đồ án tốt nghiệp sv. Lơng văn kiên
Trờng dhnni hà nội điện 45a khoa cơ điện

64
*Bộ sử lý trung tâm (CPU) : Đợc xây dựng từ các vi sử lý (8 bit, 12
bit hoặc 32 bit) có các bộ nhớ chơng trình RAM, ROM. Thông thờng nó có
2 cổng giao diện với thiết bị ngoại vi là máy tính (PC) và bộ lập trình.
Bộ xử lý trung tâm ghép nối vào - ra qua 3 BUS : BUS dữ liệu, BUS điều
khiển và BUS địa chỉ.
Chức năng của bộ vi sử lý trung tâm trong PLC là : điều khiển và kiểm soát
các chơng trình đợc lu dữ trong bộ nhớ một cách tuần tự. Nó liên kết các
tín hiệu lại với nhau theo quy định và từ đó đa ra các lệnh cho đầu ra. Sự thao
tác tuần tự của chơng trình dẫn đến 1 thời gian trễ, khi đó bộ đếm của
chơng trình quét qua 1 chơng trình đầy đủ rồi sau đó lại lặp lại. Thời gian
của chu kì này đợc gọi là "thời gian quét" và phụ thuộc vào dung lợng của
bộ nhớ.
*Bộ nhớ chơng trình : thờng là các bộ phận lu trữ điện tử nh :
RAM, PROM, hoặc EPROM. Chơng trình điều khiển khi tải xuống từ thiết
bị lập trình, chúng sẽ đợc giữ lại trong các bộ nhớ này.
Để duy trì chơng trình trong trờng hợp mất điện nguồn đột ngột, ta
phải cung cáp 1 nguồn dự phòng cho các bộ nhớ này.
Trong thiết kế ngời ta thờng chia bộ nhớ thành từng modul để cho
phép điều khiển các chơng trình có kích thờng khác nhau. Khi cần mở rộng
bộ nhớ chỉ cần cắm thêm các thẻ nhớ điện tử vào các panel của PLC.
*modul đầu vào : chứa các bộ lọc và bộ thích ứng năng lợng. Nó có
chức năng chuẩn bị các tín hiệu của phần tử đầu vào dới dạng tín hiệu tơng
tự hoặc số, sau đó chuyển và CPU để xử lý.
Để thuận tiện trong việc điều khiển, các modul đầu vào đợc thiết kế để
có thể nhận nhiều đầu vào và mỗi đầu vào thờng đ
ợc trang bị 1 điốt phát

Modul mở rộn
g
RS-232
RS-485
I0.0
ữ
I0.7
Q0.0
ữ
Q2.7
Module m
ở
rộng
H
ình13: Sơ đồ kết nối tổng thể

đồ án tốt nghiệp sv. Lơng văn kiên
Trờng dhnni hà nội điện 45a khoa cơ điện

66

* Cấu hình cứng CPU 224:
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả lập trình của hãng Siemens
(CHLB Đức), có cấu trúc theo kiểu modul và có các modul mở rộng. Các

Nối Modul
mở rộng
Nguồn vào
Hộp
công tắc

đồ án tốt nghiệp sv. Lơng văn kiên
Trờng dhnni hà nội điện 45a khoa cơ điện

67
- 128 bộ Timer chia làm 3 loại có độ phân giải khác nhau: 4 bộ Timer
1ms, 16 bộ Timer 10 ms, 236 Timer 100 ms.
- Số đầu vào ra: có 14 đầu vào số, 10 đầu ra số
- Có tối đa 94 đầu vào số, 74 đầu ra số, 28 đầu vào tơng tự, 7 đầu ra
tơng tự với 7 modul mở rộng tơng tự và số.
- 2 bộ điều chỉnh tơng tự
- 2 đầu phát xung tốc độ cao, tần số 20 kHz cho dãy xung kiểu PTO
hoặc PWM. Việc kết hợp đầu ra số tốc độ cao và bộ đếm tốc độ cao có thể sử
dụng cho các ứng dụng cần điều khiển có phản hồi tốc độ.
- Tốc độ xử lý logic 0.37 s
- Các chế độ ngắt và xử lý ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sờn lên
hoặc sờn xuống của xung, ngắt của bộ đếm tốc độ cao, và ngắt truyền xung.
* Mô tả các đèn báo trên CPU :
- SP(đèn đỏ ): Đèn đỏ báo hiệu hệ thống bị hỏng.
- RUN(đèn xanh): Đèn xanh chỉ định PLC làm việc và chơng trình
đợc nạp vào máy.
- STOP:(đèn vàng): Đèn vàng STOP chỉ định PLC đang ở chế độ dừng,
dừng chơng trình đang thực hiện lại.
- Ix.x(đèn xanh): đèn xanh ở cổng vào chỉ trạng thái tức thời của cổng
vào Ix.x. Đèn này báo tín hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của

hoặc ở RUN hoặc ở STOP.
* Cấu trúc bộ nhớ của CPU 224
Bộ nhớ của PLC S7 200 đợc chia làm 4 vùng với một tụ có nhiệm vụ
duy trì dữ liệu trong khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn.Bộ nhớ của S7
200 có tính năng động cao ,đọc và ghi trong toàn vùng, loại trừ các bit nhớ đặc
biệt chỉ có thể truy cập để đọc.
- Vùng chơng trình: Là miền bộ nhớ đợc sử dụng để lu trữ các lệnh
chơng trình. Vùng này thuộc kiểu non- volatile đọc ghi đợc.
- Vùng tham số: Là miền lu giữ các tham số nh : từ khóa, địa chỉ
trạm Cũng giống nh vùng chơng trình ,vùng tham số đọc /ghi đợc.

đồ án tốt nghiệp sv. Lơng văn kiên
Trờng dhnni hà nội điện 45a khoa cơ điện

69
- Vùng dữ liệu: Đợc sử dụng để cất các dữ liệu của chơng trình bao
gồm các kết quả các phép tính, hằng số đợc định nghĩa trong chơng trình,bộ
đệm truyền thông.
- Vùng đối tợng: Bao gồm Timer, bộ đếm tốc độ cao và các đầu ra tơng
tự. Vùng này không thuộc kiểu non- volatile nhng đọc /ghi đợc.
- Vùng dữ liệu: Vùng dữ liệu là vùng có ý nghĩa quan trọng trong việc
thực hiện chơng trình . Nó là miền nhớ động, có thể truy cập theo từng bit,
từng byte, từ đơn hoặc từ kép.
Vùng dữ liệu lại chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với các công dụng khác
nhau. Các vùng đó gồm:
V - Variable memory (Miền nhớ).
I - Input image register (Bộ đệm cổng vào).
O - Output image register (Bộ đệm cổng ra).
M - Internal memory bits (Vùng nhớ nội).
SM - Special memory bits (Vùng nhớ đặc biệt).

nay nhờ sự phổ cập PLC cho rất nhiều ứng dụng. Ngời lập trình có thể lập
trình trên máy tính và viết ra các chơng trình theo yêu cầu cụ thể rồi nạp vào
PLC để điều khiển 1 hệ thống nào đó. Quy trình thực hiện là :
- Nghiên cứu yêu cầu điều khiển.
- Phân định đầu vào và đầu ra.
- Viết chơng trình điều khiển.
- Nạp chơng trình vào bộ nhớ PLC.
- Cho PLC chạy thử để điều khiển đối tợng.

* Nghiên cứu yêu cầu điều khiển của thiết bị.
điều đầu tiên chúng ta phải quyết định thiết bị hoặc hệ thống nào mà chúng
tao muốn điều khiển. Mục đích chủ yếu của bộ điều khiển đợc lập trình hoá
là để điều khiển 1 hệ thống bên ngoài. Hệ thống đợc điều khiển này có thể là

đồ án tốt nghiệp sv. Lơng văn kiên
Trờng dhnni hà nội điện 45a khoa cơ điện

71
1 thiết bị, máy móc, hoặc quá trình sử lý và thờng đợc gọi là hệ thống điều
khiển.

* Phân định những đầu vào và những đầu ra.
Tất cả các thiết bị đầu vào và đầu ra bên ngoài đợc nối với những bộ
điều khiển PLC phải đợc xác định. Những thiết bị đầu vào là những chủng
loại chuyển mạch, thiết bị cảm ứng những thiết bị đầu ra là những thiết bị từ
tính, những van điện từ, động cơ và đèn chỉ báo
Sau việc nhận dạng những chủng loại thiết bị đầu vào và đầu ra đó, phân công
những số lợng phù hợp với số đầu vào (input) và đầu ra (output) nối dây thực
tế sẽ kế tiếp theo số lợng của bộ điều khiên PLC. Sự phân định số lợng
những đầu vào và những đầu ra phải đợc đa ra ngoài trớc việc nối đầu dây