CHƯƠNG 7 : GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH
7.2 Cách thức điều khiển từ máy vi tính(PC)
Trong luận văn , tơi đã thiết kế 2 giao diện trên PC để điều khiển và giám sát hệ thống: + Một giao diện trên máy vi tính được đặt tại mơ-đun điều khiển 1 : Dùng để điều khiển-
giám sát 2 mơ-đun điều khiển 1 và 2 ( tương ứng với node 1 và node 2 trong mạng CAN quản lý hệ thống )
+ Một giao diện trên máy vi tính được đặt tại mơ-đun 0 ,điều khiển-giám sát trung tâm ( Là
node 0 của mạng ) : Dùng để điều khiển-giám sát và thu thập dữ liệu của tồn hệ thống.
7.2.1 Các loại khung truyền-nhận giữa máy tính và mơ-đun điều khiển động cơ 1
· Giao diện trên máy tính đặt tại mơ-đun điều khiển động cơ 1 ( Node 1):
Pulse_20MS ( xung/ 20ms) =
30 _RPM Speed
Hình 7.5: Giao diện điều khiển-giám sát trên máy tính của node
Ø Cách sử dụng giao diện này
– Nhập tốc độ đặt vào ơ Tốc độ ở Bảng thơng số ; nếu sử dụng ở chế độ đồng bộ – Check vào “gồm Motor 2 ” , nếu khơng check thì chỉ điều khiển riêng động cơ 1.
– Sau khi nhập xong thơng số, Click vào nút NHẬP để lưu , tiếp đến là Click vào nút TRUYỀN để truyền khung tín hiệu điều khiển xuống vi điều khiển.
– Sử dụng các nút để điều khiển động cơ: CHẠY , DỪNG , TĂNG , GIẢM
Ø Khung truyền để thiết lập Tốc độ đặt từ PC xuống mơ-đun: Gồm 3 byte
Bảng 7.4: Khung thiết lập tốc độ đặt từ PC tại node 1 xuống node 1
Byte 0: Mã cài đặt thơng số Byte 1: Tốc độ đặt Byte 2: Checksum-ký tự “F” + Byte Mã cài đặt thơng số : là byte ký tự “1” – Dùng cho việc đặt tốc độ
(vịng/phút) chia cho 30 ( xem cách tính tốc độ động cơ ở Chương 7 - Phần 7.1.3 ) + Byte Checksum : Là ký tự “F” ( F: Finish )
Ø Khung truyền các lệnh điều khiển từ PC xuống mơ-đun: Gồm 2 byte
Bảng 7.5: Khung truyền lệnh điều khiển từ PC tại node 1 xuống node 1
Byte 0: Lệnh điều khiển Byte 1: Checksum ( ký tự “F” ) - Byte 0 - Lệnh điều khiển, là một ký tự :
+ “S” : Động cơ chạy ( Tương ứng khi nhấn nút CHẠY trên giao diện) + “P” : Động cơ dừng (Tương ứng khi nhấn nút DỪNG trên giao diện)
+ “I” : Tăng tốc độ của động cơ (Tương ứng khi nhấn nút TĂNG trên giao diện) + “D” : Giảm tốc độ của động cơ (Tương ứng khi nhấn nút GIẢM trên giao diện) + “Y” : Hai động cơ 1 và 2 hoạt động đồng bộ ( Khi check vào “gồm Motor 2 ”)
+ “N” : Hai động cơ 1 và 2 hoạt động độc lập với nhau.(Khơng check vào“gồm Motor 2 ”)
Ø Chuỗi dữ liệu từ mơ-đun 1 lên PC: Là một chuỗi byte như hình sau
Hình 7.6: Các chuỗi byte truyền lên PC khi động cơ dừng và khi động cơ chạy
· Giao diện trên máy tính đặt tại mơ-đun trung tâm ( Node 0):
- Mơ-đun trung tâm cĩ nhiệm vụ trong việc điều phối tín hiệu điều khiển từ máy tính tại trung tâm(cĩ quyền điều khiển cao nhất) đến từng mơ-đun điều khiển động cơ trong mạng
Hình 7.7: Lưu đồ cách thức vi điều khiển ở mơ-đun trung tâm phân loại địa chỉ cần gởi của các khung truyền điều khiển nhận được từ PC trung tâm.
- Khung truyền từ máy tính xuống mơ-đun trung tâm sẽ luơn bắt đầu bằng byte địa chỉ của
node cần điều khiển. Dựa vào byte địa chỉ này, vi điều khiển ở mơ-đun trung tâm sẽ quyết
định gởi bức điện (message) đến đúng địa chỉ thơng qua CAN-bus - Các mã căn cước ID của bức điện mà node 0 dùng để gởi:
+ Mã ID 0x500 : Dùng để gởi riêng khung truyền đến cho node 1 Gởi khung điều khiển
xuống mơ-đun trung tâm
Kiểm tra cần điều khiển node nào ?
Máy tính(PC) tại trung tâm
Truyền khung điều khiển cả 2 node: 1&2 ( Loại bỏ byte-địa chỉ trong khung truyền ) Chỉ truyền khung
điều khiển cho node 1 ( Loại bỏ byte địa chỉ trong khung truyền )
Chỉ truyền khung điều khiển cho node 2
( Loại bỏ byte-địa chỉ trong khung truyền )
Node 2
Cả 2 node: 1&2 Node 1
Hình 7.8: Giao diện đặt trên máy tính tại trung tâm điều khiển-giám sát hệ thống
Ø Cách thức sử dụng giao diện tại trung tâm
- Thơng số mặc định: Hệ thống chạy đồng bộ ,điều khiển bằng tay, tốc độ đặt là 2100 R.P.M - Cài đặt thơng số ( theo trình tự ) : Click vào nút “CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ” để vào Form cài
đặt ( xem hình 7.9 ở trang bên )
+ Bước 1 : Chọn chế độ điều khiển ( bằng tay – Tự động) , các động cơ hoạt động đồng bộ hay độc lập à Cĩ 4 phương pháp điều khiển ( xem ở hình 7.9 và bảng 7.6 trang bên ) + Bước 2 : Nhập tốc độ đặt và node cần điều khiển
+ Bước 3 : Click vào “ NHẬP” để lưu các thơng số cài đặt
+ Bước 4:Click vào “ TRUYỀN” để truyền dữ liệu điều khiến xuống vi điều khiển ở node0 - Nút “ Thời gian” trên Form chính dùng để đồng bộ đồng hồ của máy tính và của node 0
Hình 7.9: Giao diện thiết lập thơng số và truyền dữ liệu điều khiển.
- Từ khung Chọn chế độ điều khiển ở giao diện trên , ta sẽ cĩ 4 phương pháp điều khiển hệ thống từ Trung Tâm điều khiển như sau:
Bảng 7.6: Các phương pháp điều khiển được cài đặt cho hệ thống
Các phương pháp điều khiển CHẾ ĐỘ BẰNG TAY CHẾ ĐỘ TỰ ĐỘNG KIỂU Đồng bộ Phương pháp 1 Phương pháp 3
KIỂU Độc lập Phương pháp 2 Phương pháp 4 + Phương pháp 1 : Các động cơ hoạt động đồng bộ ( động cơ 2 phụ thuộc vào động cơ 1) ,
người dùng điều khiển động cơ ( cho chạy, dừng, tăng, giảm ) bằng các nút nhấn trên giao diện .
chạy , dừng , tăng, giảm ) bằng các nút nhấn trên giao diện
+ Phương pháp 3 : Các động cơ hoạt động đồng bộ ( động cơ 2 phụ thuộc vào động cơ 1), người dùng chỉ cần cài đặt thời điểm chạy và dừng lại , sau đĩ dựa vào Hệ thống thời gian thực ( DS1307 ) – vi điều khiển ở mơ-đun điều khiển trung tâm sẽ điều khiển hệ động cơ chạy hay dừng đúng thời gian.
+ Phương pháp 4 : Các động cơ hoạt động độc lập với nhau ( bao gồm điều khiển riêng từng động cơ hay điều khiển đồng thời nhiều động cơ) , người dùng chỉ cần cài đặt thời điểm chạy và dừng lại , sau đĩ dựa vào Hệ thống thời gian thực ( DS1307 ) – vi điều khiển ở mơ-đun điều khiển trung tâm sẽ điều khiển hệ động cơ chạy hay dừng đúng thời gian. - Các loại khung truyền-nhận giữa máy tính và mơ-đun trung tâm (node 0 ) : Các khung
truyền ln cĩ byte bắt đầu là: Byte 0-Địa chỉ node (mơ-đun động cơ) cần điều khiển
Ø Khung truyền để thiết lập Tốc độ đặt từ PC xuống mơ-đun trung tâm (node 0): Cĩ 4 byte
Bảng 7.7: Khung truyền để thiết lập Tốc độ đặt từ PC xuống mơ-đun trung tâm (node 0): Byte0: Địa chỉ Node
cần điều khiển Byte 1: Chế độ điều khiển Byte 2: Tốc độ đặt Byte 3: Checksum ( ký tự “F” )
+ Byte 0 – Địa chỉ node cần điều khiển:
“1” : Điều khiển mơ-đun động cơ 1 ( Khi check vào NODE 1 trên giao diện ) “2” : Điều khiển mơ-đun động cơ 2 ( Khi check vào NODE 2 trên giao diện )
“A” : Điều khiển cả 2 mơ-đun động cơ 1 và 2 (Khi check vào TẤT CẢ trên giao diện) + Byte 1 – Chế độ điều khiển :
“1” : Chế độ điều khiển bằng tay ( Chỉ dùng cho chế độ Manual)
+ Byte 2 – Tốc độ đặt (số xung encoder/ 20ms) : Giá trị làm trịn của Tốc độ cần đặt (vịng/phút) chia cho 30 ( xem cách tính tốc độ động cơ ở Chương 7 – Phần 7.1.3 ) + Byte 3 – checksum : trong chương trình của luận văn , là ký tự “F” ( F: Finish )
Ø Khung truyền trong chế độ tự động ( từ PC tại trung tâm xuống node 0): Cĩ 10 byte
Bảng 7.8: Khung truyền từ PC tại node 0 xuống node 0 – sử dụng trong chế độ Tự động
Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 Byte 9 Địa chỉ Node “2” ( Auto) Tốc độ đặt Giờ chạy Phút chạy Giây chạy Giờ dừng Phút dừng Giây dừng Checksum ( “ F ” )
Ø Khung truyền các lệnh điều khiển từ PC xuống mơ-đun trung tâm (node 0): Cĩ2 byte
Bảng 7.9: Khung truyền các lệnh điều khiển từ PC tại node 0 xuống node 0
Byte 0: Địa chỉ Node cần điều khiển
Byte 1: Lệnh điều khiển
Byte 2:
Checksum ( ký tự “F” ) - Byte 0 – Địa chỉ node cần điều khiển: , mã hĩa thành ký tự:
+ “1” : Điều khiển mơ-đun động cơ 1 + “2” : Điều khiển mơ-đun động cơ 2
+ “A” : Điều khiển cả 2 mơ-đun động cơ 1 và 2 - Byte 1 – Lệnh điều khiển, là một ký tự :
+ “S” : Động cơ chạy ( Tương ứng khi nhấn nút CHẠY trên giao diện) + “P” : Động cơ dừng (Tương ứng khi nhấn nút DỪNG trên giao diện)
+ “I” : Tăng tốc độ của động cơ (Tương ứng khi nhấn nút TĂNG trên giao diện) + “D” : Giảm tốc độ của động cơ (Tương ứng khi nhấn nút GIẢM trên giao diện)
+ “Y” : Hai động cơ 1 và 2 hoạt động trong chế độ đồng bộ ( Khi chọn KIỂU ĐỒNG BỘ ) + “N” : Hai động cơ 1 và 2 hoạt động độc lập với nhau ( khi check vào KIỂU ĐỘC LẬP )