ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ SCADA DÙNG WINCC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ HỆ SCADA DÙNG WINCC ỨNG DỤNG HỆ SCADA VÀO HỆ THỐNG PHA TRỘN HÓA CHẤT thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ SCADA, bộ điều khiển lập trình SCADA, Ngôn ngữ lập trình SCADA, Thực thi chương trình , LẬP TRÌNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ Thiết Kế Hệ SCADA Dùng WinCC, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ SCADA, bộ điều khiển lập trình SCADA, Ngôn ngữ lập trình SCADA, Thực thi chương trình , LẬP TRÌNH

MỤC LỤC

Lời mở đầu.

PHẦN 1:

PLCS7-300

1

Chương 1: Giới thiệu

2

I Tổng quan về bộ điều khiển lập trình được

2

1 Bộ điều khiển lập trình được 2

2 Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình được 2

3 Quét chương trình tuần hoàn và ảnh các quá trình 3

a Quét chương trình tuần hoàn

3 b Anh các quá trình

3 I Cấu trúc và phân chia bộ nhớ 4

1 Các module của PLC S7-300 4

a Module CPU 4

b Module mở rộng 5

1 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ 6

a Kiểu dữ liệu

6 b Phân chia bộ nhớ

6 c Tầm địa chỉ tối đa cho các vùng nhớ 7

1 Cấu trúc chương trình 8

a Lập trình tuyến tính 8

b Lập trình có cấu trúc 8

Chương 2: Ngôn ngữ lập trình S7-300

11

I Sử dụng các ô nhớ và cấu trúc thanh ghi trạng thái 11

1 Địa chỉ ô nhớ 11

a Phần chữ 11

b Phần số 12

2 Cấu trúc thanh ghi trạng thái 12

I Các lệnh và phép toán 16

1 Lệnh nạp chuyển 16

2 Các lệnh tác động vào RLO và ô nhớ 16

3 Các lệnh tác động vào hai thanh ghi ACCU1 và ACCU2 17

a Nhóm lệnh đảo vị trí bytes 17

b Nhóm lệnh tăng giảm 17

c Nhóm lệnh dịch chuyển 18

d Nhóm lệnh chuyển đổi số BCD và số nguyên 20

e Nhóm lệnh chuyển đổi số dấu chấm động sang số nguyên 20

f Nhóm lệnh so sánh 21

g Nhóm lệnh số học 22

1 Các lệnh điều khiển logic và điều khiển chương trình 23

a Các lệnh điều khiển logic 23

b Các lệnh điều khiển chương trình 25

1 Bộ định thời Timer 29

a Chức năng Timer 29

b Các ví dụ bằng giản đồ cho từng loại Timer 30

1 Bộ đếm Counter 33

a Chức năng Counter 33

b Ví dụ minh họa 34

Chương 3: Thực thi chương trình 35

I Hoạt động của CPU 35

1 Các vùng nhớ CPU 35

2 Cất chương trình vào CPU 36

3 Định nghĩa các vùng nhớ giữ 36

a Sử dụng RAM không bốc hơi 37

b Đặt cấu hình dữ liệu cất trong RAM 38

c Sử dụng pin backup để giữ dữ liệu 38

1 Hoạt động của

CPU 39

a Chu kỳ quét 39

b Các chế độ hoạt động 39

c Các chế độ hoạt động khác 41

I Các khối logic 42

1 Các khối tổ chức OB 42

2 Các hàm và các khối hàm 48

3 Các khối hệ thống 48

4 Các khối của các CPU của PLC S7-300 49

5 Thực thi chương trình trong OB1 49

a Hoạt động của OB1

49 b Dữ liệu cục bộ trong OB1 50

c Thông tin Start up

50 d Lớp ưu tiên và chương trình ngắt 51

PHẦN 2: LẬP TRÌNH WINCC 54

Chương 1: Control Center 55

I Nội dung của Control Center 56

1 Chức năng 56

a Nhiệm vụ của quản lý dữ liệu 56

b Nhiệm vụ của Control Center 56

1 Cấu trúc 57

1 Soạn thảo 58

1 Các thành phần của project trong Control Center 58

a Máy tính 59

b Quản lý tag 59

c Các kiểu dữ liệu 63

d Soạn thảo 65

Chương 2: Các thành phần soạn thảo 66

I Alarm Logging 66

1 Chức năng 66

a Nhiệm vụ của Alarm Logging CS 66

b Nhiệm vụ của Alarm Logging RT 66

2 Khái quát về Alarm Logging 66

a Thông báo 66

b Thủ tục thông báo 67

c Cấu trúc một thông báo 67

d Tổ chức các thông báo 68

e Hiển thị các thông báo trong chế độ run timer 68

I Tag Logging 69

1 Chức năng 69

a Nhiệm vụ của Tag Logging CS 69

b Nhiệm vụ của Tag Logging RT 69

c Thực hiện Tag Logging 70

d Các kiểu dữ liệu 70

e Các phương pháp lưu trữ dữ liệu quá trình 71

1 Cấu trúc của Tag Logging CS 75

a Timers 75

b Achives 75

c Trends 77

d Tables 77

I Graphic Designer 77

1 Chức năng 77

2 Cấu trúc 77

a Palette đối tượng 78

b Tab “Property” 81

c Tab “Event” 81

I Global Scripts 82

1 Giới thiệu 82

2 Các hàm dự án 83

3 Các hàm chuẩn 84

a Các hàm chuẩn có sẵn trong hệ thống 84

b Các hàm chuẩn lựa chọn 86

1 Các hàm nội 86

I Report Designer 95

1 Giới thiệu 95

2 Báo cáo 96

a Báo cáo trong page layout 97

b Báo cáo trong line layout 98

1 Kết nối Report Layouts với các ứng dụng 98

a Chọn dữ liệu để phản hồi tài liệu 98

b Chọn dữ liệu cho cấu hình on-line 102

PHẦN 3: ỨNG DỤNG HỆ SCADA VÀO HỆ THỐNG PHA TRỘN HÓA CHẤT 103

Chương 1: Hệ thống Scada 104

I.Giới thiệu hệ Scada 104

II.Các đặc tính chính của hệ thống Scada hiện đại 107

Chương 2: Thực hiện chương trình 110

I.Giới thiệu về hệ thống pha trộn 110

1 Giới thiệu tổng quát 110

2 Hoạt động của hệ thống 110

II.Tạo các giao diện kết nối bằng WinCC 114

1 Các tags và nhóm tag đã tạo trong chương trình 114

2 Các giao diện cho chương trình 116

a Màn hình chính 116

b Màn hình “Giới thiệu” 117

c Màn hình “Thông tin” 118

d Màn hình “Điều khiển” 119

e Màn hình “Mô hình” 120

f Màn hình “Xem dữ liệu” 121

g Màn hình “Thu thập” 122

h Màn hình “Đồ thị” 123

i Màn hình “Thông báo” 124

III.Lập trình cho hệ thống bằng Simatic S7-300 125

1 Đặc tính thiết bị 125

a Cấu hình 125

b Cáp kết nối MPI 126

1 Giới thiệu chương trình 127

a Các khối sử dụng trong chương trình 127

b Phần lập trình 127

Chương 3: Kết quả thực hiện và hướng phát triển đề tài 128

1 Kết quả thực hiện 128

2 Hướng phát triển đề tài 128

Lịch sử đã trải qua nhiều giai đoạn, và từng chứng kiến các cuộc Cách Mạng Khoa Học Kỹ Thuật Nó không những giải phóng sức lao động, mà còn giúp việc sản xuất được tiến triển nhanh chóng, số lượng và chất lượng sản phẩm không ngừng tăng lên, phục vụ cho đời sống nhân loại.

Ngày nay, với sự trợ giúp của máy điện toán, con người đã làm được những việc tưởng chừng như không thể

ở vài chục năm trước đây

Hiện nay trong các ngành công nghiệp hiện đại, việc sử dụng máy tính đòi hỏi gần như là tất yếu; chúng giúp cho việc sản xuất hay kiểm tra sản phẩm được dễ dàng, thuận lợi, hạn chế sai số, thất thoát… Người ta có thểkhông cần phải xuống tận các phân xưởng để theo dõi hay điều chỉnh bằng tay, mà ta hoàn toàn có thể điều

khiển và thu thập, quản lý dữ liệu ngay tại phòng Điều Khiển Trung Tâm cho các hệ thống Tự Động-hệ

thống này gọi chung là hệthống SCADA

Đi theo một nhánh nhỏ của hệ thống SCADA, em thực hiện việc điều khiển cho bình trộn hoá chất dùng ngôn ngữ lập trình S7-300 và WinCC để thiết lập giao diện kết nối điều khiển đối tượng

Chương 1 : Giới Thiệu

I.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH ĐƯỢC.

1 Bộ điều khiển lập trình được.

Bộ điều khiển lập trình được (Programmable Logic Controller), gọi tắt là PLC, là bộ điều khiển cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình để trao đổi thông tin với các PLC khác hoặc với máy tính Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu trong bộ nhớ của PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FB hoặc FC) và được thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét (scan)

PLC chủ yếu bao gồm module CPU, các bộ xử lý và bộ nhớ chương trình, các module xuất/nhập (I/O module),

hệ thống bus và khối nguồn cấp điện

Hệ thống tuyến (system bus): là tuyến để truyền các tín hiệu, gồm nhiều đường tín hiệu song song:

i Tuyến địa chỉ (address bus): chọn địa chỉ trên các khối khác nhau

i Tuyến dữ liệu (data bus): mang dữ liệu (thí dụ từ IM tới OM)

i Tuyến điều khiển (control bus): chuyển, truyền các tín hiệu định thì và điều khiều để đồng bộ các hoạt động trong PLC

1. Điều khiển nối cứng và điều khiển lập trình được.

o Điều khiển nối cứng (Hard_wired control )

Trong các hệ thống điều khiển nối cứng, các tiếp điểm cảm biến, các đèn, các công tắc, được nối vĩnh viễn với cái khác Do đó khi muốn thay đổi lại hệ thống thì phải nối dây lại bộ điều khiển, với hệthống phức tạp thì việc làm lại này không hiệu quả và tốn kém

o Điều khiển lập trình được (Programmable control)

Tuy nhiên trong các hệ thống điều khiển lập trình được thì cấu trúc của bộ điều khiển và nối dây thì độc lập với chương trình Điều này có nghĩa là các bộ điều khiển chuẩn có thể sử dụng Thí dụ: các tiếp điểm cảm biến và các cuộn dây điều hành trên máy công cụ được nối trực tiếp vào các đầu nối của bộ điều khiển

Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển được ghi trực tiếp vào bộ nhớ của bộ điều khiển (bộ nhớ chương trình) với sự trợ giúp của bộ lập trình hoặc một máy vi tính

Ta có thể thay đổi chương trình điều khiển bằng cách thay đổi nội dung của bộ nhớ bộ điều khiển, nghĩa là bộ nhớ chương trình, còn phần nối dây bên ngoài thì không bị ảnh hưởng Đây chính là mộttrong các điểm thuận lợi quan trọng nhất của bộ điều khiển lập trình được

1. Quét chương trình tuần hoàn và ảnh các quá trình.

a. Quét chương trình tuần hoàn:

Thời gian để cho một lần quét qua tất cả các phát biểu được liệt kê trong chương trình được gọi là thời gian quét (scan timer)

Một chu kỳ quét gồm có 4 giai đoạn sau:

 Chuyển dữ liệu từ cổng vào tới I

 Thực hiện chương trình

 Chuyển dữ liệu từ Q tới cổng ra

 Truyền thông và kiểm tra nội bộ

Thời gian quét này tùy thuộc vào số lệnh trong chương trình và tùy theo từng loại PLC

Nếu sử dụng các khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt, ví dụ như khối OB40, OB80, , chương trình của các khối đó sẽ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khối chương trình này có thể được thực hiện tại mọi thời điểm trong vòng quét chứ không bị gò ép là phải ở trong giai đoạn thực hiện chương trình

a. Anh các quá trình:

i Anh quá trình nhập PII (Process Input Image)

Sau khi bắt đầu thời gian theo dõi quét, các trạng thái tín hiệu của tất cả các ngõ vào số trong PLC được quét (dò) và được đưa vào bộ đệm ảnh quá trình nhập PII cho đến khi bắt đầu chu

kỳ quét kế tiếp Trong lúc quét chương trình kế tiếp (được bắt đầu bằng cách gọi OB1), các trạng thái tín hiệu của các ngõ vào được lấy từ ảnh quá trình PII này

i Anh quá trình xuất PIQ (Process Output Image)

Nếu trong một chu kỳ quét, các trạng thái tín hiệu được thiết lập cho một hay nhiều ngõ ra, thì trước hết chúng phải được đệm trong quá trình xuất PIQ Khi chương trình được quét đến phát biểu cuối (BE) của khối tổ chức OB1, nội dung của ảnh quá trình xuất PIQ được chuyển đến cácmodule xuất

Anh quá trình xuất/nhập là vùng RAM nội mà mỗi vị trí bộ nhớ được gán cho mỗi ngõ vào số vàngõ ra số

Các thuận lợi:

Việc đệm các trạng thái nhập và xuất trong các ảnh quá trình bảo đảm là các tín hiệu vào mà thay đổi trong chu kỳ quét không thể có hiệu ứng trên chuỗi chức năng

Hơn nữa, việc đệm các trạng thái tín hiệu của các ngõ vào và các ngõ ra giảm thời gian quét khi truy cập vào

bộ nhớ dữ liệu hệ thống cần ít thời gian hơn nhiều truy cập trực tiếp vào các modules xuất/ nhập

1 Các module của PLC S7-300.

Để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hóa về cấu hình Chúng được chia nhỏ thành các module Số các module được sử dụng nhiều hay ít tùy thuộc vào từng bài toán, song tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module CPU Các module

còn lại là những module nhận/truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển, các module chuyên dụng như PID, điều khiển động cơ Chúng được gọi chung là module mở rộng.

a. Module CPU :

Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời, bộ đếm, cổng truyền thông và có thể có một vài cổng vào ra số Các cổng vào ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào ra onboard

Trong họ PLC S7-300 có nhiều loại module CPU khác nhau Chúng được đặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như module CPU312, module CPU314, module CPU315

Những module cùng sử dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm từ IFM (Intergrated Function Module) Chẳng hạn module CPU312 IFM, module CPU314 Ngoài ra còn có loại module với hai cổng truyền thông như module CPU315-DP

a Module mở rộng:

Module mở rộng có 5 loại chính:

 DI/DO: Module mở rộng các cổng vào/ra số.

 AI/AO: Module mở rộng các cổng vào/ra tương tự.

nhóm các module mở rộng lại với nhau thành một khối và được quản lý chung bởi một module CPU Các module mở rộng được gá trên một thanh rack Trên mỗi rack có thể gá được tối đa 8 module mở rộng (không kể module CPU và module nguồn nuôi) Một module CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp được vớinhiều nhất 4 racks và các racks này phải được nối với nhau bằng module IM

bước, module điều khiển động cơ servo, module PID, module điều khiển vòng kín,

giữa PLC với máy tính

1. Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ.

a Kiểu dữ liệu:

Trong một chương trình có thể có các kiểu dữ liệu sau:

 BOOL: với dung lượng 1 bit và có giá trị là 0 hay 1.

 BYTE: gồm 8 bit, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 255.

 WORD: gồm 2 byte, có giá trị nguyên dương từ 0 đến 65535.

 INT: có dung lượng 2 byte, dùng để biểu diễn số nguyên từ -32768 đến 32767.

 DINT: gồm 4 byte, biểu diễn số nguyên từ -2147463846 đến 2147483647.

 REAL: gồm 4 byte, biểu diễn số thực dấu phẩy động.

 S5T: khoảng thời gian, được tính theo giờ/phút/giây/miligiây.

 TOD: biểu diễn giá trị thời gian tính theo giờ/phút/giây.

 DATE : biểu diễn giá trị thời gian tính theo năm/tháng/ngày.

 CHAR: biểu diễn một hoặc nhiều ký tự (nhiều nhất là 4 ký tự).

a Phân chia bộ nhớ:

CPU S7-300 có 3 vùng nhớ cơ bản:

o Vùng nhớ hệ thống (system memory): (RAM trong CPU) lưu trữ dữ liệu hoạt động cho chương trình của ta:

trình, PLC sẽ đọc giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu củacổng vào từ bộ đệm I

trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm Q tới các cổng ra số Thông thường chương trình không trực tiếp gán giá trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chúng vào bộ đệm Q

 M: Miền các biến cờ Chương trình ứng dụng sử dụng vùng nhớ này để lưu trữ các tham số cần thiết

và có thể truy nhập nó theo bit (M), byte (MB), từ (MW), từ kép (MD)

(PV-Preset Value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV-Current Value) cũng như giá trị logic đầu ra của bộ thời gian

trị đếm tức thời (CV-Current Value) và giá trị logic của bộ đếm

cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ

cổng ra của module tương tự sẽ được module đọc và chuyển tự động theo những địa chỉ

o Vùng nhớ nạp (load memory): (RAM trong CPU, cộng thêm EEPROM có sẵn trong CPU hoặc thẻ EEPROM gắn thêm) là vùng nhớ chứa chương trình của ta bao gồm tất cả các khối chương trình ứng dụng

OB, FB, FC, các khối chương trình trong thư viện hệ thống được sử dụng (SFB, SFC) và các khối dữ liệu

DB Toàn bộ các khối chương trình và các khối dữ liệu nằm trong RAM sẽ bị xóa khi tác động xóa bộ nhớ

“CPU memory reset” (MRES)

o Vùng nhớ làm việc (word memory): (RAM trong CPU) chứa các bản sao của các phần tử chương trình đang được CPU thực thi Như các khối DB đang được mở, khối chương trình (OB, FB, FC, SFB, SFB) đang được CPU thực hiện và phần bộ nhớ cấp phát cho những tham số hình thức để các khối chương trình này trao đổi tham trị với hệ điều hành và với các khối chương trình khác (local block) Tại một thời điểm nhất định vùng work memory chỉ chứa một khối chương trình duy nhất

a. Tầm địa chỉ tối đa cho các vùng nhớ:

 Với I, Q, PI, DB, DI và L:

Tầm địa chỉ tối đa cho bit: 0.0 đến 65535.7Tầm địa chỉ tối đa cho byte: 0 đến 65535Tầm địa chỉ tối đa cho word: 0 đến 65534

Tầm địa chỉ tối đa cho double word: 0 đến 65532

Tầm địa chỉ tối đa cho bit: 0.0 đến 255.7Tầm địa chỉ tối đa cho byte : 0 đến 255Tầm địa chỉ tối đa cho word: 0 đến 254Tầm địa chỉ tối đa cho double word: 0 đến 252

1 Cấu trúc chương trình.

Ta phải luôn luôn lập trình khối OB 1 để cho PLC quét tuần hoàn chương trình để thực thi

Có hai kiểu lập trình: lập trình tuyến tính và lập trình có cấu trúc

i Khối tổ chức OB (Oganization block) : Khối tổ chức và quản lý chương trình điều khiển.

i Khối hàm chức năng FB (Function block) : Là loại khối FC đặc biệt có khả năng trao đổi một lượng

dữ liệu với các khối chương trình khác Các dữ liệu này phải được tổ chức thành khối dữ liệu riêng có tên gọi là Data block

i Khối hàm (Function) : Khối chương trình với những chức năng riêng giống như một chương trình

con hoặc một hàm

i Khối dữ liệu (Data block) : Khối chứa các dữ liệu cần thiết để thực hiện chương trình Các tham số

khối do ta tự đặt

Ngoài ra còn có các khối hệ thống như : SFB, SFC, SDB

Toàn bộ các khối chương trình con được quản lý một cách thống nhất bởi khối OB1 Chương trình trong các khối được liên kết với nhau bằng các lệnh gọi khối, chuyển khối Từng nhiệm vụ điều khiển con có thể được chia thành những nhiệm vụ nhỏ và cụ thể hơn nữa, do đó một khối chương trình con cũng có thể được gọi từ một khối chương trình con khác Nhưng tránh không bao giờ một khối chương trình con lại gọi đến chính nó.Khi thực hiện lệnh gọi một khối con, hệ điều hành sẽ:

 Chuyển khối con được gọi từ vùng load memory vào vùng word memory

 Cấp phát cho khối con một phần bộ nhớ trong word memory để làm local block Cấu trúc local block được quy định khi soạn thảo các khối

 Truyền các tham trị từ khối mẹ cho biến hình thức IN, IN-OUT của local block

 Sau khi khối con thực hiện xong nhiệm vụ và ghi kết quả dưới dạng tham trị đầu ra cho biến OUT, IN-OUT của local block, hệ điều hành sẽ chuyển các tham trị này cho khối mẹ và giải phóng khối con cùnglocal block ra khỏi word memory



Chương 2 : Ngôn Ngữ Lập Trình S7-300

I. SỬ DỤNG CÁC Ô NHỚ VÀ CẤU TRÚC THANH GHI TRẠNG THÁI.

1 Địa chỉ ô nhớ.

Địa chỉ ô nhớ gồm phần chữ và phần số

a Phần chữ: chỉ vị trí và kích thước ô nhớ

o M: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 1 bit.

o MB: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 1 byte.

o MW: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 2 bytes.

o MD: chỉ ô nhớ trong miền các biến cờ có kích thước là 4 bytes.

o I: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 bit trong miền bộ đệm cổng vào số.

o IB: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 byte trong miền bộ đệm cổng vào số.

o IW: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 từ trong miền bộ đệm cổng vào số.

o ID: chỉ ô nhớ có kích thước là 2 từ trong miền bộ đệm cổng vào số.

o Q: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 bit trong miền bộ đệm cổng ra số.

o QB: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 byte trong miền bộ đệm cổng ra số.

o QW: chỉ ô nhớ có kích thước là 1 từ trong miền bộ đệm cổng ra số.

o QD: chỉ ô nhớ có kích thước là 2 từ trong miền bộ đệm cổng ra số.

o T: chỉ ô nhớ trong miền nhớ của bộ thời gian Timer.

o C: chỉ ô nhớ trong miền nhớ của bộ đếm Counter.

o PIB: chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral input.

o PIW: chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ thuộc vùng peripheral input.

o PID: chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral input.

o PQB: chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte thuộc vùng peripheral output.

o PQW: chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ thuộc vùng peripheral output.

o PQD: chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ thuộc vùng peripheral output.

o DBX: chỉ ô nhớ có kích thước 1 bit trong khối dữ liệu DB.

o DBB: chỉ ô nhớ có kích thước 1 byte trong khối dữ liệu DB.

o DBW: chỉ ô nhớ có kích thước 1 từ trong khối dữ liệu DB.

o DBD: chỉ ô nhớ có kích thước 2 từ trong khối dữ liệu DB.

a Phần số:

Chỉ địa chỉ của byte hoặc bit trong miền nhớ đã xác định

Nếu ô nhớ đã được xác định thông qua phần chữ là có kích thước 1 bit thì phần số sẽ gồm địa chỉ của byte và

số thứ tự của bit trong byte đó được tách với nhau bằng dấu chấm

1 Cấu trúc thanh ghi trạng thái.

Khi thực hiện lệnh , CPU sẽ ghi nhận lại trạng thái của phép tính trung gian cũng như của kết quả vào một thanh ghi đặc biệt gọi là thanh ghi trạng thái (status word) Cấu trúc của thanh ghi trạng thái:

2 .2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

a Bit /FC (first check)

Bit 0 của thanh ghi trạng thái được gọi là bit kiểm tra đầu tiên (/FC) Mỗi lệnh kiểm tra trạng thái tín hiệu của /FC cũng như trạng thái tín hiệu của toán hạng Nếu bit /FC =0, lệnh cất kết quả kiểm tra trạng thái tín hiệu vào bit RLO và đặt bit /FC lên 1 Quá trình này được gọi là kiểm tra đầu tiên (first check) hay quét lần thứ nhất (first scan)

Nếu bit /FC =1 thì lệnh kết hợp kết quả dò mức của toán hạng hiện tại với RLO trước đó để tạo ra RLO mới.Chuỗi lệnh logic luôn luôn kết thúc bằng lệnh xuất (S,R hay =), lệnh nhảy liên hệ với RLO, hoặc một trong cáclệnh lồng như A(, O(, X(, AN(, XN(; các lệnh này reset bit /FC về 0

a RLO (Result of Logic Operation): kết quả của phép toán logic.

Bit 1 của STW được gọi là RLO, bit này chứa kết quả của lệnh logic trên bit hoặc so sánh số học

Ta có thể đặt RLO không điều kiện lên 1 bằng lệnh SET và xóa RLO không điều kiện về 0 bằng lệnh CLR Bit RLO cũng có liên quan đến các lệnh nhảy có điều kiện

Bit cần có khi sử dụng lệnh O để thực hiện AND-trước -OR Hàm AND chứa các lệnh sau: A, AN, A(, AN(, ) và NOT Bit OR cho thấy các lệnh mà hàm AND được thực thi trước đó đã cho giá trị 1 Bất cứ lệnh xử lý bit khácreset bit OR

Bit OV có chức năng báo lỗi Nó được đặt lên 1 bằng lệnh toán học hay lệnh so sánh dấu chấm động sau khi lỗi xảy ra (tràn, phép toán không hợp lệ, số dấu chấm động không hợp lệ) Bit này được đặt theo kết quả của lệnh toán học kế hay lệnh so sánh kế

i Bit OS (stored overflow bit)

Bit OS được đặt cùng với bit OV khi có lỗi xảy ra Bởi vì bit OS vẫn giữ là 1 sau khi đã khử lỗi, nó chứa trạng thái bit OV và cho thấy có lỗi hay không có lỗi xảy ra ở một trong các lệnh được thực thi trước đó Các lệnh sau reset bit OS: JOS (jump after stored overflow), các lệnh gọi khối, và các lệnh kết thúc khối

0 0 Tràn dãi trị âm trong +I và +D

0 1 Tràn dãi trị âm trong *I và *D

Tràn dãi trị dương trong +I, -I, +D, -D, NEGI và NEGD

1 0 Tràn dãi trị dương trong *I, *D, /I và /D

Tràn dãi trị âm trong +I, -I, +D, -D

1 1 Chia cho 0 trong /I, /D, và MOD

Bảng 1.3: CC1 và CC0 sau lệnh toán học số nguyên, có tràn.

Bảng 1.7: CC1 và CC0 sau các lệnh logic trên word.

i Bit BR (Binary Result)

Bit BR tạo liên kết giữa xử lý các bit và các word Đây là phương tiện hữu hiệu để diễn dịch kết quả của phép toán trên word như kết quả nhị phân và đưa kết quả này vào chuỗi logic nhị phân Với cách nhìn này, bit BR biễu diễn bit bộ nhớ bên trong máy mà RLO cất vào trước khi một phép toán word làm thay đổi RLO, để cho RLO khả dụng lần nữa sau khi phép toán tiếp tục chuỗi logic bit bị ngắt

Bit BR tương ứng với ngõ ra cho phép (ENO = enable output) của hộp LAD Ta nên sử dụng lệnh SAVE để cất RLO vào bit BR theo các tiêu chuẩn sau:

 Cất bit RLO =1 vào bit BR cho trường hợp mà FB hay FC được thực thi không có lỗi

 Cất bit RLO =0 vào bit BR cho trường hợp mà FB hay FC được thực thi có lỗi

Ta nên lập trình các lệnh này ở cuối FB hay FC để chúng là các lệnh cuối cùng được thực thi trong khối.

Các lệnh này dùng để trao đổi thông tin bằng byte, word hay double word giữa các module nhập và xuất, PII

và PIQ, bộ định thời, bộ đếm và cờ, các khối dữ liệu (DB)

Dữ liệu thường không được trao đổi trực tiếp mà luôn luôn thông qua thanh ghi tích lũy ACCU Nó là thanh ghi trong bộ xử lý và được dùng như bộ đệm (buffer)

Dòng đi thông tin như sau:

 Nạp (LOAD) từ bộ nhớ nguồn vào ACCU.

 Chuyển (TRANSFER) từ ACCU đến bộ nhớ đích.

Trong PLC có 2 thanh ghi: ACCU1 và ACCU2, mỗi thanh ghi có chiều dài 2 word

Chú ý :

i Load và Transfer trực tiếp không qua PII và PIQ:

L PIB

T PQW

Với P là viết tắt của Peripheral (ngoại vi)

i Các lệnh Load và Transfer trực tiếp chỉ có thể lập trình bằng dạng STL (ngoại trừ các toán hạng của Timer, Counter và các lệnh so sánh)

1. Các lệnh tác động vào RLO và ô nhớ.

 SET: lệnh ghi logic 1 vào RLO.

 CLR: lệnh ghi logic 0 vào RLO.

 NOT: lệnh đảo giá trị của RLO.

 S: lệnh gán có điều kiện giá trị logic 1 vào ô nhớ.

 R: lệnh gán có điều kiện giá trị logic 0 vào ô nhớ.

 FP <toán hạng> : lệnh phát hiện sườn lên.

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, L, D và được sử dụng như một biến cờ để ghi nhận lại giá trị của RLO tại vị trí này trong chương trình, nhưng của vòng quét trước Tại mỗi vòng quét lệnh sẽ kiểm tra: nếu toán hạng có giá trị 0 và RLO có giá trị 1 thì sẽ ghi 1 vào RLO, các trường hợp khác thì ghi 0, đồng thời chuyển nội dung của RLO vào lại biến cờ Như vậy RLO sẽ có giá trị 1 trong một vòng quét khi có sườn lên trong RLO

 FN <toán hạng> : lệnh phát hiện sườn xuống.

Toán hạng là địa chỉ bit I, Q, M, L, D và được sử dụng như một biến cờ để ghi nhận lại giá trị của RLO tại vị trí này trong chương trình, nhưng của vòng quét trước Tại mỗi vòng quét lệnh sẽ kiểm tra: nếu toán hạng có giá trị 1 và RLO có giá trị 0 thì sẽ ghi 1 vào RLO, các trường hợp khác thì ghi 0, đồng thời chuyển nội dung của RLO vào lại biến cờ Như vậy RLO sẽ có giá trị 1 trong một vòng quét khi có sườn lên trong RLO

 SAVE : lệnh chuyển giá trị của RLO vào BR.

 Và một số phép tính cơ bản

1. Các lệnh tác động vào 2 thanh ghi ACCU1 và ACCU2.

a. Nhóm lệnh đảo vị trí bytes:

 POP : lệnh chuyển nội dung của ACCU2 vào ACCU1.

 PUSH : lệnh chuyển nội dung của ACCU1 vào ACCU2.

 TAK : lệnh đảo nội dung của 2 thanh ghi ACCU1 và ACCU2.

 CAW : lệnh đảo nội dung 2 bytes của từ thấp trong ACCU1.

 CAD : lệnh đảo nội dung các bytes trong ACCU1.

 INVI : lệnh đảo giá trị các bits trong từ thấp của ACCU1

 INVD : lệnh đảo giá trị các bits của ACCU1.

a. Nhóm lệnh tăng giảm :

 INC <toán hạng> : lệnh tăng nội dung thanh ghi ACCU1.

Toán hạng là số nguyên 8 bits Lệnh thực hiện phép cộng giữa byte thấp của từ thấp trong ACCU1 với toán hạng Kết quả được ghi lại vào byte thấp của từ thấp của ACCU1

 DEC <toán hạng> : lệnh giảm nội dung thanh ghi ACCU1.

Toán hạng là số nguyên 8 bits Lệnh thực hiện phép trừ byte thấp của từ thấp trong ACCU1 cho toán hạng Kết quả được ghi lại vào byte thấp của từ thấp của ACCU1

a. Nhóm lệnh dịch chuyển:

 RLD [n] : lệnh xoay tròn các bits của ACCU1 theo chiều trái.

 RRD [n]: lệnh xoay tròn các bits của ACCU1 theo chiều phải.

Lệnh có thể có hoặc không có toán hạng Nếu toán hạng bằng 0 thì lệnh tương đương với lệnh NOP

 RLDA : lệnh xoay tròn ACCU1 theo chiều trái 1 bit.

 RRDA : lệnh xoay tròn ACCU1 theo chiều phải 1 bit.



1. Các lệnh điều khiển logic và điều khiển chương trình.

a Các lệnh điều khiển logic:

Ta có thể sử dụng các lệnh jump (bắt đầu bằng J) và loop để điều khiển rẽ nhánh trong một khối chương trình Địa chỉ cho lệnh jump và loop là nhãn nhảy đến trong chương trình (label)

Có các lệnh điều khiển logic sau:

 Lệnh nhảy không điều kiện: JU, JL

 Lệnh nhảy có điều kiện theo RLO: JC, JCN, JCB, JNB

 Lệnh nhảy có điều kiện theo BR hoặc OV/OS: JBI, JNBI, JO, JOS

 Lệnh nhảy theo mã điều kiện CC0, CC1: JZ,JN, JP, JM, JMZ, JPZ, JUO

 Lệnh điều khiển lặp vòng: LOOP

Nhãn nhảy đến trong khối chương trình để đánh dấu nên chuyển điều khiển logic tới (nơi rẽ nhánh đến) Nó

có chiều dài tối đa là 4 ký tự, và ký tự đầu phải là chữ, sau nó phải có dấu hai chấm

o Các lệnh nhảy không điều kiện:

o Lệnh nhảy không điều kiện JU: lệnh này ngắt luồng điều khiển bình thường và nhảy

đến nhãn được chỉ sau JU Lệnh này được thực hiện bất chấp điều kiện nào

o Lệnh nhảy theo danh sách JL: (giống lệnh case hay switch trong các ngôn ngữ lập trìnhkhác).

o Các lệnh nhảy có điều kiện dựa vào RLO:

o JC nhãn: nhảy đến nhãn nếu RLO=1 còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

o JCN nhãn: nhảy đến nhãn nếu RLO=0 còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

o JCB nhãn: nếu RLO=1 thì gán trị RLO vào BR và nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực

hiện lệnh kế

o JNB nhãn: nếu RLO=0 thì gán trị RLO vào BR và nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực

hiện lệnh kế

o Các lệnh nhảy có điều kiện dựa theo BR hay OV/ OS:

Theo điều kiện của BR:

 JBI nhãn: nếu BR=1 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

 JNBI nhãn: nếu BR=0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

Chú ý : các lệnh JBI và JNBI reset các bit OR và FC trong STW về 0 và set bit

STA lên 1

Theo điều kiện OV:

 JO nhãn: nếu OV=1 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

Theo điều kiện OS:

 JOS nhãn: nếu OV=1 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

Lệnh này reset bit OS về 0

o Các lệnh nhảy có điều kiện dựa theo CC1 và CC0:

Dạng lệnh: J<điều-kiện> nhãn

Với các điều-kiện là :

 Z (zero): nếu kết quả là 0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

 N (not zero): nếu kết quả là khác 0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

 P (positive): nếu kết quả >0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

 M (minus = negative): nếu kết quả <0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế.

 MZ (minus hay zero): nếu kết quả là 0 hay <0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh

kế

 PZ (positive hay zero): nếu kết quả là 0 hay >0 thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh

kế

 UO (unordered): nếu 1 trong các số của phép toán dấu chấm động không phải là số chấm động hợp

lệ thì nhảy đến nhãn, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế

o Lệnh điều khiển vòng lặp:

Ta có thể sử dụng lệnh LOOP để thực hiện một đoạn chương trình nhiều lần Lệnh LOOP giảm word thấp của ACCU1 bớt đi 1 và kiểm tra trị mới có được ở ACCU1 Nếu ACCU1 lúc này khác không thì nhảy đến nhãn chỉ ra

kế LOOP, còn ngược lại thì thực hiện lệnh kế

a Các lệnh điều khiển chương trình: