Do an den giao thong nga tu su dung plc s7 200

GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Nhận xét giáo viên SVTH: Phan Văn Long 1|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm LỜI CÁM ƠN Sau trình học tập rèn luyện khoa Điện trường Cao Đẳng KTKT Đại Học Thái Nguyên với hướng dẫn đơn đóc tận tình giáo Th.s Nguyễn Thị Thắm…… em hoàn thành đồ án tốt nghiệp cao đẳng Em xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến cô giáo Th.s Nguyễn Thị Thắm, người thầy động viên giúp đỡ em nhiều mặt tinh thần kiến thức để tơi vượt qua ngày tháng khó khăn tìm tịi hiểu biết lĩnh vực để cuối hoàn thành đồ án tốt nghiệp ngày hôm Một lần xin gửi lời cảm ơn đến cô, chúc cô mạnh khỏe thành công nghiệp công tác Em xin chân thành gửi lời cám ơn đến thầy cô khoa Điện dìu dắt em cho em kiến thức chuyên nghành kinh nghiêm quý báu với nỗ lực thân em hoàn thành đồ an tốt nghiệp hôm Em xin gửi lời cám ơn đến gia đình , bạn bè tất người thân tạo điều kiện giúp đỡ giúp đỡ em nhiều để em hồn thành báo cáo tốt nghiệp Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Thái Nguyên, tháng năm 2021 SVTH: Phan Văn Long 2|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG : NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG 1.1 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động đèn giao thông 1.1.1 Cấu tạo 1.1.2 Nguyên tắc hoạt động 1.2 Ý nghĩa loại đèn tín hiệu giao thông 10 CHƯƠNG 2: CƠNG CỤ THỰC HIỆN BÀI TỐN 2.1 Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-200 11 2.2.Cấu hình phần cứng 13 2.3.Cấu trúc nhớ 17 2.4 Mở rộng ngõ vào 21 2.5.Thực chương trình 22 2.6 Ngơn ngữ lập trình PLC S7 - 200 26 2.6.1 Phương pháp lập trình 26 2.6.2 Định nghĩa LAD 27 2.6.3 Định nghĩa STL 28 2.7 Cú pháp lập trình PLC S7 – 200 29 2.7.1 Các toán hạng giới hạn cho phép CPU 214 29 2.7.2 Một số lệnh 31 2.7.3 Các lệnh ghi xóa giá trị cho tiếp điểm 33 SVTH: Phan Văn Long 3|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 2.7.4 Các lệnh logic đại số Bolean 35 2.7.5 ADN LOAD (ALD) 38 2.7.6 LOGIC PUSH (LPS) LOGIC READ, LOGIC POP 38 2.7.7 Các lệnh tiếp điểm đặc biệt 38 2.7.8 Các lệnh so sánh 39 2.7.9 Lệnh nhảy gọi chương trình 41 2.8 Vòng quét 44 2.9 Điều khiển Timer Couter 45 2.9.1 Lệnh điều khiển Timer 45 2.9.2 Lệnh điều khiển Couter 48 2.9.3 Đồng hồ thời gian thực 49 2.9.4 MICROWIN 52 2.9.5 Đặt tham số làm việc 53 CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THƠNG 3.1 Phân cơng vào cho PLC S7 - 200 56 3.2 Lưu đồ thuật toán 59 3.3 Giản đồ thời gian 61 3.4 Chương trình viết theo ngơn ngữa lập trình LAD 63 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 67 4.1 Kết luận 67 4.1.1 Những mặt làm 67 4.1.2 Những hạn chế tồn đọng 67 4.1.2 Hướng phát triển đề tài 67 SVTH: Phan Văn Long 4|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm LỜI NÓI ĐẦU Đèn giao thông đời phát minh vĩ đại người Hãy thử tưởng tượng xem, giao thông Việt Nam đèn giao thông không hoạt động 10 phút chưa nói đến khơng có đèn báo giao thơng Đèn báo giao thông phần thiếu hệ thống giao thông đường Việt Nam Từ thời xa xưa, ô tô chưa xuất hiện, đèn báo giao thông màu xanh, màu đỏ sử dụng để làm đèn dẫn cho tàu hỏa Cũng thời kỳ đó, phương tiện di chuyển chủ yếu người xe ngựa Thập niên 1860, Ở London, ùn tắc giao thông xuất mà người chen chúc tuyến đường địi hỏi phải có giải pháp để khắc phục Khi đó, nhà quản lý giao thơng đường sắt có tên John Peake Knight đưa giải pháp khắc phục tiền đề cho xuất đèn báo giao thông ngày SVTH: Phan Văn Long 5|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm năm sau, giao lộ tuyến phố Bridge Great George London, hệ thống cột đèn tín hiệu đời đánh dấu bước phát triển lớn lĩnh vực giao thông quản lý giao thông Knight dự đốn, hệ thống đèn tín hiệu giao thơng nhanh chóng lắp đặt nhiều tuyến đường khác khơng Anh nhiều quốc gia khác giới Tuy nhiên, cố xảy sau tháng vận hành hệ thống đèn tín hiệu giao thông Một sỹ quan cảnh sát gặp tai nạn gas bóng đèn bị rị rỉ phát nổ Ngay lập tức, dự án đèn tín hiệu giao thơng đường bị dừng lại lo sợ ảnh hưởng tới người tham gia giao thông Cũng từ sau vụ tai nạn đó, đèn tín hiệu giao thông phải thêm tới 40 năm xuất trở lại mà chúng trở nên phổ biến tuyến đường giao thông Mỹ Khi mà phát triển ngành công nghiệp ô tô lớn Từ đây, nhiều ý tưởng đèn tín hiệu giao thông đời mà lượng phương tiện tham gia giao thơng lớn ví dụ như: + Năm 1910, nhà sáng chế người Mỹ tên Ernest Sirrine sáng chế đèn tín hiệu giao thông điều khiển cách tự động giới thiệu bang Chicago, Mỹ + Năm 1912, Một sỹ quan thành phố Salt Lake, Utah có tên Lester Wire Farnsworth phát minh đèn tín hiệu giao thông sử dụng điện giới, đặc điểm đèn tín hiệu có màu xanh đỏ + Đến năm 1920, Một sỹ quan cảnh sát thành phố Detroit- Mỹ, William Potts biến đèn tín hiệu giao thơng từ màu thành màu xanh cây, vàng SVTH: Phan Văn Long 6|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm đỏ ngày + Đến thập niên 1930 đèn tín hiệu giao thơng dành cho người qua đường thức đời Ngày nay, đèn báo giao thông sử dụng tất tuyến đường giao thông, việc trang bị hệ thống đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thông nhận biết đâu thời điểm an toàn để họ lái xe qua ngã ba, ngã tư, đâu thời điểm để người qua đường…Hệ thống giúp điều khiển giao thông theo trật tự định Hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt…không thể thiếu đèn báo giao thông Đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thơng an tồn, giúp người điều khiển giao thông dễ dàng điều khiển giao thông Là người tham gia giao thông, nghiêm chỉnh chấp hành tín hiệu đèn báo giao thơng luật giao thông đường SVTH: Phan Văn Long 7|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm CHƯƠNG NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG 1.1 Cấu Tạo Và Nguyên Tắc Hoạt Động Của Đèn Giao Thơng Mơ hình đèn giao thông ngã tư SVTH: Phan Văn Long 8|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 1.1.1 Cấu Tạo Hệ thống đèn giao thống đèn giao thông hay đèn điều khiển giao thông gồm hai cột đèn lắp đặt hai đầu hai đường khác hai đầu ngã tư Mỗi cột đèn gồm đèn đèn gồm: đèn xanh, đèn đỏ đèn vàng; đèn phụ đèn dùng điều khiển đường dành cho người bộ, đèn xanh ngừi đèn đỏ người Ngoài hệ thống đèn có hộp điều khiển từ phát tín hiệu điều khiển đèn Tín hiệu điều khiển đèn từ CPU thơng qua cổng đến rơle, qua hệ thống dây nối đến đèn 1.1.2 Nguyên Tắc Hoạt Động Cơ chế hoạt động đèn giao thông thạt đơn giản Khi đèn xanh đường 1(đx1) bật sáng lúc đèn đỏ đường 2(đđ2), cho người đường 1(đđn1), đèn xanh đường 2(đxn2) bật sang Sau khoảng thời gian định đx1 tắt, đèn vàng 1(đv1) bật lên Khi đv1 tắt đđ2, đđn1, đxn2 tắt, lúc đèn xanh 2(đx2), đèn đỏ 1(đđ1), đèn đỏ cho người 2(đđn2), đèn xanh cho người 1(đxn1) bật sáng Lúc đèn vàng 2(đv2) bật lên lúc đx2 tắt, đv2 tắt chu kỳ lặp lại với đđ2, đx1… Với chu kỳ đèn ta có giản đồ thời gian hoạt động đèn sau: SVTH: Phan Văn Long 9|Page GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 1.2 Ý nghĩa loại đèn tín hiệu giao thơng Khi lưu thơng đường, bên cạnh ba loại đèn tín hiệu là: xanh, đỏ, vàng cịn có nhiều loại đèn giao thông phụ khác Việc không nắm bắt ý nghĩa loại đèn khiến cho người điều khiển phương tiện bị rối, khơng thực theo tín hiệu, gây cản trở giao thông nguy hiểm cho thân người Trong này, Sài Gịn ATN chúng tơi tìm hiểu rõ ý nghĩa loại đèn tín hiệu giao thơng để khơng cịn băn khoăn di chuyển tuyến đường có nhiều đèn báo Cột đèn với ba màu: xanh, đỏ, vàng loại đèn tín hiệu giao thơng chính, có tác dụng tất phương tiện lưu thơng đường Tín hiệu đèn có ý nghĩa sau: - Đèn xanh: Đèn xanh bật sáng, phương tiện phép di chuyển - Đèn đỏ: Khi đèn đỏ bật sáng, phương tiện không phép di chuyển, phải dừng lại trước vạch dừng xe - Đèn vàng: Đèn vàng bật sáng báo hiệu chuyển tiếp đèn xanh đèn đỏ, phương tiện phải dừng lại trước vạch dừng xe Trường hợp tiến sát vạch dừng xe phải nhanh chóng khỏi khu vực giao lộ Khi đèn vàng nhấp nháy, phương tiện phép di chuyển phải chậm, ý quan sát, nhường đường cho người phương tiện khác SVTH: Phan Văn Long 10 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Mở Project có Sau tạo lập Project hình CPU Type để ta chọn loại CPU mong muốn cách ấn OK Khi chọn OK, file thiết lập với đầy đủ thư viện công cụ trợ giúp thực toán SVTH: Phan Văn Long 54 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm SVTH: Phan Văn Long 55 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG BẰNG S7– 200 3.1 Phân công ra/vào cho PLC TÊN ĐỊA CHỈ CHỨC NĂNG Stop 10.0 Dừng hệ thống Start I0.1 Khởi động hệ thống tự động K Q0.0 Cung cấp điện cho hệ thống K1 Q0.1 Điều khiển đèn xanh tuyến A K2 Q0.2 Điều khiển đèn đỏ tuyến B K3 Q0.3 Điều khiển đèn vàng tuyến A K4 Q0.4 Điều khiển đèn đỏ tuyến A K5 Q0.5 Điều khiển đèn xanh tuyến B K6 Q0.6 Điều khiển đèn vàng tuyến B Bộ đếm thời gian T37 Điều khiển thời gian sáng T37 Bộ đếm thời gian T38 Điều khiển thời gian sáng T38 Bộ đếm thời gian T39 SVTH: Phan Văn Long đèn xanh tuyến A đèn vàng tuyến A Điều khiển thời gian sáng T39 đèn xanh tuyến B 56 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Bộ đếm thời gian T40 Điều khiển thời gian sáng T40 Bộ đếm thời gian T41 đèn vàng tuyến B Điều khiển thời gian sáng T41 đèn vàng chế độ đèn vàng nhấp nháy Bộ đếm thời gian T42 Điều khiển thời gian tắt đèn T42 vàng chế độ đèn vàng nhấp nháy N1 I1.0 Nút ấn điều khiển đèn XAC, ĐBC chế độ tay Nút ấn điều khiển đèn XBC, ĐAC N2 I1.1 chế độ tay Nút ấn điều khiển chế độ vàng N3 I2.0 nhấp nháy Điều khiển đèn XAC, ĐBC K7 Q1.0 ché độ tay Điều khiển đèn XBC, ĐAC K8 SVTH: Phan Văn Long Q1.1 ché độ tay 57 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Phần tử hỗ trợ chế độ đèn K9 Q2.0 vàng nhấp nháy Đièu khiển đèn vàng chế K10 Q2.1 độ đèn vàng nhấp nháy Phần tử hỗ trợ chế độ đèn vàng nhấp nháy K11 SVTH: Phan Văn Long Q2.2 58 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 3.2 Lưu đồ thuật tốn a.Chế độ bình thường Start Sai Sai I0.0=0 Đúng I0.0=0;I2.0=1 I0.1=1 Q0.1=1;Q0.2=1 I0.0=0 Đúng 25 s Q0.3=1;Q0.6= I1.1=1 Đúng Q0.1=0;Q0.2=1;Q0.3=1 Đúng I1.0=1 3s (2) Đúng Q0.3=0;Q0.6=0 Đúng 5s Q0.2=0;Q0.3=0;Q0.4=1; 1s Đúng Q0.5=1 25 s Đúng Q0.3=1;Q0.6=1 Q0.4=1;Q0.5=0;Q0.6=1 Đúng I0.0=0; I2.0=1 5s Đúng Q0.4=0;Q0.6=0;Q0.1=1; Q0.2=1 Sai Đúng I0.0=0 I0.1=1 END SVTH: Phan Văn Long 59 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm b.Lưu đồ thuật toán khối điều khiển tay: (2) Sai Sai I1.0=1 I1.1=1 Q0.1=1 Q0.2=1 Q0.5=1 Q0.6=1 Đúng Đúng Đúng I1.0=1 I1.1=0 Đúng I2.1=1 I2.1=1 I0.0=0 I0.0=0 Sai Sai END SVTH: Phan Văn Long 60 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 3.3 Giản đồ thời gian a Chế độ tự động lúc bình thường Stop Start K K1 K2 K3 K4 K5 K6 T37 25 s T38 T39 T40 SVTH: Phan Văn Long 25 s 5s 5s 25 s 25 s 5s 61 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm b.Chế độ vàng nhấp nháy Stop N3 K9 K10 K11 3s 3s T41 1s 1s T42 SVTH: Phan Văn Long 62 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm 3.4 Chương trình viết theo ngơn ngữ lập trình LAD Nextwork 1: Khởi động hệ thống I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.0 Q1.0 Q0.0 Q1.1 T37 Q2.0 T39 Q0.1 Nextwork 2: Đèn xanh tuyến A Q1.0 Nextwork 3: Đèn đỏ tuyến B Q0.0 T38 Q0.2 Q1.0 0000 Nextwork : Thời gian sáng đèn xanh Q1.0 T37 T39 IN TON K250 Nextwork : Đèn vàng tuyến A Q0.0 T37 T38 Q0.3 Q2.1 SVTH: Phan Văn Long 63 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Nextwork 6: Thời gian sáng đèn vàng Q0.0 T38 T37 IN T39 Nextwork 7: Đèn đỏ tuyến A Q0.0 T38 TON K50 T40 Q0.4 Q1.1 Nextwork 8: Đèn xanh tuyến B Q0.0 T38 T39 Q0.5 Q1.1 Nextwork : Thời gian sáng đèn xanh Q0.0 T38 T40 T39 IN TON K250 Nextwork 10: Đèn vàng tuyến B Q0.0 SVTH: Phan Văn Long T39 Q0.6 64 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Nextwork 11: Thời gian sáng đèn vàng T39 Q0.0 T40 IN TON K50 Nextwork 12: Chế độ đèn vàng nhấp nháy I0.0 I2.0 Q0.0 Q2.0 Q1.0 Q1.1 Nextwork 13: Phần tử hỗ trợ Q2.0 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Nextwork 14: Thời gian sáng đèn vàng Q2.0 Q2.2 T41 IN K30 Nextwork 15: Phần tử hỗ trợ Q2.0 TON T41 T42 Q2.2 Q2.2 Nextwork 16: Thời gian tắt đèn vàng Q2.0 Q2.2 T42 IN K10 SVTH: Phan Văn Long TON 65 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm Nextwork 17 : Chế độ điều khiển tay đèn XAC ĐBC I0.0 I1.0 Q0.0 Q1.0 Q1.0 Q1.1 Q2.0 Nextwork 18 : Chế độ điều khiển tay đèn XBC ĐAC I0.0 I1.1 ĐúĐI0 Q1.1 Q1.0 Q1.1 Q2.0 0I0.0=0 SVTH: Phan Văn Long 66 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 4.1 Kết luận 4.1.1 Những mặt làm - Nghiên cứu đáp ứng yêu cầu đề tài - Vận dụng thành thạo ngôn ngữ lập trình LAD STL - Hiểu biết tầm quan trọng đề tài vận dụng triển khai thông qua dự án thực tiễn 4.1.2 Những hạn chế, tồn - Chưa thiết kế mơ hình mơ 4.2 Hướng phát triển đề tài - Mơ hình áp dụng để xây dựng hệ thống đèn tín hiệu giao thơng hầu hết ngã tư nút giao thông Việt Nam Do thời gian kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình thực đề tài Rất mong nhận góp ý, đánh giá quý báu quý thầy cô bạn SVTH: Phan Văn Long 67 | P a g e GVHD: Th.s Nguyễn Thị Thắm TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.TS Phan Cao Thọ, KS.Trần Trung Việt, Tổ chức giao thơng đèn tín hiệu "Làn Sóng Xanh", Nhà xuất Đà Nẵng 2.Nguyễn Doãn Phƣớc, Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-200 3.Th.S Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC Simatic S7-200 4.Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào, Lê Hải Hƣng, Ngô Xuân Thành, Nguyễn Anh Tuấn (2008), Chiếu Sáng Tiện Nghi Và Hiệu Quả Năng Lượng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật SVTH: Phan Văn Long 68 | P a g e ... triển lớn lĩnh vực giao thông quản lý giao thông Knight dự đốn, hệ thống đèn tín hiệu giao thơng nhanh chóng lắp đặt nhiều tuyến đường khác khơng Anh nhiều quốc gia khác giới Tuy nhiên, cố xảy... Hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt…không thể thiếu đèn báo giao thông Đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thơng an tồn, giúp người điều khiển giao thông dễ dàng điều khiển giao thông... khác cho PLC - RUN cho phép PLC thực chương trình bộnhớ PLC S7 – 200 rời khỏi chế độ RUN chuyển sang chế độ STOP máy có cố chương trình gặp lệnh STOP, chí công tắcở chế độ RUN Nên quan sát trạng