Bài tập vi điều khiển và plc phần 1

CK.0000069606 t CÔNG THƯƠNG G ĐẠI HỌC SAO Đỏ s ĐẶNG VĂN TUỆ (Chủ biên) N G U Y ẼN ỌC LIỆU U T NHÀ XUÂT BÁN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT Bộ CƠNG THƯƠNG - TRƯỊNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ ThS ĐẶNG VĂN TUỆ (Chủ biên) - ThS NGUYÊN XUÂN ỨNG ThS PHẠM VĂN TUẤN - ThS HÀ MINH TUÂN ThS NGUYỄN VĂN TRƯNG - ThS LÊ NGỌC HÒA BÀI TẬP VI ĐIỂU KHIỂN & PLC BẠI HỌC THÍI NGUYỀN TRUNG ĨÂM HỌC LỈỆU = NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT • ■ MỤC LỤC ■ ■ LỜI NÓI ĐẦU Phần BÀI TẬP VI ĐIÊU KHIỂN Bài IĨ1Ờđầu TÔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIÊN 8051 VÀ LẬP TRÌNH c Bài tập số LẬP TRÌNH VÀO/RA CHO VI ĐIÈU KHIÊN 14 Bài tập số ĐIỀU KHIỂN LED THANH 19 Bài tập số GIAO TIẾP VI ĐIÈU KHIÊN VỚI LCD 24 Bài tập số GIAO TIẾP VI ĐIỀU KHĨÊN VỚI ADC 30 Bài tập số Bộ ĐỊNH THỜI/BỘ ĐÊM 39 Bài tập số XỬ LÝ NGẮT 48 Bài tập số TRUYỀN THÔNG NỐI TIÊP 63 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN MA TRẬN PHÍM BÁM 75 Bài tập số ĐIỀU KHIÉN ĐỘNG c BƯỚC 81 Phần BÀI TẬP PLC Bài tập số GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC 91 Bài tập số ĐIÈU KHIÊN ĐỘNG c KHÔNG ĐÔNG Bộ BA PHA QUAY THUẬN NGHỊCH 98 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG c ĐIỆN MỘT CHIỀU QUA BA CẤP ĐIỆN TRỞ .101 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN HỆ THỐNG BƠM NƯỚC NHÀ CAO TÀNG 104 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN ĐÈN GIAO THÔNG HAI LUÔNG 107 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN ĐÓNG MỞ CỬA T ự ĐỘNG 111 Bài tập số ĐIÈU KHIÊN KHỞI ĐỘNG VÀ HÃM ĐỘNG NĂNG ĐỘNG Cơ KHÔNG ĐổNG BỘ XOAY CHIỀU BA PHA .114 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN KHỞI ĐỘNG ĐỘNG c KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA THEO PHƯƠNG PHÁP Y/A .117 Bài tập số ĐIỀU KHIÊN HỆ THỐNG CHUÔNG ĐIỆN VÀ ĐÈN BÁO 121 Bài tập số 10 ĐIỀU KHIẾN HỆ THỐNG BẢNG TẢI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM .125 Bài tập số 11 ĐIÊU KHIÊN HỆ THỐNG GỒM NHIỀU ĐỘNG c 130 Bài tập số 12 ĐIÊU KHIÊN GARA ÔTÔ T ự ĐỘNG 135 Bài tập sổ 13 ĐIỀU KHIÊN HỆ THỐNG PHA TRỘN MÀU SƠN 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 Jlời nói ÉầÀJL O ị í nghiệp công nghiệp hỏa, đại hỏa giai đoạn L j yêu cầu cao chất lượng sản phẩm, số lượng sản phẩm hỗ trợ cho người công việc phức tạp Để thực điều đội ngũ tri thức lực lượng nòng cốt, sảng tạo trở thành nguồn lực đặc biệt quan trọng chiến lược phát triển, tạo nên sức mạnh cùa quốc gia Đối với nước ta ngành đóng vai trị then chót kinh tế là: Điện, Than, Dầu khỉ, ngành công nghiệp Tự động hóa khơng nằm ngồi chiến lược phát triển kinh tế Cơng nghiệp tự động hóa ngành nghề, xây dựng sở hạ tầng phục vụ dân sinh Tự động hóa lĩnh vực hình thành phát triển rộng lớn phạm vi tồn giới, đem lại phần khơng nhỏ cho việc tạo sản phẩm cỏ chất lượng độ phức tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu cho sổng Ở nước ta lĩnh vực tự động hóa Đảng Nhà nước quan tâm đầu tư lớn, với lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch kinh tế theo định hướng cơng nghiệp hỏa, đại hóa đất nước Nói tới tự động hóa ngày khơng thể khơng nhắc tới thiết bị có điều khiến lập trình, PLC, 8051, PIC, AVR, ARM, thiết bị có điều khiển lập trình sử dụng rộng rãi Trong khuôn khổ nội dung sách nhóm tác giả trình bày: Tổng quan vi điều khiến 8051, sổ cấu trúc lập trình c cho vi điểu khiển, tập áp dụng lập trình điều khiển phần mềm Keil uVision4 mô sinh động phần mềm Proteus Giơi thiẹu trung vê PLC, tập áp dụng lập trình điều khiển phần mềm Syswỉn 3.3, phần mềm c x - ONE với tính ưu viẹt sư dụng rọng rãi phòng thí nghiệm cơng nghiệp Trong qua trinh biên soạn chúng tói cỏ nhiều cố gắng tìm tịi tài liệu va trao đoi VƠI cac đong nghiệp cổ nhiêu năm công tác ngành Song thơi gian co hạn nên nội dung sách nhiều thiếu sót mong đong gop y kiên quý độc giả để sách hoàn thiện hom lân tái sau Mọi ỷ kiến đóng góp quý độc giả xin gửi về: Khoa Điện Trường Đại học Sao Đỏ - 24 Thái Học - Phường Sao Đỏ - Thị xã Chí Linh - Tỉnh Hải Dương Xin trân trọng cảm ơn! N H Ó M TÁC GIẢ ăP Ả ần - BÀI TẬP VI ĐIỀU KHIỂN hàng nối hay nút nhấn nối cột hàng nhu đến nút thứ 15 1.2 Ngun lý qt Thuật tốn qt phím sử dụng tìm hàng tìm cột (hoặc ngược lại) Khi tìm hàng, hàng đặt làm đầu vào, cột đặt làm đầu mức thấp Sau kiểm tra hàng xem có hàng mức thấp hay khơng? Sau xác định hàng đặt cột làm đầụ vào, hàng vừa tìm làm đầu mức thấp Việc kiểm tra tiến hành với cột Sau xác định hàng cột suy phím bấm Thuật tốn điều khiển vắn tắt sau: - Đầu tiên cho hàng mức cột mức - Kiểm tra xem hàng nhấn (khi nút nhấn) tức nhận tín hiệu từ cột - Nếu có hàng nhấn sau ta lại chuyển giá trị vào hàng nhấn giá trị vào cột Khi cột lại nhận nhiệm vụ làm tín hiệu vào Nếu cột nhấn (khi nút nhấn) trường họp cho giá trị tương ứng - Việc kiểm tra hàng khác tương tự Ở không đề cập đến việc nhiễu phím nút nhấn nên bỏ qua BÀI TẬP THựC HÀNH a Yêu cầu công nghệ Thiết kế mạch thực chức sau: - Nhận dạng phím bấm ma trận theo hàng cột - Hiên thị lên LCD sổ hiệu phím b S đò nguyên lý 76 LCD1 LM032L C1 □ r U1 XI CRYSTAL ► XTAL1 C2 *5 V - Hh XTAL2 trr RST R5 10k C5 1nF 29 -o o— Ạ i231 R4 _ r^ PSEN ALE EA 10k HI ọ - -± - H2 Ọ H3 ọ H4 Ọ- ọ- C1 C2 C3 Ọ C4 Ọ- o- P0 0/AD0 PO 1/AD1 P0 2/AD2 PO 3/AD3 PO 4/AD4 P0.5/AD5 PO 6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2 1/A9 P2 2/A10 P2.3/A11 P2 4/A12 P2 5/A13 P2 6/A14 P2 7/A I P1 P3.0/RXD P1 P3 2/INTO P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5 m P3 6M /R P1 P3 7/RD P1 P1 P1 P1 21 22 23 24 25 26 27 28 o n nn y nin-' o nẩ X s F° ° ỉ ĩ ị— o p O H4 o- C2 C3 C4 o ¿ -o o l o— -Ĩ -# ị— o— -£ = !-• 0— ị— 0— - Hình 1.37 Mạch nhận dạng ma trận phím bấm hiển thị LCD ị— 0— 1— o— - a - * ị— o— -1 = L * 1— o — J— -X = L * ị— o— ị— o- a 0— - * 0— -Ó -* Ị— 0 - Chương trình điều khiển #include #include #include #define HI P1_0 #define H2 P l_ l #define H3 Pl_2 #define H4 Pl_3 #define C1 Pl_4 #defĩne C2 Pl_5 #define C3 Pl_6 #defme C4 Pl_7 //. //. - unsigned char scan keyO { unsigned char store=0; //. Pl=0xff;Hl=0; if (C1= ) {store= 11;} else if (C2==0){store=12;} else if (C3==0){store=13;} else if (C4==0){store=14;} //. Pl=0xff;H2=0; if (C1==0) {store=21;} else if (C2==0) {store=22;} else if(C3=0){store=23;} else if (C4=0){store=24;} //. - Pl=0xff;H3=0; if (C1==0) {store=3 Í ;} else if (C2==0){store=32;} else if (C3=0){store=33;} else if (C4==0){store=34;} //. Pl=0xff;H4=0; if (C1= ) {store=41;} else if (C2==0){store=42;} else if (C3==0){store=43;} else if (C4==0){store=44;} //. return (store); } // -Hien thi phim bam len LCD -void display_key(unsigned char button) { lcd_gotoxy(l,l); if (buttoiv==0)lcd_putsf("Ko CO phim bam!"); else{ lcd_putchar(button/10+48); lcd_putchar(button% 10+48); } } // Main -void main (void) 79 { lcd_init(); lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("Phim duoc bam:"); while(l) { display_key(scan_key()); } 80 Bài tập sô ĐIÈƯ KHIỂN ĐỎNG c BƯỚC 1,'KIẾN THỨC CHUYÊN MÔN 1.1 Khái quát động bước Hình 1.38 S đồ cấu tạo đ ộ n g CO’ bước Động bước có cấu tạo gồm phần stato rotor Đặc biệt stato động bao gồm cuộn dây riêng biệt Các cuộn dây xếp xen kẽ không gian stato tạo thành cực trái dấu Muốn rotor động quay đến vị trí ta cần cấp nguồn cho cuộn dây hai cuộn dây kề vị trí 1.2 Kết nối động bước với 8051 Các bước kết nối 8051 với động bước: - Sử dụng ôm kế để đo trở kháng đầu dây Điều nhàm xác định đầu chung (COM) nối tới cuộn dây nào? - Các dây chung nối tới đầu dương nguồn cấp cho động Trong nhiều động nguồn điện +5V 81 Bon dau cua cuon day stato dugc di£u khi§n boi bit cua cong PI 8051 (P1.0 - P I.3) Tuy nhien, vi 8051 khong du dong de dieu khien cac cuon day dong ca buac nen ta phai sir dung mot bo dieu khien chSng han nhu ULN2003 de cap nang luomg cho stato Thay cho ULN2003 ta c6 th£ su dung cac bong ban dan lam cac bo dieu khien Tuy nhien, neu ck bong ban din dugc sir dung nhu cac bo dieu khien thi can phai sir dung cac di6t de ngan dong cam umg dugc tao tat nguon cho cuon day Mot ly ma ULN2003 dugc ua chuong hon cac bong ban dan nhu cac bo diey khiln la no co didt ben d§ ngan cam ung dien tir ngugc 1.3 Goc bu'dc Vay m6i buac co dich chuyen la bao nhieu? Dieu phu thuoc vao cau true ben cua dong ca, dac biet la so rang cua stato va roto Goc buac la quay nho nhat cua mot buac Cac dong ca khac co cac goc buac khac Vi vay, de dieu khien goc quay chinh xac cua dong co buac thi ta can phai xac dinh dugc so buac tren mot vong quay cua dong co So buac dugc thiet ke co dinh cho timg dong ca khac va co in tren nhan may 1.4 Cac phuttng phap dieu khien dong cd bu'dc De dieu khien chinh xac goc quay cua dong ca buac, ta can biet so buac tren mot vong quay Tir xac dinh nen dieu khien chuoi quay nua buac hay ca buac Bang 1.14 Chu6i xung ni>a b u a c B u a c C 'u o n A C u o n B C 'u o n C C ’u o n D Chieu 1 0 kjm 0 quay dong ho 1 0 bo 0 dem 1 0 0 1 0 82 A Chieu Bảng 1.15 Chuỗi xung bước Chiều kim đồng hp C iiộn A Cuộn dây B clâvC Cuộn dávD 0 0 0 0 Bitớc V Cuộn Ạ Chiều