Sổ tay PLC S7-1200

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Vì sao lại cần PLC?

Thầy mở đầu bằng những thứ ai cũng từng thấy. Vào thang máy trong siêu thị, bạn chỉ bấm chọn tầng, thang tự chạy đến đúng nơi rồi dừng. Trong nhà máy, dây chuyền đồ uống tự chiết rót vào chai, tự đóng nắp, tự dán nhãn, tự đếm số chai cho vào thùng, rồi robot gắp thùng lên xe tải. Thầy lấy ví dụ nhà máy Vinamilk gần như không thấy người đi lại, chỉ thấy xe chở hàng ra. Tự động hóa tiết kiệm rất nhiều nhân công.

Câu hỏi của cả khóa học là: những hệ thống đó được xây bằng thiết bị gì, và người ta làm thế nào để chúng tự chạy? Câu trả lời bắt đầu từ một thiết bị: PLC.

PLC là bộ não

Một hệ thống muốn tự chạy phải có bộ não: nhận lệnh từ bên ngoài, xử lý theo những gì đã được dạy, rồi ra lệnh cho máy móc. PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller, tức bộ điều khiển logic lập trình được. Từ quan trọng nhất là lập trình được: nội dung bên trong có thể thay đổi, nên cùng một thiết bị có thể điều khiển thang máy hôm nay và băng tải ngày mai.

Bổ sung Trước khi có PLC, mạch điều khiển được ghép từ nhiều relay thật. Muốn đổi cách máy chạy phải đi lại dây. Với PLC, phần lớn thay đổi chỉ cần sửa chương trình rồi nạp lại.

Ngõ vào: PLC biết chuyện gì đang xảy ra

PLC không có mắt, không có tay. Nó chỉ biết thế giới bên ngoài qua các ngõ vào (input). Thầy chia làm hai nhóm:

• Nút nhấn: người ra lệnh, như nút chọn tầng trong thang máy.
• Cảm biến: máy tự cảm nhận. Có loại tiếp điểm chỉ báo có hoặc không, ví dụ có người hay không có người, thang đã tới giới hạn hành trình chưa. Có loại đo giá trị như áp suất, nhiệt độ, mực nước, khoảng cách.

Ngõ ra: PLC làm cho máy chạy

Sau khi chạy chương trình, PLC điều khiển các ngõ ra (output): một bóng đèn, một động cơ điện, một cái van xả nước, hay các cơ cấu chấp hành khác. Chính các đầu ra này mới tạo ra chuyển động thật.

Máy tính dùng để làm gì?

Muốn PLC biết phải làm gì, ta cần một máy tính với hai vai trò:

• Lập trình: viết tập lệnh trên phần mềm rồi nạp xuống PLC.
• SCADA: phần mềm giao diện trên máy tính cho phép nhấn nút, đọc tín hiệu cảm biến, giám sát cả hệ thống. Nhìn màn hình là biết dây chuyền đã xử lý bao nhiêu chai, bao nhiêu thùng.

Vì sao học trên Siemens?

Thầy chọn phần mềm lập trình của hãng Siemens vì đây là hãng rất phổ biến, và khi đã nắm một kiến trúc lập trình chung thì học ngôn ngữ của các hãng khác sẽ dễ hơn. Chính vì vậy Sếp có thể học song song với khóa Mitsubishi: tư duy giống nhau, tên gọi khác nhau.

Điều cần nắm sau bài này

• Phân biệt được đâu là ngõ vào, đâu là ngõ ra trong một máy bất kỳ.
• Hiểu PLC không tự biết làm gì, mọi hành vi đều do chương trình quyết định.
• Thử bài tập nhỏ: nhìn cụm sấy ở nhà máy, liệt kê các thiết bị và xếp vào ngõ vào hay ngõ ra.

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Ba thứ phải biết khi cầm một con PLC

Về mặt phần cứng, thầy vẽ PLC như một khối: hàng trên là ngõ vào, hàng dưới là ngõ ra. Khi nhận một con PLC, chỉ cần chú ý đúng ba điều: cấp nguồn gì cho nó, tín hiệu ngõ vào là gì, tín hiệu ngõ ra là gì. Cả ba đều nằm trên nhãn máy.

Cách đọc nhãn

Dòng PLC có tên như S7-1200, S7-200, S7-300. Tùy dòng mà cú pháp và phần mềm khác nhau, ví dụ S7-200 phải dùng phần mềm khác. Khóa này học S7-1200 trên TIA Portal. Ngoài tên dòng, trên máy có một dãy ba phần như DC/DC/DC. Thầy nói đây là cú pháp chung của PLC Siemens, đọc lần lượt từ trái sang phải.

Phần 1: nguồn cho CPU

Muốn PLC làm việc thì phải cấp nguồn. Nếu nhãn phần đầu ghi DC thì cấp 24 VDC, ghi AC thì cấp 220 VAC. Thầy nhấn mạnh: thấy nhãn nào thì cấp đúng nguồn đó, nếu không PLC sẽ cháy.

Phần 2: nguồn cho ngõ vào

Đây là mức điện áp đưa vào khi nhấn nút hoặc cảm biến phát hiện vật. Hầu hết các dòng PLC dùng 24 VDC, rất ít khi dùng 220 VAC ở ngõ vào. Datasheet CPU 1214C cho biết rõ hơn ranh giới: từ 15 V trở lên được hiểu là mức 1, từ 5 V trở xuống là mức 0.

Phần 3: điện áp ngõ ra

Đây là phần dễ nhầm nhất, vì có hai loại khác hẳn nhau:

• Ngõ ra DC: khi có lệnh, chân ngõ ra tự xuất +24 V. Nó chỉ điều khiển trực tiếp được tải 24 V.
• Ngõ ra relay (RLY): bên trong là một tiếp điểm. Bạn cấp nguồn gì vào tiếp điểm thì đầu ra là nguồn đó, nên có thể đóng cả tải 220 VAC.

Bổ sung Datasheet giúp hiểu cách chọn. Ngõ ra DC của CPU 1214C chịu 0,5 A và có 4 ngõ phát xung nhanh tới 100 kHz. Ngõ ra relay chịu 2 A nhưng tối đa chỉ 1 Hz và có tuổi thọ: khoảng 100.000 lần đóng cắt ở tải định mức. Vậy tải lớn đóng cắt ít thì relay có lợi. Đóng cắt liên tục hoặc phát xung thì phải dùng DC.

Đấu sai thì sao?

Thầy kết bài bằng ba tình huống:

1. Cấp 220 V vào nguồn CPU bản DC: cháy ngay.
2. Cấp 220 V vào ngõ vào 24 V: cháy ngay.
3. Ngõ ra 24 V mà muốn điều khiển tải 220 V: không điều khiển được.

Hai lỗi đầu tốn tiền. Lỗi thứ ba là lý do các bài sau phải dùng relay trung gian và contactor.

Đối chiếu Thầy nói ngõ ra relay cấp 220 V hay 380 V tùy ý, nhưng thông số relay của CPU 1214C là tới 250 VAC. Tải 380 V nên đi qua contactor như Tập 5.

Điều cần nắm sau bài này

• Nhìn nhãn là nói được phải cấp nguồn gì cho từng phần.
• Hiểu vì sao bản DC/DC/DC cần relay trung gian.
• Bài tập: nhãn AC/DC/RLY thì cấp nguồn CPU, ngõ vào thế nào, và đóng được tải 220 VAC không?

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Mặt trước PLC có gì?

Thầy dùng S7-1200 DC/DC/DC và vẽ lại khối PLC. Hàng trên có chân nguồn L, N (tùy nguồn cấp), chân chung M, rồi tới các chân ngõ vào. Hàng dưới có 3L, 3M cấp nguồn cho ngõ ra, rồi tới các chân ngõ ra. Với dòng DC/DC/DC, nguồn CPU và nguồn ngõ ra đều là ±24 VDC.

Vì sao địa chỉ có dấu chấm?

Bộ nhớ của PLC được chia theo byte. Một byte có 8 bit, mỗi bit chỉ mang một trong hai giá trị 0 hoặc 1. Ngõ vào có đúng hai trạng thái, có điện hoặc không có điện, nên mỗi ngõ chiếm đúng 1 bit. Địa chỉ cho biết ngõ đó nằm ở đâu:

Chữ I nghĩa là input. Chữ Q dành cho ngõ ra. Thầy nhấn mạnh phần cứng PLC luôn bắt đầu từ byte 0.

Đếm 14 ngõ vào

Dòng thầy dùng có 14 ngõ vào. Một byte chỉ chứa 8 bit, nên 14 ngõ cần 2 byte:

• Byte 0 chứa 8 ngõ: I0.0 đến I0.7.
• Còn 6 ngõ nhảy sang byte 1: I1.0 đến I1.5.

Điểm hay nhầm: sau I0.7 không phải I0.8 mà là I1.0, vì bit chỉ đánh số từ 0 đến 7. Nhiều người mới đọc nó như số thập phân nên hay viết sai.

Đếm 10 ngõ ra

Làm tương tự với 10 ngõ ra: Q0.0 đến Q0.7 là 8 ngõ, thêm Q1.0 và Q1.1 là đủ.

Công thức đổi nhanh

Bổ sung Muốn biết ngõ thứ n có địa chỉ nào: lấy (n − 1) chia cho 8. Phần nguyên là byte, phần dư là bit.

• Ngõ thứ 11: (11 − 1) ÷ 8 = 1 dư 2, tức I1.2.
• Ngõ thứ 8: (8 − 1) ÷ 8 = 0 dư 7, tức I0.7.
• Ngõ thứ 9: (9 − 1) ÷ 8 = 1 dư 0, tức I1.0.

So với Mitsubishi

Bổ sung Mitsubishi FX không viết byte.bit mà đánh số hệ bát phân: X0 đến X7, rồi X10. Khác cách viết, nhưng cùng ý nghĩa là chia theo nhóm 8. Ngõ thứ 11 bên Siemens là I1.2, bên Mitsubishi là X12.

Điều cần nắm sau bài này

• Đọc được một địa chỉ thành "vùng, byte, bit".
• Không viết sai I0.8, Q0.9.
• Bài tập: CPU có 24 ngõ vào thì ngõ cuối cùng là địa chỉ nào? (Đáp án: 24 ngõ chiếm đúng 3 byte, ngõ cuối là I2.7.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Một quy tắc giải quyết mọi kiểu đấu ngõ vào

Bên trong mỗi ngõ vào, giữa chân I và chân chung M có một mạch nhận tín hiệu. Muốn PLC biết có tín hiệu, phải có dòng chạy qua mạch này. Dòng chỉ chạy khi hai đầu chênh nhau 24 V. Từ đó ra đúng một quy tắc: chân M phải ngược cực với tín hiệu đưa vào.

Đọc mức cao

Thầy vẽ nút nhấn nối từ +24 V vào chân I0.0. Khi nhấn, +24 V đi vào chân I. Vậy chân M phải nối về âm nguồn. Nhấn nút thì mạch kín: +24 V → nút → I0.0 → mạch nhận tín hiệu → M → âm nguồn.

Đọc mức thấp

Trường hợp ngược lại, có thể bạn muốn nhấn nút mà đưa 0 V vào, hoặc cảm biến của bạn khi phát hiện vật lại đưa ra mức 0. Khi đó đầu nút nối về âm nguồn (GND), còn chân M nối lên +24 V. Nhấn nút thì mạch vẫn kín, chỉ là dòng chạy ngược chiều.

Tên gọi sinking, sourcing thầy nhắc lại rõ ở Tập 10: sourcing là M nối dương, sinking là M nối âm.

Lưu ý thực hành: các ngõ vào dùng chung một chân M thì phải cùng kiểu. Nếu nối cùng cực, nhấn nút mà không có gì xảy ra, vì hai đầu không chênh áp. Đây là lỗi đấu dây phổ biến của người mới, và mô phỏng ở phần Tóm tắt cho thử đủ cả 4 cách nối.

Ngõ ra hoạt động thế nào

Với PLC ngõ ra DC, cấp ±24 VDC vào 3L, 3M. PLC ngõ ra relay chỉ có chân L, vì ngõ ra chỉ là tiếp điểm. Khi trong chương trình cuộn dây có điện (bit bằng 1), chân ngõ ra xuất +24 V. Vì đó là cực dương, muốn tải có điện thì đầu còn lại của tải phải về âm nguồn.

Vì sao cần relay trung gian?

+24 V từ chân PLC chỉ điều khiển được tải 24 V, và dòng rất nhỏ (0,5 A với CPU 1214C). Một động cơ 3 pha ở nhà máy thì khác hẳn. Giải pháp của thầy là nối ngõ ra vào một relay trung gian 24 V:

1. Q0.0 lên 1, chân ngõ ra xuất +24 V.
2. Cuộn relay có điện.
3. Các tiếp điểm thường mở, thường đóng của relay chuyển trạng thái.
4. Dùng các tiếp điểm đó đóng thiết bị có điện áp hoặc công suất lớn hơn.

Bổ sung Điểm đáng giá của relay là tách biệt. Bên cuộn dây là 24 V của PLC, bên tiếp điểm là 220 V của tải, hai bên không nối điện với nhau. Tải có sự cố thì thường hỏng relay, rẻ hơn nhiều so với hỏng chân PLC.

Điều cần nắm sau bài này

• Tự giải thích được vì sao M phải ngược cực với tín hiệu.
• Biết tín hiệu là +24 V hay 0 V thì suy ra ngay cách nối M.
• Bài tập: tủ có cảm biến phát hiện vật xuất 0 V. Chân M nối đâu? (+24 V.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài và bức tranh tổng thể

Dùng S7-1200 DC/DC/DC, đấu 2 nút nhấn và 1 ngõ ra để điều khiển một động cơ 3 pha. Thầy nói đây là bài cơ bản nhất nhưng rất quan trọng: không hiểu tín hiệu vào mà đấu ngược thì chương trình chạy sai hết. Muốn hiểu bài này, hãy nhìn toàn mạch thành hai phần riêng: mạch điều khiển quyết định khi nào chạy, và mạch động lực mang dòng lớn tới động cơ.

Mạch điều khiển

Thầy đấu từ ngõ vào tới contactor theo thứ tự:

1. Nguồn PLC: cộng vào L, trừ vào N, nguồn 24 VDC.
2. Ngõ vào: muốn nhấn nút đưa +24 V vào thì chân M nối âm. Hai nút lấy từ nguồn dương, đi vào 0.0 và 0.1.
3. Ngõ ra: 3L, 3M cấp ±24 V. Chân Q0.0 khi mức 1 xuất +24 V.
4. Relay trung gian R: một đầu cuộn nối Q0.0, đầu kia về âm nguồn 24 V.
5. Tiếp điểm NO của R: NO là Normally Open, tức thường mở. R có điện thì nó đóng lại.
6. Contactor K: cuộn K nuôi 220 VAC, đi qua tiếp điểm NO của R. NO đóng thì K có điện.

Lý do cần hai tầng: chân PLC dòng rất nhỏ, không đóng trực tiếp động cơ 3 pha được. Nó đóng một relay nhỏ, relay đóng contactor, contactor đóng động cơ. Mỗi tầng điều khiển một công suất lớn hơn.

Mạch động lực

Từ nguồn 3 pha L1, L2, L3 đi xuống lần lượt qua:

• Cầu chì F (fuse): mỗi pha một cái, thầy nói ngắt khi quá dòng.
• CB 3 pha (Circuit Breaker): ba cực liên động cơ khí nhưng cách điện với nhau, đóng cắt cùng lúc. Thầy nói có nhiệm vụ chống ngắn mạch.
• 3 tiếp điểm chính của K: cuộn K có điện thì cả ba đóng lại, cấp điện xuống dưới.
• Relay nhiệt OLR (Overload Relay): chống quá tải. Động cơ chạy quá tải thì OLR bung ra, tránh cháy dây.
• Động cơ: có loại đấu sẵn đưa ra 3 đầu dây, chỉ việc nối. Có loại đưa ra 6 đầu dây, phải tự chọn đấu sao hay tam giác.

Theo dấu một lần nhấn nút

Khi động cơ không chạy, người thợ dò đúng theo dãy này, tầng nào sáng tầng nào tắt, sẽ tìm ra chỗ hỏng rất nhanh.

Ba chỗ cần hiểu sâu hơn bảng

Đối chiếu OLR thường không tự cắt 3 pha. Ở loại thông dụng, phần nhiệt làm mở tiếp điểm phụ 95-96 nối tiếp với cuộn K. K nhả ra thì mới mất 3 pha. Bảng của thầy chưa vẽ nhánh này. Nếu đấu thiếu thì OLR không bảo vệ được gì.

Đối chiếu Cầu chì và CB. Trên thực tế cả hai đều ngắt được dòng ngắn mạch. Quá tải kéo dài của động cơ chủ yếu do OLR xử lý.

Bổ sung Đấu sao hay tam giác. Với lưới 380 V, động cơ nhãn 220/380 V đấu sao, nhãn 380/660 V đấu tam giác. Đấu nhầm động cơ 220/380 V sang tam giác sẽ cháy cuộn dây.

Thầy cũng khuyên nên học trước môn khí cụ điện để hiểu rõ từng thiết bị. Các từ khóa nên tra thêm: relay trung gian, contactor, CB, OLR.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ lại được dãy từ nút nhấn đến động cơ mà không nhìn bảng.
• Nói được vai trò của F, CB, K, OLR.
• Bài tập: K đang đóng nhưng động cơ không quay. Cần kiểm tra những gì? (Có đủ 3 pha sau CB không, OLR có nhảy không, dây tới động cơ.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Cảm biến digital nghĩa là gì?

Cảm biến digital chỉ trả về hai giá trị 0 và 1, tương ứng 0 V và +24 V. Nó khác cảm biến analog vốn trả về cả một dải giá trị. Trong thực tế, nó dùng để phát hiện nắp chai, cảm biến hồng ngoại phát hiện sản phẩm đi qua để băng tải đếm, cảm biến tiệm cận báo thang máy đến tầng để dừng lại.

Ba chân của một con cảm biến

Đa số cảm biến cho PLC có 3 chân: hai chân nguồn 24 VDC để cảm biến hoạt động, và một chân tín hiệu ra. Cảm biến khác nút nhấn ở chỗ nó cần được nuôi nguồn, nên phải đi đủ dây dương và âm tới nó.

PNP và NPN khác nhau ở một điều

Khi phát hiện vật, bên trong cảm biến đóng lại và đưa một cực ra chân tín hiệu. Loại nào đưa cực nào là tất cả sự khác biệt:

Đây chính là quy tắc của Tập 4: tín hiệu và chân M phải ngược cực. Cảm biến PNP đối xử với PLC giống hệt một nút nhấn lấy từ +24 V.

Bài tập của thầy: 1 cảm biến PNP và 1 nút nhấn

1. Cấp ±24 V cho PLC.
2. Cấp ±24 V cho cảm biến.
3. Dây tín hiệu cảm biến vào I0.0. Phát hiện vật thì đưa +24 V vào.
4. Muốn PLC hiểu được thì chân M nối nguồn âm.
5. Nút nhấn lấy từ +24 V, qua tiếp điểm, vào I0.1.

Bài học khi mua cảm biến

Thầy kể một tình huống thực tế: hệ thống đang đấu nút nhấn đưa mức cao, mà lại mua cảm biến NPN đưa mức 0. Lúc đó phải đảo tín hiệu hoặc đấu thêm mạch. Vẫn làm được nhưng mất công, và mạch thêm vào làm hệ thống kém ổn định. Vì vậy trước khi mua phải hỏi rõ người bán đúng loại.

Giải bài về nhà: đổi sang NPN

Thầy để bài này cho người học. Cách suy luận:

• NPN đưa 0 V vào I0.0, nên chân M phải chuyển lên +24 V.
• Nút nhấn ở I0.1 dùng chung chân M đó, nên cũng phải đổi: đầu nút lấy từ 0 V.

Chi tiết thứ hai dễ bị bỏ sót nhất: đổi một cảm biến kéo theo đổi cả nhóm ngõ vào chung M.

Hiểu sâu hơn

Đối chiếu Thầy vẽ bên trong như một tiếp điểm cho dễ hình dung. Cảm biến thật dùng transistor, và PNP, NPN chính là tên loại transistor. Vì vậy nó đóng cắt nhanh và không mòn tiếp điểm.

Bổ sung Khi không phát hiện vật, chân tín hiệu thường ở trạng thái hở chứ không phải 0 V. Đo đồng hồ thấy số lạ là bình thường. Màu dây thường gặp là nâu +24 V, xanh dương 0 V, đen tín hiệu, nhưng vẫn phải xem catalogue của đúng con cảm biến.

Điều cần nắm sau bài này

• Biết loại cảm biến thì suy ra cách nối M, và ngược lại.
• Biết ghi rõ loại khi đặt mua.
• Bài tập: tủ đang có 5 cảm biến PNP. Thêm cảm biến thứ 6 thì nên mua loại nào, vì sao?

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Vì sao vùng nhớ quan trọng?

Thầy gọi đây là nội dung rất quan trọng. Dùng sai vùng nhớ thì không đọc được ngõ vào, không điều khiển được ngõ ra. Dữ liệu cảm biến, các hàm tính toán, giá trị của timer và counter cũng đều lưu trong vùng nhớ. Không nắm rõ phần này thì chương trình sẽ chạy sai yêu cầu.

Các vùng nhớ cơ bản

Thầy vẽ PLC thành một khối với I phía trên, Q phía dưới, M nằm giữa:

• Vùng I: gắn với các chân ngõ vào.
• Vùng Q: gắn với các chân ngõ ra.
• Vùng M (memory): vùng nhớ nội bên trong PLC, không có chân nào nối ra ngoài.
• Một số vùng khác: thầy nêu tên vùng V, AIW để đọc ngõ vào analog, AQW cho ngõ ra analog.

Với các tập lệnh cơ bản, chủ yếu dùng I, Q và M.

Vì sao cần vùng M khi đã có I và Q?

Bổ sung Lấy một ví dụ: chương trình cần nhớ "đã đủ điều kiện chạy" để dùng ở nhiều chỗ, nhưng điều này không gắn với chân nào. Không thể lấy một chân Q để nhớ, vì chân đó sẽ xuất điện thật ra ngoài. Vùng M chính là "giấy nháp" của chương trình: ghi và đọc tùy ý mà không ảnh hưởng đến dây nào bên ngoài.

Cách đọc địa chỉ và cấu trúc byte

Một byte có 8 bit, đánh số từ 0 đến 7. Dùng hết một byte thì nhảy sang byte khác. Mỗi ngõ vào chiếm 1 bit, nên 14 ngõ vào phải dùng ít nhất 2 byte: I0.0 đến I0.7, rồi I1.0 đến I1.5. Vùng Q cũng tổ chức như vậy.

Lỗi trùng vùng nhớ

Thầy gọi đây là lỗi rất lớn và ví như một bồn chứa chia ngăn. Ngăn này chứa dầu, ngăn kia chứa nước. Lưu nhầm để dầu lẫn nước thì hỏng cả hai. Với PLC, nếu dùng cùng một địa chỉ cho hai việc khác nhau thì việc này sẽ ghi đè việc kia. Vùng M được dùng rất nhiều nên đặc biệt dễ bị trùng, và lúc đó chương trình "chạy sai tùm lum hết".

Cách tránh bắt đầu từ việc hiểu mỗi địa chỉ chiếm chỗ nào trong byte. Tập 8 sẽ đi tiếp phần này với MB, MW, MD.

Đối chiếu với S7-1200

Đối chiếu Vùng V và cách viết AIW, AQW là của dòng S7-200. Trên S7-1200, dữ liệu chương trình đặt trong khối dữ liệu DB, còn analog đọc qua IW, QW. CPU 1214C có sẵn 2 ngõ vào analog 0–10 V và không có ngõ ra analog, theo datasheet. Sếp nên kiểm lại địa chỉ analog trong cấu hình thiết bị khi vào TIA Portal.

Bổ sung Vùng I do chân ngoài quyết định nên ít khi bị ghi đè. Chỗ hay trùng thật là vùng M và khi một ngõ ra Q bị ghi ở nhiều chỗ, Tập 11 có nói rõ.

Điều cần nắm sau bài này

• Phân biệt I, Q, M: cái nào gắn với chân, cái nào không.
• Đọc được cấu trúc một địa chỉ.
• Hiểu trùng vùng nhớ là gì và vì sao nguy hiểm.
• Bài tập: lập trình cần nhớ "quạt hút đang được phép chạy". Dùng vùng nào, vì sao không dùng Q?

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Một vùng nhớ, bốn cách dùng

Tập này đi tiếp vùng M. Có thể dùng cùng vùng nhớ đó theo 4 cỡ khác nhau, tùy cần lưu một trạng thái hay lưu một con số.

Mẹo của thầy: không cần nhớ phạm vi số, chỉ cần nhớ B là 8 bit, W là 16 bit, D là 32 bit, rồi tính 2 mũ số bit.

Vì sao lại có giới hạn số?

Bổ sung Mỗi bit có 2 trạng thái, nên 8 bit có 2 × 2 × … × 2 (8 lần) = 256 tổ hợp. Vì tính từ 0 nên số lớn nhất là 255. Thầy lưu ý: giá trị tính ra vượt phạm vi thì biến đó không dùng được. Như vậy, trước khi chọn cỡ biến phải hỏi: số này có thể lớn đến đâu?

Vì sao M0.0 và MB0 lại đụng nhau?

Đây là trọng tâm của bài. M0.0 là một bit nằm trong byte 0, còn MB0 là cả byte 0. Hai tên nhưng cùng một chỗ. Thầy đưa ví dụ: nếu MB0 lưu số 2, viết nhị phân là 00000010, thì bit số 1 bật lên, tức M0.1 bằng 1. Nếu M0.1 đang điều khiển một thiết bị thì thiết bị đó sẽ chạy sai ngay lập tức.

Cách tính để không trùng

Số sau MW, MD là byte đầu tiên. Từ đó đếm thêm cho đủ:

• MW1 chiếm byte 1 và 2. Biến tiếp theo phải bắt đầu từ byte 3.
• MW3 chiếm byte 3 và 4. Biến tiếp theo từ byte 5.
• MD6 chiếm byte 6, 7, 8, 9. Biến tiếp theo từ byte 10, như MD10.

Chuỗi trên bảng của thầy: MB0, MW1, MW3, MD6, MD10. Không có byte nào bị dùng hai lần.

Số âm

Thầy lưu ý có khi phải khai báo vùng nhớ dùng cho số âm. Bổ sung Khi đó một bit phải dùng để ghi dấu, nên phạm vi đổi: 16 bit chỉ còn −32.768 đến 32.767, 32 bit là −2.147.483.648 đến 2.147.483.647. Trong TIA Portal, chọn điều này bằng kiểu dữ liệu: Word, UInt, Int cho 16 bit, và DWord, UDInt, DInt, Real cho 32 bit. Sếp kiểm lại khi thầy dạy phần mềm.

Một cái bẫy về thứ tự byte

Bổ sung Trong word, byte đầu là byte cao. MW0 = 1 sẽ làm byte 1 bằng 1, tức bật M1.0 chứ không phải M0.0. Phần này thầy chưa nói, nhưng rất hay gây bất ngờ khi dùng lẫn word và bit trên cùng một vùng. Mô phỏng ở phần Tóm tắt có thể thử.

Điều cần nắm sau bài này

• Chọn được cỡ biến theo số lớn nhất có thể gặp.
• Tính được một biến chiếm những byte nào, và biến sau bắt đầu từ đâu.
• Bài tập: đã có MW4, MD6. Khai báo tiếp MW8 có trùng không? (Có: MD6 chiếm tới byte 9.)

Tập này kết thúc phần vùng nhớ. Thầy nói còn các vùng khác, nhưng sẽ giới thiệu qua bài tập cụ thể. Giờ tập trung vào I, Q, M.

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Từ đây bắt đầu lập trình

Từ tập này, khóa học đi chủ yếu vào tập lệnh PLC. Điều cơ bản nhất là ba thành phần: tiếp điểm thường mở, tiếp điểm thường đóng, và cuộn dây. Thầy nói thêm một thành phần cuộn dây nữa là đủ để cấu thành một mạch đơn giản nhất.

Tiếp điểm thường mở (thường hở)

Ký hiệu là hai thanh đứng có một khoảng hở. Trong mạch điện, có khoảng hở thì dòng không đi qua được, xem như gián đoạn ở đó. Nguyên lý: bình thường hở. Khi có tác động ở đầu vào, ví dụ nhấn nút, tiếp điểm chuyển sang đóng, mạch liền lại và tín hiệu đi qua. Tiếp điểm này dùng rất nhiều trong lập trình, thường làm ngõ vào như nút nhấn, hoặc làm tiếp điểm phụ của cuộn dây.

Tiếp điểm thường đóng

Ngược lại, chưa tác động gì thì nó đang đóng mạch, tín hiệu đi qua được. Khi tác động thì nó chuyển sang mở ra, tín hiệu đi tới đó và bị gián đoạn. Ký hiệu có thêm một vạch chéo.

Cuộn dây (coil, OUT)

Ký hiệu là hai dấu ngoặc tròn. Đây là thành phần "ghi kết quả", đặt ở cuối đường tín hiệu. Thường đặt địa chỉ vùng Q nếu là ngõ ra thật như Q0.0, hoặc vùng M nếu là cuộn trung gian như M0.1. Còn các tiếp điểm thì dùng được I, Q và M.

Điểm đặc biệt: tiếp điểm phụ

Thầy nhấn mạnh đây là chỗ khác biệt của cuộn dây. Lấy cuộn Q0.0:

• Q0.0 bằng 0 (đầu vào không có điện): tiếp điểm thường mở của Q0.0 vẫn mở, thường đóng vẫn đóng.
• Q0.0 bằng 1 (có điện): tiếp điểm thường mở đóng lại, thường đóng mở ra.

Hiểu đơn giản: tiếp điểm mang tên Q0.0 đang "nhìn" trạng thái của cuộn Q0.0. Tính chất này chính là chìa khóa của mạch duy trì ở Tập 13 và mở máy tuần tự ở Tập 14.

Hiểu đúng ngay từ đầu

Đối chiếu Tiếp điểm trong chương trình đọc bit, không đọc nút. Tiếp điểm thường mở cho qua khi bit bằng 1. Tiếp điểm thường đóng cho qua khi bit bằng 0. Loại nút lắp ngoài tủ là chuyện khác. Nút NC lúc chưa nhấn đang cho +24 V vào chân, nên bit bằng 1. Vì vậy:

Bổ sung "Dòng điện đi qua" chỉ là cách hình dung, trong chương trình không có điện thật mà PLC đang tính đúng hay sai. Tiếp điểm phụ cũng không phải linh kiện, nên dùng bao nhiêu lần cũng được, khác với relay thật.

Điều cần nắm sau bài này

• Nhìn ký hiệu đọc ra được tên và trạng thái bình thường.
• Biết vùng nhớ nào dùng cho tiếp điểm, vùng nào cho cuộn dây.
• Bài tập: Q0.0 = 1 thì tiếp điểm thường đóng của Q0.0 cho tín hiệu qua không? (Không.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Quy trình làm một bài PLC

Đây là bài lập trình đầu tiên, và bài học lớn nhất không nằm ở chương trình mà ở cách chuẩn bị. Trước khi viết một dòng lệnh nào, thầy làm theo thứ tự: đọc đề, lập bảng địa chỉ, đấu dây, rồi mới lập trình. Làm vậy thì sau này với 50 ngõ vào vẫn không bị rối.

Đề bài

Đọc tín hiệu nút nhấn hay công tắc ở địa chỉ I0.0. Nếu I0.0 bằng 1 thì cuộn dây Q0.0 bằng 1. Ngõ vào đấu kiểu sourcing, tức chân M nối dương.

Sourcing và sinking

Ở tập trước thầy đã nói có hai kiểu đấu ngõ vào. Tập này thầy đặt tên rõ:

• Sourcing: chân chung M nối nguồn dương. Nhấn nút đưa 0 V vào.
• Sinking: chân chung M nối nguồn âm. Nhấn nút đưa +24 V vào.

Từ nay khi đề ghi sourcing, thầy sẽ thêm chữ "M nối +" để dễ hình dung. Quy tắc vẫn là một: M nối nguồn gì thì chân input phải đấu với nguồn ngược lại.

Bảng địa chỉ

Thầy yêu cầu luôn lập một bảng gồm hai cột: địa chỉ và chức năng. Với bài này:

Nhìn thì thừa với bài chỉ có hai địa chỉ, nhưng đây là thói quen cần tập ngay. Bảng giúp quản lý mọi chân, mọi vùng nhớ, tránh nhầm lẫn khi lập trình. Nó cũng là tài liệu cho người sửa máy sau này.

Đấu dây từng bước

1. Nguồn PLC: L nối dương, N nối âm. Đây là bản DC/DC/DC nên cấp 24 V.
2. Chân M: sourcing nên nối nguồn dương.
3. Công tắc: lấy từ nguồn âm, qua công tắc on/off, vào chân 0.0. Nhấn thì đưa 0 V vào, chương trình biết có tác động.
4. Ngõ ra: 3L nối dương, 3M nối âm.
5. Relay: chân Q0.0 xuất +24 V tới relay trung gian 24 V, đầu còn lại về nguồn âm.

Một chi tiết hay bị bỏ qua

Dù đấu kiểu sourcing và công tắc đưa 0 V vào, trong chương trình bit I0.0 vẫn bằng 1 khi tác động. Bit bằng 1 nghĩa là có dòng chạy qua mạch ngõ vào, không có nghĩa là chân đó có +24 V. Đây là lý do cách đấu không làm thay đổi chương trình.

"Tôi thích đấu thường hở hết"

Thầy nói trong chương trình có lúc dùng tiếp điểm thường mở, có lúc thường đóng, nhưng thầy thích đấu nút thật kiểu thường hở hết. Nhấn nút thì làm thay đổi trạng thái tiếp điểm trong phần mềm. Đây là cách làm gọn cho việc học.

Đối chiếu Với nút dừng ở máy thật, lắp thường đóng sẽ an toàn hơn vì đứt dây là máy dừng, xem lại Tập 9.

Phần mềm TIA Portal

Cả chuỗi dùng TIA Portal của Siemens. Phần mềm khá nặng. Có thể dùng các bản 13, 14, 15, 16, 17 tùy nhu cầu, thầy đang dùng bản 15. Bổ sung Trước khi cài nên kiểm tra máy tính đủ cấu hình, và bản TIA đó có hỗ trợ đời CPU sẽ dùng không.

Điều cần nắm sau bài này

• Luôn lập bảng địa chỉ trước khi lập trình.
• Phân biệt sourcing, sinking, và tự suy ra cách nối.
• Bài tập: viết lại bảng địa chỉ và cách đấu cho bài này nhưng đổi sang sinking.

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Cách khóa học được dạy

Thầy nói trước: phần lớn chuỗi này diễn giải code trên bảng để hiểu cơ sở lý thuyết và ý nghĩa tập lệnh, gần cuối mới chuyển sang lập trình trên phần mềm. Mục tiêu là sau khóa học, người học tự lập trình cơ bản rồi tìm tài liệu học nâng cao. Vì vậy Sếp đừng lo khi chưa thấy màn hình TIA Portal.

Network là gì?

Khi lập trình trên phần mềm, chương trình chia thành nhiều Network. Nên hiểu đơn giản: mỗi Network là một "câu lệnh hoàn chỉnh". Thầy khuyên đừng dồn đoạn code dài vào một Network mà chia nhỏ thành các nhánh.

Viết theo dạng cái cây

Quy tắc của thầy: cây xuất phát từ gốc, ra nhánh lớn, rồi nhánh nhỏ, rồi tới lá. Lập trình cũng vậy, đi từ phần tín hiệu đi vào của mạch ra dần. Thầy thấy nhiều người viết ngược, từ lá gom lại thành nhánh, như vậy là sai quy tắc.

Bên trái mỗi Network có một thanh gọi là bus, giống như đường điện cung cấp. Tín hiệu đi vào từ đây luôn được coi là tín hiệu dương.

Vẽ Network đầu tiên

1. Từ thanh bus đi ra.
2. Vẽ một tiếp điểm thường mở, gắn địa chỉ I0.0.
3. Đi tiếp tới cuộn dây, gắn địa chỉ Q0.0.

Cuộn dây là điểm kết thúc

Thường tới cuộn dây thì kết thúc một Network. Thầy nói có người lập trình đi tiếp sau cuộn dây, có thể vẫn chạy được, nhưng theo thầy là không chính xác.

Điều đặc biệt: địa chỉ cuộn dây không được trùng

Nếu đặt Q0.0 ở Network này và lại đặt Q0.0 ở Network dưới, chương trình có thể sẽ không chạy đúng. Tại sao?

Bổ sung Vì vòng quét. PLC lặp đi lặp lại rất nhanh ba bước:

1. Đọc trạng thái tất cả ngõ vào.
2. Chạy chương trình từ Network đầu tới Network cuối.
3. Xuất kết quả ra ngõ ra.

Nếu Network 1 ghi Q0.0 bằng 1, Network 2 lại ghi Q0.0 bằng 0, thì giá trị cuối cùng là 0. Network viết sau luôn thắng, Network đầu coi như không có tác dụng. Đèn không sáng dù điều kiện đã đủ, và người mới rất khó tìm ra nguyên nhân. Cách đúng là gộp các điều kiện vào một Network, dùng nhánh song song như Tập 12.

Mạch hoạt động thế nào

Thầy giải thích: nhấn nút, tín hiệu đưa vào chân I0.0, tiếp điểm chuyển từ mở sang đóng. Dòng đổ từ thanh bus qua tới cuộn dây. Giống như cấp nguồn dương cho một cuộn relay, còn đầu kia mặc định nối âm. Cuộn có điện làm Q0.0 từ 0 lên 1. Chân ngõ ra xuất +24 V, nối tới relay trung gian 24 V, đầu còn lại về nguồn âm, relay tác động.

Nút nhấn nhả và công tắc bật

Đây là phần mở ra bài tiếp theo. Với mạch này, dùng nút nhấn nhả thì buông tay ra là tiếp điểm hở lại, Q0.0 về 0. Nhấn thì có, buông thì mất.

Muốn nhấn một lần mà cuộn dây có điện luôn, với dòng code này phải dùng công tắc dạng bật: bật qua thì nó giữ luôn, tiếp điểm đóng liên tục. Muốn tắt thì gạt lại.

Bổ sung Công tắc bật có nhược điểm: mất điện rồi có điện lại, công tắc vẫn đang bật nên máy tự chạy, không an toàn. Tập 13 sẽ giải quyết bằng phần mềm mà vẫn dùng nút nhấn.

Điều cần nắm sau bài này

• Biết chia chương trình thành các Network, mỗi Network kết thúc ở cuộn dây.
• Không dùng một địa chỉ cuộn dây hai lần.
• Hiểu vì sao nút nhả ra thì ngõ ra mất.
• Bài tập: có 2 nút cùng muốn bật một đèn. Viết thế nào cho đúng? (Một Network, hai tiếp điểm song song, một cuộn dây.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài

Dùng 3 nút nhấn điều khiển một ngõ ra. Nhấn nút 1 và nút 2 cùng lúc thì đèn sáng. Hoặc chỉ nhấn nút 3 thì đèn cũng sáng. Bài rất ngắn nhưng chứa hai phép logic nền tảng của mọi chương trình về sau.

Đấu dây

Thầy chỉ vẽ phần ngõ vào, ngõ ra giống bài trước. Ba nút vào các chân 0.0, 0.1, 0.2. Dùng chân chung M nối nguồn âm, nên đầu các nút lấy từ nguồn dương. Từ tập này, thầy nói có bài sẽ không vẽ lại phần cứng để tiết kiệm thời gian, nên Sếp nên tự vẽ để luyện tay.

Xây chương trình từng bước

Bước 1, điều kiện "nút 1 và nút 2": từ thanh bus vẽ tiếp điểm thường mở I0.0. Nhấn nút 1 thì tín hiệu qua được, tới tiếp theo gặp tiếp điểm I0.1 mắc nối tiếp. Chỉ khi cả hai cùng đóng thì tín hiệu mới tới cuộn Q0.0.

Bước 2, điều kiện "hoặc nút 3": rẽ nhánh xuống dưới từ thanh bus, vẽ tiếp điểm I0.2, rồi nối vào trước cuộn dây. Nhấn nút 3 thì tín hiệu đi đường dưới, không cần quan tâm hai nút kia.

Nối tiếp là AND, song song là OR

Hình dung theo dòng nước chảy qua các van. Nối tiếp là hai van trên một đường ống: phải mở cả hai thì nước mới chảy, đó là AND. Song song là hai đường ống: mở một trong hai là nước chảy, đó là OR. Thầy cũng viết lại theo kiểu ngôn ngữ lập trình: I0.0 == 1 && I0.1 == 1 thì Q0.0 bằng 1, hoặc I0.2 == 1 thì Q0.0 bằng 1.

Bảng chân trị

Bổ sung Cách chắc chắn nhất để kiểm tra một mạch là liệt kê hết các trường hợp. Có 3 ngõ vào thì có 2³ = 8 trường hợp:

Hiểu đúng chữ "cùng lúc"

Đối chiếu Mạch không đòi hai nút phải nhấn đúng cùng một thời điểm, mà là cùng đang được giữ. Nhấn nút 1, chờ 10 giây, nhấn tiếp nút 2 thì đèn vẫn sáng. Đừng dùng mạch này làm an toàn hai tay cho máy thật.

Câu hỏi dẫn sang bài sau

Thầy kết bài bằng một vấn đề thực tế: thông thường người ta khai thác tiếp điểm phụ của Q để giữ điện. Nhấn nút thì chạy, buông ra vẫn chạy, nhấn off thì dừng. Cũng từ đó có thể ngắt mạch để bảo vệ động cơ khi quá tải. Đó là tiếp điểm duy trì của Tập 13.

Điều cần nắm sau bài này

• Đọc đề, nhận ra chữ "và" là nối tiếp, chữ "hoặc" là song song.
• Dịch qua lại giữa sơ đồ, biểu thức và bảng chân trị.
• Bài tập: đèn sáng khi nhấn nút 1, và thêm nút 2 hoặc nút 3. Viết biểu thức và vẽ ladder. (I0.0 AND (I0.1 OR I0.2).)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Bài toán

Đây là mạch quan trọng nhất từ đầu khóa, xuất hiện trong gần như mọi máy. Dùng một nút ON để mở máy, một nút OFF để dừng. Nhấn ON thì động cơ chạy. Khi buông tay, động cơ vẫn phải chạy. Nhấn OFF thì dừng.

Đấu dây

Thầy chỉ vẽ phần ngõ vào, đấu kiểu sinking: M nối nguồn âm, các nút lấy từ nguồn dương. Nút ON vào I0.0, nút OFF vào I0.1. Cả hai đều là nút thường mở.

Bước 1: giống bài trước, và thấy vấn đề

Vẽ tiếp điểm thường mở I0.0 tới cuộn Q0.0. Nhấn nút thì cuộn có điện, buông tay thì hở mạch, cuộn mất điện. Chưa đạt yêu cầu. Thầy khuyên nên lập trình từng bước như vậy, thêm dần cho dễ.

Bước 2: tự giữ bằng tiếp điểm phụ

Thầy gọi đây là đặc điểm rất thú vị. Cuộn dây có điện thì các tiếp điểm phụ của nó đổi trạng thái. Vậy lợi dụng tiếp điểm phụ để duy trì mạch: gắn một tiếp điểm thường mở Q0.0 mắc song song với nút ON.

Diễn biến:

1. Nhấn ON: tín hiệu qua I0.0 tới cuộn. Q0.0 bằng 1.
2. Q0.0 bằng 1 làm tiếp điểm Q0.0 đóng ngay. Lúc này tín hiệu có 2 đường.
3. Buông tay: I0.0 hở, nhưng đường qua tiếp điểm Q0.0 vẫn đóng. Tín hiệu đi vòng qua đó tới cuộn.
4. Cuộn vẫn có điện, nên tiếp điểm vẫn đóng, nên cuộn vẫn có điện. Một vòng tự nuôi chính nó.

Bước 3: làm sao dừng được?

Giờ mạch tự giữ mãi, nên có câu hỏi mới. Thầy nói chỉ có một cách là làm gián đoạn đường tín hiệu cấp cho cuộn dây. Không tác động vào tiếp điểm Q0.0 được, vì nó do chính cuộn điều khiển từ bên trong. Vậy phải cắt ở đoạn trước cuộn: thêm một tiếp điểm thường đóng I0.1 mắc nối tiếp, sau chỗ hai nhánh nhập lại.

Bình thường, tiếp điểm thường đóng I0.1 đang liền nên không cản trở gì. Nhấn OFF, bit I0.1 lên 1, tiếp điểm mở ra, cuộn mất điện. Cuộn mất điện kéo theo tiếp điểm Q0.0 mở lại, vòng tự nuôi bị phá. Buông tay OFF thì mạch vẫn dừng, vì lúc đó cả hai nhánh đều hở.

Đọc mạch theo trạng thái

Dòng đáng chú ý: buông ON có cùng ngõ vào với đang dừng, nhưng kết quả khác nhau. Mạch này có trí nhớ, kết quả phụ thuộc cả trạng thái trước đó. Đó là khác biệt lớn nhất so với mạch ở Tập 12.

Những điều nên biết thêm

Bổ sung Ưu tiên dừng: nhấn cả hai nút thì dừng, vì OFF nằm nối tiếp sau cả hai nhánh. Nếu đặt OFF vào riêng nhánh ON thì khi đang giữ mạch, OFF sẽ không cắt được. Vị trí tiếp điểm quyết định hành vi.

Bổ sung Mất điện: khi có điện lại, Q0.0 về 0 nên máy không tự chạy, phải nhấn ON. Đây là ưu điểm so với công tắc bật ở Tập 11, với điều kiện Q và bit liên quan không được đặt nhớ.

Đối chiếu Lắp nút OFF: theo bài, nút OFF thường mở đi với tiếp điểm thường đóng, đúng về logic. Nhưng nếu đứt dây ở nút OFF, PLC không biết và nút mất tác dụng. Thực tế thường lắp OFF loại NC đi với tiếp điểm thường mở. Lúc đó đứt dây thì máy dừng ngay.

Bổ sung Thêm bảo vệ: đưa tiếp điểm phụ OLR về một ngõ vào rồi nối tiếp thêm vào mạch. Khi quá tải, Q0.0 về 0, và reset OLR xong máy không tự chạy lại. Đây là cách sửa tình huống nguy hiểm ở Tập 5.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ lại mạch từ trí nhớ và giải thích được từng tiếp điểm để làm gì.
• Hiểu vì sao buông tay máy vẫn chạy.
• Bài tập: thêm điều kiện "chỉ chạy khi cửa tủ đóng" với cảm biến ở I0.2. Đặt tiếp điểm ở đâu? (Nối tiếp với I0.1, sau chỗ hai nhánh nhập lại.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài

Điều khiển mở máy tuần tự hai động cơ 3 pha:

1. Nhấn ON1, động cơ 1 chạy.
2. Nhấn ON2, động cơ 2 chạy, nhưng chỉ khi động cơ 1 đã chạy. Muốn động cơ 2 chạy trước thì không nhấn được.
3. Hai động cơ đang chạy, nhấn OFF thì cả hai dừng.

Thực tế có rất nhiều máy cần thứ tự như vậy: một bộ phận phải sẵn sàng thì bộ phận sau mới được chạy.

Phân tích thiết bị trước

Đọc đề xong, thầy liệt kê: cần nút ON1, ON2, OFF là 3 ngõ vào. Hai động cơ là 2 ngõ ra. Vậy tối thiểu 5 địa chỉ phần cứng. Đề yêu cầu vẽ cả mạch điều khiển lẫn mạch động lực cấp cho động cơ 3 pha.

Đấu dây PLC

Thầy không vẽ nguồn PLC nữa, chỉ vẽ phần tín hiệu.

• Ngõ vào: ba ngõ chung chân M, M nối nguồn âm. Các chân còn lại lấy từ nguồn dương, qua 3 nút, vào 0.0, 0.1, 0.2.
• Ngõ ra: 3L nối dương, 3M nối âm nguồn 24 VDC. Q0.0 xuất ra relay R1, Q0.1 xuất ra relay R2. Khi xuất mức cao là +24 V, đầu còn lại của relay về nguồn âm.

Vì sao có relay? Contactor 3 pha không điều khiển trực tiếp bằng 24 V của PLC được, vì nó cần ít nhất 220 V hoặc 380 V tùy loại.

Bảng địa chỉ

Thầy nói khi lập trình trên phần mềm thường có mục để tạo tag, tức đặt tên cho địa chỉ. Dùng tên sẽ dễ quản lý thiết bị trong chương trình hơn là nhớ I0.1 là gì.

Tự suy ra chương trình

Đáp án tham khảo Tập 14 và 15 chưa đến phần lập trình. Theo đúng mẫu ở Tập 13, Sếp có thể tự làm trước rồi đối chiếu với chương trình của thầy ở Tập 16.

Network 1, động cơ 1: chính là mạch duy trì của Tập 13, chỉ đổi địa chỉ.

Network 2, động cơ 2: cũng là mạch duy trì, thêm một điều kiện "động cơ 1 đã chạy". Điều kiện này là tiếp điểm thường mở Q0.0 mắc nối tiếp, đúng tính chất tiếp điểm phụ ở Tập 9.

Kiểm tra theo đề:

• Nhấn ON2 trước: Q0.0 bằng 0, tiếp điểm Q0.0 hở, Q0.1 không lên. Đúng.
• Nhấn ON1 rồi ON2: Q0.0 lên 1, sau đó Q0.1 lên 1. Đúng.
• Nhấn OFF: tiếp điểm thường đóng I0.0 có trong cả 2 Network nên cả hai dừng. Đúng.

Thật ra Network 2 đã có Q0.0 nối tiếp, nên chỉ cần Q0.0 về 0 là Q0.1 cũng về 0. Tiếp điểm I0.0 ở Network 2 có thể bỏ. Giữ lại cho dễ đọc cũng được. Tập 16 đã xác nhận: thầy chỉ dùng một tiếp điểm OFF ở đầu mạch, và hai cách cho kết quả giống nhau.

Điều cần nắm sau bài này

• Biết bắt đầu từ việc liệt kê thiết bị, rồi lập bảng địa chỉ.
• Thấy rằng bài khó được ghép từ các mẫu đã biết: mạch duy trì cộng một tiếp điểm điều kiện.
• Bài tập: thêm động cơ 3 chỉ chạy khi động cơ 2 đã chạy. Viết biểu thức cho Q0.2.

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Nối tiếp từ Tập 14

Phần PLC đã xong ở Q0.0, Q0.1 và 2 relay R1, R2. Tập này vẽ phần còn lại: mạch cuộn contactor và mạch động lực. Thầy giả sử dùng contactor nuôi 220 VAC.

Mạch cuộn contactor

Lấy dây pha L của nguồn 220 VAC đi xuống rồi chia hai nhánh:

• Nhánh 1: L → tiếp điểm NO của R1 → cuộn K1 → N.
• Nhánh 2: L → tiếp điểm NO của R2 → cuộn K2 → N.

R1 có điện thì NO đóng, K1 có điện. Tương tự với R2 và K2. Đây là ranh giới giữa 24 V của PLC và 220 V của contactor.

Mạch động lực

Nguồn 3 pha L1, L2, L3 đi xuống qua:

1. Cầu chì F: mỗi pha một cái.
2. CB (CP): Circuit Breaker, ba cực.
3. Tách 2 nhánh: từ sau CB rẽ cả 3 pha sang nhánh của động cơ 2.
4. Tiếp điểm chính K1 hoặc K2: đóng khi cuộn có điện.
5. Overload Relay (OLR): thường gắn ngay sau contactor để bảo vệ nhiệt. Contactor và OLR gắn liền với nhau được gọi là khởi động từ (magnetic starter).
6. Động cơ.

Lưu ý cấu trúc: F và CB dùng chung. K và OLR thì mỗi động cơ một bộ. Nhờ vậy mỗi động cơ đóng cắt và được bảo vệ quá tải độc lập.

Động cơ 3 đầu dây và 6 đầu dây

Động cơ 1 đưa ra sẵn 3 đầu dây, nối thẳng vào 3 pha. Động cơ 2 thầy giả sử đưa ra 6 đầu dây: 3 đầu vào, 3 đầu ra của 3 cuộn dây, đánh số U1, V1, W1 và U2, V2, W2. Cấp 3 pha vào U1, V1, W1. Ba đầu còn lại đấu sao hoặc tam giác tùy yêu cầu. Thầy đấu sao cho đơn giản: chập U2, V2, W2 lại với nhau.

Đối chiếu Không phải tùy thích. Như Tập 5, phải đọc nhãn động cơ: với lưới 380 V, nhãn 220/380 V là đấu sao, nhãn 380/660 V là đấu tam giác.

Theo dấu toàn mạch

Bảo vệ

Thầy tổng kết: khi động cơ đang chạy mà ngắn mạch thì CB nhảy. Khi quá tải trong lúc chạy thì OLR tác động để bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng.

Ba điểm yếu cần thấy

Đối chiếu Thiếu nhánh OLR. Bảng chưa vẽ tiếp điểm 95-96 của OLR nối tiếp với cuộn K. Ở loại OLR thông dụng, không có nhánh này thì OLR không cắt được động cơ.

Bổ sung PLC không biết động cơ đã dừng. Khi OLR1 tác động, K1 nhả, động cơ 1 dừng, nhưng Q0.0 vẫn bằng 1. Điều kiện cho Q0.1 vẫn đúng, nên động cơ 2 tiếp tục chạy, trái với yêu cầu đề bài. Cách sửa: đưa tiếp điểm phụ của K1 hoặc OLR1 về một ngõ vào, rồi dùng ngõ vào đó làm điều kiện trong chương trình.

Bổ sung Tự chạy lại sau reset. Vì Q0.0 vẫn bằng 1, reset OLR xong động cơ chạy lại ngay. Đưa tín hiệu lỗi vào như trên cũng giải quyết luôn vấn đề này.

Tập này kết thúc khi thầy xóa bảng để chuyển sang lập trình. Chương trình của thầy nằm ở Tập 16.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ được toàn mạch 2 động cơ từ PLC tới động cơ.
• Phân biệt thiết bị dùng chung và thiết bị riêng cho từng động cơ.
• Hiểu "khởi động từ" là gì.
• Bài tập: có tín hiệu lỗi OLR1 ở I0.3 (bằng 1 khi lỗi). Sửa biểu thức của Q0.0 thế nào? (Nối tiếp thêm NOT I0.3.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài nhắc lại

Tập 14 và 15 đã xong phần đấu dây. Tập này viết chương trình cho đúng bài đó: nhấn ON1 thì động cơ 1 chạy, nhấn ON2 thì động cơ 2 chạy nhưng chỉ khi động cơ 1 đã chạy, nhấn OFF thì cả hai dừng.

Thầy nhắc lại một thói quen tốt: lập trình nên thêm dần từng bước. Nếu vẽ trên giấy thì dùng bút chì, để sửa và thêm cho dễ.

Bước 1: đặt OFF ở đâu?

Đề yêu cầu nhấn OFF thì cả hai động cơ dừng. Vì vậy OFF phải cắt được cả hai đường. Thầy đặt nó ngay đầu mạch, sát thanh bus: tiếp điểm thường đóng I0.0. Nút OFF là nút thường mở, nhấn vào thì bit I0.0 lên 1 làm tiếp điểm này mở ra.

Bước 2: động cơ 1

Sau OFF là tiếp điểm thường mở I0.1 của nút ON1, tới cuộn Q0.0. Nhấn thì có điện, buông thì mất. Như đã học ở Tập 13, thầy mắc thêm tiếp điểm thường mở Q0.0 song song với I0.1 để duy trì.

Đọc mạch theo cách của thầy: tín hiệu đi tới và chờ ở tiếp điểm I0.1. Nhấn I0.1, cuộn có điện. Cuộn có điện thì tiếp điểm thường mở của nó đóng lại. Lúc này có 2 đường, buông tay thì còn đường qua tiếp điểm Q0.0.

Bước 3: động cơ 2 lấy tín hiệu từ đâu?

Đây là phần đáng chú ý nhất. Thầy không kéo một đường mới từ thanh bus. Thầy rẽ nhánh từ điểm ngay sau cụm I0.1 và Q0.0, đi xuống nối tiếp I0.2 rồi tới cuộn Q0.1. Mắc thêm tiếp điểm Q0.1 song song với I0.2 để duy trì.

Vì sao như vậy lại đúng đề? Điểm rẽ nhánh chỉ có tín hiệu khi cụm phía trước đã thông, tức động cơ 1 đang chạy. Cùng một điều kiện được dùng lại cho cả nhánh dưới, nên không cần thêm tiếp điểm nào.

Kiểm tra theo từng tình huống

• Nhấn ON2 trước: I0.2 đóng, nhưng phía trước nó đang hở vì động cơ 1 chưa chạy. Cuộn Q0.1 không có điện.
• Nhấn ON1: Q0.0 lên 1 và tự giữ. Tín hiệu đi tới và chờ ở I0.2.
• Nhấn ON2: Q0.1 lên 1 và tự giữ. Hai động cơ cùng chạy.
• Nhấn OFF: đầu mạch bị cắt, cả hai cuộn mất điện, các tiếp điểm tự giữ mở theo. Buông OFF vẫn dừng.

Đối chiếu với đáp án tham khảo ở Tập 14

Đối chiếu Trước khi có tập này, tôi đã viết một đáp án theo mẫu Tập 13, dùng cùng bảng địa chỉ với thầy:

Hình vẽ khác nhau ở 2 điểm: thầy gộp vào một Network và rẽ nhánh, còn đáp án tách 2 Network và dùng tiếp điểm thường mở Q0.0 làm điều kiện. Nhưng kết quả giống nhau. Lý do: trong cùng vòng quét, điểm rẽ nhánh của thầy có giá trị đúng bằng Q0.0 vừa được ghi. Tôi đã cho máy thử đủ 32 trường hợp và không lệch trường hợp nào.

Cả hai đều dùng được. Với người mới, tôi nghĩ nên vẽ được cả hai và hiểu vì sao chúng giống nhau.

Điểm yếu vẫn còn

Bổ sung Như Tập 15, chương trình dùng bit Q0.0 chứ không dùng tín hiệu thật từ động cơ. OLR1 tác động làm K1 nhả, động cơ 1 dừng, nhưng Q0.0 vẫn bằng 1 nên động cơ 2 vẫn chạy. Muốn đúng đề cả khi có sự cố, phải đưa tín hiệu OLR1 hoặc K1 về một ngõ vào.

Điều cần nắm sau bài này

• Biết rẽ nhánh để dùng lại một điều kiện cho cuộn khác.
• Đọc được mạch bằng cách theo dõi tín hiệu đi tới đâu và chờ ở đâu.
• Hiểu hai chương trình khác hình có thể cho cùng một kết quả.
• Bài tập: thêm động cơ 3 (nút ON3 ở I0.3, Q0.2) theo cách rẽ nhánh của thầy. Điểm rẽ nhánh nằm ở đâu? (Ngay sau cụm I0.2 và Q0.1.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Vì sao phải quan tâm khi đảo chiều?

Bài toán: một động cơ 3 pha cần quay được cả hai chiều. Thầy nhấn mạnh 2 nguy cơ nếu không giới hạn chiều quay:

1. Ngắn mạch: hai contactor cùng đóng thì 2 pha bị nối tắt với nhau, có thể gây cháy nổ.
2. Hỏng trục: động cơ đang quay có quán tính lớn. Bắt nó đổi chiều ngay có thể làm xoắn trục. Thầy nói đây là việc phải đặc biệt tránh.

Vì vậy yêu cầu của bài là: đang quay chiều này thì nhấn nút chiều kia không có tác dụng. Muốn đổi chiều phải nhấn OFF trước.

Các cách đảo chiều

Thầy nêu: cách phổ biến nhất là biến tần, giúp động cơ chạy êm hơn. Cách rẻ nhất là dùng nút nhấn điều khiển contactor đảo chiều. Bài này dùng cách đơn giản nhất với 2 contactor.

Đấu dây PLC

Cần 3 ngõ vào (OFF, chạy thuận, chạy nghịch) và 2 ngõ ra cho một động cơ.

• Ngõ vào: lần này thầy nối chân M với nguồn dương 24 V, và lấy tín hiệu từ nguồn âm qua 3 nút. Đây là kiểu sourcing ở Tập 4. Thầy nói có thể nối M vào cực nào cũng được, miễn tín hiệu lấy từ cực ngược lại.
• Ngõ ra: 3L lấy nguồn dương, 3M lấy nguồn âm. Q0.0 ra relay R1, Q0.1 ra relay R2, hai đầu còn lại của relay nối chung về nguồn âm.

Mạch cuộn contactor

Bài này thầy giả sử contactor dùng cuộn 380 VAC, nên lấy nguồn giữa 2 pha. Từ L1 đi xuống và chia 2 nhánh:

• L1 → tiếp điểm thường mở R1 → cuộn KT → L2. KT là contactor chạy thuận.
• L1 → tiếp điểm thường mở R2 → cuộn KN → L2. KN là contactor chạy nghịch.

Đối chiếu Ở Tập 15 thầy dùng cuộn 220 VAC. Điều này cho thấy cuộn contactor có nhiều cấp điện áp, phải đọc nhãn. Lưu ý thêm: tiếp điểm R1, R2 phải chịu được điện áp này. Nhiều relay trung gian có định mức thấp hơn 380 VAC, nên phải đọc nhãn relay trước khi đấu.

Mạch động lực

Từ 3 pha L1, L2, L3 đi xuống qua cầu chì F và CB. Sau CB, cả 3 pha được tách sang 2 nhánh:

Nhánh KT: 3 tiếp điểm chính của KT, qua OLR, đi thẳng vào động cơ. L1 vào cực 1, L2 vào cực 2, L3 vào cực 3.

Nhánh KN: 3 tiếp điểm chính của KN, cũng có ký hiệu OLR, nhưng đổi dây ở phía dưới:

Thầy tóm gọn: muốn đảo chiều động cơ 3 pha, chỉ cần đổi chỗ 2 trong 3 pha.

Vì sao đổi 2 pha thì quay ngược?

Bổ sung Động cơ quay theo từ trường quay do thứ tự 3 pha tạo ra. Đổi 2 pha làm thứ tự này đảo ngược, nên từ trường quay chiều kia. Có một cái bẫy: nếu đổi cả 3 pha theo kiểu xoay vòng (L2, L3, L1), thứ tự vẫn như cũ nên động cơ vẫn quay chiều cũ. Trong 6 cách nối có 3 cách quay thuận và 3 cách quay ngược. Mô phỏng thứ hai cho thử đủ cả 6.

Vì sao đóng cả hai là ngắn mạch?

Nhìn bảng trên: cực 2 của động cơ được nối với L2 qua KT, và với L3 qua KN. Hai contactor cùng đóng là L2 và L3 chập vào nhau ngay tại cực 2. CB sẽ nhảy, nhưng tiếp điểm contactor có thể đã bị hỏng. Tập sau sẽ xử lý nguy cơ này.

Những điều bảng chưa vẽ

Đối chiếu Bảng chưa vẽ nhánh tiếp điểm 95-96 của OLR trong mạch cuộn, giống Tập 5 và 15. Mạch điều khiển ở Tập 17 cũng chưa có khóa chéo phần cứng, thầy sẽ nói ở Tập 18.

Bổ sung Thầy vẽ ký hiệu OLR ở cả hai nhánh. Nhiều sơ đồ đảo chiều dùng một OLR chung đặt sau chỗ KT và KN nhập lại. Nên làm theo sơ đồ của hãng khi lắp thật.

Điều cần nắm sau bài này

• Giải thích được vì sao đảo chiều phải qua nhấn OFF.
• Vẽ lại mạch động lực với 2 contactor, chỉ rõ 2 pha nào đổi chỗ.
• Hiểu vì sao KT và KN đóng cùng lúc là ngắn mạch 2 pha.
• Bài tập: nếu đổi L1 với L2 thay vì L2 với L3 thì động cơ có đảo chiều không? (Có. Đổi cặp nào cũng được.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Bước 1: hai mạch tự giữ

Thầy viết chương trình cho mạch đã đấu ở Tập 17. Đầu mạch là tiếp điểm thường đóng I0.0 làm nút OFF. Sau đó tách thành 2 nhánh, mỗi nhánh là một mạch tự giữ đã học ở Tập 13:

• Nhánh trên: I0.1 song song với Q0.0, tới cuộn Q0.0, điều khiển KT.
• Nhánh dưới: I0.2 song song với Q0.1, tới cuộn Q0.1, điều khiển KN.

Mạch chạy được từng chiều, và OFF dừng được cả hai. Nhưng thầy nói "chưa xong".

Bước 2: thấy vấn đề

Đang chạy thuận mà nhấn nút chạy nghịch, cuộn Q0.1 cũng có điện. Hai contactor cùng đóng, pha này nối qua pha kia: ngắn mạch. Tình huống này không được phép xảy ra.

Bước 3: khóa chéo trong phần mềm

Thầy gọi đây là khống chế, hay khóa chéo. Yêu cầu: chiều này đang chạy thì nút chiều kia không có tác dụng. Cách làm rất đơn giản, gắn tiếp điểm thường đóng của cuộn này vào trước cuộn kia:

Khi Q0.0 có điện, xảy ra đồng thời 2 việc: tiếp điểm thường mở Q0.0 đóng lại để duy trì nhánh trên, và tiếp điểm thường đóng Q0.0 mở ra để cắt nhánh dưới. Lúc này nhấn I0.2 tín hiệu không qua được.

Muốn đổi chiều, chỉ còn một cách: nhấn OFF để Q0.0 mất điện, tiếp điểm thường đóng trở về ban đầu. Lúc đó nhấn I0.2 mới có tác dụng.

Lưu ý cách đặt: tiếp điểm thường đóng của chiều kia đặt sau cụm tự giữ và ngay trước cuộn dây, nên nó cắt được cả đường qua nút lẫn đường tự giữ.

Thường đóng của chính nó và của cuộn kia

Bổ sung Dùng tiếp điểm thường đóng của chính cuộn đó thay cho tự giữ thì sai: Q bằng 0 làm tiếp điểm liền, Q lên 1; Q bằng 1 làm tiếp điểm hở, Q về 0. Mạch tự bật tắt liên tục theo vòng quét. Còn thường đóng của cuộn kia thì đọc một trạng thái khác, nên không tự dao động mà thành khóa chéo.

Nhấn cùng lúc hai nút thì sao?

Bổ sung Đang dừng mà nhấn đồng thời cả hai nút, Network chạy từ trên xuống nên nhánh trên được tính trước: Q0.0 lên 1. Khi tính nhánh dưới, tiếp điểm thường đóng Q0.0 đã mở nên Q0.1 vẫn bằng 0. Tôi đã cho máy duyệt đủ trường hợp: không có trường hợp nào Q0.0 và Q0.1 cùng lên 1.

Khóa chéo ở phần cứng

Thầy nói ngoài phần mềm còn khóa ở phần cứng, tức ngay trên 2 contactor, để khó xảy ra sự cố hơn: dùng tiếp điểm thường đóng của contactor này khóa chéo vào cuộn của contactor kia. Ngoài ra còn có nút nhấn liên hợp: nhấn ON một chiều thì nút đồng thời mở mạch chiều kia. Thầy hẹn sẽ giới thiệu ở nội dung sau.

Bổ sung Vì sao đã khóa trong phần mềm mà vẫn cần phần cứng? Vì chương trình chỉ biết bit Q, không biết tiếp điểm thật. Ví dụ KT bị hàn dính do đóng cắt nhiều: Q0.0 đã về 0 nhưng KT vẫn đóng. Chương trình thấy Q0.0 bằng 0 nên cho Q0.1 lên 1, KN đóng, ngắn mạch. Với khóa phần cứng, KT đang dính thì tiếp điểm thường đóng của nó vẫn mở, cuộn KN không có điện. Mô phỏng cho thử đúng tình huống này. Giả định ở đây là tiếp điểm phụ đi theo tiếp điểm chính, nên chọn loại phù hợp.

Chưa giải quyết: đảo chiều khi còn quay

Bổ sung Tập 17 nói đổi chiều ngay có thể xoắn trục. Nhưng chương trình này chỉ bắt nhấn OFF, không bắt chờ. Nhấn OFF xong nhấn ngay chiều kia, động cơ còn đang quay theo đà vẫn nhận lệnh quay ngược. Muốn chặn cần thêm thời gian chờ sau OFF, thường làm bằng lệnh Timer.

Điều cần nắm sau bài này

• Viết lại được chương trình đảo chiều từ trí nhớ.
• Biết tiếp điểm thường đóng của cuộn này đặt ở đâu trong nhánh của cuộn kia.
• Phân biệt 3 lớp khóa: phần mềm, phần cứng, nút liên hợp.
• Bài tập: thêm đèn báo "đang chạy" ở Q0.2, sáng khi động cơ quay bất kỳ chiều nào. (Network mới: Q0.2 = Q0.0 OR Q0.1.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Vì sao cần lệnh mới?

Các bài trước dùng cuộn dây thường: tiếp điểm I0.0 tới cuộn Q0.0. Nhấn thì có điện, buông nút thì mất điện, nên phải mắc thêm tiếp điểm duy trì. Lệnh Set và Reset làm cùng việc đó theo cách khác, không cần tiếp điểm duy trì.

Lệnh Set

Về hình vẽ, cuộn dây có thêm chữ Set ở trong. Địa chỉ của nó có thể là ngõ ra Q hoặc vùng nhớ M. Thầy giải thích bằng biểu đồ thời gian:

1. Chưa nhấn I0.0: Q0.0 bằng 0.
2. Nhấn I0.0: Q0.0 lên 1 ngay.
3. Buông I0.0: Q0.0 vẫn giữ 1. Khác với cuộn thường.

Thầy nhấn mạnh: khi đã Set, không thể đưa cuộn về 0 bằng cách ngắt đường tín hiệu phía trước. Thầy vẽ thử một chỗ ngắt trên đường đó và nói nó không có tác dụng gì, khác với các bài trước. Lý do là khi không được kích, lệnh Set không ghi gì vào bit cả.

Lệnh Reset

Muốn đưa về 0 chỉ có một cách: dùng lệnh Reset cho đúng địa chỉ đó. Thầy thêm tiếp điểm I0.1 tới cuộn Reset Q0.0. Nhấn I0.1, Q0.0 về 0 ngay, và giữ nút bao lâu cũng vậy.

Ba lệnh đặt cạnh nhau

Toàn bộ sự khác biệt nằm ở cột cuối. Cuộn thường luôn ghi. Set và Reset chỉ ghi khi được kích.

Thầy nói "một lần duy nhất", manual nói gì?

Đối chiếu Thầy nói Reset lấy tín hiệu một lần duy nhất khi tác động. Trên biểu đồ của thầy thì đúng như vậy, nhưng cơ chế thật khác một chút. S7-1200 System Manual (bản 04/2012, bảng 7-8) ghi: khi S được kích thì OUT bằng 1, khi S không được kích thì OUT không đổi. Reset tương tự. Lệnh làm việc theo mức tín hiệu, còn giữ nút là còn ghi trong mọi vòng quét. Chỉ khác biệt khi có lệnh khác cùng ghi vào bit đó.

Set và Reset cùng được kích

Bổ sung PLC chạy chương trình từ trên xuống, nên lệnh nằm sau ghi đè lệnh nằm trước. Reset viết sau thì kết quả bằng 0, Set viết sau thì bằng 1. Mô phỏng đầu tiên cho đổi thứ tự để xem. Bit này chỉ ghi ra chân thật ở đầu vòng quét sau, nên ngõ ra không bị chớp giữa chừng (manual, mục 4.1, thứ tự một vòng quét: ghi Q ra ngõ ra, đọc ngõ vào, chạy chương trình).

Đối chiếu Muốn ghi rõ ưu tiên, S7-1200 có sẵn 2 khối (bảng 7-12): RS ưu tiên Set, SR ưu tiên Reset. Tên khối dễ nhầm, chữ đứng sau là chữ được ưu tiên.

Có trùng cuộn dây không?

Bổ sung Tập 11 dạy một địa chỉ chỉ nên có một cuộn. Set và Reset cùng địa chỉ không phạm quy tắc đó, vì chúng chỉ ghi khi được kích. Điều nên tránh là dùng lẫn cuộn thường với Set, Reset trên cùng địa chỉ, vì cuộn thường sẽ ghi đè mỗi vòng quét.

Điều khác biệt dễ gây lỗi

Bổ sung Với mạch tự giữ, mọi điều kiện nối tiếp đều có tác dụng cả lúc đang chạy: mất điều kiện là cuộn về 0. Với Set, điều kiện trong Network Set chỉ có tác dụng lúc khởi động. Ví dụ cửa tủ đang đóng mới cho chạy. Chạy rồi mà cửa mở, mạch tự giữ dừng ngay, còn Set vẫn giữ 1. Muốn dừng phải đưa điều kiện đó vào Network Reset. Mô phỏng thứ hai cho thử đúng việc này.

Cột "Hợp với" là nhận định của tôi, không phải quy tắc của thầy hay Siemens.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ lại được biểu đồ thời gian của thầy.
• Nói được sự khác nhau của cuộn thường và Set khi không được kích.
• Biết lệnh viết sau thắng khi cả hai cùng được kích.
• Bài tập: có nút dừng I0.1 và cảm biến lỗi I0.2 (bằng 1 khi lỗi). Viết điều kiện cho Network Reset. (I0.1 OR I0.2.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài

Điều khiển 3 động cơ bằng 6 nút, dùng lệnh vừa học.

Mở máy tuần tự: ON1 cho động cơ 1 chạy. ON2 cho động cơ 2 chạy, chỉ khi động cơ 1 đã chạy. ON3 cho động cơ 3 chạy, chỉ khi động cơ 2 đã chạy.

Tắt ngược lại: OFF1 tắt động cơ 3. OFF2 tắt động cơ 2, chỉ khi động cơ 3 đã dừng. OFF3 tắt động cơ 1, chỉ khi động cơ 2 đã dừng.

Thầy nói đề thi hay có kiểu này: đề không khó, chỉ đảo một chút để thử tư duy, như nút OFF1 lại tắt động cơ 3. Lập trình phải bình tĩnh giải từng phần rồi thêm tiếp điểm dần.

Bảng địa chỉ

Thầy nhắc: trên máy tính, bảng này gọi là bảng tag.

Phần mở máy: 3 Network Set

Network 1: I0.0 tới Set Q0.0. Nhấn xong buông ra, Q0.0 vẫn giữ nên không cần tiếp điểm duy trì.

Network 2: tiếp điểm thường mở Q0.0 nối tiếp với I0.1, tới Set Q0.1. Q0.0 chưa có điện thì I0.1 nhấn không có tác dụng.

Network 3: tiếp điểm thường mở Q0.1 nối tiếp với I0.2, tới Set Q0.2.

Thầy kiểm tra: mới vào đã nhấn ON3 thì không được, Q0.1 đang hở. Nhấn ON2 cũng không được. Bắt buộc nhấn ON1 trước.

Chỗ viết nhầm và điều nó cho thấy

Network 3 ban đầu thầy viết nhầm I0.3. Video có chú thích đính chính, và lúc livestream có khán giả báo lỗi nên thầy sửa thành I0.2.

Bổ sung Lỗi này rất đáng học. Nếu giữ I0.3, nhấn nút thì Network 3 Set Q0.2, ngay sau đó Network 4 cũng thấy I0.3 nên Reset Q0.2 trong cùng vòng quét. Lệnh viết sau thắng, Q0.2 luôn bằng 0. Động cơ 3 không bao giờ chạy, mà chương trình không báo lỗi gì. Máy duyệt mọi tổ hợp cũng cho kết quả tương tự: trạng thái 111 không xảy ra được. Mô phỏng cho bật lại lỗi này để thử.

Phần tắt máy: 3 Network Reset

Network 4: I0.3 tới Reset Q0.2. Động cơ 3 tắt lúc nào cũng được, không cần điều kiện.

Network 5: I0.4 nối tiếp tiếp điểm thường đóng Q0.2, tới Reset Q0.1. Động cơ 3 đang chạy thì tiếp điểm này mở, nhấn I0.4 không có tác dụng.

Network 6: I0.5 nối tiếp 2 tiếp điểm thường đóng Q0.2 và Q0.1, tới Reset Q0.0.

Thầy nói "buộc lòng" phải tắt theo thứ tự: ba động cơ đang chạy mà nhấn tắt động cơ 1 thì mạch hở, tắt động cơ 2 cũng hở. Phải nhấn tắt động cơ 3 trước, tiếp điểm đóng lại rồi mới tắt được 2, rồi mới tới 1.

Mẫu chung

Có chỉ 4 trạng thái

Bổ sung Tôi cho máy thử đủ 64 tổ hợp 6 nút từ mọi trạng thái đạt được. Bộ ba Q0.0, Q0.1, Q0.2 chỉ có thể là 000, 100, 110, 111. Trạng thái như 101 không bao giờ xảy ra, nên Q0.2 bằng 1 luôn kéo theo Q0.1 bằng 1.

Từ đó suy ra: tiếp điểm thường đóng Q0.2 ở Network 6 thật ra có thể bỏ, kết quả không đổi. Giữ lại như thầy cũng tốt vì đọc thẳng được đúng đề, không phải suy luận.

Thứ tự Network giúp gì?

Bổ sung Nhấn đồng thời 3 nút OFF: Network 4 Reset Q0.2, Network 5 đọc ngay Q0.2 bằng 0 nên Reset Q0.1, Network 6 Reset Q0.0. Cả ba tắt trong một vòng quét. Tương tự với 3 nút ON. Nếu muốn các động cơ thực sự cách nhau vài giây để giảm dòng khởi động, cần có Timer.

Những gì máy thật còn thiếu

Bổ sung Dừng khẩn: bài này không có nút nào dừng được động cơ 1 khi động cơ 2 còn chạy. Máy thật phải có mạch dừng khẩn không phụ thuộc thứ tự này.

Bổ sung Quá tải: OLR3 tác động thì động cơ 3 dừng nhưng Q0.2 vẫn bằng 1. OFF2, OFF3 bị chặn theo, người vận hành phải biết nhấn OFF1 trước. Reset OLR lúc Q0.2 còn bằng 1 thì động cơ 3 tự chạy lại. Cách sửa: đưa tín hiệu OLR về một ngõ vào, nối song song với I0.3 trong Network 4.

Điều cần nắm sau bài này

• Viết lại được 6 Network từ bảng địa chỉ.
• Nhớ mẫu: mở dùng thường mở của cái trước, tắt dùng thường đóng của cái sau.
• Biết thử chương trình bằng các tình huống nhấn sai thứ tự.
• Bài tập: thêm nút dừng tất cả ở I0.6, nhấn là cả 3 động cơ dừng ngay, không theo thứ tự. Sửa thế nào? (Nối song song I0.6 với điều kiện của cả 3 Network Reset, hoặc thêm 1 Network riêng Reset cả 3.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Lệnh này giải quyết việc gì?

Ở Tập 19, mỗi lệnh Set hay Reset chỉ tác động lên một bit. Muốn bật 5 ngõ ra phải viết 5 cuộn dây. SET_BF và RESET_BF gom lại thành một lệnh. Chữ BF nghĩa là Bit Field, một dãy bit.

Cú pháp

Thầy viết trên bảng: tiếp điểm I0.0 đi tới cuộn có chữ SET_BF. Lệnh có 2 thành phần:

• Địa chỉ bắt đầu, viết ở trên cuộn.
• Số n, là số nguyên, viết ở dưới cuộn. Đây là số bit bị tác động, tính cả bit đầu.

Ví dụ của thầy

Đặt địa chỉ đầu Q0.1 và n bằng 3. Nhấn I0.0 thì 3 cuộn lên 1 ngay: Q0.1, Q0.2, Q0.3. Nói cách khác, lệnh đi từ địa chỉ đầu và đếm đủ n bit liên tiếp.

Tiếp theo, I0.1 tới RESET_BF với địa chỉ đầu Q0.2 và n bằng 2. Nhấn I0.1 thì Q0.2, Q0.3 về 0.

Q0.1 vẫn bằng 1 vì nằm ngoài vùng của RESET_BF. Đây là chỗ đáng thử trong mô phỏng: vùng Set và vùng Reset không nhất thiết trùng nhau.

Thầy nói về ứng dụng

Nhiều người dùng lệnh này khi muốn nhấn nút khởi động một loạt động cơ: chỉ cần địa chỉ đầu và số lượng, không phải viết từng cuộn nên đỡ thời gian. Thầy ví dụ Q0.0 với n bằng 14.

Đối chiếu với manual

Đối chiếu S7-1200 System Manual (bản 04/2012, bảng 7-10) ghi: SET_BF được kích thì gán 1 cho n bit bắt đầu từ OUT, không được kích thì OUT không đổi. RESET_BF tương tự với giá trị 0. Giống Set và Reset ở Tập 19: làm theo mức tín hiệu, chỉ ghi khi được kích, không ghi thì giữ nguyên.

Manual ghi thêm 2 điểm thầy chưa nói: n là hằng số kiểu UInt, nên không đổi được bằng biến khi chương trình đang chạy. Trong LAD, lệnh phải nằm ngoài cùng bên phải của nhánh.

Ví dụ 14 ngõ ra

Đối chiếu CPU 1214C có 10 ngõ ra, từ Q0.0 tới Q1.1. Ví dụ n bằng 14 từ Q0.0 đi tới Q1.5:

4 bit sau dấu gạch được ghi vào bộ nhớ nhưng CPU không có chân ra tương ứng. Có lẽ thầy lấy số 14 cho dễ hình dung. Khi làm thật phải xem CPU có bao nhiêu chân, hay đã gắn thêm mô-đun.

Vắt qua byte

Bổ sung Theo cách đánh địa chỉ ở Tập 3, sau Q0.7 là Q1.0. Vì vậy Q0.6 với n bằng 4 là Q0.6, Q0.7, Q1.0, Q1.1. Tôi suy ra từ cách đánh địa chỉ, chưa thử trên PLC thật.

Điều cần cân nhắc khi dùng

Bổ sung Lệnh gọn nhưng có 3 điểm cần để ý:

• Dòng khởi động: bật nhiều động cơ đúng cùng một vòng quét thì dòng khởi động cộng lại. Đây là lý do nhiều dây chuyền phải mở cách nhau.
• Địa chỉ phải liền nhau: muốn dùng lệnh này cần sắp xếp ngõ ra ngay từ bảng địa chỉ. Chèn một thiết bị khác vào giữa là nó bị bật theo.
• Dễ ghi nhầm: sai n là bật nhầm thiết bị mà chương trình không báo gì. Với ngõ ra điều khiển máy, nên ghi chú rõ dãy này gồm thiết bị nào.

Nút dừng tất cả

Bổ sung Bài tập cuối Tập 20 yêu cầu thêm nút dừng cả 3 động cơ. Với lệnh này chỉ cần một Network:

Vẫn phải nhớ: đây là dừng bằng chương trình, không thay thế mạch dừng khẩn phần cứng.

Điều cần nắm sau bài này

• Biết 2 thành phần của lệnh: địa chỉ đầu và n.
• Tính được dãy bit bị tác động, kể cả khi vắt qua byte.
• Bài tập: có các bit Q0.0 tới Q0.7 đều bằng 1. Chạy RESET_BF Q0.3, n = 3. Những bit nào còn bằng 1? (Q0.0, Q0.1, Q0.2, Q0.6, Q0.7.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Mức tín hiệu và cạnh tín hiệu

Đến giờ, các tiếp điểm đều làm việc theo mức: bit bằng 1 thì đóng, còn bằng 1 thì còn đóng. Tập này học cách làm việc theo cạnh, tức thời điểm tín hiệu thay đổi.

Thầy vẽ biểu đồ: I0.0 đang ở mức 0. Nhấn nút thì lên mức 1. Giữ bao lâu thì mức 1 kéo dài bấy lâu. Buông thì về 0. Trên biểu đồ này có 2 thời điểm đặc biệt:

• Cạnh lên: lúc tín hiệu chuyển từ 0 lên 1.
• Cạnh xuống: lúc tín hiệu chuyển từ 1 về 0.

Thầy nhấn mạnh 2 lệnh này được dùng cực kỳ nhiều trong các bài tiếp theo.

Khối P_TRIG

Thầy vẽ tiếp điểm I0.0 đi vào khối P_TRIG có IN và OUT. Sau OUT rẽ 2 nhánh: cuộn thường Q0.0 và cuộn Set Q0.1. Hai cuộn đặt cạnh nhau để so sánh.

1. Chưa nhấn: Q0.0 và Q0.1 bằng 0.
2. Vừa nhấn: có xung nên cả Q0.0 và Q0.1 lên 1 ngay.
3. Vẫn giữ nút: xung đã hết. Q0.0 về 0. Q0.1 dùng Set nên vẫn giữ.
4. Buông nút: không đổi. Q0.1 vẫn bằng 1.

Thầy tóm lại: nhấn vào một cái thì lấy tín hiệu ngay, lấy rất nhanh rồi không lấy nữa.

Tiếp điểm P

Cách viết thứ hai là tiếp điểm thường mở có chữ P ở giữa:

• Phía trên: địa chỉ cần bắt cạnh, có thể là I hoặc M.
• Phía dưới: một bit nhớ, thường là bit M, ví dụ M0.0.

Thầy viết lại ví dụ với I0.0 và M0.0, kết quả không khác gì khối P_TRIG.

Lệnh P làm việc thế nào bên trong?

Đối chiếu Thầy nói cú pháp bắt phải lưu vào bit, dùng hay không tùy mình. Nhưng theo manual (mục 7.1.3), bit này là cốt lõi của lệnh: lệnh so sánh trạng thái hiện tại với trạng thái lưu trong bit. Tôi viết ra công thức để dễ hiểu:

Xung dài bao lâu?

Đối chiếu Thầy nói "vài micro giây", và cũng nói "trong một vòng quét". Cách nói thứ hai chính xác hơn. Manual ghi: có cạnh thì ghi TRUE, không thì ghi FALSE, và lệnh chạy lại mỗi vòng quét. Vì vậy xung dài đúng một vòng quét. Vòng quét dài bao nhiêu tùy độ lớn chương trình, không cố định.

Bổ sung Hệ quả thực tế: xung này quá ngắn để đóng relay hay contactor. Q0.0 trong ví dụ chỉ để minh họa. Thực tế dùng xung để Set một bit, cộng đếm hoặc chuyển bước.

Mỗi lệnh một bit nhớ riêng

Đối chiếu Manual yêu cầu: dùng một bit riêng cho mỗi lệnh cạnh, và không dùng bit đó ở nơi khác. Chỉ dùng M, DB toàn cục hoặc Static trong instance DB. Dùng chung sẽ sai rất khó tìm. Ví dụ 2 lệnh P cùng dùng M0.0:

• Giữ I0.0: lệnh thứ hai ghi đè M0.0 về 0, nên vòng sau lệnh thứ nhất lại thấy có cạnh. Giữ nút là có xung ở mọi vòng quét.
• Giữ cả hai: lệnh thứ hai luôn thấy M0.0 bằng 1, nên không có xung nào.

Tôi đã chạy thử: giữ I0.0 trong 6 vòng quét thì dùng bit riêng có 1 xung, dùng chung có 6 xung.

Vì sao cần cạnh?

Bổ sung Ví dụ rõ nhất là đếm sản phẩm. Vật đi qua cảm biến mất nhiều vòng quét. Cộng theo mức thì một vật đếm thành rất nhiều, cộng theo cạnh thì đúng một lần. Mô phỏng đầu tiên có bảng so sánh việc này.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ được biểu đồ I0.0, Q0.0, Q0.1 của thầy.
• Biết vì sao Q0.0 thường gần như không thấy lên, còn Q0.1 Set thì giữ.
• Biết bit nhớ làm gì và không được dùng chung.
• Bài tập: dùng một nút I0.0 và tiếp điểm P để Set Q0.0. Muốn nhấn nút lần nữa thì Reset, cần thêm gì? (Một bit nhớ trạng thái và điều kiện theo Q0.0. Thử tự viết rồi chạy trên phần mềm.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Nối tiếp từ Tập 22

Tập này dùng đúng ví dụ trước, chỉ đổi lệnh: tiếp điểm I0.0 vào khối N_TRIG, sau OUT rẽ 2 nhánh tới cuộn thường Q0.0 và cuộn Set Q0.1. Thầy vẽ lại biểu đồ với 3 đường I0.0, Q0.0, Q0.1 để so sánh.

Đọc biểu đồ

1. Chưa nhấn: mọi thứ bằng 0.
2. Nhấn nút, tín hiệu lên 1: Q0.0, Q0.1 không phản ứng gì. Thầy giải thích vì đây không phải lệnh cạnh lên.
3. Vẫn giữ nút: Q0.0, Q0.1 vẫn bằng 0.
4. Buông nút, tín hiệu về 0: đúng lúc này Q0.0 chớp một lần, rồi tắt.
5. Sau đó: Q0.0 bằng 0. Q0.1 dùng Set nên giữ mức 1 từ đó trở đi.

Tiếp điểm N

Giống Tập 22, có thể viết bằng tiếp điểm chữ N: bên trái là đầu vào, bên phải là đầu ra, phía trên là địa chỉ cần bắt cạnh, phía dưới là bit nhớ. Thầy nói các lệnh P, N cho cạnh lên và cạnh xuống đều làm việc như vậy, không khác gì.

Lệnh N làm việc thế nào?

Đối chiếu Manual (mục 7.1.3) ghi cơ chế giống lệnh P: so sánh trạng thái hiện tại với bit nhớ, chỉ khác hướng. Tôi viết lại thành công thức:

P và N đặt cạnh nhau

Với nút nhấn, cạnh xuống thoạt nhìn kỳ lạ: bấm vào chưa có gì, buông ra máy mới chạy. Nhưng với cảm biến thì rất tự nhiên, vì nhiều việc chỉ được làm sau khi vật đã qua hết. Tập 24 là ví dụ.

Cảm biến đảo ngược thì sao?

Bổ sung "Cạnh lên" nói về tín hiệu, không nói về sự kiện ngoài đời. Có loại cảm biến bình thường xuất tín hiệu 1, thấy vật thì về 0. Với loại này:

• Vật vừa tới là tín hiệu từ 1 về 0, tức cạnh xuống.
• Vật đi qua hết là tín hiệu từ 0 lên 1, tức cạnh lên.

Vì vậy trước khi chọn P hay N phải biết cảm biến xuất tín hiệu thế nào. Mô phỏng cho đổi loại để thấy P và N đổi vai.

Vòng quét đầu tiên

Đối chiếu Manual lưu ý: lệnh cạnh so sánh cả ở lần chạy đầu tiên, nên phải tính tới trạng thái ban đầu của ngõ vào và bit nhớ. Ví dụ nếu cảm biến đang bằng 1 lúc PLC chạy mà bit nhớ bằng 0, lệnh P có thể báo có cạnh dù vật đã ở đó từ trước. Với máy thật, tình huống này phải được nghĩ tới.

Điều cần nắm sau bài này

• Vẽ được biểu đồ cạnh xuống và so với cạnh lên.
• Chọn được P hay N theo việc cần làm và loại cảm biến.
• Bài tập: đèn báo cần sáng từ lúc buông nút I0.0, tắt khi nhấn I0.1. Viết 2 Network. (N I0.0 tới Set Q0.0; I0.1 tới Reset Q0.0.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Đề bài

Thầy vẽ sơ đồ nhìn từ trên xuống: ngoài cửa có một cảm biến, trong nhà có một cảm biến.

1. Xe chạy tới, cảm biến ngoài phát hiện, cửa tự mở.
2. Cửa mở hết hành trình thì dừng, xe chạy vào.
3. Xe nằm giữa nhà, cảm biến trong phát hiện nhưng cửa chưa được đóng.
4. Chỉ khi xe đi qua khỏi cảm biến trong, cửa mới tự đóng và dừng ở cuối hành trình.

Vì sao chọn P và N?

Cảm biến ngoài cần phản ứng ngay khi đầu xe tới, nên lấy cạnh lên. Cảm biến trong cần chờ xe đi qua hết, nên lấy cạnh xuống. Chỉ cần đọc yêu cầu là biết chọn lệnh nào.

Network mở cửa

Tiếp điểm P ở I0.0 lấy cạnh lên, tới cuộn Q0.0 điều khiển động cơ mở cửa. Thầy nhấn mạnh: xung chỉ có một cái, nên phải duy trì. Mắc tiếp điểm Q0.0 song song với tiếp điểm P, như mạch tự giữ ở Tập 13. Thầy cũng nói có thể dùng Set, Reset tùy người viết.

Cửa mở tới giới hạn trên thì đá vào công tắc hành trình I0.1. Thầy đặt tiếp điểm thường đóng I0.1 nối tiếp để ngắt mạch.

Network đóng cửa

Tiếp điểm N ở I0.2 lấy cạnh xuống. Xe chạy vào, cảm biến thấy xe nhưng chưa đưa xung vào. Xe qua hết thì mới có xung cho Q0.1. Lại duy trì bằng tiếp điểm Q0.1 song song, và dừng bằng tiếp điểm thường đóng I0.3 của giới hạn dưới.

Khóa chéo

Hai cuộn này điều khiển một động cơ đảo chiều, nên phải khóa chéo như Tập 18: thường đóng Q0.1 trong Network mở, thường đóng Q0.0 trong Network đóng.

Bài này gom gần như mọi thứ đã học: tự giữ, khóa chéo, tiếp điểm thường đóng dùng làm điều kiện, và 2 lệnh mới.

Theo dõi toàn bộ quá trình

Tôi đã chạy thử đúng chuỗi này và cho máy duyệt đủ các tổ hợp: Q0.0 và Q0.1 không bao giờ cùng bằng 1.

Điều bài học chưa xử lý

Bổ sung Thầy giao bài để luyện lệnh, nên chưa đặt ra các tình huống dưới đây. Đem làm thật thì phải tính tới.

1. Xung bị chặn là mất luôn. Xe khác tới đúng lúc cửa đang đóng: có xung P, nhưng tiếp điểm thường đóng Q0.1 đang mở nên không qua được. Cửa đóng tiếp. Đóng xong xe vẫn đứng đó, nhưng tín hiệu không đổi nên không có cạnh mới. Cửa không mở lại, xe phải lùi ra rồi tiến lại. Mức khác hẳn cạnh ở chỗ này: một lần bị chặn là không còn cơ hội.

2. Dùng tiếp điểm thường có tốt hơn không? Nếu đổi P thành tiếp điểm thường ở I0.0, tình huống trên tốt hơn: cửa đóng xong, vòng quét sau cửa tự mở lại cho xe đang đợi. Mô phỏng cho đổi để thử. Nhưng xe dài còn che cảm biến ngoài khi cửa đóng thì cửa cũng tự mở lại. Không có đáp án đúng cho mọi trường hợp, phải theo yêu cầu thực tế.

3. Xe quay đầu. Xe tới làm cửa mở, rồi đổi ý lùi đi. Không qua cảm biến trong thì không có xung N, cửa mở mãi. Cần Timer tự đóng.

4. Không có gì bảo vệ khi cửa đang đóng. Người hay xe ở dưới cửa thì cửa vẫn đóng. Cửa thật bắt buộc có cảm biến an toàn và nút dừng.

5. Công tắc giới hạn đứt dây. Như phần nút OFF ở Tập 13: ngõ vào thường mở đi với tiếp điểm thường đóng thì đứt dây là PLC không biết, động cơ chạy quá hành trình. Thực tế nên dùng công tắc thường đóng đi với tiếp điểm thường mở.

6. PLC khởi động lúc xe đang che cảm biến ngoài. Như lưu ý ở Tập 23, vòng quét đầu có thể sinh cạnh lên, và cửa tự mở.

Điều cần nắm sau bài này

• Giải thích được vì sao ngoài dùng P, trong dùng N.
• Hiểu vì sao có xung rồi vẫn phải tự giữ.
• Đọc được hai Network và theo dõi trạng thái từng bước.
• Bài tập: thêm nút dừng khẩn I0.4 làm cửa dừng ngay ở mọi trạng thái. Đặt tiếp điểm ở đâu? (Tiếp điểm thường đóng I0.4 nối tiếp trước cả 2 cuộn. Với thiết bị thật, dừng khẩn phải có thêm mạch phần cứng.)

Bài này diễn giải lại nội dung thầy giảng theo cách dễ đọc. Nhãn Bổ sung và Đối chiếu đánh dấu phần tôi thêm, không có trong video.

Timer để làm gì?

Thầy lấy ví dụ: ở nhà máy, nhiệm vụ của Sếp là tới bật động cơ, canh một tiếng sau tới tắt. Việc này PLC làm dễ dàng bằng Timer: đặt thời gian, tới giờ tự xử lý. Thầy nói Timer đóng vai trò rất quan trọng trong tự động hóa.

Ba loại phổ biến

Đối chiếu Manual (mục 7.2) liệt kê thêm loại thứ tư là TP, tạo xung có độ rộng đặt trước. Thầy nói 3 loại phổ biến và cơ bản nhất, nên không mâu thuẫn. TON đặt Q lên 1 sau thời gian chờ. TOF đặt Q về 0 sau thời gian chờ. TONR cộng dồn thời gian qua nhiều lần cho tới khi dùng chân R để xóa.

Khối TON

Khối có tên ở phía trên. Thầy dặn đặt tên không dấu, và khi dùng tiếp điểm phụ của Timer phải khai đúng tên. Trong khối chọn loại TON. Có 4 chân cần hiểu:

• IN: đầu vào cho phép, thầy gọi là enable. Mức 0 thì không đếm, mức 1 thì đếm.
• PT: Preset Time, thời gian mong muốn. Muốn động cơ chạy đúng 1 tiếng thì đặt 1 tiếng.
• OUT: đầu ra. Đối chiếu Manual gọi chân này là Q.
• ET: Elapsed Time. Video dừng khi thầy vừa chuyển sang chân này.

Cú pháp thời gian

Thầy viết mẫu: chữ T# ở đầu để khai báo là thời gian, sau đó tới ngày, giờ, phút, giây, mili giây.

• 10 giây: T#10S
• 1 ngày 10 giờ 5 phút: T#1D10H5M

Đối chiếu Thầy dặn gõ chữ S viết hoa. Ví dụ trong manual (bảng 4-19) viết chữ thường và có thể thêm dấu gạch dưới: T#5m_30s, T#1d_2h_15m_30s_45ms. Manual cũng có ví dụ không gạch dưới như TIME#10d20h30m20s630ms. Tôi chưa thử trên TIA Portal xem chữ hoa, chữ thường khác nhau thế nào. Khi gõ thật, Sếp để ý phần mềm tự chuyển ra sao.

Giới hạn thời gian

Thầy nói không phải đặt bao nhiêu cũng được, và ghi giới hạn trên bảng là 24 ngày 20 giờ 31 phút 21 giây.

Đối chiếu Manual (bảng 7-20) ghi giới hạn là T#24d_20h_31m_23s_647ms. Lý do: kiểu TIME lưu trong 32 bit có dấu, tính bằng mili giây. Số dương lớn nhất là 2³¹ − 1 = 2.147.483.647 ms. Tôi tính lại:

Số thầy ghi lệch khoảng 2,6 giây. Thực tế không ảnh hưởng, nhưng biết lý do thì sẽ không phải nhớ con số. Đây cũng là chuyện Tập 8 đã nói: số lớn nhất phụ thuộc vào số bit.

Thầy nói muốn lâu hơn thì không nhất thiết phải đặt thời gian dài như vậy, có thể kết hợp các lệnh khác và sẽ học dần.

TON hoạt động thế nào?

Đối chiếu Video chưa tới phần này. Theo manual (bảng 7-19, 7-21):

1. IN lên 1: bắt đầu đếm, ET tăng dần từ 0, Q vẫn bằng 0.
2. ET bằng PT: Q lên 1, giữ tới khi IN về 0.
3. IN về 0: ET về 0 và Q về 0.
4. IN về 0 khi chưa đủ giờ: Timer dừng và xóa, Q chưa từng lên. Lần sau đếm lại từ đầu.
5. Đổi PT trong lúc đang đếm: không có tác dụng.

Mô phỏng chạy theo đúng các điểm trên. Khi có tập sau, tôi sẽ đối chiếu với cách thầy giảng.

Timer lưu ở đâu?

Đối chiếu Manual ghi: mỗi Timer dùng một cấu trúc IEC_Timer 16 byte trong DB, STEP 7 tự tạo khi chèn lệnh. PT và ET lưu dạng số nguyên mili giây. Số lượng Timer chỉ bị giới hạn bởi bộ nhớ CPU. Vì vậy "tên Timer" thầy nói gắn với khối dữ liệu này.

Nối với các bài trước

Bổ sung Timer giải quyết được nhiều chỗ đang chờ:

• Tập 18: chờ động cơ dừng hẳn rồi mới cho đảo chiều.
• Tập 20: các động cơ mở cách nhau, không phải bấm từng nút.
• Tập 24: xe quay đầu thì cửa tự đóng sau một thời gian.

Điều cần nắm sau bài này

• Nêu được tên 3 loại Timer phổ biến.
• Biết ý nghĩa của IN, PT, Q, ET.
• Viết được PT theo cú pháp T#.
• Bài tập: viết PT cho 1 giờ 30 phút. (T#1H30M.) Thử nhập vào mô phỏng thứ hai, rồi nhập T#90M để so sánh số mili giây.