Khi khách hàng cho tiền vào máy qua khe nhận tiền, máy sẽ nhận dạng loại tiền. Sau đó khách hàng sẽ bấm chọn loại cà phê muốn kèm với số lượng và nhấn OK. Máy sẽ tự động kiểm tra số tiền đủ hay không. Nếu đủ máy sẽ tự động đun sôi nước rồi pha chế loại cà phê theo yêu cầu của khách hàng và và trả lại số tiền dư qua khe trả tiền dư. Nếu số tiền khách hàng đưa vào không đủ để mua số cà phê đã chọn, máy sẽ kiểm tra xem có mua được café với số lượng ít hơn không. Nếu được thì sẽ thực hiện giao dịch và trả tiền thừa.Còn không đủ thì sẽ trả tiền lại cho khách. Khi máy hết nhiên liệu (cà phê, nước, li giấy…), máy sẽ báo đèn để khách hàng được biết.
TRƯỜNG ĐHBK ĐÀ NẴNG Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam KHOA ĐIỆN Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LOGIC Họ tên sinh viên : Lớp:14D2 1.Tên đề tài: Thiết kế hệ thống máy bán cà phê tự động(dùng bột cafe hòa tan) sử dụng PLC FX Mitsubishi Nội dung: Sơ đồ nguyên lí hoạt động: Cấu tạo : Hình 1.3 Cấu tạo máy bán cà phê tự động Cấu tạo bên ngoài: Đ1,Đ2,Đ3: Đèn báo 1.1;1.2;2.1;2.2 : Nút bấm nhấn chọn café số lượng OK: Chọn xác nhận khe để bỏ xu khe để trả tiền Menu chọn loại café: café đen hay café sữa Đèn báo: đèn xanh(máy hoạt động bình thường), đèn đỏ (máy hỏng, hết nguyên liệu…) , đèn vàng (hoạt động thực xong) Nguyên lý hoạt động: Khi khách hàng cho tiền vào máy qua khe nhận tiền, máy nhận dạng loại tiền Sau khách hàng bấm chọn loại cà phê muốn kèm với số lượng nhấn OK Máy tự động kiểm tra số tiền đủ hay không Nếu đủ máy tự động đun sôi nước pha chế loại cà phê theo yêu cầu khách hàng và trả lại số tiền dư qua khe trả tiền dư Nếu số tiền khách hàng đưa vào không đủ để mua số cà phê chọn, máy kiểm tra xem có mua café với số lượng khơng Nếu thực giao dịch trả tiền thừa.Cịn khơng đủ trả tiền lại cho khách Khi máy hết nhiên liệu (cà phê, nước, li giấy…), máy báo đèn để khách hàng biết Yêu cầu: Dùng phần mềm GX work2 viết chương trình vận hành hệ thống ngơn ngữ lader Tính chọn thiết bị cần dùng hệ thống Kiểm tra tiến độ đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng 2017 Giáo viên hướng dẫn Lâm Tăng Đức năm Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÁN CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG 1.1 Máy bán hàng tự động: Máy bán hàng tự động máy thơng minh tự động thực giao dịch mua, bán loại hàng kho với khách hang Người mua khách hàng, người bán máy Thao tác mua, bán diễn bình thường truyền thống Với xuất máy bán hàng tự động năm gần tạo phát triển mạnh mẽ dịch vụ công cộng bán nước uống, đồ ăn nhanh…Những máy bán hàng tự động xuất chủ yếu chỗ tập trung đông người như: siêu thị, ngân hàng, khu vực vui chơi giải trí Những lợi ích mà máy bán hàng tự động đem lại cho lớn, cụ thẻ như: Với máy bán hàng, việc mua bán diễn thời gian nào, điều kiện Một máy bán hàng tự động coi tương đương quầy hàng nhỏ, chuyên bán số mặt hàng Hơn quầy hàng không cần nhân viên bán hàng, nên tiết kiệm tiền lương trả cho nhân viên Máy bán hàng tự động có diện tích nhỏ nên đặt nhiều nơi, tận dụng nhiều khoảng trống, tiết kiệm tiền thuê mặt Mọi người thường có tâm lý e ngại mua số mặt hàng quầy hàng, việc mua máy bán hàng tự động, hoàn toàn thoải mái Các loại máy bán hàng tự động thiết kế giao tiếp ngày thân thiện với người sử dụng Việc thực mua sản phẩm dễ dàng, không sai sót Bằng việc sử dụng đồng tiền xu làm thay đổi suy nghĩcủa người việc sử dụng lưu thông đồng tiền xu Các máy đại có khả tốn thẻ tín dụng, nên giảm lượng tiền mặt lưu thông thị trường… Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Từ nhu cầu thực tiễn lợi ích xã hội ta thấy máy bán hàng tự động cần thiết xã hội phát triển Máy bán hàng tự động cụm từ chung, máy bán cà phê, máy nạp thẻ điện thoại tự động, máy bán đồ ăn nhanh tự động…Nên đề tài này, nhiệm vụ cụ thể nhóm thiết kế chế tạo mơ hình máy bán hàng tự động, bán hai loại nước đóng chai loại dạng hộp, giao dịch ba loại tiền Việt Nam: 1000đ, 2000đ 5000đ Hình 1.1: Một số máy bán hàng tự động Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Ở Việt Nam, máy bán hàng tự động ngày dần xuất phổ biến tỉnh, thành phố lớn Đà Nẵng, Hà Nội, TP HCM đưa vào nghiên cứu chế tạo Hầu hết loại máy bán hàng tự động dung tiền xu để thực giao dịch mua bán Tuy nhiên, Việt Nam, thói quen sử dụng đồng xu không phô biến tiền giấy Tiền xu nặng bất tiện mạng bên người, mệnh giá lại nhỏ nên không ưa chuộng nước ta Đó nguyên nhân máy bán hàng tự động chưa phát triển mạnh Việt Nam, xuất thành phố lớn nước Nhưng nay, máy bán hàng tự động sử dụng tiền giấy, polime dần xuất nhiều Việt Nam Và tin rằng, với phát triển khoa học công nghệ, hội nhập kinh tế- quốc tế nhu cầu người dâ, máy bán hàng tự động ngày phổ biến nước ta đem lại nhiều tiện lợi cho người sử dụng 1.2.Máy bán café tự động: Máy bán café tự động, máy bán hàng tự động sản phẩm tự động phổ biến giới Ở nước phát triển Nhật, Mỹ, Trung Quốc…sản phẩm trở nên thông dụng với người dân Máy bán café tự động hoàn thiện kết cấu, tính sử dụng ngày hoàn thiện Và với máy bán café tự động, tiết kiệm nhiều thời gian chi phí lại, thuận tiện cho người bận rộn- đặc biệt văn phịng, để uống cốc café lúc nơi Chỉ cần bỏ tiền vào, sau 1-2 phút ( tùy theo loại máy ) có cốc café thơm ngon tay Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Hình 1.2: Một số máy bán café tự động Các công nghệ áp dụng cho máy bán café tự động: Công nghệ nhận diện trả tiền thừa: Sau nhét đồng xu vào máy, khối kim loại qua cảm biến ánh sáng dùng cho đo đạc kích thước Đồ án mơn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Tiếp đó, đồng xu qua nam châm điện để đo đạc thành phần kim loại Sau nhận dạng đồng xu, máy tự động xếp đồng xu vào cột Những đồng xu giả bị chuyển qua khe từ chối Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Nếu tiền thừa? Máy tự động tính tốn để rút xu từ cột trả lại Đây lý mà máy bán hàng tự động thường chấp nhận số loại tiền lẻ Với tiền xu Việt Nam gồm mệnh giá với độ dày sau: 5000đ (2.2mm), 2000đ (1.8mm), 1000đ (1.95mm), 500đ (1.75mm), 200đ(1.45mm) Khi hệ thống điều khiển máy tiếp nhận thông tin khách hàng đưa đủ số tiền để mua loại café cốc giấy sễ đưa cửa để thực công việc Công nghệ đẩy ly: Khi khách hàng đưa tiền xu vào máy, qua trình nhận diện tiền xu khách hàng đưa vào, đủ tiền máy sễ tự động cáp ly giấy để chứa café Có nhiều loại ly giấy chứa café khác với số lượng ly giấy máy bán café khác Thông thường máy bán café tự động chứa khoảng 60ly/cột… Trong đề tài này, nhóm thiết kế máy bán café tự động toán tiền xu Về bản, máy bán café tự động gồm phận chứa nguyên liệu, hệ thống nhận dạng tiền xu- trả lại tiền thừa, cấu chấp hành để đưa nguyên liệu động cơ, xilanh….các nút bấm, điều khiển cảm biến…để tạo loại café là: café đen café sữa Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức CHƯƠNG II: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG 2.1 Giải pháp Với đề tài “Thiết kế hệ thống máy bán café tự động sử dụng PLC FX Mitsubishi”, máy bán café thiết kế với: Sử dụng PLC FX Mitsubishi làm điều khiển trung tâm Sử dụng bột café hòa tan Sử dụng tiền xu để mua Bán loại café: café đen café sữa Có thể chọn số ly Sử dụng bình nấu nước nóng để pha café: sử dụng nước nóng (90-100C) 2.2 Quy trình cơng nghệ cho hệ thống điều khiển máy bán café tự động 2.2.1 Mô tả máy bán café tự động Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Hình 3.16: chi tiết cấu tạo van điện từ Với van rót café ngồi, ta chọn van điện từ thường đóng HPS2140, có thơng số: - Điện áp điều khiển 380VAC/220VAC/110VAC/24VDC (tùy chọn) - Kiểuhoạt động : Tác động trực tiếp, NC (thường đóng) NO (thường mở) - Kích thước cửa : 2.5 mm - Port Size (Inch): 1/8 - Đường kính ren 10 mm - Áp suất làm việc : Khí：0~0.7Mpa , Nước：0~0.7Mpa, Dầu：0.7Mpa - Áp suất chịu tối đa 1Mpa - Vật liệu làm thân van đồng thau - Nhiệt độ môi trường làm việc từ âm đến 80 độ C Hình 3.17: van điện từ thường đóng NC 43 Đồ án mơn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Ký hiệu vẽ: Chọn động Động có nhiệm vụ hịa tan bột cafe nước tiền thừa Vì vậy, ta cần sử dụng động chiều hệ thống máy Ta chọn Động chiều 24VDC 40w Excem D840-30B có thơng số kỹ thuật: Điện thế: 24V DC Công suất: 40w Tốc độ định mức: 3000 vòng / phút Momen định mức: 1.3 kg.cm Dòng điện định mức: 1.9A Mặt bích: vng 80mm Kích thước: 80x80x124mm Trục tùy chọn: trục trơn, trục vạt cạnh D-cut xoắn (lắp hộp số) g Lựa chon thiết bị ngoại vi Relay trung gian làm chức thực thao tác trung gian, đóng cắt cuộn dây khống chế contactor, aptomat, đóng cắt mạch điều khiển,… Dạng phổ biến rơle điện gồm cuộn dây điện lõi sắt từ Bộ phận có phần tĩnh gọi Ách từ (Yoke)và phần động gọi Phần ứng (Armature).Phần ứng liên kết học với tiếp điểm động Khi cuộn dây cấp điện, từ trường tạo xung quanh cuộn lõi tập trung lại nam châm điện, hút phần ứng động để mở đóng trực tiếp tiếp điểm điện Khi rơle bị ngắt điện (TẮT) từ trường biến phần ứng, lò xo phản hồi hỗ trợ, đưa tiếp điểm trở lại vị trí “bình thường” 44 Đồ án mơn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Với động chọn trên, ta chọn relay trung gian MY chân hãng Omron có thơng số: Số cặp tiếp điểm: , nguồn cấp: 24V DC Nguồn cấp: 24V DC Dịng định mức: 3A Cơng suất cắt dịng: 36W Hình3.18: cấu tạo relay trung gian CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ LƯU ĐỒ THUẬT TỐN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG MÁY BÁN CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG DÙNG FX3G 4.1 Lưu đồ thuật toán 4.2 Bảng phân công đầu vào, đầu Đầu vào Nút ok Địa X007 Kiểu liệu Bool Ghi Nút nhấn OK 45 Đồ án môn học: Điều khiển Logic Nút 1ly café đen Nút ly café đen Nút ly café sữa Nút ly café sữa Cảm biến tiền 1000 Cảm biến tiền 2000 Cảm biến tiền 5000 Cảm biến bột café đen Cảm biến bột café sữa Cảm biến mức nước GVHD: Lâm Tăng Đức X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X010 Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool Bool X011 Bool X012 Bool Cảm biến ly giấy X014 Cảm biến vị trí ly X013 giấy Cảm biến nhiệt độ X015 Bool Bool Cảm biến mức X016 bình trộn Cảm biên mức X017 bình trộn bool Đầu Đèn xanh Đèn đỏ Địa Y000 Y001 Bool bool Kiểu liệu Bool Bool Nút nhấn 1.1 Nút nhấn 1.2 Nút nhấn 2.1 Nút nhấn 2.2 Cảm biến tiền Cảm biến tiền Cảm biến tiền Cảm biến báo mức dạng quang Cảm biến báo mức dạng quang Cảm biến mức dạng quang Cảm biến ly giấy Cảm biến vị trí ly giấy Cảm biến nhiệt độ Cảm biến mức dạng quang Cảm biến mức dạng quang Ghi Đèn Đ0 Đèn Đ1 46 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức Đèn vàng Van rót café ngồi Bỏ tiền 1000 Bỏ tiền 2000 Bỏ tiền 5000 Đã nhận tiền 1000 Đã nhận tiền 2000 Đã nhận tiền 5000 Động Y002 Y003 Bool Bool ĐènĐ2 Van rót café V4 Y004 Y005 Y006 Y014 Bool Bool Bool Bool Y015 Bool Y016 Bool Y007 Bool Cơ chế thả ly Đun nước Y010 Y020 Bool Bool Động khoáy Động khoáy Van Van Van nước 3.1 Van nước 3.2 Y013 bool Y017 bool Y011 Y012 Y021 Y022 Bool Bool Bool Bool Cộng tiền NC1 Cộng tiền NC2 Cộng tiền NC3 Trả tiền 1000 NC4 Trả tiền 2000 NC5 Trả tiền 3000 NC6 Động chuyển ly ly giấy ĐC3 Cơ chế thả ly Bình đun sôi nước G Khuấy cà phê đen ĐC1 Khuấy cà phê sữa ĐC2 Van bột café đen Van bột café sữa Van nước 3.1 Van nước 3.2 4.3 Chương trình điều khiển 47 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 48 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 49 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 50 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 51 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 52 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức 53 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN 5.1 Mô phỏng: Khi cung cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống PLC, cảm biến, nút bấm cung cấp nguồn, bình đun có đun,relay nhiệt bắt đầu hoạt động để đun nước Khi có nguồn, PLC thực kiểm tra điều kiện hoạt động hệ thống: Nếu café đen tiếp điểm thường mở cảm biến S1 đóng, gửi tín hiệu vào nhớ PLC, tiếp điểm thường mở X010 đóng cho mức logic Nếu hết café đen, tiếp điểm thường mở S1 mở tiếp điểm X010 thường mở cho mức logic Nếu bột café sữa, tiếp điểm thường mở cảm biến S2 đóng, gửi tín hiệu vào nhớ PLC, tiếp diểm thường mở X011 đóng cho mức logic Nếu hết bột café sữa, tiếp điểm thường mở S2 mở tiếp điểm X011 thường mở cho mức logic Nếu nước, tiếp điểm thường mở cảm biến S3 đóng, gửi tín hiệu vào nhớ PLC, tiếp điểm thường mở X012 đóng cho mức logic Nếu hết nước, tiếp điểm thường mở cảm biến S3 mở tiếp điểm X012 thường mở cho mức logic Nếu ly giấy, tiếp điểm thường mở cảm biến S5 đóng, gửi tín hiệu vào nhớ PLC, tiếp điểm thường mở X014 đóng cho mức logic Nếu hết ly giấy, tiếp điểm thường mở S5 mở tiếp điểm X014 thường mở cho mức logic Nếu điều kiện thỏa mãn (đều đóng cho mức logic 1), tiếp điểm Y000 có điện làm sáng đèn xanh tiếp điểm thường đóng Y0 mở làm tiếp Y001-đèn đỏ khơng có điện Nếu điều kiện khơng thỏa mãn, Y000 khơng có điện đèn xanh tắt, Y000 thường đóng đóng lại, cho dòng điện qua Y001 làm sáng đèn đỏ Kiểm tra ghi D2, ghi D2= D3 lấy giá D5=D2-D3 set bit trung gian M10 M11 lên mức logic Nếu D2< D3 lấy D4=D2/5,lấy phần nguyên - Nếu D4=1 D5=D2-5 set bít M14 lên giá trị - Nếu D4=0 D5=D2 Trả tiền thừa So sánh giá trị D5 thực trả tiền thừa Pha café : Nếu biến trung gian M11 M14 mức logic tiếp điểm thường mở M20 có điện đóng lại thực pha café 55 Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức - Cơ chế thả ly thả ly giấy sẵn hộp ly giấy Nếu M3 M5 mức 1, Y011 có điện làm mở van bột café đen Nếu M7 M9 mức 1, Y012 có điện làm mở van bột café sữa Cuộn dây Y021 Y022 có điện làm mở van nước tương ứng café đen sữa Động ĐC1 ĐC2 quay phút để trộn café, đồng thời T5 T6 đếm phút Sau phút, dừng động lại Sau động dừng cảm biến bính trộn tương ứng bit X016 X017 lên mức Y007 có điện làm đóng relay (tiếp điểm chung chuyển từ sang 1) động ĐC3 quay đẩy ly giấy Khi tới vịi nước, tiếp điểm cảm biến S4 đóng lại làm tiếp điểm thường đóng X013 có điện, làm dừng động ĐC3 Y007 điện làm tiếp điểm chung relay chuyển từ sang 3.(sau động dừng ly giấy tự động thả xuống hộp ly giấy,mặc định ln có ly giấy sẵn sàng hộp) Khi có ly giấy van rót café ngồi 10s Nếu sau rót cịn café bình trộn động tiếp tục đẩy ly trình diễn Sau 30s kể từ lần rót đầu tiên,bit T8 lên mức đưa tín hiệu reset biến trạng thái ban đầu 5.2 Kết luận Qua thời gian tìm hiểu, chúng em thực nội dung đề tài nêu Cũng nắm kiến thực điều khiển logic hiểu phần ứng dụng thực tiễn Tuy nhiên cịn nhiều điểm thiếu sót cần thời gian tìm hiểu thêm Mặc dù có gắng để thực đề tài cịn hạn chế Đồng thời đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, nên chúng em mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy … Chúng em chân thành cảm ơn 56 ... tiến độ đồ án: Đà Nẵng, ngày tháng 2017 Giáo viên hướng dẫn Lâm Tăng Đức năm Đồ án môn học: Điều khiển Logic GVHD: Lâm Tăng Đức CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÁN CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG 1.1 Máy bán hàng... tiễn lợi ích xã hội ta thấy máy bán hàng tự động cần thiết xã hội phát triển Máy bán hàng tự động cụm từ chung, máy bán cà phê, máy nạp thẻ điện thoại tự động, máy bán đồ ăn nhanh tự động…Nên đề... bỏ đồng xu vào máy, đồng xu qua cảm biến ánh sáng dùng để đo đạc kích thước Tiếp theo, đồng xu qua nam châm điện từ để đo đạt thành phần kim loại Các tín hiệu thu so sánh với liệu đồng xu mẫu cài