2.3.2.1. Cảm biến quang.
Nguyên lý: Khi chiếu vào nguồn sáng thích hợp vào cảm biến, tính chất dẫn điện của
cảm biến thay đổi, làm mạch tín hiệu cảm ứng thay đổi theo. Như vậy thơng tin ánh sáng được chuyển thành thơng tin của tín hiệu điện.
Bộ phận nhận tín hiệu Bộ phận biến đổi tín hiệu
LED ĐẦU PHÁT ĐẦ U THU Photo- Transistor V Ậ T T H Ể AM P AM P
Hình 2.14. Nguyên lý của cảm biến quang.
- Đầu phát của cảm biến phát ra một nguồn sáng về phía trước. Nếu cĩ vật thể che chắn, nguồn sáng này tác động lên vật thể và phản xạ ngược lại đầu thu, đầu thu nhận tín hiệu ánh sáng này và chuyển thành tín hiệu điện. Tuỳ theo lượng ánh sáng chuyển về, mà chuyển thành tín hiệu điện áp và dịng điện và khuyếch đại thành tín hiệu ra.
Cấu tạo cảm biến quang sử dụng trong mơ hình: cảm biến quang đang thu phát chung
Hình 2.15. Cấu tạo cảm biến quang. Cấu tạo cảm biến gồm phần phát và phần thu:
- Phần thu: gồm một transistor quang được đặt tại tiêu điểm thấu kính hội tụ thu. Được nối với mạch để tạo mức logic.
Cấu trúc mạch ra cảm biến quang: + Loại NPN:
Hình 2.16. Cấu trúc mạch ra cảm biến quang loại NPN.
+ Loại PNP:
Hình 2.17. Cấu trúc mạch ra cảm biến quang loại PNP.
Đối tượng là một phần của đối tượng cần đo dịch chuyển hay khoảng cách nhỏ, khi mục tiêu di chuyển là cho khe hở khơng khí thay đổi từ đĩ là cho từ trở của mạch từ thay đổi là cho điện cảm của cuộn dây thay đổi.
Hình 2.18. Cấu tạo cảm biến từ.
- Mạch đo: là một mạch cầu xoay chiều.
Hình 2.19. Mạch đo cảm biến từ.
- Mạch xừ lý tín hiệu: là một khối rời cĩ cơ cấu chỉ thị và cho phép cài đặt tín hiệu ngõ ra là tuyến tính hay là tín hiệu điều khiển.
Phần 3. Sơ đồ giải thuật và chương trình lập trình cho PLC FX1N (60MR - ES/UL)
3.1. Địa chỉ ngõ vào - ngõ ra.
Địa chỉ ngõ vào:
- X0: cảm biến vị trí theo cột.
- X1: cơng tắc hành trình giới hạn bên phải. - X2: cảm biến vị trí theo tầng.
- X3: cơng tắc hành trình giới hạn bên trái. - X4: cơng tắc hành trình giới hạn bên dưới. - X5: cơng tắc hành trình giới hạn Pitton co vào. - X6: cơng tắc hành trình giới hạn Pitton duỗi ra. - X11: cảm biến phát hiện cĩ sản phẩm.
- X12: nút nhấn Start. - X13: nút nhấn Stop.
- X14: cơng tắc điều khiển chế độ Auto/Hand. - X15: cơng tắc điều khiển chế độ Cất/Lấy hàng.
- X7, X16, X17, X20, X21, X22, X23, X24, X25, X26, X27, X30, X31, X32, X33: nút nhấn chọn vị trí để cất hoặc lấy hàng (chế độ Hand).
Địa chỉ ngõ ra:
-Y000: thang nâng hàng di chuyển qua trái.
- Y001 + Y000: thang nâng hàng di chuyển qua phải. - Y002: thang nâng hàng di chuyển đi lên.
- Y002 + Y003: thang nâng hàng di chuyển đi xuống. - Y004: pittong (xylanh) duỗi.
- Y005: đèn báo tín hiệu ở chế độ stop. - Y006: đèn báo ở chế độ Start.
- Y012: đèn báo tín hiệu ở chế độ lấy hàng. Bảng điều khiển chương trình:
Auto/Hand Cất/Lấy SP
Stop Start
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
Bảng điều khiển chương trình
Auto Hand Cất SP Lấy SP Stop
Sơ đồ kết nối phần cứng trong mơ hình.
Chú ý: các ngõ vào X16, X17, X20, X21, X22, X23, X24, X25, X26, X27, X30, X31, X32, được kết nối tương tự như X7 và X33.
3.2. Nguyên tắc hoạt động.
Chương trình lập trình gồm chế độ điều khiển Auto – Hand kết hợp với chế độ cất – lấy hàng:
- Chế độ Auto:
+ Khi cơng tắc điều khiển chế độ Auto/Hand được chọn chế độ Auto và cơng tắc điều khiển chế độ Cất/Lấy sản phẩm chọn chế độ cất hàng thì chương trình sẵn sàng thực hiện
lần lượt lấy hàng từ vị trí đầu tiên (nơi cấp hàng), cất hàng vào trong kho theo thứ tự từ ngăn hàng hàng thứ nhất cho đến ngăn hàng thứ 15. Sau khi cất hàng vào 15 ngăn chứa hàng trong kho chương trình sẽ tự động ngưng lại.
+ Ngược lại nếu cơng tắc điều khiển chế độ Auto/Hand ở chế độ Auto và cơng tắc điều khiển chế độ Cất/Lấy sản phảm được chọn chế độ lấy hàng thì chương trình sẽ được thực hiên khi nhấn nút Start. Và thang nâng hàng sẽ lần lượt lấy hàng từ các ngăn chứa hàng trong kho theo ví trí từ ngăn hàng thứ nhất đến ví trị ngăn hàng thứ 15 ra ví trí ban đầu (nơi cấp hàng). Sau khi lấy đủ hàng từ 15 ngăn chứa hàng trong kho thì chương trình sẽ tự động dừng lại.
- Chế độ Hand: chế độ này được thực hiện khi nút điều khiển Auto/Hand được chọn chế độ Hand. Và nếu muốn thang nâng hàng cất hàng vào ngăn chứa hoặc lấy hàng từ một ngăn chứa bất kì trong 15 ngăn chứa hàng thì ta nhấn nút nhấn chọn vị trí muốn cât hoặc lấy hàng và cơng tăc điều khiển chọn chế độ Cất/Lấy hàng được chọn ở chế độ nào thì chương trình sẽ được thực thi ở chương trình đĩ.
Chú ý:khi muốn dừng chương trình ta nhấn nút Stop thì chương trình sẽ về trạng thái ban đầu. (thang nâng hàng sẽ về vị trí lấy hàng đầu tiên).
Giải thích các bước: Bước Giải thích
S0 Bước khởi động chương trình.
S1 Bước đưa thang nâng hàng về vị trí ban đầu.
S2 Bước nhận lệnh điều khiển bắt đầu chương trình.
S3 Bước nhận lệnh điều khiển chọn chế độ Auto/Hand.
S10 Bước nhận lệnh điều khiển chọn chế độ Cất/Lấy sản phẩm.
S15 Cĩ nội dung giống bước S10
S20 Gán giá trị cho các thanh ghi D1, D2, D3, Counter.
S30 Giống S20.
S40 Giống S20.
S50 Lấy hàng ra khỏi vị trí ban đầu.
S55 Đưa hàng về vị trí ban đầu (nội dung giống bước S1).
S60 Đưa hàng đến vị trí ngăn chứa theo vị trí cài đặt.
S61 Đến vị trí ngăn chứa cần lấy hàng. (nội dung giống bước S60)
S70 Cất hàng đến vị trị ngăn chứa.
S80 Lấy hàng ra khỏi vị trí ngăn chưa theo vị trí cài đặt.
S90 Đưa hàng vào vị trí đầu tiên.
+ Sơ đồ đoạn chương trình từ bước khởi khởi động đến bước chọn chế độ.
Phần 4.Kết luận 4.1. Kết quả thu được.
Qua quá trình thực hiện Đồ án 1A này, kết quả mà nhĩm chúng em đạt được:
- Phần nào tìm hiểu rõ hơn về ứng dụng cơ bản của những tập lệnh trong việc lập trình PLC Mitsubishi FX1N.
- Hiểu được ngơn ngữ lập trình SFC và sơ đồ giải thuật trong việc lập trình PLC FX1N.
- Tìm hiểu được nguyên lý hoạt động của quá trình cất lấy hàng vào kho chứa hàng. - Tìm hiểu sơ lược về các loại cảm biến.
4.2. Ứng dụng đồ án.
Với chương trình này cĩ thể ứng dụng cụ thể vào cuộc sống thực tế. Cĩ thể áp dụng trong việc sắp xếp hàng hĩa, sản phẩm, … trong kho bãi. Cũng vì kết cấu kho hàng theo vị trí theo tầng, theo cột nên khi đưa vào sử dụng sẽ chiếm ít khơng gian và nâng cao khả năng chứa hàng trong các kho hàng, tiết kiệm được sức người trong quá trình lao động.
4.3. Giới hạn của đồ án.
-Thời gian thực hiện đồ án từ ngày 20/09/2011 đến ngày 22/11/2011. - Đồ án được xây dựng qua phần lý thuyết vân chưa cĩ mơ hình thực tế. - Sử dụng nhiều tín hiệu ngõ vào trong chế độ Hand.
-Chương trình lập trình vẫn chưa khai thác hết được những lệnh ứng dụng trong PLC FX1N.
-Khi chương trình đang chạy, mất điện thì chương trình khơng được thực hiện lại, mà phải bắt đầu từ vị trí đầu tiên.
4.4. Hướng phát triển.
Từ những giới hạn trên, nhĩm chúng em xin đưa ra một số kiến nghị cho đồ án này:
Tài liệu tham khảo
1. Giáo trình PLC Mitsubishi, Lê Hồng Vinh – Đào Duy Khương – Võ Thị Ánh Tuyết – Trần Thị Thu Thủy, Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM.
2. Giáo trình Điện khí nén, Trường Đại học Cơng nghiệp Tp.HCM.
3. Máy điện tập 1, Vũ Gia Hanh – Trần Khánh Hà – Phan Tử Thụ - Nguyễn Văn Sáu, NXB Khoa học kĩ thuật.
4. Sổ tay hướng dẫn lập trình các bộ điều khiển lập trình - Mitsubishi electric coporation.