đồ án: thiết kế hệ thống điều khiển tự động, chương 10

Các hệ thống điều khiển PLC lưu trữ thông tin và chương trình điều khiển trong bộ nhớ. Thông tin được lưu trữ ở đấy xác định PLC sẽ xử lý các dữ liệu vào ra như thế nào. Trong chương này, chúng ta sẽ trình bày về thành phần và cấu trúc của bộ nhớ, dạng bộ nhớ, tổ chức của bộ nhớ, cách ghi địa chỉ của bộ nhớ và địa chỉ đầu vào/ra. Cuối cùng ta sẽ tập trung vào giao diện từ phần cứng đến phần mềm của PLC. 3.1 Các thành phần và cấu trúc...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
đồ án: thiết kế hệ thống điều khiển tự động, chương 10 Ho¹t ®«ng cña bé Ch−¬ng 10: nhí vµ c¸ch ghi ®Þa chØMë ®ÇuC¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn PLC l−u tr÷ th«ng tin vµ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓntrong bé nhí. Th«ng tin ®−îc l−u tr÷ ë ®Êy x¸c ®Þnh PLC sÏ xö lý c¸c d÷liÖu vµo ra nh− thÕ nµo. Trong ch−¬ng nµy, chóng ta sÏ tr×nh bµy vÒ thµnhphÇn vµ cÊu tróc cña bé nhí, d¹ng bé nhí, tæ chøc cña bé nhí, c¸chghi ®Þa chØ cña bé nhí vµ ®Þa chØ ®Çu vµo/ra. Cuèi cïng ta sÏ tËp trungvµo giao diÖn tõ phÇn cøng ®Õn phÇn mÒm cña PLC.3.1 C¸c thµnh phÇn vµ cÊu tróccña bé nhíBé nhí cña PLC cã thÓ ®−îc hiÓn thÞ b»ng moät m¶ng hai chiÒu cña c¸ctÕ bµo nhí, mµmçi tÕ bµo cã thÓ chøa mét bit ®¬n cña th«ng tin d−íi d¹ng lµ gi¸ trÞ 0 hay1. Sè nhÞ ph©n®¬n hay “bit” ®−îc lÊy tõ hai ch÷ ®Çu cña tõ Binary vµ ch÷ cuèi cñadigit. Bit lµ ®¬n vÞnhá nhÊt trong bé nhí vµ chØ chøa ®−îc th«ng tin d¹ng 1 vµ 0. Mçi tÕ bµonhí cã ®iÖn ¸p thÓ hiÖn trªn ®Çu ra cña m¹ch ®iÖn tö chØ thÞ gi¸ trÞ “1’ vµ ®iÖn¸p 0 chØ gi¸ trÞ “0”.Bit ®−îc bËt lªn tr¹ng th¸i ON nÕu gi¸ trÞ l−u trªn ®ã lµ 1 vµ OFF nÕu lµl−u gi¸ trÞ 0. Trong nhiÒu tr−êng hîp, ®iÒu quan träng ®èi víi bé xö lý lµgi÷ ®−îc nhiÒu d÷ liÖu h¬n lµ mét bit ®¬n. VÝ dô khi bé xö lý truyÒn d÷liÖu ®i vµ vÒ bé nhí, l−u tr÷ c¸c sè, c¸c m·ch−¬ng tr×nh, nã cÇn mét nhãm c¸c bit gäi lµ “byte” hay tõ (word). Métbyte ®−îc ®ÞnhnghÜa lµ mét nhãm nhá nhÊt cña c¸c bit mµ CPU cã thÓ xö lý ®−îc ®ångthêi trong mét lÇn. Trong c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn PLC byte cã cì th«ngth−êng lµ 8 bit vµ mét tõ cã cì lµ hai byte hay 16 bit. MÆc dï vËy, méttõ cã thÓ cã ®é lín lín h¬n hay nhá h¬n, phô thuéc vµo ®Æc tÝnh cña bévi xö lý ®−îc sö dông.L−îng bé nhí ®−îc tÝnh b»ng hµng 1000 hay K “K=kilo”, víi 1 K lµ1024 tõ ( tøc lµ210=1024) cña kh«ng gian nhí.Dung l−îng bé nhí cña PLC cã thÓthay ®æi tõ nhá h¬n 1K®Õn 64K tõ. Phô thuéc vµo nhµ s¶n xuÊt. TÝnh phøc t¹p cña kÕ ho¹ch ®iÒukhiÓn, sè l−îngcña c¸c ®iÓm vµo/ra vµ d¹ng vµo ra lµ nh÷ng th«ng sè x¸c ®Þnh ®é lín cñabé nhí PLC.§é dµi cña tõ th−êng lµ hai byte ( 16 bit) hay cã thÓ dµi h¬n. ChiÒu dµicña tõ trong PLCcã thÓ lµ 4, 8, 16 hay 32 bit. Tõ cã 16 bit thÓhiÖn trªn h×nh3.. 1H×nh 3.. Tõ m−êi s¸ubitMét sè PLC sö dông hÖ ®Õm 16 ®Ó nhËn d¹ng mçi bit, nh− h×nh 3…Bit cã träng l−înglín nhÊt lµ bit 17 vµ bit nhÑ nhÊtlµ bit 00.Mét m¶ng nhí ®¬n 64 bit ®−îc minh ho¹ trªnh×nh 2..M¶ng nµy gåm 8 hµng vµ t¸m cét. M¶ng 64 bit cÇn cã 6 bit ®Þa chØ cÊpcho mçi tÕ bµo. Mét tÕ bµo th−êng lµ mét m¹ch ®iÖn tö ®−îc gäi lµ m¹chflip-flop, m¹ch nµy cã gi¸ trÞ+5VDC hay 0 VDC. §Ó lÊy d÷ liÖu tõ m¶ng nhí, c¸c bé gi¶i m· ®Þa chØdßng vµ cét sÏchän ra tÕ bµo yªucÇu.C¸c m¶ng nhí th−êng ®−îc t¹o bëi c¸c m¹ch tÝch hîp (IC). Mét ®¬n vÞ®Æc tr−ng cña m¹ch tÝch hîp chøa nhiÒu ngµn tÕ bµo nhí sÊp xÕp theoc¸ch kh¸c nhau. Mét m¹ch tÝch hîp 8K-bit (8096 bit) cã thÓ bè trÝ thµnh8K tÕ bµo nhí víi mét bit mçi tÕ bµo, hay 1K byte víi 8 tÕ bµo mçibyte. Sè cña nhãm (bit, byte hay tõ) ®−îc ghi ®Þa chØ lµ hµm cña 2n, vÝ dô1K=210, 4K=212, 8K=213 vµ t−¬ng tù. Gi¸ trÞ n lµ sè bit dÞa chØ cÇnchän cho mçinhãm riªngbiÖt. 2H×nh .. M¶ng nhí ®Æctr−ngVíi 1000 tõ ta cÇn sö dông m−êi bit ®Ó ghi ®Þa chØ cña mçi tõ trong nhí,víi c¸c tõ cì t¸m bit, m−êi s¸u bit hay ba m−¬i hai bit. §èi víi bé nhí1Kx8, m¹ch IC cÇn 10 bit ®Þa chØ ®Ó chän 1 K tõ trong bé nhí. M¹ch ICcã 8 ch©n cho d÷ liÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra, 10 ch©n cho chän ®Þa chØ, haich©n cho nguån mét chiÒu DC. Hai ch©n cÊp nguån ®−îc sö dông ®Ónèi víi + 5 VDC vµ tiÕp ®Êt. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®äc/ghi ®−îc sö dông ®Óx¸c ®Þnh khi nµo 3c¸c bit d÷ liÖu ®−îc ghi vµo bé nhí hay ®−îc ®äc tõ bé nhí. Bit d÷ liÖu®−îc ghi vµo bé nhí khi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (R/W) ë møc ®iÖn ¸p thÊp vµdõ liÖu ®−îc truyÒn ®i tõ bé nhí khi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (R/W) ë møc ®iÖn¸p cao. Mét chÝp ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®−îc dïng ®Ó chän ho¹t ®éngcña mçi chip riªng biÖt khi mét nhãm c¸c m¹ch tÝch hîp ®−îc sö dông ®Ót¹o ra bé nhí lín h¬n kh¶ n¨ng t¹o ra bëi mét chÝp.H×nh 3.. Mét chÝp nhí 1K-byte R/¦®Æc tr−ngD¹ng bénhíTa sÏ nãi vÒ d¹ng bé nhí hay ®−îc sö dông trong PLC còng nh−trong øng dông cña chóng cho c¸c d¹ng d÷ liÖu hay th«ng tin ®−îc l−utr÷. Trong viÖc lùa chon b« nhí ®Ó sö dông, kü s− thiÕt kÕ hÖ thèng ph¶ichó ý kh¶ n¨ng xo¸ vµ kh¶ n¨ng lËp tr×nh dÔ dµng. Kü s− thiÕt chÞu tr¸chnhiÖm vÒ viÖc mÊt th«ng tin trong bé nhí, bëi v× bé nhí gi÷ ch−¬ngtr×nh ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh, vµ nÕu ch−¬ng tr×nh nµy bÞ xo¸ th× toµn bé hÖthèng s¶n xuÊt bÞ ngõng. Tõ khi bé nhí l«i cuèn sù chó ý r»ng nã cã vÞtrÝ quan träng giòa ng−êi sö dông vµ PLC, nã cã thÓ dÔ dµng thay ®æi.Sù t−¬ng t¸c b¾t ®Çu tõ khi b¾t ®Çu lËp tr×nh cho hÖ thèng, söa lçi vµtiÕp tôc víi c¸c thay ®æi trùc tuyÕn, nh− thay ®æi c¸c gi¸ trÞ cña c¸c bé®Õm thêi gian vµ bé ®Õmth−êng Bé nhí ®äc/ghi (R/W) Bé nhí ghi vµ ®äc ® ...