Phần mềm mô phỏng cho các hệ tự
động hóa
Hầu hết những thông tin kỹ thuật trong
mọi quy trình sản xuất đều được biểu diễn
thông qua các chương tr
ình phần mềm mô
phỏng. Dưới đây là những thông tin lý thú
về vấn đề này.
Phương pháp sử dụng chương trình đồ
họa để mô phỏng phương thức hoạt động
hay các sơ đồ hình khối hệ thống thường
có mặt hầu hết trong hoạt động sản xuất,
các quy trình tự động và các hoạt động
thiết kế không gian. Các công cụ phần
mềm điều khiển, kiểm tra quá trình hay
thi
ết kế này được thiết lập và mô phỏng dựa trên nền phần mềm công cụ
Labview. Phần mềm này chứa các chương trình mô phỏng theo thuật toán,
đồng thời cũng bao h
àm bộ công cụ dành riêng cho các hệ PLC và DCS.
Ngôn ng
ữ sử dụng trong hầu hết các chương trình này không giống với ngôn
ngữ lập trình viết câu lệnh như Cobol hay C. Tuy nhiên, phần mềm mô
phỏng đồ họa có nhiều lợi ích đáng kể và phổ biến trong các hệ thống sản
xuất tự động gắn liền với công nghệ thông tin.
Thiết kế đồ họa có liên quan đến việc hiển thị, sắp đặt và liên kết hình ảnh
thông qua những mảng màu trong chương trình đó. Các hình ảnh này mô tả
những thông tin rất phong phú trong chương trình ta đang xét tới. Khi
chương tr
ình mô phỏng được hoàn tất thì các biểu đồ có thể diễn giải và biên
d

Phân luồng hiển thị
Công cụ sử dụng trong các chương
trình mô phỏng đồ họa thường rất
đa dạng. Ông Russo cho rằng
những khái niệm ẩn chứa đằng sau
các công cụ này cũng không kém
phần đa dạng, phong phú. Ông đặt
ra khái niệm “luồng” để diễn tả
ngôn ngữ đồ họa thành ba loại:
luồng dữ liệu, luồng vật liệu và
lu
ồng điều khiển.
Ngôn ngữ dùng trong câu lệnh
thường dựa trên thao tác chương
trình dữ liệu, do đó chúng ta có thể
ẩn các d
òng dữ liệu này khi hiển
thị. Ông Russo giải thích rằng: “Đối lập với vấn đề trên, luồng dữ liệu chạy
ngầm định có thể gây tác động trực tiếp đến dữ liệu cơ sở trung tâm. Các dữ
liệu này được lập trình liên kết xuyên suốt với nhau. Bộ điều khiển bên
ngoài s
ẽ có thể ảnh hưởng đến dòng thông tin dữ liệu thông qua chương
trình đang hoạt động”.
Ông Fritz cũng cho thêm phần mềm LabView NI là một hệ đồ họa mô
phỏng chứa các công cụ thiết kế dựa trên thay đổi của dữ liệu. Những công
cụ này trừu tượng hóa thông tin dữ liệu ban đầu ở mức độ cao. Nó cũng đòi
h
ổi một thư viện chức năng dữ liệu đầu vào và đầu ra có phạm vi lớn, các bộ
kỹ thuật tương tự, dữ liệu truy cập cho các ứng dụng điều khiển thiết bị và
máymóc.

à
tái t
ạo chuẩn hóa bậc cao là một lớp khác của phần mềm hiển thị. Một nhà
qu
ản lý máy móc thiết bị và tự động công nghiệp, ông Tony Lennon nói
rằng mặc dù hệ ngôn ngữ Simulink có thể hiển thị đồ họa và logic điều
khiển một cách ngắn gọn trong phạm vi hiển thị đồ họa đơn lẻ nhưng cũng
giống như khi thực hiện các nhiệm vụ khác, nó cũng không thể thiếu những
ứng dụng của mạng lưới Petri. B
ên cạnh đó, Lennon khẳng định: “Ngôn ngữ
Simulink cung cấp không chỉ khả năng tái tạo và xác nhận một cách nhanh
chóng, chính xác mà còn tự động mã hóa các câu lệnh theo ngôn ngữ chung
như C, HDL hoặc theo cấu trúc IEC
-61131. Mạng lưới Petri đặt ra cho bạn
một cách thức biểu diễn trừu tượng và tổng quát hóa diễn biến quá trình theo
trình t
ự và cùng một lúc. Tuy nhiên, việc biểu diễn và theo dõi những biến
đổi không ngừng các hệ thống li
ên tục cũng là một thách thức không nhỏ
cho các nhà khoa học hiện nay”.
Ngôn ngữ chương trình Simulink cung cấp một thư viện công cụ hiển thị đồ
họa cho các hệ thống không ngừng biến đổi và hàng loạt khuôn mẫu bậc
cao, hàng loạt các hệ thống con và cả những vùng chứa thông số kỹ thuật
phức tạp như nguồn cơ sở mà chúng tôi đã nhắc ở trên. Nguồn cơ sở cung
các tiện ích của thiết bị với những hạn chế của các bảng biểu hay các biểu đồ
hiển thị được sắp xếp giải quyết theo thứ tự ưu tiên. Nguồn cơ sở cho phép
các chương tr
ình thiết kế xác định logic thuật toán một cách tường minh nhất
và chắc chắn nhất.
Simulink và ngu

hình ảnh.
Tât cả các loại ngôn ngữ chương trình đều có không gian riêng của nó. Tuy
nhiên
ứng dụng đặc trưng của mỗi loại ngôn ngữ phải phù hợp với các chức
năng kèm theo. Về vấn đề phân bậc logic của các ngôn ngữ đồ họa, không
một loại ngôn ngữ nào có thể nắm bắt được hạn chế logic của các thành
ph
ần dữ liệu đầu vào hay các bit cài đặt đầu ra. Biểu đồ hàm liên tục thiết kế
riêng cho một thiết bị hoạt động liên tục và ngôn ngữ thiết kế đồ họa là ngôn
ng
ữ thích hợp nhất dành cho các chương trình định hướng ứng dụng. Do đó,
hiện nay hầu hết các bộ điều khiển bao phủ bởi các dãy ứng dụng lớn thường
đ
òi hỏi một hệ thống đặc biệt, hệ thống đa ngôn ngữ. Hệ thống ngôn ngữ
này có khả năng biểu thị các chức năng riêng biệt từng bộ phận của một hệ
thiết bị máy móc trong các dây chuyền sản xuất lớn.