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
mca
Tin bài khác
Triển lãm kỷ niệm 80 năm Quốc khánh: Đặt mục tiêu chất lượng cao nhất

Triển lãm kỷ niệm 80 năm Quốc khánh: Đặt mục tiêu chất lượng cao nhất

Triển lãm "80 năm hành trình Độc lập - Tự do - Hạnh phúc" dự kiến sẽ là dấu ấn văn hóa đặc biệt nhân dịp kỷ niệm Quốc khánh lần thứ 80.
Sân chơi Robocon ORC 2025: Nơi đam mê công nghệ bừng sáng

Sân chơi Robocon ORC 2025: Nơi đam mê công nghệ bừng sáng

Vòng Chung kết cuộc thi Robocon ORC toàn quốc 2025 chính thức diễn ra trong hai ngày 26-27/7 tại Trường Đại học Bách khoa - Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh (cơ sở 2), quy tụ gần 170 đội thi đến từ các cấp tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông và đại học trên toàn quốc.
Khi trí tuệ nhân tạo trở thành "Trợ lý kỹ sư"

Khi trí tuệ nhân tạo trở thành "Trợ lý kỹ sư"

Trong nỗ lực tối ưu hóa quy trình thiết kế kỹ thuật, CoLab - một công ty phần mềm đến từ Canada - vừa giới thiệu AutoReview, công cụ kiểm tra bản vẽ 2D và mô hình 3D hoàn toàn tự động bằng trí tuệ nhân tạo. Được ví như một “trợ lý kỹ thuật số không mệt mỏi”, AutoReview hứa hẹn sẽ tái định nghĩa cách các nhóm kỹ sư làm việc: Nâng cao năng suất, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp sản xuất trên toàn cầu.
Nhận định phiên giao dịch ngày 30/7: Sau “bão” chốt lời, bắt đáy hay đứng ngoài?

Nhận định phiên giao dịch ngày 30/7: Sau “bão” chốt lời, bắt đáy hay đứng ngoài?

Kết thúc chuỗi tăng dài hơi, thị trường ngày 29/7 chứng kiến “cơn bão” chốt lời quét ngang thị trường với đà giảm không phanh, đặc biệt tại các nhóm cổ phiếu đầu cơ. Khi tâm lý FOMO bị phá vỡ, chiến lược hành động hợp lý cho phiên kế tiếp là gì: đứng ngoài quan sát, bắt đáy cẩn trọng, hay tiếp tục cơ cấu danh mục?
Có những bờ vai hóa thành bầu trời

Có những bờ vai hóa thành bầu trời

Khi đất nước ca khúc khải hoàn, những người lính trở về nhưng chẳng còn nguyên vẹn... Chờ đợi các thương binh, bệnh binh, là người thân, là người vợ tần tảo. Lúc này, những người phụ nữ ấy phải gánh lên vai một cuộc chiến khác - cuộc chiến với số phận, với sự nghiệt ngã của đời người khi trở thành chỗ dựa của cả gia đình.
UNESCO phê duyệt điều chỉnh ranh giới Di sản thiên nhiên thế giới Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng

UNESCO phê duyệt điều chỉnh ranh giới Di sản thiên nhiên thế giới Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng

Ngày 13/7, tại Kỳ họp lần thứ 47 của Ủy ban Di sản Thế giới (UNESCO) ở Thủ đô Paris, Cộng hòa Pháp đã thông qua Quyết định phê duyệt việc điều chỉnh ranh giới đáng kể của Di sản thiên nhiên thế giới Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng (tỉnh Quảng Trị, Việt Nam) để bao gồm Vườn quốc gia Hin Nam Nô (tỉnh Khăm Muộn, Lào), với tên gọi: “Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và Vườn quốc gia Hin Nam Nô” trong Danh sách Di sản Thế giới.
Thị trường chứng khoán ngày 29/7: Thị trường điều chỉnh mạnh sau chuỗi tăng nóng, VN Index thủng mốc 1.500 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 29/7: Thị trường điều chỉnh mạnh sau chuỗi tăng nóng, VN Index thủng mốc 1.500 điểm

Sau nhịp tăng gần 500 điểm đầy hưng phấn kể từ đầu tháng 4, thị trường ngày 29/7 đã có phiên điều chỉnh sâu đầu tiên. Áp lực chốt lời xuất hiện trên diện rộng, đặc biệt ở các nhóm cổ phiếu tăng nóng như chứng khoán, bất động sản và ngân hàng, khiến chỉ số VN Index giảm hơn 64 điểm, thủng mốc 1.500 điểm, dù đầu phiên từng có lúc tăng gần 10 điểm.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/7/2025: Tuổi Dần hạn chế mâu thuẫn, tuổi Thân công việc ổn định

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 30/7/2025: Tuổi Dần hạn chế mâu thuẫn, tuổi Thân công việc ổn định

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 30/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
BCG Energy (BGE) bất ngờ chuyển lãi thành lỗ sau kiểm toán

BCG Energy (BGE) bất ngờ chuyển lãi thành lỗ sau kiểm toán

BCG Energy – đơn vị chủ lực trong mảng năng lượng của Bamboo Capital vừa công bố báo cáo kiểm toán năm 2024 với loạt chênh lệch bất ngờ, chuyển từ lãi sang lỗ hàng trăm tỷ đồng. Nguyên nhân vì doanh nghiệp trích lập dự phòng quy mô lớn.
Những lưu ý sau ngày Bộ GDĐT chốt đăng ký nguyện vọng xét tuyển đại học

Những lưu ý sau ngày Bộ GDĐT chốt đăng ký nguyện vọng xét tuyển đại học

Bộ GDĐT quy định, tất cả thí sinh (kể cả thí sinh được tuyển thẳng) đều phải tuân theo quy trình xét tuyển chung trên hệ thống của Bộ theo hình thức trực tuyến. 17h ngày 28/7, hệ thống đăng ký nguyện vọng xét tuyển sẽ chính thức đóng.
Quảng cáo
moxa