Thiết bị lưu trữ di động tăng tính linh hoạt cho PLC hiện đại

 

Câu hỏi “Tại sao PLC của tôi không thể giao tiếp dễ dàng với các thiết bị sẵn có?” đã được giải đáp bởi các hệ PLC mới có các giao diện chuẩn với các thiết bị ngoại vi phổ biến. Không những không mất đi tính hoạt động tất định, độ tin cậy và dễ sử dụng của PLC truyền thống, mà PLC hiện đại ngày càng tích hợp nhiều đặc điểm PC hơn so với trước đây.

 

Một đặc điểm đáng lưu ý trong thế hệ mới của PLC là giao diện với phương tiện lưu trữ di động. Các giao diện với các thiết bị bộ nhớ như USB và CompactFlash® cung cấp độ linh hoạt chưa từng có trong kiến trúc PLC.

 

Phương tiện lưu trữ di động cung cấp độ linh hoạt cho các ứng dụng tập hợp dữ liệu và lưu trữ phương thức hoạt động (recipe) trong PLC. Đối với tập hợp dữ liệu, PLC không còn phải giao tiếp trực tiếp với một thiết bị bên ngoài mà có thể hoạt động độc lập, lưu trữ dữ liệu tới thiết bị bộ nhớ di động chỉ có thể được truy cập một ngày sau đó. Dữ liệu vẫn có thể được tập hợp bằng một thiết bị bên ngoài hoặc có thể truy cập bởi một kĩ thuật viên dịch vụ trực tuyến. Kỹ thuật viên này sẽ bước lại gần PLC, gỡ thẻ nhớ ra và thay thế bằng một thẻ nhớ khác rồi quay về. Vì những thiết bị bộ nhớ này có khả năng lưu trữ hàng gigabyte (GB) dữ liệu, dữ liệu được tập hợp từ nhiều tuần, nhiều tháng, thậm chí nhiều năm cũng có thể được lưu trữ bằng một thiết bị đơn lẻ. Tương tự như vậy, một vận hành viên có thể thay đổi phương thức hoạt động sử dụng trong một quá trình hoặc thay đổi profile sử dụng trong ứng dụng chuyển động bằng cách đổi thiết bị lưu trữ này lấy thiết bị lưu trữ khác.

 

Tập hợp dữ liệu và lưu trữ phương thức hoạt động luôn là vấn đề đầy thách thức đối với PLC vì chúng không có khả năng chia sẻ dữ liệu với các thiết bị khác. Từ lâu PLC đã được dùng để tập hợp dữ liệu và mặc dù PLC có thể tập hợp dữ liệu rất tốt nhưng chia sẻ dữ liệu đó với các thiết bị bên ngoài thường là một nhiệm vụ đầy cam go. PLC dựa trên bộ ghi chỉ có thể chia sẻ thông tin dưới dạng các khối dữ liệu thô chưa định dạng. Quản lý chính xác các khối bộ ghi này cực kì quan trọng vì việc thêm hay bớt sẽ làm thay đổi đáng kể ý nghĩa của dữ liệu với thiết bị ngoài. Tương tự như vậy, download các phương pháp hoạt động xác định các tham số quá trình tới một PLC cần phải quản lý bộ ghi giống như vậy. Khối bộ ghi trong PLC tiếp nhận dữ liệu về phương thức hoạt động cần phải giống hệt với dữ liệu đến (đầu vào) từ thiết bị chủ (host device). Chỉ cần một khác biệt nhỏ cũng tạo ra một ý nghĩa hoàn toàn mới tới quá trình đang điều khiển.

 

Bộ nhớ USB hay CompactFlash® được định dạng như bộ nhớ tập tin (file memory) đem lại lợi ích lớn nhờ khả năng lưu trữ dữ liệu dưới dạng các chuỗi dữ liệu được định dạng theo yêu cầu của người sử dụng. Định dạng và cú pháp của dữ liệu có thể lập trình được và hoàn toàn tùy thuộc vào người sử dụng. Dữ liệu có thể được mã hóa hay lưu trữ dưới các định dạng quen thuộc như CSV (giá trị cách biệt bởi dấu phẩy).

 

Định dạng CSV là cách thức truyền dữ liệu thường được sử dụng giữa các chương trình. Đặc biệt nó được sử dụng cho những ứng dụng bảng tính và cơ sở dữ liệu vì nó phù hợp để sắp xếp dữ liệu theo bảng (hình thành từ hàng và cột). Các file trong định dạng CSV thường liên quan tới dấu phẩy phân cách. Một dấu phân cách là một hay nhiều hơn 1 ký tự dùng để tách biệt dữ liệu — trong trường hợp này là dấu phẩy.

 

Ví dụ, một bản ghi thời tiết hàng ngày theo file định dạng CSV:

Thứ Hai,75,Nắng

Thứ Ba,72,Nắng nhẹ

Thứ Tư,76,Nắng

Thứ Năm,68,Mưa

Thứ Sáu,69,Nhiều mây

 

Hầu hết các gói phần mềm lập trình PLC đều chứa đựng các bảng lệnh để hoạt động với các biến chuỗi (STRING), do đó việc đánh dữ liệu và văn bản thành các file với nhiều định dạng khác nhau đuợc thực hiện một cách dễ dàng. PLC với đồng hồ thời gian thực cung cấp các lệnh để nhúng giá trị ngày tháng và thời gian vào các chuỗi dữ liệu.

 

Ví dụ sau đây minh họa cách tạo bản ghi file dữ liệu thời tiết hàng ngày đầu tiên:

 

Giống như các ngôn ngữ lập trình VB và C, các lệnh được sử dụng để mở các file trên thiết bị bộ nhớ để đọc, viết và bổ sung dữ liệu. Có thể mở nhiều file cùng một lúc và các lệnh sẽ được hỗ trợ nhằm tạo ra các thư mục file trên thiết bị bộ nhớ giúp tổ chức dữ liệu tốt hơn.

 

Như bạn có thể thấy, ngôn ngữ lập trình Văn bản theo cấu trúc (Structured Text) của chuẩn IEC-61131 hoàn toàn phù hợp để vận dụng các chuỗi dữ liệu. Tuy nhiên, các ngôn ngữ hỗ trợ khác như biểu đồ thang cuốn (Ladder Diagram) hay biểu đồ khối chức năng (Function Block Diagram) cũng có thể được sử dụng để thực hiện các tác vụ như đã trình bày ở trên.

 

Tóm lại:

PLC không những vẫn được sử dụng mà còn đảm nhận một số đặc điểm mới cho phép PC “len lỏi” tới sàn máy. Các giao diện với thiết bị bộ nhớ như USB và CompactFlash® cung cấp cho PLC các khả năng chia sẻ dữ liệu tăng cường. Các bảng lệnh trong hệ thống phát triển lập trình IEC-61131 ngày nay hỗ trợ các công cụ định dạng dữ liệu, đọc và viết file cùng các công cụ tổ chức dữ liệu khác giúp chia sẻ dữ liệu thuận tiện với công cụ phân tích như các ứng dụng bảng tính và cơ sở dữ liệu. Không từ bỏ tính hoạt động tất yếu, độ tin cậy và dễ sử dụng của PLC truyền thống, phương tiện lưu trữ di động đang bổ sung tính linh hoạt mới cho PLC hiện đại ngày nay.