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

1
Chng 11: Giao
diện
giữa phần cứng và
phần
mềm
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 nh

thế
nào,
thứ
mà các mạch
v
à
o
cảm
nhận

đợc, 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
ch

ơng 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
v
ị
trí
vật lý của
các mô đun
đầu
cuối
đến
vị trí
bit nhớ. Cấu trúc hay mật
độ
của
mô đun
vao/ra: 8, 16
hay 32
điểm,
có quan hệ trực
tiếp
đến các
bit
mà mô đun
chiếm trong bộ nhớ của PLC.
Ví
dụ
mô đun
8
điểm vào nh

hình
3
tám
bit 00
đến
07 chiếm 8
vị trí
trong
bảng
nhớ
vào
trong bộ nhớ của bộ xử lý tín hiệu.
Hình
3
Mô đun vào
một chiều 8
điểm
đặc
tr

ng
Ta sẽ giới thiệu một số
cách
ghi
địa chỉ
của
các
hệ
thống PLC.
Cách ghi

địa chỉ
vào/ra
trên
Allen
Bradley
PLCS5
Ph

ơng
pháp
ghi
địa chỉ vào
ra
gián đoạn
của Allen

Bradley PLC S5 sử
dụng
mã
6
vị
trí (a:bbc/dd)
để
đối chiếu với
địa
chỉ nhớ
vào/ra và vị
trí vật
lý của phần cứng. Trong hệ thống
này,

v
ị
trí
phía trái
nhất
là
chữ I cho
đầu vào gián đoạn và
chữ O cho
đầu
ra gián
đoạn.
Hai chữ tiếp theo (bb)
là
số hiệu của
mô đun,
chữ số tiếp theo (c)
là
số của n
hóm
vào/ra
( từ 0
đến
7). Hai chữ số còn
lại
thể hiện bit
vào
hay bit ra hay số của
điểm
cuối: 00

đén
07 hay 10
đến
17.
Ví
dụ
địa chỉ
I:001/07
chỉ thị
thiết b
ị
đầu vào đợc
nối
đến môđun
số 00
và
nhóm vào/ra số 1
tại điểm
cuối 07
v
à
bit nhớ 07. Địa
chỉ
O:074/10
chỉ
thị
thiết
bị đầu
ra
đợc

nối tới
mô đun
07
tại điểm
cuối 10
trên
nhóm
vào
/ra
số 4.
2
Hình
3
Sơ đồ
ghi
địa chỉ vào/ra gián đoạn
của Allen
Bradley PLC S5
Một giao diện phần cứng
đến
phần mền
đối
với ứng dụng của Allen
Bradley PLC S5
đ
ợc
minh
hoạ trên hình
3
Hình

3
Sơ đồ
giao diện phần cứng tới phần mềm
của PLC S5
ứng dụng
này chỉ
ra quan hệ
hoạt động
giữa
các
thiết
bị
hiện
tr

ờng, bit
nhớ
vào/ra
gián
đoạn và
ch

ơng
trình lô gíc
thang ứng
dụng.
Trong
ví
dụ
này,

nếu
công
tắc mức cao
đợc
nối
đến mô đun
trong
giá
số
0, nhóm vào/ra số 0,
điểm
cuối số 7
đợc đóng,
bit
bên
trong của phần
mềm I:000/07 sẽ
đợc
bật
lên giá
trị
1.
Đ

ờng
gián đoạn
từ
điểm
cuối số 7
đến vị trí

của bit nhớ I:000/07
chỉ
thị
một kết nối trong hệ thống PLC S5. Nếu trong cùng thời gian
công
tắc van ở
v
ị
trí mở
đợc
nối
đến điểm
cuối 13 của cùng
mô đun đợc đóng lại.
Trong
tr

ờng hợp
này,
3
bit
vào
I:000/13 sẽ
đợc
bật
lên
1,
và
bậc của
lô gíc

thang sẽ có
tính liên
tục của
lô g
í
c,
và
bit ra O:001/03 sẽ
đợc
bật
lên giá trị
1. Điều
này kích
hoạt
van con
tr

ợt
nối với
điểm
cuối số 3 của
gi
á
số 0
và
nhóm
vào/ra
số 1.
4
Bậc thang

lô
gíc trên
đáy
hình 3 cho thấy
ví
dụ hai bit
đầu vào
từ bên
ngoài đợc
sử dụng
để
bật bit ra
bên
ngoài.
Cách ghi
địa chỉ
vào/ra
trên
PLC Siemens
Simatic
S7-300
Trên hình
3 chỉ ra thiết
bị
có 11 khe
cài
cho PLC S7 -300 Siemens
Simatic. Số khe
cài
trên giá ảnh h

ởng
đến sơ đồ địa chỉ
của S7-300. Địa
chỉ vào
/ra
đầu tiên đợc xác định
bởi
vị trí
của nó
trên giá đoã.
Khe cắm
đầu
tiên đợc dành
cho
giá
của bộ nguồn, tất nhiên
địa
chỉ
vào/
ra
không
cần cho nguồn.
Mô đun
CPU
đợc
bố
tr
í
tiếp theo

trong khe số 2.
Không
cần
địa chỉ vào/ra gán
cho
mô đun
CPU. Khe số 3 chứa
mô đun
giao diện (CIM: Communication Interface Module). Mô đun
này đợc
dùng
để
nối CPU trong
giá đỡ
vào/ra chính
với
các mô đun vào
/ra
trên
giá
mở rộng.
Không
có
địa chỉ
v
à
o/ra
nào
đ
ợc

gán
cho
mô đun
giao diện
trong khe cắm số 3. Mặc dù ngay
cả
khi khe số 3
không
có mô
đun
giao diện, thì
không
một
mô đun nào đợc
cắm
vào đây.
Khe số 4
là
khe cắm đầu
tiên
cho cho
các
mô đun
vào/ra.
Quan hệ giữa
giá đỡ
vật lý
và vị
tr
í

khe cắm
và vị trí mô đun vào/ra đợc chỉ
trên hình
3
Địa chỉ
gián đoạn
cho
cả đầu vào và đầu
ra bắt
đầu bằng địa
chỉ từ số 0
và
địa
chỉ bit 0 (0.0) trong khe só 3
giá đỡ
số 0. Chúng tiếp tục tới từ 95
và
bit 7 trong khe cắm 11 của
giá
đỡ
số 2. Mỗi
mô đun vào/ra gián đoạn đợc dành
4 byte (32 bit) của
địa chỉ
từ nhớ, không cần quan
tâm đến
số
l

ợng

điểm vào/ra
thực sự của
mô
đun.
Ph

ơng
pháp
ghi
địa
chỉ
vào/ra gián đoạn
của Siemens
là
dùng
mã
ba
vị
trí (abb.cc)
để
đối
chiếu với
địa chỉ
nhớ
vào/ra.
Trong hệ thống
này, vị trí ngoài
cùng
phía
bên trái

(a)
là
chữ I cho
đầu vào gián đoạn và
chữ Q cho
đầu
ra
gián đoạn.
Hai
vị trí
tiếp
theo (bb)
là
số
byte nhớ
đợc gán
cho khe cắm
vào/ra, và
chữ (c) bên
phải
dấu chấm
là
số của bit của
bảng
nhớ
ảnh vào/ra
( từ 0
đến
7). V
í

dụ
mô đun vào/ra trên
khe cắm số 5
trên giá đỡ
số 0 có 16
đầu vào gián
đoạn. Tám đầu vào đầu tiên
sẽ
đợc gán địa chỉ
từ 4.0
đến
4.7. Tám
đầu vào
tiếp theo sẽ
đợc gán địa chỉ
5.0
đến
5.7.
5