Ngôn ngữ lập trình, sự tiếp cận vấn đề có hệ thống có thể cải thiện khả năng tạo ra các chương trình chất lượng cao trong thời gian ngắn. Kỹ thuật thiết kế có hệ thống gồm các bước sau:
− Xác định quá trình công nghệ (trình tự hoạt động của hệ thống công nghệ) cần điều khiển.
− Xác định các thiết bịngõ vào và ngõ ra;phân phối địa chỉ các ngõ vào và ngõ ra. − Xác định thuật toán và viết chương trình điều khiển.
− Biên dịch và nạp chương trình vào PLC. − Kiểm tra và gỡ rối chương trình.
− Lập thành tài liệu để mọi người sử dụng đều hiểu sự hoạt động của chương trình đó.
Xác định quá trình công nghệ. Trước tiên, ta phải xác định thiết bị hay hệ thống nào
muốn điều khiển, chúng gồm những bộ phận thiết bị nào, quan hệ giữa các bộ phận đó. Mục đích cuối cùng của bộ điều khiển là điều khiển một hệ thống hoạt động.
Sự vận hành của hệ thống được kiểm tra bởi các thiết bị đầu vào. Nó nhận tín hiệu và gởi tín hiệu đến CPU, CPU xử lý tín hiệu và gởi nó đến thiết bị xuất để điều khiển sự hoạt động của hệ thống như lập trình sẵn trong chương trình
Xác định ngõ vào, ngõ ra. Tất cả các thiết bị xuất, nhập bên ngoài đều được kết nối với bộ điều khiển lập trình. Thiết bị nhập là những contact, cảm biến... Thiết bị xuất là những cuộn dây, valve điện từ, motor, bộ hiển thị...
Xác định thuật toán và viết chương trình. Sau khi xác định tất cả các thiết bị xuất/nhập cần thiết, ta định vị các thiết bị vào/ra tương ứng cho từng ngõ vào/ra trên PLC trước khi lập thuật toán và viết chương trình. Thuật toán là thứ tự các bước xác định phương
39 pháp giải quyết vấn đề. Điều này thường được thực hiện bằng lưu đồ hoặc viết bằng thuật giải, kể cả sử dụng các từ BEGIN, DO, END, IF-THEN-ELSE, WHILE-DO...
Khi viết chương trình theo sơ đồ hình bậc thang (ladder) phải theo sự hoạt động tuần tự từng bước của hệ thống. Có thể sử dụng các phần mềm của các hãng sản xuất PLC để xây dựng chương trình điều khiển.
Nạp chương trình vào bộ nhớ. Bây giờ chúng ta có thể cung cấp nguồn cho bộ điều khiển có lập trình thông qua cổng I/O. Biên dịch và sau đó nạp chương trình vào bộ nhớ thông qua bộ console lập trình hay máy tính có chứa phần mềm lập trình hình thang. Sau khi nạp xong, kiểm tra lại bằng hàm chuẩn đoán. Nếu được, cần mô phỏng toàn bộ hoạt động của hệ thống để chắc chắn rằng chuơng trình đã hoạt động tốt.
Chạy chương trình. Trước khi nhấn nút Start, phải chắc chắn rằng các dây dẫn nối các
ngõ vào, ra đến các thiết bị nhập, xuất đã được nối đúng theo chỉ định. Lúc đó PLC mới bắt đầu hoạt động thực sự. Trong khi chạy chương trình, nếu bị lỗi thì máy tính hoặc bộ Console sẽ báo lỗi, ta phải sữa lại cho đến khi nó hoạt động an toàn.
Thuật toán thể hiện trên hình 1.27.
Xác định yêu cầu của hệ thống điều khiển
Vẽ lưu đồ chung của hệ thống điều khiển
Liệt kê tất cả các ngõ ra, ngõ vào nối tương đối đến các cổng I/O của PLC
Chuyển lưu đồ sang sơ đồ hình thang
Nạp lập trình sơ đồhình thang thiết kế cho PLC
Mô phỏng chương trình và sửa lỗi phần mềm Hiệu chỉnh chương trình cho phù hợp Chương trình OK
Hình 1.27. Thuật toán lập trình PLC