- Chương trình rất khó hiểu và khó sửa. Người ta nói đùa rằng, chương trình này lúc viết thì có người viết và Chúa hiểu, còn lúc sửa thì chỉ còn có Chúa mới hiểu nổi thôi.
- Chương trình rất khó viết, vì trong lúc viết, bạn phải chuẩn bị sẵn tất cả các trường hợp có thể xảy ra. Với hệ thống bé xíu xiu 1 chức năng thì có thể, nhưng gặp hệ thống phức tạp / sử dụng cho nhiều mục đích thì cách viết này vô cùng tai hại
Mình xin nói trước, bản thân mình không phải là kỹ sư được đào tạo qua trường lớp về Tự động hóa mà mình là kỹ sư công nghệ hóa (Chemical Engineering). Vì thế, lúc mình nhìn chương trình được viết bằng kiểu relay ( do 1 bé intern trong team viết cho hệ thống băng tải), mình mắt tròn mắt dẹt và ngồi vò đầu bứt tai không hiểu sao viết nổi. Tuy nhiên, nói vui thì bé intern đó, sau 1 năm là lính chính thức, bị bắt sửa chương trình do chính em viết ra thì bó chiếu.
Nói qua thì cũng phải nói lại, cách viết dạng mạch relay sẽ phù hợp với các hệ thống siêu nhỏ, máy cố định và cần thời gian phản ứng rất rất nhanh ( < 10ms ). Chương trình viết cũng siêu nhỏ, thích hợp với các thể loại PLC cùi bắp hoặc cổ lỗ.
Tuy nhiên, với nhiều nhược điểm trên, mình khuyên các bạn sau khi đã làm quen với việc viết 1 vài dòng lệnh cơ bản, bạn nên học về cách lập trình theo dạng quy trình (procedure). Cách viết chương trình dạng procedure, kết hợp với cách sử dụng các add-on instruction có sẵn trên hệ process sẽ đảm bảo cho bạn viết được 1 chương trình hoàn chỉnh với mọi kích cỡ.
Cách viết chương trình dạng procedure thực ra là cách viết chương trình đơn giản nhất có thể, dựa hoàn toàn vào việc người viết chương trình mô tả quá trình đấy. Nếu bạn nào từng học lập trình bằng các ngôn ngữ cổ ngày xưa (Pascal) chẳng hạn, thì sẽ cảm giác khá quen thuộc.
Về lý thuyết, cách viết này chỉ là đánh số các bước cần thực hiện để hoàn thành 1 task.
Khi bắt đầu, bước 0 chuyển qua bước 1
Bước 1: làm hành động A1, kiểm tra điều kiện B1, nếu B1 thỏa mãn thì chuyển qua bước 2
Bước 2: làm hành động A2, kiểm tra điều kiện B2, nếu B2 thỏa mãn thì chuyển qua bước 3
….
Bước kết thúc, thông báo hoàn thành quy trình, về lại bước 0.
Hết.
Nếu bạn muốn hệ thống lặp đi lặp lại, chỉ cần ở 1 bước nào đó, bạn loop ngược về bước 0
Bước N: làm hành động AN, kiểm tra điều kiện BN, nếu BN thỏa mãn thì chuyển qua bước M (M trước N)
Nếu bạn muốn hệ thống có rẽ nhánh về action, cũng chỉ cần:
Bước N: làm hành động AN, kiểm tra điều kiện BN và CN, nếu BN thỏa mãn thì chuyển qua bước M , nếu CN thỏa mãn thì chuyển qua bước L.
Nghe lý thuyết thì khó hiểu, mình sẽ lấy 1 ví dụ cụ thể:
Bấm Start thì toàn hệ thống RUN step 0 -> 1
bấm Stop thì toàn hệ thống không Run
Nếu Run, Step 1 → bật bơm HC1 / HC2 / HC3, kiểm tra bơm đã hoạt động chưa → step 2
Nếu Run, Step 2 → duy trì HC1/ HC2/ HC3, kiểm tra điều kiện L+ (LH - Level High) đạt chưa, nếu đã đạt thì → step 3
Nếu Run, Step 3 → tắt HC1/ HC2/ HC3, bật Motor khuấy Thuận, tạo timer khuấy thuận 5s, khi timer đạt thì qua step 4
Nếu Run, Step 4 → tắt motor khuấy thuận, bật motor khuấy nghịch, tạo timer nghịch 5s, khi timer đạt thì qua step 5
Nếu Run, Step 5 → tắt motor khuấy nghịch. Mở VAN. Kiểm tra điều kiện L-, nếu đạt L- (LL - LevelLow) thì qua bước 6
Nếu Run, Bước 6 → đóng VAN. VAN đã đóng thì chuyển về bước 1.
Toàn bộ chương trình bằng chữ mình viết trong vòng 6 phút, vừa đọc vừa viết.
Muốn tăng độ khó cho đề bài, mình chỉ cần sửa đề bài là bật tuần tự HC1, HC2, HC3 theo flowmeter dạng pulse counter (HC1FM, HC2FM, HC3FM) với số lượng 100-200-300 xung (thay vì bật L+). Với kiểu viết chương trình của mình, từ đề bài trên sửa vô cùng dễ
Step 1 → → step 11
step 11 → bật bơm HC1, đếm xung HC1FM, nếu HC1FM = 100→ step 12
step 12 → bật bơm HC2, đếm xung HC2FM, nếu HC2FM = 100→ step 13
Step 13 → bật bơm HC3, đếm xung HC3FM, nếu HC3FM = 100→ step 3
Step 3 → tắt HC1/ HC2/ HC3, bật Motor khuấy Thuận, tạo timer khuấy thuận 5s, khi timer đạt thì qua step 4
Step 4 → tắt motor khuấy thuận, bật motor khuấy nghịch, tạo timer nghịch 5s, khi timer đạt thì qua step 5
Step 5 → tắt motor khuấy nghịch. Mở VAN. Kiểm tra điều kiện L-, nếu đạt L- (LL - LevelLow) thì qua bước 6
Bước 6 → đóng VAN. Reset toàn bộ các biến. VAN đã đóng thì chuyển về bước 1.
Khi viết chương trình dạng procedure, bạn cần chú ý là các action ở từng bước phải được tách ra 1 dòng lệnh riêng, không viết chung trong cùng 1 dòng với các lệnh chuyển bước. Lý do là các action có thể lặp lại (ví dụ HC1 có thể bật ở bước 1, 4, 8) chẳng hạn.
Khi đó
Nếu run, đang ở bước 1,4,8, thì HC1 chạy. Việc kiểm soát thực ra sẽ vô cùng dễ dàng.
Triển khai trong PLC thực tế
Cách viết này giải quyết được cho toàn bộ các hệ thống nếu được miêu tả đúng cách theo quy trình của từng cụm máy thiết bị. Ví dụ 1 máy sẽ có khoảng 200-300 I/O hoạt động theo khoảng 20-30 cụm chức năng thì sẽ cần 20-30 chương trình Phase và Output như vậy. Miễn là miêu tả được thành từng bước, thì sẽ viết ra được. Việc viết chương trình kiểu này không phụ thuộc vào việc bạn dùng PLC gì, hãng nào. Thậm chí, nếu bạn không dùng PLC mà sử dụng các board điều khiển (Arduino chẳng hạn) thì việc code theo procedure kiểu này sẽ đơn giản hóa công việc rất rất nhiều.
Khi bạn bắt đầu viết chương trình kiểu này quen, các việc tiếp theo bạn cần tìm hiểu là:
- Mô hình và phân chia cấu trúc một cách có hệ thống theo ISA 88:
- Phân chia cấu trúc vật lý (asset) thành Process Cell / Unit / Control Module
- Procedural Control Model (Phase)
- Phân chia cấu trúc vật lý (asset) thành Process Cell / Unit / Control Module
- Sử dụng các objects template để tăng tốc công việc lập trình, vì tag và object trên HMI đã được viết sẵn và sync với nhau. Process object template library sẽ handle toàn bộ việc các equipment module (motor, bơm van, instruments) hoạt động như thế nào.
- Sự dung được Phase Manager vì hệ thống theo ISA88 không chỉ có trạng thái START - STOP mà còn có HOLD, ABORT,