Thiết kế mô hình hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư dùng plc s7 200

Lời nói đầu Hiện tiến khoa học kĩ thuật giới diễn nhanh chóng, với đời hàng loạt sản phẩm ứng dụng tiến nước phát triển.Đặc biệt năm gần kĩ thuật điều khiển phát triển mạnh mẽ, có nhiêug c”ng nghệ điều khiển đời để thay cho c”ng nghệ lỗi thời Để bắt kịp với tiến khoa học kĩ thuật giới đáp ứng yêu cầu CNH_HĐH đất nước ngành c”ng nghiệp Việt Nam thay đổi nhanh chóng, c”ng nghệ thiết bị đại thay c”ng nghệ lạc hậu thiết bị cũ Các thiết bị c”ng nghệ tiên tiến với hệ thống điều khiển lập trình PLC, Vi xử lý, điện khí nén, điện tử Đang úng dụng rộng rãi c”ng nghiệp dây truyền xản xuất nước ngọt, chế biến thức ăn gia xúc, máy điều khiển theo chương trình CNC, hệ thống đèn giao th”ng, hệ thống báo động Trong trường đại học, cao đẳng trường trung học đưa thiết bị đại có khả lập trình vào giảng dạy Một loại thiết bị có ứng dụng mạnh mẽ đảm bảo có độ tin cậy cao hệ thống điều khiển tự động PLC Với đề tài “Thiết kế m” hình hệ thống điều khiển đèn giao th”ng ngã tư ” Chúng em vận dụng ưu điểm hệ th”ng điều khiển có hiệu cao Điều đặc biệt ý tưởng ứng dụng thực tế nhiều Bởi trạng giao th”ng Việt Nam th” sơ, lạc hậu, người tham gia giao th”ng kh”ng theo nguyên tắc đẫn đến tắc đường, tai nạn Sau trình học tập rèn luyện nghiên cứu trường chúng em tích luỹ vốn kiến thức để thực đề tài Cùng với sụ hướng dẫn tận tình thầy giáo nguyen dinh khanh, thầy c” giáo khoa bạn sinh viện khố đến chúng em hồn thành đề tài với nội dung sau: 1: Xác định nhiệm vụ điều khiển hệ thống 2: Giới thiệu chung PLC 3: Thiết kế chế tạo m” hình m” 4: Viết chương trình chạy cho hệ thống qua phần mềm ứng dụng 5: Hoàn thành thuyết minh Do thời gian nghiên cứu có hạn nên kh”ng thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong nhận đựoc góp ý, dẫn thêm thầy c” ý kiến đóng góp bạn sinh viên để đề tài chúng em hoàn thiện hơn, đáp ứng đầy đủ mục tiêu đặt Chúng em xin chân thành cảm ơn! bac giang, ngày 11 tháng năm 2010 Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhận xét giáo viên hướng dẫn DN NHẬP I ẹaởt vaỏn ủề Tửù ủoọng ngaứy caứng ủoựng vai troứ quan tróng ủụứi soỏng vaứ cõng nghieọp Ngaứy ngaứnh tửù ủoọng ủaừ phaựt trieồn tụựi trỡnh ủoọ cao nhụứ nhửừng tieỏn boọ cuỷa lyự thuyeỏt ủieàu khieồn tửù ủoọng, cuỷa nhửừng ngaứnh khaực nhử ủieọn tửỷ, tin hóc, … Nhiều heọ thoỏng ủiều khieồn ủaừ ủụứi, nhửng phaựt trieồn maùnh vaứ coự khaỷ naờng phúc vú roọng laứ boọ ủiều khieồn PLC Sụỷ dú nhử theỏ, boọ PLC coự nhieàu ửu ủieồm noồi baọc so nhửừng boọ ủieàu khieồn khaực :  ẹụn giaỷn, deồ daứng thay ủoồi, laọp trỡnh  Tin caọy mõi trửụứng cõng nghieọp  Cánh tranh ủửụùc giaự thaứnh vụựi caực boọ dieàu khieồn khaực Cuoỏi thaọp niẽn 60 xuaỏt hieọn khaựi nieọm PLC vaứ ủaừ ủửụùc phaựt trieồn raỏt nhanh Naờm 1974 PLC ủaừ sửỷ dúng nhiều boọ xửỷ lyự nhử : mách ủũnh thụứi, boọ ủeỏm, dung lửụùng nhụự ủeỏn 12KB vaứ coự 1024 ủieồm nhaọp xuaỏt Naờm 1976 ủaừ giụựi thieọu heọ thoỏng ủửa tớn hieọu vaứo tửứ xa Naờm 1977 PLC ủaừ duứng ủeỏn vi xửỷ lyự Naờm1980 phaựt trieồn caực khoỏi nhaọp xuaỏt thõng minh nãng cao ủiều khieồn thuaọn lụùi qua vin thõng, nãng cao vieọc phaựt trieồn phần mềm, duứng maựy tớnh caự nhãn laọp trỡnh ẹeỏn naờm 1985 ủaừ thaứnh laọp máng PLC Riẽng nửụực ta saộp tụựi ủaõy haứnh raứo thueỏ quan khu vửùc ủửụùc loaùi boỷ, kinh teỏ mụỷ cửỷa hụùp taực vụựi nửụực ngoaứi Trửụực tỡnh hỡnh ủoự, cõng nghieọp seừ gaởp khõng ớt khoự khaờn coứn nhiều dãy chuyền coự cõng ngheọ lác haọu ẹeồ coự choồ ủửựng vaứ theỏ mánh trẽn thửụng trửụứng, nhaứ nửụực ủaừ ủaởc bieọt chuự tróng ủeỏn ửựng dúng vaứ phaựt trieồn tửù ủoọng saỷn xuaỏt, nhaốm naõng cao naờng suaỏt, chaỏt lửụùng saỷn phaồm vaứ haù giaự thaứnh Moọt nhửừng phửụng aựn toỏt nhaỏt vaứ ủửụùc sửỷ duùng roọng hieọn laứ thay theỏ nhửừng heọ thoỏng ủoự baống boọ ủieỏu khieồn PLC ẹeồ phaựt trieồn mánh hụn nửừa, nhieọm vú ủaởt haứng ủầu laứ ủaứo táo nhửừng chuyẽn gia tửù ủoọng ủieàu khieồn noựi chung vaứ veà PLC noựi riẽng Laứ moọt kyừ sử ủieọn cõng nghieọp, cõng vieọc seừ gaộn lieàn vụựi ủieàu khieồn, vaọn haứnh heọ thoỏng saỷn xuaỏt Nhử vaọy, nhửừng hieồu bieỏt veà PLC seừ táo nhiều thuaọn lụùi ủeồ laứm vieọc toỏt hụn Khi ủang coứn ngồi trẽn gheỏ nhaứ trửụứng, vieọc tỡm hieồu, nghieõn cửựu ủeồ naộm vửừng phửụng phaựp laọp trỡnh treõn boọ PLC raỏt coự yự nghúa vaứ laứ ủieàu kieọn toỏt nhaỏt hoùc hoỷi, tớch luừy kinh nghieọm II Giới hạn đề tài -Do thời gian nghiên cứu có hạn nên việc tìm hiểu PLC SIMATIC S7-200 SIEMENS cịn nhiều thiếu sót kh”ng đầy đủ -Do hồn cảnh học tập khơng tiếp xúc nhiều với PLC nên tr”ng qua trình khảo sát thực hành với PLC cịn có nhiều khó khăn -Do u cầu đề tài xuất phát từ thực tế nên xử lý trường hợp thực tế cịn có nhiều trường hợp kh”ng xử lý Phu lục Trang Lời nói đầu Chương I: khái niệm hệ thống điều khiển I Khái niệm hệ thống điều khiển II.Phân loại III Sự khác phương pháp điều khiển 11 VI Bộ điều khiển lập trình 12 Chương II: Giới thiệu PLC s7-200 13 I Đại cương thiết bị điều khiển logic lập trình PLC 13 II Hệ thống điều khiển PLC S7 - 200 18 III Cấu trúc nhớ CPU PLC S7 - 200 25 Chương III kỹ thuật lập trình PLC s7 – 200 32 I.Giới thiệu chung 32 II Ng”n ngữ lập trình PLC 33 III Lập trình chọn chế độ làm việc cho PLC S7-200 39 IV Các khối, hàm chức PLC 41 V Bộ thời gian 51 VI Bộ Đếm 57 Chương IV kết nối mạng PLC 61 Giới thiệu 61 Khai báo mạng MPI 61 Mạng vào phân tán 62 Chương V thiết kế chế tạo mơ hình 64 I Khảo sát hệ thống điều khiển hệ thống đèn giao th”ng ngã tư 64 II Mạch điện điều khiển trạng thái hệ thống đèn 68 III Mạch điều khiển b”ng PLC 74 Chương VI ứng dụng PLC 79 Chương I :Khái Quát Hệ Thống PLC Khái niệm phân loại hệ thống điều khiển I Khái niệm điều khiển Điều khiển trình hệ thống tác động hay nhiều đại lượng gọi đại lượng vào, đại lượng khác gọi đại lượng thay đổi theo quy luật định hệ thống II Phân loại Hiện người ta chia c”ng nghệ điều khiển làm hai loại là: * Phương pháp điều khiển nối cứng ( điều khiển lập tuyến) * Phương pháp điều khiển lập trình II.1 Phương pháp điều khiển nối cứng ( điều khiển lập tuyến) Khái niệm: Phương pháp điều khiển nối cứng hệ thống thực phần tử tự động nối với b”ng đường dây Trong điều khiển nối cứng người ta chia làm hai loại: điều khiển nối cứng tiếp điểm điều khiển nối cứng kh”ng tiếp điểm a Phương pháp điều khiển nối cứng có tiếp điểm: Dùng khí cụ điên tử rơle, c”ng tắc tơ với cảm biến, đèn , c”ng tắc, khí cụ nối lại với theo mạch điện cụ thể để thực yêu cầu c”ng nghệ định mạch đổi chiều quay, mạch khởi động giới hạn dòng hay mạch điều khiển động chạy dừng Các phần tử đầu vào Các phần tử điều khiển Các phần tử đầu Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển nối cứng có tiếp điểm b Phương pháp điều khiển nối cứng kh”ng tiếp điểm: Dùng cổng logic đa hay mạch ( Gọi chung IC số ) kết hợp với cảm biến, đèn, c”ng tắc - Các IC số nối lại với theo sơ đồ logic cụ thể để thực yêu cầu c”ng nghệ định Các mạch điều khiển nối cứng sử sụng linh kiện điện tử c”ng suất, quang trở, triac, tranzitor để thay c”ng tắc mạch động lực Các phần điều khiển Các tin hiệu đầu vào Cấu trúc hệ thống điều khiển nối cứng kh”ng tiếp điểm Trong hệ thống điều khiển nối cứng, linh kiện hay khí cụ điện nối vĩnh viễn với Do muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối dây lại toàn mạch điện Với mạch phức tạp kh”ng hiệu tốn Phương pháp diều khiển nối cứng thực theo bước sau Xác định yêu cầu c”ng nghệ Thiết kế sơ đồ điều khiển Chọn phần tử mạch điện Ráp nối mạch, liên kết phẩn tử Chạy thử kiểm tra Lưu vào nhớ, In thành tài liệu… II.2.Hệ thống điều khiển lập trình (PLC) Trong hệ thống điều khiển lập trình cấu trúc điều khiển cách nối dây độc lập với chương trình Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển ghi trực tiếp vào nhớ điều khiển nhờ trợ giúp lập trình hay máy vi tính Để thay đổi chương trình điều khiển cần thay đổi nội dung nhớ điều khiển, phần nối dây bên kh”ng bị ảnh hưởng ưu điểm phương pháp điều khiển lập trình Cỏc bước thiết lập sơ đồ diều khiển lập trỡnh: 10