Lập trình PLC viết chương trình cho hệ thống điều khiển ga ra

Dùng PLC lập trình điều khiển gara ô tô với yêu cầu sau : - Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao =2m đỗ bãi 2.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ

0o0 ĐỒ ÁN BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn : Thạc sĩ NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG

Sinh viên thực hiện : - Đô Quang Bách

- Nguyễn Xuân VŨ

Lớp : CĐ CN TĐH2 Khóa : V

Hà Nội, tháng 10-2010

ĐỀ TÀI

Dùng PLC lập trình điều khiển gara ô tô với yêu cầu sau :

- Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao <2m đỗ bãi

1, >=2m đỗ bãi 2

- Mỗi bãi xe có 2 cửa ra vào được điều khiển độc lập: Cửa vào bị đống khi bãi đỗ

đã đầy, cửa ra dóng khi bãi đỗ xe trống Hai cửa này khi nâng, hạ đều có hạn định

- Có một màn hình HMI dung để hiển thị số xe thực tế đang có trong bãi

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp đất nước đặc biệt là sự phát triển củaCông nghệ điện tử - tin học Có thể coi là một cuộc cách mạng công nghệ trên toàn thếgiới Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học đã được ứng dụng vào lĩnh vực điềukhiển tự động, đặc biệt là kĩ thuật vi xử lí Hiện nay, người ta đã sản xuất ra nhữngthiết bị có thể lập trình được Đó chính là thiết bị điều khiển có lập trình ProgramableLogic Controlle viết tắt là PLC

Ra đời năm 90, PLC có thể coi là một ứng dụng điển hình của mạch vi xử lí, chiếmđến 80% và trở thành xu thế mới trong điều kiện công nghiệp đang phát triển ở ViệtNam So với quá trình điều khiển bằng mạch điện tử thông thường thì PLC có nhiều ưưđiểm hơn hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn được thời gian lắp đặtcông trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điềukhiển, ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng, độ tin cậy cao

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất bộ điều khiển lập trình (Omron,Siemens, ABB, Misubishi ) với nhiều ứng dụng: Tự động hoá quá trình công nghệcung cấp vật liệu cho quá trình sản xuất, tự động hoá các máy gia công cơ khí, điềukhiển hệ thống trạm bơm, điều khiển các thiết bị thuỷ lực và khí nén, tự động hoá quátrình lắp ráp các linh kiện điện - điện tử, điều khiển thang máy, hệ thống đèn giaothông Ngày nay có rất nhiều nhà cao tầng, hầm mỏ… xuất hiện làm cho diện tích đất

ở ngày càng thu hẹp, xe ngày càng nhiều vì vậy không có diện tích để xe Để giảiquyết vấn đề này người ta xây dựng các ga ra với các hệ thống điều khiển khácnhau.Trong phạm vi đồ án môn học này tái dựng thiết bị lập trình PLC để viết chươngtrình cho hệ thống điều khiển ga ra

Thiết bị khả trình PLC mà tôi sử dụng để viết chương trình điều khiển trong đồ án này là PLC của Siemens Trong quá trình làm đồ án cũng gặp nhiều khó khăn, nhưng

được sự hướng dẫn cô Nguyễn Thị Thúy Hằng em đã hoàn thành đồ tôi đã án này.

Xin chân thành cảm ơn!

Chương I

GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ TÀI

1.1 Đặt vấn đề

Trong công cuộc hiện đại hoá đất nước thì việc đất ở ngày càng thu hẹp,nên xe cũngngày càng nhiều,mặt khác các loại xe tụ lại chiếm diện tích khá lớn,mà xe tụ ngàycàng nhiều.Vì vậy để có chỗ đậu cho xe ô tô thì người ta thiết kế các ga ra ô tô điềukhiển bằng hệ thống PLC.Nó thường được xây dựng ở dưới các nhà cao tầng,khách sạnnhà hàng…

1.2– Khái niệm chung về Ga ra ô tô

-Ga ra: là nơi đậu xe rãi cho ô tô

Trong thực tế ga ra được sử dụng rộng rãi và điều khiển bằng hệ thống PLC

-Các bộ phận chủ yếu: động cơ, cảm biến,công tắc hành trình

1.3 – Yêu cầu chung của ga ra:

- Dễ điều khiển, làm việc tin cậy

- Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn

- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bi

- Các cảm biến phải báo chính xác

- Vốn đầu tư phù hợp

- Chi phí vận hành thấp

1.4 – Yêu cầu công nghệ

Với yêu cầu của bài toán lập trình điều khiển gara :

- Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao <2m đỗ bãi

1, >=2m đỗ bãi 2

-Mỗi bãi xe có 2 cửa ra vào được điều khiển độc lập: Cửa vào bị đống khi bãi đỗ

đã đầy, cửa ra dóng khi bãi đỗ xe trống Hai cửa này khi nâng, hạ đều có hạn định

Có một màn hình HMI dung để hiển thị số xe thực tế đang có trong bãi

Giải quyết bài toán :với yêu cầu của bai toán như trên ta làm như sau :

- Phân luồng xe :

+ Để phân loại xe ta dùng 1 cảm biến quang CBQ1 dặt ở độ cao 2m

+ Ta sử dụng một hệ thống cửa như sau:cửa này có tác dụng là phân luồngxe,cửa này khi hệ thống bắt đầu hoạt động thì nó đang ở vị trí đóng cửa không cho

xe vào bãi 2,mở cho xe vào bãi 1.Khi xe vào gara có chiều cao nhỏ hơn 2m thì xekhông bị cảm biến quang phát hiện, xe sẽ đi vào được bãi 1.khi xe có chiều caobằng hoăc lớn hơn 2m thì bị cam biến quang phát hiện,cảm biến này sẽ tác động tơiđộng cơ 1 mở cửa bãi 2 cho xe vào bãi 2,đồng thời cửa này cũng đóng cửa bãi 1 lạikhông cho xe vào Để hạn chế đóng mở cửa này ta dùng 2 công tăc hành trình,côngtắc hành trình CTHT 1(thường đóng), công tắc hành trình CTHT 2(thường mở).Khi

xe đi vào bãi 2 thì cảm biến quang CBQ2 phat hiện ra lệnh cho PLC đóng cửa lại

- Xử lý cho bãi 1 :để nhận biết số xe trong bãi 1 ta lắp hai cảm biến CBQ3 ở cổngvào và CBQ4 ở cổng ra.Để đóng mở vào cửa bãi 1 ta dùng hệ thông cửa cuốn.Đểhạn chế đóng mở vào ta dùng hai công tắc hành trình CTHT 3 (thường đóng),CTHT 4(thường mở).Nếu trong bai có đủ 10 xe thì PLC ra

lệnh đóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 4 thì dừng đóng.Nếu trong bãi có ít hơn 10 xe thì PLC ra lệnh mở cửa vào.Nếu trong bãi trống thìPLC ra lệnh đóng cửa ra bãi 1,,tương tư cửa vào để khống chế đóng mở cửa ra tadùng hai công tắc hành trình CTHT 5 (thường đóng), CTHT 6(thường mở) Khi cửa

ra đóng đến CTHT 6 thì dừng đóng Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửara,khi cửa mở tới CTHT 5 thì dừng mở

Xử lý cho bãi 2 cũng tương tự bãi 1 : để nhận biết số xe trong bãi 1 ta lắp haicảm biến CBQ5 ở cổng vào và CBQ6 ở cửa ra.Để đóng mở vào cửa bãi 1 ta dùng

hệ thông cửa cuốn.Để hạn chế đóng mở vào ta dùng hai công tắc hành trình CTHT

7 (thường đóng), CTHT 8 (thường mở).Nếu trong bãi có đủ 10 xe thì PLC ra lệnhđóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 8 thì dừngđóng Nếu trong bãi có ít hơn 10 xe thì PLC ra lệnh mở cửa vào,cưa vào bai 2 đong

mở đến CTHT 7 thì dừng mở.Nếu trong bãi trống thì PLC ra lệnh đóng cửa ra bãi

2 ,tương tự cửa vào để khống chế đóng ,mở cửa ra ta dùng hai công tắc hành trìnhCTHT 9 (thường đóng), CTHT 10 (thường mở) Khi cửa ra đóng đến CTHT 10 thìdừng đóng Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửa ra,khi cửa mở tới CTHT 9thì dừng mở

- Khi nhấn stop thì hệ thống dừng

CBQ 1

CTHT 1 CTHT 2

CBQ 2 Cửa

CTHT 10 CTHT 9

Sơ đồ công nghệ của bãi đỗ xe

Chương 2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN

2.1-Lựa chọn thiết bị

Các thiết bị sử dụng trong hệ thống gồm có:

- Động cơ một chiều: dùng để đóng mở các cửa vào ra

- Cảm biến quang: để nhận biết số xe vào ra

- Công tắc hành trình:dung để hạn chế quá trình đóng mở cửa

- Màn hình hiển thị TD200

2.1.1- Động cơ một chiều

2.1.1.1-Cấu tạo của động cơ một chiều

Kết cấu của động cơ điện một chiều có thể phân thành hai thành phần chính là: phần tĩnh và phần quay

Nhiệm vụ chính của cực từ chính và dây quấn kích từ tạo ra từ thông chính trong máy

- Cực từ phụ :

Cực từ phụ thường làm bằng thép khối đặt xen kẽ giữa các cực từ chínhvà dùng để cải thiện đổi chiều (đặt trên đường trung tính hình học) Xungquanh cực từ phụ có dây quấn cực từ phụ Dây quấn cực từ phụ được đấunối tiếp với dây quấn phần ứng (dây quấn Roto)

Nhiệm vụ của cực từ phụ là để làm giảm sự xuất hiện tia lửa điện trên bềmặt chổi than và cổ góp

-Vỏ máy (gông từ) :

Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ , đồng thời làm vỏ máybảo vệ các

bộ phận bên trong vỏ máy Vỏ máy điện một chiều được làmbằng thép dẫn từ

- Chổi than:

Chổi than dùng để điện áp từ bên ngoài vào động cơ Cơ cấu chổi than gồm có chổithan đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt lên cổgóp Hộp chổi than được cốđịnh trên giá chổi than và cách điện vớigiá.Chổi than thường đượclàm bằng bột đồngbột than và một số phụ gia chống mài mòn khác Chổi than được đặt trên đường trung tính hình học

Ÿ Phần quay hay Roto (phần ứng)

- Lõi sắt phần ứng

Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ Thường làm bằng lá thép kĩ thuật điện dầy 0.5(mm) phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn haodo dòng điện xoáy gây nên.Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi éplại thì đặt dây quấn vào

- Dây quấn phần ứng

Dây quấn phần ứng là thành phần sinh ra sức điện động và có dòng điệnchạy qua Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện.Dây quấn được bọc cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép

- Cổ góp

Cổ góp (còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòngđiện xoay chiều thành một chiều Cổ góp gồm nhiều phiến đồng ghép cáchđiện với nhau Bề mặt

cổ góp phải được gia công với độ nhẵn bang cao để đảm bảo tiêp xúc giũa chổi than và

cổ góp Cổ góp đặt đồng tâm với trụcquay để hạn chế phát sinh tia lửa điện

- Các bộ phận khác:

+ Cánh quạt : dùng để quạt gió làm nguội máy

+ Trục máy : Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp cánh quạt và ổ bi.Trụcmáy

thường làm bằng thép cácbon tốt

2.1.1.2-Nguyên lí hoạt động của động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều hoạt đông dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.Khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trường sẽ tác dụng một lực từ vào dòng điện (vào dây dẫn) và làm chodây dẫn chuyển động ,chiều của từ lực được xác định bằng quy tắc bàn tay trái

* Nguyên lý: Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây kích từ , sẽ tạo ra từtrường tác dụng một lực từ vào các dây dẫn của rôto khi có dòng chạy qua sẽtạo mô men làm quay rôto

2.1.1.3-Điều khiển tốc độ động cơ một chiều

Từ phương trình đặc tính cơ :

Ta có ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều :

Ÿ Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ

Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp giảm điện áp phần ứng động cơ vàgiữ từ thông φ = φđm = const , điện trở R = Rư

Khi giảm điện áp thì :

+ Nhận xét : Khi ta giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ thì tốc độkhông tải giảm

xuống,còn độ xụt tốc độ không đổi Điện áp phần ứng càng song song với đường đặc

tính cơ tự nhiên ,tức độ cứng đặc tính cơ khôngđổi Do đó ta thu được họ các đường

đặc tính cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên ,tức độ cứng đặc tính cơ không

đổi

Ÿ Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng thay đổi từ thông trong mạch

kích từ động cơ

Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dòng điện kích từcủa động cơ

qua một điện trở mắc nối tiếp mạch kích từ Trong thực tế người ta thường dùng

phương pháp giảm từ thông φ và vẫn giữ điện áp U = Uưđm , điện trở R = Rư và cũng

không được giảm từ thông φgần về 0

Khi từ thông φ giảm thì :

dm

Hình 2

+ Nhận xét : Như vậy khi giảm từ thông thì tốc độ không tải tăng lênnhưng độ xụt tốc

độ tăng gấp 2 lần Do đó ta thu được họ các đường đặc tínhcơ có độ dốc hơn và có tốc

độ không tải lớn hơn Vì vậy càng giảm từ thôngthì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng tăng, tốc độ động cơ cànglớn Độ cứng đặc tính cơ giảm Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích từ với dòng kích từ là (1

÷ 10)% dòng định mức phần ứng

Ÿ Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ

Trong thực tế người ta thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng động cơ :

R = RƯ + Rf , và giữ điện áp U = Uđ m , từ thông φ = φđm = const

Ta có :

Hinh 3

+ Nhận xét : Khi tăng điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ thì độ

dốc đặc tính cơ càng lớn ,đặc tính cơ mềm và độ ổn định tốc độ càng kém

sai số tốc độ càng lớn Tốc độ không tải không đổi và = ω

0, còn độ xụt tốc

độ Δω tăng Khi đó ta được họ các đường đặc tính cơ nhân tạo cùng đi qua

điểm tốc độ không tải (0, ω

0) và độ rốc tăng khi điện trở Rf càng lớn,tức là

độ cứng của đặc tính cơ giảm

KẾT LUẬN : Cả 3 phương pháp trên đều điều chỉnh được tốc độ động cơ

điện một chiều nhưng chỉ có phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện

một chiều bằng cách thay đổi điện áp Uư đặt vào phần ứng của động cơ là tốt

nhất và hay được sử dụng nhất vì nó thu được đặc tính cơ có độ cứng không

đổi ,điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và không bị tổn hao

2.1.1.2-Đảo chiều động cơ một chiều

Chiều từ lực tác dụng vào dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay trái.

Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì lực từ có chiều ngược lại

Vậy muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều ta có thể thực hiện một trong haicách sau:

-Hoặc đảo chiều từ thông(bằng cách đảo chiều dòng điện kích từ)

-Hoặc đảo chiều dòng điện phần ứng

Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi đảo chiều từ thông hoặc khi

đảo chiều dòng điện phần ứng

Ÿ Ở đây chúng ta sử dụng động cơ: động cơ DC EXCEM 24V 300W

có xuất xứ từ Excem – Korea

2.1.2.1-Cấu tạo ,nguyên lý hoạt độngcủa cảm biến quang

Ÿ Cấu tạo chung cảm các biến quang gồm:có một bộ phát quang và 1 bộ thu quang

-Bộ phát quang có thể sử dụng ánh tia hồng ngoại,ánh sang đỏ,lazer

-Bộ thu quang có thể sử dụng tranzitor quang,diode quang Ÿ Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang như sau:tín hiệu quang từ bộ phát quang không bi cản nó vẫn truyền tới bộ thu bộ thu giữ nguyên trạng thái đầu khi có vật cản đường truyền tín hiệu quang từ bộ phát tới bộ thu,bộ thu sẽ chuyển trạng thái đầu ra

Với yêu câu của bài đề tài ta chọn loại cảm biến quang:

Hình ảnh cảm biến quang

E3JK của hãng OMRON có các th ông số kỹ thuật :

Cảm biến quang điện thông dụng loại nhỏ, đầu ra rơle, nguồn cấp

dải rộng

Có sẵn bộ khuếch đại cho phép dải nguồn cấp rộng

- Kích thước nhỏ gọn 50 x 50 x 17,4 mm

- Ngõ ra rơ-le với tuổi thọ cao và dòng đóng mở đến 3A, 250 VAC

- Loại phản xạ gương với chùm tia phân cực cho phép phát hiện vật thể bóng

loáng (dạng gương)

Khi bộ phận đó di chuyển đến những vị trí này tác động tí công tắc hành trình,coong tắc hành trình sẽ phát những tín hiệu điều khiển hệ thống đến nhưng trạng thái làm việcmới.Ví dụ như đặt các công tắc hành trình cuối cùng để hạn chế hành trình may

doa,cầu trục,hạn chế quá trình đóng mở cửa…,hoăc dặt các công tắc hành trình để đảo chiều, giảm tốc độ cho may cắt giấy

Với yêu cầu của đề tài ta sử dụng công tắc hành trình :HL 5050 của hãng OMRON

2.1.4 –Màn hình hiển thị TD 200

Hình ảnh thực tế màn hình hiển thị TD200 của hãng siemen

TD 200 là một thiết bị hiển thị text giao tiếp với người vận hành.Thiết bị này chỉ dung

giao tiếp với họ PLC S7 200

TD 200 là một bộ hiển thị có thể giao tiếp trực tiếp với CPU sử dụng cáp RS 485hoặc module mở rộng EM 277

2.1.4.1-Một số đặc tính của TD 200

-hiển thị các tin nhắn và các biến của PLC

-Cho phép điều khiển các biến trong chơng trình

-Có khả năng cài đặt thơi gian thực của PLC

2.1.4.3-Cổng giao tiếp TD 200 và PLC.

Cổng RS485 ,9 chân giao tiếp giữa TD 200 và PLC qua cáp TD/CPU

2.1.4.4-Nguồn cung cấp

Nguồn cung cấp cho TD 200 là 24VDC.Có thể cấp cho TD200 theo 2 cách:

-Nguồn cấp chung:cấp nguồn cho TD 200 thông qua cáp TD/CPU(chiều dài 2.5m)

- Nguồn cấp riêng : cấp nguồn cho TD 200 thông qua đầu nối bên ngoài TD200 đươc

sử dụng khi khoang cach giữa TD200 và CPU lớn hơn 2.5m

Lưu ý không dùng nguồn cấp chung và cấp riêng cùng một lúc như thế sẽ làm hỏngthiết bị

phải thực hiện việc định dạng bằng Wizard.

Các bước thực hiện Wizard:

Bước 1: khởi động chương trình Step 7 microwin,trên thanh menu chọn tool ,chọnTD200 Wizard

Bước 2:chọn ngơn ngữ và kiểu kí tư hiển thị

-Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn as fast as possible

Bước 5:chọn cửa sổ message và số kí tự hiển thị trên 1 message

Bước 6:chọn vùng sV để định dạng cho TD200

Ta cần quan tâm tới các thông số sau:

-Đia chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200,vùng này thường chứa 12 byte hay 14 byte(tùy vao kí tự hiển thị trên TD200 ) trong vun nhớ V

-Đia chỉ vùng nhớ hiển thị message trên TD200.Mỗi message có 1 bit tương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không.Khi bit được set băng chương trình S7

-Message 1 : gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB40, bit điều khiển cho hiển thị Message

là V14.7

Sau khi định dạng xong Message 1 ta nhấn vào nút next để vào Message 2

Message 2 : gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho hiển thị Message

Trên hộp thoại này ta phải khai bao cac phàn sau:

-Định dạng dữ liệu: ở đây ta co 3 lựa chọn là không có dữ liệu,dữ liệu dạng word và

dữ liệu dạng double

- Kiểu hiển thị là có dấu hoăc không có dấu

-chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm

-cho phép nhập giá trị hayhay yeu cầu xác nhận Message hay không

Sau khi khi bao xong thì ta nhấn ok để trở về hôp thoại trước đó

Lúc này hộp thoại sẽ có 4 ô được bôi xám

Tiếp theo muốn nhập vào một biến của chương trình thì ta đặt con trỏ vào vị trí muốn nhập,sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại như trên lại xuât hiện

Như hộp thọai trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữ

số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu là VD116

Ngoài ra, muốn nhập giá trị vào biến của chương trình thì ta check vào lựa chon cho phép nhập dữ liệu (User is allowed to edit this data) Sau khi check vào lựa chon thì hộp thoại thông báo cho ta biết bit xác nhận sau nhập dữ liệu (trên hộp thoại là

Lúc này trên hộp thoại sẽ có thêm 6 ô(tức là 6 byte) bị bôi đen.

Lưu ý : khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một giá trị vào các biến của PLC thì trước tiên ta phải gắn các giá trị này vào message bằng cách đặt con trỏ vào vị trí thích hợp

và nhấn nút Embedded Data trên hộp thoại Sau đó khai báo kiểu dữ liệu, kiểu hiển thị

và các lựa chọn ; TD200 sẽ dành 2byte để lưu những khai báo này

-Message 3:yêu cầu người vận hành xác nhận khi Message xuất hiện Message3 gồm

40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho hiển thị Message là V14.5:

Đặt con trỏ vào mũi tên sau do nhấn Embedded Data,một hộp thoại xuất hiện

Lúc này trên hộp thoại có 2 ô được bôi đen đây chính là hai byte dung để định

nghĩa.và trên hộp thoai cung cho ta bit xác nhận là V158.1,bit nay sẽ đươc set nên 1 khi ta ấn enter để xác nhận Message

-Bước 8 :finish để kết thúc định dạng cho TD200,dể TD200 hoạt động ta phải viết trình điều khiển trên PLC

2.2.1.5- Bộ điều khiển logic khả trình Siemen PLC S7 200 CPU226

Hình ảnh thực tế của PLC S7 200 CPU226

- Số đầu vào/ra có sẵn: 24 DI / 16DO.

- Số đầu vào / ra số cực đại ( nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng:

DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248

-Số đầu vào / ra tương tự ( nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX:

28 / 7/ 35 hoặc 0 / 14 / 14

-Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 196 x 80 x 62

2.1.5.1- Giơí thiệu chung về PLC S7 200

Trước khi có PLC đã có những bộ điều khiển tự động bằng các mạch rơle-công tắc

tơ hoạc các rơle số-tương tự không tiếp điểm Các bộ điều khiển này được gọi là các bộđiều khiển cứng

Khi cần phải được thay đổi hoặc mở rộng chương trình điều khiển thì các bộ điều khiển cứng không đáp ứng được do đó cần thiết kế và chế tạo lại bộ điều khiển để thay thế bộ điều khiển cũ, hoặc ít ra cũng cần thay đổi lại cách ghép nối các phần tử của các

bộ điều khiển cũ cho phù hợp với chương trình điều khiển mới

Việc thay đổi như vậy dẫn đến hiệu quả kinh tế bị giảm sút, thời hạn cải tạo thiết bị công nghệ kéo dài

Năm 1969, hang sản xuất ôtô GM đề xuất thiết kế các bộ điều khiển ứng dụng công nghệ điện tử và công nghệ máy tính có khả năng thích ứng với nhiều chương trình điềukhiển khác nhau với các điều kiện sau:

- Dễ dàng thay đổi được chương trình điều khiển

- Đơn giản cho việc thay đổi và sửa chữa

- Độ tin cậy cao so với các bộ điều khiển cứng truyền thống

- Nhỏ gọn hơn so với các bộ điều khiển truyền thống

- Dữ liệu được gửi ra ở đầu ra phải được đưa tới dụng cụ điều khiển

trungtâm

- Đầu vào có khả năng nhận điên áp xoay chiều, điện áp 115V.

- Đầu ra có dòng cực tiểu là 2A và điện áp xoay chiều cực tiểu 115V

- Bộ điều khiển phải có khả năng mở rộng các chức năng bằng cách ghép nối thêm các module

Chính vì thế PLC đã ra đời Do tính thích ứng với nhiều chương trìnhđiều khiểu, việc thay đổi chương trình dễ dàng và không đòi hỏi nhữngchuyên gia lập trình và điều khiển có trình độ chuyên môn cao nên nónhận được nhu cầu rất lớn trong thực

tế PLC sinh ra trên cơ sở

côngnghệ của máy tính và vật liệu bán dẫn, có thể giải quyết được các bàitoán điều khiển với nhiều chương trình khác nhau nên ngày càng đượcphát triển và ứng dụng vào tất cả các ngành công nghiệp và dândụng

PLC ngày càng trở nên hoàn thiện và đa năng Các PLC ngày nay không những cókhả năng thay thế hoàn toàn các thiết bị điều khiển logic cổ điển, mà còn có khả năng thay thế các thiết bị điều khiển tương tự Các PLC được sử dung rộng rãi trong công nghiệp

Ứng dụng của PLC trong công nghiệp.

Những PLC đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp ôtô vào năm 1969

ddaxddem lại sự ưu việt hơn hẳn các hệ thống điều khiển trên cơ sở rơle Các thiết bị này được lập trình dễ dàng, không chiếm nhiều không gian trong các xưởng sản xuất

và có độ tin cậy cao hơn các hệ thống rơle

Các ứng dụng của PLC đã nhanh chóng mở rộng ra tất cả các ngành sản xuất công nghiệp và dân dụng Từ những ứng dụng để điều khiển các hệ thống đơn giản chỉ có chức năng đóng mở(ON/OFF)thông thường đến các ứng dụng cho

Các lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, ứng dụng các thuật toán trong quá trình sản xuất

Khối ngỏ vào

Mạch giao tiếp cảm biến

khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng.Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tác động (actuators) cócông suất nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu (transducers) ở ngõ vào ,màkhông cần có các mạch giao tiếp hay rơle trung gian.Tuy nhiên,cần phải có mạch điện

tử công suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn

Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây;sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều

khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng.Hơn nữa ,chúng còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời Hai đặc điểm chính dẫn đến sự thành công của PLC đó chính là độ tin cậy cao và khảnăng lập trình dễ dàng Độ tin cậy của PLC được đảm bảo bởi các mạch bán dẫn được thiết kế thích ứng với môi trường công nghiệp Các mạch vào ra

được thiết kế đảm bảo khả năng chống nhiễu, chịu độ ẩm, chịu được dầu, bụi và nhiệt

độ cao

Ngày nay, ta có thể thấy PLC có hàng nghìn ứng dụng trong công nghiệp Chúng được sử dụng trong công nghiệp hóa chất, chế biến dầu, thực phẩm, cơ khí, dược phẩm, dệt may, khai khoáng, giao thông vận tải, hệ thống điều khiển máy công cụ CNC, nhà máy điện hạt nhân…Các PLC có thể được kết nối với máy tính đẻ truyền, thu thập và lưu trữ số liệu bao gồm cả quá trình điều khiển bằng thống kê, quá trình đảm bảo chất lượng, thay đổi chương trình từ xa

Ngoài ra PLC còn được dùng trong hệ thống quản lý năng lượng nhằm giảm giá thành và cải thiện môi trường điều khiển trong các hệ thống phục vụ sản xuất

2.1.5.1-Cấu trúc PLC

PLC viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều khiển logic lập trìnhđược, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tóan điều khiển thông qua một ngôn ngữlập trình

PLC gồm ba khối chức năng cơ bản: Bộ vi xử lý, bộ nhớ, bộ vào/ra Trạng thái ngõvào của PLC được phát hiện và lưu vào bộ nhớ đệm PLC thực hiện các lệnh logic trêncác trạng thái của chúng và thông qua chương

trình trạng thái ngỏ ra được cập nhật và lưu trữ vào bộ nhớ đệm sau đó trạng thái ngỏ

ra trong bộ nhớ đệm được dùng để đóng mở các tiếp điểm kích hoạt các thiết bị tươngứng, như vậy sự hoạt động của các thiết bị được điều khiển hoàn toàn tự động theochương trình trong bộ nhớ, chương trình được nạp vào PLC thông qua thiết bị lập trìnhchuyên dùng