lập trình thang máy 4 tầng dùng plc s7200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ Luận văn Lập Trình Thang Máy Tầng Dùng PLC S7-200 Sinh viên thực Lâm Vũ Trường Nguyễn Văn Cường Phạm Văn Thiện Cán giảng dạy 1081010 1080962 1081002 Ths Nguyễn Hoàng Dũng Cần Thơ, tháng - 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ Luận Văn Lập Trình Thang Máy Tầng Dùng PLC S7-200 Sinh viên thực Lâm Vũ Trường Nguyễn Văn Cường Nguyễn Văn Thiện Cán hướng dẫn 1081010 1080962 1081002 Ths Nguyễn Hoàng Dũng Đề tài nộp đánh giá vào ngày 05 tháng 05 năm 2012 Kết đánh giá: Cán đánh giá: Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 LỜI CAM ĐOAN Thang máy hệ thống quen thuộc sử dụng nhiều đời sống hàng ngày nhà cao tầng Với yêu cầu chất lượng, độ an toàn cao giá thành sản phẩm… Nhóm mạnh dạng chọn đề tài “ ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY TẦNG DÙNG PLC S7-200” làm luận văn tốt nghiệm Trong trình thực đề tài, nhóm em nổ lực nhiên không tranh khỏi thiếu sót nội dung trình bày báo cáo kết trình nghiên cứu học tập với hướng dẫn tận tình thầy Th.s Nguyễn Hoàng Dũng Nhóm xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ công trình có trước Nếu không thật, nhóm xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần thơ, ngày 05 tháng 05 năm 2012 Nhóm sinh viên thực GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 LỜI CÁM ƠN Sau gần tháng thực đề tài luận văn với niềm vui không khó khăn Qua nhóm muốn gửi lời cám ơn chân thành đến: Lời cám ơn sâu sắc kính đến cha mẹ, người lo lắng, chăm sóc động viên chúng em suốt thời gian học đại học Cám ơn thầy Nguyễn Hoàng Dũng hướng dẫn, tạo điều kiện ý kiến đóng góp giá trị thầy giúp nhóm em hoàn thành tốt đề tài luận văn Cám ơn thầy Nguyễn Văn Khanh thầy Lý Thanh Phương tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm mượn thiết bị thực hành suốt trình thực đề tài Cám ơn bạn hổ trợ, động viên nhóm suốt thời gian qua Một lần cho nhóm gửi lời cám ơn chân thành đến Cha mẹ, Thầy cô bạn ủng hộ giúp đỡ nhóm thời gian qua GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cám ơn Danh mục hình Danh mục bảng Nhận xét giáo viên hướng dẫn Nhận xét giáo viên phản biện Nhận xét giáo viên phản biện Chương 1: TỔNG QUAN 10 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 10 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 10 1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI 11 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 1.4.1 Giai đoạn 11 1.4.2 Giai đoạn 11 1.4.3 Giai đoạn 11 1.4.4 Giai đoạn 11 1.4.5 Giai đoạn 11 1.5 CẤU TRÚC BÀI BÁO CÁO 11 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 CẤU TRÚC THANG MÁY 13 2.2 THỦ TỤC THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 14 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN ĐỘNG CỦA THANG MÁY 15 2.3.1 Truyền động theo kiểu hợp số 15 2.3.2 Kiểu truyền động có hợp số 16 2.3.3 Dây Cáp 18 2.3.4 Buồng thang 18 2.4 YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC THANG MÁY 19 2.4.1 An toàn 19 2.4.2 Độ tin cậy 19 2.4.3 Độ xác dừng tầng 19 2.5 GIỚI THIỆU BỘ PLC CỦA SIMATIC S7-200 20 2.5.1 Tổng quát PLC 20 2.5.2 Các hoạt động xử lý bên PLC 24 GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 2.6 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 VỚI CPU 224 24 2.7 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CỦA CPU 224…32 2.7.1 Dòng điện đầu vào 32 2.7.2 Ứng dụng 32 2.8 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA S7-200 CPU 224 33 2.8.1 Phương pháp lập trình 33 2.8.2 Các toán hạng giới hạn cho phép CPU 224 34 Chương 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 45 3.1 THIÊT KẾ PHẦN CỨNG 45 3.1.1 Đấu dây PLC S7-200 CPU 224 với phần cứng 45 3.1.2 Động mạch điều khiển động 46 3.1.3 Thiết kế mô hình khí 48 3.2 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 51 3.2.1 Sơ đồ khối khối điều khiển 51 3.2.2 Lưu đồ chương trình điều khiển thang máy 52 3.2.3 Quy ước ngõ vào cho PLC 58 3.2.4 Chương trình điều khiển PLC dạng Ladder 60 3.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 3.3.1 Kết 60 3.3.2 Thảo luận 60 Kết luận đề nghị 61 Tài liệu tham khảo 62 Phụ lục 63 GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 DANH MỤC HÌNH 1/ Hình 2.1: Cấu trúc thang máy 14 2/ Hình 2.2: Dây cáp 19 3/ Hình 2.3: Bên buồng thang máy 19 4/ Hình 2.4: kết nối PLC S7-200 cáp PC/PPI 27 5/ Hình 2.5: Sơ đồ chân cổng truyền thông 28 6/ Hình 2.6: Cấu trúc nhớ 28 7/ Hình 3.1: PLC S7-200 CPU 224 AC/ DC/ RLY 46 8/ Hình 3.2: Nguồn cung cấp cho CPU 2xx AC/ DC/ Relay 46 9/ Hình 3.7: Mặt trước mặt bên thang máy 49 10/ Hình 3.8: Mặt sau thang máy 50 11/ Hình 3.9: Cabin đối trọng 51 DANH MỤC BẢNG 1/ Bảng 2.1: Tốc độ baud S7-200 27 2/ Bảng 2.2: Chức cáp PC/PPI 27 3/ Bảng 2.3: Cách đặt địa cho modul mở rộng CPU 224 30 4/ Bảng 2.4: Các toán hạng giới hạn cho phép CPU 224 35 5/ Bảng 3.1: Bảng thật ( hiển thị tầng) 48 5/ Bảng 3.2: Bảng địa bit đầu vào 59 6/ Bảng 3.3: Bảng địa bit nhớ 60 7/ Bảng 3.4: Bảng địa bit ngõ 60 GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày … tháng 05 năm 2012 Giáo viên hướng dẫn Ký tên GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày … tháng 05 năm 2012 Giáo viên phản biện Ký tên GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng Điều khiển thang máy tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày … tháng 05 năm 2012 Giáo viên phản biện Ký tên GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 20 VB101 Dieu Khien Thang May Di Len M0.1 DIXUONG ==B DONG / MOCUA / M0.3 M2.4 M0.5 M0.7 M1.0 M1.1 M2.5 VB101 / ==B M0.3 20.A M0.5 M1.0 M1.1 M2.5 VB101 / ==B M0.5 M1.1 DILEN DIXUONG / M2.6 T98 DILEN / / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) 20.A Symbol DILEN DIXUONG DONG MOCUA Address Q0.2 Q0.3 I1.0 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC GIOI HAN DONG DIEU KHIEN MO CUA CABIN / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 21 DILEN Symbol DILEN LEDLEN Leb Hien Thi Chieu Len LEDLEN Address Q0.2 Q0.4 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN BAO HIEU THANG MAY DI LEN / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 22 VB101 Dieu Khien Thang May Di Xuong M0.4 DILEN ==B DONG / MOCUA / M0.2 M2.5 M0.0 M1.0 M0.7 M0.6 M2.4 VB101 / ==B M0.2 22.A M0.0 M0.7 M0.6 M2.4 VB101 / ==B M0.0 M0.6 DIXUONG M3.4 M2.6 T98 DIXUONG / / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) 22.A Symbol DILEN DIXUONG DONG MOCUA Address Q0.2 Q0.3 I1.0 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC GIOI HAN DONG DIEU KHIEN MO CUA CABIN 10 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 23 DIXUONG Symbol DIXUONG LEDXUONG Leb Hien Thi Chieu Xuong LEDXUONG Address Q0.3 Q0.5 Comment DIEU KHIEN CBIN DI XUONG BAO HIEU THANG MAY DI XUONG Network 24 M2.6 T99 Symbol DILEN DIXUONG DILEN DIXUONG / / DIXUONG DILEN / / Address Q0.2 Q0.3 T99 200 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG 11 / 20 IN TON PT 10 ms CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 25 Dieu Khien Thang May Mo Cua DILEN DIXUONG VB101 / / ==B M0.0 MO DONGCUA / / M0.6 VB101 M2.6 M0.1 ==B M0.2 M0.7 VB101 M0.3 ==B M0.4 M1.0 VB101 M0.5 ==B M1.1 25.A DILEN VB101 ==B DIXUONG VB101 ==B VB101 M0.7 ==B M0.1 LEDLEN M0.2 LEDXUONG 12 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) VB101 M1.0 ==B M0.3 LEDLEN M0.4 LEDXUONG DONGCB T99 MOCUA MOCUA / 25.A 13 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Symbol DILEN DIXUONG DONGCB DONGCUA LEDLEN LEDXUONG MO MOCUA Network 26 Address Q0.2 Q0.3 I1.3 Q0.1 Q0.4 Q0.5 I1.2 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC DONG CUONG BUC DIEU KHIEN DONG CUA CABIN BAO HIEU THANG MAY DI LEN BAO HIEU THANG MAY DI XUONG CONG TAC GIOI HAN MO CUA DIEU KHIEN MO CUA CABIN Dieu Khien Dong Cua MO T37 50 Symbol MO Address I1.2 IN TON PT 100 ms Comment CONG TAC GIOI HAN MO CUA 14 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 27 T37 DONGCUA MOCB MOCUA DONG DILEN DIXUONG / / / / / M2.7 DONGCUA 27.A Symbol DILEN DIXUONG DONG DONGCUA MOCB MOCUA Address Q0.2 Q0.3 I1.0 Q0.1 I1.4 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC GIOI HAN DONG DIEU KHIEN DONG CUA CABIN CONG TAC MO CUONG BUC DIEU KHIEN MO CUA CABIN Network 28 M2.7 T98 / 150 Network 29 TON PT 10 ms Dieu Khien Leb Hien Thi Tang VB101 LED_A ==B R IN LED_B R Symbol LED_A LED_B Address Q0.7 Q1.0 Comment 15 / 20 27.A CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 30 VB101 LED_A ==B R 1 LED_B S Symbol LED_A LED_B Address Q0.7 Q1.0 Comment Network 31 VB101 LED_A ==B S LED_B R Symbol LED_A LED_B Address Q0.7 Q1.0 Comment Network 32 VB101 LED_A ==B S LED_B S Symbol LED_A LED_B Address Q0.7 Q1.0 Comment Network 33 16 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 34 DILEN T100 100 DIXUONG Symbol DILEN DIXUONG Network 35 CABIN Address Q0.2 Q0.3 IN TON PT 10 ms Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC HANH TRINH CABIN DILEN T100 C48 CU CABIN DIXUONG CTUD T100 CD VB101 ==B P R Symbol CABIN DILEN DIXUONG Network 36 Address I1.1 Q0.2 Q0.3 PV Comment CONG TAC CABIN DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG mo cua cuong buc DONGCB DONGCUA / / MOCB DILEN DIXUONG MOCUA / / S Symbol DILEN DIXUONG DONGCB DONGCUA MOCB MOCUA Address Q0.2 Q0.3 I1.3 Q0.1 I1.4 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC DONG CUONG BUC DIEU KHIEN DONG CUA CABIN CONG TAC MO CUONG BUC DIEU KHIEN MO CUA CABIN 17 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / MAIN (OB1) Network 37 MOCB DONG CUA CUONG BUC DONGCB / MOCUA DILEN DIXUONG DONGCUA / / / S Symbol DILEN DIXUONG DONGCB DONGCUA MOCB MOCUA Address Q0.2 Q0.3 I1.3 Q0.1 I1.4 Q0.0 Comment DIEU KHIEN CBIN DI LEN DIEU KHIEN CBIN DI XUONG CONG TAC DONG CUONG BUC DIEU KHIEN DONG CUA CABIN CONG TAC MO CUONG BUC DIEU KHIEN MO CUA CABIN Network 38 SM0.0 I_B EN ENO C48 IN OUT VB100 Network 39 SM0.0 MOV_B EN VB100 IN ENO OUT VB101 18 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / SBR_0 (SBR0) Block: Author: Created: Last Modified: SBR_0 02/21/2012 01:57:43 am 04/13/2012 12:12:29 pm Symbol Var Type Data Type EN IN BOOL Comment IN IN_OUT OUT TEMP SUBROUTINE COMMENTS Network Network Title Network Comment 19 / 20 CHUONG TRINH HOANG CHINH / INT_0 (INT0) Block: Author: Created: Last Modified: INT_0 02/21/2012 01:57:43 am 04/13/2012 12:12:29 pm Symbol Var Type Data Type Comment TEMP TEMP TEMP TEMP INTERRUPT ROUTINE COMMENTS Network Network Title Network Comment 20 / 20 [...]... khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200”, với cải tiến mới chỉ sử dụng một cảm biến ở cabin thang máy nhưng đảm bảo cabin dừng đúng tầng, thuận tiện và tiết kiệm Sau hơn 4 tháng thực hiện, nhóm đã hoàn thành mô hình thang máy 4 tầng đáp ứng được các yêu cầu đề ra ban đầu của nhóm Từ khóa: thang máy, tự động hóa, điều khiển, PLC S7-200, cabin GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 9 Điều khiển thang máy 4 tầng dùng PLC. .. khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 Chương 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CẤU TRÚC THANG MÁY Hình 2.1: Cấu trúc thang máy - Động cơ - Đối trọng - Buồng thang máy - Cáp - Cửa tầng - Cửa phòng thang - Bảng gọi tầng - Bảng điều khiển cabin Hình ảnh cấu trúc thang máy hình 2.1 được tham khảo tại link: http://www.thangmaymitsubishi.net /thang- may-137.html GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 13 Điều khiển thang máy 4. .. thang máy 1 .4. 3 Giai đoạn 3 - Kết nối PLC với nguồn, với cơ cấu thang máy 1 .4. 4 Giai đoạn 4 - Lập lưu đồ giải thuật cho tuần khối chức năng - Thiết lập các thông số vào/ ra và lập trình ứng dụng - Chạy chương trình với mô hình thang máy 1 .4. 5 Giai đoạn 5 - Chạy chương trình, kiểm tra, khắc phục lỗi và hoàn thiện sản phẩm - Kết luận 1.5 CẤU TRÚC BÀI BÁO CÁO Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 CẤU TRÚC THANG MÁY... mềmlập trình cho PLC họ SIMATIC S7-200.”[1] GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 10 Điều khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI Do hạn chế về thời gian và một số điều kiện khách quan khác nên đề tài chỉ dừng lại ở các nghiên cứu sau: - Thiết lập lưu đồ giải thuật cho hệ thống - Lập trình điều khiển trên bộ PLC của SIMATIC S7-200 CPU 2 24 - Thiết kế mô hình thang máy 4 tầng - Kết nối PLC. .. KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN ĐỘNG CỦA THANG MÁY 2 .4 YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC THANG MÁY 2.5 GIỚI THIỆU BỘ PLC CỦA SIMATIC S7-200 2.6 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 VỚI CPU 2 24 GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 11 Điều khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 2.7 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT ĐẶC TRƯNG CỦA CPU 2 24 2.8 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA S7-200 CPU 2 24 Chương 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 THIÊT... thang máy là 1 vấn đề cần thiết 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Thang máy là công cụ dùng để chuyên chở người, hàng hóa từ độ cao này đến độ cao khác theo chu kỳ Bên ngoài và bên trong thang đều có nút điều khiển và hướng dẫn sử dụng Theo tài liệu “Thiết kế thang máy dùng PLC có đề cập: Thang máy có rất nhiều loại nhưng chủ yếu vẫn là thang máy đứng thường dùng trong các tòa nhà cao tầng và thang máy. .. an toàn Thông thường thì các bộ phân điều khiển cửa được gắn kèm theo GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 18 Điều khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 2 .4 YÊU CẦU ĐỐI VỚI CÁC THANG MÁY 2 .4. 1 An toàn Theo tài liệu “ Thiết kế thang máy dùng PLC có đề cập: “Đối tượng phục vụ của thang máy (thang máy trở người) là phục vụ trực tiếp con người Vì vậy, an toàn là yếu tố quan trọng nhất Nó phải đảm bảo tính... khi sử dụng thang máy để tính toán, có biện pháp đề phòng và xử lý thích hợp, nhanh chóng Có thể chia thành hai trạng thái hoạt động của thang máy: - Thang máy hoạt động bình thường - Thang máy có sự cố.”[1] a- Thang máy hoạt động bình thường Theo tài liệu “ Thiết kế thang máy dùng PLC có đề cập: “Cửa thang máy phải đóng kín khi cabin đang chuyển động chưa dừng hẳn Sau khi mở cửa tại tầng có yêu cầu... cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hoặc các trạm PLC khác Tốc độ truyền cho máy lập trình kiểu PPI là 9600 baud Tốc độ truyền cung cấp của PLC theo kiểu tự do là từ 300 đến 3 840 0 Bảng 2.1: Tốc độ baud của S7-200 GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 25 Điều khiển thang máy 4 tầng dùng PLC S7-200 5/2/2012 Hình 2 .4: kết nối giữa PLC và S7-200 bằng cáp PC/PPI Ghép nối S7-200 với máy PC qua cổng RS-232 cần có cáp... 2 .4. 3 Độ chính xác dừng tầng Theo tài liệu “ Thiết kế thang máy dùng PLC có đề cập: “Buồng thang của thang máy phải dừng chính xác so với mặt bằng của tầng cần dừng sau khi có lệnh dừng Nếu buồng thang dừng không chính xác sẽ xảy ra các hiện tượng sau: - Đối với thang máy chở khách: làm cho hành khách ra vào khó khăn, làm giảm hiệu suất phục vụ của thang GVHD: Nguyễn Hoàng Dũng 19 Điều khiển thang máy