acecook

Cách viết chương trình PLC dành cho người mới bắt đầu

Hỗ trợ kỹ thuật
09/09/2021 10:00
Rất nhiều người mới bắt đầu vô cùng bối rối khi được yêu cầu bắt đầu viết một đoạn chương trình cho hệ thống thiết bị. Nguyên nhân lớn nhất là do trong trường học mọi người được dạy lập trình PLC bằng việc một dòng lệnh là xử lý hết các tình huống với các bit I/O trong đó. Cách dạy và học đó chỉ đúng với PLC cơ bản.
aa

Trong quá trình học và làm việc với PLC, rất nhiều người mới bắt đầu vô cùng bối rối khi được sếp yêu cầu bắt đầu viết một đoạn chương trình cho hệ thống thiết bị.

• 6 bước để lựa chọn giữa PLC và DCS trong công nghiệp
• PLC, PAC VÀ IPC: Khác biệt và cơ sở lựa chọn

Nguyên nhân lớn nhất là do trong trường học mọi người được dạy lập trình PLC bằng việc một dòng lệnh là xử lý hết các tình huống với các bit I/O trong đó. Cách dạy và học đó là đúng với PLC cơ bản, nhất là đối với các kỹ sư điện quen làm việc với mạch relay.

Tuy nhiên, thời của mạch relay và PLC chỉ chứa được dăm dòng lệnh đã xa lắm rồi. Các Dòng PLC hiện đại như Allen Bradley Controllogix cũng đã ngót nghét 24 – 25 năm tuổi (thậm chí nhiều tuổi hơn các bạn đang đọc bài này).

Nhược điểm khi viết chương trình PLC theo dạng mạch relay

Ở thời điểm này, việc viết một chương trình PLC theo dạng mạch relay sẽ có những nhược điểm sau:

  • Chương trình rất khó hiểu và khó sửa. Người ta nói đùa rằng, chương trình này lúc viết thì có người viết và Chúa hiểu, còn lúc sửa thì chỉ còn có Chúa mới hiểu nổi thôi.
  • Chương trình rất khó viết, vì trong lúc viết, bạn phải chuẩn bị sẵn tất cả các trường hợp có thể xảy ra. Với hệ thống nhỏ một chức năng thì có thể, nhưng gặp hệ thống phức tạp/sử dụng cho nhiều mục đích thì cách viết này vô cùng tai hại.

Cách viết dạng mạch relay sẽ phù hợp với các hệ thống siêu nhỏ, máy cố định và cần thời gian phản ứng rất rất nhanh (< 10ms ). Chương trình viết cũng siêu nhỏ, thích hợp với các thể loại PLC cũ không có nhiều lựa chọn về đặt tên IO cũng như ổ nhớ.

Lập trình theo dạng quy trình (procedure)

Tuy nhiên, với nhiều nhược điểm trên, mình khuyên các bạn sau khi đã làm quen với việc viết một vài dòng lệnh cơ bản, bạn nên học về cách lập trình theo dạng quy trình (procedure). Cách viết chương trình dạng procedure, kết hợp với cách sử dụng các add-on instruction có sẵn trên hệ process sẽ đảm bảo cho bạn viết được một chương trình hoàn chỉnh với mọi kích cỡ.

Cách viết chương trình dạng procedure thực ra là cách viết chương trình đơn giản nhất có thể, dựa hoàn toàn vào việc người viết chương trình mô tả quá trình đấy. Nếu bạn nào từng học lập trình bằng các ngôn ngữ cổ ngày xưa (Pascal) chẳng hạn, thì sẽ cảm giác khá quen thuộc.

Về lý thuyết, cách viết này chỉ là đánh số các bước cần thực hiện để hoàn thành 1 task.

Khi bắt đầu, bước 0 chuyển qua bước 1

Bước 1: làm hành động A1, kiểm tra điều kiện B1, nếu B1 thỏa mãn thì chuyển qua bước 2

Bước 2: làm hành động A2, kiểm tra điều kiện B2, nếu B2 thỏa mãn thì chuyển qua bước 3

….

Bước kết thúc, thông báo hoàn thành quy trình, về lại bước 0.

Hết.

Nếu bạn muốn hệ thống lặp đi lặp lại, chỉ cần ở 1 bước nào đó, bạn loop ngược về bước 0

Bước N: làm hành động AN, kiểm tra điều kiện BN, nếu BN thỏa mãn thì chuyển qua bước M (M trước N)

Nếu bạn muốn hệ thống có rẽ nhánh về action, cũng chỉ cần:

Bước N: làm hành động AN, kiểm tra điều kiện BN và CN, nếu BN thỏa mãn thì chuyển qua bước M, nếu CN thỏa mãn thì chuyển qua bước L.

Nghe lý thuyết thì khó hiểu, mình sẽ lấy 1 ví dụ cụ thể:

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau
Ví dụ cách viết chương trình dạng procedure.

Đây là bài tập mình copy trên Youtube, giải nó rất rất đơn giản như sau:

Bấm Start thì toàn hệ thống RUN step 0 -> 1 bấm Stop thì toàn hệ thống không Run

Nếu Run, Step 1 → bật bơm HC1 / HC2 / HC3, kiểm tra bơm đã hoạt động chưa → step 2

Nếu Run, Step 2 → duy trì HC1/ HC2/ HC3, kiểm tra điều kiện L+ (LH – Level High) đạt chưa, nếu đã đạt thì → step 3

Nếu Run, Step 3 → tắt HC1/ HC2/ HC3, bật Motor khuấy Thuận, tạo timer khuấy thuận 5s, khi timer đạt thì qua step 4

Nếu Run, Step 4 → tắt motor khuấy thuận, bật motor khuấy nghịch, tạo timer nghịch 5s, khi timer đạt thì qua step 5

Nếu Run, Step 5 → tắt motor khuấy nghịch. Mở VAN. Kiểm tra điều kiện L-, nếu đạt L- (LL – LevelLow) thì qua bước 6

Nếu Run, Bước 6 → đóng VAN. VAN đã đóng thì chuyển về bước 1.

Toàn bộ chương trình bằng chữ mình viết trong vòng 6 phút, vừa đọc vừa viết.

Muốn tăng độ khó cho đề bài, mình chỉ cần sửa đề bài là bật tuần tự HC1, HC2, HC3 theo flowmeter dạng pulse counter (HC1FM, HC2FM, HC3FM) với số lượng 100-200-300 xung (thay vì bật L+). Với kiểu viết chương trình của mình, từ đề bài trên sửa vô cùng dễ

Step 1 → → step 11

step 11 → bật bơm HC1, đếm xung HC1FM, nếu HC1FM = 100→ step 12

step 12 → bật bơm HC2, đếm xung HC2FM, nếu HC2FM = 100→ step 13

Step 13 → bật bơm HC3, đếm xung HC3FM, nếu HC3FM = 100→ step 3

Step 3 → tắt HC1/ HC2/ HC3, bật Motor khuấy Thuận, tạo timer khuấy thuận 5s, khi timer đạt thì qua step 4

Step 4 → tắt motor khuấy thuận, bật motor khuấy nghịch, tạo timer nghịch 5s, khi timer đạt thì qua step 5

Step 5 → tắt motor khuấy nghịch. Mở VAN. Kiểm tra điều kiện L-, nếu đạt L- (LL – LevelLow) thì qua bước 6

Bước 6 → đóng VAN. Reset toàn bộ các biến. VAN đã đóng thì chuyển về bước 1.

Khi viết chương trình dạng procedure, bạn cần chú ý là các action ở từng bước phải được tách ra 1 dòng lệnh riêng, không viết chung trong cùng 1 dòng với các lệnh chuyển bước. Lý do là các action có thể lặp lại (ví dụ HC1 có thể bật ở bước 1, 4, 8) chẳng hạn.

Khi đó, nếu run, đang ở bước 1,4,8, thì HC1 chạy. Việc kiểm soát thực ra sẽ vô cùng dễ dàng.

Triển khai trong PLC thực tế

Trong bài mẫu này, mình sử dụng phần mềm của Rockwell Automation, Studio 5000 V33 và RSEmulate.

Set up các tag cơ bản:

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

Set up các routine chạy

  • PHASE: chứa chương trình bước
  • OUTPUT: chứa các lệnh action

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau
Đối với tất cả chương trình PLC, trước khi mình đưa vào chạy thực tế trên máy đều chạy giả lập trên Emulation để giả lập tính năng. Mình chạy vào RSEmulate, và từ lúc viết tới lúc emulate không cần sửa lại. Nếu bạn để ý, chương trình của mình khá dài dòng, với 19 dòng. Tuy nhiên, từng dòng của mình viết rất dễ hiểu, và dễ tra ngược lại. Ví dụ, bạn có thể kiểm tra được là hệ thống đang chạy bước nào, nếu van không mở thì tại sao, van không đóng tại sao một cách vô cùng dễ dàng.

Cách viết này giải quyết được cho toàn bộ các hệ thống nếu được miêu tả đúng cách theo quy trình của từng cụm máy thiết bị. Ví dụ 1 máy sẽ có khoảng 200-300 I/O hoạt động theo khoảng 20-30 cụm chức năng thì sẽ cần 20-30 chương trình Phase và Output như vậy. Miễn là miêu tả được thành từng bước, thì sẽ viết ra được. Việc viết chương trình kiểu này không phụ thuộc vào việc bạn dùng PLC gì, hãng nào. Thậm chí, nếu bạn không dùng PLC mà sử dụng các board điều khiển (Arduino chẳng hạn) thì việc code theo procedure kiểu này sẽ đơn giản hóa công việc rất rất nhiều.

Khi bạn bắt đầu viết chương trình kiểu này quen, các việc tiếp theo bạn cần tìm hiểu là:

  • Mô hình và phân chia cấu trúc một cách có hệ thống theo ISA 88:
    • Phân chia cấu trúc vật lý (asset) thành Process Cell/Unit/Control Module
    • Procedural Control Model (Phase)

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

  • Đặc biệt đối với hệ thống quy trình công nghệ (process control), các thiết bị đầu cuối thường được lập trình sẵn với các Process Objects, tồn tại dưới dạng các khối lệnh thêm vào (add-on instruction hoặc function block). Các khối này được lập trình sẵn với các khối hiển thị trên HMI/SCADA, sẽ giúp bạn triển khai dự án một cách nhanh chóng. Ví dụ về bộ thư viện này của Rockwell Automation là PlantPAx, hiện tại có bản mới nhất là 5.0
  • Sự dụng được Phase Manager vì hệ thống theo ISA88 không chỉ có trạng thái START – STOP mà còn có Stop, Pause, Complete. Các trạng thái này sẽ giúp việc điều khiển quy trình dễ dàng và chính xác hơn, cũng như việc phối hợp giữa các Phase/Task với nhau để tạo thành 1 hệ thống quy trình liên hợp hoàn chỉnh.

cach viet chuong trinh plc danh cho nguoi moi bat dau

Hi vọng với bài viết ngắn này, Hùng giúp mọi người có thể viết được chương trình PLC một cách đơn giản và dễ hiểu nhất.

Hoàng Kim Hùng – Sales Account Manager
Rockwell Automation Việt Nam

Bài liên quan
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Thấy gì từ các cuộc thi robot hình người ở Trung Quốc?

Thấy gì từ các cuộc thi robot hình người ở Trung Quốc?

Từ đấu võ thuật, chạy marathon cho đến thi kỹ năng trong môi trường mô phỏng, Trung Quốc đang tổ chức ngày càng nhiều sân chơi cho robot hình người, và đằng sau đó là cả một chiến lược lớn.
Nhận định phiên giao dịch ngày 5/6: Tích lũy quanh đỉnh cũ, VN Index hướng tới vùng 1.360 điểm?

Nhận định phiên giao dịch ngày 5/6: Tích lũy quanh đỉnh cũ, VN Index hướng tới vùng 1.360 điểm?

Sau hai phiên đầu tuần tăng điểm, thị trường ghi nhận nhịp điều chỉnh nhẹ trong phiên ngày 4/6. Tuy nhiên, mốc hỗ trợ quanh vùng đỉnh năm 2025 vẫn được giữ vững, tạo nền kỳ vọng cho nhịp bứt phá lên trên mốc 1.350 điểm trong những phiên cuối tuần. Dù vậy, nhà đầu tư cần thận trọng với những cổ phiếu đã tăng nóng, đồng thời có thể tận dụng các nhịp rung lắc để gia tăng tỷ trọng ở các nhóm ngành đang được dòng tiền nâng đỡ mạnh.
Chuyển đổi số phải trở thành “bệ phóng” cho phát triển văn hóa

Chuyển đổi số phải trở thành “bệ phóng” cho phát triển văn hóa

Hôm nay 4.6, Thứ trưởng Bộ VHTTDL Phan Tâm, Phó trưởng ban Chỉ đạo Bộ VHTTDL về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số, cải cách hành chính và Đề án 06 chủ trì Hội thảo chuyên đề chuyển đổi số trong lĩnh vực văn hóa. Hội thảo có sự tham dự của đông đảo chuyên gia, nhà quản lý, các doanh nghiệp và các đơn vị trong Bộ VHTTDL.
BSR xuất bán lô sản phẩm mới Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)

BSR xuất bán lô sản phẩm mới Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)

Ngày 4/6/2025, Công ty cổ phần Lọc Hóa dầu Bình Sơn (BSR) đã tổ chức lễ ra mắt và xuất bán thành công lô sản phẩm thương mại đầu tiên Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF - Sustainable Aviation Fuel). Đây là cột mốc quan trọng, đánh dấu bước tiến mới của BSR trong hành trình nghiên cứu, phát triển các sản phẩm năng lượng xanh và bền vững.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/6/2025: tuổi Sửu gặp rắc rối, tuổi Thân hoàn thành công việc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 5/6/2025: tuổi Sửu gặp rắc rối, tuổi Thân hoàn thành công việc

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 5/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 4/6: VN Index điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ

Thị trường chứng khoán ngày 4/6: VN Index điều chỉnh nhẹ, dòng tiền tìm đến nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ

Sau vài phiên tăng tốt, thị trường ngày 4/6 ghi nhận nhịp điều chỉnh nhẹ khi chỉ số VN Index lùi về dưới vùng 1.325 điểm. Dù sắc đỏ chiếm ưu thế nhẹ, tâm lý nhà đầu tư vẫn duy trì trạng thái hưng phấn với dòng tiền lan tỏa sang nhóm cổ phiếu vốn hóa vừa và nhỏ. Tuy nhiên, sự suy yếu của bluechip đã khiến thị trường đối diện với áp lực điều chỉnh kỹ thuật rõ nét hơn.
AI khiêu chiến: rủi ro an ninh mạng thầm lặng

AI khiêu chiến: rủi ro an ninh mạng thầm lặng

Các lỗ hổng chưa vá và zero - day, các mối đe dọa từ nội bộ, lỗi cấu hình đám mây, tấn công chuỗi cung ứng phần mềm và lỗi do con người là những rủi ro thầm lặng và phức tạp, còn nguy hiểm hơn cả các mối đe dọa phổ biến như phần mềm tống tiền hay tấn công giả mạo.
Cập nhật xu thế thương mại và công nghệ số toàn cầu

Cập nhật xu thế thương mại và công nghệ số toàn cầu

Năm 2024, Diễn đàn Mùa thu tại Hoa Kỳ (Vietnam - US Fall Forum, VUFF) do UBND TP. Hồ Chí Minh phối hợp cùng Đại học Indiana tổ chức, đã diễn ra thành công, thu hút sự quan tâm sâu rộng từ cộng đồng doanh nghiệp, nhà hoạch định chính sách và giới học thuật của cả hai quốc gia. Với uy tín ngày càng được khẳng định, Diễn đàn đã trở thành sự kiện thường niên có ý nghĩa chiến lược, kết nối tri thức, thúc đẩy đối thoại chính sách, hợp tác đầu tư và chuyển giao công nghệ Việt Nam - Hoa Kỳ.
Balo thông minh giúp giảm gánh nặng khi di chuyển

Balo thông minh giúp giảm gánh nặng khi di chuyển

Nguyên mẫu balo mới giúp giảm chấn và hạn chế va đập bên trong, giúp người dùng tiết kiệm năng lượng khi di chuyển.
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/6: Rủi ro điều chỉnh kỹ thuật đã hiện hữu

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/6: Rủi ro điều chỉnh kỹ thuật đã hiện hữu

Thị trường đang bước vào vùng kiểm định quan trọng khi chỉ số VN Index trở lại đỉnh ngắn hạn. Dù xu hướng tăng vẫn được duy trì và dòng tiền vẫn hiện diện mạnh tại nhóm cổ phiếu dẫn dắt, rủi ro điều chỉnh kỹ thuật cũng bắt đầu gia tăng. Phiên 4/6 dự kiến sẽ là một phiên kiểm tra tâm lý nhà đầu tư và sự bền vững của đà tăng hiện tại.
siement
Quảng cáo
moxa