CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG 1.1 Đặt vấn đề - Tự động hóa là quá trình sử dụng công nghệ để tự động thực hiện các nhiệm vụ hoặcquy trình mà trước đây yêu cầu sự
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI
BỘ MÔN ĐIỆN KỸ THUẬT
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Trong xã hội hiện đại 5.0 như bây giờ, người người mua ô tô , nhà nhà đi ô tô Chiếc ô
tô gần như đóng vai trò cực kì quan trọng cũng như sự tiện dụng của nó mang lại trong quátrình di chuyển của con người Cũng có thể nói ngành ô tô đang trên đà phát triển mạnh
mẽ , kéo theo nhu cầu cần được bảo dưỡng là rất lớn Trong đó không thể không nhắc đếncông đoạn rửa xe Một công việc khá là đơn giản và nhu cầu của khách hàng với nghề nàylại vô cùng nhiều Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật bây giờ không khó có thể thiết kếchế tạo ra những loại máy giúp giải quyết nhu cầu này một cách hiệu quả Nhưng nếu vậnhành một cách thủ công thì vấn đề nhân lực sẽ là một vấn đề lớn cần được giải quyết Qua
đó trong lĩnh vực tự động hóa , các kĩ sư đã thiết kế ra một hệ thống rửa xe ô tô tự động Đócũng là đề tài mà hôm nay chúng em muốn giới thiệu đến mọi người : “ Hệ thống rửa xe ô tô
tự động” Hệ thống này giúp cho việc rửa xe trở nên linh hoạt hơn, tiết kiệm thời gian vànhân lực đem lại lợi ích kinh tế cao và hiệu quả hơn so với việc rửa thủ công Nó thu hútđược nhiều khách hàng hơn đặc biệt là những khách hàng hiện đại hiếu kì và thích sự trảinghiệm mới mẻ, rất tiện lợi
Trong thời gian thực hiện đồ án, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đếntất cả các cán bộ giảng viên bộ môn PLC – Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội đã dạy và chỉdẫn để chúng em có kiến thức về các môn đại cương, lý thuyết vững vàng Cảm mơn cácthầy đã tạo điều kiện cho chúng em trong suốt quá trình học tập vừa qua Đặc biệt là sựhướng dẫn tận tình vô cùng nhiệt huyết của T.S Vũ Hữu Công Thầy như là người cha thứ 2của chúng em soi đường chỉ lối cho chúng em bước những dấu chân non nớt chập chữngvào đời Một lần nữa xin cảm ơn thầy vì đã dành nhiều thời gian và tâm huyết để hướng dẫnnghiên cứu giúp đỡ chúng em hoàn thiện đồ án này Tuy vậy nhưng trong quá trình làmcũng không thể tránh phải những sai sót do kiến thức chúng em còn hạn hẹp Kính mongcác thầy, cô và các ban hội đồng nhận xét và góp ý để đồ án của chúng em được hoàn thiệnhơn
Lời cuối chúng em xin chúc thầy cô luôn luôn mạnh khỏe chúc sự nghiệp giảng dạy củacác thầy cô luôn luôn suôn sẻ 8386 thành công và ngày càng phát triển hơn nữa ạ
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Duy Công
Trang 3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG
1.1 Đặt vấn đề
- Tự động hóa là quá trình sử dụng công nghệ để tự động thực hiện các nhiệm vụ hoặcquy trình mà trước đây yêu cầu sự can thiệp của con người Nó giúp công việc trở một cáchnhanh chóng, chính xác, và hiệu quả hơn Không những thế tự động hóa đóng vai trò vôcùng quan trọng Trong rất nhiều lĩnh vực như y tế , giao thông , giáo dục hay công nghiệpsản suất, dịch dụ , tự động hóa mang lại những lợi ích lớn cho đời sống, cải thiện hiệu quảcông việc, tiết kiệm thời gian, và nâng cao chất lượng dịch vụ Một trong số những ví dụđiển hình và dễ thấy nhất đó chính là việc áp dụng tự động hóa vào dịch vụ tiêu dùng : ‘‘ Hệthống rửa xe ô tô tự động’’ nhờ nó nên quy trình rửa xe đã trở nên nhanh chóng, tiện lợi và
an toàn hơn Đó cũng là đề tài mà ngày hôm nay em muốn giới thiệu đến mọi người
1.2 Phân loại hệ thống rửa xe ô tô
* Với bối cảnh phát triển nhanh như vậy của ngành công nghiệp ô tô, các hệ thống rửa xe
ô tô cũng không ngừng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng Nhưvậy trong đời sống ta có thể phân loại ra 2 hệ thống rửa xe ô tô chủ yếu đó là:
Hệ thống rửa xe ô tô thủ công: là phương pháp rửa xe truyền thống, trong đó toàn bộquá trình làm sạch được thực hiện bởi con người mà không có sự hỗ trợ tự động hóa
từ máy móc phức tạp Từ các công việc như phun nước, chà rửa, làm sạch bề mặt, vàlau khô đều được thực hiện bằng tay Hệ thống này thường bao gồm các dụng cụ đơngiản như:
1 Vòi phun nước: Cung cấp nước áp lực để làm sạch sơ bộ xe
2 Xô, bàn chải, khăn lau, bọt biển: Sử dụng để chà và làm sạch các bề mặt của xe
3 Chất tẩy rửa, xà phòng: Được sử dụng để loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ, và các chất cặnbám trên xe
4 Khăn hoặc chổi lau khô: Dùng để lau khô bề mặt xe sau khi rửa sạch
+ Ưu điểm : - Chất lượng làm sạch cao, đặc biệt ở những chi tiết nhỏ khu vực khó tiếpcận trên xe
- Linh hoạt, thân thiện với xe
- Kiểm soát chi tiết
- Chi phí đầu tư ban đầu thấp, không cần trang bị máy móc hiện đại + Nhược điểm : - Tốn thời gian
Trang 4- Chi phí lao động cao
- Phụ thuộc vào tay nghề thợ
- Khả năng tiêu thụ nước và hóa chất nhiều
- Khó khăn trong việc đảm bảo đồng đều
- Không phù hợp với lưu lượng xe cao
Rửa xe thủ công sẽ là lựa chọn lý tưởng cho những người có nhu cầu chăm sóc xe kỹlưỡng, đặc biệt là với những xe có yêu cầu đặc biệt về bảo dưỡng ngoại thất Tuy nhiên,nhược điểm lớn nhất của hệ thống này là tốn thời gian và chi phí lao động cao, khiến nókhông phải là phương pháp tối ưu cho những cơ sở có lượng khách hàng đông đúc hoặcmuốn tiết kiệm chi phí vận hành
Hệ thống rửa xe ô tô tự động: Là hệ thống rửa xe thông minh tự động hoàn toàn , hệthống được trang bị đầy đủ các thiết bị phục vụ cho quy trình rửa xe từ phun nước,phun bọt tuyết cho đến chà rửa, xì khô Với hệ thống này con người chỉ cần cài đặt vàkhởi động hệ thống chứ không cần tham gia vào quá trình vệ sinh xe
Cấu tạo của hệ thống rửa xe ô tô tự động bao gồm :
1 Hệ thống băng tải, động cơ : - Để đưa xe di chuyển qua các bước rửa tự động màkhông cần lái xe di chuyển
- Cấu tạo: Bao gồm một hệ thống băng chuyền hoặc bánh xe dẫn hướng để đảm bảo xe dichuyển ổn định trong quá trình rửa
2 Vòi phun nước áp lực cao : - Có chức năng phun nước mạnh để loại bỏ bụi bẩn vàlàm ướt xe trước khi bắt đầu rửa
Cấu tạo: Hệ thống vòi phun nước công suất lớn, thường có khả năng điều chỉnh áplực để phù hợp với các loại xe khác nhau
3 Hệ thống chổi quét chuyên dụng : - Có tác dụng chà rửa bề mặt của xe để làm sạchcác bụi bẩn, bùn đất
- Cấu tạo: Bàn chải lớn, làm từ vật liệu mềm để không làm xước bề mặt sơn, được điềukhiển tự động quay xung quanh xe
4 Hệ thống phun xà phòng, tẩy rửa : - Chức năng của nó là phun xà phòng hoặc bọt rửa
để làm mềm và tách rời các vết bẩn cứng đầu
- Cấu tạo: Các vòi phun xà phòng tự động, có thể điều chỉnh lượng xà phòng và thời gianphun
Trang 55 Hệ thống cảm biến tự động : - Chức năng là giúp xác định vị trí xe, kích hoạt cácbước trong quy trình rửa, và đảm bảo các thiết bị hoạt động an toàn.
-Cấu tạo: Các cảm biến hồng ngoại (IR sensor), cảm biến siêu âm để đo khoảng cách vàbảo vệ xe khỏi va chạm với các bộ phận của máy
6 Hệ thống sấy khô : - Chức năng sẽ là thổi không khí áp lực cao để làm khô xe sau khirửa
-Cấu tạo: Quạt công suất lớn hoặc các vòi phun khí đặt ở cuối hệ thống, giúp xe khônhanh mà không cần lau tay
+ Ưu điểm : - Tiết kiệm thời gian
- Tiện lợi và dễ sử dụng
- Hiệu xuất cao , phục vụ lượng xe lớn
- Tiết kiệm nước và hóa chất
- Giảm chi phí lao động
- An toàn thân thiện với môi trường
+ Nhược điểm : - Chất lượng làm sạch không tối ưu ở một số vị trí
- Nguy cơ trầy xước xe
- Chi phí đầu tư ban đầu cao
- Hạn chế với các xe đặc biệt
- Phụ thuộc vào bảo trì và quản lý
- Thiếu tính cá nhân hóa
Hệ thống rửa xe ô tô tự động là giải pháp lý tưởng cho những nơi có lưu lượng xe lớn,cần phục vụ nhanh và hiệu quả, đồng thời giảm chi phí lao động và tiết kiệm tài nguyên
Trang 6
1.3 Lựu chọn phương pháp và thiết kế
1.3.1 Lựa chọn phương pháp
* Từ những phân tích ưu nhược điểm của hai hệ thống ở trên, em xin quyết định lựa chọn phương pháp hệ thống rửa xe ô tô tự động Việc lựa chọn hệ thống này chủ yếu
do những nhu cầu của con người như :
- Muốn tiết kiệm thời gian rửa xe và hoàn thành nhanh chóng
- Rửa xe thường xuyên mà không lo về vấn đề tốn nhiều nhân công
- Quan tâm đến việc bảo vệ môi trường và tiết kiệm tài nguyên
- Có xe cá nhân phổ thông và không yêu cầu chăm sóc ngoại thất đặc biệt
- Đối với những tiệm sửa xe đông khách đều đặn dẫn đến quá tải công việc
Qua đó việc lựa chọn hệ thống rửa xe tự động sẽ là lựa chọn lý tưởng cho những ai ưutiên sự nhanh chóng, tiện lợi và tiết kiệm tài nguyên Với những lợi ích về thời gian, chi phívận hành, và khả năng phục vụ nhiều xe cùng lúc, rửa xe tự động vượt trội hơn trong nhiềutrường hợp so với rửa thủ công đặc biệt là trong các khu vực có nhu cầu cao Đồng thời đốivới doanh nghiệp kinh doanh nó sẽ là công cụ phát triển và mang lại nguồn thu nhập lớn Sau đây em xin được giới thiệu đến mọi người một hệ thống rửa xe ô tô tự động như môhình dưới :
Hình 1.1: Mô hình tổng thể
Cũng như các hệ thống rửa xe tự động khác, hệ thống trên là một hệ thống rửa xethông minh tự động hoàn toàn nhờ các công nghệ tiên tiến Hệ thống được trang bịđầy đủ các thiết bị phục vụ cho quy trình rửa xe từ cảm biến, các hệ thống phun nước,phun bọt tuyết cho đến các hệ thống lau chùi và sấy khô Với hệ thống này con ngườichỉ cần cài đặt và khởi động hệ thống chứ không cần tham gia vào quá trình vệ sinh xe
Yêu cầu công nghệ của hệ thống bao gồm:
- Khởi động hệ thống bằng nút Start, dừng hệ thống bằng nút Stop
Trang 7- Sau khi ô tô vào vị trí, ấn nút Start động cơ băng tải chạy
- Ô tô vào vị trí cảm biến S1, vài tưới nước sạch 1 mở
- Ô tô vào vị trí cảm biến S2, van tưới xà phòng mở
- Ô tô vào vị trí cảm biến S3, động cơ chổi cọ quay
- Ô tô vào vị trí cảm biến S4, van tưới nước xạch 2 mở
- Ô tô vào vị trí cảm biến S5, Quạt làm khô chạy
Việc sử dụng hệ thống rửa xe tự động này phần nào giúp :
- Tiệm tiết kiệm được thời gian : chỉ mất 5 đến 10 phút trong khi rửa thủ công mất gấpđôi gấp 3 thời gian
- Hiệu quả cao : Sử dụng công nghệ tiên tiến đảm bảo sạch xe một cách toàn diện vàđồng đều , giảm thiểu sai sót so với việc rửa bằng tay
- Tiết kiệm nước và hóa chất : Hệ thống sử dụng lượng nước và hóa chất ít hơn so vớiviệc thủ công phần nào giúp bảo vệ môi trường
- Tăng hiệu suất và năng suất: Có thể rửa nhiều xe liên tiếp trong 1 thời gian ngắn từ
đó giảm bớt chi phí thuê nhân công , tăng thêm thu nhập
- Mang lại hình ảnh chuyên nghiệp thu hút càng nhiều khách
1.3.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống
- Bước 1: Trước khi rửa xe, khách hàng cần đưa xe vào vị trí trung tâm của hệ thống tựđộng Sau khi khách ra khỏi xe nhân viên vận hành sẽ ấn nút START hệ thống băng tải sẽchuyển động nhờ động cơ và băng tải sẽ đưa xe vào vị trí để cảm biến S1 nhận
- Bước 2: Băng tải sẽ di chuyển và dừng xe lại sau khi xe vào vị trí cảm biến S1 nhận vàmáy bơm cao áp béc xịt rửa xe sẽ được kích hoạt Nước được phun đều thân xe nóc xe đểloại bỏ bụi bẩn , đồng thời làm mềm các vết bẩn bám dính lâu ngày
- Bước 3: Sau khi được tưới sạch nước, động cơ băng tải sẽ tiếp tục di chuyển xe đến vịtrí cảm biến S2 Lúc này cảm biến S2 nhận băng tải dừng xe lại , hệ thống phun bọt tuyếtđược tự động phun kín xe Hóa chất sẽ thẩm thấu và làm mềm các vết bẩn
- Bước 4: Xong bước 3 ô tô tiếp tục được di chuyển vào vị trí cảm biến S3 nhận, băngtải dừng xe lại Hệ thống chổi quét chuyên dụng sẽ được hoạt động để lau chùi xung quanh
xe
- Bước 5: Xe tiếp tục di chuyển và dừng lại ở vị trí cảm biến S4 nhận sau khi xong bước
4 Lúc này hệ thống vòi phun cao áp sẽ được kích hoạt Nó sẽ làm trôi bọt tuyết cùng bụibẩn trên xe , đảm bảo toàn bộ phần ngoại thất xe đều sạch sẽ
Trang 8- Bước 6: Đợi ô tô đi vào cảm biến S5 nhận, hệ thống sấy khô sẽ được bật Sử dụng máynén khí để làm khô xe làm bay đi hơi nước và hạn chế chất lỏng , hóa chất thẩm thấu ảnhhưởng đến động cơ linh kiện xe.
- Bước 7: Hệ thống sẽ dừng lại khi công nhân ấn nút STOP
- Bước 8 : Toàn bộ quá trình vệ sinh xe chỉ mất khoảng 5 đến 7 phút Sau khi hoàn tấtcông đoạn làm sạch , đánh xe ra khỏi khu vực vệ sinh và trao trả xe cho khách
1.3.3 Đề xuất hệ thống
* Hệ thống rửa xe ô tô tự động sẽ bao gồm các phần như sau :
- Lựa chọn PLC phù hợp với yêu cầu công nghệ
- Xây dựng thuật toán và viết chương trình PLC điều khiển hệ thống
- Vẽ sơ đồ mạch điện
1.4 Kết luận
- Từ các phân tích trên cùng những phương pháp, hệ thống đã nêu Có thể khái quát được
về sự quan trọng cũng như cần thiết của việc tự động hoá ứng dụng trong hệ thống rửa xe.Cũng như nêu rõ những ưu nhược điểm cụ thể của từng phương pháp, hệ thống khác nhau
Từ đó thấy được sự vượt trội của việc lựa chọn hệ thống tự động một cách chính xác, năngsuất cũng như hiệu năng đạt được trong cuộc sống của con người
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG
2.1 Lựa chọn PLC
2.1.1 Tổng quan về PLC
Trang 9- PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller, dịch sang Tiếng Việt có nghĩa là
Bộ điều khiển logic lập trình được
- Là một thiết bị điều khiển tự động có khả năng lập trình, được sử dụng rộng rãi trongcông nghiệp để điều khiển các quá trình sản xuất và hệ thống máy móc Nó được thiết kế đểthay thế các hệ thống điều khiển bằng rơ-le cơ điện truyền thống, giúp tăng tính linh hoạt vàhiệu quả trong việc điều khiển các quy trình tự động
- Chức năng chính của PLC:
+ Điều khiển quá trình: PLC nhận tín hiệu đầu vào từ các cảm biến (sensor), sau đó xử
lý tín hiệu theo chương trình đã được lập trình sẵn và xuất ra các tín hiệu điều khiển để vậnhành thiết bị hoặc máy móc
+ Lập trình dễ dàng: Người dùng có thể lập trình PLC để điều khiển các tác vụ khácnhau mà không cần phải thay đổi phần cứng, điều này giúp việc sửa đổi và nâng cấp hệthống trở nên dễ dàng
+ Tính ổn định và bền bỉ: PLC được thiết kế để hoạt động trong môi trường côngnghiệp khắc nghiệt, với độ tin cậy cao và khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài
- Các thành phần chính của PLC:
1 Bộ xử lý trung tâm (CPU): Đây là bộ phận chính, nơi thực hiện xử lý các chươngtrình điều khiển
2 Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình và dữ liệu trong quá trình điều khiển
3 Đầu vào (Input): Nhận tín hiệu từ các thiết bị cảm biến hoặc nút nhấn
4 Đầu ra (Output): Gửi tín hiệu điều khiển đến các thiết bị như động cơ, van, đèn báo
5 Nguồn cấp: Cung cấp năng lượng cho PLC hoạt động
Hình 2.1 Cấu tạo PLC
- Ứng dụng của PLC:
Trang 10+ Điều khiển các dây chuyền sản xuất tự động trong các nhà máy.
+ Điều khiển các hệ thống băng chuyền, robot công nghiệp, máy móc đóng gói + Quản lý và điều khiển các quy trình trong hệ thống xử lý nước, năng lượng, dầu khí
- PLC đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa công nghiệp, giúp các doanh nghiệpnâng cao hiệu suất và giảm thiểu sai sót trong sản xuất
+ Thứ hai là bộ nhớ, bao gồm ROM, RAM, EPROM, EEPROM , lưu trữ chương trình
CPU (Central Processing Unit): Là bộ xử lý trung tâm của PLC, đóng vai trò là bộ
não điều khiển toàn bộ hoạt động của thiết bị Các chức năng chính của CPU baogồm:
+ Thực thi chương trình điều khiển: CPU sẽ lấy chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ vàthực hiện tuần tự từng lệnh Chương trình xác định logic hoạt động của PLC
+ Xử lý các tín hiệu vào/ra: CPU nhận và xử lý các tín hiệu từ các module I/O, cảm biếntrước khi đưa ra các tín hiệu điều khiển thiết bị
+ Giao tiếp với các module khác qua bus trong PLC: CPU gửi/nhận dữ liệu tới các modulenhư bộ nhớ, module I/O để điều khiển hoạt động
+ Xử lý ngắt và ngoại lệ: xử lý khi có sự kiện bất thường xảy ra
Trang 11+ Giao tiếp với bên ngoài qua cổng truyền thông: cho phép điều khiển/giám sát PLC từxa.Các loại CPU phổ biến là vi điều khiển, CPU dựa trên PC, CPU nano Đời CPU càngmới thì khả năng xử lý và tốc độ càng cao
Hình 2.2: CPU của PLC mitsubishi
Bộ nhớ: Là một thành phần quan trọng trong cấu trúc phần cứng của PLC, có chức
năng lưu trữ các loại dữ liệu sau:
+ Chương trình điều khiển: bộ nhớ chứa các lệnh lập trình mà CPU sẽ đọc và thực thi đểđiều khiển hệ thống
+ Dữ liệu xử lý: dữ liệu đầu vào từ các module I/O, dữ liệu trung gian, dữ liệu kết quả + Tham số và biến hệ thống: ví dụ các giá trị timer/counter, biến tạm Các loại bộ nhớthường dùng trong PLC:
+ ROM (Read-Only Memory): lưu trữ dữ liệu không thay đổi, ví dụ chương trình khởiđộng
+ RAM (Random Access Memory): lưu dữ liệu tạm thời, mất khi tắt nguồn
+ EPROM (Erasable Programmable ROM): lưu chương trình, cho phép xóa bằng tia cựctím để nạp lại chương trình mới
+ EEPROM (Electrically EPROM): lưu dữ liệu lâu dài, cho phép ghi đè bằng tín hiệuđiện.Dung lượng bộ nhớ càng lớn thì khả năng lưu trữ và xử lý dữ liệu của PLC càngmạnh
Module Input/Output (I/O): Là một thành phần quan trọng trong phần cứng của
PLC, đảm nhiệm việc kết nối và điều khiển các thiết bị bên ngoài Cụ thể:
- Module Input:
+ Kết nối các thiết bị đầu vào như công tắc, cảm biến, máy đo
Trang 12+ Chuyển đổi tín hiệu vào từ các cảm biến thành dạng số hoặc analog tương thích vớiPLC.
+ Truyền tín hiệu vào cho CPU xử lý
- Module Output:
+ Kết nối với các thiết bị đầu ra như động cơ, van, relay
+ Nhận tín hiệu điều khiển từ CPU để điều chỉnh hoạt động của thiết bị
Hình 2.3: Module Input/Output (I/O) của PLC
+ Có module rơle, transistor hay khí nén để kích hoạt thiết bị.Ngoài module Input/Outputchính, PLC còn có thể được mở rộng khả năng bằng các module phụ trợ khác:
Module analog: Là module input/output cho phép PLC xử lý các tín hiệu tương tự
thay đổi liên tục Một số đặc điểm của module analog trong PLC:
+ Thu nhận các tín hiệu đầu vào dạng analog như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng từ cáccảm biến analog
+ Chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu điện áp/dòng điện tương ứng, thường ở dải 10V hoặc 4-20mA
+ Số hóa tín hiệu analog thành các giá trị số (digital) bằng ADC (Analog to DigitalConverter)
+ Độ phân giải ADC càng cao thì càng có nhiều mức số hóa, độ chính xác càng tốt + Đưa giá trị số vào bộ nhớ PLC để CPU xử lý
+ Module analog output thực hiện ngược lại, biến đổi tín hiệu số về dạng analog để điềukhiển thiết bị
Trang 13+ Nhờ module analog, PLC có thể đo lường và điều chỉnh chính xác các tín hiệu thay đổiliên tục.
- Module truyền thông:
+ Cho phép PLC kết nối và trao đổi dữ liệu với máy tính, mạng, các thiết bị khác + Các giao thức phổ biến: Serial RS232/485, Ethernet, Profinet, Modbus TCP
+ Giúp giám sát và điều khiển PLC từ xa thông qua mạng
* Ngôn ngữ lập trình PLC
- PLC có một loạt các ngôn ngữ lập trình khác nhau để lập trình và kiểm soát các quy trìnhcông nghiệp Các ngôn ngữ này được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng
và môi trường làm việc Dưới đây là một số ngôn ngữ lập trình phổ biến cho PLC:
+ Ladder Logic (Ladder Diagrams - LD)
+ Structured Text (ST)
+ Function Block Diagram (FBD)
+ Instruction List (IL)
+ Sequential Function Chart (SFC)
- Mỗi ngôn ngữ lập trình PLC có ưu điểm và hạn chế riêng, và lựa chọn ngôn ngữ thườngphụ thuộc vào tính chất của ứng dụng cụ thể và sở thích của người lập trình
Ladder Logic: Là một trong những ngôn ngữ lập trình PLC phổ biến nhất Nó dựa
trên biểu đồ dạng thang (ladder diagram) và sử dụng các ký hiệu và biểu tượng đểbiểu thị các hoạt động logic Ladder Logic dễ hiểu và sử dụng phổ biến trong các ứngdụng kiểm soát
- Ưu điểm:
+ Dễ hiểu và sử dụng, đặc biệt cho những người làm việc trong môi trường điện cơ + Biểu đồ dạng thang dễ giúp lập trình viên theo dõi và hiểu logic kiểm soát
+ Phổ biến trong các ứng dụng kiểm soát và quy trình
- Nhược điểm: Khó khăn trong việc thực hiện các tác vụ phức tạp và tích hợp các chứcnăng cao cấp
Structured Text (ST): Structured Text giống với các ngôn ngữ lập trình thông
thường như C, Pascal hoặc BASIC Nó cho phép lập trình viên sử dụng ngôn ngữ
Trang 14văn bản để mô tả logic kiểm soát ST thích hợp cho các ứng dụng phức tạp và có thểthực hiện các phép toán phức tạp.
Function Block Diagram (FBD): FBD sử dụng biểu đồ hình khối để biểu thị các
hoạt động logic Các hình khối thể hiện các chức năng hoặc mô-đun logic cụ thể và
có thể kết hợp để tạo thành logic kiểm soát toàn diện
- Ưu điểm:
+ Có thể tạo các hình khối tái sử dụng để dễ dàng mở rộng logic kiểm soát
+ Thích hợp cho việc tạo các chương trình lớn và phức tạp
- Nhược điểm:
+ Cần nhiều thời gian để tạo các hình khối ban đầu
+ Có thể trở nên khó hiểu nếu quá phức tạp
Instruction List (IL): Instruction List sử dụng danh sách các chỉ thị và địa chỉ để lập
trình Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao và sử dụngtài nguyên thấp
- Ưu điểm:
+ Hiệu suất cao với sự sử dụng tài nguyên thấp
+ Thích hợp cho việc thực hiện các nhiệm vụ cơ bản và cần độ tin cậy cao
- Nhược điểm:
+ Khó khăn trong việc hiểu và duyệt logic lập trình (ít dùng)
Sequential Function Chart (SFC): SFC sử dụng biểu đồ dạng sơ đồ để biểu thị các
trạng thái và chuyển đổi giữa chúng Nó thường được sử dụng trong các ứng dụng cótính liên quan đến quy trình và trạng thái
- Ưu điểm:
Trang 15+ Phù hợp cho việc biểu đồ hóa các trạng thái và chuyển đổi giữa chúng.
+ Dễ hiểu đối với các quy trình liên quan đến trạng thái
Siemens cung cấp một loạt dòng sản phẩm PLC, từ dòng Siemens
o SIMATIC 1200 cho các ứng dụng nhỏ đến dòng Siemens SIMATIC
S7-1500 cho các ứng dụng phức tạp
o Siemens thường đi đầu trong việc phát triển và tích hợp các công nghệmới như IoT và công nghệ mạng
• Nhược điểm:
o Giá thành của các sản phẩm Siemens có thể cao hơn so với các hãng
khác, đặc biệt đối với dòng sản phẩm cao cấp
o Có thể cần có kiến thức chuyên sâu để lập trình và cấu hình PLC
Siemens, đặc biệt với các dòng sản phẩm phức tạp
• Ứng dụng phổ biến: Siemens PLC được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp bao gồm sản xuất, năng lượng, xử lý nước và nhiều ứng dụng khác
Hình 2.4 PLC Siemens
b Omron