đồ án: thiết kế hệ thống điều khiển tự động, chương 11

Có lẽ là thứ quan trọng nhất để hiểu về thiết bị điều khiển là bộ xử lý sử dụng các đầu vào của quá trình như thế nào, thứ mà các mạch vào cảm nhận được, để kích hoạt các thiết bị đầu ra theo yêu cầu điều khiển quá trình công nghệ. Đây chính là giao diện giữa phần cứng và phần mềm. Địa chỉ các lệnh là thứ nối chương trình điều khiển của phần mềm với phần cứng của các điềm vào/ra. Địa chỉ của các đầu vào và đầu ra của PLC nối vị trí...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
đồ án: thiết kế hệ thống điều khiển tự động, chương 11 Chương 11: Giao diÖn gi÷a phÇn cøng vµ phÇn mÒmCã lÏ lµ thø quan träng nhÊt ®Ó hiÓu vÒ thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn lµ bé xö lýsö dông c¸c ®Çu vµo cña qu¸ tr×nh nh− thÕ nµo, thø mµ c¸c m¹ch vµo c¶mnhËn ®−îc, ®Ó kÝch ho¹t c¸c thiÕt bÞ ®Çu ra theo yªu cÇu ®iÒu khiÓn qu¸tr×nh c«ng nghÖ. §©y chÝnh lµ giao diÖn gi÷a phÇn cøng vµ phÇn mÒm.§Þa chØ c¸c lÖnh lµ thø nèi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cña phÇn mÒm víiphÇn cøng cña c¸c ®iÒm vµo/ra.§Þa chØ cña c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña PLC nèi vÞ trÝ vËt lý cña c¸c m« ®un®Çu cuèi ®Õn vÞ trÝ bit nhí. CÊu tróc hay mËt ®é cña m« ®un vao/ra: 8, 16hay 32 ®iÓm, cã quan hÖ trùctiÕp ®Õn c¸c bit mµ m« ®un chiÕm trong bé nhí cña PLC. VÝ dô m« ®un 8®iÓm vµo nh− h×nh 3.. t¸m bit 00 ®Õn 07 chiÕm 8 vÞ trÝ trong b¶ng nhí vµotrong bé nhí cña bé xö lý tÝn hiÖu.H×nh 3.. M« ®un vµo mét chiÒu 8 ®iÓm®Æc tr−ngTa sÏ giíi thiÖu mét sè c¸ch ghi ®Þa chØ cña c¸c hÖthèng PLC.C¸ch ghi ®Þa chØ vµo/ra trªn AllenBradley PLCS5Ph−¬ng ph¸p ghi ®Þa chØ vµo ra gi¸n ®o¹n cña Allen – Bradley PLC S5 södông m· 6 vÞ trÝ (a:bbc/dd) ®Ó ®èi chiÕu víi ®Þa chØ nhí vµo/ra vµ vÞ trÝ vËtlý cña phÇn cøng. Trong hÖ thèng nµy, vÞ trÝ phÝa tr¸i nhÊt lµ ch÷ I cho®Çu vµo gi¸n ®o¹n vµ ch÷ O cho ®Çu ra gi¸n®o¹n. Hai ch÷ tiÕp theo (bb) lµ sè hiÖu cña m« ®un, ch÷ sè tiÕp theo (c)lµ sè cña nhãm vµo/ra ( tõ 0 ®Õn 7). Hai ch÷ sè cßn l¹i thÓ hiÖn bit vµohay bit ra hay sè cña ®iÓm cuèi: 00®Ðn 07 hay 10 ®Õn17.VÝ dô ®Þa chØ I:001/07 chØ thÞ thiÕt bÞ ®Çu vµo ®−îc nèi ®Õn m«®un sè 00 vµnhãm vµo/ra sè 1 t¹i ®iÓm cuèi 07 vµ bit nhí 07. §Þa chØ O:074/10 chØthÞ thiÕt bÞ ®Çu ra ®−îc nèi tíi m« ®un 07 t¹i ®iÓm cuèi 10 trªn nhãm vµo /rasè 4. 1H×nh 3.. S¬ ®å ghi ®Þa chØ vµo/ra gi¸n ®o¹n cña AllenBradley PLC S5Mét giao diÖn phÇn cøng ®Õn phÇn mÒn ®èi víi øng dông cña AllenBradley PLC S5 ®−îc minh ho¹ trªn h×nh 3..H×nh 3.. S¬ ®å giao diÖn phÇn cøng tíi phÇn mÒmcña PLC S5øng dông nµy chØ ra quan hÖ ho¹t ®éng gi÷a c¸c thiÕt bÞ hiÖn tr−êng, bitnhí vµo/ra gi¸n®o¹n vµ ch−¬ng tr×nh l« gÝc thang øngdông.Trong vÝ dô nµy, nÕu c«ng t¾c møc cao ®−îc nèi ®Õn m« ®un trong gi¸ sè0, nhãm vµo/ra sè 0, ®iÓm cuèi sè 7 ®−îc ®ãng, bit bªn trong cña phÇnmÒm I:000/07 sÏ ®−îc bËt lªn gi¸trÞ 1. §−êng gi¸n ®o¹n tõ ®iÓm cuèi sè 7 ®Õn vÞ trÝ cña bit nhí I:000/07chØ thÞ mét kÕt nèi trong hÖ thèng PLC S5. NÕu trong cïng thêi gianc«ng t¾c van ë vÞ trÝ më ®−îc nèi 2®Õn ®iÓm cuèi 13 cña cïng m« ®un ®−îc ®ãng l¹i. Trong tr−êng hîp nµy,bit vµo I:000/13 sÏ ®−îc bËt lªn 1, vµ bËc cña l« gÝc thang sÏ cã tÝnh liªntôc cña l« gÝc, vµ bit ra O:001/03 sÏ ®−îc bËt lªn gi¸ trÞ 1. §iÒu nµy kÝchho¹t van con tr−ît nèi víi ®iÓm cuèi sè 3 cña gi¸sè 0 vµ nhãm vµo/rasè 1. 3BËc thang l« gÝc trªn ®¸y h×nh 3.. cho thÊy vÝ dô hai bit ®Çu vµo tõ bªnngoµi ®−îc sö dông ®Ó bËt bit ra bªn ngoµi.C¸ch ghi ®Þa chØ vµo/ra trªn PLC SiemensSimatic S7-300Trªn h×nh 3.. chØ ra thiÕt bÞ cã 11 khe cµi cho PLC S7 -300 SiemensSimatic. Sè khe cµi trªn gi¸ ¶nh h−ëng ®Õn s¬ ®å ®Þa chØ cña S7-300. §ÞachØ vµo /ra ®Çu tiªn ®−îc x¸c ®Þnh bëi vÞ trÝ cña nã trªn gi¸ ®o·. Khe c¾m ®Çutiªn ®−îc dµnh cho gi¸ cña bé nguån, tÊt nhiªn®Þa chØ vµo/ ra kh«ng cÇn cho nguån. M« ®un CPU ®−îc bè trÝ tiÕp theotrong khe sè 2.Kh«ng cÇn ®Þa chØ vµo/ra g¸n cho m« ®un CPU. Khe sè 3 chøa m« ®ungiao diÖn (CIM: Communication Interface Module). M« ®un nµy ®−îcdïng ®Ó nèi CPU trong gi¸ ®ì vµo/ra chÝnh víi c¸c m« ®un vµo /ra trªngi¸ më réng. Kh«ng cã ®Þa chØ vµo/ra nµo ®−îc g¸n cho m« ®un giao diÖntrong khe c¾m sè 3. MÆc dï ngay c¶ khi khe sè 3 kh«ng cã m«®un giao diÖn, th× kh«ng mét m« ®un nµo ®−îc c¾m vµo ®©y. Khe sè 4 lµkhe c¾m ®Çutiªn cho cho c¸c m« ®unvµo/ra.Quan hÖ gi÷a gi¸ ®ì vËt lý vµ vÞ trÝ khe c¾m vµ vÞ trÝ m« ®un vµo/ra ®−îc chØtrªn h×nh 3…§Þa chØ gi¸n ®o¹n cho c¶ ®Çu vµo vµ ®Çu ra b¾t ®Çu b»ng ®Þa chØ tõ sè 0 vµ®Þa chØ bit 0 (0.0) trong khe sã 3 gi¸ ®ì sè 0. Chóng tiÕp tôc tíi tõ 95 vµbit 7 trong khe c¾m 11 cña gi¸®ì sè 2. Mçi m« ®un vµo/ra gi¸n ®o¹n ®−îc dµnh 4 byte (32 bit) cña ®Þa chØtõ nhí, kh«ng cÇn quan t©m ®Õn sè l−îng ®iÓm vµo/ra thùc sù cña m«®un.Ph−¬ng ph¸p ghi ®Þa chØ vµo/ra gi¸n ®o¹n cña Siemens lµ dïng m· ba vÞtrÝ (abb.cc) ®Ó®èi chiÕu víi ®Þa chØ nhí vµo/ra. Trong hÖ thèng nµy, vÞ trÝ ngoµi cïng phÝabªn tr¸i (a) lµch÷ I cho ®Çu vµo gi¸n ®o¹n vµ ch÷ Q cho ®Çu ra gi¸n ®o¹n. Hai vÞ trÝ tiÕptheo (bb) lµ sè byte nhí ®−îc g¸n cho khe c¾m vµo/ra, vµ ch÷ (c) bªnph¶i dÊu chÊm lµ sè cña bit cña b¶ng nhí ¶nh vµo/ra ( tõ 0 ®Õn 7). VÝdô m« ®un vµo/ra trªn khe c¾m sè 5 trªn gi¸ ®ì sè 0 cã 16 ®Çu vµo gi¸n®o¹n. T¸m ®Çu vµo ®Çu tiªn sÏ ®−îc g¸n ®Þa chØ tõ 4.0 ®Õn 4.7. T¸m®Çu vµo tiÕp theo sÏ ®−îc g¸n ®Þa chØ 5.0®Õn 5.7. 45 ...