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
Nhận định phiên giao dịch ngày 4/11: Tìm các cổ phiếu vẫn giữ vững vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng

Nhận định phiên giao dịch ngày 4/11: Tìm các cổ phiếu vẫn giữ vững vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng

Trong bối cảnh xu hướng giảm chi phối, các chuyên gia khuyến nghị nhà đầu tư nên tập trung tìm kiếm những cổ phiếu vẫn giữ vững được các vùng hỗ trợ kỹ thuật quan trọng để chuẩn bị cho cơ hội giải ngân khi thị trường cân bằng trở lại.
Bước tiến mới cho sản xuất y tế, điện tử và bán dẫn

Bước tiến mới cho sản xuất y tế, điện tử và bán dẫn

Trong bối cảnh ngành công nghiệp sản xuất đang bước vào giai đoạn tự động hóa sâu rộng, yêu cầu về tốc độ đi kèm với độ chính xác tuyệt đối ngày càng trở nên cấp thiết. Nắm bắt nhu cầu đó, hãng công nghệ đo lường hàng đầu Thụy Sĩ Kistler vừa giới thiệu hệ thống nối tốc độ cao NCFQ 2166A - giải pháp đang chờ cấp bằng sáng chế, được đánh giá là có thể thu hẹp khoảng cách lâu nay giữa năng suất và chất lượng trong sản xuất.
Các doanh nghiệp lớn mang gì đến Hội chợ Mùa Thu 2025?

Các doanh nghiệp lớn mang gì đến Hội chợ Mùa Thu 2025?

Hội chợ Mùa Thu 2025 mang đến không gian kết nối đa chiều giữa con người, sản xuất và kinh doanh, quy tụ hàng nghìn doanh nghiệp với các ngành hàng từ công nghiệp, nông nghiệp đến dịch vụ. Đến nay, hơn 100 biên bản ghi nhớ, thỏa thuận hợp tác được ký kết, cho thấy sức hấp dẫn của một sân chơi mới cho cộng đồng doanh nghiệp Việt.
Bế mạc Hội chợ Mùa Thu 2025: Rút ngắn chương trình và dành ngân sách ủng hộ đồng bào ảnh hưởng bão lũ

Bế mạc Hội chợ Mùa Thu 2025: Rút ngắn chương trình và dành ngân sách ủng hộ đồng bào ảnh hưởng bão lũ

Tối 3/11, tại Trung tâm Hội chợ Triển lãm Quốc gia (VEC), đã diễn ra Lễ Bế mạc Hội chợ Mùa Thu năm 2025 (Hội chợ Mùa Thu lần thứ I). Lễ Bế mạc được thực hiện ngắn gọn, nhưng trang trong, với sự tham dự của Thủ tướng Phạm Minh Chính và các lãnh đạo Đảng, Nhà nước, cùng lãnh đạo các Bộ ban ngành, địa phương, và hàng nghìn doanh nghiệp đã tham gia Hội chợ thời gian qua.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 04/11/2025: Tuổi Sửu một ngày thành công, Tuổi Thìn không nên quá tự cao

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 04/11/2025: Tuổi Sửu một ngày thành công, Tuổi Thìn không nên quá tự cao

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 04/11/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Samsung hé lộ những nâng cấp đột phá trên dòng Galaxy S26

Samsung hé lộ những nâng cấp đột phá trên dòng Galaxy S26

Samsung bất ngờ hé lộ những thông tin đầu tiên về dòng smartphone cao cấp Galaxy S26 - thế hệ kế nhiệm Galaxy S25. Siêu phẩm mới được kỳ vọng sẽ tạo bước ngoặt với trí tuệ nhân tạo (AI) thế hệ tiếp theo, chip Exynos 2nm mạnh mẽ và hệ thống camera được nâng cấp toàn diện.
Kết nối trí tuệ nhân tạo với công nghệ mở - hướng đi mới cho chuyển đổi số Việt Nam

Kết nối trí tuệ nhân tạo với công nghệ mở - hướng đi mới cho chuyển đổi số Việt Nam

Chiều ngày 3/11/2025, tại Hà Nội, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) tổ chức Diễn đàn Công nghệ mở năm 2025 với chủ đề “AI với công nghệ mở và mã nguồn mở” nhằm trao đổi, chia sẻ tầm nhìn, kinh nghiệm và đề xuất các giải pháp chiến lược thúc đẩy phát triển trí tuệ nhân tạo (AI) phục vụ chuyển đổi số quốc gia.
Thị trường chứng khoán ngày 3/11: Bán tháo cuối phiên, chỉ còn nhóm bảo hiểm trụ vững

Thị trường chứng khoán ngày 3/11: Bán tháo cuối phiên, chỉ còn nhóm bảo hiểm trụ vững

Dù khởi đầu tích cực nhưng sau chưa đầy một giờ giao dịch, thị trường quay đầu giảm mạnh khi dòng tiền tháo chạy khỏi nhóm chứng khoán, bất động sản và ngân hàng. Bất chấp nỗ lực ngược dòng của nhóm bảo hiểm và một số mã đơn lẻ khác, cuối phiên VN Index vẫn lao dốc với hơn 240 mã giảm – dấu hiệu cho thấy tâm lý hoảng loạn quay trở lại.
Bí mật đằng sau dòng sữa giành giải công nghệ Châu Á của Vinamilk

Bí mật đằng sau dòng sữa giành giải công nghệ Châu Á của Vinamilk

Vinamilk vừa tạo cú hích lớn tại Asian Technology Excellence Awards 2025 với bộ đôi công nghệ chưa từng có trong ngành sữa Đông Nam Á. Bí quyết đằng sau dòng sữa chất lượng cao Vinamilk Green Farm Cao đạm, không chỉ là dinh dưỡng – mà còn là năng lực ứng dụng công nghệ vào từng mắc xích sản xuất, từ nguyên liệu đến chế biến.
Bonsai Robotics ra mắt dòng xe tự hành mới: AI trực quan mang tự động hóa ra cánh đồng

Bonsai Robotics ra mắt dòng xe tự hành mới: AI trực quan mang tự động hóa ra cánh đồng

Trong bối cảnh nông nghiệp toàn cầu đang đối mặt với thách thức về nhân công, chi phí và nhu cầu canh tác bền vững, Bonsai Robotics - Công ty khởi nghiệp tại California đã công bố ba mẫu xe tự hành thông minh thuộc dòng Amiga.
song-gia-tri