Chương trình này đã được chủ nhà đánh dấu là "Sạch".
--------------------
01. Giới thiệu
Đây là tập thứ hai trong một loạt 8 tập.
02
Trong tập trước, chúng tôi đã thảo luận về tiền thân của PLC, đặc biệt là logic rơle.
Trong tập này, chúng ta sẽ thảo luận về cách logic chuyển tiếp đã được thể hiện trong phần mềm thay vì các thành phần phần cứng thực tế.
03
Các chủ đề sẽ được đề cập bao gồm:
Máy tính đầu tiên trong ngành công nghiệp.
* Hệ thống điều khiển lập trình đầu tiên (PLC)
* Máy tính cá nhân (PC) so với Điều khiển logic lập trình (PLC) - sự khác biệt ở tên gọi.
Những thương hiệu chính là ai.
* PLC thực sự trông như thế nào.
Kiến trúc máy tính.
Chương trình PLC.
Quét.
Ngôn ngữ lập trình PLC.
Sự phổ biến tương đối của các ngôn ngữ lập trình PLC so với các ngôn ngữ lập trình máy tính truyền thống hơn.
--------------------
Máy tính công nghiệp sớm
Máy tính bắt đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp khá sớm.
Máy tính nhỏ được sử dụng trong một số ngành công nghiệp lớn để điều khiển các thứ như nhà máy điện.
Ví dụ, DEC PDP8 được sử dụng để điều khiển máy nạp nhiên liệu trong nhà máy điện hạt nhân CANDU.
Chúng sẽ nạp và xả nhiên liệu từ lò phản ứng, điều này xảy ra liên tục trong một ngày khi lò phản ứng đang hoạt động.
05
Máy tính dựa trên vi xử lý đầu tiên được bán trên thị trường thương mại là MICRAL từ Pháp, dựa trên Intel 8008.
Nó được bán như một sự thay thế hiệu quả về chi phí cho các máy tính nhỏ được sử dụng trong ngành công nghiệp.
Nó đã tiên phong những gì thường được coi là máy tính cá nhân đầu tiên.
Bạn có thể thấy rằng ngành công nghiệp không ngần ngại áp dụng công nghệ mới.
06
Tuy nhiên, máy tính nhỏ là những hệ thống phức tạp lớn không phù hợp với sàn nhà máy.
Chúng có những ngách cụ thể trong các hệ thống tích hợp rất lớn phức tạp, nhưng không phù hợp để điều khiển nhiều máy riêng lẻ trong một nhà máy sản xuất những thứ như ô tô hoặc thiết bị gia dụng.
07
Điều cần thiết là một thứ gì đó phù hợp với một hộp điện tiêu chuẩn,
chịu được nhiệt độ trong nhà máy,
có thể chống chịu rung động và tiếng ồn,
có khả năng chịu được sự biến động điện áp,
giao tiếp trực tiếp với cảm biến và bộ điều khiển.
và có thể được lập trình một cách dễ dàng bởi các kỹ sư, kỹ thuật viên và thợ thủ công quen thuộc với các quy trình cần kiểm soát, nhưng có ít hoặc không có kinh nghiệm với máy tính.
08
Điều này yêu cầu một gói tích hợp hoàn chỉnh bao gồm phần cứng, phần mềm và phân phối sản phẩm thông qua các nhà bán lẻ cung cấp công nghiệp.
Một thứ gì đó đáp ứng các tiêu chí này là điều cần thiết để trở thành PLC.
--------------------
09 Lịch sử
Nhiều lịch sử chỉ ra một nhà phát triển Mỹ đã trở thành Modicon.
Tuy nhiên, thiết bị phần cứng đầu tiên của họ nhiều hơn là một bằng chứng khái niệm hơn là một sản phẩm thương mại khả thi.
Trên thực tế, nhiều công ty ở Mỹ, Châu Âu và Nhật Bản đang làm việc trên vấn đề này và phát hành các sản phẩm tương tự tất cả vào khoảng cùng một thời điểm vào đầu những năm 1970.
10
Ý tưởng đã đi trước việc thực hiện trong một số năm.
Ví dụ, General Motors đã yêu cầu các nhà cung cấp thiết bị điều khiển công nghiệp vào giữa những năm 1960 về một thiết bị điều khiển có thể lập trình để thay thế logic rơle.
Điều này cho thấy tiềm năng cho các nhà cung cấp rằng có một thị trường cho loại sản phẩm này, và cho họ một ý tưởng rõ ràng hơn về những gì khách hàng đang tìm kiếm.
11
Điều này trở nên khả thi nhờ sự phát triển của vi xử lý 8 bit đầu tiên trong khoảng thời gian này, kết hợp với các bộ xử lý bit slice sẵn có từ ngành công nghiệp máy tính nhỏ và các thành phần khác.
12
Mọi người biết phải làm gì, vấn đề là chờ phát triển phần cứng thành phần phù hợp.
Máy tính nhỏ đã được sử dụng trong ngành công nghiệp, nhưng thường được đặt trong phòng điều khiển.
PLC là một nỗ lực để đưa công nghệ đó ra khỏi phòng điều khiển và đặt nó trên sàn nhà máy.
13 Máy tính cá nhân so với PLC - Ý nghĩa của tên gọi
Vào những ngày đầu, các hệ thống này được biết đến với tên PLC, có nghĩa là "Bộ điều khiển logic có thể lập trình", hoặc PC, có nghĩa là "Bộ điều khiển có thể lập trình".
Các nhà cung cấp khác nhau ưa chuộng các thuật ngữ khác nhau, nhưng cả hai đều phổ biến.
Tôi có một cuốn sách từng là một trong những cuốn sách tham khảo tiêu chuẩn cho ngành này được xuất bản vào năm 1989, và nó đề cập đến chúng như các Controller có thể lập trình (PCs).
14
Thuật ngữ PC cũng được sử dụng để chỉ "Máy tính cá nhân", nhưng điều đó thực sự không phải là vấn đề trong những ngày đầu tiên.
Tuy nhiên, một công ty lớn nhất đã quyết định gọi sự tham gia của họ vào thị trường máy tính cá nhân là "IBM PC", và đột nhiên "PC" trở thành một thuật ngữ chung cho các máy tính để bàn.
15
Sau một cuộc đấu tranh dài để tiếp tục gọi sản phẩm của họ là "PCs", ngay cả các nhà cung cấp lớn nhất cũng đã đầu hàng và từ bỏ cuộc chiến, chuyển sang sử dụng thuật ngữ "PLC".
Vì vậy, tôi sẽ sử dụng thuật ngữ "PLC" trong loạt podcast này ngay cả khi nói về các sản phẩm vốn được gọi là "PCs" khi chúng được giới thiệu lần đầu tiên.
16 Ai là các thương hiệu lớn
Các công ty đã thống trị ngành này từ rất sớm thường là những công ty vốn đã sản xuất phần cứng điện công nghiệp.
Đây là
Siemens
Allen Bradley, sau này được biết đến với tên Rockwell
Schneider
Mitsubishi
Omron
17
Chúng vẫn là những công ty chiếm ưu thế trong ngành, mặc dù có nhiều thương hiệu nhỏ, đặc biệt là ở phân khúc thị trường rẻ hơn.
Tất cả họ đều là nhà cung cấp của nhiều loại phần cứng điều khiển công nghiệp, cho phép bạn xây dựng tất cả hoặc gần như tất cả các bộ phận của hệ thống điều khiển của bạn chỉ bằng sản phẩm của họ.
18
Mỗi trong số chúng bán một gói phần cứng và phần mềm tích hợp, bao gồm phần mềm phát triển, hoàn toàn độc quyền.
Nếu bạn nghĩ rằng kinh doanh máy chủ chính đã có rất nhiều khóa nhà cung cấp, bạn chưa từng thấy thị trường công nghiệp.
--------------------
19 Điều Gì Trong Số Những Điều Này Thực Sự Nhìn Như Thế Nào?
Tại thời điểm này, bạn có lẽ vẫn rất bối rối về điều gì thực sự là một PLC.
Tôi sẽ cố gắng mô tả một trong số chúng bằng những thuật ngữ cơ bản bằng cách đưa ra một ví dụ về một trong số chúng.
Những cái nhỏ nhất và đơn giản nhất được gọi là "PLC hộp giày".
Chúng cơ bản là một hộp hình chữ nhật với một vỏ nhựa.
20
Dưới đây là các kích thước của một mẫu thấp cấp điển hình, một Mitsubishi FX3U-32M.
Theo thông số trong hướng dẫn, nó có chiều rộng 150mm, chiều cao 90mm và chiều sâu 86mm.
21
Nó có thể được lắp đặt vào bảng trong hộp điện bằng cách gập nó vào thanh DIN.
Thanh DIN là hệ thống lắp đặt tiêu chuẩn sử dụng một dải kim loại có hình dạng U với một mép ở mỗi đầu của U.
Bạn vặn thanh DIN vào bảng điện trong hộp điện, và hầu hết các thành phần công nghiệp như PLC, khối kết nối, ngắt mạch, và mọi thứ khác sẽ đơn giản gập vào và sẵn sàng để kết nối dây.
22
dọc theo hai bên trên và dưới của PLC là các đầu kết nối mà bạn có thể gắn dây từ những thứ bạn muốn cảm biến hoặc điều khiển trong phần còn lại của máy, chẳng hạn như nút bấm, đèn chỉ dẫn, cảm biến gần, và van.
23
Đầu vào dọc theo bên trên, và đầu ra dọc theo bên dưới.
FX3U-32M có 16 đầu vào và 16 đầu ra.
Các I/O này có thể là 24V DC, hoặc 100-120V AC, tùy thuộc vào mẫu.
Hoặc nó có thể có các bộ chuyển đổi nhỏ cho đầu ra.
Trong khi đầu vào/đầu ra AC từng thống trị, 24VDC trở thành tiêu chuẩn trong hầu hết các ngành công nghiệp vài thập kỷ trước đó vì nó tương thích dễ dàng hơn với các thiết bị điện tử và cũng cho phép dây nối rẻ hơn và nhỏ hơn.
24
Có thể thêm nhiều đầu vào/đầu ra hơn bằng cách kết nối các mô-đun đầu vào/đầu ra bổ sung bên cạnh PLC chính trên cùng một đường DIN, lên đến tổng cộng 256 đầu vào/đầu ra.
Kết nối thường thông qua các cáp ruy-băng ngắn cắm vào mô-đun bên cạnh.
Các mô-đun đầu vào/đầu ra này trông giống như PLC chính, nhưng chỉ thêm chức năng đầu vào/đầu ra.
25
Bên trong PLC có một CPU, bộ nhớ và phần mềm.
Mô hình này có 64K "bước" bộ nhớ, có thể được xem như số lượng lệnh bạn có thể có.
Chương trình chạy trong RAM, nhưng bạn có thể thêm một thiết bị bộ nhớ flash nhỏ để lưu chương trình.
Có một công tắc chạy/dừng cho phép bạn khởi động hoặc dừng chương trình của người dùng.
Có một cổng mà bạn có thể sử dụng để kết nối PLC với máy tính xách tay bằng cáp để tải chương trình của bạn vào đó.
26
Phần lớn thị trường PLC là cho kiểu "hộp giày" này.
Tuy nhiên, cũng có những cái lớn hơn với nhiều đầu vào/đầu ra, nhiều bộ nhớ, CPU nhanh hơn, v.v.
Chúng được thiết kế cho các nhiệm vụ như phối hợp các đường dây lắp ráp lớn và những thứ tương tự.
Đây là những gì được gọi là hệ thống giá, nơi giá là một hộp rỗng mở ở mặt trước và có đường bus phía sau chạy dọc theo phía sau.
Bạn cắm CPU chính vào bus, thường ở vị trí bên trái nhất, và sau đó cắm các mô-đun đầu vào/đầu ra vào giá.
Các mô-đun đầu vào/đầu ra là những hộp cao, mỏng, hoàn toàn đóng kín với các đầu vào/đầu ra dọc theo mặt trước.
27
Bạn nên có một ý tưởng sơ bộ về ngoại hình của chúng ở giai đoạn này, vì vậy tôi sẽ bỏ qua mô tả về mặt vật lý và tiếp tục nói về các khái niệm đằng sau cách hoạt động thực tế của chúng và điều gì làm cho chúng khác biệt so với một Raspberry Pi ví dụ.
--------------------
Kiến trúc Máy 28
Nó không thực sự là phần cứng xác định PLC.
Thay vào đó, đó là kiến trúc hệ thống phần mềm.
Mỗi PLC mà tôi biết đều có một tập hợp các tính năng chung.
Bảng Dữ liệu 29
Một bảng dữ liệu đơn giản là một khối bộ nhớ có thể hoặc không được chia thành các phần khác nhau.
Tất cả logic, và tất cả hoặc gần như tất cả các đầu vào/đầu ra hoạt động bằng cách ghi vào và đọc từ các địa chỉ trong bảng dữ liệu.
30 I/O
Mỗi điểm đầu vào và đầu ra được ánh xạ đến một địa chỉ bộ nhớ cố định trong PLC.
Để đọc trạng thái của một đầu vào, bạn đọc địa chỉ bộ nhớ của nó.
Để thay đổi trạng thái của một đầu ra, bạn ghi vào địa chỉ bộ nhớ của nó.
31
Những I/O kỹ thuật số này xuất hiện dưới dạng giá trị logic boole đơn bit.
Ngôn ngữ lập trình PLC có các lệnh cho phép đọc hoặc ghi trực tiếp các bit đơn mà không cần che giấu các bit khác như bạn sẽ phải làm nếu sử dụng ngôn ngữ lập trình thông thường.
Tôi cho đến nay chỉ đề cập đến I/O kỹ thuật số, là giá trị bật/tắt đơn bit.
32 Loại I/O khác
Nhiều PLC cũng có các loại I/O khác như
I/O tương tự, đại diện cho các điện áp biến đổi thay vì chỉ các giá trị bật/tắt.
Ví dụ, bạn có thể muốn đọc nhiệt độ từ một nhiệt cặp nơi mức điện áp thay đổi theo nhiệt độ.
Thường thì chúng được ánh xạ vào bảng dữ liệu dưới dạng giá trị byte hoặc word.
33 Bộ nhớ Bit Nội bộ hoặc Boolean
Có một loạt bộ nhớ bit đơn hoặc boolean được sử dụng cho trạng thái logic nội bộ.
Chương trình của bạn có thể cần tạo ra một loạt các giá trị logic trung gian, và bạn lưu trữ chúng trong các bit hoặc cờ nội bộ này.
34 Đồng hồ và Đếm
Kiểm soát máy móc thường liên quan đến thời gian và đếm.
Đồng hồ và bộ đếm được ánh xạ vào bảng dữ liệu.
Cài đặt và giá trị đồng hồ và bộ đếm có thể được đọc dưới dạng từ và sẽ có địa chỉ bit chỉ ra trạng thái của đồng hồ hoặc bộ đếm, chẳng hạn như nó có đạt đến cài đặt và hoàn thành hay không.
35 Giá trị nguyên và điểm nổi
Sẽ có địa chỉ từ nơi từ nguyên và điểm nổi có thể được lưu trữ.
Nếu bạn cần thực hiện một số tính toán toán học và lưu trữ kết quả, bạn sẽ lưu chúng trong một từ nguyên hoặc từ điểm nổi.
36 Bộ nhớ có kiểu dữ liệu
Khác với khi lập trình một thứ gì đó như một máy tính cá nhân nơi bạn chỉ có một phạm vi các byte không phân biệt và phần mềm của bạn phải đặt ý nghĩa lên chúng, bộ nhớ bảng dữ liệu PLC có các kiểu và ý nghĩa được định nghĩa và phần mềm hệ thống thực thi các phương pháp truy cập bộ nhớ chính xác.
Kích thước của bảng dữ liệu: 37
Các bảng dữ liệu có kích thước rất khác nhau.
Một bảng dữ liệu lớn hơn cho phép tạo ra các chương trình lớn và phức tạp hơn.
Thông thường, các PLC mới sẽ có bảng dữ liệu lớn hơn so với các PLC cũ hơn.
Những PLC đắt hơn sẽ có bảng dữ liệu lớn hơn so với những mẫu rẻ hơn cùng thế hệ.
38 ví dụ
Sau khi chọn một PLC hiện tại làm ví dụ về các chiều lý thuyết, tôi sẽ chọn một PLC cũ và lỗi thời làm ví dụ về bảng dữ liệu.
Dòng Siemens S5-100 là một PLC nhỏ có nhiều kích cỡ khác nhau.
Bản cơ bản S5-100 có kích thước bảng dữ liệu như sau.
39
Đầu vào/đầu ra kỹ thuật số có tối đa 128 đầu vào và đầu ra kết hợp.
Đầu vào và đầu ra tương tự có tối đa 8 kết hợp.
Bộ nhớ cờ, hoặc bit, là 1024.
Đồng hồ - 16
Đếm - 16
40
S5-103 cung cấp nhiều hơn mọi thứ trong cùng một gói cơ bản, nhưng tất nhiên với giá cao hơn.
Đầu vào/đầu ra kỹ thuật số có tối đa 256 đầu vào và đầu ra kết hợp.
Đầu vào và đầu ra tương tự có tối đa 32 được kết hợp.
Bộ nhớ cờ, hoặc bit, là 2048
Đồng hồ - 128
Đếm - 128
--------------------
Chương trình PLC 41
Một PLC sẽ đi kèm với điều gì tương đương như một hệ điều hành và máy ảo được xây dựng vào nó.
Bạn, với tư cách là lập trình viên, sử dụng phần mềm phát triển độc quyền của nhà cung cấp, thường được gọi là "phần mềm lập trình PLC", để viết một ứng dụng cho nó.
42
Sau đó, bạn kết nối máy tính cá nhân của bạn với PLC bằng một loại cáp nào đó, và tải chương trình của bạn vào nó.
Chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ RAM của PLC.
Có thể có bộ nhớ flash phục vụ làm sao lưu bộ nhớ RAM khi mất điện, để bạn không mất chương trình.
Trước khi có bộ nhớ flash, thường cần một pin để giữ bộ nhớ RAM tĩnh.
43
Chỉ có một chương trình trong PLC.
Không có hệ thống tập tin, chỉ có bộ nhớ chương trình và bảng dữ liệu.
Khi PLC khởi động, nó chạy chương trình mà bạn đã viết.
Nó tiếp tục chạy chương trình cho đến khi bạn tắt nguồn hoặc đặt công tắc chạy/dừng ở vị trí dừng.
44
Tôi sẽ quay lại lập trình sau, nhưng chúng ta cần đề cập đến những điểm cơ bản này trước khi tôi có thể mô tả một số khái niệm khác mà chúng ta cần học.
--------------------
45 Chụp ảnh
Một điều quan trọng cần hiểu về PLC là khái niệm "chụp ảnh".
Nó hoạt động như sau.
Có một chu kỳ lặp lại gọi là chụp ảnh.
46
Đầu tiên, PLC đọc tất cả đầu vào vật lý và cập nhật địa chỉ đầu vào tương ứng trong bảng dữ liệu.
Tiếp theo, nó chạy chương trình người dùng một lần.
Cuối cùng, nó đọc địa chỉ đầu ra trong bảng dữ liệu và ghi chúng vào đầu ra vật lý tương ứng.
Sau đó, nó lặp lại quá trình chụp ảnh từ bước 1.
47
Một quét có thể mất từ vài mili giây đến hàng trăm mili giây, tùy thuộc vào mô hình PLC.
PLC cũ và rẻ thường chậm hơn.
Tuy nhiên, khi công nghệ mạch tích hợp tiến bộ, chương trình trở nên nhanh hơn.
48
PLC có một đồng hồ giám sát.
Đây là một đồng hồ chạy ở chế độ nền và khởi động lại khi bắt đầu một quá trình quét.
49
Nếu một quá trình quét kéo dài quá lâu, đồng hồ giám sát sẽ kích hoạt và dừng chương trình, đặt đầu ra vào một trạng thái được định nghĩa, hoặc tắt tất cả hoặc giữ chúng ở giá trị cuối cùng.
Điều này được gọi là "lỗi" bộ xử lý.
50
Một lỗi giám sát có thể do chương trình quá dài, hoặc sử dụng nhiều lệnh rất chậm, hoặc trong một số trường hợp, có thể do lỗi trong chương trình của bạn.
Tuy nhiên, nguyên nhân cuối cùng này không phổ biến hoặc dễ gây như bạn có thể nghĩ về các lỗi.
--------------------
51 Ngôn ngữ lập trình PLC
Chìa khóa cho tất cả điều này là cách độc đáo mà các ngôn ngữ lập trình được sử dụng trong PLC hoạt động.
Đầu tiên, tôi sẽ mô tả ngắn gọn hai ngôn ngữ lập trình chính và sau đó giải thích cách chúng hoạt động trong một PLC như một phần của hệ thống hoàn chỉnh.
52 Logic thang máy
Có nhiều ngôn ngữ lập trình, nhưng ngôn ngữ chính được gọi là logic thang máy.
Nếu bạn nghe tập trước đó, từ "thang máy" sẽ làm bạn nhớ.
Khi máy được điều khiển bởi các rơle điện cơ, các bản vẽ điện đã chỉ ra và ghi lại loại rơle và các kết nối giữa chúng được gọi là "bản vẽ thang máy".
53
PLCs đơn giản chỉ lấy các sơ đồ thang máy này và hiển thị chúng trên màn hình máy tính của bạn trong phần mềm lập trình bằng cách sử dụng các biểu tượng sơ đồ tiêu chuẩn giống nhau.
54
Bạn không cần phải vẽ các biểu tượng như trong CAD.
Thay vào đó, bạn chỉ cần sử dụng bàn phím hoặc chuột để chỉ ra rằng bạn muốn biểu tượng này được nhập vào vị trí con trỏ hiện tại hoặc bạn muốn dây này được kết nối từ đây đến đó.
Khi bạn hoàn thành một bước, phần mềm sẽ kiểm tra ở một điểm nào đó xem nó có cú pháp chính xác hay không.
Sau đó, bạn tiếp tục nhập các bước tiếp theo một cách liên tiếp cho đến khi bạn có chương trình hoàn chỉnh.
Danh sách 55 hướng dẫn
Một biểu diễn thay thế là thứ được gọi là "danh sách hướng dẫn", mặc dù các nhà cung cấp khác nhau có thể sử dụng các thuật ngữ khác.
Đây là một biểu diễn bằng văn bản trông giống như một ngôn ngữ lắp ráp nào đó.
Tuy nhiên, nó thực sự rất giống một sơ đồ mạch, chỉ được thể hiện theo cách khác bằng văn bản và một số loại phần mềm lập trình sẽ cho phép bạn chuyển đổi giữa chế độ sơ đồ mạch và danh sách lệnh, dịch tự động giữa chúng.
56
Điều này sẽ cho bạn thấy cách một PLC có thể thực thi một sơ đồ mạch.
Sau hậu trường, phần mềm lập trình sẽ dịch sơ đồ thành danh sách lệnh, và sau đó PLC sẽ thực thi những lệnh này bằng cách giải thích hoặc biên dịch chúng thành mã máy và thực thi.
57 Ngôn ngữ lập trình khác
Có những ngôn ngữ lập trình khác, nhưng chúng hiếm khi được nhìn thấy.
Tôi sẽ không đi vào chi tiết về việc mô tả chúng, chỉ đề cập đến chúng một cách ngắn gọn.
58
Một trong số đó được gọi là Biểu đồ chức năng tuần tự.
Đây là một loại biểu đồ luồng được thiết kế để thể hiện các chuỗi phức tạp, bao gồm cả những chuỗi có đường dẫn thay thế hoặc song song.
Tên ban đầu của nó là Grafcet, viết là G R A F C E T.
Nó đại diện cho "Graphe Fonctionnel de Commande Étape Transition".
Ngoài là một ngôn ngữ lập trình, nó còn là một công cụ thiết kế và phân tích rất tốt ngay cả khi PLC được sử dụng không hỗ trợ nó.
59
Một ví dụ khác là Biểu đồ Khối Hàm.
Đây là một ngôn ngữ đồ họa khác giống như biểu đồ luồng được sử dụng trong các ngành công nghiệp quy trình.
Nó được cho là chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất hóa chất.
Tuy nhiên, nó dường như rất chuyên biệt và hầu hết những người sử dụng PLC sẽ chưa từng thấy nó, và nhiều người thậm chí chưa từng nghe đến nó.
60
Một ngôn ngữ khác là Structured Text.
Điều này rõ ràng được lấy từ Modula-2 và rất giống nó.
Nếu bạn không quen thuộc với Modula-2, nó được tạo ra bởi Nikolas Wirth và được dự định là người kế nhiệm của Pascal, từ đó nó được phát triển.
Ngôn ngữ Văn bản Cấu trúc dường như rất được yêu thích bởi một số học giả nhỏ, nhưng dường như có ít ứng dụng thực tế trong lĩnh vực này.
Nếu bạn sử dụng nó, bạn sẽ mất hầu hết các cơ sở giám sát và gỡ lỗi được xây dựng vào PLC, vì vậy nó khá vô nghĩa ngoại trừ có lẽ cho một vài ứng dụng chuyên ngành.
Có một vài ngôn ngữ khác nữa, chủ yếu là sở hữu, thường sử dụng sơ đồ luồng hoặc tương tự.
61 Ngôn ngữ PLC Không Chặn
Điều quan trọng về một chương trình PLC là nó thực thi từ trên xuống dưới, từ trái sang phải, mà không dừng lại hoặc chặn.
Không có việc chờ đầu vào hoặc đầu ra hoặc cho một cuộc gọi hệ thống để trả về.
Mỗi bậc ngay lập tức cho ra kết quả được ghi vào một địa chỉ bộ nhớ hoặc kích hoạt một bộ đếm thời gian.
Mỗi bậc được thực thi trong mỗi lần quét.
62
Bạn có thể tái tạo điều này trong một ngôn ngữ lập trình máy tính truyền thống.
Trong logic thang, điều này là bản chất của cú pháp và rất khó hoặc không thể làm điều đó theo cách khác.
Tôi sẽ cho một ví dụ bằng Python về điều tôi muốn nói.
63
a = (b hoặc c) và không phải d
64
Nếu b hoặc c là đúng và d là sai, thì a được đặt thành đúng.
Nếu b và c đều sai hoặc d là đúng, thì a là sai.
65
Bây giờ hãy tưởng tượng rằng chúng ta không chỉ thực thi câu lệnh này một lần, mà còn thực thi nó lặp đi lặp lại.
Câu lệnh này sẽ không bao giờ chặn việc thực thi.
Nó sẽ luôn ngay lập tức cho ra kết quả.
Bây giờ hãy thay đổi một chút.
66
a = (b hoặc a) và không phải d
67
Lưu ý rằng chúng ta đã thay thế c bằng a.
Bây giờ giá trị của a phụ thuộc vào giá trị trước đó của a cũng như b và d.
Tuy nhiên, một khi a trở thành đúng, giá trị của b không còn quan trọng vì b nằm trong điều kiện "hoặc" với a.
Nếu chúng ta thực hiện lại và lại, chỉ khi d trở thành đúng thì một go sẽ trở nên sai.
68
Đây là một mạch nút bấm tiêu chuẩn, còn được gọi là "mạch kín", vì nó "kín" xung quanh điều kiện khởi động.
69
b là nút bấm khởi động với một liên lạc mở bình thường.
d là nút bấm dừng với một liên lạc đóng bình thường.
a là một bộ chuyển đổi với một trong những liên lạc của nó được sử dụng để giữ nó bật.
70
Nếu bạn kết nối nó với các nút bấm và bộ chuyển đổi thực tế hoặc lập trình nó vào một PLC với logic thang, nó sẽ hoạt động theo cùng một cách.
Một chương trình PLC sẽ bao gồm hàng sau hàng logic như vậy và thực thi nó lặp đi lặp lại quét sau quét, chỉ tạm dừng để cập nhật đầu vào/đầu ra của nó.
71 Lập trình bất đồng bộ
Một số người trong các bạn có thể nghĩ rằng việc quét chu kỳ này nghe giống như lập trình bất đồng bộ đang rất thịnh hành với các ứng dụng máy chủ web ngày nay.
Về cơ bản, đó là nguyên tắc giống hệt nhau.
72
Với lập trình bất đồng bộ, chương trình của bạn không bao giờ được sử dụng các lệnh chặn và quá trình thực thi tiếp tục trên một chu kỳ lặp lại.
PLC giải quyết vấn đề này bằng cách không có bất kỳ hướng dẫn nào gây tắc nghẽn, và nhiều PLC không cho phép nhảy ngược lại.
Những người thợ trong bộ đồ bảo hộ tại các nhà máy đã thực hiện lập trình bất đồng bộ nhiều thập kỷ trước khi những người "cool" nghe nói về nó.
73 ngôn ngữ lập trình PLC là ngôn ngữ trực quan hoặc đồ họa.
Nếu thang, sơ đồ chức năng tuần tự hoặc Grafcet và sơ đồ khối chức năng nghe giống như các ngôn ngữ lập trình trực quan, thì chúng thực sự là như vậy.
Thực tế, thang bậc có thể là một trong những ngôn ngữ hình ảnh sớm nhất được sử dụng thương mại.
Wikipedia định nghĩa ngôn ngữ lập trình trực quan là:
74
Trong lĩnh vực máy tính, ngôn ngữ lập trình trực quan (hệ thống lập trình trực quan, VPL, hoặc VPS), cũng được biết đến với tên gọi lập trình hình ảnh, lập trình đồ họa hoặc mã hóa bằng khối, là một ngôn ngữ lập trình cho phép người dùng tạo chương trình bằng cách thao tác các phần tử chương trình đồ họa thay vì chỉ định chúng bằng văn bản. Một VPL cho phép lập trình với biểu thức trực quan, sắp xếp không gian của văn bản và biểu tượng đồ họa, được sử dụng như các phần tử cú pháp hoặc ký hiệu phụ. Ví dụ, nhiều VPL dựa trên ý tưởng "hộp và mũi tên", nơi hộp hoặc các đối tượng khác trên màn hình được xử lý như các thực thể, kết nối bằng mũi tên, đường hoặc cung biểu thị mối quan hệ. VPL thường là nền tảng của các nền tảng phát triển ít mã. Scratch là một ví dụ về VPL.
75
Kết thúc trích dẫn.
Như bạn có thể thấy, điều thú vị ngày nay đã tồn tại trên sàn nhà máy hơn 40 năm trước.
--------------------
76 Độ phổ biến của ngôn ngữ lập trình PLC
PLC gần như hoàn toàn là sở hữu trí tuệ.
Hầu hết các nhà cung cấp đều có cách tiếp cận sở hữu riêng cho mỗi ngôn ngữ.
Cách bạn có thể lập trình PLC cụ thể nào đó được xác định bởi phần mềm lập trình của nhà cung cấp đó.
Nếu nhà cung cấp không hỗ trợ nó, bạn không thể sử dụng nó.
Một nhà cung cấp cá nhân thậm chí có nhiều dòng sản phẩm không tương thích, cần được lập trình theo những cách khác nhau với các phần mềm khác nhau, mặc dù điều đó không phổ biến như trước đây.
77
Gần như tất cả PLC hỗ trợ lập trình bằng Ladder.
Một số còn hỗ trợ lập trình bằng danh sách lệnh cũng như Ladder.
Bất cứ điều gì khác thì ít phổ biến hơn nhiều.
78
Logic Ladder thực ra cũng nằm trong Chỉ số Tiobe.
Đối với những ai chưa từng nghe nói về nó, Chỉ số Tiobe, hay T I O B E, là một trang web liệt kê mức độ phổ biến của nhiều ngôn ngữ lập trình dựa trên nhiều tiêu chí.
79
Vị trí đầu tiên trong danh sách của họ là Python, hiện tại ở mức 19,98%.
Số hai là C, với 11,55%.
80
Khi viết kịch bản này, Ladder Logic đứng ở vị trí thứ 46 với điểm đánh giá 0,28%, chỉ đứng dưới Erlang và trên Haskell một chút.
Tôi không chắc điều đó có nghĩa là Ladder Logic không kỳ lạ như bạn nghĩ, hay có nghĩa là Erlang và Haskell thực sự kỳ lạ hơn bạn tưởng.
--------------------
Tóm tắt tập 81
Trong tập này, chúng tôi đã thảo luận về
Lịch sử đầu tiên của máy tính trong điều khiển công nghiệp
Lịch sử đầu tiên của PLC, bao gồm cách chúng được đặt tên
Những thương hiệu chính
Họ trông như thế nào về mặt thể chất
82
Một mô tả cơ bản về kiến trúc máy trừu tượng
Một cái nhìn tổng quan rất ngắn gọn về một chương trình PLC như thế nào
Khái niệm quét
Các ngôn ngữ lập trình PLC chính
Các ngôn ngữ lập trình PLC phụ
Sự phổ biến tương đối của mỗi ngôn ngữ lập trình
83
Trong tập tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một trong những PLC đầu tiên từ thời kỳ mà chúng bắt đầu được sử dụng rộng rãi.
Điều khiển logic này rất thành công và là điều khiển logic đầu tiên được sử dụng bởi nhiều công ty.
Đây là Allen Bradley PLC2.
84
Đây là tập thứ hai trong một loạt 8 tập.
--------------------