H? th6ng b◊ nh&, nhu da dS c~p, bao g6m hai ph!n chinh -b◊ nh& M th6ng va b◊ nh& ung d1,mg. Hinh 5.6 minh h<;>a t6 chuc h◊ nh& nay, dugc g<;>i la sa d6 b◊ nh&. M?c du hai thanh ph!n chinh, h◊ nh& h? th6ng va b◊ nh& ung d1,mg, dugc hi~n thi hen c?nh nhau, chung kh6ng nhfrt thi~t phai li~n kS vS du true v~t ly ho?c theo dja chi. Sa d6 b◊ nh& th~ hi?n khong chi nhilng gi dugc . luu trfr trong b◊ nh&, ma con la nai luu trfr du li?u, theo cac dja di~m c1,1 th~ dugc g<;>i la dja chi b◊
nh&. St,r hi~u bi~t v~ sa d6 h◊ nh& dt huu ich khi t~o m◊t chuang trinh diSu khi~n PLC va xac dinh bang du li?u.
DiSu hanh
Bang du li?u Chuang trinh nguai dung
B◊ nh& h? th6ng
B◊ nh& ung d1,1ng
Hinh 5.6. M◊t sa d6 b◊ nh& dan gian.
M?c du hai b◊ diSu khi~n l~p trinh khac nhau hi~m khi c6 sa d6 b<) nh& gi6ng h?t nhau nhung v~n tuan theo m◊t quy t~c chung vS t6 chuc b◊ nh& boi vi tfrt ca b◊ diSu khi~n l~p trinh d~u c6 cac yeu du luu tru tuang tt,r. Nhin chung, tfrt ca cac PLC d~u phai c6 b◊ nho dugc phan b6 cho b6n vung nh& ca ban, nhu sau:
Vong diiu hanh: H? diSu hanh la m◊t t~p hgp cac chmmg trinh dugc luu giu vrnh vi~n dugc coi la m◊t ph!n cua h? th6ng. Cac chuang trinh giam sat nay di~u khi~n cac ho?t d<)ng cua h? th6ng nhu tht,rc thi chuang trinh di€u khi~n, truy~n thong v&i cac thi~t bi ngo?i vi va cac ho?t d<)ng quan ly h? th6ng khac.
Vong nh& trong: Day la vung luu tru t~ thai dugc su d1,1ng boi CPU d~ luu trfr m◊t s6 lugng tuang d6i nho du li?u d~ tinh toan t?m thai va ki~m soat.
Vong bang dtr Htu: Yung nay luu trfr tfrt ca cac du li?u lien quan d~n chuang trinh di~u
ã khi~n, ch~ng h?n nhu cac gia tri d?t tru&c cua timer/counter va cac h~ng s6 luu tru khac va.cac
bi~n dugc su d1,1ng trong chuang trinh di~u khi~n ho?c CPU. Bang du li~u ciing giu l~i thong tin tr?ng thai cua cac ngo vao cac ngo ra ( chung da dugc thi~t l~p boi chuang trinh di~u khi~n).
Vong chll'ong trinh ngtroi dung: Vung nay cung dp lmr trfr cho cac l~nh l~p trinh dugc nh?p bai nguai dung. Yung chuang trinh nguai dung ciing d~ luu chuang trinh diSu khi~n.
Yung di€u ~anh va b9 nh& trong bi ful khoi nguai di.uig va c6 th~ dugc coi la m◊t vung nh&
dan, duqc g9i la b◊ nh& h? th6ng. M(lt khac, cac vung bang du li~u va chuang trinh nguai dung c6 th~ truy xufrt duqc va duqc yeu du bai nguai dung cho cac ung d1,mg di~u khi~n. Chung duqc g9i la h◊ nh& ung d1,1ng.
T6ng h◊ nh& duqc chi djnh cho b◊ di~u khi~n c6 th€ bao g6m b9 nh& M th6ng va h◊ nh&
ung d1,1ng. Vi d1,1, m<)t b◊ diSu khi~n v&i t6i da 64K, vung diSu hanh c6 th~ su d1,1ng 32K va vung nh& trong cua h~ th6ng la I/4K. Ph~ncon l?i cua b◊ nh& 31 k + 3/4K danh cho b<) nh& ung d1,mg (bang du li~u va vung nh& nguai dung). Thong thuang, b<) nh& t6i da dugc chi dinh cho m<)t b<) diSu khiJn l~p trinh chi bao g6m t6ng s6 b<) nh& ung d\mg c6 sin. M<)t s6 b◊ di€u khiJn khac c6
76 ChU'O'ng 5: H¢ th6ng nha va giao tiip 1/0 th~ chi dinh s6 luqng b(> nh6 ngum dung c6 s~n cho chucmg trinh diSu khi€n, vung bang dfr li~u duqc quy dinh b&i nha san xu.lt. Bay gia, chung ta hay xem xet b(> nh6 ung dt,mg va kham pha each n6 tucmg tac v6i nguai dung va chucmg trinh.
5.4.J B{j nhu ,mg d1.mg
B(> nh6 ung d1,mg chua cac l~nh duqc l?p trinh va b.lt ky dfr li~u nao ma b(> xu ly se su dt,mg d€ tht,rc hi~n cac chuc nang diSu khi€n cua n6. Hinh 5.7 cho th.ly sa d6 cac thanh ph~n diJn hinh trong vung nh6 nay. M6i b(> di~u khi~n l?p trinh c6 m(>t dung luqng b<) nh6 ung dàng t6i da, thay d6i tuy thu<)c vao kich co b<) di~u khiJn. B<) di~u khi~n luu tni t.it ca dfr li~u trong vung bang dfr li~u cua b(> nh6 ung dàng, trong khi n6 luu cac l~nh da duqc l~p trinh trong vung chucmg trinh nguai dung.
Yung luu trfr cac Bit va
Register/Words {
Bang ngo vao Bang ngo ra
Bits n<)i
---
Register/Word Cac l~nh di~u khi€n chuang
trinh
Yung bang dfr li~u
Yung chuang trinh ngum dung
Hinh 5.7. Sa d6 luu trfr cua b<) nh6 ung dàng
Vung bang dfr Ii~u: Yung bang dfr li~u cua b(> nh6 ung dàng cua PLC bao g6m m(>t s6 khu vt,rc (xem hinh 5.7). chung la:
• Bang ngo vao
• Bang ngo ra
• Yung luu trfr
Cac vung nay chua thong tin du6i d?ng nhi phan bi~u di~n tr?ng thai ng6 vao/ng6 ra (ON ho~c OFF), s6 va ma. Hay nh6 r~ng du true b(> nh6 chua cac vung o nh6, ho~c cac bit, noi ma thong tin nhi phan nay duqc luu trfr.
Bang ngo vao: Bang ng6 vao la m(>t mang cac bit luu trfr tr?ng thai cua cac ngo vao s6 duqc k~t n6i voi module ngo vao cua PLC. S6 bit ngo vao t6i da b~ng v&i s6 lugng thi~t bi truang ngo vao t6i da cua PLC. Vi dà, m(>t b(> di~u khi€n c6 t6i da 64 thi€t bingo vao yeu du m<)t bang d~u vao 64 bit. Do d6, m6i ngo vao c6 m(>t bit tucmg ducmg trong bang ngo vao, tucmg ung v&i thi€t bi ngo vao duqc k€t n6i. 0ia chi cua thi€t bi ngo vao la vi tri bit va word tucmg ung trong bang.
Vi d1,1, cong tAc gi&i h?n k~t n6i v&i mo-dun ng6 vao trong hinh 5 .8 c6 dia chi_ 130078 la bit tucmg ung cua n6 trong bang ngo vao. 0ia chi nay d~n tu vi tri word 1308 va bit 078, ca hai d~u lien quan d€n vi tri gia do (Rack) cua mo-dun va d~u cu6i kSt n6i voi thiSt bi truang. N€u cong tAc gioi h?n OFF, bit tucmg ung (130078) la O (xem hinh 5.8a); N€u cong tAc gi&i h?n la ON (xem hinh 5.8b), thi bit tucmg ung la 1.
Trong qua trinh V?n hanh PLC, b(> XU ly se d9c tr?ng thai cua m6i ngo vao trong mo-dun ngo vao va d~t m(>t gia tri ( I ho~c 0) vao dia chi tucmg ung trong bang nh~p. Bang ngo vao lien tàc thay d6i d€ phan anh st,r thay d6i cua mo-dun ng6 vao va cac thi€t bi ngo vao k€t n6i v6i n6.
Nhfrng thay d6i bang nh?p nay di~n ra trong ph~n C?P nh~t cua 1/0.
Chucrng 5: Hi th6ng nh6ã va giao tiip 110 77 Bang ngo ra: Bang ngo ra la m(>t mang cac bit di~u khi~n trl;ll1g thai cua cac thi~t bi ngo ra sf> duqc k~t n6i v6i mo-dun ngo ra cua PLC. S6 bit t6i da c6 sin trong bang ngo ra tuang duang v6i sf> thi~t bi truong ngo ra t6i da c6 th~ k~t n6i v6i PLC. Vi dà, m◊t PLC c6 t6i da 128 ngo ra yeu du m9t bang ngo ra 128 bit.
Gi6ng nhu bang ngo vao, m6i ngo ra k~t n6i v6i m9t bit tuang duang trong bang ngo ra tuang ung v6i thi~t bi ngo ra duqc k~t n6i. B(> vi xu ly di~u khi@n cac bit trong bang ngo ra trong qua trinh quet chuang trinh, tac d(>ng cac mo-dun ngo ra ON ho?c OFF tuong ung trong qua trinh c~p nh~t quet. N~u m(>t bit trong bang la ON (I), thi ngo ra tuang ung dugc ON (xem hinh 5.9a);
N~u m(>t bit bi x6a, ho?c OFF (0), ngo ra tuang ung se OFF (xem hinh 5.9b). Hay nho ring vi~c b~t va t.it cac thi~t bi ngo ra thong qua mo-dun ngo ra xay ra trong qua trinh c~p nh~t cac k~t qua ngo ra sau khi k~t thuc m(>t chu ky quet.
INPUT 01234567 89ABCDEF
r - - - ---,
I I
INPUT I
01234567 I 89ABCDEF I
I
0 I
1 I
2 I I
3 I
24VDC I
I I I Dia chi
ng5 vao OVDC: ~'-IM-~=ii
130078 - - - - - - -
I l
I
Hinh anh th\Ic t6 module ngo vao cua hang PLC Mitsubishi
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(a) Cong tiic hanh trinh ma: bit 07 a muc 0
Du li~u trong v.ung nhcr CPU cua PLC
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(b) Cong tAc hanh trinh dong: bit 07 a muc I
Hinh 5.8. S\l' thay d6i tr~ng thai bit nh6 theo thi~t bj ngo vao
130s
I 30s
Vong hru trfr: Nhi~m và cua vung luu tru cua bang du li~u la luu tru du li~u. Du li~u c6 thS la m()t bit ho?c m(>t word (I 6 bit). Yung luu tru bao g6m hai phful: luu tru bit n9i b9 va thanh ghi/word.
78 Churrng 5: H? th6ng nh6-va giao tidp 1/0 Hinh 5.10 di~n ta vimg hru tru. Yung hru tru bit n<)i b◊ cht'ra cac bit hru tru duqc gQi la ngo ra n<)i b(>, cu(>n day ben trong, m le n<)i b◊ (di€u khi~n), ho~c m-le ph\l trq. Ph~n ben trong nay cung dp ngo ra lam trung gian cho cac m\lc dich k~t n6i trong chuong trinh di€u khi~n. D~u ra n<)i b◊ kh6ng tn,rc ti~p di€u khi~n thi~t bi ngo ra b&i vi chung duqc luu tru trong cac dia chi kh6ng anh x<;t d~n bang d~u ra, va do d6 kh6ng tac d(>ng len b~t ky thi~t bi d~u ra nao.
Khi b(> xu ly th1Jc thi chuong trinh diSu khi~n va m<)t bit n<)i b◊ duqc kkh ho<;tt ( 1 ), ti~p di~m tham chi~u cua n6 (ti~p di~m tuong t'rng v6i dia chi bit nay) se thay d6i tr<;tng thai -n~u n6 thucmg m& se dong; n~u no la thucmg dong se m& ra. Cac dia chi m-le n¢i duqc su dl,lng k~t hqp v&i cac m<;tng n<)i b<) khac ho~c cac dja chi lien l<;tc ng5 vao "th1Jc" d~ t<;to thanh cac chu6i lien d<)ng di€u khi~n cho thi~t bi ng5 ra ho~c ng5 ra n¢i b<).
Yung thanh ghi/word luu tru duqc su dl,lng d~ luu tru cac nh6m bit (byte va cac word).
Thong tin nay duqc luu trfr du6i d,;mg nhi phan va d<;ti di~n cho s6 ho~c ma. N~u s6 th~p phan duqc luu tru, m~u nhj phan cua thanh ghi d~i di~n cho m<)t s6 tMp phan tuong duong. N~u ma duqc luu tru, m~u nhj phan th~ hi~n m<)t s6 BCD hoa.c ma ky t\l' ASCII (m<)t ky t\l' tren m6i byte).
' -,
I I
I I
I I
,---1-~I I
r - - _i_ -- , : :
OUTPUT 01234567 89ABCDEF
I I Hinh anh thl)'c t~ module ngo ra cua
1 I hang PLC Mitsubishi
I I
I I
I I
I I
I I I
I I
' -- - - - - - - - -'
24VDC
e~~C~--ili~~~[~--- -1
I 17 16 15 14 13 12 11 IO 07 06 05 E>ia chi I I
~o::;~
04 03 02 01 00
ngo ra I
05105s OYDC: ---==- :
, - - - - --....
I 1 - - - : - - , - - 1 1 I 1 OUTPUT I I 01234567 I I 89ABCDEF I I 1-::----r,e---t I
I I
I I
I I
24VDC I I
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(a) Bit 05 cr mlic O Ngo ra OFF
Du li~u trong vung nh6 CPU cua PLC
Output I I
' (/ _ _j'ili~~~,~---~
I I I
17 16 15 14 13 12 II IO 07 06 05 04 03 E>ia chi
0 0 0
ng5 ra . I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
051058 OV 111,,• """'-1.i...;;;;;;.1 :
(b) Bit 05 6' mt'.rc I Ngo ra ON
Hinh 5.9. S\l' thay d6i tr<;tng thai bit nh& di€u khi~n thi~t bingo ra
051 s
051 s
Chuong 5: Hi th<3ng nh6ã va giao tiip 1/0 79
Cac gia tri duqc hru trong khu V\JC thanh ghi/word la du li~u ngo vao duqc dQC tu cac thi~t bingo vao, chilng h:,m nhu bang cong tAc TWS, ngo vao analog, cam bien nhi~t d9, ... Ngoai cac gia tri ngo vao, cac thanh ghi nay co th€ luu tru cac gia tri ngo ra duqc dinh d€ dua den cac mo- dun ngo ra duqc ket n6i v&i cac thi~t bi trucmg, chilng h?ll nhu d6ng h6 do analog, chi thi LED bay doe;tn (BCD), van di~u khi€n, b9 di~u khi€n t6c d9 6 dia, ... Cac thanh ghi luu tru cung duqc su di,mg d€ luu giu cac hAng s6 c6 dinh, chilng he;tn nhu gia tri d?t cua timer/counter, gia tri b() dem counter; hO?C cac gia tri thay d6i, chilng h,,m nhu cac k~t qua s6 h9c va gia tri d~m cua cac timer/counter. Tuy thu9c vao m1,1c dich su d1,1ng, cac thanh ghi trong vung luu tru thanh ghi/word cung c6 th€ duqc gQi la thanh ghi ngo vao, thanh ghi ngo ra ho?c thanh ghi luu tru. Bang 5.2 cho th~y cac hAng s6 di~n hinh va cac bien duqc luu tru trong thanh ghi/word.
,
I I I I I I I I
(---~
• Ben trong 20003 I
I 17 16 15 14 13 12 I I IO 07 06 05 04 03 02 01 00
200
,g 277
::,
l: Byte Byte 300
0/)
C: Byte Byte 301
,::,
>
Word 377
Hinh 5.10. Yung luu tru cua bang du li~u.
Bang 5.2. Hling s6 va cac bien duqc luu tru trong thanh ghi/word
' ~
, Hang so Bi~n
Gia tri d?t tru&c ht;m gio timer Thoi gian tich luy cac gia tri B9 dem gia tri d?t tru&c B9 dem s6 luQ'Ilg tich lfiy
<
::, c:ã
(]Q
~. 0:,
;:.ã
~<
(JQ c:ã
-ã::,
;!l.(JQ
@_~ ~ C
ag
Di€m d?t di~u khi€n vong l?P Gia tri ket qua tu cac hoe;tt d9ng toan hQc So sanh cac di€m d?t Gia tri d~u vao tucmg t\T
Bang th?p phan ( cong thuc) Gia tri d~u ra tucmg t\T
Ky t\T ASCII Diu vao BCD
T?p tin ASCII DiuraBCD
Vi dl,l 5.2:
I I I I I I
Xem hinh 5.11, di~u gi xay ra v&i m-le n(>i be;, 2301 (word 23, bit 01) khi cong tAc gicri he;tn k~t n6i v&i ngo vao dong?
80 Chu:ong 5: Hi th6ng nha va giao tidp 110
r - - - i r - - - - ã -
1r---
1 LI LS L2 , , 1 o 230 I I I LI L2 I
I io 11 1 I I
I , , 230 I 20 I I I
I I I - - - - I I 20 - - I
l _____ .Jl ____________ .J l _ _ _ _ _!_~_I
Du li~u ben trong b9 - - - - nh& PLC tai dia chi
230 I khi LS m6 11==7====6=====5====4====3 =!::::=2=::!!!!!!!!!!!!!!!!!:=~~~ ::ro
Hinh 5.11. Cong tic gi&i h?n thuong mo k~t nbi v&i PLC
Khi LS dong (xem hinh 5.12), ti~p di~m 10 se dong l?i, bit n(>i b(> 2301 ON (1). Di~u nay se
~6ng ti~p di€m 2301 (1) va ngo ra thàc 20 ON, lam cho den PL ON 6 cubj chu ky quet.
- - - ~ - - - ~ - - - -
' LI LS L2 II 10 2301 I I LI L2 I
I ~ , , _ , 10
1
1 1 - - - - e I I I
I ,1 2301 20 , , '\. ~L/ I
I
11 l---1 e 11 20 - -/ . I
I - - - ~ - - - _ } I I _______ / "- _ I
Dii li~u ben trong - - - - b(> nh6 PLC t?i dia 1 7 6 5 4 3 2
~~~g2301 khi LS . I I I I I
Hinh 5.12. Sà thay d6i tr~mg thai khi c6ng t~c gi&i h?n dong Vi di! 5-3:
D6i v&i so d6 b(> nh& th~ hi?n trong hinh 5.13, minh h9a sà luu trii nhiing s6 sau trong khu
VIJC luu tru: (a) s6 BCD 9876, (b) ky tlJ ASCII A (bat phan 101) trong m(>t byte (sir dàng byte thdp hon) , va (c) gia tri tmmg ti! 2257 (1000 1101 0001 nhi phan). Luu trii cac gia tri nay b~t d~u tu
thanh ghi 400.
Bang ngo vao
Bang ngo ra
Bang luu trfr Bit Bang luu trfr
Word
OfO
077 100 177 200 377 I
400 Register/Word
777 Hinh 5.13. Sa d6 vimg nh&
Chuong 5: H¢ th6ng nha va giao tiip /10 81
Giiii:
Hinh 5 .14 cho th§y dfr li~u thanh ghi tuong ung v6i s6 BCD 9876, ky W ASCII A va gia tri tuong t1J 2257.
S6 BCD 9876
Ky t\l' ASCII A (1018)
hru trfr trong m(>t byte (Byte thlip) Gia tii tucmg duong
nhi phan la 2257 tir vi~ c d<;>c tuong t\f
I
~
~ -
/
Bang ngo vao Bang ngo ra
Bang luu trfr Bit 1001 1000 0111
0100 0000 1000 1101
Hinh 5.14. Phuong an giai cho vi d1,15-3
' 0110 0001 0001
Word 000 077 100 177 200 377
400
401 402
777
Yung chtrong trinh ngtroi dung: Khu V\J'C chuong trinh nguoi dung cua bQ nh6 ung d1,1ng duqc danh rieng cho vi~c luu trfr chuong trinh logic. T§t ca cac l~nh PLC di~u khi~n may moc ho~c qua trinh duqc luu trfr trong khu V\J'C nay. Ngon ngfr ph~n m~m di~u hanh cua b<) XU ly. d~i di~n cho tU11g l~nh cua PLC, luu trfr cac l~nh cua no trong b<) nh6 chuong trinh nguoi dung.
Khi m<)t PLC th1,Tc thi chuong trinh cua no, b<) vi xu ly phan tich thong tin troQg b<) nh6 chuong trinh nguoi dung va di~u khi~n cac bit duqc tham chi~u trong bang dfr li~u tuong ung 1/0 n(>i b9.
Dung luqng t6i da cua b<) nh6 chuong trinh nguoi dung s~n co thu0'11g chiu S\J' tac d<)ng cua kich thu6c b(> di~u khi~n (nghia la dung luqng 1/0). Trang b<) di8u khi~n trung binh va 16n, vung nh6 chuang trinh nguoi dung duqc linh ho~t bAng each thay d6i kich thu6c cua bang dfr li~u sao cho no dap ung duqc yeu du luu trfr dfr li~u t6i thi~u. Tuy nhien, d6i v6i cac b<) di~u khi~n nho, vung nh6 chuong trinh nguoi dung thuong la c6 dinh. Dung luqng b<) nh6 chuong trinh nguoi dung yeu du ty 1~ thu~n v6i s6 l~nh duqc su d1,1ng trong chuong trinh di8u khi~n. lf 6c tinh b9 nh6 nguoi dung dn thi~t duqc thl,J'C hi~n bAng each SU d1,1ng phuong phap duqc mo ta 6 ph~n 5.3.