GIỚI THIỆU
Như các bạn biết, ngôn ngữ lập trình Ladder có tên gọi tiếng Việt là ngôn ngữ bậc thang. Chính vì vậy, trong khối ladder sẽ chứa các dòng gọi là nấc thang. Khi thực hiện chương trình, PLC sẽ bước qua từng nấc trong cái thang này để đi hết đoạn chương trình.
Quy tăc 5 nấc trong lập trình PLC sẽ chia chương trình trong khối block này thành 5 nấc quan trọng. Quy tắc này không phải là bắt buộc trong lập trình PLC, mà sẽ giúp chương trình có bố cục rõ ràng và giúp khối block chuyên nghiệp hơn. Ngoài ra, khi sửa lỗi chương trình, chúng ta sẽ dễ dàng nắm bắt bố cục của chương trình để sửa chữa.
Nội dung từng nấc sẽ tùy thuộc vào hoàn cảnh hoặc đối tượng đang lập trình. Nhưng chung quy lại, chúng sẽ được chia thành 5 nấc thang quan trọng như sau:
- Kiểm soát an toàn
- Điều kiện (hay gọi là Trigger)
- Lệnh thực hiện
- Hoàn thành (hay còn gọi là “Complete/In Position”)
- Kiểm soát lỗi
Trong đó, mỗi nấc sẽ mang tính tượng trưng. Chúng không phải chỉ chứa duy nhất 1 nấc chương trình mà sẽ là một nhóm các nấc khác nhau nhưng cùng chung một mục đích. Hay nói cách khác, chung ta sẽ quy hoạch các nấc của chương trình thành 5 nhóm nấc chính với 5 ý nghĩa khác nhau.
CHI TIẾT 5 NẤC TRONG CHƯƠNG TRÌNH PLC
Kiểm soát an toàn
Trong nấc thang “An toàn”, các lệnh liên quan đến điều kiện an toàn khi thực hiện khối block được gom lại với nhau. Mục đích là để tránh hư hỏng thiết bị khi thực hiện khối block này. Ví dụ, điều kiện an toàn của động cơ là nhiệt độ gối trục không quá cao hoặc độ rung không quá cao. Hoặc nếu valve chặn của bơm không mở thì không được phép chạy bơm để tránh hư hỏng đường ống.
Nhóm lệnh kiểm soát an toàn sẽ đặt đầu tiên của đoạn block. Khi bắt đầu gọi khối block, các điều kiện này sẽ được kiểm tra trước tiên nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị.
Điều kiện
Nấc “Điều kiện” hay còn gọi “Trigger” là những đoạn lệnh kiểm tra tín hiệu để chạy các lệnh trong nấc “Lệnh thực hiện” phía bên dưới. Chúng ta sẽ đặt các điều kiện để chạy tự động trong nấc này hoặc có thể lấy những tín hiệu từ bên ngoài để làm trigger.
Điểm khác biệt giữa nhóm “An toàn” và nhóm “Điều kiện” đó là nhóm “An toàn” thì luôn luôn duy trì trong suốt quá trình thực hiện. Còn nhóm “Điều kiện” chỉ thực hiện khi các điều kiện bắt đầu thỏa mãn.
Lệnh thực hiện
Trong nấc “Lệnh thực hiện” này thường sẽ chứa các dòng lệnh đóng mở ngõ ra. Các lệnh trong nấc này sẽ được thực hiện khi trigger tương ứng được thỏa mãn và các bạn nhớ là phải kèm theo điều kiện an toàn trong nấc “Kiểm soát an toàn” nữa nhé.
Đôi lúc, lệnh này sẽ xuất trực tiếp ra ngõ ra Output. Tuy nhiên, có trường hợp lệnh này được dùng làm gián tiếp để điều khiển các lệnh khác.
Hoàn thành
Trong nấc này, các lệnh logic sẽ được dùng để đọc trạng thái của các cảm biến, giúp cho chúng ta biết được quá trình thực hiện đã hoàn thành hay chưa. Ví dụ một quy trình gồm 2 bước A và B. Khi cảm biến phát hiện bước A đã xong thì sẽ bật cờ báo, đồng thời tạo tín hiệu trigger bắt đầu bước B.
Kiểm soát lỗi
Cuối cùng, ở nấc “Kiểm soát lỗi”, chúng ta sẽ đưa các tình huống dẫn đến lỗi để phát hiện các tình huống bất thường xảy ra. Một trong các tình huống thường đưa vào lỗi như là khi thực hiện lệnh nhưng cảm biến đợi quá lâu không thấy phản hồi. Hoặc các cảm biến phát hiện bị sai lệnh dẫn đến không biết trạng thái của hệ thống hiện tại như thế nào.
Các tiếp điểm của nấc “Kiểm soát lỗi” sẽ được dùng để dừng hệ thống hoặc cảnh báo trên giao diện điều khiển.
TỔNG KẾT
Như vậy, một lệnh khi được thực hiện thì nó sẽ dừng khi một trong các yếu tố sau xảy ra: tiếp điểm “an toàn” bị hở, tiếp điểm “hoàn thành” đã đóng hoặc tiếp điểm “lỗi” bị xảy ra.
Các bạn lưu ý rằng một thiết bị hoặc hệ thống thường sẽ có 2 chế độ chạy Auto hoặc Manual. Các bạn nhớ đưa nhánh Manual song song với nhánh remote trong nấc “Lệnh thực hiện” để có thể điều khiển riêng lẻ từng lệnh trên HMI nhé. Tuy nhiên, các điều kiện an toàn và lỗi sẽ được dùng chung cho cả 2 chế độ này.
Trong một vài tình huống, có thể các bạn sẽ linh động điều chỉnh chương trình trong từng nấc cho phù hợp.
Khi đoạn chương trình có bố cục rõ ràng thì sẽ rất dễ hiểu và dễ dàng khi kiểm tra lỗi nếu có trong quá trình hoạt động. Mình hy vọng rằng thủ thuật này sẽ giúp ích cho các bạn và khiến các bạn lập trình hệ thống PLC “pro” hơn :-).
Trong video clip, mình sẽ thực hiện viết 1 khối block mẫu theo quy tắc này để các bạn dễ hiểu hơn.
(ThS.Trọng Nhân – Itudong.com)
