kutjt.kjetxu
New Member
Download miễn phí Đồ án Xây dựng gói phần mềm SFC cho điều khiển trình tự theo chuẩn IEC 61131-3
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU.5
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.9
2.1 Giới thiệu chuẩn IEC 61131-3.9
2.1.1 Giới thiệu chung. 9
2.1.2 Mô hình phần mềm, mô hình giao tiếp và mô hình lập trình . 10
2.1.3 Một số yếu tố ngôn ngữ chung . 12
2.1.4 Ngôn ngữ lập trình SFC theo chuẩn IEC 61131-3. 17
2.2 Phân tích, thiết kế và lập trình hướng đối tượng.23
2.2.1 Lập trình hướng đối tượng. 24
2.2.2 Phương pháp phân tích, thiết kế hướng đối tượng . 24
2.2.3 Ngôn ngữ UML . 25
2.2.4 Mẫu thiết kế . 26
2.3 Ngôn ngữ XML .27
2.3.1 Sự ra đời của ngôn ngữ XML. 27
2.3.2 Những ưu điểm của XML. 28
2.3.3 Cấu trúc của tài liệu XML. 28
2.3.4 DOM và XML. 29
CHƯƠNG 3 CẤU TRÚC CHUNG CỦA GÓI PHẦN MỀM. 30
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH CHẠY. 33
4.1 Giới thiệu chung về chương trình chạy .33
4.2 Cấu trúc của chương trình chạy .34
4.2.1 Phần cốt lõi . 36
4.2.2 Phần chương trình nạp cấu hình . 37
4.2.3 Không gian thực thi . 37
4.3 Thiết kế và thực hiện phần cốt lõi của chương trình chạy.38
4.3.1 Các định nghĩa cơ bản. 38
4.3.2 Các đối tượng trong chương trình chạy. 39
4.3.3 Kiểu đối tượng và quản lý các kiểu đối tượng. 42
4.3.4 Các lớp đối tượng cơ bản. 43
4.3.5 Cơ chế vào / ra . 45
4.3.6 Module điều khiển và mã chương trình . 47
4.3.7 Tác vụ và những vấn đề liên quan . 49
4.3.8 Thực hiện ngôn ngữ lập trình SFC . 53
4.3.9 Xây dựng thư viện khung lập trình SFC. 58
4.4 Thiết kế và thực hiện trình nạp cấu hình .59
4.4.1 Cơ sở. 59
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
rong đồ án. Việc tìm hiểuvà nghiên cứu kĩ nội dung của chuẩn là một công việc rất quan trọng và chiếm
khá nhiều thời gian thực hiện đồ án. Nội dung của chương này sẽ giới thiệu qua về
chuẩn IEC 61131-3 để người đọc có những hiểu biết cơ sở giúp dễ dàng nắm bắt
và hiểu được các thiết kế và thực hiện của các phần mềm trong đồ án (sẽ trình
bày trong các chương sau). Bên cạnh đó, chương này cũng giới thiệu về một số
phương pháp chính được sử dụng trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án.
2.1 Giới thiệu chuẩn IEC 61131-3
2.1.1 Giới thiệu chung
IEC (International Electrotechnical Commission) là một tổ chức toàn cầu bao
gồm các hội đồng ở các quốc gia. Mục tiêu của tổ chức này là thúc đẩy công việc
chuẩn hóa trong lĩnh vực điện và điện tử.
IEC 61131 là tiêu chuẩn về bộ điều khiển khả trình PLC và các thiết bị ngoại vi đi
kèm. IEC 61131 gồm 9 phần, trong đó các phần 1 đến 5 là quan trọng nhất.
Phần 1 (General Information): đưa ra các định nghĩa chung và các đặc tính
chức năng tiêu biểu cho một hệ thống điều khiển lập trình PLC, ví dụ cơ chế
thực hiện tuần hoàn, ảnh quá trình, thiết bị lập trình và giao diện người – máy.
Phần 2 (Equipment Requirements): đặt ra các yêu cầu về điện học, cơ học và chức
năng cho các thiết bị; định nghĩa phương pháp kiểm tra và thử nghiệm các kiểu
thiết bị tương ứng. Các yêu cầu được định nghĩa là nhiệt độ, độ ẩm, cung cấp
nguồn, độ kháng nhiễu, phạm vi tín hiệu logic và sức bền cơ học của các thiết bị.
Phần 3 (Programming Languages): định nghĩa các ngôn ngữ lập trình cho các
thiết bị điều khiển khả trình, bao gồm hai ngôn ngữ đồ họa là biểu đồ hình
thang (Ladder Diagram, LD) và biểu đồ khối chức năng (Function Block
Diagram, FBD), hai ngôn ngữ kiểu văn bản là liệt kê lệnh (Instruction List, IL)
và ngôn ngữ kiểu văn bản có cấu trúc (Structured Text, ST), và cuối cùng là
phương pháp lập trình đồ họa SFC (Sequential Function Chart) để biểu diễn
các thuật toán điều khiển trình tự.
Xây dựng gói phần mềm SFC cho điều khiển trình tự theo chuẩn IEC 61131-3
Nghiêm Xuân Trường – Nguyễn Minh Hồng
10
Phần 4 (Guidelines for Users): đưa ra các nguyên tắc chỉ đạo cho người sử
dụng trong các quá trình của một dự án, từ phân tích hệ thống cho tới lựa chọn
thiết bị, vận hành và bảo trì hệ thống.
Phần 5 (Communication): đề cập tới phương pháp truyền thông giữa các PLC
cũng như giữa PLC và một thiết bị khác trên cơ sở các khối hàm chuẩn.
Ngoài các phần trên, một phần cũng được tham khảo nhiều trong quá trình
thực hiện đồ án là phần 8 (Programmer Guide). Phần này đưa ra các hướng
dẫn và các nguyên tắc cho việc ứng dụng và thực hiện các ngôn ngữ lập trình
cho các thiết bị điều khiển khả trình (đã được nêu trong phần 3).
Bên cạnh việc định nghĩa các ngôn ngữ lập trình, IEC 61131-3 còn đưa ra mô
hình phần mềm, mô hình giao tiếp và mô hình lập trình cùng những thành
phần quan trọng của chúng như chương trình (Program), khối chức năng
(Function Block), hàm (Function), cấu hình (Configuration), tài nguyên
(Resource), tác vụ (Task),…
2.1.2 Mô hình phần mềm, mô hình giao tiếp và mô hình lập trình
2.1.2.1 Mô hình phần mềm
Mỗi PLC tại một thời điểm chỉ có một cấu hình (configuration). Mỗi cấu hình
bao gồm một hay nhiều tài nguyên (resource). Mỗi tài nguyên tương ứng với một
“chức năng xử lý tín hiệu” cùng với “giao diện người - máy” và “giao diện cảm
biến và chấp hành” của nó (được định nghĩa trong IEC 61131-1). Mỗi tài
nguyên bao gồm ít nhất một chương trình (program) hoạt động dưới sự điều
khiển của các tác vụ (task). Một chương trình được xây dựng từ các khối chức
năng (function block) hay các yếu tố ngôn ngữ khác (định nghĩa trong IEC
61131-3). Các chương trình và các tài nguyên giao tiếp với nhau thông qua biến
toàn cục (global variables) và lối truy cập (access path). Có thể thấy rõ mô
hình này qua hình dưới.
Xây dựng gói phần mềm SFC cho điều khiển trình tự theo chuẩn IEC 61131-3
Nghiêm Xuân Trường – Nguyễn Minh Hồng
11
TASK TASK
RESOURCE
PROGRAM PROGRAM
FB FB
TASK TASK
RESOURCE
PROGRAM PROGRAM
FB FB
CONFIGURATION
ACCESS PATH
BiÕn toµn côc
Chøc n¨ng truyÒn th«ng (m« t¶ trong IEC61131-5)
®iÒu khiÓn thùc thi
hoÆc Truy cËp biÕn
FB Khèi chøc n¨ng
BiÕn
Hình 2-1 Mô hình phần mềm trong IEC 61131-3
2.1.2.2 Mô hình giao tiếp
Trong một chương trình, giá trị của biến có thể được truyền trực tiếp bằng cách
kết nối đầu ra của một phần tử tới đầu vào của một phần tử khác.
Giữa các chương trình trong cùng một cấu hình, giá trị của biến có thể được
truyền thông qua các biến toàn cục.
Cách giao tiếp đa năng nhất là sử dụng các khối chức năng giao tiếp
(Communication Function Blocks). Với cách này, giá trị của biến có thể được
truyền giữa các phần khác nhau của một chương trình, giữa các chương trình
khác nhau (thuộc hay không thuộc cùng một cấu hình), giữa một chương trình
chạy trên bộ điều khiển khả trình với một hệ thống không phải PLC.
Ngoài ra, bộ điều khiển khả trình và hệ thống không phải PLC có thể trao đổi
dữ liệu thông qua lối truy cập (access paths), sử dụng các cơ chế định nghĩa
trong IEC 61131-5.
2.1.2.3 Mô hình lập trình
Các yếu tố ngôn ngữ lập trình cho PLC được phân loại như sau:
Xây dựng gói phần mềm SFC cho điều khiển trình tự theo chuẩn IEC 61131-3
Nghiêm Xuân Trường – Nguyễn Minh Hồng
12
Data types
Variables
Program organization units
Functions
Function blocks
Programs
Sequential Function Chart (SFC) elements
Configuration elements
Global variables
Resources
Access paths
Tasks
Các hàm (function) và các khối chức năng (function block) có thể được thực
hiện bằng các ngôn ngữ khác với các ngôn ngữ định nghĩa trong chuẩn, tuy
nhiên cách thức kích hoạt và truy cập dữ liệu của các yếu tố này từ chương
trình của người dùng phải tuân theo những qui định của chuẩn.
2.1.3 Một số yếu tố ngôn ngữ chung
IEC 61131-3 định nghĩa một số yếu tố ngôn ngữ chung, là những yếu tố cơ bản
được sử dụng thống nhất không phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình cụ thể nào.
2.1.3.1 Định danh và từ khóa
Định danh là một chuỗi bao gồm các chữ cái, chữ số và dấu gạch dưới
(underline character), bắt đầu bằng một chữ cái hay dấu gạch dưới. Định
danh không phân biệt chữ hoa và chữ thường.
Từ khoá là tổ hợp kí tự mang một ý nghĩa riêng xác định trong chương trình.
Các định danh không được phép đặt trùng với các từ khoá. Từ khoá không
phân biệt chữ hoa và chữ thường và không được phép chứa dấu cách.
2.1.3.2 Cách biểu diễn của dữ liệu
1) Cách biểu diễn các số
Số nguyên có thể được biểu diễn dưới dạng thập phân hay một cơ số khác (2, 8
và 16). Ở dạng thập phân, cách biểu diễn số nguyên giống như ở các ngôn ngữ
lập trình quen thuộc. Để biểu diễn các số nguyên ở cơ số khác (2, 8, 16), các số
được bắt đầu bằng một hay hai chữ số thể hiện cơ số, theo sau bởi một kí tự
“#”. Khi biểu diễn ở cơ số khác, số nguyên không được mang dấu.
Xây dựng gói phần mềm SFC cho điều khiển trình...