CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM CHO LÒ ĐIỆN TRỞ 2,5
3.2.4. Fuzzy Control++ trong Step 7
3.2.4.1. Phần mềm cấu hình Fuzzy Control++
Phần mềm cấu hình điều khiển mờ Fuzzy Control ++ bao gồm một chương trình của Windows (phần mềm cấu hình) và các module Runtime khác. Công cụ cấu hình được dùng để cấu hình và tạo một hệ mờ.
Phần mềm có các module RunTime cho :
SIMATIC S7.
SIMATIC WinCC.
Sau khi cài đặt xong chương trình thì ta có được các Components của nó cho các đường dẫn liên quan sau :
+ Simatic S7 cho các ứng dụng S7.
+ Simatic PCS7 module và các thành phần ảnh cho các ứng dụng của Simatic PCS7.
+ Simatic WinCC-OOLs cho Simatic WinCC.
3.2.4.2. Cấu hình hệ thống điều khiển mờ với phần mềm Fuzzy Control++
Cấu hình cho một hệ mờ bao gồm các định nghĩa cho hệ thống đích và số đầu vào/ra của hệ mờ. Thêm vào đó một tiêu chuẩn phải được chuẩn bị cho chương trình bằng cách định nghĩa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất cho đầu ra.
Đích cho hệ thống có thể được chỉ định hoặc thay đổi sau khi hoàn chỉnh hệ thống.
Để chèn thêm hoặc thay đổi đích hệ thống ta sẽ xét ở phần sau “ Target System”.
Các bước tạo trong khối dữ liệu DB:
Định nghĩa đầu vào, đầu ra cũng như đích của hệ thống.
Thiết lập số đầu vào và đầu ra Hàm thành viên
Ma trận hợp thành
(Cụ thể các bước làm trong bài trình bày trong chương IV).
3.2.4.3. Thiết lập trong Simatic S7-300
Họ mờ đã được tạo lập với Fuzzy Control++ và được load xuống CPU S7-300 để được thực thi hoặc xử lý với SIMATIC WinCC.
Để giao tiếp thông tin giữa phần mềm cấu hình và SIMATIC S7, phần mềm cấu hình Fuzzy Control++, chúng ta cần cài đặt phần mềm SoFtnet. Về phía S7 thì ta cần có CPU đáp ứng yêu cầu như CPU314-1 hoặc CPU314-2 cũng như các khối hàm dữ liệu và khối dữ liệu mà nó sẽ tải xuống.
Khối hàm của SIMATIC S7-300
Khái quát chung :
Các khối của Fuzzy Control++ của S7-300 có thể được sử dụng cho các điều khiển xử lý cũng giống như các sản phẩm phần mềm thành phần trong các thiết bị điều khiển lập trình khác và cũng có quan hệ với các khối hàm khác.
Khi được sử dụng bởi các hàm khối hàm SIMATIC S7-300 mỗi ứng dụng mờ được biểu diễn bởi khối DB của nó (DB đối tượng mà nó được mô tả bởi phần mềm cấu hình Fuzzy Control++).
Nội dung của thư viện :
Với các series của SIMATIC S7 thì các khối hàm cho phép Fuzzy COntrol++ là : o FB30 : Khối hàm của S7 dành cho S7-300/400 (1206 Bytes)
o FB31 : Khối hàm của S7 dành cho S7-400 ( 1206 Bytes) o DB30 : Khối dữ liệu cho FB30 (4132 Bytes)
o DB31 : Khối dữ liệu cho FB31 (20156Bytes)
Đối với SIMATIC S7-300 một khối dữ liệu 4k được cho phép còn S7-400 thì khối dữ liệu lớn hơn 20K.
Cài đặt thư viện :
Các khối hàm chức năng và dữ liệu cho các đường dẫn S7-4K và S7-20K được tự động thêm vào trong suốt quá trình cài đặt Fuzzy Control++ vào thư mục Fuzzy Control++V5/S7 trong dạng của thư viện (FuzzyS7_Library).
Chức năng của các thành phần”Fuzzy_FB_4K”
Các thành phần tính toán lớn nhất là 4 đầu ra cho một lượng lớn nhất là 8 đầu vào sử dụng được định nghĩa trước theo luật trong Fuzzy. Ở đây ta sẽ sử dụng Project với CPU S7-300.
Chế độ hoạt động: Nếu giá trị ở đầu vào “ START_STOP” là 0, luật nền không tích cực, giá trị thay đổi khác không, giá trị đầu ra sẽ được tính toán bởi các luật đã được định trước với sự hỗ trợ của đầu vào “INPUT1” đến “INPUT8” và được viết ra “OUTPUT1” tới “OUTPUT4”.
Cấu trúc các thành phần :
Trong các khối chức năng của hệ mờ FB tất cả các phép toán học và thủ tục được thực thi với tất cả các chức năng mà được đi với các đặc tính của các ứng dụng mờ:
o Mờ hóa đầu vào.
o Xử lý các luật.
o Giải mờ và trả lại kết quả cho đầu ra.
Mỗi ứng dụng mờ được lưu trữ trong một khối DB riêng lẻ mà nó có thể được gán bởi bất kỳ số nào.
Hình 3.9: Gọi khối FB 30
Sơ đồ khối và các tham số của FB:
Sơ đồ khối FB dành cho điều khiển mờ trong S7-300 Bảng 3.9: Đầu vào của FB30
Byte Parameter Data type Description Default
0 INPUT1 REAL 1st fuzzy application input 0.0
4 INPUT2 REAL 2nd fuzzy application input 0.0
8 INPUT3 REAL 3rd fuzzy application input 0.0
12 INPUT4 REAL 4th fuzzy application input 0.0
16 INPUT5 REAL 5th fuzzy application input 0.0
20 INPUT6 REAL 6th fuzzy application input 0.0
24 INPUT7 REAL 7th fuzzy application input 0.0
28 INPUT8 REAL 8th fuzzy application input 0.0
Bảng 3.10: Đầu ra của FB30
Byte Parameter Data type Description Default 32 OUTPUT1 REAL 1st fuzzy application output 0.0 36 OUTUT2 REAL 2nd fuzzy application output 0.0 40 OUTPUT3 REAL 3rd fuzzy application output 0.0 44 OUTPUT4 REAL 4th fuzzy application output 0.0
48 INFO BYTE 5th fuzzy application output B#16#0 Đầu ra INFO cung cấp thông tin về trạng thái của ứng dụng mờ.
Thông tin này được chia làm 3 loại là : NO ERROR, WARNING, ERROR
Cảnh báo : Nếu biến Start_Stop= W#16#1000 ứng dụng mờ không được thực thi thì giá trị INFO của nó =” W#16#1000”
Bảng 3.11: Các tham số bổ xung
Byte Parameter Data type Description Default
50 START_STOP WORD <>0:Execute fuzzy application
==0:DO not execute fuzzy application
W#16#0
52... FUZZY BYTE Internal field for FB B#16#0
Gọi khối chức năng:
Ta có lệnh STL như sau : CALL FB30, DB30