Cấu Trúc PLC FX1N-40MR

2.2 PLC Dùng Cho Điều Khiển

2.2.1 Cấu Trúc PLC FX1N-40MR

Cơ cấu máy nhỏ gọn, chi phí thấp, module màn hình và khối mở rộng có thể dễ dàng nâng cấp. PLC hiện nay đều gồm các phần nhƣ bộ nhớ trƣơng trình RAM/ROM, bộ phận vi xử lý trung tâm CPU, có vai trị nhƣ một thuật toán, các module vào/ra tín hiệu.

Hình 2.5 Cấu trúc PLC (Nguồn Internet)  Cấu hình: 24DI / 16DO Relay

23  Nguồn cấp: 100-230VAC hoặc 12-24VDC  Ngõ vào: Sink

 Ngõ ra: Sink / Source

 Bộ nhớ chƣơng trình: 8000 bƣớc

 Kết nối truyền thông: cung cấp chuẩn kết nối RS422, có thể giao tiếp theo chuẩn RS485/RS232 thông qua board mở rộng.

 Bộ đếm tốc độ cao: 6 chân max 60Khz 1 phase, 2 chân max 30Khz 2 phases.  Loại ngõ ra: Relay

 Phát xung tốc độ cao: 2 chân phát xung max 100khz  Tổng I/O: 40 I/O

 Có thể mở rộng lên tới 132 I/O thơng qua module  Có thể mở rộng tối đa lên tới 2 module chức năng

 Phần mềm cơ bản: chƣơng trình sẽ đƣợc chạy nhanh chóng và dễ dàng với phần mềm Gx Developer hoặc FX-PCS/WIN-E Software.

2.2.2 Nguyên Lý Hoạt Động

Đầu tiên các tín hiệu từ các thiết bị ngoại vi (nhƣ các sensor, contact, …) đƣợc đƣa vào CPU thông qua module đầu vào. Sau khi nhận đƣợc tín hiệu đầu vào thì CPU sẽ xử lý và đƣa các tín hiệu điều khiển qua module đầu ra xuất ra các thiết bị đƣợc điều khiển bên ngồi theo 1 chƣơng trình đã đƣợc lập trình sẵn.

Một chu kỳ bao gồm đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện chƣơng trình, truyền thơng nội, tự kiểm tra lỗi, gửi cập nhật tín hiệu đầu ra đƣợc gọi là 1 chu kỳ quét hay 1 vịng qt (Scan Cycle).

Thƣờng thì việc thực hiện một vòng quét xảy ra trong thời gian rất ngắn (từ 1ms- 100ms). Thời gian thực hiện vòng quét này phụ thuộc vào tốc độ xử lý lệnh của PLC, độ dài ngắn của chƣơng trình, tốc độ giao tiếp giữa PLC và thiết bị ngoại vi.

24

Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động PLC (Nguồn Internet)

2.3 Bộ Đọc Thẻ RFID

Trong bộ đọc thẻ sử dụng hai module, module Arduino Uno R3 và module đọc thẻ RFID-RC522.

2.3.1 Arduino Uno R3

Arduino là một nền tảng mã nguồn mở đƣợc sử dụng để xây dựng các dự án điện tử. Thành phần của Arduino bao gồm mạch điều khiển và phần mềm hoặc IDE (Mơi trƣờng phát triển tích hợp) chạy trên máy tính đƣợc sử dụng để viết và tải mã máy tính lên mạch điều khiển. Nền tảng Arduino trở nên khá phổ biến đối với những ngƣời mới bắt đầu. Không giống nhƣ các bảng mạch điện tử đƣợc lập trình trƣớc đó. Arduino khơng cần một mạch chủ riêng để tải mã nguồn vào mạch điều khiển mà ngƣời dùng chỉ cần sử dụng dây cáp USB. Đối với nhiều những ứng dụng nhƣ: Robot, chăn sƣởi, máy tính tốn độ trung thực và thậm chí là những trò chơi

25

nhƣ Dungeon và Dragons. Arduino đều có thể sử dụng làm bộ não đứng phía sau hầu hết các dự án điện tử.

Hình 2.7 Arduino Uno R3 (Nguồn Internet)

Thông số kỹ thuật:

 Chip điều khiển chính: ATmega328P

 Chip nạp và giao tiếp UART: ATmega16U2

 Nguồn nuôi mạch: 5VDC từ cổng USB hoặc nguồn ngồi cắm từ giắc trịn DC (nếu sử dụng nguồn ngồi từ giắc trịn DC nên cấp nguồn từ 6~9VDC để đảm bảo mạch hoạt động tốt, nếu bạn cắm 12VDC thì IC ổn áp rất nóng, dễ cháy và gây hƣ hỏng mạch).

 Số chân Digital I/O: 14 (trong đó 6 chân có khả năng xuất xung PWM).  Số chân PWM Digital I/O: 6

 Số chân Analog Input: 6

 Dòng điện DC Current trên mỗi chân I/O: 20 mA  Dòng điện DC Current chân 3.3V: 50 mA

 Flash Memory: 32 KB (ATmega328P), 0.5 KB dùng cho bootloader.  SRAM: 2 KB (ATmega328P)

26  EEPROM: 1 KB (ATmega328P)  Clock Speed: 16 MHz  LED_BUILTIN: 13  Kích thƣớc: 68.6 x 53.4 mm 2.3.2 Module Đọc Thẻ RFID-RC522

RFID (viết tắt thuật ngữ tiếng Anh: Radio Frequency Identification, tiếng Việt: Nhận dạng qua tần số vô tuyến) là một công nghệ sử dụng trƣờng điện từ để tự động nhận dạng và theo dõi các thẻ hỗ trợ công nghệ này đƣợc gắn vào đối tƣợng. Module thích hợp cho nhiều ứng dụng nhƣ: kiểm soát xe cộ, hành khách bằng vé thẻ hay thay thế công nghệ mã vạch giúp lƣu nhiều dữ liệu hơn hay trong quản lý nhân viên và chấm cơng, .v.v.

Hình 2.8 Module Đọc Thẻ RFID-RC522 (Nguồn Internet)

Thông số kỹ thuật:  Điện áp: 3.3V

 Dòng điện:13-26mA

 Tần số hoạt động: 13.56MHz

27  Cổng giao tiếp: SPI, tốc độ tối đa 10Мbps  Kích thƣớc: 40мм х 60мм

 Có khả năng đọc và ghi

2.4 Màn Hình HMI Dùng Giám Sát

HMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa ngƣời điều hành và máy móc thiết bị. Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con ngƣời “giao tiếp” với một máy móc qua 1 màn hình giao diện thì đó là một HMI. HMI là giao diện vận hành giữa ngƣời và máy thông qua PLC, chúng đƣợc kết nối với nhau bằng cáp tín hiệu. Khi ngƣời vận hành tác động nhấn nút trên màn hình hoặc cài đặt thơng số, u cầu sẽ đƣợc gửi đến PLC, PLC điều khiển máy móc dây chuyền hoạt động.

Ngƣợc lại, hệ thống máy móc dây chuyền có thể gửi trạng thái hoạt động hoặc thơng số hiện tại lên màn hình HMI thơng qua PLC giúp cho con ngƣời thực hiện quá trình giám sát và điều khiển.

Màn HMI WEINVIEW xuất xứ Đài Loan giá thành rẻ, dễ dàng tích hợp với PLC dịng Mitsubishi.

28 Thơng số kỹ thuật:

Kích thƣớc hiển thị: 7 inch TFT

 Độ phân giải (WxH dots): 800×480  Độ sáng (cd/m2): 350  Tuổi thọ LCD: >30,000 hr.  Màu sắc: 65.536 màu  Tấm cảm ứng: 4-wire Resistive  Bộ nhớ(MB): 128  RAM (MB): 64

 32 bits RISC CPU 400MHz  USB Host: USB 2.0 x 1  Xuất xứ: Đài Loan  Khe cắm thẻ SD: N/A  Canbus: Không  Ngõ ra Audio: Không  Ngõ vào Video: Không  Nguồn: 24 ± 20%VDC

2.5 Phƣơng Pháp Rửa Xe Đƣợc Áp Dụng

Phƣơng pháp thủ công: sử dụng nhân công trực tiếp thực hiện tại điểm rửa xe dùng súng phun nƣớc cao áp làm mềm vết bẩn, phun rửa lau xe phƣơng pháp này hiện đƣợc thực hiện rộng dãi ngoài thị thƣờng đƣợc áp dụng hầu hết tại các quán rửa xe. Nhƣợc điểm ở tốn chi phí nhân lực vận hành, làm tăng diện tích quỹ đất thiết kế.

Phƣơng pháp rửa xe tự động: quy trình đƣợc thực hiện hồn tồn bằng máy móc làm sạch tốt kể cả những nơi khó rửa, tiết kiệm nhân lực, hiệu quả công việc tăng cao. Nhƣợc điểm xuất hiện ở đây chi phí đầu tƣ cao, chi phí cho sửa chữa, thay thế cao.

29

Phƣơng pháp rửa xe không chạm: là phƣơng pháp rửa xe khá mới ở nƣớc ta và mang lại hiệu quả cao, chỉ cần pha dung dịch đặc biệt đó theo tỉ lệ phù hợp và phun lên khắp bề mặt xe sau đó cần làm chỉ là dùng máy bơm rửa xe xịt rửa tất cả những thứ bám trên bề mặt xe mà không cần phải mất công lau chùi. Là phƣơng pháp giúp tiết kiệm thời gian và nhân lực Không cần lau xe nên hạn chế đƣợc việc xƣớc sơn xe do cát bụi bám vào khăn lau.

 Sau khi nghiên cứu và cân nhắc cải tiến và đáp ứng yêu cầu của đề bài đồ

án đặt ra cùng với sự hạn chế về mặt thời gian, cũng nhƣ kiến thức thực tế của chúng em. Chúng em quyết định thực hiện cải tiến lắp đặt thêm phƣơng pháp rửa xe không chạm lên mơ hình đề tài.

2.6 Động Cơ Sử Dụng