* Đầu phât vă thu được gộp chung trong một bộ cảm biến, thường thi tín hiệu phât ra truyền đi một khoảng cố định sẽ bị phản xạ ngược lại đi lại văo đầu thu nín tín hiệu đầu phât vă đầu thu giống nhau. Khi có vật chắn ngang thì tín hiệu trín đầu thu thay đổi sẽ so sânh thay đổi so với đầu phât.
* Đặc điểm vă ứng dụng: + Khoảng cânh đo trung bình + Dễ lắp đặt
+ Gọn nhẹ
3.2.3 Cảm biến phản xạ khuyết tân:
- Giống như cảm biến phản xạ, cả đầu phât vă đầu thu cảu cảm biến phản xạ khuyết tân được gộp chung trong một bộ cảm biến. Thông thường tín hiệu phât ra từ đầu phât sẽ lan truyền đi trong không gian vă không tới được đầu thu. Khi có vật chắn ngang tín hiệu phât sẽ bị phản xạ tới đầu thu lăm tín hiệu trín đầu thu thay đổi.
- Đặc điểm vă ứng dụng: + Dễ lắp đặt
+ Chỉ phât hiện một mặt .
3.2.4 Cảm biến dùng sợi dẫn:
- Dùng câc sợi quang dẫn để truyền ânh sâng. - Đặc điểm vă ứng dụng:
+ Phât hiện được những vật nhỏ
+ Lắp đặt thuận tiện ở những nơi khó khăn. + Gọn nhẹ
+ Thích nghi với mọi địa hình.
3.3 Câc ứng dụng của cảm biĩn thường gặp trong thực tế:
- Điều khiển từ xa - Xâc định vật cản - Xâc định vị trí.
Hinh ảnh cảm biến quang
- Hiện nay có rất nhiều loại cảm biến quang được ứng dụng trong công nghiệp vă đời sống thường nhật. Trong đề tăi, em chỉ đề cập đến loại cảm biến quang sử dụng phương phâp phât hiện câc chùm tia truyền qua E3JM-10M4.
Phương phâp phât hiện Chùm tia truyền qua Điện âp cung cấp 12 ÷ 240V-DC ± 10%
24 ÷ 240V-AC ± 10%, f = 50 ÷ 60Hz
Công suất tiíu thụ Max 3W
Khoảng câch phât hiện 10m
Đối tượng phât hiện được Cực tiểu 16mm Góc định hướng 3 ÷ 200
Đầu ra điều khiển Đầu ra rơle: 250V-AC, Imax 3A (cosϕ = 1) Min 5V-DC, I = 10mA
Thời gian đâp ứng Đầu ra rơle cực đại 30ms
Độ nhạy Cố định
Chỉ thị Chỉ thị light mău đỏ, hoạt động mău xanh
Nguồn sâng Led hồng ngoại (950nm)
Thời gian sống Cơ khí: 50.000.000 phút, điện: 100.000 phút Độ chói xung quanh Hoạt động 3000max ở một điểm quang Nhiệt độ xung quanh Hoạt động: -250÷ 550C, lưu trữ: -300÷ 700 Đọ ẩm môi trường Hoạt động: 45% ÷ 85%, lưu trữ: 25% ÷ 95% Trở khâng câch ly Cực tiểu 20MΩ (500V-DC)
Độ bền điện cực 2000V-AC; 50 ÷ 60Hz, 1 phút
Khối lượng 240g
- 5.3. công tắc hănh trình
- Lă 1 loại công tắc, lăm chức năng đóng cắt mạch điện, nó được đặt trín đường hoạt động của quâ trình mở vă đóng cửa sao cho khi cửa mở hết cỡ hoặc đóng hết cỡ sẽ tâc động lín 2 công tắc hănh trình đê được bố trí trong mô hình. Hănh trình ở đđy lă chuyển động lín xuống của barie
-
- Khi công tắc hănh trình được tâc động thì nó sẽ cấp tín hiệu đến cho PLC để đóng, ngắt mạch nhằm thực hiện quâ trình dừng đóng hoặc mở cửa.
3.5. Cấu tạo động cơ điện một chiều :
Phần tĩnh:
Cực từ chính: Lă bộ phận tạo ra từ trường gồm có lõi thĩp vă dđy quấn kích từ. Lõi thĩp được ghĩp từ những lâ thĩp mỏng đối với mây lớn, hoặc đúc thănh từng khối đối với mây nhỏ.
Cực từ phụ: Được đặt giữa câc cực từ chính dùng trong câc mây có công suất lớn để cải thiện đảo chiều, cực từ phụ không có mặt cực, lõi thĩp lăm bằng thĩp khối trín thđn cực từ phụ có một cuộn dđy, cấu tạo giống như cực từ chính.
Phần quay:
Gồm lõi thĩp được ghĩp từ những lâ thĩp kĩ thuật điện dăy 0.5mm, để giảm tổn hao do dòng điện xoây. Bín ngoăi có rảnh để đặt dđy quấn phần ứng.
Dđy quấn phần ứng: Lă câc dđy đồng đặt bín trong rảnh phần ứng gồm nhiều phần tử, mỗi phần tử có nhiều vòng dđy vă hai đầu của mỗi phần tử được nối với hai phiến góp, câc phần tử được nối với nhau tạo thănh mạch kín.
Cổ góp: (vănh góp hay vănh đổi chiều). Biến đổi dòng điện xoay chiều trong mây thănh dòng một chiều ra ngoăi, hoặc biến dòng một chiều từ bín ngoăi thănh dòng xoay chiều văo trong mây.
Cổ góp có nhiều phiến góp bằng đồng, ghĩp câch điện nhau bằng Mica 0.4-1.2mm tạo thănh hình tròn. Đuôi của phiến góp hơi nhô cao để hăn với câc đầu dđy của phần tử.
3.7 Bộ nguồn :
Sơ đồ khối bộ chỉnh lưu
7824 7812 28v 0v 16v 2200µF(50V) 2200µF(50V) ∼ ∼ ∼ ∼ Biến âp ∼ 220V +24V +12V + - - +
3.7.1 Biến âp:
Đđy lă một mây biến âp 1 pha dùng để tạo ra điện âp mong muốn của người sữ dụng
3.7.2 Bộ chỉnh lưu:
biến dòng điện xoay chiều thănh dòng điện một chiều.Ở đđy ta dùng mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển. Nó có ưu điểm lă giảm kích thước bộ chỉnh lưu,bộ lọc.Điện âp ra có độ nhấp nhô thấp, chất lượng điều khiển tốt hơn.
3.7.2.1 Sơ đồ chỉnh lưu,nguyín lý , dạng sóng:
Sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hình cầu Sơ đồ dạng sóng
Giâ trị trung bình của điện âp chỉnh lưu Điện âp ngược lớn nhất mỗi điôt phải chịu
Bộ lọc lă thiết bị dùng để chỉnh lưu vă phụ tải chức năng của bộ lọc cho dòng điện có tần số năo đi qua mă biín độ không bị suy giảm, để đảm bảo độ phẳng của điện âp, đồng thời lăm suy giảm dòng điệ có tần số khâc .
MẠCH ĐẢO CHIỀU ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 CHIỀU ĐIỀU KHIỂN QUA PLC
Biến âp Chỉnhlưu Lọc Nguồn 220v ĐC tải 220v U
PLC
QUAY LÍN QUAY
XUÔNG
Ð
Nguyín lý hoặt động :
- Tín hiệu tâc động trực tiếp lấy từ câc đầu ra đê định trước trong chương trình của PLC ( 24v) với giâ trị câ tín hiệu quay thuận hay quay ngược.
- Ban đầu , khi câc rơle chưa có tín hiệu thì theo như sơ đồ nguyín lý trín ( nguồn 12 V ), chỉ có tín hiệu dòng điện đm ( - ) đi từ đầu dương đến đầu đm của động cơ mặc dù đê cấp điện âp 12V văo mạch.
- Giả sử có tín hiệu xuất ra từ đầu ra của PLC theo chiều quay lín, lúc năy rơle 1 có tín hiệu sẽ tâc động, đưa công tắc từ vị trí thường đóng bín cực đm sang đóng bín cực dương, lúc năy dòng điện đi từ chiều dương đến đầu dương của động cơ qua đầu đm đi về nguồn, động cơ có điện theo chiều thuận sẽ quay với chiều mong muốn, đến khi có giâ trị điều khiển từ PLC tâc động văo ( tức Reset ), động cơ mất điện, trả rơle về vị trí ban đầu.
- Tương tự, giả sử có tín hiệu xuất ra từ đầu ra của PLC theo chiều quay xuống, lúc năy rơle 2 có tín hiệu sẽ tâc động, đưa công tắc từ vị trí thường đóng bín cức đm sang đóng bín cực dương, lúc năy tín hiệu dòng từ âp 12V có sự thay đổi, đưa dòng điện đi từ chiều dương đến đầu đm của động cơ qua đầu dương đi về nguồn, động cơ có điện theo chiều nghịch sẽ quay với chiều mong muốn , đến khi có giâ trị điều khiển từ PLC tâc động văo ( tức Reset ). Động cơ mất điện trả rơle về vị trí ban đầu.
3.6 GIỚI THIỆU VỀ TIMER VĂ COUNTER: 3.6.1 Lệnh điều khiển Timer:
Timer lă bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu văo vă tín hiệu ra nín trong điều khiển thường được gọi lă khđu trễ. S7-200 từ CPU 214 trở lín có 128 Timer được chia lăm hai loại khâc nhau đó lă :
Timer tạo thời gian trễ không có nhớ có nghĩa lă khi tín hiệu logic văo IN ở mức không thì Timer sẽ bị Reset. Timer Txx năy có thể Reset bằng hai câch đó lă cho tín hiệu logic văo bằng không hoặc dùng lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại timer Txx. Timer năy được dùng để tạo thời gian trễ trong một thời gian liín tục kí hiệu lă TON.
Timer tạo thời gian trễ có nhớ có nghĩa lă khi tín hiệu logic văo IN ở mức không thì Timer năy không chạy nữa nhưng khi tín hiệu lín mức cao lại thì Timer lại tiếp tục chạy tiếp. Timer Txx năy có thể Reset bằng câch dùng lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại timer Txx. Timer năy được dùng để tạo thời gian trễ trong một thời gian giân đoạn (trong nhiều khoảng thời gian khâc nhau) kí hiệu lă TONR.
Cả hai loại Timer trín đều chạy đến giâ trị đặt trước PT thì nó sẽ tự dừng lại nếu muốn cho nó hoạt động lại thì ta phải Reset Timer lại.
Timer có những tính chất cơ bản sau :
Câc bộ Timer điều được điều khiển bởi một cổng văo vă một giâ trị đếm tức thời. Giâ trị đếm tức thời được lưu trong một thanh ghi 2 Byte ( gọi lă Tword) của Timer xâc định khoảng thời gian trễ được kích. Giâ trị đếm tức thời của Timer luôn luôn được so sânh với giâ trị PT đặt trước.
Ngoăi thanh ghi 2 byte T-word lưu giâ trị tức thời còn có một bit kí hiệu T-bit chỉ thị trạng thgâi logci đầu ra giâ trị logic năy phụ thuộc văo kết quả so sânh giâ trị đếm tức thời với giâ trị đặt trước. Khi giâ trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước thì T-bit sẽ có giâ trị logic bằng 1 ngược lại T-bit sẽ có giâ trị logic bằng không.
Time có 3 độ phđn giải đó lă 1ms 10ms vă 100ms vă phđn bố của câc Timer trong CPU214 như sau :
Lệnh Độ phđn giải Giâ trị cực đại Tín Timer
TON 1 ms 32767 T32; T96 10 ms 32767 T33→T36; T97→T100 100 ms 32767 T37→T63; T101→T127 TONR 1 ms 32767 T0; T64 10 ms 32767 T1→T4; T65→T68 100 ms 32767 T5→T31; T69→T95
* Câc lệnh điều khiển Timer
L A D
Khai bâo Timer số hiệu xx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ khi giâ trị đầu văo IN được kích. Nếu giâ trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước thì T-bit bằng 1.
Txx: CPU214: 32-63, 96-127
PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC.
STL TON Txx PT L
A D
Khai bâo Timer số hiệu xxx kiểu TOR để tạo thời gian trễ tính từ khi giâ trị đầu văo IN được kích. Nếu giâ trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước thì T-bit bằng 1
Txxx :CPU 214: 0-31, 64-95
PT:VW,T,C,IW, QW,MW,SMW, SW,AC,AIW, Const, *VD, *AC.
STL TONR Txx PT
3.6.2 Lệnh điều khiển Counter:
Couter lă bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung trong S7-200. Câc bộ đếm của S7- 200 được chia lăm 2 loại: Bộ đếm tiến (CTU) vă bộ đếm tiến - lùi (CTUD).
Bộ đếm tiến (CTU) đếm số sườn lín của tín hiệu logíc đầu văo tức lă đếm số lần thay đổi trạng thâi logíc từ 0 lín 1. Số sườn xung đếm được, được ghi văo thanh ghi 2 Byte của bộ đếm gọi lă thanh ghi C-word.
Nội dung của C-word, gọi lă giâ trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn được so sânh với giâ trị đặt trước của bộ đếm, được ký hiệu lă PV. Khi giâ trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giâ trị đặt trước năy tì bộ đếm bâo ra ngoăi bằng câch đặt giâ trị lôgíc 1 văo một bit đặc biệt của nó, được gọi lă C-bit. Trường hợp giâ trị đếm tức thời nhỏ hơn giâ trị đặt trước thì C-bit có giâ trị lôgíc 0.
Chđn nối với tín hiệu điều khiển xoâ để thực hiện đặt lại chế độ khởi phât ban đầu (Reset) cho bộ đếm được ký hiệu bằng chữ R (trong LAD). Bộ đếm được reset khi tín hiệu xoă năy có mức lôgíc 1 hoặc khi lệnh R được thực hiện với C-bit. Khi bộ đếm được Reset, cả C-bit vă C- word đều nhận giâ trị 0.
Bộ đếm tiến - lùi (CTUD) đếm tiến khi gặp sườn lín của xung văo cổng đếm tiến, ký hiệu lă CU trong LAD hoặc Bit thứ ba của ngăn xếp trong STL, vă đếm lùi khi gặp sườn lín của xung văo cổng đếm lùi, ký hiệu lă CD trong LAD hoặc bit thứ hai của ngăn xếp trong STL. CTUD cũng được đưa về trạng thâi ban đầu bằng hai câch:
- Khi đầu văo của lôgíc của chđn xoâ, ký hiệu R trong LAD hoặc bit thứ nhất của ngăn xếp trong STL, có giâ trị lôgíc 1.
- Bằng lệnh Reset với C-bit của bộ đếm.
CTUD có giâ trị đếm tức thời đúng bắng giâ trị đang đếm vă được ghi trong thanh ghi hai byte C-word của bộ đếm. Giâ trị đếm tức thời luôn được so sânh với giâ trị đặt trước PV của bộ đếm. Nếu giâ trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước thì C-bit có giâ trị lôgíc bằng 1. Còn câc trường hợp khâc C-bit có giâ trị lôgíc bằng 0.
Bộ đếm tiến CTU có miền giâ trị đếm tức thời từ 0÷32.767. Bộ đếm tiến - lùi CTUD có miền giâ trị đếm đếm tức thời lă:- 32.768 ÷ 32.767.
Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh
L A D
Khai bâo bộ đếm tiến theo sườn lín của CU. Khi giâ trị đếm tức thời C-word Cxx lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) có giâ trị lôgíc bằng 1. Bộ đếm được Reset khi đầu văo R có giâ trị lôgíc bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm khi C-word Cxx đạt được giâ trị cực đại 32.767
Cxxx: CPU214: 0 - 47, 80 -127
PV: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC.
STL CTU Cxx n L
A D
Khai bâo bộ đếm tiến-lùi đếm tiến theo sườn lín của CU. Vă đếm lùi theo sườn lín của CD. Khi giâ trị đếm tức thời C-word Cxx lớn hơn hoặc bằng giâ trị đặt trước PV, C-bit (Cxx) có giâ trị lôgíc bằng 1. Bộ đếm ngừng đếm tiến khi C-word Cxx đạt được giâ trị cực đại 32.767 vă ngừng đếm lùi khi đạt được giâ trị cực tiểu -32.768. Bộ đếm được Reset khi đầu văo R có giâ trị lôgíc bằng 1.
Cxx :CPU 214: 48-79,
PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC.
STL CTUD Cxx n
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO BÊI ĐẬU XE TỰĐỘNG
• Bình thường nếu cảm biến phât hiện xe có tín hiệu sẽ nđng cổng bêi 1 hoặc 2 lín tùy theo loại xe văo bêi
• Khi có đủ số lượng xe (5 chiếc) thì sẽ vô hiệu hóa cảm biến xe văo
• Khi có xe ra thì mới cho xe văo
• Đỉn chiếu sâng trong bêi sẽ bật lúc 18h đến 23h hằng ngăy
• Khi có sự cố chây nổ trong bêi sẽ bật còi bâo hiệu vă đồng thời mở tất cả câc cửa ra văo
4.2 Cấu tạo vă nguyín lý hoạt động của bêi đậu xe được thiết kế:
Qua tìm hiểu một số bêi đỗ xe chuẩn ở trín, tuy nhiín trong giới hạn của đề tăi thiết kế vă điều kiện thực tế nín bêi đỗ xe của chúng em được thiết kế như sau:
- Xe được chia lăm hai bêi đỗ riíng vă có số lượng lă hữu hạn : chiều cao < 2m đỗ bêi 1, >= 2m đỗ bêi 2
- Mỗi bêi xe có 2 cửa ra văo được điều khiển độc lập - Phđn luồng xe :
+ Để phđn loại xe có độ cao dưới 2m ta đặt cảm biến 1 vă cảm biến 10 nối tiếp nhau, câch nhau 1m vă có độ cao dưới 2m
+ Để phđn loại xe có độ cao trín 2m ta đặt cảm biến 2 vă cảm biến 9 nối tiếp nhau , câch nhau 1m vă có độ cao > 2m
- Ở mỗi cửa ra của 2 bêi ta đặt 2 cảm biến trước vă sau của mỗi cửa
4.3.a Mặt bằng thiết kế CB6 CB5 CB8 CB7 CB10 CB2 CB9 CB1 bêi 1 bêi 2 CB4 CB3 Nguyín lý hoặt động :
- Khi có xe văo, nếu xe có chiều cao dưới 2m, cảm biến 1 vă 9 đồng thời có tín hiệu sẽ tâc động đến plc lăm nđng cổng bêi 1 cho xe văo. Nếu xe có chiều cao trín 2m đi văo đến khi