Để hoàn thành đồ án này lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Công Nghệ Cơ Khí đã nhắc nhở, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nhóm em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đồ án.Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến thầy TS. Trần Đức Toàn đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn, không quản ngại khó khăn và thời gian để cùng nhóm chúng em hoàn thiện đề tài tâm huyết và ấp ủ. Kiến thức được tiếp thu trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu không chỉ là nền tảng giúp hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp mà còn là hành trang quý báu để chúng em bước vào đời một cách vững chắc và tựtin.Xin ghi nhận công sức, sự nhiệt tình của các bạn sinh viên lớp Đ6 – CKCĐT đã đóng ghóp ý kiến và giúp đỡ. Có thể nói sự thành công của đồ án này trước hết thuộc về công lao của tập thể, của nhà trường và là sự cố gắng của từng thành viên trong nhóm.Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất song do là bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận thực tế khoa học kỹ thuật cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định mà bản thân chúng em còn chưa thấy được. Vì vậy, chúng em mong nhận được ghóp ý, chỉ bảo và châm trước của các thầy cô và các bạn.
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án này lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tới các thầy - cô trong khoa Công Nghệ Cơ Khí đã nhắc nhở, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho nhóm em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đồ án.
Đặc biệt, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
thầy TS Trần Đức Toàn đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn, không quản ngại khó
khăn và thời gian để cùng nhóm chúng em hoàn thiện đề tài tâm huyết và ấp ủ Kiến thức được tiếp thu trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu không chỉ là nền tảng giúp hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp mà còn là hành trang quý báu để chúng em bước vào đời một cách vững chắc và tựtin.
Xin ghi nhận công sức, sự nhiệt tình của các bạn sinh viên lớp Đ6 – CKCĐT đã đóng ghóp ý kiến và giúp đỡ Có thể nói sự thành công của đồ án này trước hết thuộc về công lao của tập thể, của nhà trường và là sự cố gắng của từng thành viên trong nhóm.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất song do là bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận thực tế khoa học kỹ thuật cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định mà bản thân chúng em còn chưa thấy được Vì vậy, chúng em mong nhận được ghóp ý, chỉ bảo và châm trước của các thầy cô và các bạn.
Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô trong hội đồng Bảo
vệ Đồ Án đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và duyệt đồ án của chúng em Cuối cùng em kính chúc các thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp caoquý.
Xin chân thành cảmơn!
Hà Nội, ngày 13 tháng 1 năm2015.
Sinh viên thựchiện
Nguyễn Quang Sơn
Trang 2NHẬNXÉT (Của giảng viên hướng dẫn)
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015 Giảng viên hướng dẫn
Trang 3NHẬNXÉT (Của giảng viên phản biện)
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015
Trang 4MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 7
CHƯƠNG 1 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI 1
1.1 Xây dựng ý tưởng đề tài 1
1.2 Tổng quan về hệ thống rửa xe tự động 5
1.2.1 Hệ thống rửa xe tự động CT-919D 5
1.2.1.1.Hình ảnh hệ thốngrửa xe tự động CT-919D 5
1.2.1.2 Thông số hệ thống 5
1.2.2 Máy rửa xe tự động điều khiển DXC ( B)-740 6
1.2.2.1.Hình ảnh hệ thốngrửa xe tự động CT-919D 6
1.2.2.2.Thông số hệ thống 6
1.2.3 Hệ thống rửa xe tự động CT-818 ( Nhà sản xuất Autowash- Trung Quốc) 7
1.2.3.1.Mô hình hệ thốngrửa xe tự động CT-818 7
1.2.3.2.Thông số hệ thống 7
1.2.4.Hệ thống rửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời 8
1.2.4.1 Hình ảnh hệ thốngrửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời 8
1.2.4.2.Thông số hệ thống 8
1.2.5 Hệ thống rửa xe Du Lịch tự động Zonda – Trung Quốc 8
1.2.5.1 Hình ảnh hệ thốngrửa xe Du Lịch tự động Zonda 8
1.2.5.2 Thông số hệ thống 9
1.2.6: Hệ thống rửa xe du lịch tự động ZD – W900 9
1.2.6.1 Hình ảnh hệ thống rửa xe du lịch tự động ZD – W900 9
1.2.6.2 Thông số hệ thống 9
1.2.7 Hệ thống rửa xe tải – bus tự động 10
1.2.7.1 Hình ảnh hệ thống rửa xe tải – bus tự động 10
1.2.7.2 Thông số hệ thống 10
2.Một số hệ thống rửa xe được sử dụng trong nước 10
2.1 Hệ thống rửa xe tự động ở cảng Long Bình 10
2.2 Hệ thống rửa xe công trình ở Quận Tân Bình – TP Hồ Chí Minh 11
3.Ưu nhược điểm của hệ thống rửa xe tự động 12
4.Dự kiến đề tài 13
5 Ý tưởng xây dựng mô hình của đề tài 13
5.1 Đặc điểm của mô hình 13
ChươngII GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ PHẦN MỀM ĐÃ SỬ DỤNG 15
1 Phần mềm Step 7 Micro Win 15
Trang 51.1 Thiết kế điều khiển bằng Step 7 micro Win 15
1.1.1.Khối Programe Block: 16
1.1.2.Khối System Block: 18
1.1.3.Khối Symbol Table 19
1.1.4.Khối Status Chart 20
1.1.5.Khối Cross Reference 21
1.1.6.Khối Communication: 21
1.2 Mô phỏng trên phần mềm mô phỏng s7-200 24
2.1 Khái niệm về Autodesk Inventor 28
Chương III: CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN,ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN 33
1.Sơ đồ nối dây PLC trong mô hình 33
1.1 Sơ đồ nối dây PLC s7-200 33
2.Phần chi tiết 34
2.1 Thiết bị cung cấp nguồn 34
2.2 Lựa chọn thiết bị đầu vào 35
2.2.1 Nút ấn 35
2.2.2.Công tắc hành trình 37
2.3 Lựa chọn thiết bị relay và contactor modunl 38
2.3.1 Relay modunl (khối rơle trung gian) 38
2.4 Lựa chọn thiết bị đầu ra 40
2.4.1 Động cơ giảm tốc 40
2.4.2 Động cơ làm sạch 40
2.4.3: Máy bơm nước 41
2.4.4: Máy sấy 41
2.5 Các linh kiện trong mạch 42
2.5.1 Bộ PLC s7-200, CPU 224 42
2.5.1.1 Giới thiệu chung về PLC 42
2.5.1.2 Hình dáng và cấu tạo bên ngoài của s7-200 42
2.5.1.3 Đặc tính của CPU 224 44
2.5.1.4 Truyền thông CPU 224 45
2.5.1.5 Module mở rộng 46
2.5.1.6 Module mở rộng vào/ra tín hiệu số 46
2.5.1.7 Module mở rộng analog 47
2.5.1.8 Nối nguồn cung cấp điện cho CPU 47
2.5.1.9 Kết nối các đầu vào số với thiết bị ngoại vi 48
2.5.1.10 Kết nối các đầu ra số thiết bị ngoại vi 48
Trang 62.5.1.11 Sơ đồ kết nối CPU 224 DC/DC/DC với thiết bị ngoại vi 49
CHƯƠNG IV 51
BÀI TẬP ỨNG DỤNG VÀ SỬA CHỮA TRÊN MÔ HÌNH 51
4.1: Mạch động lực 51
4.1 Bài tập ứng dụng 51
4.1.1 Mạch đảo chiều động cơ sử dụng role thời gian 52
4.1.2 Mạch khống chế động cơ dùng role thời gian 52
4.1.3 Mạch điều khiển 2 động cơ dùng cảm biến và role thời gian 53
4.1.4 Mạch điều khiển động cơ dùng công tắc hành trình 54
4.2 Hướng dẫn khắc phục một sự cố 55
4.2.1 Sự cố 1 55
4.2.2 Sự cố 2 55
4.2.3 Sự cố 3 55
CHƯƠNG V TỔNG KẾT 56
KẾT LUẬN 62
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Trang 7DANH MỤC CÁC BẢNG,SƠ ĐỒ,HÌNH
Hình 1.1 Người dân tham gia giao thông trong biển bụi 1
Hình 1.2 Những chiếc xe bụi bám bụi khi để ngoài trời 1
Hình 1.3 Xe để trong tầng hầm trung cư bị bám bụi 2
Hình 1.4 Xe bị bám bùn đất sau những cơn mưa 2
Hình 1.5 Người rửa xe khó khăn để rửa những chiếc xe 3
Hình 1.6 Các xe xếp hàng rửa xe lấn chiếm lòng lề đường 3
Hình 1.7 Nước rửa xe chảy lênh láng xung quanh 4
Hình 1.8 Rửa xe tự phát chưa đồng bộ, lộm nhộm 4
Hình 1.9 Hệ thống rửa xe tự động CT-919D 5
Hình 1.10 Máy rửa xe tự động CT-919D 6
Hình 1.11 Hệ thống rửa xe tự động CT-818 ( Nhà sản xuất Autowash- Trung Quốc) 7
Hình 1.12 Hệ thống rửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời 8
Hình 1.13 Hệ thống rửa xe Du Lịch tự động Zonda 8
Hình 1.14 Hệ thống rửa xe du lịch tự động ZD – W900 9
Hình 1.15 Hệ thống rửa xe tải – bus tự động 10
Hình 1.16 Hệ thống rửa xe thân thiện môi trường ở các cảng 11
Hình 1.17 Máy rửa xe công trình 12
Hình 1.18 Sơ đồ khối mô hình 14
Hình 2.1: Giao diện của Step 7 micro Win 15
Hình 2.2: Cách tạo chương trình con hay chương trình ngắt 17
Hình 2.3 Toàn bộ mô hình hệ thống rửa xe tự động qua phần mêm Autodesk Inventor 30
Hình 2.5:Vòi phun chất tẩy rửa 31
Hình 2.4 Hệ thống vòi phun 31
Hình 2.6 : Chổi lau 32
Hình 2.7 Máy sấy 32
Hình 3.1 Sơ đồ nối dây PLC 33
Trang 8Hình 3.2 Hình ảnh bộ nguồn 24v DC 34
Hình 3.3 Hình ảnh máy biến áp 220VAC-(6v-9v-12v-15v-18v-24v)DC 35
Hình 3.4 Hình ảnh và cấu tạo của nút ấn có đèn 36
Hình 3.5: Cấu tạo nút ấn kép 36
Hình 3.6: Dạng xung của nút ấn 37
Hình 3.7 Hình ảnh và cấu tạo của công tắc hành trình 37
Hình 3.8 Cấu tạo của công tắc hành trình 38
Hình 3.9 Hình ảnh và cấu tạo của rơle trung gian 39
Hình 3.10 Cấu trúc rơ le 39
Hình 3.11 Hình ảnh của động cơ giảm tốc 40
Hình 3.12 Hình ảnh của động cơ làm sạch 41
Hình 3.13 Hình ảnh của máy bơm 41
Hình 3.14 Máy sấy khô 42
Hình 3.15 Cấu hình chính bộ PLC s7-200 43
Hình 3.16 Truyền thông CPU 224 46
Hình 3.17 Nối nguồn cấp điện cho CPU 48
Hình 3.18 Kết nối đầu vào với thiết bị ngoại vi 49
Hình 3.19 Kết nối các đầu ra số thiết bị ngoại vi 50
Hình 3.20 Sơ đồ kết nối CPU 224 DC/DC/DC với thiết bị ngoại vi 50
Hình 4.1 Mạch động lực 51
Hình 4.2 Sơ đồ động lực và điều khiển Mạch đảo chiều động cơ sử dụng role thời gian 52
Hình 4.3 Sơ đồ động lực và điều khiển Mạch khống chế dùng role thời gian 53
Hình 4.4 Sơ đồ động lực và điều khiển Mạch điều khiển 2 động cơ dùng cảm biến và role thời 53
Hình 4.5 Sơ đồ động lực và điều khiển Mạch điều khiển dùng công tắc hành trình 54
Trang 10LỜI NÓI ĐẦU
Cuộc sống gắn liền với sự tiện lợi, được sử dung các dịch vụ tốt nhất, nhanh nhất Đối với các nước phát triển công nghệ tự động hóa được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có thể kể đến những ứng dụng thực tế trong cuộc sống hằng ngày là: “ Rửa xe tự động” không thể thiếu ở các nước phát triển với mật độ ô tô lớn Mô hình Rửa Xe ra đời góp phần mang lại sự chuyên nghiệp hơn trong dịch vụ rửa xe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của cuộc sống công nghiệp là sự tiện lợi và nhanh chóng, nhưng cũng không kém phần hiệu quả so với các dịch vụ cổ điển.
Đối với nước ta thì dịch vụ này còn khá mới Chưa được áp dụng rộng rãi, nhưng trong tương lai, cùng với xu thế phát triển chung trên thế giới Nước ta sẽ ngày càng phát triển Đất nước phát triển gắn liền với giao thông vận tải phát triển, đời sống vật chất nâng cao Dẫn đến sự xuất hiện ngày càng nhiều xe ô tô, thay thế dần xe gắn máy, trả lại bộ mặt đường phố hiện đại và sạch đẹp Bên cạnh đó các thiết bị sửdụng trong dịch vụ rửa xe chuyên nghiệp hơn Cuộc sống mọi người trở nên năng động thì nhu cầu rửa xe nhanh là tất yếu, bởi họ xem thời gian là “vàng” mà chỉ có nhà Rửa Xe Tự Động mới đáp ứng được vì cùng một thời điểm nó có thể rửa được nhiều xe Tiết kiệm rất nhiều thời gian cho những người năng động Khi được giao làm đề tài này em mong muốn với những kiến thức mà bản thân tiếp thu được sẽ được áp dụng vào thực tế.
Mô hình của em được xây dựng từ các mô hình tham khảo trên mạng Vì kiến thức còn hạn chế và thời gian tìm hiểu cũng không nhiều nên đồ án của em chưa thể phát huy hết ý tưởng của em vào trong mô hình rất hay này Mô hình “Rửa
xe tự động” rất phức tạp về cơ khí và và rất khó để thể hiện Ở đây em xin đưa
ra một mô hình thu nhỏ của hệ thống và vì v
y mà hiệu quả sẽ không cao Chúng em rất mong được sự giúp đỡ của các thầy
cô giáo trong khoa.
Trang 11CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Xây dựng ý tưởng đề tài
Đất nước ta đang trên con đường phát triển, thời đại công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nhà nước khuyến khích đầu tư và xây đựng nhiều công trình, nhiều dự
án lớn với mục đích thúc đẩy nhanh quá trình phát triển kinh tế sang đất nước phát triển, mở rộng các thành phố, xây dựng thành phố xanh-sạch-đẹp Nhưng khi đã phát triển thì lượng phương tiện xe ô tô cũng nhiều, hệ thống giao thông chưa đồng bộ do đó cát bụi do xe ô tô mang từ ngoại thành và các công trình đang xây dựng vào thành phố nhiều, làm ô nhiễm môi trường
`
Hình 1.1: Người dân tham gia giao thông trong biển bụi.
Những chiếc xe bịbám bụi kể cả khi không hoạt động và nằm trong garage
do môi trường bị ô nhiễm bụi.
Hình 1.2: Những chiếc xe bụi bám bụi khi để ngoài trời.
Trang 12Hình 1.3: Xe để trong tầng hầm trung cư bị bám bụi.
Chưa kể sau đất nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa Độ ẩm tương đối trung bình là 84% suốt năm Hằng năm, nước ta đón rất nhiều cơn mưa, lượng mưa từ 1.200 đến 3.000 mm, làm các con đường trở nên ngập úng, lầy lội, mà cơ sở hạ tầng giao thông nước ta vẫn còn nghèo nàn, cứ sau mỗi cơn mưa thì bùn đất từ các con đường bám vào xe là điều không tránh khỏi.
Trang 13Hình 1.4: Xe bị bám bùn đất sau những cơn mưa.
Do đó, nhu cầu rửa xe của người dân ngày một cao, trong khi đó việc rửa
xe thủ công tốn rất nhiều công lao động, tốn thời gian để rửa một chiếc xe nên vẫn chưa thể đáp ứng được nhu cầu đó.
Hình 1.5: Người rửa xe khó khăn để rửa những chiếc xe.
Trang 14Hình 1.6: Các xe xếp hàng rửa xe lấn chiếm lòng lề đường.
Chưa kể việc rửa xe tự phát của người dân vừa lộm nhộm, không đồng bộ, gây cản trở giao thông, mất mỹ quan đô thị, nước thải từ việc rửa xe không được thu gom xử lý gây ô nhiễm môi trường xung quanh.
Hình 1.7: Nước rửa xe chảy lênh láng xung quanh.
Hình 1.8: Rửa xe tự phát chưa đồng bộ, lộm nhộm.
Trang 15Do đó, để giải quyết tất cả các vấn đề trên, nhóm chúng em đã quyết định chọn để tài “ Hệ thống rửa xe tự động” làm đề tài tốt nghiệp và mong rằng nó có thể ứng dụng thực tế trong tương lai gần.
- Nguyên lý rửa: Chổi quay
- Gồm 2 chổi rửa bên hông, 1 chổi rửa nóc xe, 2 chổi rửa bánh xe
- Đảo chiều di chuyển chổi rửa trên ray
- Phun tự động
- Rửa gầm
- Phun xoay để tăng hiệu quả rửa
- Phun áp lực cao điều khiển từ bằng chương trình máy tính
- Truyền chuyển động bằng Thủy lực/ Điện/ Khí hoặc bằng xích.
- Hệ thống sấy khô bằng khí nén
- Công suất 8Kw
Trang 16- Điều khiển từ xa, điện 12V, tủ điều khiển 36V
- Lưu lương nước 120L/ph
- Thờ gian rửa trung bình 3 ph/xe
- Tiêu hao tính cho 1 xe: 0,2Kw điện, 100L nước
- Tốc độ rửa: 60 chiếc/ giờ
- Lượng nước tiêu thụ: 120 lít/ chiếc
- Phương thức chuyền động: Chuyển động liên tục
Trang 17- Nguyên lý rủa: Phun áp lực lớn
- Đảo chiều di chuyển
- Rửa gầm
- Phun xoay
- Phun áp lực cao điều khiển từ xa bằng Chip vi xử lý
- Truyền đông bằng Thủy lực/ Điện/ Khớ hoặc bằng xích.
- Phun búng Wax
- Cơ cấu nòng hạ tự điều khiển bằng PLC
- Bơm kép
( Nguồn [13])
Trang 181.2.4.Hệ thống rửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời.
1.2.4.1 Hình ảnh hệ thốngrửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời
Hình 1.12:Hệ thống rửa xe tự động CB 1/28 Karcher dùng ngoài trời.
1.2.4.2.Thông số hệ thống
- Chiều cao làm sạch: 2800 mm
- Chiều cao của hệ thống: 3700 mm
- Chiều ngang của hệ thống bao gồm 2 bàn chải bên: 4035 mm
- Lưu lương nước cấp: 50 lit/ phút/ 4- 6 bar
Trang 19- Kích thước hệ thống rửa xe: 6500 x 1950 x 2200 ( Lx Wx H )
- Chiều rộng của hai day: 3340 mm
- Thời gian rửa xe : 90 giây / Xe ô tô
Trang 20(Nguồn [10])
1.2.7 Hệ thống rửa xe tải – bus tự động
1.2.7.1 Hình ảnh hệ thống rửa xe tải – bus tự động
Hình 1.15: Hệ thống rửa xe tải – bus tự động.
- Chiều dài đường day: 20000 mm
- Chiều rộng của hai day: 4250 mm
- Thời gian rửa xe : 3-6 phút / Xe bus
- Lượng xe rửa tối đa 150 xe / giờ
Trang 21Hình 1.16 Hệ thống rửa xe thân thiện môi trường ở các cảng.
Long Bình là cảng thủy nội địa nhưng có thể tiếp nhận phương tiện thủy nước ngoài chở hàng hóa có trọng tải đến 5.000 DWT vào, ra tại cảng Hàng ngày có một lượng lớn phương tiện ra vào cảng bốc xếp hàng hóa.
Theo lãnh đạo cảng Long Bình, do trước khi vào cảng bánh xe dính đầy bùn đất
đã vô tình làm cho hệ thống kho bãi bị vướng bẩn Khắc phục tình trạng này, trước đây cảng đã bố trí người cầm vòi để xịt bánh mỗi khi xe ra vào Cách làm này vừa mang tính thủ công, vừa tốn nhân lực nhưng hiệu quả đem lại chưa cao Mới đây cảng đã phối hợp với Công ty Cổ phần Yamaguchi Việt Nam lắp đặt hệ thống trạm rửa xe tự động Với 11 chi tiết máy móc, hệ thống này có thể tiếp nhận rửa khoảng 300 xe/ngày Để lắp đặt hệ thống rửa xe tự động này chỉ cần diện tích mặt bằng khoảng 10m2 Khi cần di chuyển tới địa điểm khác cũng có thể thực hiện rất dễ dàng trong vòng 20 phút
(Nguồn [9])
2.2 Hệ thống rửa xe công trình ở Quận Tân Bình – TP Hồ Chí Minh
Trang 22Hình 1.17 Máy rửa xe công trình
Model: DW-SG01
Hãng sản xuất: DONGWOO – Hàn Quốc
Thiết kế lặp đặt âm, tiết kiệm không gian.
Bùn đất sẽ được sàn lọc kĩ càng
Hệ thống vòi phun nước áp lực cao.
Dễ dàng bảo dưỡng.
Thông số kỹ thuật
Hoạt động tự động hoàn toàn
Rửa được tất cả các loại xe tải, xe công trình
Bùn đất sau khi rửa sẽ được đưa ra ngoài tự động bằng hệ thống sàn
Thời gian rửa: 15 – 20 s/xe
Trang 23- Chất lượng làm sạch không thua kém với làm sạch thủ công.
- Giá cả 1 lượt rửa cũng không quá mắc.
- Tiết kiệm nguồn nhân lực.
- Tiết kiệm nước và chất tẩy rửa.
- Giảm bớt ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm:
- Giá thành của 1 hệ thống rửa xe lớn.
- Một số vị trí trên xe khó có thể làm sạch được triệt để ( Gầm xe …)
- Khung chính mô hình được làm bằng vật liệu nhôm, nhẹ, chắc chắn.
- Đề tài được kết hợp nhiều môn học như PLC, Truyền động điện, trang
bị điện, máy điện
- Mô hình là một garage có các chi tiết được gắn bên trong và phía dưới,
nó có thể đặt ở đầu những con đường tỉnh vào thành phố hoặc tại các
cơ quan chính trị, bệnh viện, trường học vv Trạm rửa xe chỉ rửa phần ngoài của xe, không rửa phần trong xe.
5 Ý tưởng xây dựng mô hình của đề tài.
5.1 Đặc điểm của mô hình.
- Nội dung đề tài phong phú, đa dạng, sinh động.
- Cho phép thực hiện nhiều bài tập tích hợp.
- Đề tài có các thiết bị đưa sẵn đầu ra và sơ đồ nguyên lý cho học sinh
như bộ PLC, relay trung gian tạo điều kiện thuận lợi cho việc đấu
nối và đảm bảo tuổi thọ các thiết bị, tiết kiệm dây khi đấu nối.
- Toàn bộ thiết bị được gắn trên bảng gỗ, dây nối dài và được đai bó cẩn thận, thuận tiện cho việc lắp đặt và sửa chữa, bảo dưỡng.
Trang 24- Có sử dụng một số thiết bị như công tắc hành trình, bộ PLC ….giúp học sinh tiếp cận được với những thiết bị thực tế hơn và làm chủ được các thiết bị này.
- Bộ phận truyền động bằng xích, động cơ giảm tốc một chiều với tốc
độ thấp không gây nguy hiểm cho người học và được che chắn cẩn thận.
- Cơ cấu sử dụng băng tải xích, động cơ giảm tốc nên độ chính xác cao.
6 Tổng quan mô hình “ Hệ thống rửa xe tự động”.
6.1Sơ đồ khối mô hình.
Hình 1.18: Sơ đồ khối mô hình.
2.5.1.1 Các thành phần vào ra
Hệ thống gồm:
- Đầu vào:Các cảm biến, công tắc hành trình.
- Đầu ra: Các động cơ chổi, máy bơm, hệ thống sấy.
- Nguồn:Điện lưới 220V, điện 24V.
- Mạch điều khiển: Bộ PLC s7-200, cpu 224.
Trang 25ChươngII GIỚI THIỆU VỀ MỘT SỐ PHẦN MỀM ĐÃ SỬ
DỤNG
1 Phần mềm Step 7 Micro Win
1.1 Thiết kế điều khiển bằng Step 7 micro Win.
Phần mềm STEP 7 micro Win được dùng để lập trình cho họ PLC s7-200 của Siemes và thiết lập điều khiển giữa họ PLC này và module khác như: module truyềnthông EM241, module điều khiển vị trí EM253, màn hình TD 200, Phần mềm cho phép thiết lập truyền thông giữa máy tính với PLC, lập trình cho PLC, thực hiệnchức năng gán ngõ vào/ra, giảm sát bộ nhớ của PLC,
Sau khi mở chương trình Step7-Micro/Win để tạo dự án mới thì giao diện của chương trình như sau:
Hình 2.1: Giao diện của Step 7 micro Win.
Trang 26- NavigationBar:Thểhiệncáckhốivàcáclệnhlàmviệcđượctạosẵntrongphầnmềm.Đểsửdụng các khối này ta chỉ cần kích vào nút biểu tượng tương ứng vớikhối cầndùng.
- Instruction Tree: Thể hiện tất cả các khối và lệnh sử dụng trong chươngtrình dưới dạng cây thư mục Muốn làm việc với lệnh nào chỉ việc Clickđúp chuột vào vị trí đó để chọn thiết bị làmviệc
- Các khối Cross Reference, Data Block, Status Chart, Symbol Table sẽ được trình bày chi tiếtởphần sau
- Program Editor: Đây là vùng chính để thực hiện chương trình bằng cáchđưa các lệnh vào trong vùng và sắp xếp chúng theo cách thức của ngườidùng để tạo ra một chươngtrình
- MenubarvàToolbar:Làcácthanhcôngcụgiúpthựchiệnnhanhcáclệnhvàchứcnăngsửdụng trong chươngtrình
Các khối sử dụng trong giao diện lập trình:
1.1.1.Khối Programe Block:
Trang 27Hình 2.2: Cách tạo chương trình con hay chương trình ngắt.
Có thể tạo nhiều chương trình con hay chương trình ngắt tuy nhiên không thể tạo nhiều chương trình chính do chương trình chính chỉ có một Có thể xóa hay đổi tên chương trình con hay chương trình ngắt bằng cách click chuột phải vào biểu tượng chương trình và chọn “Delete” hay“Rename”
Trang 281 Khối Data Block
Đây là khối chứa dữ liệu của một chương trình Ta có thể định dạng dữ liệutrước trong khối này và sử dụng chúng trong chương trình Khi tải chương trìnhvào PLC thì toàn bộ nội dung của khối sẽ được lưu vào bộ nhớ của PLC Khối chỉlàm việc với dữ liệu của vùng nhớV
Để tạo dữ liệu trong khối này ta có click vào biểu tượng trên màn hình hoặctrên cây thư mục chọn khối và click vào biểu tượng “USER”, khi đó màn hình chương trình sẽ chuyển sang làm việc với khối Cách tạo dữ liệu được thể hiện bêndưới
Ví dụ về cách tạo một Data Block:
1.1.2.Khối System Block:
Trang 29Đây là khối định dạng các chức năng làm việc của hệ thống Khối này gồm có 10khốichính:
- Communication Ports: Định dạng cho cổng giao tiếp của PLC Địa chỉ mặc định của PLC là 2, có thể thay đổi địa chỉnày.Tốc độ truyền mặc định
là9600kbps
- Retentive Ranges: Khối này cho phép chọn 5 vùng nhớ có thể lưu dữ liệu khiPLC bị mấtđiện,nếu vùng nào được chọn thì dữ liệu vùng đó được giữ,
ngược lại sẽ bị reset về0
- Password: S7-200 có 3 mức chọn mật mã,thông thường chọn mức cao nhất
để bảo mật bản quyền, số ký tự tối đa là 8 Trường hợp PLC đã có password thì người không có password không thể upload từ PLC về máy tính nhưng cóthể DownLoad chương trình vào PLC bằng các chọn “clear PLC”, khi đó toàn bộ dữ liệu sẽ bị xóa
- Outputtable: Khối này cho phép chọn trạng thái ngõ ra của PLC là ON hay OFF khi PLC chuyển từ trạng thái từ RUN sang STOP Chế độ mặc định củaphần mềm là OFF
- InputFilter:Cho phép chọn thời gian lọc tín hiệu ngõ vào của PLC Thời gian lọc tín hiệu ngõ vào là thời gianmà ngõ vào không đổi trạng thái thì PLC mới cho phép nhận trạng thái đó Nếu sự thay đổi trạng tháidiễnra trong thời gian ngắn hơn thời gian lọc thì PLC sẽ không nhận tín hiệu đó và coi như trạng thái của ngõ vào là không thayđổi Thời gian lọc mặc định của đầu vào là 6.4 ms
- Pulse Catch Bits:
PLCchophépchọnngõvàocóthểbắtnhữngtínhiệunhanhkhichukỳquétchưakịpquét,tínhiệu đó sẽ được giữ cho đến khi chu kỳ quét được thựchiện
- Background Time: Background time còn gọi là thời gian nền, được chuyên dùng cho việc xử lý các yêu cầu truyền thông trong chế độ chạy ở trạng thái biên dịch hoặc đáp ứng Background time được cho dưới dạng phần trăm vàtác động đến thời gian quét Khi tỷ lệ chọn càng tăng thì thời gian quét càngchậm Tỷ lệ hợp lý được chọn là10%
- EM Configuration: Khối này cho phép người sử dụng xem được cấu hình vị trí của module được sử dụng Địa chỉ này được lưu trong vùng nhớV
Trang 30- Configure LED: Khối này cho phép người dùng đặt cấu hình cho đèn
SF/DIAG Có hai chế độ có thể được sử dụng để thôngbáo
- Increase Memory: Khối cho phép người dùng tăng hoặc không tăng bộ nhớ trong chế độ chạy của PLC bằng cách đánh dấu vào vị trí “Disable Edit in Run to increasmemory”
1.1.3.Khối Symbol Table
Khối này cho phép người dùng đặt biểu tượng và chú thích các địa chỉ sửdụng trong chương trình Khi ta đặt biểu tượng ( symbol) và chú thích
( comment) thì trong chương trình sẽ thể hiện các biểu tượng này thay cho địa chỉ Công việc này sẽ giúp cho người dùng dễ dàng giám sát các địa chỉ được
sử dụng trong chương trình
Ví dụ về cách lập một Symbol table:
1.1.4.Khối Status Chart
Khối này giúp người dùng có thể giám sát và hiệu chỉnh các dữ liệu trong chương trình bằng cách đưa các dữ liệu cần giám sát vào trong khối Quá trình quan sát dữ liệu chỉ được thực hiện khi PLC đang ở chế độ RUN Người dùng
có thể giám sát dữ liệu bằng hai cách: Dùng Chart Status hoặc Trend View trên
Trang 31thanh công cụ Chart Status thể hiện giá trị dữ liệu ở dạng bảng và Trend View thể hiện dữ liệu dưới dạng biểu đồ theo thời gian Có thể quan sát dữ liệu thôngqua các công cụ là Chart Status hoặc Single read tuy trong đó chức năng Chart Status có thể cập nhật giá trị của dữ liệu khi PLC chuyển sang chế độ STOP còn chức năng Single Read thì không Ta có thể thay đổi và cập nhật giá trị của
dữ liệu thông qua các chức năng Write và Force trên thanh côngcụ
Ví du về hoạt động của một bảng dữ liệu trong chương trình:
1.1.5.Khối Cross Reference
Khối Cross Reference được thể hiện dưới dạng bảng giúp người dùng cóthể giám sát được vị trí và loại của dữ liệu dùng trong chương trình Bảng chỉđược thể hiện khi chương trình được Download xuống PLC và quan sát ở chếđộonline
Ví dụ về một Cross Reference:
Trang 321.1.6.Khối Communication:
Khối này giúp người dùng kết nối với thiết bị lập trình bằng cách định dạng cho cổng giao tiếp
Các bước thực hiện như sau:
Click chuột vào biểu tượng của khối trên màn hình giao diện chương
trình dùng, khi đó sẽ hiện ra một bảng thông báo như sau:
Trong bảng này ta chọn địa chỉ của PLC, thường mặc định là 2, sau đó chọn ô “ Search all baud rates” để tìm tất cả các tốc độ truyền thông yêu cầu, tiếp theo Click chuột vào biểu tượng “ Set PG/PC interface” để cài đặt giao diện truyền thông, một cửa sổ sẽ hiện ra như sau:
Trang 33Trong cửa sổ này ta chọn Properties để định dạng cổng truyền thông Nếu
ta dùng cổng truyền thông loại nào thì ta chọn loại đó, sau đó chọn các thông sốcho chuẩn truyền thông như thể hiện bên dưới Sau khi chọn xong các thông số
ta nhấn “OK”để thoát khỏi cửa sổ này và quay lại cửa sổ trước đó, tại đây tachọn chuẩn là PC/PPI cable (PPI) nếu cáp sử dụng là PPI, sau đó nhấn “OK”đểthoát về cử sổ ban đầu Tại đây ta click đúp chuột vào biểu tượng “Double -Click to refresh ” Nếu quá trình giao tiếp thành công tại đó sẽ hiển thị loại PLCđang kết nối có nghĩa là chương trình đã nhận dạng được loại PLC, nếu không
sẽ hiển thị cảnh báo lỗi Nếu có lỗi xảy ra ta phải kiểm tra thông báo lỗi để tìmcách khắc phục lỗi sau đó thực hiện lại các bước như trên
Sau khi kết nối thành công ta tiến hành viết hoặc đọc chương trình, nếumuốn viết chương trình vào PLC thì ta chọn “Download” còn ngược lại thì chọn
“Upload” Để Upload hay Download thì người dùng phải kết nối cáp với PLC
và chuyển PLC sang chế độ STOP Việc này được thực hiện nhưsau:
- Từ thanh menu ta chọn ‘File” và kéo thả xuống, tại đây ta chọn Upload hoặcDownLoad
- Trên thanh Toolbar ta chọn mũi tên xuống cho việc DownLoad và mũi tênlên cho việc Upload
- Nhấn phím Ctrl + U cho việc Upload và Ctrl + D cho việcDownLoad
Trang 341.2 Mô phỏng trên phần mềm mô phỏng s7-200
Phần mềm 200_Simulatie thực hiện mô phỏng thay thế cho một PLC
s7-200 và một số module mở rộng đi kèm với những khả năng sau:
- Cho phép chọn lựa các loại PLC trong họ S7-200
- Cho phép lựa chọn, mở rộng các module ngõ vào/ra mở rộng số, tương tự
- Cho phép giám sát các bit nhớ trong PLC khi PLC đang hoạt động
- Thực hiện mô phỏng với màn hình TD-200
Để thực hiện mô phỏng thực hiện theo các bước sau:
1 Viết chương trình trên phần mềm Step 7 MicroWin (file có đuôi mở
rộng *.mwp ), vào PLC/Compilel All để kiểm tra lỗi chương trình có lỗi không
Trang 352 Tạo file *.awl bằng cách chon File/Export , chọn địa chỉ để lưu lại File sẽ được lưu lại dưới đuôi mở rộng là: *.awl
3 Mô phỏng trên phần mềm mô phỏng S7-200 bằng cách chọn phần mềm
4 Bấm chọn vào giữa màn hình, gõ password: 6596 (nếu hỏi)
5 Kích đôi vào PLC, một cửa sổ menu hiện ra như sau cho phép chọn lựa
PLC chạy mô phỏng
Trang 366 Bấm chọn hoặc Program/Load Program (Ctrl-A ) để mở file *.awl
mà bạn đã soạn thảo
7 Nhấn nút hoặc chọn PLC/RUN để chạy chương trình
Trang 378 Nhấn để xem diễn biến trạng thái của chương trình khi chạy.
9 Nhấn để xem trạng thái tại vị trí từng địa chỉ trên PLC Ngoài ra,
chúng ta có thể xem trạng thái hoạt động của chương trình thoại KOP Bằng cách chọn biểu tượng State Programa
Để xem giá trị ngõ vào ngõ ra, ta bấm vào biểu tượng State table , nhập