LabVIEW là phần mềm lập trình đồ họa được phát triển bởi National Instruments (NI) nhằm cung cấp cho các kỹ sư và nhà khoa học một cách nhanh chóng, hiệu quả và trực quan để thiết kế và triển khai các hệ thống tự động hóa công nghiệp. PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) là bộ điều khiển chuyên dụng-hay nói cách khác là thiết bị điện toán điện tử công nghiệp-chủ yếu được sử dụng để điều khiển các quy trình công nghiệp, máy móc và thiết bị cơ khí.
Trong các ứng dụng thực tế, PLC thường hoạt động cùng với các thiết bị khác trong hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp, chẳng hạn như cảm biến và bộ truyền động. Các chương trình LabVIEW có thể điều khiển các máy móc và quy trình công nghiệp bằng cách cộng tác với PLC.
Ngôn ngữ lập trình chính cho PLC bao gồm Sơ đồ bậc thang, trong khi LabVIEW sử dụng mã G{0}}để lập trình. Mặc dù mã G-khác một chút so với Sơ đồ bậc thang về hình thức và cú pháp, nhưng việc học mã G-tương đối dễ dàng đối với nhiều người dùng vì nó dựa trên khái niệm lập trình đồ họa và sử dụng nhiều biểu tượng để thể hiện các chức năng chương trình và logic điều khiển khác nhau.
Dưới đây, chúng tôi sẽ giải thích cách viết chương trình PLC trực tiếp trong môi trường LabVIEW:
1. Sự chuẩn bị
Trước khi bắt đầu lập trình, chúng ta cần chuẩn bị các thiết bị cần điều khiển và phần cứng giao diện tương ứng. Thông thường, PLC được kết nối với các thiết bị tự động hóa công nghiệp khác thông qua một bộ giao diện đầu vào/đầu ra kỹ thuật số (DI/DO). May mắn thay, National Instruments (NI) cung cấp các giải pháp phần cứng phù hợp cho các ứng dụng như vậy, chẳng hạn như NI CompactDAQ và NI CompactRIO. Phần cứng này có thể được kết nối với máy tính thông qua các giao diện truyền thông như USB hoặc Ethernet.
2. Tạo chương trình LabVIEW
Tạo một chương trình LabVIEW mới. Tiếp theo, chúng ta sẽ sử dụng gói phần mềm "NI{1}}DAQmx" do NI cung cấp. Đây là bộ phần mềm điều khiển và thu thập dữ liệu linh hoạt, có khả năng mở rộng. Gói này hỗ trợ mọi thứ từ các thao tác đọc/ghi I/O đơn giản đến tín hiệu chiến lược cũng như nhiều ứng dụng tùy chỉnh khác.
3. Chọn mẫu LabVIEW phù hợp
NI cũng cung cấp một số mẫu LabVIEW thường được sử dụng với nhiều công cụ hữu ích. Những công cụ này bao gồm các loại giao diện đầu vào/đầu ra khác nhau, nút khởi động, công tắc dừng, trình điều khiển động cơ và công tắc. Các mẫu này có thể giúp bạn nhanh chóng thiết lập khung logic điều khiển cơ bản trước khi bắt đầu thiết kế chương trình PLC của mình.
4. Thêm biểu tượng PLC vào Bảng thiết kế
Bạn có thể tìm thấy nhiều biểu tượng PLC khác nhau trong thư viện điều khiển mẫu do NI cung cấp và kéo và thả chúng vào bảng thiết kế. Bất kỳ biểu tượng PLC nào cũng có thể được kết nối trực tiếp với các bộ điều khiển và giao diện I/O khác để điều khiển các khía cạnh khác nhau của thiết bị.
5. Lập trình logic điều khiển
Kết nối các biểu tượng điều khiển khác nhau và bắt đầu lập trình logic điều khiển. Các biểu tượng này có thể được kết nối để tạo thành các tổ hợp logic mạch đơn giản. Áp dụng chuyên môn của bạn với tư cách là một kỹ sư hoặc nhà khoa học để viết các quy tắc logic vào chương trình.
6. Kiểm tra chương trình
Sau khi chương trình được viết, bạn cần thực hiện kiểm thử phần mềm bằng gói phần mềm NI-DAQmx. Điều này có thể được sử dụng để mô phỏng đầu vào và đầu ra của tín hiệu điện nhằm đảm bảo chương trình đáp ứng các yêu cầu dự kiến. Sau khi chương trình vượt qua quá trình kiểm tra, nó có thể được tải lên thiết bị PLC để kiểm tra phần cứng thực tế.
Bản tóm tắt
Viết chương trình PLC trực tiếp trong môi trường LabVIEW tương đối đơn giản. National Instruments cung cấp các thư viện tài nguyên, hỗ trợ và điều khiển phong phú để giúp các kỹ sư và nhà khoa học phát triển hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp một cách nhanh chóng và hiệu quả. Tính dễ sử dụng của LabVIEW và khái niệm lập trình đồ họa của mã G{2}}làm cho việc lập trình trở nên trực quan và hiệu quả.