Xây dựng phương thức truyền thông trực tiếp giữa PC và PLC ứng dụng trong hệ điều khiển - giám sát trạm trộn bê tông

Ngô Như Khoa và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 58(10): 35 - 40

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

XÂY DỰNG PHƯƠNG THỨC TRUYỀN THÔNG TRỰC TIẾP GIỮA PC VÀ PLC ỨNG DỤNG

TRONG HỆ ĐIỀU KHIỂN – GIÁM SÁT TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

Ngô Như Khoa1*, Nguyễn Văn Huy2

1

Đại học Thái Nguyên, 2

Trường Đại học KTCN - Đại học Thái Nguyên

TÓM TẮT

Từ những nghiên cứu về các phương thức truyền thông được hỗ trợ trong các thiết bị

logic khả trình (PLC) của Siemens, chúng tôi tập trung phát triển phương thức truyền

thông trực tiếp giữa máy tính (PC) và PLC nhằm áp dụng trong các hệ thống điều khiển –

giám sát trạm trộn bêtông theo chu kỳ dựa trên ngôn ngữ lập trình bậc cao. Các nội dung

chính cũng được đề cập đến trong bài báo này là: Kỹ thuật truy nhập trực tiếp bộ nhớ

của PLC; cấu trúc gói dữ liệu tương ứng với thông tin truyền và các thuật toán truyền

thông. Tính đúng đắn và độ tin cậy của thuật toán được khẳng định thông qua phần mềm

điều khiển – giám sát đã được xây dựng và chạy thử nghiệm trên hệ thống thực.

Từ khóa:Truyền thông với PLC, điều khiển-giám sát PLC, PLCS7-200, điều khiển trạm trộn

bê tông

*

1. GIỚI THIỆU

Các hệ thống trạm trộn bêtông tự động đã

được sản xuất và sử dụng ở mức phổ biến

trong các lĩnh vực xây dựng công nghiệp và

dân dụng ở hầu hết các nước trên thế giới

cũng như trong nước. Nguyên lý chung của

các hệ thống này là: dùng bộ điều khiển Logic

khả trình làm thiết bị điều khiển trung tâm

(cân định lượng các thành phần phối liệu,

ximăng, nước và chất phụ gia; điều khiển các

cửa xả phối liệu, hoạt động vận chuyển phối

liệu, nạp phối liệu, trộn và xả bêtông); còn

nhiệm vụ giám sát hệ thống và quản lý vật

tư, sản phẩm do phần mềm trên máy tính

đảm nhiệm.

Vấn đề nghiên cứu thiết kế và chế tạo trạm

trộn bêtông nói riêng và hệ thống điều khiển

tự động nói chung, đã thu hút được nhiều sự

quan tâm của các nhà khoa học trong nước

[2, 3] cũng như đã được nhiều công ty hoạt

động trong lĩnh vực cơ khí - tự động hóa

trong nước nghiên cứu, chế tạo và thương

mại hóa [3, 4, 5, 6].

Để xây dựng phần mềm điều khiển – giám

sát hệ thống theo thời gian thực khi PLC

* Ngô Như Khoa, Tel: +84 963887888 ,

Email: [email protected]

đang thực thi chương trình, cần phải dựa trên

việc truy xuất vào bộ nhớ của PLC từ máy

tính. Có 2 phương pháp truy xuất vào bộ nhớ

của PLC từ máy tính:

Giao tiếp với hệ điều hành của PLC. Phương

pháp này sử dụng các công cụ đã được dựng

sẵn bởi nhà sản xuất, trong mỗi mã lệnh chỉ

rõ thao tác tác động vào một ô nhớ cụ thể

trong PLC. Phương pháp này đơn giản về

mặt lập trình, vì sử dụng các mã lệnh thân

thiện, hoặc thông qua các chương trình

chuyên dụng giao tiếp với PLC như WINCC,

LABVIEW, OPCServer… Người sử dụng chỉ

cần chỉ ra vị trí muốn thao tác, công việc còn

lại do phần mềm xử lý. Nhược điểm của

phương pháp này là chi phí cao để mua bản

quyền của các nhà phát triển phần mềm giao

tiếp (giá tham khảo [7], phần mềm WinCC

V6.0 RC 128K TAGSR Siemens bán giá

2.400$; WinCC V6.2 giá bán tới 12.251 USD,

vv).

Giao tiếp thông qua truyền thông dữ liệu qua

cổng truyền thông. Phương pháp truy xuất

này chi phí thấp vì nó sử dụng các lệnh của

các ngôn ngữ lập trình thông dụng để thao

tác dữ liệu và truyền thông giữa PLC và PC.

Tuy nhiên phương pháp này phức tạp trong

việc lập trình, vì người dùng phải xây dựng