HỆ THỐNG ĐIỀU KHỂN PHÂN TÁN - CHƯƠNG 7

CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN7.1 IEC-61131IEC (International Electrotechnical Commission) là một tổ chức toàn cầu bao gồm các hội đồng ở các quốc gia. Mục tiêu của tổ chức này là thúc đẩy công việc chuẩn hoá trong lĩnh vực điện và điện tử. IEC 61131 là tiêu chuẩn về bộ điểu khiển khả trình PLC và các thiết bị ngoại vi đi kèm với nó. Chuẩn IEC 61131 bao gồm 9 phần, trong đó các phần 1 đến 5 là quan trọng nhất: ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HỆ THỐNG ĐIỀU KHỂN PHÂN TÁN - CHƯƠNG 7 487 CÁC MÔ HÌNH ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN7.1 IEC-61131 IEC (International Electrotechnical Commission) là một tổ chức toàn cầu baogồm các hội đồng ở các quốc gia. Mục tiêu của tổ chức này là thúc đẩy côngviệc chuẩn hoá trong lĩnh vực điện và điện tử. IEC 61131 là tiêu chuẩn về bộ điểu khiển khả trình PLC và các thiết bịngoại vi đi kèm với nó. Chuẩn IEC 61131 bao gồm 9 phần, trong đó các phần1 đến 5 là quan trọng nhất: • Phần 1 (General Information): Đưa ra các định nghĩa chung và các đặc tính chức năng tiêu biểu cho mỗi hệ thống điều khiển sử dụng PLC, ví dụ cơ chế thực hiện tuần hoàn, ảnh quá trình, thiết bị lập trình và giao diện người-máy. • Phần 2 (Equipment requirements): Đặt ra các yêu cầu điện học, cơ học và chức năng cho các thiết bị; định nghĩa phương pháp kiểm tra và thử nghiệm các kiểu thiết bị tương ứng. Các yêu cầu được định nghĩa là nhiệt độ, độ ẩm, cung cấp nguồn, độ kháng nhiễu, phạm vi tín hiệu logic và sức bền cơ học của các thiết bị. • Phần 3 (Programming languages): Định nghĩa các ngôn ngữ lập trình cho các thiết bị điều khiển khả trình. Ngoài ba ngôn ngữ kinh điển là biểu đồ hình thang (Ladder Diagram, LD), biểu đồ khối chức năng (Function Block Diagram, FBD) và liệt kê lệnh (Instruction List, IL), và một ngôn ngữ bậc cao kiểu văn bản có cấu trúc (Structured Text, ST) thì một phương pháp lập trình đồ họa phục vụ biểu diễn các thuật toán điều khiển trình tự là SFC (Sequential Function Chart) cũng đã được chuẩn hóa. • Phần 4 (Guidelines for users): Đưa ra các nguyên tắc chỉ đạo cho người sử dụng trong các quá trình của một dự án, từ phân tích hệ thống cho tới lựa chọn thiết bị, vận hành và bảo trì hệ thống. • Phần 5 (Communication): Đề cập tới phương pháp truyền thông giữa các PLC cũng như giữa PLC và một thiết bị khác trên cơ sở các khối hàm chuẩn. Các dịch vụ truyền thông này mở rộng chuẩn ISO/IEC 9506-1/2, thực chất là một tập con trong các dịch vụ được qui định trong MMS.7.1.1 Mô hình phần mềm Mỗi PLC tại một thời điểm bất kỳ chỉ có một cấu hình (configuration) nàođó. Một cấu hình bao gồm một hay nhiều tài nguyên (resource) bên trong đặctrưng cho khả năng xử lý tín hiệu của PLC. Mỗi tài nguyên bao gồm ít nhấtmột chương trình (program) hoạt động dưới sự điều khiển của tác vụ (task).Chương trình được xây dựng nên từ các khối chức năng (function block) hoặccác yếu tố ngôn ngữ khác (có cả thảy 5 ngôn ngữ lập trình được định nghĩa © 2005, Hoàng Minh Sơn 49trong phần này). Các biến toàn cục (global variable) và lối truy cập (accesspath) là những cơ chế giao tiếp trong chương trình và giữa các tài nguyên vớinhau. C O N FIG U R ATIO N R ESO UR C E R ESO UR C E TAS K TAS K TAS K TAS K PR O G RA M PR O G RA M PR O G RA M PR O G RA M FB FB FB FB G LO BA L and D IR EC TLY R EP R ESE NTE D VAR IA BLES and IN STAN C E-SPEC IFIC IN ITIA LIZA TIO N S AC C ES S P ATH S C om m unication function (See IE C 1131-5) Execution control path or Variable access paths FB Function block Variable Hình 7-1: Mô hình phần mềm theo IEC 61131-37.1.2 Mô hình giao tiếp Như biểu diễn trong Hình 7-2, giá trị của biến có thể được truyền trực tiếptrong nội bộ chương trình bằng cách kết nối đầu ra của đơn vị ngôn ngữ nàytới đầu vào của đơn vị ngôn ngữ khác. Mối liên kết này được biểu diễn mộtcách trực quan trong các ngôn ngữ đồ họa hoặc ẩn trong các ngôn ngữ vănbản. FB1 FB2 a b Hình 7-2: Giao tiếp bên trong chương trình Giá trị của biến cũng có thể được truyền giữa các chương trình trong cùngmột cấu hình thông qua biến toàn cục kiểu như biến x biểu diễn trong Hình7-3. Biến này được khai báo là EXTERNAL đối với tất cả các chương trình sửdụng nó. © 2005, Hoàng Minh Sơn 50 CONFIGURATION C PROGRAM A PROGRAM B VAR_EXTERNAL VAR_EXTERNAL x: BOOL; x: BOOL; END_VAR END_VAR FB2 FB1 FB_Y FB_X VAR_GLOBAL b a x x x: BOOL; END_VAR Hình 7-3: Giao tiếp giữa các chương trình trong cùng một cấu hình bằng biến toàn cục Hình 7-4 biểu diễn cách giao tiếp đa năng nhất thông qua khối chức năn ...