Thiết kế hệ thống điều khiển độ ẩm trong nhà trồng sử dụng PLC S7-200

Cấu trúc bộ nhớ của S7-200 CPU214

Bộ nhớ của S7-200 có tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ phần bit nhớ đặc biệt được kí hiệu SM (Special Memory) chỉ có thể truy nhập để đọc. Nó có thể được truy nhập theo từng bit, từng byte, từng từ đơn hoặc từng từ kép và được sử dụng làm miền lưu trữ dữ liệu cho các thuật toán các hàm truyền thông, lập bảng các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con trỏ địa chỉ ….

Thực hiện chương trình của S7-200 CPU214

Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra. Nếu sử dụng các chế độ xử lý ngắt, chương trình con tương ứng với từng tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận của chương trình.

Cấu trúc chương trình của S7-200 CPU214

Như vậy, tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thông thường lệnh không làm việc mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét. Bằng cách viết như vậy, cấu trỳc chương trỡnh được rừ ràng và thuận tiện hơn trong việc đọc chương trình sau này.

Để tạo ra một chương trỡnh dạng STL, người lập trỡnh cần phải hiểu rừ phương thức sử dụng 9 bit của ngăn xếp logic của S7-200. Tất cả các thuật toán liên quan đến ngăn xếp đều chỉ làm việc với bit đầu tiên hoặc với bit đầu tiên và bit thứ hai của ngăn xếp.

Phương pháp lập trình

Đường nguồn bên trái là dây nóng, đường nguồn bên phải là dây trung hòa hay là đường trở về nguồn cung cấp (đường nguồn bên phải thường không được thể hiện khi dùng chương trình tiện dụng STEP7-Micro/DOS hoặc STEP7-Micro/WIN). Khi lập trình bằng LAD có thể tiết kiệm được ô nhớ bằng cách sử dụng đầu vào được chỉ định đồng thời cũng là đầu ra OUT cho lệnh BSD_I và I_BCD, trong trường hợp này lập trình bằng LAD thuận lợi hơn lập trình bằng STL. LAD và STL sử dụng lệnh vòng lặp FOR … NEXT để thiết kế vòng lặp với số lần lặp được chỉ định trong lệnh bằnh hai toán hạng ITL kiểu từ đơn chỉ điểm khởi phát và FNL cũng kiểu từ đơn chỉ kiểu từ đơn chỉ điểm kết thúc.

Nếu nội dung của IDX chưa lớn hơn FNL, chương trình sẽ thực hiện lại vòng lặp, ngược lại khi nội dung của IDX đã lớn hơn FNL, chương trình kết thúc lệnh FOR … NEXT bằng cách thực hiện tiếp lệnh nằm ngay sau câu lệnh NEXT. Nguyên tắc cơ bản của một chế độ ngắt cũng giống như việc thực hiện lệnh gọi một chương trình con, sự khác nhau ở đây là chương trình con được gọi chủ động bằng lệnh CALL, còn chương trình xử lý ngắt được gọi bị động.

Giới thiệu về màn hình OP3

Các kiểu của kết nối: Thiết bị OP3 có thể được kết nối tới hệ thống tự động SIMATIC S7 bằng hai đường khác nhau của cấu hình mạng. Các vùng dữ liệu của người sử dụng: Cả OP3 và SIMATIC S7 đều nối tới và vùng dữ liệu của người sử dụng ở trong hệ thống tự động. Đối với một số vùng dữ liệu người dùng, thì bạn cần phải tạo ra vùng giao diện để điều khiển đồng bộ cả OP3 và S7, nếu như các chức năng chứa trong vùng giao diện đó được yêu cầu sử dụng bởi S7.

- Địa chỉ của truyền thông ngang hàng (cùng cấp giao thức): địa chỉ PPI của module S7 mà OP3 kết nối tới, nó có giá trị mặc định. - Vùng giao diện: Nếu như các vùng dữ liệu người dùng được sử dụng mà các vùng dữ liệu này được đặt ở trong vùng giao diện thì cần phải tạo ra vùng giao diện.

Giới thiệu về ProTool

Các hiển thị dạng văn bản: ProToot/Lite là gói phần mền có tính chất đột phá cho các hiển thị dạng văn bản của họ các thiết bị SIMATIC HMI. Bộ định thời: Hiển thị giá trị hiện thời của bộ định thời và chỉnh sửa giá trị đặt của bộ định thời thì giá trị đặt mới của bộ định thời sẽ được ghi vào đơn vị tính toán trên SIMATIC S7-200 để cho bộ định thời có thể gọi tới. - Vùng địa chỉ mà được định nghĩa ở trên PLC mà được dùng để trao đổi dữ liệu với các bộ hiển thị được định địa chỉ bởi các con trỏ vùng.

Nói cách khác các con trỏ vùng là các con trỏ có nhiệm vụ định địa chỉ các vùng dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với các thiết bị khác của PLC. Nói cách khác các con trỏ vùng là các con trỏ có nhiệm vụ định địa chỉ các vùng dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với các thiết bị khác của PLC.

Lựa chọn thiết bị đầu vào

Từ công nghệ ta chọn hai bộ đo gió như trên với các dải để điều chỉnh dải đo khác nhau để đưa vào tín hiệu điều khiển hệ thống. Bộ thứ nhất có đo được đặt ngưỡng điều khiển tốc độ gió từ 0÷45km/h và bộ thứ hai có thể đo được đặt ngưỡng điều khiển được 0÷55km/h. Các bộ đo cường độ ánh sáng có thể điều chỉnh nhờ biến trở RV để có thể đo được các giá trị mong muốn.

Khi có mưa mạch cho tín hiệu đến bộ điều khiển trung tâm để điều khiển hệ thống. Với yêu cầu công nghệ, chỉ cần một bộ báo mưa để làm tín hiệu điều khiển hệ thống.

Tính toán thiết kế lựa chọn cơ cấu chấp hành

Năng suất làm khô (nước ngưng tụ):. Thông số kỹ thuật của máy hút ẩm Dry-100. Năng suất hút. Sức chứa của thùng thoát nước,. Từ các tính toán trên, bố trí hệ thống hút ẩm và phun ẩm như hình vẽ với 60 vòi phun, đề tài bố trí thành 2 hệ thống: hệ thống thứ nhất gồm 3 dãy, hệ thống thứ hai gồm 4 dãy được treo trên vì kèo cùng với hệ thống quạt đối lưu. Hệ thống hút ẩm được bố trí ở đầu hồi. Bán kính vòi phun R Bể chứa nƯớc. Vòi phun Phần đặt thiết bị. Phần đặt thiết bị Phần đặt thiết bị Hệ thống điều khiển. Quạt đối lƯu. Quạt đối lƯu Quạt đối lƯu. Quạt đối lƯu Quạt đối lƯu. Quạt đối lƯu Quạt đối lƯu. Quạt đối lƯu. b) Bố trí thiết bị giảm ẩm. Với kết quả tính toán như trên ta có thể bố trí hệ thống phun sương tăng ẩm trong nhà thành 2 hệ thống mỗi hệ thống, hệ thống thứ nhất gồm 4 dãy mỗi dãy 9 chiếc vòi, hệ thống thứ hai gồm 3 dãy mỗi dãy 8 vòi phun được bố trí dọc theo cửa thông gió trên mái, đường ống được bố trí trên vì kèo của nhà, vòi phun cách đường ống 40cm và bán kính vòi phun tối đa là 1250cm. Để lượng hơi nước phun đều trong nhà ta sử dụng hệ thống quạt đối lưu được bố trí trong nhà để tạo ra luồng gió đối lưu không khí trong nhà.

Sở dĩ nó quan trọng vì nó giữ cho nhà trồng về mùa đông không bị mất nhiệt, mất ẩm và còn quan trọng hơn nó bảo vệ cây trồng cũng như cấu trúc nhà được an toàn trong mùa mưa bão. Hệ thống thông mái là phần không thể thiếu đối với nhà trồng nó góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng ánh sáng tự nhiên cũng như trong việc lưu thông không khí cho nhà trồng.

Lựa chọn thiết kế hệ thống cung cấp điện

Với mỗi quạt đối lưu chọn rơ le trung gian có Iđm= 5 A và cầu chì bảo vệ 4A, 8 quạt hút được đóng cắt và bảo vệ bằng một aptomat 30A. Với mỗi động cơ quấn rèm chọn rơ le trung gian có Iđm= 5 A và cầu chì bảo vệ 2A, 2 động cơ quấn rèm được đóng cắt và bảo vệ bằng một aptomat 10A. Với mỗi động cơ thông mái chọn rơ le trung gian có Iđm= 5 A và cầu chì bảo vệ 2A, 4 động cơ thông mái được đóng cắt và bảo vệ bằng một aptomat 10A.

Với mỗi động cơ cắt nắng chọn rơ le trung gian có Iđm= 5 A và cầu chì bảo vệ 2A, 2 động cơ cắt nắng được đóng cắt và bảo vệ bằng một aptomat 10A. Với mỗi bơm phun sương chọn rơ le trung gian có Iđm= 10A và cầu chì bảo vệ 6A, 2 bơm phun sương được đóng cắt và bảo vệ bằng một aptomat 15A.