Thiết kế hệ thống cửa tự động đóng mở sử dụng PLC s7 200

MỤC LỤC MỤC LỤC .1 MỞ ĐẦU Chương 1: Giới thiệu chung cửa đóng mở tự động .5 1.1.Các loại cửa tự động .5 1.1.1.Cửa kéo 1.1.2 Cửa 1.1.3.Cửa trượt 1.2 Khảo sát số loại cửa đóng mở tự động 1.3.Các yêu cầu mục đích chế tạo mô hình cửa đóng mở tự động 1.3.1 Các yêu cầu mô hình .8 1.3.2 Yêu cầu chương trình chung .8 1.3.3 Yêu cầu khí 1.3.4.Mục đích việc chế tạo mô hình Chương 2.Chế tạo kết cấu điện 10 2.1.Chế tạo kết cấu phần mô hình cửa đóng mở tự động .10 2.1.1 Khung mô hình cửa tự động 10 2.1.2 Cơ cấu truyền động cửa tự động 10 2.1.3 Cánh cửa 11 2.1.4 Thanh ray .12 2.1.5.Con lăn 13 2.1.6 Puli .13 2.1.7 Rãnh trượt 13 2.2.Thiết kế phần điện mô hình cửa đóng mở tự động .14 2.2.1 Tổng quan động điện chiều 14 a) Vai trò động điện chiều 14 b) Cấu tạo động điện chiều 15 c)Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập .17 2.2.2.Điều chỉnh tốc độ động điện chiều 25 2.2.3.Vài nét động chiều kích từ nam châm vĩnh cửu 30 2.3.Giới thiệu số thiết bị điện dùng mô hình đóng mở cửa tự động 32 2.3.1 Rơle 32 2.3.2.Encoder 33 a) Khái niệm 33 b) Các loại Encoder .34 2.3.3 Cảm biến hồng ngoại 40 a) Diode phát hồng ngoại .40 b) Sensor thu hồng ngoại .40 c)Cảm biến hồng ngoại 41 2.3.1 Máy biến áp 42 a) Yêu cầu máy biến áp 42 b)Tính chọn máy biến áp .43 Chương 3.Ứng dụng PLC điều khiển đóng mở cửa tự động 45 3.1 Thiết bị điều khiển PLC 45 3.1.1.Khái niệm chung 45 3.1.2 Vai trò PLC 45 3.1.3 Cấu trúc 46 3.2 Sự ưu việt kỹ thuật PLC .48 3.3 Giới thiệu PLC SIMATIC S7- 200 49 3.3.1.Cấu hình 49 3.3.2 Mô tả đèn báo S7 -200 49 3.3.3.Mở rộng cổng vào .50 3.3.4 Thực chương trình .50 3.3.5 Cấu trúc chương trình S7-200 .50 3.3.6 Ngôn ngữ lập trình .51 3.4 Chương trình chạy đóng mở tự động 52 3.4.1.Sơ đồ nguyên lý 52 3.4.2 Giản đồ thang .53 53 53 54 3.4.3 Mạch đảo chiều thay đổi tốc độ đóng mở cửa 54 3.4.4.Mô hoạt động hệ thống cửa tự động S7-200 55 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO .58 MỞ ĐẦU Trong xã hội văn minh đại, cửa phận thiếu công trình kiến trúc Nhưng hầu hết loại cửa bình thường mà hay dùng lại có nhược điểm gây phiền toái cho người sử dụng là: cửa thường đóng mở dược có tác động người vào Việc thiết kế loại cửa tiện ích hơn, đa hơn, phục vụ tốt cho đời sống người tất yếu vô cần thiết Do vậy, cần thiết kế loại cửa tự động khắc phục tốt nhược điểm cửa thường Xuất phát từ yêu cầu đó, cửa tự động thiết kế để tạo loại vùa trì yêu cầu trước đây, vừa khắc phục nhược điểm cửa thông thường Vì sử dụng cửa tự động người dùng hoàn toàn tác dụng trực tiếp lên cánh cửa mà cửa tự đọng mở theo ý muốn Với tính này, cửa tự động mang lại thuận lợi lớn cho người sử dụng : Nếu người dùng cửa bê vác vật cửa tự động tạo cảm giác thoải mái mà thực giúp người dùng, tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở Sử dụng cửa tự động giúp người dùng đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa Cửa tự động rõ ràng đem lại cảm giác thoải mái cho người dùng, loại bỏ hoàn toàn cảm giác ngại, khó chịu dùng cửa thường Đặc biệt, nơi công cộng, công sở, cửa tự động ngày phát huy ưu điểm Đó cửa tự động giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng dễ dàng, giảm va chạm nhiều người sử dụng chung cánh cửa Thêm vào đó, hệ thống máy lạnh sử dụng rộng rãi nơi công sở, công cộng Nếu ta dùng loại cửa bình thường phải đảm bảo cửa đóng người qua lại để tránh thất thoát lạnh gây lãng phí Thế điều thực tế lại khó thực ý thức người nơi công cộng khác Do đó, cửa tự động, với tính chất đóng người qua lại đáp ứng tốt yêu cầu Chính ưu điểm bật cửa tự động mà phải phát triển ứng dụng rộng rãi hơn, đồng thời nghiên cứu để cải tiến nâng cao chất lượng hoạt động cửa tự động để ngày đại hơn, tiện ích Để nghiên cứu cách xác cụ thể cửa tự động, cần thiết phải chế tạo mô hình cửa đóng mở tự động, mô tả hoạt động, hình dáng, cấu tạo cửa tự động Từ mô hình t quan sát tìm hiểu hoạt động cửa tự động, lường trước khói khăn gặp phải chế tạo cửa tự động thực tế Cũng từ mô hình thấy ưu nhược điểm thiết kế mà từ khắc phục hạn chế, phát huy mạnh thiết kế cánh cửa ưu việt hơn, hoàn thiện cho người Chương 1: Giới thiệu chung cửa đóng mở tự động 1.1.Các loại cửa tự động Hiện có nhiều loại cửa tự động : cửa kéo, cửa đẩy, cửa cuốn, cửa trượt Nhưng chúng thường sản xuất nước bán việt nam với giá thành cao Vì chúng không sử dụng rộng rãi Nhu cầu cửa tự động Việt Nam lớn số lượng chủng loại 1.1.1.Cửa kéo Hình 1.1 Cửa kéo Loại cửa lạ nước ta, với kết cấu đơn giản động gắn cố định với trần nhà Cửa động kéo đoạn dây Ưu điểm loại đơn giản hiệu quả, cánh cửa Có lẽ nhược điểm loại cửa động gắn với trần nhà cần phải gắn đủ để chịu sức nặng cửa Vì thực tế người ta sử dụng loại cửa kéo nhược điểm phải gắn đủ để chịu sức nặng không nguy hiểm cho người sử dụng 1.1.2 Cửa Hình 1.2 Cửa Loại cửa với cánh cửa có khả cuộn tròn lại Khi có tín hiệu điều khiển đóng mở cửa , động cửa tác động qua trục cửa cuộn tròn quanh trục Loại cửa có ưu điểm gọn nhẹ tiện dụn g dễ sử dụng , cần động công suất nhỏ Thường dùng l àm cửa cho gara ôtô Nó có tính kinh tế cao dễ ch ế t ạo Nh ưng c ũng có nhược điểm cửa không chắn dễ bị han loai khác 1.1.3.Cửa trượt Hình 1.3 Của trượt Loại có đặc điểm có rãnh cố định cho phép cánh cửa trượt qua lại Cửa trượt có nhiều loại, tuỳ thuộc vào hình dạng rãnh trượt rãnh thẳng loại cửa chuyển động tịnh tiến, rãnh tròn loại cửa chuyển động xoay tròn Loại cửa thường sử dụng nhà hàng, khách sạn, sân bay, nhà ga … Cửa có ưu điểm kết cấu nhẹ nhàng tạo cảm giác thoáng đạt, thoải mái lịch Loại cửa thiết kế dễ dàng, nhận biết người, máy móc qua Loại cửa nước ta sử dụng phổ biến 1.2 Khảo sát số loại cửa đóng mở tự động Thông qua việc quan sát, tìm hiểu cửa tự động số địa điểm, ta nhận thấy cửa tự động sử dụng chủ yếu nơi giao dịch thương mại, công sở lớn, sân bay, ngân hàng khách sạn lớn Vì nơi có lượng người qua lại lớn, đồng thời nơi lại yêu cầu có tính đại, sang trọng tiện dụng Sử dụng cửa tự động nơi đáp ứng yêu cầu Tuy nhiên cửa tự động có nhiều loại tuỳ theo yêu cầu mục đích sử dụng trọng lượng cửa, chiều cao hay phần mạch điều khiển cửa + Cửa tự động có cánh: sử dụng nơi yêu cầu tính đại, sang trọng lại có số lượng người qua lại không nhiều Hay loại cổng có kích thước lớn dùng công ty, xí nghiệp hay nhà lớn … + Cửa tự động có hai cánh: Loại cửa dùng rộng rãi so với loại cửa tự động cánh 1.3.Các yêu cầu mục đích chế tạo mô hình cửa đóng mở tự động 1.3.1 Các yêu cầu mô hình + Kích thước gọn gàng + Hệ thống hoạt động tốt + Hệ thống điện tốt, hoạt động theo thiết kế + Hệ thống cửa đáp ứng yêu cầu đặt 1.3.2 Yêu cầu chương trình chung +Cửa phải tự động mở có xe muốn vào, phải tự động đóng xe vào hết +Cửa thiết kế để đóng mở cách thông minh, có tín hiệu người cửa mở mở với vận tốc v1 nhanh để người xe vào Khi cửa mở gần hết hành trình tự động giảm tốc độ xuống vận tốc v3 nhỏ nhật để cửa dừng lại xác cuối hành trình mở Khi hết tín hiệu ngưới , sau khoảng thời gian trễ 5giây, cửa đóng lại nhanh với vận tốc v2 Khi gần hết hành trình đóng, cửa giảm tốc độ đóng xuống v3 để tránh va chạm hai cánh cửa + Khi cửa đóng lại, lại có tín hiệu người cửa lại mở + Dùng kỹ thuật PLC để chương trình hoạt động cho cửa 1.3.3 Yêu cầu khí Yêu cầu mô hình phải giống với cửa thật hình thức chất lượng hoạt động, phải chắn gọn gàng Do đó, việc thiết kế kết cấu khí cho mô hình phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cửa thật: Khung cửa, cánh cửa, rãnh trượt, xích, bánh răng, trục quay Ngoài ra, có kết cấu phụ để tạo mô hình cửa tự động thật hoàn chỉnh cửa thật Động loại động chiều cấp nguồn chỉnh lưu cầu chiều, kết hợp với đảo chiều cho phép động quay thuận quay ngược 1.3.4.Mục đích việc chế tạo mô hình - Nghiên cứu, chế tạo mô hình cửa tự động sinh viên phải tham khảo thực tế nhiều lĩnh vực tham khảo nhiều tài liệu khác Điều mang lại hiểu biết sâu sắc cho sinh viên không lĩnh vực tự đông hoá mà nhiều lĩnh vực,ngành nghề khác điện,điện tử, khí - Việc chế tạo mô hình hoạt động tốt tạo điêu kiện cho sinh viên có hội học tập nghiên cứu môn học cách thực tế, hội tốt giúp sinh viên khỏi bỡ ngỡ làm việc thực tế - Tạo mô hình cửa đóng mở tự động hoạt động tốt, từ chế tạo cửa tự động phục vụ thực tế Chương 2.Chế tạo kết cấu điện 2.1.Chế tạo kết cấu phần mô hình cửa đóng mở tự động Công việc chế tạo kết cấu khí cho cửa đóng mở tự động vô quan trọng đòi hỏi độ xác cao đảm bảo tốt cho hoạt động cửa 2.1.1 Khung mô hình cửa tự động Hình 2.1 Khung mô hình Khung mô hình hàn từ thép hộp 15mm x 15mm.Khi hàn song, khung sơn tĩnh điện 2.1.2 Cơ cấu truyền động cửa tự động Hình 2.28 Lõi biến áp a = 4cm, b = 5.5cm, l= 2.3cm, h= 5.8cm Hệ số quấn dây s= a.b = x 5.5 = N0 = 50 S = 2,27 -> lấy = 2.3(vòng/vol) -Số vòng dây Cuộn sơ cấp W1 = N0.U1max = 2.3 x 220 = 5.06(vòng) Cuộn thứ cấp W2 = N0.U2max (vòng) 3.5V -> vòng 5V -> 11 vòng 5.5V -> 13 vòng 7.5V -> 17 vòng 19V -> 44 vòng 9.5 V -> 22 vòng 20 V -> 46 vòng Chương 3.Ứng dụng PLC điều khiển đóng mở cửa tự động 3.1 Thiết bị điều khiển PLC 3.1.1.Khái niệm chung PCL viết tắt Programble Logic Control, thiết bị lập trình được, cho phép thực linh hoạt phép toán điều khiển thông qua ngôn ngữ lập trình Nó thiết kế chuyên dụng công nghiệp để điều khiển trình từ đơn giản đến phức tạp tuỳ thuộc vào người sử dụng mà thực hàng loạt chương trình Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC có ứng dụng rộng rãi thay đựơc mảng rơle, PLC giống máy tính nên lập trình Chương trình PLC thay đổi dễ dàng, chương trình sửa đổi nhanh chóng Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng hầu hết yêu cầu yếu tố việc nâng cao hiệu sản xuất công nghiệp Trước việc tự động hoá áp dụng sản xuất hàng loạt xuất cao Hiện cần thiết phải tự động hoá sản xuất nhiều loại khác để nâng cao suất chất lượng 3.1.2 Vai trò PLC Từ đặc điểm PLC ta thấy vai trò quan trọng ngành tự động hóa nói riêng ngành công nghiệp nói chung Trong hệ thống điều khiển tự động, PLC xem não hệ thống điều khiển với chương trình ứng dụng lưu bên nhớ PLC, PLC kiểm tra trạng thái hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hồi từ thiết bị nhập đựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu mang thiết bị điều khiển thiết bị xuất PCL có đầy đủ chức như: Bộ đếm, định thời, ghi, cộng, trừ, so sánh tập lệnh cho phép thực tín hiệu theo yêu cầu điều khiển từ đơn giản đến phức tạp khác Hoạt động PLC hoàn toàn phụ thuộc vào chương trình nằm nhớ, câp nhật tín hiệu ngõ vào xử lý tín hiệu để điều khiển ngõ Hình thức giao diện PLC thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao Ngoài PLC nhận tín hiệu từ thiết bị nhận dạng tự động như: Công tắc trạng thái, cảm biến quang điện Các loại tín hiệu nhập đến PLC phải trạng thái Logic ON/OFF tín hiệu Analog Những tín hiệu ngõ vào giao tiếp với PCL qua Modul nhập Trong hệ thống tự động hóa , thiết bị xuất yếu tố quan trọng Nếu ngõ PLC không kết nối với thiết bị xuất hệ thống bị tê liệt hoàn toàn Các thiết bị xuất thông thường là: Động cơ, cuộn dây nam châm, còi báo Thông qua hoạt động motor, cuộn dây, PLC điều khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp Tuy nhiên thiết bị xuất khác là: Đèn, còi báo động cố cho biết mục đích như: Báo cho biết giao diện tín hiệu ngõ vào, thiết bị ngõ đựoc giao tiếp với PLC qua miền rộng Modul ngõ PLC Ngày PLC đưa vào hệ thống điều khiển cách rộng rãi trở nên thông dụng để đáp ứng nhu cầu ngày đa dạng Các nhà sản xuất đưa thị trường hàng loạt loại PLC khác với nhiều mức độ thực chương trình đủ để đáp ứng nhu cầu người sử dụng Vì để đánh giá PLC người ta đưa vào hai tiêu chuẩn sau: - Dung lượng nhớ - Số tiếp điểm vào/ra PLC Bên cạnh cần ý đến chức như: Bộ vi xử lý, chu kì xung clock, ngôn ngữ lập trình, khả mở rộng số ngõ vào/ra 3.1.3 Cấu trúc a) CPU Chế tạo công nghệ vi xử lý, có như: Bộ thuật toán logic (ALU) chịu trách nhiện xử lý liệu thực phép toán số học( cộng trừ) phép toán logic: AND, OR, NOT Bộ nhớ (các ghi) Bên vi xử lý sử dụng để lưu trữ thông tin liên quan đến thực thi chương trình b) Memory Trong hệ thống PLC có nhiều loại nhớ: - Bộ nhớ địa (ROM) cung cấp dung lượng lưu trữ cho hệ điều hành liệu cố định CPU sử dụng - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) dành cho liệu Đây nơi lưu trữ thông tin theo trạng thái thiết bị nhập xuất Đặc điểm nội dung đọc, ghi, xóa, điện thông tin bị - Bộ nhớ nửa cố định: + EFROM dùng phổ biến xóa lập trình lại nhiều lần Việc xóa lập trình lại cho EFROM phải thực thiết bị riêng, lần lập trình lại phải xóa toàn ô nhớ EFROM + EEFROM loại xóa ghi tín hiệu điện với mức điện áp thông thường, ngòai EEFROM xóa ô nhớ xác định mà không cần nhấc khỏi mạch ứng dụng c) Input - Số lượng - Xoay chiều, chiều - Số - Tương tự d) Out put - Số lượng - Tiếp điểm - Số - Tương tự e) Ghép nối - Console - Máy tính - Phần mềm f) Bus - Bus địa - Bus liệu - Bus hệ thống - Bus điều khiển 3.2 Sự ưu việt kỹ thuật PLC - Thời gian lắp đặt công trình ngắn - Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất tài - Có thể tính toán xác giá thành - Cần thời gian huấn luyện - Dễ dàng thay đổi thiết kế nhờ phần mềm - Ứng dụng điều khiển phạm vi rộng - Dễ bảo trì Các thị vào giúp xử lý cố dễ dàng nhanh - Độ tin cậy cao - Chuẩn hóa phần cứng điều khiển - Thích ứng môi trường khắc nghiệt : Nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao động, tiếng ồn 3.3 Giới thiệu PLC SIMATIC S7- 200 3.3.1.Cấu hình Hình:3.1 PLC dùng mô hình cử tự động Simatic S7-200 thiết bị điều khiển lôgíc khả trình loại nhỏ hãng Siemens, có cấu trúc theo kiểu môđul có môđul mở rộng Các môđul sử dụng cho nhiều loại ứng dụng lập trình khác Thành phần S7200 khối vi xử lý CPU 222 Về hình thức bên nhận biết nhờ số đầu vào / nguồn cung cấp CPU 222 có 10 đầu vào đầu Tổng số đầu vào / cực đại 64 cổng vào 64 cổng Có 256 timer chia làm loại theo độ phân giải khác nhau: timer 1ms, 32 timer 10ms, 208 timer 100ms Tổng có 256 đếm chia làm loại : Chỉ đếm tiến vừa đếm tiến vừa đếm lùi Các chế độ ngắt xử lí ngắt bao gồm : Ngắt truyền thông, ngắt theo sườn lên sườn xuống, ngắt theo thời gian, ngắt đếm tốc độ cao ngắt truyền xung Toàn vùng nhớ không bị liệu khoảng thời gian 190 h PLC nguồn nuôi Có 368 bít nhớ đặc biệt dùng để thông báo trạng thái đặt chế độ làm việc Dải tín hiệu vào từ 15 đến 30V điện áp chiều 4mA Có cách ly quang 500VAC phút 3.3.2 Mô tả đèn báo S7 -200 SF ( đèn đỏ): báo hiệu hệ thống bị hỏng RUN ( đèn xanh): thị PLC chế độ làm việc thực chương trình nạp máy STOP ( đèn vàng): Đèn thị PLC chế độ dừng Dừng chương trình thực lại Ixx ( Đèn xanh ): Đèn xanh cổng vào thị trạng thái tức thời cổng Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng Qyy: Đèn báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng 3.3.3.Mở rộng cổng vào Thế hệ Simantic S7-200 linh hoạt hiệu sử dụng cao đặc sau: + Cố nhiều loại CPU khác hệ S7-200 nhằm đáp ứng nhu cầu khác ứng dụng + Có nhiều Modul mở rộng khác Modul ngõ vào/ tương tự, Modul ngõ vào/ số +Modul truyền thông để kết nối PLC hệ S7-200 vào mạng ProfibusDP Slave + Modul truyền thông để kết nối PLC hệ S7-200 vào mạng AS –I MASTER +Phần mềm STEP7 Mico/ win sofwarl 3.3.4 Thực chương trình PLC thực chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp gọi vòng quét Mỗi vòng quét bắt đàu giai đoạn đọc liệu từ cổng vào vùng đếm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vòng quét, chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thông nội kiểm tra lỗi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung đếm ảo tới cổng 3.3.5 Cấu trúc chương trình S7-200 Có thể lập trình cho PLC S7-200 cách sử dụng phần mềm sau: -STEP7-Micro/DOS - STEP7-Micro/ WIN Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc chương trình sau đến chương trình chương trình xử lý ngắt sau đây: - Chương trình kết thúc lệnh kết thúc chương trình (MEND) - Chương trình phận chương trình, chương trình phải viết sau lệnh kết thúc chương trình lệnh MEND - Các chương trình xử lý ngắt phận chương trình Nếu cần sử dụng chương trình, cần xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình MEND -Các chương trình nhóm lại thành nhóm sau chương trình Sau đến chương trình xử lý ngắt Bằng cách viết cấu trúc chương trình rõ ràngvà thuận tiện việc đọc chương trình sau Có thể tự trộn lẫn chương trình chương trình xử lý ngắt đằng sau chương trình 3.3.6 Ngôn ngữ lập trình a) Phương pháp lập trình S7-200 biểu diễn mạch logic dãy lệnh lập trình Chương trình bao gồm dãy lệnh S7-200 thực chương trình lệnh lập trình kết thúc lệnh cuối vòng Cách lập trình cho S7 -200 nói riêng cho PLC siemens nói chung dựa hai phương pháp sau: - Phương pháp hình thang( Ladder Logic ) viết tắt LAD - Phương pháp liệt kê lệnh (Statemnt List ) viết tắt STL Nếu chương trình viết theo kiểu LAD, thiết bị lập trình tự tạo chương trình theo kiểu STL tương ứng.Nhưng ngược lại chương trình viết theo kiểu STL chuyển sang LAD + Định nghĩa LAD LAD ngôn ngữ lập đồ hoạ Những thành phần dùng LAD tương ứng với thành phần bảng điều khiển rơle Trong chương trình LAD phần tử dùng để biểu diễn lệnh logic sau: - Tiếp điểm: Là biểu tượng mô tả tiếp điểm rơle, tiếp điểm thể thường mở thường đóng - Cuộn dây: biểu tượng mô tả rơle mắc theo chiều dòng điện cung cấp cho rơle - Hộp : biểu tượng mô tả hàm khác , làm việc có dòng điện chạy đến hộp Những dạng hàm thường biểu diễn hộp thời gian ( timer), đếm (Counter) hàm toán học Cuộn dây hộp phải mắc chiều dòng điện - Mạng LAD : Là đường nối phần tử thành mạch hoàn chỉnh, từ đường nguồn bên trái sang đường nguồn bên phải Đường nguồn bên trái dây nóng, đường nguồn bên phải dây trung hoà đường trở nguồn.Dòng điện chạy từ bên trái qua tiếp điểm đóng đến cuộn dây hộp trở bên phải nguồn 3.4 Chương trình chạy đóng mở tự động 3.4.1.Sơ đồ nguyên lý BEGIN F S1, S2 T XẢY RA CHÁY MỞ CỬA GH MỞ F T CHỜ 10S ĐÓNG CỬA GH ĐÓNG T DỪNG F 3.4.2 Giản đồ thang 3.4.3 Mạch đảo chiều thay đổi tốc độ đóng mở cửa R V1 R V2 RM R V3 RM R§ R V1 R V2 R V3 R V3 R§ RM R§ R V3 Hình 3.2.Sơ đồ nguyên lý mạch đảo chiều thay đổi Tốc độ đóng mở cửa tự động 3.4.4.Mô hoạt động hệ thống cửa tự động S7-200 Khi nhấn nút Start I0.4 có người qua cửa cuộn dây rơle trung gian I0.2 có điện làm cho tiếp điểm Q0.2 tác động.Tiếp điểm thường hở Q0.2 đóng lại làm cho Q0.0 có điện, cấp điện cho động quay thuận mở cửa.Khi cửa mở đến giới hạn đóng chạm vào công tắc giới hạn mở I0.2 ngắt điện dừng động quay thuận Nếu người qua cửa sau 10 giây timer tác động làm Q0.2 ngắt điện.Khi Q0.0 ngắt điện Khi T33 tác động set bit M0.0=1 cấp điện cho động Q0.1 quay ngược chiều kéo cửa đóng lại Khi cửa đóng đến giới hạn đóng công tắc giới hạn đóng I0.3 bị tác động làm dừng đóng cửa Nếu có tượng hỏa hoạn xảy sensor I0.6 tác động lên giá trị làm cho Q0.3 có điện Cấp điện cho hệ thống chuông báo cháy đồng thời cấp điện cho Q0.0 mở cửa.Khi hết hỏa hoạn I0.6 trả giá trị hệ thống hoạt động bình thường KẾT LUẬN Trong trình thực đồ án này, em cố gắng việc triển khai nghiên cứu, thu thập thông tin tài liệu tham khảo Với hướng dẫn tận tình cô giáo hướng dẫn giúp đỡ, động viên từ gia đình, bạn bè, em hoàn thành mục tiêu đặt thực đồ án Các kết đạt được: • Hiểu nắm bước trình thiết kế mô hình hệ thống cửa tự động • Nắm kiến thức PLC nói chung PLC S7-200 nói riêng • Biết cách lập trình mô hoạt động hệ thống cửa tự động dùng S7-200 Làm tiền đề cho việc thực sản phẩm thực tế sau Tuy nhiên độ phức tạp vấn đề tương đối lớn Điều kiện tiếp xúc với thiết bị thực tế hạn chế Lượng kiến thức chưa thực hoàn chỉnh nên đề tài tránh thiếu sót Vậy nên em mong nhận góp ý thầy cô bạn Từ mô hình cửa tự động tiến hành xây dựng hệ thống cửa tự động thực tế Sử dụng quan, khách sạn, nhà ga, sân bay…Tuy nhiên thực tế việc sử dụng PLC việc điều khiển cửa lãng phí.Thay vào sử số thiết bị khác LOGO, ZEN tiết kiệm kinh phí TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Giáo trình PLC nguồn http://www.ebook.edu.vn [2].PLC-điều khiển logic lập trình nguồn http://www.ebook.edu.vn [3] Cơ PLC (sách Siemens) - Basics of PLCs Nguồn http://share10s.com [4] Sách ĐIỀU KHIỂN LOGIC VÀ PLC (thư viện trường DH KTCN) Nguồn http://k43tdh2.com/forum [5].CƠ ĐIỆN TỬ TS.Trương Hữu Trí TS.Nguyễn Thị Ri NXB Khoa Học Kỹ Thuât-2005 [...]... nhôm hình chữ U Hình 2.7 Rãnh trượt dưới 2.2 .Thiết kế phần điện của mô hình cửa đóng mở tự động 2.2.1 Tổng quan về động cơ điện một chiều a) Vai trò của động cơ điện một chiều - Trong nền sản xuất hiện đại, động cơ một chiều vẫn được coi là một loại máy quan trọng mặc dù ngày nay có rất nhiều loại máy móc hiện đại sử dụng nguồn điện xoay chiều thông dụng - Do động cơ điện một chiều có nhiều ưu điểm như... điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ 2.3.Giới thiệu một số thiết bị điện dùng trong mô hình đóng mở cửa tự động 2.3.1 Rơle Rơle loại khí cụ điện tự động mà đặc tính “vào ra” có tính chất sau: Tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp (đột ngột) khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định Rơle được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực tự động điều khiển, truyền động điện, bảo vệ mạng lưới điện,... phần ứng Ở các động cơ có công suất lớn hơn người ta sử dụng kích thích có bù Trong trường hợp đó động cơ được trang bi dây quấn kích thích mà sức từ động của nó đủ để điều chỉnh từ trường trong phạm vi cho trước Khi tính toán và thiết kế động cơ điện một chiều có nam châm vĩnh cửu cần xét đến đặc thù của ảnh hưởng của sức từ động phần ứng là tác dụng khử từ là chủ yếu hơn đối với động cơ đồng bộ... , các máy này chỉ khác ở thiết bị của hệ thống từ Hình 2.18 .Hệ thống từ của máy điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu Hình 4.11, vẽ các kiểu hệ thống từ có thể có của loại máy này Kiểu a và b có cách bố trí nam châm hình tia thông dụng cho các máy nhiều cực khi 2p = 4 Vì chiều dài của nam châm ngắn , tác dụng khử từ của sức từ động phần ứng dọc theo đường sức từ ở kết cấu này rất rõ rệt ... lượng điện (dòng điện, điện áp, công suất ), được gọi là Rơle điện Rơle trung gian được dùng rất nhiều trong các hệ thống bảo vệ điện, trong các hệ thống điều khiển tự động Do có số lượng tiếp điểm lớn 4-6 tiếp điểm, vừa thường đóng vừa thường mở Rơle trung gian được sử dụng khi khả năng đóng ngắt của tiếp điểm của Rơle chính không đủ, hoặc chia tín hiệu từ Rơle chính đến nhiều bộ phận khác nhau của... cửu công suất từ vài đến vài trăm oat được dùng trong truyền động công suất nhỏ, trong ôtô, máy bay và các hệ tự động khác Các động cơ thường dùng ở chế độ ngắn hạn hoặc ngắn hạn lặp lại, cho phép mở máy và đổi chiều quay không có biến trở ở mạch phần ứng Tốc độ quay của động cơ được điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp phần ứng cũng như sử dụng áp xung để điều chỉnh sau tốc độ quay Phương pháp điều... tử cơ bản để tạo nên các thiết bị hoạt động trên cơ sở kỹ thuật số như: Máy tính, PLC, tự động điều khiển thông minh, các quá trình sản xuất, điều khiển điện trong gia đình Đại lượng cần để cho Rơle hoạt động được gọi là đại lượng tác dụng Các đại lượng tác dụng được đặt vào các đầu vào khác nhau của Rơle, chúng có thể là một hoặc hai đại lượng khác nhau Rơle có đại lượng tác dụng là đại lượng điện... hệ truyền động kiểu vòng kín Trong suốt quá trình điều chỉnh điện áp phần ứng thì từ thông kích từ được giữ nguyên do đó mômen tải cho phép của hệ sẽ không đổi: M c.cp = KΦ dm mI dm = M dm b) Nguyên lí điều chỉnh từ thông động cơ - Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh mômen điện từ của động cơ M = KΦ I u và sức điện động quay của động cơ là mạch phi tuyến vì vậy hệ. .. lớn xoay chiều (220V, 380V) Gồm 4 tiếp điểm 2 thường đóng 2 thường mở Có đèn báo Hinh 2.19.Rơle trung gian kiểu chân cắm Những yêu cầu khi chọn Rơle trung gian:  Công suất tiêu thụ nhỏ  Kết cấu sử dụng đơn giản  Công suất ngắt của hệ thống tiếp điểm là đủ lớn  Độ bền cơ, độ bền điện của cặp tiếp điểm  Số lượng cặp tiếp điểm phù hợp với nhu cầu sử dụng 2.3.2.Encoder a) Khái niệm Nhiệm vụ của Encoder... Mc Hình 2.12 Đặc tính của động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi giảm điên áp đặt vào phần ứng độ - Ta thấy rằng khi thay đổi điện áp (giảm áp) thì mômen ngắn mạch của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định Do đó phương pháp này cũng được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khởi động • ảnh hưởng của từ thông - Giả thiết điện áp phần ứng U ư ... Input - Số lượng - Xoay chiều, chiều - Số - Tương tự d) Out put - Số lượng - Tiếp điểm - Số - Tương tự e) Ghép nối - Console - Máy tính - Phần mềm f) Bus - Bus địa - Bus liệu - Bus hệ thống - Bus... - Tạo mô hình cửa đóng mở tự động hoạt động tốt, từ chế tạo cửa tự động phục vụ thực tế Chương 2.Chế tạo kết cấu điện 2.1.Chế tạo kết cấu phần mô hình cửa đóng mở tự động Công việc chế tạo kết... động theo thiết kế + Hệ thống cửa đáp ứng yêu cầu đặt 1.3.2 Yêu cầu chương trình chung +Cửa phải tự động mở có xe muốn vào, phải tự động đóng xe vào hết +Cửa thiết kế để đóng mở cách thông minh,