Khi mới làm quen với PLC có lẽ mọi người cũng giống mình, luôn thắc mắc làm sao để đọc tín hiệu analog đầu vào và hiển thị lên màn hình? nó sẽ xử lý ra sao, viết hàm nhứ thế nào, rồi các module vvvv nói chung là rất nhiều câu hỏi đặt ra. Có nhiều bạn thậm chí đã lập trình rồi cũng cũng không hiểu sao nó lại như như vậy, thậm chí đọc help của Siemens lại càng không hiểu khi họ cho cái hàm, ví dụ hàm scale trong S7-300 FC105 lại càng khó hiểu hơn.... 1. Tín hiệu Analog input Vậy nhưng nếu các bạn không cần lập trình mà chỉ cần dùng cái hàm này thì gia trị ra sẽ đúng. chỉ cần các bạn biết dùng thì không có gì là sai cả vì Siemens đã có các chuyên gia nghiêm cứu cái này rồi đó. Mình chép nguyên cái phần help cua Step 7 Manager ra đây nhé. Lưu ý: Ở đây mình viết c ho S7-300/400 nhưng với S7-200/1200/1500 cũng làm tương tự nhé The SCALE function takes an integer value (IN) and converts it to a real value in engineering units scaled between a low and a high limit (LO_LIM and HI_LIM). The result is written in OUT. The SCALE function uses the equation (đẳng thức) OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2 K1)/(K2 – K1)) K1)) * (HI_LIM – LO_LIM)] LO_LIM)] + LO_LIM Float: Một giá tr ị dấu chấm động có độ chính xác đơn.
The constants K1 and K2 are set based upon whether the input value is BIPOLAR or UNIPOLAR. ·BIPOLAR: The input integer value is assumed to be between – 27648 27648 and 27648, therefore, K1 = – 27648.0 27648.0 and K2 = +27648.0 ·UNIPOLAR: The input integer value is assumed to be between 0 and 27648, therefore, K1 = 0.0 and K2 = +27648.0 If the input integer value is greater than K2, the output (OUT) is clamped to HI_LIM, and an error is returned. If the input integer value is less than K1, the output is clamped to LO_LIM, and an error is returned. Reverse scaling can be obtained by programming LO_LIM > HI_LIM. With reverse scaling, the value of the output decreases as the value of the input increases.
Điều đặc biệt mình muốn các bạn chú ý là phần tô đậm màu xanh trong hàm trên. Đây chính là công thức mà Siemens áp dụng cho mọi module để đọc tín hiệu analoge của mình. Nếu như tín hiệu vào có đảo cực ví dụ từ -10V đến +10V ... thì set bipolar bằng 1 (tức là cho một bit nào đó bằng 1 rồi gán cho đầu vào này của FC105 là xong. Ở đây
có cái hằng số K1, K2 là hằng số maximum mà module analog của Siemens có thể xử lý nên người ta đã viết cho dạng maximum. Như vậy chương trình có sẵn của Siemens không phải lúc nào cũng tối ưu cho nên tất cả các chương trình của mình về tính toán Analog vì độ phân giải của module không giống nhau và có thể có những ứng dụng không cẩn Scale K1,2 là 27648 do vậy mình đầu viết lại để được tối ưu hơn. Mời các bạn tham khảo chương trình sau nhé. "Chương trình tối ưu hóa cho tính toán Analog được viết bởi Admin của vocsy" Ở đây thay thế công thức của Siemens bằng công thức: Out=((Raw-Raw_Min)*(Scale_Max-Scale_Min))/(Raw_Max-Raw_Min) + Raw_Min
Ở đây ta có: Raw: là giá trị đọc được từ đầu vào Input module Raw_Max: là giá trị lớn nhất module có thể đọc được hoặc là mình muốn cho nó đọc. (Ở trên Siemens nói là từ nhỏ hơn 27648 đó, chính là giá trị lớn nhất mà module analog có thể xử lý được). Raw_Min: Là giá trị nhỏ nhất mà module có thể đọc. Scale_Max: Chính là giá trị lớn nhất mà mình mong muốn thực tế hay chính là giá trị Engineering đó. Chẳng hạn đây là fias trị nhiệt độ, áp suất thực tế .... Scalmin: là giá trị engineering nhỏ nhất. Chương trình được viết dưới dạng chương trình con để thuận tiện dùng: // Convert from interger to Real L #Raw ITD //(Lệnh chuyển số nguyên 16 bit trong IN thành s ố nguyên 32
bit trong OUT) DTR
//(Lệnh chuyển số nguyên 32 bit trongIN thành s ố thực cất
trong OUT) T #_Raw_R L #Raw_Min ITD DTR T #_Raw_Min_R L #Raw_Max ITD DTR T #_Raw_Max_R // Calculation // Raw - Raw_Min (trừ 2 số thực) L #_Raw_R
(copy vào RLO)
L #_Raw_Min_R -R T #_temp_real // Scale_Max - Scale_Min L #Scale_Max L #Scale_Min -R //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) L #_temp_real *R T #_temp_real // Raw_Max - Raw_Min L #_Raw_Max_R L #_Raw_Min_R -R T #_temp_real2 //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) / (Raw_Max - Raw_Min) L #_temp_real L #_temp_real2 /R //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) / (Raw_Max - Raw_Min) + Scale_Min L #Scale_Min +R T #_Output //(cất vào _out)
Đây là chương trình được rút gọn vì thực tế mình còn thêm vài cái limit cho nó nữa. Các bạn cứ tham k hảo chương trình này, nếu cần liên hệ admin sẽ tận tình chỉ thêm cho. Chương trình cụ thể đầy đủ xem hình đính kèm. Và đây là hình ảnh chương trình mẹ gọi chương trình con trên thực thi 2. Tín hiệu Analoge output Ngược lại với module input (module analog input là mã hóa của dãy số nguyên integer maximum 27648 từ tín hiệu analog đầu vào) thì ngược lại, Đầu ra của module analog lai là tín hiệu analog từ dãy số integer maximum 27648. Như trên mình cũng đã nói, trong thư viện của Siemens cũng đã có sẵn hàm này rồi và các bạn chỉ cần lôi nó ra xài, đó là hàm FC106. Nếu không có gì lớn thì chịu khó đọc help của Siemens là làm được. ở đây mình cũng chép nguyên cái hướng dẫn của Siemens cho các bạn tham khảo The UNSCALE function takes a real input value (IN) in engineering units scaled between a low and a high limit (LO_LIM and HI_LIM) and converts it to an integer value. The result is written to OUT. The UNSCALE function uses the equation: OUT = [ ((IN – LO_LIM)/(HI_LIM – LO_LIM)) * (K2 – K1) ] + K1
and sets the constants K1 and K2 based upon whether the input value is BIPOLAR or UNIPOLAR.
·BIPOLAR: The output integer value is assumed to b e between – 27648 and 27648, therefore, K1 = – 27648.0 and K2 = +27648.0 ·UNIPOLAR: The output integer value is assumed to be between 0 and 27648, therefore, K1 = 0.0 and K2 = +27648.0 If the input value is outside the LO_LIM and HI_LIM range, the output (OUT) is clamped to the nearer of either the low limit or the high limit of the specified range for its type (BIPOLAR or UNIPOLAR) and an error is returned.
Thực ra đây cũng chính là công thức biến đổi ngược của công thức tình giá trị của analog input mà thôi. Thế nhưng mình đã nói, các bạn nên tạo một chương trình tối ưu cho ứng dụng của mình và sau đây mình cũng giới thiệu với các bạn chương trình của admin vocsy dành cho các bạn tham khảo. ++
Ta cũng áp dụng công thức Out=((Raw-Raw_Min)*(Scale_Max-Scale_Min))/(Raw_Max-Raw_Min) + Raw_Min L #Scale_Min ITD DTR T #_Scale_Min_R
L #Scale_Max ITD DTR T #_Scale_Max_R L #Raw L #Raw_Min -R T #_temp_real // Scale_Max - Scale_Min L #_Scale_Max_R L #_Scale_Min_R -R //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) L #_temp_real *R T #_temp_real // Raw_Max - Raw_Min L #Raw_Max L #Raw_Min -R T #_temp_real2 //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) / (Raw_Max - Raw_Min) L #_temp_real L #_temp_real2 /R //(Raw - Raw_Min) * (Scale_Max - Scale_Min) / (Raw_Max - Raw_Min) + Scale_Min L #_Scale_Min_R +R T #_Output //Convert scaled output to integer L #_Scaled_R RND T #Scaled
Và đây là chương trình gọi thực tế để các bạn tham khảo
Đến đây các bạn nếu tinh ý sẽ thấy hai chương trình sao mà giống nhau thế. Admin sẽ không tiết lộ bí mất này ra mà để mọi người cungd suy nghĩ thêm nhé. Nếu có ai không hiều và muốn biết bí mật đó là gì thì admin sẽ bật mí sao vài tuần nữa Cũng giống với công thức A_in = ((A_max - A_min)*(D_out - D_min)) / (D_max - D_min) + A_min.
Anh ơi, Sao giá trị Raw_min lại bằng -16384 và Raw_max = 16384 và Scale_min lại = 1.500000e + 003 và Scale_max = 1.500000e + 003 vậy anh? Chào em
Thứ nhất công thức nào thì chân lý vẫn chỉ có một và là duy nhất nếu nó là chân lý. Cho nên chẳng qua mõi người triển khai một cách khác nhau mà thôi. Thứ hai là trong bài trên anh nói rất rõ ràng, không phải module nào cũng là 27648 và không phải lúc nào cũng dùng cái giá trị này. Tùy tứng ứn dụng cụ thể cho nên khi anh làm việc mới viết chương trình này để tối ưu hóa cho công việc của anh. Cái hàm trên em thấy anh đang dùng để đổi tần số tính toán từ feedback encoder đọc về của motor. cái motor drive (Biến tần) nó đâu có hiểu 50Hz là cái gì đâu, nhưng nếu mình chỉ cho nó là tao muốn mày chạy maximum vận tốc và mình cài cho biến tần maximum vận tốc của cái motor là 50Hz, vậy là cu cậu sẽ chạy 50Hz và mình có được vận tốc mong muốn nhưng nó sẽ chạy với con số là 1500 đó mà. Khi em đi làm sẽ còn nhiều vấn đề hơn nữa. Để bữa nào anh cho môt ví dụ hác mà anh làm thực tế sẽ thú vị hơn nhiều. Cách tính Cách chuyển từ tín hiệu tương tự vào/ra là gi ống nhau vớ i mọi module thôi. Có khác là và giải giá tr ị thôi.
khác độ phân giải
Module tương tự khác module s ố là nó dùng để xử lý giá tr ị chứ không phải xử lý tr ạng thái. Do đó kiể u biến là dạng byte, word, double word thay vì d ạng bit như module số . Mỗi module có 1 độ phân giải riêng (resolution), ví dụ 8 bit, 12 bit, 32 bit, v.v và 1 gi ải giá tr ị (range, ví d ụ 0=10V, 4-20mA, 0-20mA). Khi nhận 1 giá tr ị từ cảm biến, nó sẽ số hóa giá tr ị đó dựa trên range và resolution c ủa nó (vì PLC dùng thông tin số cho mọi quá trình xử lý bên trong). Value = Input* (2 mũ n -1)/(max range-min range); n: độ phân giải tính theo bit Trong đó (max range-min range)/(2 mũ n-1) là giá tr ị tương ứng vớ i 1 bit. Giá tr ị sẽ được làm tròn dướ i dạng số nguyên. Sai s ố do làm tròn s ẽ nói lên độ phân giải là cao hay th ấ p. Ví dụ nhé. Bạn đo 1 đại lượng nào đó, cả m biến biến đổi thành giá tr ị điện áp là 3V. Lúc này b ạn phải dùng đầu vào tương tự có dải 0-10V để nhận tín hiệu. Giả sử độ phân giải của module tương tự là 8 bit. Giá tr ị mà PLC tính ra s ẽ là: Value = 3*(2 mũ 8-1)/ (10-0)=3*255/10=76.5, làm tròn lên sẽ là 77. Giá tr ị digital mà PLC s ẽ sử dụng cho các quá trình tính toán bên trong s ẽ là 01001101. Sai s ố là 0.5*=0.5*10/(2 mũ 8 -1) Nếu độ phân giải của bạn là 11 bit thì Value s ẽ là 614.1, làm tròn là 614. Sai s ố là 0.1* 10/(2 mũ 11-1). Rõ ràng là độ phân giải càng cao thì sai s ố càng ít. (Vì th ế nên chọn module vào ra ph ải r ất chú ý đến độ phân giải, và nhớ k ết nối đúng vớ i giải giá tr ị của đầu vào ra, đừng cắm tín hiệu điện áp vào IO có d ải 020mA).
Cách đọc dữ liệu Analog: + Đơn cực: ngõ vào thay đổi 1 đơn vị, AIWxx thay đổi 8 đơn vị + Lưỡ ng cực: ngõ vào thay đổi 1 đơn vị, AIWxx thay đổi 16 đơn vị . Điều này có nghĩa là gì.?? Con số 32,000 Trong module Analog nó có nghĩa là gì. Nếu là 2^15 thì là 32768. Con số này sẽ tr ải dài 15bit nh ị phân. Nhưng trong hình mà mình đọc đượ c thì nó chỉ có 12bit data ở ngõ vào. Còn 4 s ố 0 ở 4 bit th ấ p thì bỏ. Vậy nếu chỉ tính data là 12bit thì làm sao ra đượ c con số 32,000.
