Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay cùng với sự phát triển kinh tế, việc đô thị hoá cũng đang gia tăng nhanh chóng. Dẫn đến lượng phương tiện lưu thông trong các đô thị cũng tăng theo. Do đó vấn đề đảm bảo giao thông trong các đô thị , đặc biệt tại các nút giao thông diễn ra thông suốt là rất quan trọng. Để việc đi lại tại các nút giao thông được thông suốt và thuận lợi thì chúng ta có thể nhờ đến sự giúp đỡ của lực lượng Cảnh sát giao thông và các lực lượng khác. Tuy nhiên, với các đô thị lớn có số nút giao thông nhiều thì khó có có đủ lực lượng để đảm nhiệm công việc này. Mặt khác việc nhờ đến sự giúp đỡ của Cảnh sát giao thông và các lực lượng khác cũng khó khăn và tốn kém. Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người đã biết ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật vào trong đời sống. Đèn giao thông là một trong những thành tựu đó. Đèn giao thông là một hệ thống đèn tín hiệu hướng dẫn các phương tiện và con người tham gia giao thông tại các nút. Đèn giao thông ra đời từ rất lâu và đã chứng tỏ cho con người thấy rằng việc sử dụng đèn giao thông là không thể thiếu trong thời đại ngày nay. Việc điều khiển đèn giao thông có rất nhiều cách, có thể dùng vi điều khiển, dùng PLC. Sử dụng PLC trong điều khiển đèn giao thông có ưu điểm: + Làm việc chắc chắn, liên tục và có tuổi thọ cao. + Có thể làm việc trong nhiều điều kiện khác nhau. + Huấn luyện người sử dụng đơn giản.
Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ P p ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN Đề tài : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG TẠI NGÃ TƯ y Wa Wa y2 Giáo viên hướng dẫn : PGS TS Đồn Quang Vinh Sinh viên thực : Trương Hồng Anh Lớp : 01Đ2A Đà Nẵng - 2006 SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án mơn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ Đề tài: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG Ở NGÃ TƯ Chương I: YÊU CẦU CÔNG NGHỆ I.TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI: Ngày với phát triển kinh tế, việc đô thị hố gia tăng nhanh chóng Dẫn đến lượng phương tiện lưu thông đô thị tăng theo Do vấn đề đảm bảo giao thơng đô thị , đặc biệt nút giao thông diễn thông suốt quan trọng Để việc lại nút giao thông thơng suốt thuận lợi nhờ đến giúp đỡ lực lượng Cảnh sát giao thông lực lượng khác Tuy nhiên, với thị lớn có số nút giao thơng nhiều khó có có đủ lực lượng để đảm nhiệm công việc Mặt khác việc nhờ đến giúp đỡ Cảnh sát giao thông lực lượng khác khó khăn tốn Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật người biết ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào đời sống Đèn giao thơng thành tựu Đèn giao thơng hệ thống đèn tín hiệu hướng dẫn phương tiện người tham gia giao thông nút Đèn giao thông đời từ lâu chứng tỏ cho người thấy việc sử dụng đèn giao thông thiếu thời đại ngày Việc điều khiển đèn giao thơng có nhiều cách, dùng vi điều khiển, dùng PLC Sử dụng PLC điều khiển đèn giao thơng có ưu điểm: + Làm việc chắn, liên tục có tuổi thọ cao + Có thể làm việc nhiều điều kiện khác + Huấn luyện người sử dụng đơn giản SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ II.GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CỦA ĐỀ TÀI: Trong phạm vi đề tài này, em thiết kế chương trình điều khiển đèn giao thơng ngã tư + Hệ thống đèn điều khiển phương tiện lưu thơng đường Trong đó: - Hệ thống điều khiển phương tiện tham gia giao thông đường gồm 12 đèn, ký hiệu (XAC,XBC,VAC,VBC,ĐAC,ĐBC) - Các hệ thống đèn làm việc ba chế độ: + Chế độ làm việc bình thường + Chế độ đèn vàng nhấp nháy + Chế độ điều khiển tay Sơ đồ mơ cách bố trí đèn nút: ĐBC Tuyến B VBC XAC VBC XBC Tuyến A XAC VAC ĐAC XBC VBC 1.Chế độ làm việc bình thường: SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - ĐBC ĐBC Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ +Chế độ làm việc vào lưu lượng người tham gia giao thơng đường với mật độ bình thường Khi ấn nút Start khởi động hệ thống : Start 5s Đèn XAC, ĐBC sáng lên 25s Đèn VAC, ĐBC sáng lên 5s Đèn VBC, ĐAC sáng lên Đèn XBC, ĐAC sáng lên 25s 2.Chế độ vàng nhấp nháy: Chế độ làm việc lưu lượng người tham gia lưu thơng đường ít, vào lúc khuya Khi ấn N3 Sử dụng nút ấn N3 VAC,VBC sáng lên 3s VAC,VBC tắt 1s 3.Chế độ điều khiển tay: SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ Chế độ sử dụng vào cao điểm lưu lương người tham gia lưu thông đường lớn Khi để làm việc chế độ tự động gây ách tắc giao thơng để lại hậu nặng nề kinh tế + Chế độ sử dụng nút ấn N1, N2, N4 Trong N4 chọn chế độ điều khiển tay - Khi ấn nút N1 đèn (XAC,ĐBC) sáng lên Cho phép phương tiện theo tuyến A lưu thông Chỉ ấn N2 đèn (XAC,ĐBC) tắt - Khi ấn nút N2 đèn (XBC,ĐAC) sáng lên Cho phép phương tiện theo tuyến B lưu thông Chỉ ấn N1 đèn (XBC,ĐAC) tắt CHƯƠNG II : SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH GIỚI THIỆU VỀ PLC S7_200 Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ I.CẤU HÌNH PHẦN CỨNG: PLC, viết tắt Programmable Logic Control, thiết bị điều khiển logic lập trình được, cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình S7-200 thiết bị hãng Simens, cấu trúc theo kiểu modul có modul mở rộng Thành phần S7-200 khối vi xử lý CPU212 CPU214 1.Cấu trúc CPU212 gồm: + 512 từ đơn (word) để lưu chương trình thuộc miền nhớ đọc/ghi khơng bị liệu nhờ có giao diện với EEPROM Vùng nhớ gọi vùng nhớ non-volatile + 512 từ đơn để lưu liệu, có 100 từ nhớ đọc/ghi thuộc miền non-volatile + cổng vào logic cổng logic, ghép nối thêm modul để mở rộng số cổng vào + Tổng số cổng vào cực đại 64 cổng vào 64 cổng + 64 tạo thời gian trễ, có Timer có độ phân giải ms, Timer có độ phân giải 10 ms 54 Timer có độ phân giải 100 ms + 64 đếm (Counter) chia làm loại, loại đếm tiến (CTU) loại vừa đếm tiến vừa đếm lùi (CTUD) + 368 bit nhớ đặc biệt dùng làm bit trạng thái bit đặt chế độ làm việc + Có chế độ ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn xung, ngắt theo thời gian ngắt báo hiệu đếm tốc độ cao (2kHz) Dữ liệu không bị khoảng thời gian 50 kể từ PLC bị điện SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ 2.Cấu trúc CPU214 gồm: + 2018 từ đơn (word) để lưu chương trình thuộc miền nhớ đọc/ghi không bị liệu nhờ có giao diện với EEPROM Vùng nhớ gọi vùng nhớ non-volatile + 2018 từ đơn để lưu liệu, có 512 từ nhớ đầu đọc/ghi thuộc miền nonvolatile + 14 cổng vào logic 10 cổng logic, ghép nối thêm modul để mở rộng số cổng vào + Tổng số cổng vào cực đại 64 cổng vào 64 cổng + 128 tạo thời gian trễ, có Timer có độ phân giải ms,16 Timer có độ phân giải 10 ms 108 Timer có độ phân giải 100 ms + 128 đếm (Counter) chia làm loại, loại đếm tiến (CTU) loại vừa đếm tiến vừa đếm lùi (CTUD) + 688 bit nhớ đặc biệt dùng làm bit trạng thái bit đặt chế độ làm việc + Có chế độ ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn xung, ngắt theo thời gian ngắt báo hiệu đếm tốc độ cao (2kHz) (7kHz) + phát xung cho dãy xung kiểu PTO kiểu PWM + điều chỉnh tương tự Dữ liệu không bị khoảng thời gian 190 kể từ PLC bị điện 3.Mô tả đèn báo S7-200: - Đèn đỏ SF: đèn sáng PLC làm việc báo hiệu hệ thống bị hỏng hóc - Đèn xanh RUN: đèn xanh sáng định PLC chế độ làm việc - Đèn vàng STOP: đèn sáng thông báo PLC trạng thái dừng Dừng tất chương trình thực - Đèn xanh Ix.x: đèn sá ng báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị cổng - Đèn xanh Qx.x: đèn sáng báo hiệu trạng thái tín hiệu theo giá trị logic cổng 4.Cổng truyền thơng: SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ S7-200 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS185 với phích cắm - Chân 1: nối đất - Chân 2: nối nguồn 24VDC -Chân 3: truyền nhận liệu - Chân 4: không sử dụng - Chân 5: đất - Chân 6: nối nguồn 5VDC - Chân 7: nối nguồn 24VDC - Chân 8: Truyền nhận liệu - Chân 9: không sử dụng II.CẤU TRÚC BỘ NHỚ: 1.Phân chia nhớ: Bộ nhớ S7-200 chia thành vùng với tụ có nhiệm vụ trì liệu khoảng thời gian định nguồn cung cấp Bộ nhớ có tính động cao, đọc ghi toàn vùng, loại trừ phần bit nhớ đặc biệt + vùng nhớ gồm: - Vùng chương trình:là miền nhớ sử dụng để lưu giữ lệnh chương trình Vùng thuộc kiểu non-volatile - Vùng tham số: miền lưu giữ tham số như: từ khố, địa trạm…Nó thuộc kiểu non-volatile - Vùng liệu: miền nhớ động, truy cập theo bit, byte, từ đơn từ kép Được dùng để lưu trữ thuật toán, hàm truyền thông, lập bảng , hàm dịch chuyển, xoay vòng ghi, trỏ địa Vùng liệu chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với chức khác SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ *V Variable memory *I Input image register *O Output image register *M Internal memory bits * SM Special memory bits CPU212 Miền V(đọc/ghi) Vùng đệm cổng vào I(đọc/ghi) Vùng đệm cổng Q(đọc/ghi) Vùng nhớ nội M(đọc/ghi) Vùng nhớ đặc biệt SM(chỉ đọc) Vùng nhớ đặc biệt (đọc/ghi) SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH CPU214 7 V0 V0 ……………… ……………… V1023 V4095 I0.x(x=0:7) I0.x(x=0:7) ……………… ……………… I7.x(x=0:7) I7.x(x=0:7) Q0.x(x=0:7) Q0.x(x=0:7) ……………… ……………… Q7.x(x=0:7) Q7.x(x=0:7) M0.x(x=0:7) M0.x(x=0:7) ……………… ……………… M15.x(x=0:7) SM0.x(x=0:7) M31.x(x=0:7) SM0.x(x=0:7) ……………… ……………… SM.x(x=0:7) SM.x(x=0:7) SM30.x(x=0:7 ) SM30.x(x=0:7 ) ……………… Trang - - SM45.x(x=0:7 ) ……………… SM85.x(x=0:7 ) Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ + Vùng đối tượng: sử dụng để lưu trữ cho đối tượng lập trình giá trị tức thời, giá trị đặt trước đếm, hay Timer Dữ liệu kiểu đối tượng bao gồm ghi Timer, đếm, đếm tốc độ cao, đệm vào/ra tương tự ghi Accumulator(AC) Vùng đối tượng phân thành nhiều vùng nhỏ CPU212 15 …… …… Timer (đọc/ghi) T0(word) bit T0 : Bộ đếm (đọc/ghi) T0 : T63 T127 T127 C0(word) C0 C0(word) C0 : : C63 AW0(word) C127 AW0(word) : : AW30 AQW0(word) AW30 AQW0(word) : : AQW30 AQW30 2.Thực chương trình PLC S7-200: SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH T0(word) bit T63 C63 Bộ đệm cổng vào tương tự(chỉ đọc) Bộ đệm cổng tương tự (chỉ ghi) CPU214 15 …… …… Trang - 10 - C127 Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ PLC thực chương trình theo chu trình lặp Mỗi chu trình gọi vòng quét (scan) Mỗi vòng quét giai đoạn đọc liệu từ cổng vào vùng đệm ảo, giai đoạn thực chương trình Trong vịng qt chương trình thực lệnh kết thúc lệnh kết thúc (MEND) Sau giai đoạn thực chương trình giai đoạn truyền thông nội kiểm lỗi Vòng quét kết thúc giai đoạn chuyển nội dung từ đệm ảo tới cổng 1.Nhập liệu từ ngoại vi vào đệm ảo 4.Chuyển liệu từ 2.Thực đệm ảo ngoại vi chương trình Tải FULL (28 trang): https://bit.ly/2XKQ70D Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net 3.Truyền thơng nội kiểm lỗi + Trong trình thực chương trình gặp lệnh vào hệ thống dừng tất công việc thực hiện, chương trình xử lý ngắt để thực lệnh cách trực tiếp với cổng vào + Các chương trình xử lý ngắt thực vịng qt xuất tín hiệu báo ngắt xảy điểm vịng qt 3.Cấu trúc chưong trình PLC S7-200: Các chương trình PLC S7-200 có cấu trúc bao gồm chương trình (main program) sau đến chương trình chương trình xử lý ngắt + Chương trình kết thúc lệnh kết thúc chương trình MEND SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - 11 - Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ + Chương trình phận chương trình viết sau lệnh kết thúc chương trình + Chương trình xử lý ngắt phận chương trình Nếu cần sử dụng chương trình xử lý ngắt phải viết sau lệnh kết thúc chương trình Main program MEND Thực vòng quét SBR Chương trình thứ RET Thực chương trình gọi SBR Chương trình thứ n RET INT chương trình xử lý ngắt thứ RET INT n Chương trình xử lý ngắt n Thực khicó RET tín hiệu báo ngắt 4.Ngơn ngữ lập trình S7-200: 3854648 SVTH: VÕ ĐÌNH BÌNH Trang - 12 - ... THIỆU CÔNG NGHỆ CỦA ĐỀ TÀI: Trong phạm vi đề tài này, em thiết kế chương trình điều khiển đèn giao thông ngã tư + Hệ thống đèn điều khiển phương tiện lưu thơng đường Trong đó: - Hệ thống điều khiển... sống Đèn giao thông thành tựu Đèn giao thơng hệ thống đèn tín hiệu hướng dẫn phương tiện người tham gia giao thông nút Đèn giao thông đời từ lâu chứng tỏ cho người thấy việc sử dụng đèn giao thông. ..Đồ án môn học Điều khiển Logic GVHD: TRẦN MẠNH HÀ Đề tài: ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG Ở NGÃ TƯ Chương I: YÊU CẦU CÔNG NGHỆ I.TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI: Ngày với phát triển kinh tế, việc thị hố gia tăng