đồ án: thiết kế hệ thống điều khiển tự động, chương 7 pps

1
ch
ng 7:
Ngôn ngữ
Sơ đồ
khối
của
hàm
lô
gíc
FBD
Sơ đồ
khối của
hàm lô gíc là ngôn
ngữ lập
trình đồ hoạ. Ngôn
ngữ
này
cho phép ng

ời
lập
trình xây
dựng
các
qui
trình điều
khiển phức
tạp
bằng cách
lấy

các hàm
từ
th

viện FBD
và
viết chúng
vào
một diện
tích đồ
hoạ.
Một khối
hàm lô gíc
biểu diễn quan hệ hay
hàm
giữa
các
biến
đầu vào
và đầu
ra.
Ta có thể
x
â
y dựng
hàm hoàn
chỉnh thao
tác
bởi
ch

ơng
trình
FBD với
các sơ
đồ
khối
của
các hàm cơ
sở từ
th

viện FBD. Mỗi khối
hàm cơ
sở
có số
l

ợng
đầu vào/ra
cố
định
trên
các điểm
nối. Đầu
vào đợc
nối
vào
mặt bên
trái

của khối
và đầu
ra mặt bên phải.
Hàm cơ
sở thực hiện
các hàm đơn giản
giữa
các đầu
v
à
o
và đầu
ra của nó.
Kết
quả
của
hàm lô g
í
c
đợc
chuyển
đến đầu
ra.
Tên
của khối
đợc
ký hiệu
bằng các
ký tự la tinh.
Sơ đồ

khối
hàm
logic
là
một
ngôn
ngữ ký hiệu, trong
đó các
tổ hợp
khác
nhau của
các
biến
lô gíc đợc
biễu diễn bởi
các
ký hiệu logic
tiêu
chuẩn
hoá.
T

ơng
tự nh

sơ
đồ thang,
để
lập
trình đợc

trong
ngôn
ngữ
này
ta cần
phải
có
màn hình để
hiển
thị sơ
đồ.
1. Các biến logic:
T

ơng
tự nh

các ngôn
ngữ
khác, các
biến
đợc
ký
hiệu
là các
chữ in hoa.
Các
phần tử
lô gíc
có thể có nhiều

dạng
ký hiệu
khác
nhau, tuỳ thuộc
vào tiêu
chuẩ
n sử dụng: BS, AFNOR, ISO vv
Các
ký hiệu của
các
phần tử
lô
gíc theo chuẩn ISO nh

sau:
A
NOT: A 1 X X = A NOR: 1 X X = A + B
B
AND: A
A
& X X = A.B XOR: =1 X X=
A.
B + A
.B
B B
OR: A A
1 X X = A+B Tổ hợp: B & X X
=(A+B).
C
C

2
B
2. C¸c phÐp
tÝnh
logic:
T
−
¬ng
®−¬ng
víi
c¸c
lÖnh sau:
X
0
1
=
Y
0
OUT Y
0
X
0
1
=
Y
0
STR NOT X
0
OUT Y
0

X
3
STR X
3
≥1 OR Y
4
=
Y
4
Y
0
OR
IR
0
IR
0
OUT Y
0
X
3
STR NOT X
3
≥1 OR Y
4
=
Y
4
Y
0
OR NOT I

R
0
IR
0
OUT
Y
0
X
0
STR
X
0
AND X
1
& = Y
0
OUT NOT Y
0
X
1
Y
0
STR NOT Y
0
AND NOT X
0
X
0
& = Y
1

AND X
1
X
1
OUT Y
1
Y
0
STR NOT Y
0
AND NOT X
0
X
0
& AND X
1
X
1
≥1 =
Y
9
3
I
R
0
STR
IR
0
AND
N

O
T
X
0
X
0
&
AND X
1
X
1
OR STR
OUT Y
9
Y
0
STR NOT Y
0
OR NOT X
0
X
0
≥1 OR X
1
X
1
& =
Y
9
IR

0
STR
IR
0
OR NOT X
0
X
0
≥1 OR X
1
X
1
AND STR
OUT Y
9
TMR
0
X
0
10 STR
X
1
= Y
0
TMR
0
X
1
OUT
Y

0
X
3
STR X
3
10
=
Y
CTR
X
9
10
OUT Y
7
4
X
3
STR
X
10
S
TR
X
9
X
4
Y
10
CTR
7

X
9
10
OUT
Y
10
Ngôn ngữ
Grafcet
Đây
là ngôn
ngữ
đợc phát
triển bởi
các nhà
khoa học
Pháp vào năm
1982. Ngôn ngữ
này đợc
đặt tên từ chữ viết tất của Graphe
Fonctionnel de Commande Etapes

Transition (Đồ
hoạ
chức năng
điều
khiển giai
đoạn
chuyển tiếp) do hai
cơ
quan khoa học của

Pháp
là
AFCET (
Liên
hiệp
Pháp
về kinh tế
và
kỹ thuật)
và
ADEPA ( Hiệp hội
vê
phát
triển nền
sản
xuất tự
động)
hợp
tác soạn thảo.
Grafcet
là công
cụ
đễ
biểu diễn
các
hoạt động điều
khiển của
các
hệ thống tự
động.

Trong
các
hoạt động
của
các
hệ thống
vật
lý thì ta có thể gặp hai
dạng hoạt động:
hoạt động
kế tiếp nhau
và hoạt động
đồng thời. Mỗi
hoạt động
hay mỗi
trạng thái đợc
thể hiện
bằng
một khối
hình vuông
hoặc
hình
chữ nhật.
Các hoạt động đợc liên
kết với nhau
bằng các đoạn thẳng,
giũa
các đoạn
thẳng này
đợc vạch bằng

một
gạch phân cách để chỉ trạng thái
chuyển tiếp tức
là
kết
thúc của một
hoạt động
v
à
các điều
kiện bắt
đầu
cho
hoạt động
tiếp theo.
Đầu
vào
của một khối
là
điều
kiện
để
bắt
đầu
của
trạng thái
hay của
hoạt động
kế tiếp
và chính là

kết
thúc của một hay nhiều
hoạt động
tr

ớc
đó.
Ngôn
ngữ Grafcet biểu diễn
các hàm
logic
bằng sơ
đồ của
các
chuỗi
nhiệm vụ kế tiếp nhau.
Ngôn
ngữ
này
rất
đơn giản
cho ng

ời
sử dụng,
đặc biệt
là
đối với những ng

ời

không
am hiểu
sâu
về PLC. Grafcet
là công
cụ
đợc
chuẩn
hoá
theo
theo
tiêu
chuẩn của
Pháp
AFNOR. Từ Grafcet có thể chuyển sang
ngôn
ngữ
máy, ngôn
ngữ
bảng
lệnh,
sơ
đồ thang hay
sơ đồ hàm
logic.
Mỗi
trạng thái
của hệ thống
đợc
ký hiệu bởi một

hình vuông
có
chỉ
số
của
trạng thái
đó. Chuyển tiếp từ
trạng thái này
sang
trạng thái
kia
đợc
xác định
bởi
tác động đợc
thực
hiện
tại trạng thái đứng
tr

ớc.
0
Trạng thái
khởi
động
của Grafcet
Bật
công
5
t¾c i ®Ìn L

1
Ký hiÖu sö dông
®Ó
diÔn
t¶
mét
ho¹t ®éng t¹i tr¹ng th¸i
®·
biÕt.
6
i
C
j
Sự chuyển tiếp
trạng thái
của
hoạt động
thứ i sang
hoạt động
thứ j
đợc
thể
hiện
bằng
điều kiện chuyển tiếp C
T
(hình
**)
T
Dung

l

ợng
dịch
chuyển
Sơ đồ dịch
chuyển từ
trạng thái
i sang
trạng thái
j.
Có thể có
khả năng
chuyển từ một
trạng thái
sang hai
trạng thái khác
nhau:
I i
C
T
1
C
T1
C
T2
Tr

ờng hợp thứ nhất
là

tr

ờng hợp
phân nhánh đơn
của
ch

ơng
trình,
t

ơng
ứng với điều kiện C
T1
hay
điều
kiện C
T2
. Một trong hai
điều
kiện
đợc
đá
p
ứng,
ch
ơ
ng
trình
tiếp tục thực hiện

các hoạt
động tiếp theo.
Tr

ờng hợp thứ hai
là
tr

ờng hợp phân
nhánh
song song.
Hoạt động
của
các nhánh
diễn ra
đồng
thời khi
trạng thái
chuyển tiếp C
T1
đuợc đáp
ứng.
Ng

ợc
lại
cũng có
khả năng
từ hai hay nhiều
trạng thái

chuyển về
một
trạng
thái:
Tr

ờng hợp thứ nhất
là
một
nhánh nào đó
đã
kết thúc
hoạt động
cuối cùng
của
nhánh,
thì
ch

ơng
trình
sẽ tiếp tục ở b

ớc
tiếp theo.
C
T
i
C
T

j
C
T
i
7
K K
H×nh
**
8