Lịch Sử Ra Đời Và Quá Trình Phát Triển Của PLC Trong Tự Động Hóa Công Nghiệp

Quick Review

• PLC ra đời nhằm thay thế các hệ thống điều khiển logic bằng relay có dây, giúp thay đổi chương trình điều khiển mà không phải thiết kế lại toàn bộ mạch dây.
• Năm 1968, Modicon 084 được phát triển cho nhu cầu thay thế hệ thống relay trong ngành sản xuất ô tô, trở thành một dấu mốc quan trọng của lịch sử PLC.
• Siemens bắt đầu phát triển nền tảng SIMATIC từ cuối thập niên 1950; năm 1959 hãng giới thiệu SIMATIC dựa trên transistor, đặt nền tảng cho quá trình phát triển tự động hóa điện tử của Siemens.
• PLC Siemens trải qua nhiều thế hệ như SIMATIC S5, S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200 và S7-1500.
• S7-1200 hướng đến nhóm Basic Controller, trong khi S7-1500 thuộc nhóm Advanced Controller cho các hệ thống có yêu cầu cao hơn.
• TIA Portal đánh dấu bước chuyển sang nền tảng kỹ thuật tích hợp cho PLC, HMI, truyền thông và các thành phần tự động hóa Siemens.
• PLC hiện đại đã phát triển từ bộ điều khiển logic thành nền tảng kết nối dữ liệu, Motion Control, Safety, chẩn đoán và tích hợp IT/OT.
• Điện Hạ Thế cung cấp PLC Siemens và các thiết bị tự động hóa Siemens phục vụ máy, tủ điều khiển và dây chuyền công nghiệp.

PLC ra đời từ nhu cầu thay thế hệ thống relay

Trước khi PLC xuất hiện, nhiều hệ thống điều khiển máy công nghiệp sử dụng relay, timer, contactor, công tắc và mạch dây để thực hiện trình tự logic. Mỗi khi quy trình sản xuất thay đổi, kỹ sư phải thay đổi dây nối, bổ sung thiết bị hoặc thiết kế lại một phần tủ điều khiển. Đối với những dây chuyền có hàng trăm hoặc hàng nghìn điểm điều khiển, phương pháp này tạo ra một lượng lớn dây dẫn và thiết bị trung gian. Việc tìm lỗi cũng phụ thuộc nhiều vào sơ đồ điện, đánh số dây và quá trình kiểm tra từng phần tử.

Nhu cầu về một bộ điều khiển có khả năng thay đổi logic bằng chương trình thay vì thay đổi toàn bộ mạch dây đã thúc đẩy sự hình thành của PLC.

1968: dấu mốc đầu tiên của PLC hiện đại

Năm 1968, Bedford Associates phát triển Modicon 084 sau khi nhận yêu cầu từ GM Hydramatic về một phương án điều khiển điện tử có thể thay thế hệ thống relay có dây. Modicon cho biết số “084” xuất phát từ việc đây là dự án thứ 84 của nhóm phát triển. Schneider Electric hiện ghi nhận Modicon 084 là PLC đầu tiên của hãng và là một dấu mốc trong lịch sử bộ điều khiển lập trình. Khác với hệ thống relay, PLC lưu trữ logic điều khiển trong bộ nhớ. Khi yêu cầu của máy thay đổi, kỹ sư có thể chỉnh sửa chương trình thay vì thay đổi toàn bộ mạch điều khiển.

Đây chính là ý tưởng nền tảng giúp PLC phát triển từ một thiết bị thay thế relay thành một nền tảng điều khiển công nghiệp có khả năng xử lý dữ liệu, truyền thông và tích hợp nhiều chức năng công nghệ.

Siemens và lịch sử phát triển của SIMATIC

Trong lịch sử tự động hóa của Siemens, SIMATIC là một thương hiệu có quá trình phát triển kéo dài nhiều thập kỷ. Siemens cho biết năm 1959 hãng giới thiệu SIMATIC, một hệ thống điều khiển sử dụng transistor, tạo nền tảng cho quá trình chuyển từ công nghệ điều khiển điện cơ sang điện tử. Điểm này cần phân biệt với lịch sử ra đời của PLC nói chung. Modicon 084 thường được nhắc đến khi nói về PLC lập trình được đầu tiên, trong khi SIMATIC của Siemens có lịch sử lâu hơn và ban đầu không phải toàn bộ các sản phẩm SIMATIC đều là PLC theo cách hiểu hiện đại ngày nay.

Qua các thế hệ sản phẩm, Siemens phát triển SIMATIC thành một hệ sinh thái tự động hóa gồm PLC Siemens, HMI, I/O, mạng công nghiệp, phần mềm kỹ thuật và các bộ điều khiển chuyên dụng.

Từ SIMATIC S5 đến dòng S7

Một giai đoạn quan trọng trong lịch sử PLC Siemens là sự chuyển đổi từ SIMATIC S5 sang SIMATIC S7. Dòng S7 sau đó được chia thành nhiều cấp độ controller phục vụ các bài toán khác nhau. Tài liệu Siemens mô tả S7-200 là micro PLC cho phạm vi hiệu suất thấp hơn, S7-300 là bộ điều khiển module cho các ứng dụng từ nhỏ đến trung bình, còn S7-400 hướng đến các hệ thống có yêu cầu xử lý cao hơn.

Sự phân cấp này tạo ra nền tảng để Siemens phát triển danh mục PLC SIMATIC theo nhiều quy mô ứng dụng thay vì sử dụng một dòng PLC duy nhất cho toàn bộ nhà máy.

SIMATIC S7-200

S7-200 thuộc nhóm PLC compact, hướng đến các máy và hệ thống điều khiển có quy mô nhỏ. Dòng PLC này sử dụng kiến trúc phần cứng và phần mềm riêng trước khi Siemens chuyển sang thế hệ SIMATIC mới dựa trên TIA Portal.

S7-200 vẫn xuất hiện trong các hệ thống cũ và tài liệu kỹ thuật, vì vậy mã CPU, chương trình và phần mềm của dòng này cần được phân biệt với S7-1200.

SIMATIC S7-300

S7-300 phát triển theo kiến trúc PLC module, cho phép lắp CPU, nguồn và các module tín hiệu theo cấu hình hệ thống.

Đây là một trong những dòng PLC Siemens được sử dụng lâu dài trong máy và dây chuyền công nghiệp. Siemens hiện vẫn duy trì thông tin và hỗ trợ sản phẩm S7-300, đồng thời công bố thời gian cung cấp dòng này đến năm 2033.

SIMATIC S7-400

S7-400 được Siemens phát triển cho các ứng dụng có yêu cầu cao hơn về hiệu suất xử lý và hệ thống điều khiển quy trình. Dòng PLC này được sử dụng trong các hệ thống công nghiệp quy mô lớn và những ứng dụng yêu cầu cấu trúc điều khiển phức tạp.

Siemens hiện cho biết S7-400 vẫn có thời gian cung cấp kéo dài sau năm 2035, cho thấy tầm quan trọng của chiến lược hỗ trợ dài hạn đối với các hệ thống PLC công nghiệp đang vận hành.

2010: bước chuyển quan trọng với S7-1200 và TIA Portal

Một dấu mốc quan trọng khác trong lịch sử PLC Siemens là năm 2010, khi Siemens giới thiệu SIMATIC S7-1200 trên phạm vi toàn cầu cùng nền tảng kỹ thuật TIA Portal thế hệ đầu. Siemens mô tả S7-1200 là một bước chuyển quan trọng của nền tảng tự động hóa SIMATIC. PLC có kiến trúc module, hỗ trợ mở rộng ngoại vi và tích hợp Ethernet trên CPU, giúp việc kết nối và commissioning được đơn giản hóa so với các kiến trúc PLC trước đó.

Song song với phần cứng, TIA Portal tạo ra một cách tiếp cận mới: PLC, HMI và các thành phần kỹ thuật có thể được cấu hình trong một môi trường phần mềm tích hợp. Đây là thay đổi đáng kể so với cách xây dựng project dựa trên nhiều phần mềm kỹ thuật tách biệt.

SIMATIC S7-1200 – PLC cho tự động hóa máy

SIMATIC S7-1200 được Siemens định vị trong nhóm Basic Controller. Dòng PLC này hướng đến máy móc và hệ thống tự động hóa có quy mô từ nhỏ đến trung bình. S7-1200 có CPU compact, I/O tích hợp trên một số model và khả năng mở rộng bằng Signal Board, Signal Module hoặc module truyền thông tùy cấu hình.

PLC Siemens S7-1200 thường được sử dụng trong:

• Máy đóng gói.
• Băng tải.
• Máy lắp ráp.
• Hệ thống điều khiển bơm.
• Điều khiển động cơ và biến tần.
• Máy gia công.
• Hệ thống xử lý nước.
• Ứng dụng PLC – HMI trong máy tự động hóa.

S7-1200 cũng là một trong những dòng PLC Siemens phổ biến khi triển khai hệ thống với TIA Portal.

SIMATIC S7-1500 và thế hệ PLC hiệu suất cao

Sự phát triển tiếp theo của nền tảng SIMATIC đưa Siemens đến S7-1500, dòng Advanced Controller dành cho các ứng dụng có yêu cầu cao hơn về hiệu suất, cấu trúc module, truyền thông, Motion Control và chẩn đoán.Siemens hiện phân loại S7-1500 là Advanced Controller, trong khi S7-1200 và S7-1200 G2 thuộc nhóm Basic Controller. S7-1500 được thiết kế cho các hệ thống máy và nhà máy phức tạp hơn.

Danh mục S7-1500 hiện không chỉ gồm CPU tiêu chuẩn. Siemens còn phát triển:

• S7-1500 Standard CPU.
• S7-1500F cho các ứng dụng fail-safe.
• S7-1500T cho Technology và Motion Control.
• S7-1500R/H cho kiến trúc controller dự phòng.
• S7-1500S Software Controller.
• S7-1500V Virtual PLC.
• Distributed Controller kết hợp năng lực của S7-1500 với hệ thống I/O phân tán ET 200.

Những hướng phát triển này cho thấy PLC đã vượt ra ngoài khái niệm một CPU điều khiển I/O đơn thuần. Controller hiện đại có thể tham gia vào các hệ thống Motion Control, Safety, dự phòng, ảo hóa và kiến trúc IT/OT.

Từ PLC logic đến Motion Control, Safety và Industrial Ethernet

PLC đời đầu tập trung chủ yếu vào việc xử lý logic tuần tự: đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện chương trình và điều khiển đầu ra. PLC Siemens thế hệ mới đã mở rộng phạm vi chức năng sang nhiều lĩnh vực:

• Motion Control: điều khiển vị trí, tốc độ và đồng bộ chuyển động.
• Safety: xử lý các chức năng điều khiển an toàn với F-CPU và F-I/O phù hợp.
• PROFINET: kết nối PLC với HMI, remote I/O, drive và thiết bị công nghiệp.
• Chẩn đoán: theo dõi trạng thái CPU, module, mạng và thiết bị.
• OPC UA và kết nối dữ liệu: tạo cầu nối giữa hệ thống tự động hóa và các tầng phần mềm.
• Web và dữ liệu: khai thác thông tin từ PLC cho các hệ thống giám sát và quản lý.

Đây là quá trình chuyển đổi từ programmable logic controller sang một nền tảng điều khiển và kết nối dữ liệu trong hệ thống tự động hóa công nghiệp.

PLC trong kỷ nguyên TIA Portal và tự động hóa tích hợp

Với Siemens, TIA Portal trở thành một thành phần quan trọng trong kiến trúc tự động hóa hiện đại. Nền tảng này tích hợp các công cụ kỹ thuật cho PLC, HMI và nhiều thành phần khác trong hệ sinh thái Siemens. Siemens mô tả TIA là kiến trúc Totally Integrated Automation, hướng đến việc thống nhất các thành phần tự động hóa như controller, HMI, drive và phần mềm trong một môi trường kỹ thuật chung.

Điều này thay đổi cách kỹ sư triển khai một hệ thống PLC. Thay vì chỉ viết chương trình điều khiển, project có thể bao gồm cấu hình CPU, mạng PROFINET, HMI, biến tần, remote I/O, chẩn đoán và dữ liệu vận hành.

LOGO! và nhóm điều khiển quy mô nhỏ

Bên cạnh các dòng SIMATIC S7, Siemens còn phát triển LOGO! cho các bài toán điều khiển đơn giản hơn. LOGO! nằm ở nhóm logic controller, phù hợp với các ứng dụng nhỏ, máy đơn hoặc hệ thống điều khiển không yêu cầu cấu trúc PLC lớn. Thế hệ mới LOGO! 9 tiếp tục mở rộng khả năng của dòng logic controller này, trong khi S7-1200 và S7-1500 đảm nhiệm các cấp độ PLC cao hơn trong hệ sinh thái SIMATIC.

Do đó, khi tìm kiếm PLC Siemens, cần phân biệt LOGO!, S7-1200, S7-1500 và các dòng controller khác theo yêu cầu kỹ thuật thay vì xem tất cả là cùng một nhóm sản phẩm.

PLC hiện đại đang phát triển theo hướng nào?

Quá trình phát triển của PLC cho thấy một xu hướng rõ ràng: từ điều khiển logic độc lập sang hệ thống điều khiển có khả năng kết nối, xử lý dữ liệu và phối hợp nhiều thiết bị. Trong danh mục SIMATIC hiện tại, Siemens đã đưa ra các hướng phát triển như S7-1200 G2, S7-1500, S7-1500R/H, S7-1500S và S7-1500V. S7-1500V là PLC ảo dựa trên chức năng của S7-1500 và được triển khai trên môi trường Industrial Edge; S7-1500S đưa chức năng PLC vào Industrial PC.

Điều này phản ánh sự thay đổi của hệ thống tự động hóa công nghiệp: PLC không còn chỉ là thiết bị nằm trong tủ điện mà trở thành một phần của kiến trúc điều khiển, mạng công nghiệp, dữ liệu sản xuất và hạ tầng IT/OT.

Điện Hạ Thế cung cấp PLC Siemens

Điện Hạ Thế cung cấp PLC Siemens và các thiết bị tự động hóa Siemens phục vụ máy móc, tủ điều khiển và dây chuyền công nghiệp. Danh mục PLC Siemens có thể bao gồm các dòng như SIMATIC S7-1200, SIMATIC S7-1200 G2, SIMATIC S7-1500 cùng các module I/O, module truyền thông và thiết bị liên quan tùy cấu hình.

Khi lựa chọn PLC Siemens cho một hệ thống cụ thể, nên xác định số lượng DI/DO, AI/AO, yêu cầu truyền thông, Motion Control, Safety, dung lượng chương trình và khả năng mở rộng. Với trường hợp thay thế PLC đang vận hành, mã MLFB đầy đủ trên tem thiết bị là thông tin quan trọng để đối chiếu model.

Liên hệ Ms Nhung – 0907 764 966 để trao đổi về PLC Siemens, SIMATIC S7-1200, S7-1500 và các thiết bị tự động hóa liên quan.

Câu hỏi thường gặp về lịch sử và phát triển PLC

1. PLC đầu tiên ra đời vào năm nào?

Năm 1968 thường được lấy làm mốc quan trọng của PLC hiện đại khi Bedford Associates phát triển Modicon 084 cho nhu cầu thay thế hệ thống relay trong nhà máy GM Hydramatic. Schneider Electric hiện ghi nhận Modicon 084 là PLC đầu tiên của Modicon và là một dấu mốc trong lịch sử PLC.

2. Siemens bắt đầu phát triển SIMATIC từ khi nào?

Siemens cho biết năm 1959 hãng giới thiệu SIMATIC, một hệ thống điều khiển dựa trên transistor. SIMATIC sau đó tiếp tục phát triển qua nhiều thế hệ công nghệ và trở thành nền tảng tự động hóa công nghiệp của Siemens, bao gồm các dòng PLC S7.

3. Điện Hạ Thế có cung cấp PLC Siemens không?

Có. Điện Hạ Thế cung cấp PLC Siemens và các thiết bị tự động hóa liên quan, trong đó có các dòng SIMATIC như S7-1200 và S7-1500 tùy model. Khi cần lựa chọn hoặc thay thế PLC, nên cung cấp mã MLFB đầy đủ để kiểm tra đúng phiên bản CPU và cấu hình phần cứng.

Bài viết liên quan:

+Download Bảng Giá Thiết Bị Điện Công Nghiệp 2026

+Download Catalog Các Sản Phẩm Điện Công Nhiệp

Điện Hạ Thế phân phối sỉ và lẻ các loại đầu cos dùng cho tủ điện và hệ thống công nghiệp. Chúng tôi cung cấp đầy đủ dòng SC, DT, DTL, GTY, GL, GTL với dải tiết diện từ 1.5mm² đến 630mm², phù hợp cho đấu nối dây đồng, dây nhôm và các thiết bị hạ thế. Hàng được kiểm tra kỹ thuật trước khi xuất kho nhằm đảm bảo độ ổn định và độ đồng đều khi thi công.

Nếu bạn cần tư vấn chọn đúng loại cos cho công trình hoặc muốn nhận báo giá sỉ linh hoạt, vui lòng liên hệ:
📞 Ms Nhung – 0907 764 966 (Mobile/Zalo)

🌐 https://www.dienhathe.com