Trang 21 :
20.6. Vấn đề được đưa ra
Phát triển 1 hệ SFC cho 1 hệ thống dây chuyền tự động và mở rộng nó thành khối ladder.
21. Chương trình khối hàm con
Chủ đề :
Xây dựng cơ bản khối FBD
Mối quan hệ giữa ST và FBD
Xây dựng khối hàm con bằng những lệnh có cấu trúc
Thiết kế trường hợp
Đối tượng:
Có khả năng viết chương trình FBD đơn giản
21.1 . Giới thiệu:
Sơ đồ khối chức năng (FBD) là phần khác của chuẩn giao tiếp IEC 61131-3.
Khái niệm đầu tiên đằng sau khối FBD là luồng dữ liệu. Trong những loại chương trình này ,
giá trị luồng dữ liệu được từ ngõ vào tới ngõ ra được thông qua các khối chức năng. 1 mẫu
FBD ở hình 21.1 . Trong chuong trình ngõ vào N7:0 và N7:1 được sử dụng tính toán giá trị
sin(N7:0) *ln (N7:1). Kết quả việc tính toán được so sánh với N7:2. Nếu giá trị so sánh nhỏ
hơn N7:2 thì ngõ ra O:000/01 sẽ được bật lên. Trái lại, nó sẽ tắt. Nhiều bộ đọc sẽ ghi lại sự
giống nhau của chương trình đến sơ đồ khối cho hệ thống điều khiển.
Một chuong trình FBD được xây dựng bằng các khối chức năng kết nối với nhau thông qua
thay đổi dữ liệu. Mỗi đoạn kết nối có 1 kiểu dữ liệu tương thích với cả đoạn kết thúc. Ngõ ra
và ngõ vào của khối chức năng sẽ bị đảo. Đây là hiển thi thông thường là 1 vòng tròn nhỏ nối
giữa dây và khối chức năng , như hình 21.2.
Khối cơ bản được sử dụng trong chương trình FBD tương đương với việc sử dụng chương
trình ST cơ bản.Hàm cơ bản được sử dụng trong khối FBD. Khảo sát các hàm cộng cơ bản
hình 21.3. Hàm ST bên trái cộng A và B, kết quả đưa vào O. Khối hàm bên phải tương
đương. Để thuận tiện thì ngõ vào bên trái còn ngõ ra bên phải.
Một số chức năng cho phép 1 giá trị biến số. Ở hình 21.4 có 1 giá trị ngõ vào thứ 3 được
thêm vào khối ADD. Nó được hiểu là quá tải .
Hàm cộng ở ví dụ trước sẽ thêm vào toàn bộ điều kiện trong bất kì phần nào và đều cho kết
quả giống nhau, nhưng những hàm khác thì chi tiết, rõ ràng hơn. Xét hàm giới hạn vòng ở
hình 21.5. Ở hàm ST đầu tiên, lớn nhất MX, nhỏ nhất MN và thử giá trị IN đều được sử dụng.
Hàm thứ 2 , giá trị MX không xác định nên reset về 0, các hàm ST đều liên quan trực tiếp tới
các khối chức năng ở phía bên phải của hình.
21.2 .Tạo các khối chức năng:
Khi phát triển 1 khối chức năng phức tạp , nó có thể mong muốn tạo 1 khối chức năng bổ
sung. Điều này có thể hoàn thành bởi các khối FBD khác , hoặc sử dụng kiểu chương trình
IEC 61131-3.
Hình 21.6 cho biết tạo sự chia khối chức năng sử dụng ST. Trong ví dụ này , trạng thái thông
báo nó như là 1 FUNCTION_BLOCK được gọi là bộ chia. Ngõ vào là biến số a và b, ngõ ra
là c.Trong hàm , mẫu số được kiểm tra để đảm bảo không bằng 0. Nếu không ,bộ chia sẽ
được thực hiện , ngược lại ngõ ra sẽ bằng 0.
21.3. Thiết kế trường hợp
21.4 . Tổng kết .
Khối FBD sử dụng dữ liệu từ trái sang phải thông qua khối chức năng.
Ngõ ra , ngõ vào có thể bị đảo.
Khối chức năng có biến số liệt kê kích thước.
Khi các điều kiện được rời khỏi giá trị mặc định sử dụng.
Khối chúc năng có thể được tạo bởi ST
21.5. Vấn đề thực tế :
21.6. Giải pháp vấn đề thực tế .
21.7. Bài tập ví dụ
1. Phát triển khối FBD cho 1 hệ thống sẽ hiển thị như nhiệt độ bồn chứa muối. Hệ thống có
nút start, stop như thông thường . Nhiệt độ bồn chứa có sẵn trong biến tạm temp . Nếu bồn
chứa trên 250 C sau đó the heater( bộ làm nóng ) sẽ tắt . Nếu nhỏ hơn 200C thì bộ heater sẽ
mở. Cứ 1 lần hệ thống chấp nhận giới hạn này thì cứ 10 phút hệ thống này nên tắt.
22. Ngõ vào và ngõ ra ANALOG
Chủ đề :
Ngõ vào và ngõ ra tương tự.
Vấn đề lấy mẫu , đọc tên, lỗi lượng tử , giải pháp .
Cổng I/O tương tự với PLC
Đối tượng :
Hiểu cơ bản quá trình kết nối và giá trị từ analog
Có thể sử dụng cổng I/o Trên plc
22.1 . Giới thiệu
Tín hiệu tương tự là lien tục , không gián đoạn, như hình 22.1 .Chương trước , kỹ thuật được
thảo luận là thiết kế hệ thống điều khiển logic mà ngõ vào , ngõ ra có thể tắt hoặc mở . Hệ
thống này ít thông dụng hơn hệ thống điều khiển logic, nhưng nó rất quan trọng. Trong
chương này , mình sẽ kiểm tra tín hiệu ngỏ ra, ngõ vào analog để ta thiết kế hệ thống điều
khiển lien tục trong chương sau.
Ngõ ra , ngõ vào điển hình trong PLC được liệt kê phía dưới. Thiết bị chuyển đông ,cảm biến
được sử dụng với tín hiệu tương tự được bàn trong chương sau.
Ngõ vào :
Nhiệt độ lò.
Áp suất chất lỏng
Tốc độ dòng chảy
Ngõ ra :
Vị trí van chất lỏng.
Vị trí motor.
Tốc độ motor
Chương này tâp trung các nguyên tắc chung của bộ DAC,ADC . Chương này sẽ thể hiện giá
trị ngỏ ra và ngõ vào của PLC.
22.2 . Ngõ vào tương tự
Đối vào 1 ngõ vào tương tự tới PLC hay máy tính , thì giá trị được lấy mẫu chuyển thành các
giá trị số , được gọi là bộ ADC.Hình 22.2 hiển thị điện áp lien tục thay đổi theo thời gian. Có
3 giá trị lấy mẫu trong hình . Xử lý mẫu dữ liệu không lập tức ,nên mỗi mẫu có thời gian bắt
đầu và kết thúc . Thời gian yêu cầu để đạt được lấy mẫu gọi là sampling time . Bộ ADC có
thể chỉ thu dược 1 số mẫu giới hạn trong 1 giây.Thời gian giữa các mẫu là T , ngược lại thoi
gian lấy mẫu là tần số lấy mẫu .Thời gian lấy mẫu nhỏ hơn nhiều so với lấy mẫu từng
khoảng. Tần số lấy mẫu thường được thiết lập bởi phần cứng .nhưng PLC tần số lấy mẫu tối
đa là 20HZ.
1 bãn vẽ dữ liệu lấy mẫu thực tế hơn ở hình 22.3 . Dữ liệu này bị nhiễu , thậm chí giữa ngõ ra
, ngõ vào việc lấy mẫu có sự thay đổi đáng kể về giá trị . Lấy mẫu giá trị dữ liệu có thể ở 1
vài nơi giữa giá trị bắt đầu và kết thúc .Điện áp max và min dược thiết lập bởi phần cứng
.Những số liệu này sẽ được rõ ràng khi thiệt lập lại phần cứng , nhưng giá trị hợp lý trong
khoảng :
0 tới 5 V , 0 tới 10V , -5 tới 5V, -10 tới 10V
Số lượng bit của bộ ADC là số lương bit của kết quả word. Nếu bộ ADC 8 bit thì có tới 256
ngưỡng điện áp khác nhau.Nhiều bộ ADC lên tới 12 bit, 16bit tùy thuộc vào giá trị đo lường.
Các thông số được xác định hình 22.3 có thể được tính toán giá trị của bộ ADC. Những
phương trình này được tóm tắt ở hình 22.4 . Hàm 1 liên quan tới số lượng bit của bộ ADC thể
hiện độ phân giải.Trong bộ ADC thông thường , giá trị nhỏ nhất Rmin, bằng 0, nhưng trong
nhiều thiết bị vẫn cung cấp số lượng phủ định , gọi là điện áp phủ định. Hàm 2 đưa ra các giá
trị lỗi được mong đợi trong bộ ADC được đưa ra giữa giá trị điện áp lớn nhất, nhỏ nhất .Hàm
3 thể hiện khoảng điện áp , độ phân giải ngõ vào điện áp để ước tính giá trị nguyên mà bộ
ADC sẽ ghi lại , Hàm 4 sẽ theo bộ chuyển đổi các giá trị nguyên từ bộ ADC và giá trị điện áp
trong máy tính.
- Xem thêm -