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 1 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. 2 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp đất nước đặc biệt là sự phát triển của Công nghệ điện tử - tin học. Có thể coi là một cuộc cách mạng công nghệ trên toàn thế giới. Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học đã được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển tự động, đặc biệt là kĩ thuật vi xử lí. Hiện nay, người ta đã sản xuất ra những thiết bị có thể lập trình được. Đó chính là thiết bị điều khiển có lập trình Programable Logic Controlle viết tắt là PLC. Ra đời năm 90, PLC có thể coi là một ứng dụng điển hình của mạch vi xử lí, chiếm đến 80% và trở thành xu thế mới trong điều kiện công nghiệp đang phát triển ở Việt Nam. So với quá trình điều khiển bằng mạch điện tử thông thường thì PLC có nhiều ưư điểm hơn hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn được thời gian lắp đặt công trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điều khiển, 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 nghệ cung cấp vật liệu cho quá trình sản xuất, tự động hoá các máy gia công cơ khí, điều khiển hệ thống trạm bơm, điều khiển các thiết bị thuỷ lực và khí nén, tự động hoá quá trình lắp ráp các linh kiện điện - điện tử, điều khiển thang máy, hệ thống đèn giao thông .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 giải quyết vấn đề này người ta xây dựng các ga ra với các hệ thống điều khiển khác nhau.Trong phạm vi đồ án môn học này tái dựng thiết bị lập trình PLC để viết chương trình 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 3 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 cũng ngày càng nhiều,mặt khác các loại xe tụ lại chiếm diện tích khá lớn,mà xe tụ ngày càng nhiều.Vì vậy để có chỗ đậu cho xe ô tô thì người ta thiết kế các ga ra ô tô điều khiển bằng hệ thống PLC.Nó thường được xây dựng ở dưới các nhà cao tầng,khách sạn nhà 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 luồng xe,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 xe không bị cảm biến quang phát hiện, xe sẽ đi vào được bãi 1.khi xe có chiều cao bằng hoăc lớn hơn 2m thì bị cam biến quang phát hiện,cảm biến này sẽ tác động tơi động cơ 1 mở cửa bãi 2 cho xe vào bãi 2,đồng thời cửa này cũng đóng cửa bãi 1 lại không cho xe vào. Để hạn chế đóng mở cửa này ta dùng 2 công tăc hành trình,công tắc 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 cổng vào và CBQ4 ở cổng 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 3 (thường đóng), CTHT 4(thường mở).Nếu trong bai có đủ 10 xe thì PLC ra 4 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 thì PLC ra lệnh đóng cửa ra bãi 1,,tương tư cửa vào để khống chế đóng .mở cửa ra ta dùng 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 cửa ra,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 hai cảm 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 lệnh đóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 8 thì dừng đóng .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 trình CTHT 9 (thường đóng), CTHT 10 (thường mở). Khi cửa ra đóng đến CTHT 10 thì dừng đóng .Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửa ra,khi cửa mở tới CTHT 9 thì dừng mở. - Khi nhấn stop thì hệ thống dừng. 5 . thi t bị l p tr nh PLC để vi t ch ng tr nh cho h th ng i u khi n ga ra. Thi t bị khả tr nh PLC mà t i sử d ng để vi t ch ng tr nh i u khi n trong. m i trong i u ki n c ng nghi p đang ph t tri n ở Vi t Nam. So v i quá tr nh i u khi n b ng m ch i n t th ng th ng th PLC có nhi u ưư i m h n h n,