Bộ nhớ trong PLC S7-300 cú 3 vựng nhớ cơ bản sau:
Vựng chứa chƣơng trỡnh ứng dụng.
- OB (Organisation Block): Miền chứa chương trỡnh tổ chức.
- FC (Function): Miền chứa chương trỡnh con được tổ chức thành hàm cú biến hỡnh thức để trao đổi dữ liệu với chương trỡnh đó gọi nú.
- FB (Function Block): Miền chứa chương trỡnh con được tổ chức thành hàm cú khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trỡnh nào khỏc, cỏc dữ liệu này được xõy dựng thành một khối dữ liệu riờng (DB - Data Block).
Vựng chứa tham số của hệ điều hành và cỏc chƣơng trỡnh ứng dụng.
Được chia thành 7 miền khỏc nhau bao gồm:
- I (Process Input Image): Miền bộ đệm cỏc dữ liệu cổng vào số. Trước khi bắt đầu thực hiện chương trỡnh, PLC sẽ đọc giỏ trị logic của tất cả cỏc cổng đầu vào và cất giữ chỳng trong vựng nhớ I. Thụng thường chương trỡnh ứng dụng khụng đọc trực tiếp trạng thỏi logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I.
- Q (Process Output Image): Miền bộ đệm cỏc dữ liệu cổng ra số. Kết thỳc giai đoạn thực hiện chương trỡnh, PLC sẽ chuyển giỏ trị logic của bộ đệm Q tới cỏc cổng ra số. Thụng thường chương trỡnh khụng trực tiếp gỏn giỏ trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chỳng vào bộ đệm Q.
- M: Miền cỏc biến cờ.Chương trỡnh ứng dụng sử dụng vựng nhớ này
để lưu trữ cỏc tham số cần thiết và cú thể truy nhập nú theo bit (M), byte (MB),từ (MW), từ kộp (MD).
- T (Timer): Miền nhớ phục vụ bộ định thời bao gồm việc lưu trữ cỏc
giỏ trị thời gian đặt trước (PV-PresetValue), giỏ trị đếm thời gian tức thời (CV-Current Value) cũng như giỏ trị logic đầu ra của bộ thời gian.
- C (Counter): Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu trữ giỏ trị đặt trước (PV-Preset Value), giỏ trị đếm tức thời (CV-Current Value) và giỏ trị logic của bộ đếm.
- PI (I/O External Input): Miền địa chỉ cổng vào của cỏc module tương tự. Cỏc giỏ trị tương tự tại cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ.
- PQ (I/O External Output): Miền địa chỉ cổng ra của cỏc module tương tự. Cỏc giỏ trị tương tự tại cổng ra của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ.
Vựng chứa cỏc khối dữ liệu.
Được chia làm hai loại:
- DB (Data block): Miền chứa cỏc dữ liệu được tổ chức thành khối. Kớch thước cũng như số lượng khối do người sử dụng quy định, phự hợp với từng bài toỏn điều khiển. Chương trỡnh cú thể truy cập miền này theo từng bit (DBX), byte (DBB), từ (DBW) hoặc từ kộp (DBD).
- L (Local Data block): Miền dữ liệu địa phương, được cỏc khối chương trỡnh OB, FC, FB tổ chức và sử dụng cho cỏc biện phỏp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hỡnh thức với những khối chương trỡnh đó gọi nú.Nội dung của một số dữ liệu trong miền này sẽ bị xoỏ khi kết thỳc chương trỡnh tương ứng trong OB, FC, FB.Miền này cú thể truy nhập từ chương trỡnh theo bit (L), byte (LB), từ (LW) hoặc từ kộp (LD).
2.1.4. Vũng quột chƣơng trỡnh của PLC S7-300.
PLC thực hiện chương trỡnh theo một chu trỡnh lặp được gọi là vũng quột (scan). Một vũng lặp được gọi là một vũng quột. Cú thể chia một chu trỡnh thực hiện của S7-300 ra làm 4 giai đoạn. Giai đoạn một là giai đoạn đọc dữ liệu từ cỏc cổng vào, cỏc dữ liệu này sẽ được lưu trữ trờn vựng đệm cỏc đầu vào. Tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trỡnh, trong từng vũng quột chương trỡnh lần lượt thực hiện tuần tự từ lệnh đầu tiờn và kết thỳc ở lệnh cuối
cựng tiếp đến là giai đoạn chuyển nội dung cỏc bộ đệm ảo tới cổng ra. Giai đoạn cuối cựng là giai đoạn truyền thụng nội bộ và kiểm tra lỗi. Đến đõy một vũng quột được hoàn thành và một vũng quột mới được tiếp tục tạo nờn một chu trỡnh lặp vụ hạn.
Hỡnh 2.8 Miờu tả một vũng quột chƣơng trỡnh của S7 -300
Một điểm cần chỳ ý là tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra thụng thường cỏc lệnh khụng làm việc trực tiếp với cỏc cổng vào/ra mà chỉ thụng qua bộ đệm ảo của cổng trong vựng nhớ tham số. Chỉ khi gặp lệnh yờu cầu truy xuất cỏc đầu vào/ra ngay lập tức thỡ hệ thống sẽ cho dừng cỏc cụng việc khỏc, ngay cả chương trỡnh xử lý ngắt để thực hiện lệnh này một cỏch trực tiếp với cỏc cổng vào/ra. Cỏc chương trỡnh con xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vũng quột khi xuất tớn hiệu bỏo ngắt và cú thể xảy ra bất cứ thời điểm nào trong vũng quột.
Bộ đệm I và Q khụng liờn quan đến cỏc cổng vào/ra tương tự nờn cỏc lệnh truy nhập tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ khụng qua bộ đệm.
Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vũng quột gọi là thời gian vũng quột (Scan Time). Thời gian vũng quột khụng cố định, tức là khụng
4.Truyền thụng và kiểm tra 1.Chuyển dữ liệu từ cổng vào tới I 2.Thực hiện chương trỡnh 3.Chuyển dữ liệu từ Q tới cổng ra
Cỏc vũng quột nhanh, chậm phụ thuộc vào số lệnh trong chương trỡnh được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu được truyền thụng…trong vũng quột đú.
Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tớnh toỏn và việc gửi tớn hiệu điều khiển đến đối tượng đú cú một khoảng thời gian trễ đỳng bằng thời gian vũng quột. Thời gian vũng quột càng ngắn, tớnh thời gian thực của chương trỡnh càng cao.
Nếu sử dụng cỏc khối chương trỡnh đặc biệt cú chế độ ngắt, vớ dụ như là OB40 ,OB80…Chương trỡnh của cỏc khối đú sẽ được thực hiện trong vũng quột khi xuất hiện tớnh hiệu bỏo ngắt cựng chủng loại. Nếu một tớn hiệu bỏo ngắt xuất hiện khi PLC đang trong giai đoạn truyền thụng và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ dừng cụng việc truyền thụng, kiểm tra để thực hiện khối chương trỡnh tương ứng với tớn hiệu bỏo ngắt đú. Với hỡnh thức tớn hiệu xử lý ngắt như vậy, thời gian của vũng quột càng lớn khi càng cú nhiều tớn hiệu ngắt xuất hiện trong vũng quột.
Do đú, để nõng cao tớnh thời gian thực của chương trỡnh điều khiển, tuyệt đối khụng nờn viết chương trỡnh xử lý ngắt quỏ dài hoặc quỏ lạm dụng việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trỡnh điều khiển.