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 . 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. 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. 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