logic vào 24
Cổng logic ra 16
Modul mở rộng 7
Digital I/O cực đại 128/128
Analog I/O cực đại 32 In/ 32 Out
Bộ đếm(counter) 256
Bộ định thời (Timer) 256
Tốc độ thực thi lệnh 0.37 µs
Lưu trữ khi mất điện 190 giờ
2.2.4 Thực hiện chương trình.
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét
(scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổng vào vùng bộ
đếm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiên chương trình.Trong từng vòng quét, chương
trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc bằng lệnh kết thúc (MEND).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 đếm ảo tới các cổng ra.
Như vậy tại thời điểm 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 1và 4 do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra
ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý
ngắt để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra.
2.2.5 Cấu trúc chương trình.

Hình 4.4 Cấu trúc chương trình PLC S7-200.
Bộ nhớ của S7-200 có tính năng động cao, có thể đọc và ghi được toàn vùng, ngoại
trừ phần các bít nhớ đặc biệt được kí hiệu SM( Special Memory) chỉ có thể truy cập
đọc.
Bộ nhớ có một tụ nhớ để nuôi, duy trì dữ liệu trong một khoảng thời gian khi mất
điện.
Bộ nhớ của s7-200 được chia thành 4 vùng:
 Vùng nhớ chương trình: Là vùng lưu giữ các lệnh chương trình. Vùng này thuộc
kiêu không bị mất dữ liệu, đọc và ghi được.
 Vùng nhớ tham số: Là vùng lưu giữ các thông số như: từ khóa, địa chỉ trạm. Có
thể đọc và ghi được.
 Vùng nhớ dữ liệu: Được sử dụng để lưu trữ các dữ liệu của trương trình.
Vùng dữ liệu được chia thành những vùng nhớ nhỏ vói các công dụng khác nhau.
Chúng được kí hiệu bằng các chữ cái đầu tiếng anh:
-V: Biến nhớ. V0-v4095
-I: Vòng đệm đầu vào. I0.x( x=0-7)-I7.x( x=0-7)
-Q: Vòng đệm đầu ra. Q0.x( x=0-7)-Q7.x( x=0-7)
-M: Vùng nhớ nội ( bits).M0.x( x=0-7)-M31.x( x= 0-7).
-SM: vùng nhớ đặc biệt (bits).
Vùng nhớ chi đọc SM0.x( x=0-7)- SM29.x( x=0-7).
Vùng nhớ đọc/ghi SM30.x( x=0-7)- SM85.x( x=0-7)
2.2.7 Ngôn ngữ 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( Dât Block) viết tắt là DB.
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).

LD n
(Load)
n: X, Y, M, S, T, C 1
LDI n
(Load Inverse)
n: X, Y, M, S, T, C 1
2.2.8.3 Lệnh đầu ra (OUT)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
8
OUT n n: Y, M, S, T, C 1
2.2.8.4 Nối tiếp tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng (AND, ANI)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
AND n: X, Y, M, S, T, C 1
ANI n: X, Y, M, S, T, C 1
2.2.8.5 Lệnh nối song song tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng (OR, ORI)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
OR n: X, Y, M, S, T, C 1
ORI n: X, Y, M, S, T, C 1
2.2.8.6 Lệnh lấy sườn lên, sườn xuống (LDP, LDF)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
LDP
(Load Pulse)
n: X, Y, M, S, T, C 2
LDF
(Load Falling
Pulse)
n: X, Y, M, S, T, C 2
2.2.8.7 . Lệnh nối tiếp sườn lên, sườn xuống (ANP, ANF)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
ANP

MPP
1
1
1
2.2.8.12 Lệnh ghi xóa giá trị tiếp điểm (SET, RST)
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:
10
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.
2.2.8.13 Lệnh lấy sườn xung tín hiệu đầu vào (PLS, PLF)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
PLS n n: Y, M 2
PLF n n: Y, M 2
2.2.8.14 Lệnh chuyển dữ liệu (MOV)
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 đích 16
bit (D, T, C, V, Z)
5
2.2.8.15 Lệnh tiếp điểm so sánh (=, >, <, <>, >=, <=)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
LD = n1 n2 n1, n2: K, H, D, T, C 1

Tùy thuộc vào trạng thái của tiếp điểm và kết quả của phép so sánh mà cho kết quả tổ
hợp logic.
2.2.8.18 Lệnh trễ thời gian (T
xxx
)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
OUT T
xxx
K Timer 1
12
Mô tả:
- T
xxx
là tên của bộ trể thời gian; K là hằng số thời gian trễ
-PLC họ FX có hai loại bộ trễ thời gian: Bộ trễ thời gian có nhớ (Retentive Timer) và bộ
trễ thời gian không có nhớ (Non – retentive Timer). Bộ trễ thời gian sử dụng một từ để
lưu giá trị đếm tức thời và sử dụng một bít làm cờ báo, khi giá trị trễ tức thời lớn hơn
hoặc bằng hằng số đặt trước K thì bít cờ sẽ bằng 1.
Bộ trễ thời gian không có nhớ giá trị trễ tức thời sẽ bị xóa về 0 khi mất điện đầu vào.
Còn đối với bộ trễ thời gian có nhớ thì khi mất đầu vào, giá trị trễ tức thời được nhớ lại,
và khi đầu vào có trở lại thì giá trị trễ tức thời lại tiếp tục trễ từ giá trị đang nhớ, giá trị
trễ tức thời chỉ mất khi có lệnh reset.
Bộ trễ thời gian có ba độ phân giải 1ms, 10ms, 100ms. Thời gian trễ phụ thuộc vào độ
phân giải và hằng số đặt trước K. Thời gian trể thực của bộ trể được tính theo công
thức: (thời gian trễ thực) = (độ phân giải) x (hằng số đặt trước K).
Bảng phân bố các bộ trễ của các PLC họ FX:
Timer Resolution FX
0(S)
FX
0N

)
Ladder Intruction Vùng nhớ Bước lập trình
OUT C
xxx
K Counter 1
Mô tả:
C
xxx
là tên (thứ tự) của bộ đếm, K là giá trị đếm đặt trước.
Bộ đếm của PLC họ FX có hai loại bộ đếm 16 bít và bộ đếm 32 bit. Bộ đếm 16
bít là bộ đếm tiến, mỗi khi đầu vào bộ đếm có một xung thì giá trị đếm tức thời tăng lên
một đơn vị, khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước thì bit cờ C
xxx
bằng 1. Giá trị đếm tức thời bị xóa về 0 khi có lệnh reset.
13
Bộ đếm 32 bit là bộ đếm tiến lùi, chiều đếm được xác định bằng các bit từ
M8200 đến M8234 tương ứng với các bộ đếm từ C200 đếm C234. Khi các bít định
chiều bằng 0 bộ đếm 32 bit thực hiện đếm tiến, các bit định chiều bằng 1 bộ đếm 32 bít
thực hiện đếm lùi. Giá trị đếm tức thời được so sánh với giá trị đặt trước, khi giá trị tức
thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước thì bit cờ bằng 1.
Bộ đếm 16 bit và 32 bit có 2 kiểu: bộ đếm thông thường (General) và bộ đếm
chốt (Latched). Bộ đếm thông thường giá trị đếm tức thời bị xóa về 0 khi PLC mất
nguồn nuôi. Bộ đếm chốt giá trị đếm tức thời không bị xóa về 0 khi PLC mất nguồn
nuôi, nó chỉ xóa khi có lệnh reset.
Bảng phân bố các bộ đếm của PLC họ FX:
Counter Resolution FX
1s
FX
1N
FX