Đồ án Đèn giao thông

Đèn giao thông Ở bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới, giao thông vận tải cũng luôn là yếu tố quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, đặc biệt với những nước phát triển thì vấn đề này càng phải đặt lên hàng đầu. Nhiều số liệu điều tra cho thấy mỗi ngày ùn tắc giao thông làm thiệt hại hàng tỉ đồng, gây lãng phí thời gian do phải chờ đợi. Hệ thống điều khiển giao thông bằng tín hiệu không chỉ hạn chế được hiện tượng tắc nghẽn giao thông, đảm bảo cho người tham gia giao thông đi lại dễ dàng, tiện lợi, an toàn mà còn kiểm soát được nạn đua xe trái phép, giảm thiểu tai nạn giao thông góp phần ổn định chính trị, ổn định xã hội

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

ĐỀ TÀI: GIÁM SÁT MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG

GVHD: TRẦN VĂN HẢI SVTH: ĐINH VIẾT THUẬN MSSV: 2002200223

LỚP: 11DHDT3

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10, NĂM 2023

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN

ĐỀ TÀI: GIÁM SÁT MÔ HÌNH ĐÈN GIAO THÔNG

GVHD: TRẦN VĂN HẢI SVTH: ĐINH VIẾT THUẬN MSSV: 2002200223

LỚP: 11DHDT3

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 10, NĂM 2023

MỞ ĐẦU

Hiện nay trong công nghiệp hiện đại hoá đất nước, yêu cầu ứng dụng tựđộng hoá ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt, sản xuất (yêu cầu diềukhiển tự động, linh hoạt, tiện lợi, gọn nhẹ ) Mặt khác nhờ công nghệ thông tin,công nghệ điện tử đã phát triển nhanh chóng làm xuất hiện một loại thiết bị điềukhiển khả trình PLC Điều đó có thể khẳng định chiến lược phát triển toàn diện

về khoa học và công nghệ, đồng thời từ đó có cái nhìn tổng quan hơn, bao quáthơn, hướng đến sự phát triển toàn diện trong các lĩnh vực nhằm theo kịp sự pháttriển của các nước trong khu vực Từ đó áp dụng các biện pháp công nghệ, nhữngthành quả đã đạt được ứng dụng vào trong phát triển công nghiệp một cách hiệuquả nhất

Ở bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới, giao thông vận tải cũng luôn là yếu

tố quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, đặc biệt với những nướcphát triển thì vấn đề này càng phải đặt lên hàng đầu Nhiều số liệu điều tra chothấy mỗi ngày ùn tắc giao thông làm thiệt hại hàng tỉ đồng, gây lãng phí thời gian

do phải chờ đợi Hệ thống diều khiển giao thông bằng tín hiệu không chỉ hạn chếdược hiện tượng tắc nghẽn giao thông, đảm bảo cho người tham gia giao thông đilại dễ dàng, tiện lợi, an toàn mà còn kiểm soát được nạn đua xe trái phép, giảmthiểu tai nạn giao thông góp phần ổn định chính trị, ổn định xã hội Xuất phát từnhững nhu cầu thực tế và ham muốn hiểu biết về lĩnh vực này nên em đã quyếtđịnh chọn đề tài "Điều khiển giám sát mô hình đèn giao thông sử dụng PLC S7-1200" nhằm mục đích góp phần cải thiện tình trạng giao thông trên cảnước.Trong quá trình làm đồ án do trình độ hiểu biết của em có hạn, nên nộidung đồ án cũng không tránh khỏi những sai sót Vì vậy em rất mong được sựgóp ý và chỉ bảo của thầy

Em xin cảm ơn thầy Trần Văn Hải đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành

đồ án này Đồng thời em cũng xin cảm ơn thầy đã nhiệt tình giúp đỡ em trongnhững vừa qua nhờ các thầy em mới có được những kiến thức để hoàn thành đồ

án Đó chính là những kiến thức cơ bản giúp em hoàn thành đồ án chuyên ngành điện và là nền tảng cho công việc sau này của em Em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM,Ngày tháng năm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1 NHẬN XÉT CHUNG

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

Giáo viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ii

ĐẶT VẤN ĐỀ NGUYÊN CỨU 5

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG 7

1.1 Mô tả hoạt động hệ thống 7

1.2 Giản đồ thời gian 10

CHƯƠNG 2: - GIỚI THIỆU VỀ PLC PLC – S7 1200 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH PLC TIA – PORTAL V13 12

2.1 Lịch sử hình thành 12

2.2 Các loại PLC thông dụng 12

2.2.1 Ngôn ngữ lập trình 13

2.2.2 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC 13

2.2.3 Ứng dụng PLC 15

2.3 PLC – S7 1200 15

2.3.1 Cấu trúc 15

2.3.2 Phân vùng bộ nhớ 18

2.3.3 Tập lệnh S7 – 1200 18

2.3.4 Sơ đồ đấu dây 21

2.3.5 Phần mềm Tia – Portal v15 23

2.3.5.1 Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic 23

2.3.5.2 Các bước tạo một project 23

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT WINCC 27

3.1 Lập trình PLC S71200 27

3.2 Kết quả mô phỏng 42

3.2.1 Tải chương trình xuống PLC 42

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số loại PLC thông dụng 12

Bảng 2.2 Một số CPU S7 - 1200 16

Bảng 2.3 Phân vùng bộ nhớ 18

Bảng 2.4 Tập lệnh xử lý bít 18

Bảng 2.5 Tập lệnh Timer, Counter 19

Bảng 2.6 Tập lệnh toán học 19

Bảng 2.7 Tập lệnh di chuyển 21

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mô hình đèn giao thông ở ngã tư 7

Hình 1.2: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ bình thường 10

Hình 1.3: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ ưu tiên 1 làn đường 11

Hình 1.4: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ ban đêm 11

Hình 2.1: Sơ đồ khối PLC 13

Hình 2.3: Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/Relay 22

Hình 2.4: Sơ đồ đấu dây CPU 1214C DC/DC/DC 22

Hình 2.5: Biểu tượng phần mềm TIA - Portal V15.1 23

Hình 2.6 Creat new project 23

Hình 2.7 Đặt tên cho dự án 24

Hình 2.8: Configure a device 24

Hình 2.9: Add new device 25

Hình 2.10 Chọn loại CPU 25

Hình 2.11 Một project mới được tạo ra 26

Hình 3.1: Khối chương trình 27

Hình 3.2: Mô phỏng giám sát đèn giao thông 45

ĐẶT VẤN ĐỀ NGUYÊN CỨU

1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước liên quan đến đề tài.

Ở bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới, giao thông vận tải cũng luôn là yếu tố quantrọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, đặc biệt với những nước phát triển thìvấn đề này càng phải đặt lên hàng đầu Nhiều số liệu điều tra cho thấy mỗi ngày ùn tắcgiao thông làm thiệt hại hàng tỉ đồng, gây lãng phí thời gian do phải chờ đợi Hệ thốngđiều khiển giao thông bằng tín hiệu không chỉ hạn chế được hiện tượng tắc nghẽn giaothông, đảm bảo cho người tham gia giao thông đi lại dễ dàng, tiện lợi, an toàn mà cònkiểm soát được nạn đua xe trái phép, giảm thiểu tai nạn giao thông góp phần ổn địnhchính trị, ổn định xã hội

2 Tình hình nghiên cứu trong nước liên quan đến đề tài.

Khi đất nước ngày càng phát triển thì kéo theo nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác cũngphát triển Tuy nhiên đi liền với những cơ hội, luôn tồn tại nhiều thách thức Vấn đề giaothông dạng khiến cho cơ quan chức năng nhức nhối, tìm phương hướng giải quyết Giaothông là một trong những lĩnh vực đang khiến cho cả người tham gia giao thông và ngườigiám sát giao thông gặp phải nhiều nhức nhối Vì tình trạng mất kiểm soát cũng như tainạn giao thông dang diễn ra trầm trọng và chuyển biến tiêu cực Giao thông ở Việt Namchưa bao giờ hết nóng, nó gây nên nhiều tranh cãi, để lại nhiều hậu quả xấu Giao thôngViệt Nam có nhiều loại hình như giao thông đường bộ, giao thông đường thủy, giaothông đường hàng không Mỗi loại hình đều có những đặc thù riêng, cần phải tìm phươnghướng để giải quyết triệt để

3 Mục tiêu của đề tài nghiên cứu.

Xây dựng hệ thống điều khiển giám sát mô hình đèn giao thông sử dụng PLC 1200

S7-4 Nội dung nghiên cứu.

 Nghiên cứu kiến thức tổng quan về các hệ thống điều khiển giám sát đèn giaothông

5 Đối tượng nghiên cứu.

Mô hình hệ thống đèn tín hiệu giao thông

6 Phạm vi nghiên cứu

 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống đèn giao thông

 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống đèn giao thông

7 Phương pháp nghiên cứu

 Phân tích, tổng hợp lý thuyết

 Thực nghiệm khoa học

Một hệ thống đèn giao thông tiêu chuẩn bao gồm hai cột đèn chính, thường đặt ở hai bêncủa đường tại mỗi làn đường của ngã tư hoặc giao lộ Mỗi cột đèn này có tổng cộng sáuđèn, được chia thành ba đèn chính và hai đèn phụ, như sau:

1 Đèn xanh (Green Light): Đèn xanh là tín hiệu cho phép xe cộ di chuyển qua lànđường tương ứng Khi đèn xanh sáng, người lái xe được phép tiến vào và đi quangã tư hoặc giao lộ

2 Đèn đỏ (Red Light): Đèn đỏ là tín hiệu dừng và ngăn các phương tiện trên lànđường tương ứng Khi đèn đỏ sáng, tất cả các xe phải dừng lại

3 Đèn vàng (Yellow Light): Đèn vàng là tín hiệu cảnh báo, báo hiệu rằng đèn xanhsắp chuyển sang đèn đỏ Người tham gia giao thông nên chuẩn bị dừng lại

4 Đèn xanh người đi bộ (Green Pedestrian Light): Đèn xanh người đi bộ cho phépngười đi bộ đi bộ qua đường tại lối dành riêng cho họ

5 Đèn đỏ người đi bộ (Red Pedestrian Light): Đèn đỏ người đi bộ đồng nghĩa vớiviệc người đi bộ phải dừng lại và không được đi bộ qua đường

Nguyên tắc hoạt động

Cơ chế hoạt động của hệ thống đèn giao thông thực sự rất đơn giản và tuân theo một chutrình cố định Dưới đây là mô tả cụ thể về cách hoạt động của các tín hiệu đèn giao thông:

 Đèn giao thông hoạt động ở chế độ bình thường:

Đèn đỏ: Khi đèn đỏ sáng, tất cả các phương tiện phải dừng lại hoàn toàn Người đi bộphải đợi tại nơi an toàn và không được bắt đầu đi qua đường

Đèn vàng: Đèn vàng sáng lên để báo hiệu chuẩn bị chuyển động từ trạng thái đèn đỏ sangđèn xanh

Người lái xe nên chuẩn bị để xuất phát khi đèn chuyển sang màu xanh, nhưng khôngđược di chuyển khi đèn đỏ

Đèn xanh: Khi đèn xanh sáng, người lái xe có quyền di chuyển qua ngã tư hoặc khu vựckiểm soát bởi đèn giao thông

Người đi bộ thường phải đợi cho đến khi đèn chuyển sang màu đỏ trước khi bắt đầu băngqua đường.

 Đèn giao thông hoạt động ở chế độ cao điểm:

Chu kỳ ngắn hơn: Trong các giờ cao điểm, đèn giao thông có thể được thiết lập với cácchu kỳ ngắn hơn để giảm thời gian chờ đợi và tăng cường sự di chuyển của phương tiện

Ưu tiên theo hướng chủ đạo: Các đèn giao thông có thể được cấu hình để ưu tiên cáchướng chủ đạo, nơi có lượng lớn xe di chuyển Điều này giúp giảm tắc nghẽn và tăngcường hiệu suất của luồng giao thông

Điều chỉnh theo mức độ tắc nghẽn: Hệ thống đèn giao thông có thể sử dụng cảm biếnhoặc dữ liệu thời gian thực để điều chỉnh thời gian đèn đỏ và xanh tùy thuộc vào mức độtắc nghẽn trên con đường cụ thể

Phối hợp với phương tiện công cộng: Trong các thành phố có hệ thống phương tiện côngcộng phát triển, đèn giao thông có thể được điều chỉnh để ưu tiên các phương tiện này,nhằm tăng cường tính hiệu quả của giao thông công cộng trong giờ cao điểm

Quản lý đèn đỏ: Các đèn đỏ có thể được giảm đi để giảm thời gian chờ đợi và giảm áchtắc giao thông, nhưng vẫn đảm bảo an toàn cho tất cả các phương tiện và người đi bộ

 Đèn giao thông hoạt động ở chế độ đêm:

Đèn đỏ: Khi đèn đỏ sáng, tất cả các phương tiện phải dừng lại hoàn toàn, giống như trongđiều kiện ban ngày.Đèn đỏ giúp người lái xe nhận biết và phân biệt giữa đèn xanh và đèn

đỏ dễ dàng hơn trong điều kiện ánh sáng yếu

Đèn vàng: Đèn vàng tiếp tục đóng vai trò chuẩn bị cho sự chuyển động từ trạng thái đèn

đỏ sang đèn xanh Nó cũng cung cấp cảnh báo cho người lái xe về sự chuyển đổi sắp xảy

ra, giúp họ chuẩn bị dừng lại hoặc tiếp tục di chuyển

Đèn xanh: Đèn xanh vẫn cho phép người lái xe di chuyển nhưng thường có thời gianngắn hơn so với ban ngày để giảm tối đa thời gian chờ đợi và duy trì dòng giao thông liêntục Ánh sáng xanh cũng giúp người lái xe nhìn rõ đường và các biển báo hướng dẫn

Ánh sáng nền: Trong điều kiện đêm, đèn giao thông thường được làm sáng hơn để tăngcường khả năng nhận biết và an toàn Các đèn đường, đèn chiếu sáng, và đèn cờ đỏ/vàng/xanh thường được thiết lập sao cho dễ nhìn thấy và nhận diện trong bóng tối.

Sử dụng chất phản quang: Biểu tượng và dòng kẻ trên đèn giao thông có thể được làm từvật liệu phản quang, giúp tăng cường khả năng nhìn thấy của chúng trong điều kiện ánhsáng yếu

Điều chỉnh thời gian chu kỳ: Trong một số trường hợp, hệ thống đèn giao thông có thểđược điều chỉnh để có thời gian chu kỳ phù hợp với lưu lượng giao thông đêm, giúp tối

ưu hóa hiệu suất và an toàn

Chu trình này tiếp tục lặp lại một cách liên tục, đảm bảo luồng giao thông được điềuhướng một cách an toàn và hiệu quả Người tham gia giao thông, bao gồm cả tài xế vàngười đi bộ, phải tuân theo các tín hiệu và quy tắc để đảm bảo an toàn trong việc dichuyển qua các giao lộ và ngã tư

1.2 Giản đồ thời gian.

Hình 1.2: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ bình thường.

Hình 1.3: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ giờ cao điểm

Hình 1.4: Giản đồ thời gian khi hoạt động ở chế độ ban đêm.

CHƯƠNG 2: - GIỚI THIỆU VỀ PLC PLC – S7 1200 PHẦN MỀM LẬP

TRÌNH PLC TIA – PORTAL V13.

2.1 Lịch sử hình thành.

Thiết bị điều khiển khả trình (PLC, programmable logic controller) là một loại máy tínhđiều khiển chuyên dụng, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logicthông qua một ngôn ngữ lập trình, do nhà phát minh người Mỹ Richard Morley lần đầutiên đưa ra ý tưởng vào năm 1968 Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của General Motors là xâydựng một thiết bị có khả năng lập trình mềm dẻo thay thế cho mạch điều khiển logiccứng, công ty Allen Bradley và Bedford Associate (Modicon) đã đưa ra trình bày đầutiên Trước đây thiết bị này thường được gọi với cái tên Programmable Controller, viết tắt

là PC, sau này khi máy tính cá nhân PC (Personal Computer) trở nên phổ biến từ viết tắtPLC hay được dùng hơn để tránh nhầm lẫn

2.2 Các loại PLC thông dụng.

Bảng 2.1 Một số loại PLC thông dụng.

Hãng Siemens

S7 – 200: CPU 212, CPU 214, CPU 222, CPU 224…

S7 – 300: CPU 313, CPU 314, CPU 315…

S7 – 400: CPU 412, CPU 413, CPU 414, CPU 416… S7 – 1200: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C…

Hãng Omron

Dòng CPM1A, CPM2A, CPM2CDòng CQM1

Dòng CP1E Dòng CP1L Dòng CP1H Dòng CJ1/M

2.2.1 Ngôn ngữ lập trình.

Các ngôn ngữ lập trình PLC được quy định trong chuẩn IEC 61131 – 3 baogồm:

 Ngôn ngữ lập trình cơ bản:

 Instruction List (IL): dạng hợp ngữ

 Structured Text (ST): giống Pascal Các ngôn ngữ đồ họa:

 Ladder Diagram (LD): giống mạch rơ le

 Function Block Diagram (FBD): giống mạch nguyên lý

 Sequential Function Charts (SFC): xuất xứ từ mạng Petri/Grafcet

2.2.2 Cấu trúc và phương thức thực hiện chương trình PLC.

Hình 2.1: Sơ đồ khối PLC

Bộ xử lý trung tâm (CPU): Bao gồm một hay nhiều bộ vi xử lý điều hành hoạtđộng của toàn hệ thống.

Các kênh truyền (các BUS): bus dữ liệu (thường là 8 bit), đường dẫn các thông tin dữliệu, mỗi dây truyền 1-bit dạng số nhị phân Bus địa chỉ (thường là 8 hoặc 16 bit), tải địachỉ vị trí nhớ trong bộ nhớ Bus điều khiển, truyền tín hiệu điều khiển từ CPU đến các bộphận Bus hệ thống, trao đổi thông tin giữa các cổng nhập xuất và thiết bị nhập xuất

Bộ nguồn: cung cấp nguồn một chiều (5V) ổn định cho CPU và các thành phần chứcnăng khác từ một nguồn xoay chiều (110, 220V…) hoặc nguồn một chiều (12, 24V…).Các thành phần vào/ra: đóng vai trò là giao diện giữa CPU và quá trình kỹ thuật Nhiệm

vụ của chúng là chuyển đổi, thích ứng tín hiệu và cách ly giữa các thiết bị ngoại vi (cảmbiến, cơ cấu chấp hành) và CPU

Đầu vào số (DI: Digital Input): các ngõ vào của khối này được kết nối với các bộ chuyểnđổi tạo ra tín hiệu nhị phân như nút ấn, công tắc, cảm biến tạo tín hiệu nhị phân Dải điện

áp đầu vào có thể là 5 VDC, 12 – 24 VDC/VAC, 48 VDC, 100 – 120 VAC, 200 – 240VAC…

Đầu vào tương tự (AI: Analog Input): Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu tương tựthành tín hiệu số Các ngõ vào của khối này thường được kết nối với các bộ chuyển đổitạo ra tín hiệu analog như cảm biến nhiệt độ, cảm biến lưu lượng, hay ngõ ra analog củabiến tần Các chuẩn tín hiệu tương tự thường gặp là 4 – 20mA, 0 – 5V, 0 – 10V

Đầu ra tương tự (AO: Analog Output): Khối này có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu số đượcgửi từ CPU đến đối tượng điều khiển thành tín hiệu tương tự Các đầu ra của khối nàyđược kết nối với các đối tượng điều khiển nhận tín hiệu tương tự như ngõ vào analog củabiến tần, van điện từ…

Đầu ra số (DO: Digital Output): Các đầu ra của khối này được kết nối với các đối tượngđiều khiển nhận tín hiệu nhị phân như đèn báo, cuộn hút Relay… Có 3 loại đầu ra số làdạng Trans (1 chiều), Triac (xoay chiều) và Relay với các dải điện áp 5 VDC, 24 VDC,

12 – 48VDC/VAC, 120 VAC, 230 VDC

Phương thức thực hiện chương trình.

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét(Scan) Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tớivùng bộ đệm ảo ngõ vào, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình

Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên cho đến lệnh kếtthúc Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm

ảo ngõ ra tới các cổng ra số Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ

và kiểm tra lỗi Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gianvòng quét (scan time) Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quétnào cũng được thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau Có vòng quét thực hiệnlâu, có vòng quét thực hiện nhanh tùy thuộc vào số lệnh trong chương trình được thựchiện và khối lượng dữ liệu truyền thông… trong vòng quét đó

2.2.3 Ứng dụng PLC.

 Điều khiển các dây truyền đóng gói bao bì, tự động mạ tráng kẽm, sản xuất bia,sản xuất xi măng…

 Hệ thống rửa ô tô tự động

 Điều khiển thang máy

 Điều khiển máy sấy, máy ép nhựa…

2.3 PLC – S7 1200.

2.3.1 Cấu trúc.

S7 – 1200 là một dòng của bộ điều khiển logic khả trình (PLC) có thể kiểm soátnhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp và một tập lệnh mạnh làmcho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7 – 1200

S7 – 1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn,các đầu vào vào/ra (DI/DO)

Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trìnhđiều khiển

S7 – 1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.Ngoài ra bạn có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485 hoặcRS232.

Phần mềm dùng để lập trình cho S7 – 1200 là Step 7 Basic Step 7 basic hỗ trợ bangôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portalcủa Siemens

Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớchương trình khác nhau PLC S7 – 1200 có các loại sau:

Work 30 Kbytes 50 Kbytes 75 Kbytes 100 Kbytes

Retentive 10 Kbytes 10 Kbytes 10 Kbytes 10 KbytesI/O tích

14 Inputs /

10 Out

14 Inputs /

10 OutKiểu

tương tự 2 inputs 2 inputs 2 inputs

2 inputs / 2outputsKích

thước bộ

đệm

Inputs 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytesOutputs 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytesBit nhớ (M) 4096 bytes 4096 bytes 4096 bytes 4096 bytesModule mở rộng vào

Tính năng CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C CPU 1215C

4 built – inI/O, 6 with

Singephase

3 at 100kHzSB: 2 at30kHz

30kHz

Quadrature

phase

3 at 80kHzSB: 2 at20kHz

3 at 80kHz

1 at 20kHzSB: 2 at20kHz

3 at 80kHz

3 at 20kHz 3 at 100kHz

Lưu trữ thời gian đồng

hồ thời gian thực

Chuẩn là 20 ngày, nhỏ nhất là 12 ngày ở nhiệt độ 400C

(duy trì bằng tụ điện có điện dung lớn)

PROFINET 1 cổng truyền thông

Ethernet

2 cổng truyền thông

EthernetTốc độ thực thi phép

Tốc độ thực thi logic

2.3.2 Phân vùng bộ nhớ.

PLC có 3 loại bộ nhớ sử dụng là Load memory, Work memory và RetentiveMemory:

 Load memory chứa bộ nhớ của chương trình khi down xuống

 Work memory là bộ nhớ lúc làm việc

 System memory thì có thể setup vùng này trong Hardware config, chỉ cần chứacác dữ liệu cần lưu vào đây

Giá trị của bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu vào của lệnh này bằng 0 và ngược lại.

Toán hạng n: Q, M, L, D

Chỉ sử dụng một lệnh out not cho 1 địa chỉ

Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu vào của lệnhnày bằng 1 Khi đầu vào của lệnh bằng 0 thì bit này vẫn giữnguyên trạng thái

Toán hạng n: Q, M, L, D

Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 0 khi đầu vào của lệnhnày bằng 1 Khi đầu vào của lệnh bằng 0 thì bit này vẫn giữnguyên trạng thái

Counter đếm lên – CTU

Giá trị bộ đếm CV được tăng lên 1 Khi tín hiệu ngõ vào CU chuyển từ 0 lên 1 Ngõ ra Q được tác động lên 1 khi CV >= PV

2.3.3.3 Lệnh toán học

Bảng 2.6 Tập lệnh toán học.

Lệnh so sánh dùng để so sánh hai giá trị IN1 và IN2 bao gồmIN1= IN2, IN1>= IN2, IN1<= IN2, IN1< IN2, IN1> IN2, IN1<>IN2.

So sánh 2 kiểu dữ liệu giống nhau, nếu lệnh so sánh thỏa mãnthì ngõ ra sẽ là mức 1 = TRUE(tác động mức cao) và ngược lại.Kiểu dữ liệu so sánh là: SInt, Int, Dint, USInt, UDInt, Real,

Lreal, String, Time, DTL, Constant

Lệnh cộng ADD: OUT = IN1 + IN2

Lệnh trừ SUB : OUT = IN1 - IN2

Tham số IN1, IN2 phải cùng kiểu dữ liệu: Sint, Int, Dint,USInt, Uint, UDInt, Real, Lreal, Constant

Tham số OUT có kiểu dữ liệu: Sint, Int, Dint, USInt, Uint,UDInt, Real, Lreal

Tham số ENO = 1 nếu không có lỗi xảy ra trong quá trình thựcthi Ngược lại ENO = 0 khi có lỗi, một số lỗi xảy ra khi thực thilệnh này:

Kết quả toán học nằm ngoài phạm vi của kiểu dữ liệu

Real/Lreal: Nếu một trong những giá trị đầu vào là NaN sau đóđược trả về NaN

ADD Real/Lreal: Nếu cả hai giá trị IN là INF có dấu khácnhau, đây là một khai báo không hợp lệ và được trả về NaN

2.3.3.4 Di chuyển và chuyển đổi dữ liệu.

Bảng 2.7 Tập lệnh di chuyển

Lệnh Move di chuyển nội dung ngõ vào IN đến ngõ ra OUT

mà không làm thay đổi giá trị ngõ IN

Tham số :

EN : cho phép ngõ vào

ENO: cho phép ngõ ra

IN: nguồn giá trị đến

OUT1: nơi chuyển đến

2.3.4 Sơ đồ đấu dây.

Hình 2.2: Sơ đồ đấu dây CPU 1214C AC/DC/Relay.