Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

2.  Các khái niệm về PLC

2.1  Sự thực thi chương trình người dùng

CPU hỗ trợ các kiểu khối mã sau đây, cho phép ta tạo ra một cấu trúc hiệu quả cho chưorng trình người dùng:

  • Khối tổ chức (OB) xác định cấu trúc chương trình. Một vài OB có trạng thái và các sự kiện khởi động được thiết lập trước, nhưng ta cũng có thể tạo ra các OB với các sự kiện khởi động tùy chỉnh.
  • Hàm (FC) và khối hàm (FB) chứa mã chương trình tương ứng với các nhiệm vụ riêng biệt hay với sự kết họp các thông số. Mỗi FC và FB cung cấp một tổ họp các thông số ngõ vào và ngõ ra dành cho việc chia sẻ dữ liệu với khối đang gọi. FB cũng sử dụng một khối dữ liệu (đã gọi một DB tức thòi) có liên quan để duy trì trạng thái của các giá trị giữa sự thực thi mà có thể được sử dụng bởi các khối khác trong chương trình.
  • Khối dữ liệu (DB) lưu trữ dữ liệu mà có thể được sử dụng bởi các khối chương trình.

Sự thực thi chương trình người dùng bắt đầu với một hay nhiều hơn các khối tổ chức (OB) khởi động tùy chọn, được thực thi một lần trong lúc đi vào chế độ RUN, và được theo sau bởi một hay nhiều hơn các OB chu kỳ chương trình được thực thi một cách tuần hoàn. OB cũng có thể kết hợp vói một sự kiện ngắt, có thể là một sự kiện ngắt tiêu chuẩn hay một sự kiện lỗi, và thực thi khi nào mà sự kiện tiêu chuẩn hay sự kiện lỗi tương ứng xuất hiện.

Hàm (FC) hay khối hàm (FB) là một khối mã chương trình mà có thể được gọi từ một OB hay từ một FC hay FB khác, xuống đến các cấp độ sau đây:

  • 16 từ OB chu kỳ chương trình hay OB khởi động
  • 4 từ OB ngắt trì hoãn thời gian, OB ngắt theo chu trình, OB ngắt phần cứng, OB ngắt lỗi thời gian, hay OB ngắt lỗi chẩn đoán.

FC không liên kết với bất kỳ phần nào của khối dữ liệu (DB), trong khi FB được gắn kết một cách trực tiếp đến một DB và sử dụng DB để chuyển tiếp các thông số và lưu trữ các giá trị và các kết quả tạm thời.

Kích thước của chương trình người dùng, của dữ liệu và của sự cấu hình được giới hạn bởi bộ nhớ nạp có sẵn và bộ nhớ làm việc trong CPU. Không có giới hạn nào đối với số lượng các khối được hỗ trợ bên trong lượng bộ nhớ làm việc có sẵn.

Mỗi chu kỳ bao gồm việc ghi các ngõ ra, việc đọc các ngõ vào, việc thực thi các lệnh của chương trình người dùng, và việc thực hiện bảo tri hệ thống hay tiến trình xử lý nền sau. Chu kỳ được nói đến như là một chu kỳ quét hay một lần quét.

Bảng tín hiệu, các module tín hiệu và các module truyền thông được nhận biết và được ghi lại chỉ trong khi nguồn được bật.

Lưu ý:

Việc lắp vào và tháo ra một bảng tín hiệu, các module tín hiệu và moduỉe truyền thông khi có nguồn (thao tác nóng) thì không được hỗ trợ. Chỉ một ngoại lệ là thẻ nhớ SIMATIC, có thể được lắp vào hay lấy ra trong khi CPU đang được cấp nguồn.

Dưới cấu hĩnh mặc định, tất cả các điểm I/O kiểu số và kiểu tương tự được cập nhật một cách đồng bộ với chu kỳ quét bằng cách sử dụng một vùng nhớ bên trong được gọi là ảnh tiến trình. Anh tiến trình chứa một sự chụp nhanh các ngõ vào và ngõ ra vật lý (các điểm I/O trên CPU, trên bảng tín hiệu và trên các module tín hiệu).

CPU thực hiện các tác vụ sau đây:

  • CPU ghi các ngõ ra từ vùng ngõ ra ảnh tiến trình đến các ngõ ra vật lý.

Chu trình này cung cấp ỉogic nhất quán xuyên suốt sự thực thi của các lệnh người dùng đối với trong một chu kỳ đã cho và ngăn chặn sự chập chờn của các điểm ngõ ra, điều mà có thể thay đổi trạng thái nhiều lần trong vùng ngõ ra ảnh tiến trình.

Ta có thể chỉ định khi nào các điểm I/O kiểu số và kiểu tương tự được lưu trữ trong ảnh tiến trình. Nếu ta chèn vào một module trong kiểu xem thiết bị, dữ liệu của nó được đặt trong ảnh tiến trình của CPU S7-1200 (mặc định). CPU thực thi sự thay đổi dữ liệu giữa module và vùng ảnh tiến trình một cách tự động trong suốt việc cập nhật của ảnh tiến trình. Đe gỡ bỏ các điểm kiểu số hay kiểu tương tự ra khỏi sự cập nhật tự động ảnh tiến trình, ta lựa chọn thiết bị tương ứng trong Device conííguration, xem thẻ Properties, mở rộng nếu cần để đặt các điểm I/O mong muốn, và sau đó lựa chọn ‘TO addresses/HW identiíĩer”. Sau đó thay đổi mục nhập cho “Process image:” từ “Cyclic PI” sang “—”. Để thêm các điểm trở lại sự cập nhật tự động ảnh tiến trình, thay đổi mục lựa chọn này trở về “Cyclic PI”.

Ta có thể đọc các giá trị ngõ vào và ghi các giá trị ngõ ra ngay lập tức khi một lệnh thực thi. Một lần đọc tức thời sẽ truy xuất đến trạng thái hiện thời của ngõ vào vật lý và không cập nhật vùng ngõ vào ảnh tiến trình, bất chấp dù cho một điểm được cấu hình để được lưu trữ trong ảnh tiến trình. Một lần ghi tức thời đến ngõ ra vật lý sẽ cập nhật cả vùng ngõ ra ảnh tiến trình (nếu một điểm được cấu hình để được lưu trữ trong ảnh tiến trình) và điểm ngõ ra vật lý. Ta nối thêm hậu tố “:P” vào địa chỉ I/O nếu muốn chương trình truy xuất ngay lập tức dữ liệu I/O một cách trực tiếp từ điểm vật lý thay vĩ sử dụng ảnh tiến trình.

Cấu hình các thông số khởi động

Ta sử dụng các thuộc tính của CPU để cấu hình cách thức CPU khởi động sau một chu kỳ cấp nguồn.

Lựa chọn khi nào CPU khởi động trong chế độ STOP, chế độ RUN, hay trong chế độ trước đó (ưu tiên chu kỳ cấp nguồn).

CPU thực hiện một sự khởi động lại nóng trước khi đi vào chế độ RUN. Sự khởi động lại nóng sẽ đặt lại toàn bộ các bộ nhớ giữ lại về các giá trị khởi động mặc định, nhưng vẫn giữ nguyên các giá trị hiện thời được lưu trữ trong bộ nhớ giữ lại.

Lưu ý:

CPU luôn luôn thực hiện một sự khởi động lại sau một việc tải xuống

Khi ta tải xuống một phần tử của đề án (như một khối chương tình, một khói dữ liệu hay cấu hình phần cứng), CPU thực hiện một sự khỏi động lại trong lần chuyển tiếp kế tiếp sang chế độ RUN. Ngoài việc xóa đi các ngõ vào, khởi chạy các ngõ ra và khởi chạy bộ nhớ không có khả năng giữ lại, sự khởi động lại còn khởi kích hoạt các vùng nhớ có khả năng giữ lại.

Sau một khởi động lại theo sau sự tải xuống, tất cả các chuyển đổi STOP sang RUN tuần tự cũng sẽ thực hiện một sự khải động lại nóng (mà không kích hoạt bộ nhớ có khả năng giữ).

2.1.1    Các chế độ hoạt động của CPU.

CPU có 3 chế độ hoạt động: chế độ STOP, chế độ STARTUP và chế độ RUN. Các LED trạng thái trên mặt trước của CPU biểu thị chế độ hiện thời của sự vận hành.

  • Trong chế độ STOP, CPU không thực thi chương trình nào, và ta có thể tải xuống một đề án.
  • Trong chế độ STARTUP, các OB khởi động (nếu có) được thực thi một lần. Các sự kiện ngắt không được xử lý cho đến pha khởi động của chế độ RUN.
  • Trong chế độ RUN, chu kỳ quét được thực thi một cách lặp lại. Các sự kiện ngắt có thể xuất hiện và được thực thi tại bất kỳ điểm nào nằm trong pha chu kỳ chương trình.

Ta không thể tải xuống một đề án trong khi đang ở chế độ RUN.

CPU hỗ trợ một sự khởi động lại nóng để đi vào chế độ RUN. Khởi động lại nóng không bao gồm một sự đặt lại bộ nhớ. Tất cả các hệ thống không có khả năng giữ và dữ liệu người dùng đều được khởi chạy tại một sự khởi động lại nóng. Dữ liệu người dùng có khả năng giữ vẫn được giữ nguyên.

Một bộ nhớ đặt lại sẽ xóa tất cả các bộ nhớ làm việc, xóa các vùng nhớ có khả năng giữ và không có khả năng giữ, và sao chép bộ nhớ nạp đến bộ nhớ làm việc. Một sự đặt lại bộ nhớ không xóa đi bộ đệm chẩn đoán hay các giá trị được lưu vĩnh viễn của địa chỉ IP.

Ta có thể chỉ định chế độ bật nguồn của CPU hoàn thảnh với phương pháp khởi động lại bằng cách sử dụng phần mềm lập trình. Biểu tượng cấu hình này xuất hiện trong mục Device Coníìguration đối với CPU đang trong khởi động. Khi nguồn được bật, CPU thực hiện một tuần tự các kiểm tra chẩn đoán bật nguồn và khởi chạy hệ thống. CPU sau đó sẽ đi vào chế độ bật nguồn tương ứng. Tất nhiên các lỗi được phát hiện sẽ ngăn không cho CPU đi vào chế độ RUN. CPU hỗ trợ các chế độ bật nguồn sau đây:

  • Chế độ STOP
  • Chuyển sang chế độ RUN sau một sự khởi động lại nóng
  • Chuyển sang chế độ trước đó sau một sự khởi động lại nóng

Ta có thể thay đổi chế độ vận hành hiện thời bằng cách sử dụng các lệnh “STOP” hay “RUN” từ các công cụ trực tuyến của phần mềm lập trình. Ta cũng có thể bao gồm một lệnh STP trong chương trình để chuyển CPU về chế độ STOP. Điều này cho phép ta dừng sự thực thi chương trĩnh dựa trên logic lập trình.

Trong chế độ STOP, CPU không thực thi chương trình người dùng, và các cập nhật tự động của ảnh tiến trình sẽ không xuất hiện.

Ta có thể tải xuống đề á chỉ khi CPU ở trong chế độ STOP.

Trong chế độ RUN, CPU thực hiện các tác vụ được thể hiện như trong hình sau đây:

STARTUP A Xóa vùng nhớ I.

B Khởi chạy các ngõ ra cả với giá trị cuối cùng hay giá trị thay thế. c Thực thi các OB khởi động.

D Sao chép trạng thái của các ngõ vào vật lý đến vùng nhớ I.

E Lưu trữ bất kỳ các sự kiện ngắt nào vào trong thứ tự để xử lý trong chế độ RUN. F Kích hoạt việc ghi vùng nhó Q đến các ngõ ra vật lý.

RUN

1. Ghi bộ nhớ Q đến các ngõ ra vật lý.

2. Sao chép trạng thái các ngõ vào vật lý đến vùng nhớ I.

3. Thực thi các OB chu kỳ chưomg trình.

4. Thực hiện các chẩn đoán tự kiểm tra.

5. Xử lý các ngắt và truyền thông trong suốt bất kỳ phần nào của chu kỳ quét.

Tiến trình khởi động (STARTUP)

Khi trạng thái hoạt động thay đổi từ STOP sang RUN, CPU xóa đi các ngõ vào ảnh tiến trình, khởi chạy các ngõ ra ảnh tiến trình và thực thi các OB khởi động. Bất kỳ việc đọc nào truy xuất đến các ngõ vào ảnh tiến trình bằng các lệnh trong các OB khởi động sẽ đọc giá trị zero hom là giá trị ngõ vào vật lý hiện thời. Do vậy, để đọc trạng thái hiện thời của một ngõ vào vật lý trong suốt chế độ khởi động, ta phải thực hiện một việc đọc tức thời. Các OB khởi động và bất kỳ các FC và FB nào có liên quan sẽ đuợc thực thi tiếp theo. Nếu có nhiều hơn 1 OB khải động tồn tại, mỗi OB đó sẽ được thực thi theo thứ tự số hiệu OB, trong đó số hiệu OB thấp nhất được thực thi đầu tiên.

Mỗi OB khởi động bao gồm thông tin khởi động giúp ta xác định tính họp lệ của các dữ liệu lưu giữ và của đồng hồ giờ trong ngày. Ta có thể lập trình các lệnh bên trong các OB khởi động để kiểm tra các giá ưị khởi động này và để thực hiện thao tác thích họp. Các vùng khởi động sau đây được hỗ trợ bởi các OB khởi động:

CPU còn thực hiện các tác vụ sau đây ữong suốt quá trình khởi động:

  • Các ngắt được sắp thứ tự nhưng không được thực thi trong suốt pha khởi động
  • Không có việc giám sát thời gian chu trình nào được thực hiện trong suốt pha khởi động
  • Sự cấu hình làm thay đổi các module HSC, PWM và PtP đều có thể được thực hiện trong lúc khởi động
  • Sự vận hành thực tế của các module HSC, PWM và PtP chỉ xuất hiện trong chế độ RUN

Sau khi sự thực thi của các OB khởi động đã hoàn thành, CPU đi vào chế độ RUN và thực thi các tác vụ điều khiển trong một chu kỳ quét liên tiếp.

Việc thực thi chu kỳ quét trong suốt chế độ RUN

Đối với mỗi chu kỳ quét, CPU ghi các ngõ ra, đọc các ngõ vào, thực thi chuơng trình người dùng, cập nhật các module truyền thông, thực hiện các công việc nội dịch (housekeeping) và đáp ứng đến các sự kiện ngắt của người dùng và các yêu cầu truyền thông. Các yêu cầu truyền thông được xử lý một cách định kỳ xuyên suốt quá trình quét.

Các hoạt động này (ngoại trừ các sự kiện ngắt của người dùng) được thực hiện thường xuyên và theo một trật tự tuần tự. Các sự kiện ngắt của người dùng được kích hoạt sẽ được phục vụ vói mức ưu tiên theo trật tự mà chúng xuất hiện.

Hệ thống đảm bảo rằng chu kỳ quét sẽ được hoàn tất trong một chu kỳ thời gian được gọi là thời gian chu trình tối đa, nếu không một sự kiện lỗi thời gian sẽ được sinh ra.

  • Mỗi chu kỳ quét bắt đầu bằng việc tìm kiếm các giá trị hiện thời của các ngõ ra kiểu số hay kiểu tưorng tự từ ảnh tiến ừình và sau đó ghi chúng đến các ngõ ra vật lý của CPU, các module SB và SM được cấu hình cho việc cập nhật I/O tự động (cấu hình mặc định). Khi một ngõ ra vật lý được truy xuất bởi một lệnh, cả ảnh tiến trình ngõ ra và bản thân ngõ ra vật lý đều được cập nhật.
  • Chu kỳ quét tiếp tục bằng việc đọc các giá trị hiện thòi của các ngõ vào kiểu số hay kiểu tưorng tự từ CPU, các module SB, SM được cấu hình cho việc cập nhật I/O tự động (cấu hình mặc định), và sau đó ghi các giá trị này đến ảnh tiến trình. Khi một ngõ vào vật lý được truy xuất bởi một lệnh, giá trị của ngõ vào vật lý được truy xuất, nhưng ảnh tiến trình ngõ vào không được cập nhật.
  • Sau khi đọc các ngõ vào, chương trình người dùng được thực thi từ lệnh đầu tiên cho đến lệnh cuối cùng. Điều này bao gồm tất cả các OB chu kỳ chương trình cộng với tất cả các FC và FB có liên quan của chúng. Các OB chu kỳ chương tình được thực thi theo trật tự của số hiệu OB, trong đó số hiệu OB thấp nhất được thực thi trước tiên.

Việc xử lý các truyền thông xuất hiện một cách định kỳ trong suốt quá trình quét, có thể ngắt sự thực thi chưong trình người dùng.

Các kiểm tra tự chẩn đoán bao gồm cả các kiểm tra định kỳ của hệ thống và các kiểm tra trạng thái module I/O.

Các ngắt có thể xuất hiện trong suốt bất kỳ phần nào của chu kỳ quét, và được điều khiển theo sự kiện. Khi một sự kiện xuất hiện, CPU ngắt chu kỳ quét và gọi OB đã được cấu hình để thực thi sự kiện đó. Sau khi OB hoàn thành việc thực thi sự kiện, CPU khôi phục lại sự thực thi của chương trình người dùng tại điểm ngắt.

Khối tổ chức (OB)

Các OB điều khiển sự thực thi của chương trình người dùng. Mỗi OB phải có một số hiệu OB duy nhất. Một số số hiệu OB mặc định được đảo ngược dưới giá trị 200. Các OB khác phải được đánh số từ 200 hay lớn hơn.

Các sự kiện riêng biệt trong CPU kích hoạt sự thực thi của một khối tổ chức. Các OB không thể gọi lẫn nhau hay được gọi từ một FC hay FB. Chỉ có một sự kiện khởi động, như là một ngắt chẩn đoán hay một khoảng cách thòi gian, là có thể khởi động sự thực thi của một OB. CPU xử lý các OB theo các lớp ưu tiên tương ứng của chúng, trong đó các OB có mức ưu tiên cao hơn được xử lý trước các OB có mức ưu tiên thấp hơn. Lớp ưu tiên thấp nhất là 1 (đối với chu kỳ chương trình chính), và lóp ưu tiên cao nhất là 27 (đối với các ngắt lỗi thời gian).

OB điều khiển các sự vận hành sau đây:

  • Các OB chu kỳ chương trình thực thi một cách tuần hoàn trong khi CPU đang ở chế độ RUN. Khối chính của chương trình là một OB chu kỳ chương trình. Đây là nơi mà ta đặt các lệnh điều khiển chương trình và cũng là nơi ta gọi các khối người dùng bổ sung. Nhiều OB chu kỳ chương trình được cho phép và được thực thi theo thứ tự bằng số. OB 1 là mặc định. Các OB chu kỳ chương trình khác phải được nhận dạng là OB 200 hay lớn hơn.
  • Các OB trì hoãn thời gian thực thi tại một khoảng thòi gian dừng được xác định sau một sự kiện, được cấu hình hình bởi lệnh ngắt khởi động (SRT DINT). Thời gian trì hoãn được xác định trong thông số ngõ vào của lệnh mở rộng

SRTDINT. Một OB trì hoãn thời gian ngắt sự thực thi chưomg trình theo chu trình chuẩn khi một thời gian trì hoãn được định trước đã trôi qua. Ta có thể cấu hình tối đa 4 sự kiện ngắt trì hoãn thời gian tại bất kỳ thòi gian nào đã cho, với một OB được cho phép cho mỗi sự kiện trì hoãn thòi gian được cấu hình. OB trì hoãn thời gian phải là từ OB 200 trở lên.

  • Các OB ngắt theo chu trình thực thi tại mỗi khoảng thời gian dừng được xác định. Chúng sẽ ngắt sự thực thi chương trình theo chu trình tại khoảng thời gian do người dùng định trước, ví dụ như mỗi 2 giây. Ta có thể cấu hình tói đa 4 sự kiện ngắt theo chu trình, với một OB được cho phép cho mỗi sự kiện ngắt theo chu trình được cấu hình. OB này phải là OB 200 trở lên.
  • Các OB ngắt phần cứng thực thi khi sự kiện phần cứng có liên quan xuất hiện, bao gồm các ngưỡng tăng và giảm trên các ngõ vào số tích hợp và các sự kiện HSC. Một OB ngắt phần cứng sẽ ngắt sự thực thi chương trình theo chu trình chuẩn theo phản ứng đến một tín hiệu từ sự kiện phần cứng. Ta xác định các sự kiện trong các thuộc tính của cấu hình phần cứng. Một OB được cho phép cho mỗi sự kiện phần cứng được cấu hình. OB này phải là OB 200 trở lên.

Các OB ngắt lỗi thời gian thực thi ki một lỗi thời gian được phát hiện. Một OB ngắt lỗi thời gian sẽ ngắt sự thực thi chương trình theo chu trình chuẩn nếu thòi gian chu trình tối đa đã bị vượt quá. Thòi gian chu trình tối đa được xác định trong các thuộc tính của PLC. Chỉ có OB 80 là OB được hỗ trợ cho các sự kiện lỗi thời gian. Ta có thể

  • cấu hình thao tác để thực hiện khi không có mặt OB 80: hoặc bỏ qua lỗi hoặc chuyển về STOP.
  • Các OB ngắt lỗi chẩn đoán thực thi khi một lỗi chẩn đoán được phát hiện và được báo cáo lại. Một OB chẩn đoán sẽ ngắt sự thực thi chương trình theo chu trình chuẩn nếu một module có khả năng chẩn đoán phát hiện ra một lỗi (nếu sự ngắt lỗi chẩn đoán đã được khởi động cho module). Chỉ có OB 82 là OB được hỗ trợ cho sự kiện lỗi chần đoán. Neu không có OB chẩn đoán nào trong chương trình, ta có thể cấu hình CPU để hoặc bỏ qua lỗi hoặc chuyển về STOP.

2.1.2  Các mức ưu tiên và sự sẳp xếp việc thực thi sự kiện.

Việc xử lý của CPU được điều khiển bởi các sự kiện. Các sự kiện kích hoạt các OB ngắt để được thực thi. OB ngắt cho một sự kiện được xác định trong suốt quá trình tạo ra khối, trong mục Device Conííguration hay với một lệnh ATTACH hoặc DETACH. Một số sự kiện xảy ra trên một nền tảng có hệ thống giống như chu kỳ chương trình hay các sự kiện theo chu trình. Các sự kiện khác chỉ xảy ra trong một thời gian ngắn, giống như sự kiện khởi động và các sự kiện trì hoãn thời gian. Một số sự kiện xảy ra khi có một sự thay đổi được kích hoạt bởi phần cứng, ví dụ như một sự kiện ngưỡng trên một điểm ngõ vào hay một sự kiện bộ đếm tốc độ cao. Ngoài ra còn có các sự kiện như sự kiện lỗi chẩn đoán và sự kiện lỗi thời gian chỉ xảy ra khi có một lỗi. Các mức ưu tiên sự kiện, các nhóm và thứ tự ưu tiên được sử dụng để xác định trật tự xử lý đối với các OB ngắt sự kiện.

Sự kiện chu kỳ chương trình xảy ra một lần trong suốt mỗi chu kỳ chương trình (hay chu kỳ quét). Trong suốt chu kỳ chương trình, CPU ghi các ngõ ra, đọc các ngõ vào và thực thi các OB chu kỳ chương trình. Sự kiện chu kỳ chương trình là cần thiết và luôn luôn được kích hoạt. Ta có thể không có các OB chu kỳ chương trình, hoặc có nhiều OB được lựa chọn cho mỗi sự kiện chu kỳ chương trình. Sau khi sự kiện chu kỳ chương trình được kích hoạt, OB chu kỳ chương trình được đánh số thấp nhất (thường là OB 1) sẽ được thực thi. Các OB chu kỳ chương trình khác được thực thi một cách tuần tự, theo trật tự được đánh số, chỉ trong chu kỳ chương trình.

Các sự kiện ngắt theo chu trình cho phép ta cấu hình sự thực thi của một OB ngắt tại một khoảng thời gian được cấu hình. Khoảng thòi gian được cấu hình khi OB được tạo ra và được lựa chọn để trở thanh một OB ngắt theo chu trình. Các sự kiện theo chu trình sẽ ngắt chu kỳ chương trình và thực thi OB ngắt theo chu trình (sự kiện theo chu trình nằm ở nhóm mức ưu tiên cao hơn so với sự kiện chu kỳ chương trình). Chỉ một OB ngắt theo chu trình là

có thể được gắn kèm đến một sự kiện theo chu trình. CPU hỗ trợ 4 sự kiện ngắt theo chu trình. Các OB ngắt theo chu trình có một thuộc tính dịch chuyển pha, vì vậy sự thực thi của các ngắt theo chu trình trong chu kỳ thời gian giống nhau có thể được dịch chỉnh từ một thòi gian khác bởi một độ dịch chỉnh pha.

Sự kiện khởi động xảy ra một lần ữên sự chuyển đổi từ STOP sang RUN và làm cho OB khởi động được thực thi. Nhiều OB có thể được lựa chọn cho sự kiện khởi động. Các OB khởi động được thực thi theo thứ tự đánh số.

Các sự kiện ngắt trì hoãn thời gian cho phép ta cấu hình sự thực thi của một OB ngắt sau khi một thời gian trì hoãn đã trôi qua. Thời gian trì hoãn được xác định với lệnh SRT DINT. Các sự kiện trì hoãn thời gian sẽ ngắt chu kỳ chương trình để thực thi OB ngắt trì hoãn thời gian. Chỉ có một OB ngắt trì hoãn thời gian là có thể được gắn kèm vào một sự kiện trì hoãn thời gian. CPU hỗ trợ 4 sự kiện tri hoãn thời gian.

Các sự kiện ngắt phần cứng được kích hoạt bởi một sự thay đổi trong phần cứng, ví dụ một ngưỡng tăng hay ngưỡng giảm trên một điểm ngõ vào, hay một sự kiện HSC. Có thể có một OB ngắt được lựa chọn cho mỗi sự kiện ngắt phần cứng. Các sự kiện phần cứng được cho phép trong phần Device coníiguration. Các OB được xác định cho sự kiện trong Device coníĩguration hay với một lệnh ATTACH trong chương trình người dùng. CPU hỗ trợ một số sự kiện ngắt phần cứng. Các sự kiện chính xác được dựa ừên kiểu CPU và số lượng các điểm ngõ vào.

Các sự kiện ngắt lỗi chẩn đoán và ngắt lỗi thời gian được kích hoạt khi CPU phát hiện một lỗi. Các sự kiện này nằm ở nhóm mức ưu tiên cao hơn so với các sự kiện ngắt khác và có thể ngắt sự thực thi của các sự kiện trì ngắt phần cứng, ngắt theo chu trình và ngắt trì hoãn thời gian. Một OB ngắt có thể được xác định cho mỗi sự kiện trong các sự kiện ngắt lỗi chẩn đoán và ngắt lỗi thòi gian.

Nhận biết các mức ưu tiên và xếp hàng thực thi sự kiện

Số lượng các sự kiện chờ (xếp hàng) từ một nguồn đơn lẻ được giới hạn bằng cách sử dụng một hàng khác cho mỗi kiểu sự kiện. Dưới sự đạt đến giới hạn của các sự kiện chờ đối với một kiểu sự kiện đã cho, sự kiện tiếp theo sẽ bị mất.

Mỗi sự kiện CPU có một mức ưu tiên liên quan, và các mức ưu tiên được phân loại vào trong các nhóm ưu tiên. Bảng sau đây tóm lược các độ sâu xếp hàng, các nhóm ưu tiên và các mức ưu tiên cho các sự kiện CPU được hỗ trợ.

Lưu ý:

Ta không thể thay đổi việc gán mức ưu tiên hay nhóm ưu tiên và độ sâu xếp hàng

Thông thường, các sự kiện được phục vụ theo thứ tự mức ưu tiên (mức ưu tiên cao nhất trước tiên). Các sự kiện có cùng mức ưu tiên sẽ được phục vụ trên cơ sở “đến trước, phục vụ trước”.

Sau khi sự thực thi của một OB đã bắt đầu, việc xử lý OB không thể bị ngắt bằng sự xuất hiện của một sự kiện khác từ cùng một nhóm ưu tiên hay thấp hơn. Các sự kiện nào được xếp hàng để xử lý sau sẽ cho phép OB hiện thòi hoàn tất.

Tuy nhiên, sự kiện từ một nhóm ưu tiên cao hơn sẽ ngắt OB hiện thời, và CPU sau đó sẽ thực thi OB của sự kiện có mức ưu tiên cao hơn. Sau khi OB có mức ưu tiên cao hơn hoàn tất, CPU thực thi các OB của các sự kiện khác được xếp hàng trong nhóm ưu tiên cao này, dựa trên mức ưu tiên nằm trong nhóm đó. Khi không có sự kiện nào đang chờ (xếp hàng) trong nhóm ưu tiên cao hơn này, CPU sẽ trở lại đến nhóm ưu tiên thấp hơn và khôi phục lại việc xử lý của OB đã bị xóa rỗng trước, tại điểm mà việc xử lý của OB đó đã bị ngắt.

Độ trễ ngắt

Độ trễ sự kiện ngắt (thời gian tính từ thông báo của CPU rằng một sự kiện đã xuất hiện cho đến khi CPU bắt đầu việc thực thi của lệnh đầu tiên trong OB phục vụ sự kiện) là xấp xỉ 210 micro giây, cho biết rằng một OB chu kỳ chương trình chỉ là chương trình con phục vụ sự kiện kích hoạt tại thòi điểm của sự kiện ngắt.

Nhận biết các sự kiện lỗi thời gian

Sự xuất hiện của bất kỳ trong một số các điều kiện lỗi thời gian khác nhau, gây ra kết quả là một sự kiện lỗi thời gian. Các sự kiện lỗi thời gian sau đây là được hỗ trợ:

  • Thời gian chu trình tối đa bị vượt quá
  • OB được yêu cầu không thể được khởi động
  • Sự tràn ra trong hàng chờ đã xuất hiện

Điều kiện thời gian chu trình tối đa bị vượt quá xảy ra khi chu kỳ chưomg trình không hoàn tất trong khoảng thời gian chu trình quét tối đa được định trước.

Điều kiện OB được yêu cầu không thể được khởi động xảy ra khi một OB được yêu cầu bởi một ngắt theo chu trình hay một ngắt trì hoãn thời gian, nhưng OB được yêu cầu đó lại vừa mới đang được thực thi.

Điều kiện tràn ra trong hàng chờ xảy ra khi các ngắt xuất hiện nhanh hơn so với tốc độ chúng được xử lý. số lượng các sự kiện chờ (xếp hàng) được giới hạn bằng cách sử dụng một hàng chờ khác nhau cho mỗi kiểu sự kiện. Neu một sự kiện xuất hiện khi hàng chờ tương ứng đang đầy, một sự kiện lỗi thời gian được sinh ra.

Tất cả các sự kiện lỗi thời gian sẽ kích hoạt sự thực thi của OB 80 nếu có. Nếu OB 80 không tồn tại, CPU sẽ bỏ qua lỗi này. Nếu hai điều kiện thời gian chu trình tối đa bị vượt quá xuất hiện trong cùng một chu kỳ chương trình mà không đặt lại bộ định thì chu kỳ, CPU sẽ chuyển về chế độ STOP, bất chấp OB 80 có tồn tại hay không.

OB 80 hao gồm các thông tin khởi động giúp ta xác định sự kiện và OB nào đã sinh ra lỗi. Ta có thể lập trình tập lệnh bên trong OB 80 để kiểm tra các giá trị khởi động này và để thực hiện thao tác thích hợp. Các vùng khỏi động sau đây được hỗ trợ hởi OB 80:

Không có OB 80 ngắt lỗi thời gian nào hiện diện khi ta tạo ra một đề án mới. Nếu muốn, ta thêm một OB 80 ngắt lỗi thời gian vào đề án bằng cách nhấp đôi chuột vào “Add new block” phía dưới “Program blocks”, sau đó chọn “Organization block” và “Time error interrupt”.

Nhận biết các sự kiện lỗi chẩn đoán

Một vài thiết bị có khả năng phát hiện và báo cáo lại các lỗi chẩn đoán. Sự xuất hiện hay việc gỡ bỏ của bất kỳ trong một số các điều kiện lỗi chẩn đoán khác nhau sẽ gây ra một sự kiện lỗi chẩn đoán. Các lỗi chẩn đoán sau đây là được hỗ trợ:

  • Không có nguồn điện của người dùng
  • Giới hạn cao bị vượt quá
  • Giới hạn thấp bị vượt quá
  • Đứt dây nối
  • Ngắn mạch

Tất cả các sự kiện lỗi chẩn đoán sẽ kích hoạt sự thực thi của OB 82 nếu nó tồn tại. Nếu OB 82 không tồn tại, CPU sau đó sẽ bỏ qua lỗi. Không có OB 82 ngắt lỗi chẩn đoán nào hiện diện khi ta tạo ra một đề án. Neu muốn, ta thêm một OB 82 ngắt lỗi chẩn đoán vào đề án bằng cách nhấp đôi chuột vào “Add new block” phía dưới “Program blocks”, sau đó chọn “Organization block” và “Diagnostic error interrupt”.

OB 82 bao gồm các thông tin khởi động giúp ta xác định khi nào sự kiện là dựa vào sự xuất hiện hay sự gỡ bỏ một lỗi, và thiết bị cùng với kênh mà báo cáo lại lỗi đó.

Ta có thể lập trình tập lệnh bên ữong OB 82 để kiểm tra các giá trị khởi động này và để thực hiện thao tác thích họp. Các vùng khởi động sau đây được hỗ trợ bởi OB 82:

Bit 4 của IO state biểu thị khi nào sự kiện là do bởi sự xuất hiện hay sự gỡ bỏ của một lỗi. Bỉt 4 sẽ bằng 1 nếu một lỗi hiện diện (ví dụ: đứt dây nối) và bằng 0 nếu lỗi không hiện diện.

Ngõ vào ladder chứa bộ định danh phần cứng (HWID) của thiết bị hay các đơn vị chức năng trả về lỗi. HW ID được gán một cách tự động khi các thành phần được lắp vào

thiết bị hay kiểu xem mạng và xuất hiện trong thẻ Constants của các thẻ ghi PLC. Một tên gọi còn được gán một cách tự động cho HW ID. Các mục nhập này trong thẻ Constants của các thẻ ghi PLC là không thể thay đổi.

Số hiệu kênh bắt đầu tại giá trị 0 đối với điểm ngõ vào đầu tiên (kiểu tương tự hay kiểu số) và bắt đầu tại gia trị 64 đối với điểm ngõ ra đầu tiên (kiểu tương tự hay kiểu số). Những sự dịch chỉnh khác nhau là cần thiết để phân biệt các ngõ vào với các ngõ ra trong sự kiện mà thiết bị chứa cả hai. Nếu một lỗi ảnh hưởng đến thiết bị hoàn chỉnh và đơn vị chức năng, ví dụ như không có nguồn, thì bit có trọng số lớn nhất của ký tự số hiệu kênh sẽ được đặt (số hiệu kênh 32768).

Giám sát thời gian chu trình

Thời gian chu trình là thời gian mà hệ điều hành CPU cần thiết để thực thi pha theo chu kỳ của chế độ RUN. CPU cung cấp cả hai phuoug pháp giám sát thời gian chu trình:

  • Thời gian chu trình quét tối đa
  • Thời gian chu trình quét tối thiểu cố định

Việc giám sát chu trình quét bắt đầu sau khi sự kiện khởi động hoàn tất. Sự cấu hình cho chức năng này xuất hiện dưới mục “Device Conííguration” của CPU trong “Cycle time”.

CPU luôn luôn giám sát chu kỳ quét và phản ứng lại nếu thời gian chu trình quét tối đa bị vượt quá. Nếu thời gian chu trình quét tối đa bị vượt quá, một lỗi được sinh ra và được xử lý theo một trong hai cách sau:

  • Nếu không có OB 80 ngắt lỗi thời gian hiện diện, CPU sẽ sinh ra một lỗi và tiếp tục thực thi chương trình người dùng.
  • Nếu một OB 80 ngắt lỗi thời gian hiện diện, CPU sẽ thực hiện OB 80.

Lệnh RETRIGR (kích hoạt lại việc giám sát thời gian chu trình) cho phép ta đặt lại bộ định thì đo thời gian chu trình. Tuy nhiên lệnh này chỉ có tác dụng nếu nó được thực thi trong một OB chu kỳ chương trình; lệnh RE TRIGR sẽ bị bỏ qua nếu được thực thi trong OB 80. Nếu thời gian chu trình quét tối đa bị vượt quá hai lần trong cùng một chu kỳ chương trình mà không có sự thực thi lệnh RE TRIGR giữa cả hai lần, CPU sau đó sẽ chuyển về STOP ngay lập tức. Việc sử dụng các sự thực thi lặp lại của lệnh RE TRIGR có thể tạo ra một vòng lặp vô tận hay một chu trình quét rất dài.

Thông thường, chu trình quét thực thi nhanh nhất có thể và chu trình quét kế tiếp bắt đầu ngay khi chu trình quét hiện thời hoàn tất. Phụ thuộc theo chương trình người dùng và các tác vụ truyền thông, thời gian chu trình của mỗi chu trình quét có thể khác nhau giữa các chu trình quét. Để loại bỏ sự khác nhau này, CPU hỗ ừợ một thời gian chu trình quét tối thiểu cố định (còn được gọi là chu trình quét cố định) tùy chọn. Khi chức năng tùy chọn này được kích hoạt và một thời gian chu trình quét tối thiểu cố định được cung cấp theo mili giây, CPU sẽ duy trì thòi gian chu trình tối thiểu trong khoảng ± 1 ms đối với sự hoàn thành của mỗi chu trình quét CPU.

Trong một sự kiện mà CPU hoàn tất chu trình quét bình thường trong khoảng thời gian nhỏ hơn thời gian chu trình quét tối thiểu được định trước, CPU sẽ sử dụng thời gian bổ sung của chu trình quét để thực hiện các chẩn đoán thòi gian vận hành và/hoặc để xử lý các yêu cầu truyền thông. Theo cách này CPU luôn luôn mất một lượng thời gian cố định để hoàn tất một chu trình quét.

Trong một sự kiện mà CPU không thể hoàn tất chu trình quét trong khoảng thòi gian chu trình tối thiểu được xác định, CPU sẽ hoàn tất chu trình quét một cách bình thường (bao gồm cả việc xử lý truyền thông) và không tạo ra bất kỳ phản ưng hệ thống nào như là kết quả của việc vượt quá thời gian quét tối thiểu. Bảng sau đây xác định phạm vi và các mặc định đối với các chức năng giám sát thòi gian chu trình:

Thời gian chu trình quét tối đa luôn luôn được kích hoạt. Ta cấu hình một thời gian chu trình giữa 1 ms đến 6000 ms. Mặc định là 150 ms.

Cấu hình thời gian chu trình và nạp truyền thông

Ta sử dụng các thuộc tính của CPU trong Device Coníĩguration để cấu hình các thông số sau đây:

• Thời gian chu trình: ta nhập vào một thời gian chu trình quét tối đa. Cũng có thể nhập vào một thời gian chu trình quét tối thiểu cố định.

2.1.3. Bộ nhớ CPU.

Sự quản lý bộ nhớ

CPU cung cấp các vùng nhớ sau đây để lưu trữ chương trình người dùng, dữ liệu và cấu hình:

  • Bộ nhó nạp là một vùng lưu trữ không biến đổi dành cho chương trình người dùng, dữ liệu và cấu hình. Khi một đề án được tải xuống vào CPU, trước tiên nó được lưu trữ trong vùng bộ nhớ nạp. Vùng này được đặt trong cả trong một thẻ nhớ (nếu có) hay trong CPU. Vùng nhớ không biến đổi này vẫn được duy trì khi mất nguồn điện. Thẻ nhớ hỗ trợ một không gian lưu trữ lớn hơn vùng lưu trữ được tích hợp trong CPU.
  • Bộ nhớ làm việc là một vùng lưu trữ dành cho một vài phần tử của đề án người dùng trong khi đang thực thi chương trình ngưòi dùng. CPU sao chép một số phần tử trong đề án từ bộ nhớ nạp vào trong bộ nhớ làm việc. Bộ nhớ biến đổi này bị mất đi khi mất nguồn, và nó được lưu trữ bởi CPU khi nguồn được khôi phục lại.
  • Bộ nhớ giữ lại là một vùng lưu trữ không biến đổi dành cho một số lượng giới hạn các giá trị bộ nhớ làm việc. Vùng bộ nhớ giữ lại được sử dụng để lưu trữ các giá trị của các vị trí nhó dành cho người dùng được chọn trong suốt thòi gian không có nguồn. Khi nguồn được bật trở lại, CPU có đủ thời gian giữ lại để duy trì các giá trị của một số lượng giới hạn các vị trí nhớ đặc biệt. Các giá trị giữ lại này sau đó được khôi phục lại khi nguồn được bật.

Đe hiển thị việ sử dụng bộ nhớ đối với đề án hiện thòi, nhấp chuột phải vào CPU (hay một trong các khối của CPU) và lựa chọn “Resources” từ ngữ cảnh. Đe hiển thị việc sử dụng của CPU hiện thời, nhấp đôi chuột lên “Online and diagnostics”, mở rộng phần “Diagnostics” và lựa chọn “Memory”.

Bộ nhớ lưu giữ

Việc mất đi dữ liệu sau khi nguồn gặp sự cố có thể được tránh bằng cách thao tác các dữ liệu chắc chắn theo dạng lưu giữ. Các dữ liệu sau đây có thể được cấu hình để được lưu giữ:

Bộ nhớ bỉt (M): ta có thể xác định độ rộng chính xác của bộ nhớ đối với mỗi bộ

  • nhớ bit trong bảng thẻ ghi PLC hay ừong danh sách gán. Bộ nhớ bit lưu giữ luôn luôn khởi đầu tại MBO và chạy lên liên tiếp đến một số lượng xác định các byte. Ta xác định giá trị này từ bảng thẻ ghi PLC hay trong danh sách gán bằng cách nhấp chuột lên biểu tượng “Retain”. Nhập vào số lượng các byte M để giữ lại khởi đầu tại MBO.
  • Các thẻ ghi trong một khối hàm (FB): nếu một khối hàm được tạo ra với hộp “Symbolic access only” được chọn, giao diện trình soạn thảo cho FB này sau đó sẽ chứa một cột “Retain”. Trong cột này, ta có thể lựa chọn cả “Retain” hay “Non-retain” một cách riêng biệt cho mỗi thẻ ghi. Một DB tức thời đã được tạo ra khi FB này được đặt trong trình soạn thảo sẽ cho thấy cột giữ lại này, nhưng chỉ cho mục đích hiển thị; ta không thể thay đổi hạng thái lưu giữ từ trong trình soạn thảo giao diện DB tức thời cho một FB mà FB đó đã được cấu hình là “Symbolic access only”.

Nếu một FB đã được tạo ra với hộp “Symbolic access only” được hủy lựa chọn, trình soạn thảo giao diện cho FB này sẽ không bao gồm cột “Retain”. Một DB tức thời đã được tạo ra khi FB này được chèn vào trong trình soạn thảo chương trình sẽ cho thấy một cột “Retain” có thể chỉnh sửa. Trong trường họp này, việc lựa chọn tùy chọn “Retain” cho bất kỳ mỗi thẻ ghi sẽ đưa đến kết quả là tất cả các thẻ ghi được lựa chọn. Tương tự, việc hủy lựa chọn tùy chọn đối vói bất kỳ mỗi thẻ ghi sẽ đưa đến kết quả là tất cả các thẻ ghi được hủy lựa chọn. Đối vói một FB đã được cấu hình không phải là “Symbolic access only”, ta có thể thay đổi trạng thái lưu giữ từ trong phạm vi trình soạn thảo DB tức thời, nhưng tất cả các thẻ ghi sẽ được thiết lập đến trạng thái lưu giữ cùng với nhau.

Sau khi tạo ra FB, ta không thể thay đổi tùy chọn đối với “Symbolic access only”. Tùy chọn này chỉ có thể được lựa chọn khi FB được tạo ra. Đe xác định khi nào một FB có sẵn đã được cấu hình cho “Symbolic access only”, nhấp chuột phải lên FB trong cây Project, lựa chọn “Properties”, và sau đó lựa chọn “Attributes”.

Các thẻ ghi của một khối dữ liệu tổng thể: trạng thái của một DB tổng thể liên quan đến việc gán trạng thái lưu giữ thì giống với trạng thái đó của một FB. Phụ thuộc vào việc thiết lập đối với việc ghi địa chỉ biểu tượng, ta có thể xác định trạng thái lưu giữ cả đối với một thẻ ghi riêng lẻ hay đối với toàn bộ thẻ ghi của

  • Một khối dữ liệu tổng thể.
  • Nếu thuộc tính “Symbolic access only” của DB được đánh dấu chọn, trạng thái lưu giữ có thể được thiết lập cho mỗi thẻ ghi riêng lẻ.
  • Nếu thuộc tính “Symbolic access only” của DB không được đánh dấu chọn, trạng thái lưu giữ được áp dụng đến tất cả các thẻ ghi của DB, tức là hoặc tất cả thẻ ghi là lưu giữ hoặc không có thẻ ghi nào là lưu giữ.

Tổng cộng 2048 byte dữ liệu có thể là lưu giữ. Đe xem có bao nhiêu byte, từ bảng thẻ ghi PLC hay từ danh sách gán, ta nhấp chuột lên biểu tượng thanh công cụ “Retain”. Dòng thứ hai sẽ chỉ ra tổng bộ nhớ còn lại được kết họp cho M và DB, mặc dù đây là noi mà các phạm vi lưu giữ được xác định cho bộ nhớ M.

Bộ đếm chuẩn đoán

CPU hỗ trợ một bộ đệm chẩn đoán chứa một mục nhập vào cho mỗi sự kiện chẩn đoán. Mỗi mục nhập vào bao gồm ngày và giờ mà sự kiện đã xuất hiện, một danh mục sự kiện và một phần miêu tả sự kiện. Các mục nhập vào được hiển thị theo thứ tự thời gian với sự kiện gần nhất ở trên cùng. Trong khi CPU duy trì nguồn điện, có tối đa 50 sự kiện gần nhất nằm trong nhật ký này. Khi nhật ký đầy, một sự kiện mới sẽ thay thể sự kiện xảy ra lâu nhất trong nhật ký. Khi nguồn bị mất, 10 sự kiện gần đây nhất sẽ được lưu lại.

Các kiểu sự kiện sau đây được ghi lại trong bộ đệm chẩn đoán:

  • Mỗi sự kiện chẩn đoán hệ thống, ví dụ các lỗi CPU và các lỗi module
  • Mỗi sự thay đổi trạng thái của CPU (mỗi khi bật nguồn, mỗi sự chuyển đổi sang STOP, mỗi sự chuyển đổi sang RUN)

Để truy xuất bộ đệm chẩn đoán, ta phải đang trực tuyến. Ta đặt nhật ký ở dưới mục “Online & Diagnostics/ Diagnostics/ Diagnostics buffer”.

Đồng hồ giờ trong ngày

CPU hỗ trợ một đồng hồ giờ trong ngày. Một tụ điện cỡ lớn cung cấp năng lượng cần thiết để giữ đồng hồ chạy trong suốt thòi gian mà CPU được tắt nguồn. Tụ điện này được nạp trong lúc CPU được cấp nguồn. Đến ít nhất là 2 giờ sau khi CPU đã được tắt nguồn, tụ điện cỡ lớn này sẽ được nạp đầy để giữ cho đồng h

BÀI VIẾT LIÊN QUAN
Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.