Quy trình chuẩn bị và biên dịch chương trình cho bộ điều khiển khả trình

Các chức năng kiểm soát thiết bị được xác định bởi tổ chức và công nghệ quy trình. Do đó, nhìn chung, chúng khá cụ thể và riêng lẻ đối với từng đơn vị hoặc địa điểm. Tuy nhiên, khi vấn đề phát triển phần mềm hiệu quả, di động và linh hoạt cho các hệ thống tự động hóa được đặt ra và giải quyết, các chức năng điều khiển phức tạp thường được biểu diễn dưới dạng một tập hợp các hành động cơ bản đơn giản như "kích hoạt", "vô hiệu hóa", "độ trễ thực hiện", v.v. .

Từ những vị trí này, hầu hết các chức năng điều khiển có thể được giảm xuống còn hai theo điều kiện, điều này khá phổ biến đối với bất kỳ tác vụ nào — logic và quy định. Cái trước được gọi là thuật toán hành động thời gian chung và cái sau được gọi là tham số thời gian. Phần trình bày chung nhất về các chức năng điển hình như vậy để điều khiển thiết bị công nghệ được thể hiện trong hình. 1, a và b.

Cơm. 1. Các chức năng điều khiển điển hình của thiết bị xử lý

Dựa trên phân tích các đặc tính định lượng của các chức năng điều khiển được triển khai trong từng ví dụ cụ thể của thiết bị công nghệ, có thể xây dựng các yêu cầu kỹ thuật đến bộ điều khiển logic khả trình (PLC) như một phương tiện kiểm soát về độ chính xác, tốc độ, số lượng tác vụ song song cần giải quyết, dung lượng bộ nhớ, thành phần của thiết bị ngoại vi, công cụ đối thoại, v.v.

Tiêu chuẩn IEC 61131-3 mô tả 5 ngôn ngữ lập trình là kết quả của việc nghiên cứu các phát triển độc quyền thành công nhất của các nhà lãnh đạo thế giới trên thị trường PLC:

• ngôn ngữ của mạch tiếp điểm rơle (RKS) hoặc sơ đồ bậc thang LD (sơ đồ bậc thang),

• ngôn ngữ sơ đồ khối chức năng (FBD), FBD (sơ đồ khối chức năng),

• Ngôn ngữ IL (danh sách lệnh) — trình dịch hợp ngữ điển hình với bộ tích lũy và chuyển đổi nhãn,

• Ngôn ngữ ST (Structured Text) là ngôn ngữ văn bản bậc cao,

• Biểu đồ SFC (Sequential Function Chart). SFC có nguồn gốc từ lưới Petri.

Các ngôn ngữ PLC rất nguyên bản và khác biệt đáng kể so với các ngôn ngữ lập trình máy tính nổi tiếng.

Tiêu chuẩn không bắt buộc các nhà phát triển PLC phải triển khai tất cả các ngôn ngữ lập trình. Thông thường, các nhà sản xuất PLC nhỏ triển khai nhiều hoặc một ngôn ngữ. Theo nhiều cách, mức độ ưu tiên của việc sử dụng một ngôn ngữ lập trình cụ thể phụ thuộc vào truyền thống được thiết lập trong lịch sử của ngành hoặc lĩnh vực ứng dụng.

Việc tiêu chuẩn hóa ngôn ngữ lập trình và mô hình PLC đã dẫn đến sự xuất hiện của các công ty chuyên thiết kế hệ thống lập trình cho PLC, cung cấp quá trình chuyển đổi từ ngôn ngữ lập trình sang ngôn ngữ máy ở các cấp độ khác nhau:

• khi vào một chương trình;

• khi kết xuất;

• khi thay đổi hoặc di chuyển một vùng lệnh hoặc chương trình riêng biệt;

• khi phát hiện lỗi cú pháp và báo hiệu cho người vận hành.

Để thực hiện các tác vụ này, hệ thống lập trình có thể hoạt động thành công ở chế độ cục bộ, nghĩa là độc lập với bộ điều khiển. Điều này mang lại cho lập trình viên cơ hội viết chương trình từ bất kỳ nơi thuận tiện nào chứ không phải trong xưởng sản xuất, tức là trong môi trường thuận lợi hơn cho quá trình sáng tạo. Khả năng lập mô hình hỗ trợ rất nhiều cho quá trình gỡ lỗi chương trình và cải thiện việc tổ chức công việc.

Các giai đoạn chuẩn bị và lập trình chính cho bộ điều khiển khả trình như sau:

1. Xác định hệ thống điều khiển (đối tượng điều khiển) nên làm gì, mục tiêu điều khiển và các chức năng bổ sung khác do hệ thống điều khiển thực hiện, trình tự hoạt động được thực hiện bởi các bộ truyền động theo thời gian và trạng thái của các cảm biến và thiết bị điều khiển.

2. Soạn giải thuật của chương trình dưới dạng đồ họa.

3. Xác định mô-đun nào cần thiết để kết nối cảm biến, thiết bị điều khiển, bộ truyền động, báo động và các thiết bị khác cần thiết để quản lý trang web.

Khi chọn các mô-đun, hãy phân tích các tham số của tín hiệu đầu vào/đầu ra (mức điện áp và dòng điện) và chức năng của các mô-đun. Chú ý đến khả năng sử dụng mô-đun thông minh, có thể thực hiện tiền xử lý tín hiệu đầu vào và một số chức năng điều khiển cục bộ, điều này sẽ giúp giảm đáng kể độ phức tạp của việc lập trình.

4.Lập sơ đồ hoặc bảng kết nối tất cả các thiết bị vào, ra của đối tượng điều khiển và thiết bị sử dụng trong quá trình điều khiển với các phân hệ điều khiển.

5. Viết chương trình bằng một trong các ngôn ngữ lập trình PLC thực hiện một chuỗi hoạt động nhất định, kết nối của chúng và phát triển các tình huống khẩn cấp có thể xảy ra.

6. Kiểm tra chương trình để tìm các lỗi cú pháp và sửa chúng, sau đó kiểm tra các lỗi thời gian chạy và cũng thực hiện các sửa chữa thích hợp.

7. Viết chương trình và tất cả các thông số vận hành cần thiết cho bộ điều khiển.

8. Sau khi hệ thống điều khiển được lắp ráp hoàn chỉnh, hãy kiểm tra chương trình trong quá trình điều khiển thực tế và nếu cần, hãy thực hiện các cài đặt chính xác hơn.

9. Lưu hai bản sao của chương trình cuối cùng và lưu trữ chúng ở các vị trí riêng biệt.