Đồ án môn học trang bị điện: Trang bị điện cho mạch chuông trường học dùng LOGO

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP.HCM TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG TP.HCM KHOA ĐIỆN CÔNG NGHIỆP  ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN ĐỀ TÀI : TRANG BỊ ĐIỆN CHO MẠCH CHUÔNG TRƯỜNG HỌC DÙNG LOGO SVTH: LỚP: GVHD: NGUYỄN QUỐC NHẬT BÙI TẤN PHI 08CĐ-Đ4 QUÁCH MINH THỬ TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010 LỜI CẢM ƠN Trong việc nghiên cứu đề tài này, nghiên cứu người nghiên cứu, có giúp đỡ thầy cô khoa điện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa điện giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu Trong trình thực đề tài nhiều sai sót, mong thầy cô thông cảm Chúng em xin chân thành cảm ơn ! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ………… ……………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC Trang Chương mở đầu: Giới thiệu chung ………………………………………………………… Chương I: Giới thiệu LOGO 1.1 Khái niệm ……………………………………………………………………………………… 1.2 Khả ứng dụng Logo ……………………………………………… 1.3 Các dạng Logo có …………………………………………………………… 1.4 Cách nhận biết loại Logo ……………………………………………… Chương II: Lập trình với LOGO 2.1 Khái niệm khối ……………………………………………………………………… 2.2 Các hàm Logo ……………………………………………………… 2.2.1 Cổng AND …………………………………………………………………………………… 2.2.2 Cổng AND lấy cạnh xung lên …………………………………………… 2.2.3 Cổng NAND ……………………………………………………………………………… 2.2.4 Cổng NAND lấy cạnh xung xuống …………………………………… 2.2.5 Cổng OR ……………………………………………………………………………………… 2.2.6 Cổng NOR …………………………………………………………………………………… 2.2.7 Cổng XOR ……………………………………………………………………………………… 2.2.8 Cổng NOT …………………………………………………………………………………… 2.3 Các hàm đặc biệt ………………………………………………………………………… 2.3.1 On-delay ………………………………………………………………………………………… 2.3.2 Off-delay ………………………………………………………………………………………… 2.3.3 On_Off-delay ………………………………………………………………………………… 2.3.4 On-delay có nhớ ………………………………………………………………………… 2.3.5 Relay xung có trì hoãn ……………………………………………………………… 2.3.6 Relay thời gian lấy cạnh xung lên………………………………………… 2.3.7 Bộ phát xung không đồng ………………………………………………… 2.3.8 Bộ phát xung ngẫu nhiên 2.3.9 Công tắc dùng cho đèn cầu thang ………………………………………… 2.3.10 Công tắc đa chức …………………………………………………………… 2.3.11 Bộ địng ngày tuần ………………………………………………………… 2.3.12 Bộ định ngày năm ……………………………………………………… 2.3.13 Bộ đếm lên xuống …………………………………………………………………… 2.3.14 Bộ đếm …………………………………………………………………………………… 2.3.15 Bộ phát xung phụ thuộc tần số …………………………………………… 2.3.16 Bộ phát xung phụ thuộc tín hiệu analog ngõ vào ………… 2.3.17 Bộ phát xung phụ thuộc khác biệt analog ………………… 2.3.18 Bộ so sánh tín hiệu analog …………………………………………………… 2 6 7 8 9 10 10 11 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 30 31 32 33 2.3.19 Boä giám sát tín hiệu analog ………………………………………………… 35 2.3.20 Bộ khuếch đại analog ……………………………………………………………… 36 2.3.21 Bộ chốt relay ……………………………………………………………………………… 37 2.3.22 Bộ relay xung ……………………………………………………………………………… 37 2.3.23 Bộ tạo thông báo ……………………………………………………………………… 38 2.3.24 Bộ khóa mềm …………………………………………………………………………… 39 2.3.25 Thanh ghi dịch bit ……………………………………………………………………… 41 Chương III Chương trình mô Logo ứng dụng cho mạch chuông trường học 3.1 Cài đặt định tuần ……………………………………………… 43 3.2 Cài đặt định ngày năm …………………………………… 44 3.3 Cài đặt On-delay …………………………………………………………………………… 44 3.4 Cài đặt relay có xung trì hoãn ………………………………………………… 45 3.5 Cài đặt phát xung không đồng …………………………………… 45 3.6 Mô mạch chuông trường học nguyên lý làm việc mạch chuông trường học ………………………………………….…………………………………… 46 Chương mở đầu: Giới thiệu chung Trong trình thực khí hóa – đại hóa ngành công nghiệp nên việc yêu cầu tự động hóa truyền sản xuất ngày tăng Tùy theo yêu cầu cụ thể tự động hóa công nghiệp đòi hỏi tính xác cao nên kỹ thuật điều khiển có nhiều thay đổi thiết bị thay đổi phương pháp điều khiển Trong lónh vực điều khiển người ta có hai phương pháp điều khiển là: phương pháp điều khiển nối cứng phương pháp điều khiển lập trình - Phương pháp điều khiển nối cứng: Trong hệ thống điều khiển nối cứng người ta chia làm hai loại: nối cứng có tiếp điểm nối cứng không tiếp điểm + Điều khiển nối cứng có tiếp điểm: dùng khí cụ điện contactor, relay, kết hợp với cảm biến , neon, công tắc… khí cụ nối với thành mạch điện cụ thể để thực yêu cầu công nghệ định Ví dụ như: mạch điều khiển đổi chiều động cơ, mạch khởi động – tam giác (Y/Δ), mạch điều khiển nhiều động chạy tuần tự… + Đối với nối cứng không tiếp điểm: dùng cổng logic bản, cổng logic đa chức hay mạch (gọi chung IC số), kết hợp với cảm biến, đèn, công tắc… chúng nối lại với theo sơ đồ logic cụ thể để thực công nghệ định Các mạc h điều khiển nối cứng sử dụng linh kiện điện tử công suất SCR, Triac để thay contactor mạch động lực Trong hệ thống điểu khiển nối cứng linh kiện hay khí cụ điện nối vónh viễn với Do muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối lại toàn mạch điện Khi với hệ thống phức tạp không hiệu tốn - Phương pháp điều khiển lập trình được: Đối với phương pháp điều khiển lập trình ta sử dụng phần mềm khác với trợ giúp máy tính hay thiết bị lập trình trực tiếp thiết bị có kết nối thiết bị ngoại vi Ví dụ như: LOGO, ZEN EASY SYSWIN, CX-PROGRAM… Chương trình điều khiển ghi trực tiếp vào nhớ điều khiển hay máy tính Để thay đổi chương trình điều khiển ta cần thay đổi nội dung nhớ điều khiển, phần nối day bean không bị ảnh hưởng Nay ưu điểm lớn điều khiển lập trình Chương I: Giới thiệu LOGO 1.1 Khái niệm Logo! modul điều khiển nhiều chức hãng Siemens Logo! bao gồm phần sau: - Các chức điều khiển - Hiển thị nút nhấn điều khiển hoạt động - Bộ cung cấp nguồn - Một giao diện cho lập trình cáp nối với máy tính - Các chức thông dụng thực tế hàm thời gian, tạo xung… - Một công – tắc thời gian theo đồng hồ (có pin nuôi riêng) - Các ngõ vào tùy thuộc dạng logo 1.2 Khả ứng dụng Logo Logo dùng để điều khiển hệ thống điện dân dụng (như chiếu sáng, bơm nước, báo động…) hay tự động điều khiển công nghiệp (như điều khiển động cơ, máy lạnh, máy nén, máy công nghệ…) Cũng dùng LOGO điều khiển nhà kính, với dạng LOGO có kết nối Asi điều khiển tập trung máy móc hay trình xử lý Có dạng đặc biệt nút nhấn LOGO dùng cho lắp ráp máy móc nhỏ, tủ điều khiển hay lắp đặt điện 1.3 Các dạng logo có Hiện modul Logo sử dụng điện áp 12VDC, 24VDC ,24VAC, 230VAC - Dạng chuẩn với input output, kích thước 72x90x55mm - Dạng có hiển thị với input output, kích thước 72x90x55mm - Dạng có input output, kích thước 72x90x55mm - Dạng dài với 12 input output, kích thước 126x90x55mm Dạng có 12 input output, thêm ngõ vào ngõ kết nối Bus Asi, kích thước 126x90x55mm Đặc điểm số PLC Logo thường gặp: Đặc điểm ngõ Loại Logo Nguồn nuôi ngõ vào Logo 24 24 VDC Logo 24R 24 VDC Dùng Rơ-le I0max = 8A Logo 250R 125 VAC/230 VAC Dùng Rơ-le I0max = 8A Logo 230RC 115 VAC/230 VAC Dùng Rơ-le I0max = 8A Dùng transistor I0max = 0,3A Riêng loại 230RC có thêm công tắc thời gian (theo đồng hồ) với ba lần đóng cắt cho công-tắc Cấu tạo 1.4 Cách nhận biết loại Logo Kiểu thiết kế modul LOGO chứa thông tin sau : - 12 : điện áp 12VDC - 24 : điện áp 24VDC - 230 : điện áp 115/230VAC - R: ngõ relay Nếu dòng thông tin không chứa ký tự nghóa ngõ sản phẩm transistor - C : sản phảm có tích hợp hàm thời gian thực (bộ định thời ngày tuần) - O: sản phẩm hình hiển thị - L: gấp đôi số lượng ngõ vào - B11: có kết nối bus ASi - DM: Modul Digital - AM: Modul Analog - CM: Modul truyền thông Vd : 12/24RC ( logo có điện áp ngõ vào 12/24 VDC, có ngõ dùng Relay, có định thời) Tên Điện áp cấp Ngõ vào 12/24 V DC digital LOGO! 24 24 V DC digital LOGO! 24V AC/24 24RC V DC LOGO! 230RC 115…240 V AC/DC LOGO! 12/24 RC digital digital Ngõ Tính relay (10A) transistor 24V, 0.3A Không có thời gian thực (Clock) relay (10A) relay (10A) Tên LOGO! 12/24RCo Điện áp cấp 12/24 V DC Ngõ vào digital Tính Không hình Không clock Không hình LOGO! 24 V DC 24o digital Không clock Không nút nhấn LOGO! 24RCo 24 V AC/24 V DC LOGO! 115…240 V 230RCo AC/DC digital digital Không hình Không nut nhấn Không hình Không nut nhấn Chương II: lập trình với LOGO 2.1 Khái niệm khối Một khối logo chức chuyển thông tin ngõ vào thành thông tin ngõ Khi viết chương trình LOGO, ta kết nối khối khác với đường Các đường nối lấy từ menu Co(Connector) Giản đồ thời gian: Mô tả: Giá trị thực Ax Ay tính sau: (Ax*gain A) + offset B = giá trị thực Ax (Ay*gain A) + offset B = giá trị thực Ay Giá trị = Ax – Ay Giá trị ngõ tính theo quy luật sau: Trường hợp ngưỡng On >= ngưỡng Off: • Q = 1, > On • Q = 0, S8 Thanh ghi dịch S1…S8 dịch theo quy định sau: Dir = 1: S8 >> S1 Bit ghi dịch từ S1…S8 xuất ngõ Q Ngõ 41 Giản đồ thời gian: Mô tả: Mỗi cạnh lên ngõ vào Trg, giá trị In đọc chèn vào ghi dịch theo chiều quy định ngõ Dir 42 Chương III Chương trình mô LOGO ứng dụng cho mạch chuông trường học Khi sử dụng Logo để trang bị cho hệ thống chuông trường học chuông báo tự động hoạt động theo thời điểm ta cài đặt vào Logo Để cài đặt cho mạch chuông ta sử dụng hàm logic sau: - Bộ định ngày tuần: dùng để cài đặt thời gian hoạt động ngày tuần - Bộ phát xung không đồng bộ: dùng cài đặt số hồi chuông lần chuông báo - Relay có xung trì hoãn: định thời gian ngắt cho phát xung - Bộ định ngày năm: dùng để cài đặt ngày nghỉ lễ, chuông không hoạt động - On-delay: dùng để định thời gian hoạt động chuông báo - Cổng OR, XOR,AND, cổng Q 3.1 Cách cài đặt định ngày tuần: 43 3.2 Cách cài đặt định ngày năm: 3.3 Cách cài đặt On-delay: Khi ngõ vào On-delay set lên mức sau khoảng thời gian ta cài đặt ngõ mức 44 3.4 Cách cài đặt relay có xung trì hoãn: Khi ngõ vào set lên ngõ Q mức sau thời gian cài đặt ngõ reset xuống mức 3.5 Cài đặt phát xung không đồng bộ: 45 3.6 Mô nguyên lý làm viêc mạch chuông trường học: Thời gian hoạt động chuông báo trường học: - 7h00’: chuông kêu hồi, thông báo bắt đầu học - 7h45’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết - 8h30’: chuông kêu hồi , thông báo hết tiết 2, nghỉ giải lao 15 phút - 8h45’: chuông kêu hồi, thông báo vào tiết - 9h30’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết - 10h15’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết 4, nghỉ giải lao 15 phút - 10h30’: chuông kêu hồi, thông báo vào tiết - 11h15’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết - 12h00’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết - 12h30’: chuông kêu hồi, thông báo vào tiết - 13h15’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết - 14h00’: chuông kêu hồi, thông báo hết tiết 8, nghỉ giải lao 15 phút - 14h15’: chuông kêu hồi, thông báo vào tiết - 15h00’: chuông kêu hồi, báo hết tiết - 15h45’: chuông kêu hồi, báo hết tiết 10, nghỉ giải lao 15 phút - 16h00’: chuông kêu hồi, báo vào tiết 11 - 16h45’: chuông báo hồi, báo hết tiết 11 - 17h30’: chuông báo hồi, báo kết thúc học Thời gian hồi chuông báo 2s Nguyên lý làm việc: Khi khởi động mạch, mạch hoạt động sau: VD: 7h00’ ngày tuần (B004) hoạt động, ngõ set lên (thời gian cài đặt phút)  Vào cổng OR (B003), ngõ vào cổng OR set lên ngõ Q set lên  Vào cổng relay xung có trì hoãn (B009), ngõ set lên ( sau 8s cài đặt ngõ reset xuống mức 0) Vào phát xung không đồng (B001), ngõ set/reset với chu kỳ 2s/1s  vào cổng XOR (B002 B016), ngõ set lên  Vào cổng AND (B017) cổng XOR (B018 & B019), ngõ cổng XOR (B018 & B019) set lên  vào cổng AND (B017), tất cà ngõ vào cổng mức ngõ vào không sử dụng mức 1, ngõ set lên mức  Ra cổng Q  Chuông báo hoạt động Tương tự trên, thời điểm cài đặt ngày tự hoạt động Trường hợp chuông báo hồi ta cài đặt phát xung không đồng (B024) với chu kỳ 46 Trường hợp chuông báo hồi, mạch hoạt động sau: thời điểm 7h45’, ngày (B010) hoạt động, ngõ set lên  Vào cổng OR (B008), ngõ set lên  Vào cổng XOR (B015) On-delay (B014) Khi ngõ thứ cổng XOR set lên 1, ngõ set lên  Vào cổng XOR (B016) Vào cổng AND (B017) cổng Q; Sau thời gian 2s cài đặt On-delay (B014) ngõ set lên mức  Vào cổng XOR (B016) Khi ngõ vào cổng XOR mức 1, ngõ reset xuống mức  mạch ngưng hoạt động Bộ định ngày tháng năm: ta cài đặt cho ngày nghỉ lễ chuông không hoạt động VD: ta cài đặt định ngày tháng (B020) ngày 20 tháng 11 Khi tới ngày 20 tháng 11, định ngày tháng hoạt động, ngõ set lên vào cổng XOR (B018) Nếu vào thời điểm ngày hoạt động hai ngõ vào cổng XOR mức 1, ngõ cổng XOR reset xuống mức  Vào cổng AND (B017) Khi ngõ cổn g AND mức 0, ngõ mức  Mạch không hoạt động 47 48 ... dụng Logo để trang bị cho hệ thống chuông trường học chuông báo tự động hoạt động theo thời điểm ta cài đặt vào Logo Để cài đặt cho mạch chuông ta sử dụng hàm logic sau: - Bộ định ngày tuần: dùng. .. phát xung không đồng bộ: 45 3.6 Mô nguyên lý làm viêc mạch chuông trường học: Thời gian hoạt động chuông báo trường học: - 7h00’: chuông kêu hồi, thông báo bắt đầu học - 7h45’: chuông kêu hồi,... ………………………………………………… 45 3.5 Cài đặt phát xung không đồng …………………………………… 45 3.6 Mô mạch chuông trường học nguyên lý làm việc mạch chuông trường học ………………………………………….…………………………………… 46 Chương mở đầu: