3.1. Giao diện chơng trình:
Giao diện của chơng trình hiển thị mạch điện lập trình, chỉ ra các khối đấu nối và nối dây giữa các khối. Ta có thể cho to nhỏ giao diện nhờ các thanh cuốn hai bên.
3.2. Thanh Menu:
Phía trên cùng của cửa sổ màn hình là thanh Menu, thanh này dùng để định dạng mạch điện chơng trình và chuyển đổi chơng trình, nó còn dùng để biên soạn và quản lý chơng trình.
3.3. Thanh công cụ:
Nằm phía dới thanh Menu, lúc mới bắt đầu LOGO! giảm thiểu những chức năng đặc biệt của thanh này. Có thể sử dụng thanh này để mở hoặc đóng sơ đồ mạch điện, có thể cắt, dán các phần tử trong mạch… bằng cách bấm vào biểu t- ợng tơng ứng trên thanh.
Thanh lập trình nằm phía dới giao diện sử dụng, nó đợc sử dụng để mở các chế độ lập trình khác nhau. Các khối chức năng cách nối dây và phần mô phỏng đợc lựa chọn từ thanh này.
3.5. Dán nhãn:
Có thể viết tên hoặc đặt nhãn cho các khối bằng cách sử dụng công cụ “Text” trên thanh lập trình. Mở một hộp “Text” trên một khoảng trống trên giao diên lập trình hoặc trên khối sau đó viết dòng văn bản cần thiết và ấn ESC cửa sổ sẽ đóng lại và dong văn bản sẽ hiển thị trên màn hình. Dòng văn bản này có thể đợc di chuyển hoặc sắp xếp lại. Nếu nhấp chuột vào một khối để viết dòng văn bản thì dòng văn bản này sẽ đợc lu trong thuộc tính của khối.
3.6. Lu chơng trình:
Lu chơng trình bằng cách nhấn nút ‘Save’ trên thanh công cụ hoặc vào ‘File’ chọn ‘Save’.
3.7. Kết nối giữa máy tính (PC) và modul LOGO!
Việc kết nối đợc tiến hành thông qua một cáp cắm qua công của máy tính, chơng trình đợc nạp vào LOGO! thông qua lệnh trên thanh công cụ hoặc biểu tợng trên màn hình.
4. Chế độ mô phỏng :
Quá trình mô phỏng bắt đầu, cửa sổ mô phỏng đợc hiển thị, cửa sổ thông tin trong quá trình mô phỏng hiện thị dới thanh mô phỏng. Cửa sổ này hiển thị tất cả lỗi của mạch điện và phân tích nó.
Trong quá trình mô phỏng, các nút trên thanh mô phỏng và cửa sổ mô phỏng hiển thị trạng thái đầu vào /ra (I/O) và nguồn cung cấp.
Màu sắc trên dây chỉ ra trạng thái của của dây. Nếu các đờng nối dây có màu đỏ thì nó ở trạng thái 1, nếu có màu xanh ở trạng thái 0.
*Mô phỏng các đầu vào :
Các đầu vào đợc hiển thị là các nút bấm hoặc biểu tợng chuyển mạch. Bên dới các biểu tợng đợc thiết kế để chỉ ra các đầu vào. Một đầu vào trạng mở tơng ứng với chuyển mạch không khai thác. Nếu nút bấm là ấn xuống thì chuyển mạch hiển thị trạng thái đóng.
*Mạch điện tơng tự và các đầu vào tần số:
Cấu trúc của mạch tơng tự và đầu vào tần số là khác nhau. Có thể qui định giá trị tần số và hiệu điện thế trên điện trở trợt trên màn hình, nếu bạn muốn một giá trị chính xác thì có thể nhập luôn giá trị âm/ dơng vào hộp đầu vào.
*Dòng thông báo của mạch điện:
Trong chế độ mô phỏng, dòng thông báo hiển thị trong một cửa sổ nhỏ, Màu khác nhau trên hộp phụ thuộc vào trạng thái của mạch điện:
• Dòng thông báo không xảy ra có màu đen
• Dòng thông báo trớc đa ra có màu xanh
• Dòng thông báo hiện tại có màu đỏ *Mô phỏng xen kẽ:
Nếu lựa chọn lại hiển thị chế độ mô phỏng từ View – Toolbar – Simulation , thanh dới cùng không hiển thị chuyển mạch I/O. Có thể nhấn trực tiếp vào đầu vào trên giao diện lập trình để mô phỏng xen kẽ.
Có thể di chuyển hộp mô phỏng bằng cách thả kéo đến vị trí thích hợp. Cách này thích hợp với mô phỏng có số đầu vào lớn.
*Tắt nguồn:
Nhấn vào nút nguồn trên thanh mô phỏng để ngắt nguồn cung cấp đầu vào vì thế mô phỏng sẽ mất nguồn. Có thể sử dụng chức năng này để thử phản ứng của mạch điện trong trờng hợp mất nguồn, khởi động lại, giữ trạng thái.
Trạng thái đầu ra hoặc bộ nhớ đợc hiển thị bằng biểu tợng bóng đèn có màu sáng hoặc tối, nếu đầu ra tắt bóng đèn có màu tối. Nếu đầu ra chuyển trạng thái mở, bóng đèn có màu sáng. Hiển thị đầu ra chỉ ra trạng thái của đầu ra, không thể chuyển trạng thái bằng cách nhấn chuột. Khi chơng trình mạch điện chuyển mạch đầu ra mở, đèn chỉ báo hoạt động. Nếu chuyển mạch đầu ra đóng, đèn chỉ báo không hoạt động.
Chơng iii
Một số bài tập ứng dụng của LOGO! 1. Điểu khiển bơm nớc tự động
1.1. Phát biểu bài toán
Việc sử dụng các nguồn nớc tận dụng ngoài tự nhiên nh nớc ma, nớc giếng… phụ trợ cho sinh hoạt có hiệu quả rất lớn trong các khu nhà. Điều đó góp
phần tiết kiệm nguồn nớc máy, bảo vệ môi trờng. Các nguồn nớc phụ trợ có thể dùng để:
• Giặt quần áo
• Tới cây trong vờn
• Rửa xe
• Sử dụng cho các công trình phụ
Ta có sơ đồ hệ thống cấp nớc có sử dụng nớc ma nh sau:
Trong sơ đồ trên, nớc ma đợc thu nhận và chứa vào bể chứa. Từ bể chứa, nớc sẽ đợc bơm cung cấp cho ngời dùng. Cũng nh nớc sinh hoạt, nếu mực nớc xuống thấp quá, việc cấp nớc sẽ tự động ngừng.
Hệ thống cần phải có khả năng cung cấp nớc thờng xuyên. Trong trờng hợp khẩn cấp ( mức nớc ma xuống thấp quá) hệ thống sẽ tự động chuyển sang dùng nớc sinh hoạt, việc cấp nớc ma sẽ tạm ngừng. Máy bơm sẽ dừng khi mực nớc xuống quá thấp. Tất cả các hoạt động trên đợc đièu khiển bởi hệ thông điều khiển tronh hộp máy bơm
S1 : Chuyển mạch dựa trên tín hiệu từ cảm biến áp suất sẽ dừng khi áp suất trong bình giảm dới mức qui định.
S2: Chuyển mạch dựa trên tín hiệu mức nớc, nếu nớc đạt đến mức này thì chuyển mạch sẽ tự động ngắt tín hiệu cung cấp nớc ma.
S3 : Chuyển mạch dựa trên tín hiệu mức nớc, khi nớc sinh hoạt xuống mức này bơm lại cung cấp nớc sinh hoạt, nếu xuống thấp hơn mức này bơm sẽ ngừng để bảo vệ khỏi nớc cạn.
S4 : Chuyển mạch theo mức nớc, khi nớc xuống mức này, bơm sẽ dừng.
1.2. Xây dựng cấu hình điều khiển
*Giải pháp dùng rơle:
1.3. Ghán địa chỉ đầu vào đầu ra:
Từ yêu cầu bài toán ta thấy bơm và các van điện đợc điều khiển bởi một chuyển mạch dựa trên tín hiệu áp suất (S1), gán giá trị cho S1 là đầu vào I1 của LOGO!.
I1 có hai trạng thái 0 và 1. Gán giá trị của S2 cho đầu vào I2, S2 có hai trạng thái là 0 và1. Gán giá trị S3 cho đầu vào I3, có hai trạng thái là 0 và 1. Ghán giá trị của S4 cho đầu vào I4 với hai giá trị 0 và 1.
Giá trị 1 ta qui định là mức cao, giá trị 0 qui định là mức thấp.
Bơm cần phải chạy khi áp suất trong bơm giảm xuống dới mức cực tiểu. Khi áp suất đạt tới một giá trị tới hạn, bơm sẽ dừng sau một khoảng thời gian trễ để tránh cho bơm dao động đóng mở liên tục.
Với 4 đầu vào và hai đầu ra là Q1(bơm) và Q1 (đờng cấp nớc sinh hoạt).
1.4. Xây dựng sơ đồ ghép nối LOGO! với đối tợng điều khiển
Chúng ta chỉ cần sử dụng một modul LOGO!, một chuyển mạch áp suất và ba chuyển mạch theo mức nớc để điều khiển bơm. Nếu sử dụng động cơ ba pha hoặc động cơ một pha có công suất lớn (lớn hơn khả năng chịu đựng của rơle đầu ra của LOGO! ) ta cần thêm khởi động từ để cấp điện cho bơm. Vì dòng tiêu thụ của các van điện từ nhỏ nên ta có thể điều khiển trực tiếp từ LOGO!.
K1: Khởi động từ chính Y1: Van điện từ
S1 (tiếp điểm thờng mở): chuyển mạch áp suất
S2 (tiếp điểm thờng mở): chuyển mạch theo tín hiệu mức S3 (tiếp điểm thờng đóng): chuyển mạch theo tín hiệu mức S4 (tiếp điểm thờng đóng): chuyển mạch theo tín hiệu mức.
1.5. Xây dựng thuật toán điều khiển- I1 = 0 (S1 mở) - I1 = 0 (S1 mở) - I2 = 0 (S2 mở) - I3 = 0 (S3 mở) - I4 = 0 (S4 mở) Q1 = 0, Q2 =1 - I1 = 1 - I2 = 1 - I3 = 0 - I4 = 0 Q1 = 0, Q2 = 0 - I1 = 1 - I2 = 1 - I3 = 1 - I4 = 1 Q1=1, Q2 =0 - I1 = 1 - I2 = 0 - I3 = 1 - I4 = 1 Q1 = 1, Q2 = 1
sinh hoạt đợc cấp nớc, chuyển mạch ngắt tín hiệu khi nớc cạn cũng ở mức cao (I3=1) cảm biến áp suất ở mức cao.(I4=1). Nếu áp suất tụt xuống quá mức cho phép thì sau 20 giây bơm sẽ tắt. Nớc đang ở ngang mức S2.
Khi nớc tụt xuống dới mức S3 bơm vấn hoạt động nhng khi nớc tụt xuông dới mức S4 bơm sẽ ngừng hoạt động.
1.6. Chơng trình điều khiển
Đợc viết trên máy tính với phần mềm LOGO! SoftComfort V3.0, sử dụng các khối:
- OR, NOT, ON DELAY, LATCHING RELAY, IN PUT, OUT PUT
- I1: chuyển mạch dựa trên cảm biến áp suất
- I2 : chuyển mạch theo mức không cho phép cấp nớc sinh hoạt
- I3 : chuyển mạch theo mức bật tín hiệu khi nớc cạn
- I4 : chuyển mạch theo mức ngắt tín hiệu bảo vệ khi nớc cạn
1.7. Kết quả mô phỏng
Đợc biểu diễn trực tiếp trên máy tính bằng phần mềm LOGO! SoftComfort V3.0
2. cửa tự động điều khiển bằng LOGO!
2.1. Phát biểu bài toán điều khiển
Chúng ta thờng gặp cửa tự động tại các tại các lối ra vào ở siêu thị, cao ốc, ngân hàng và các bệnh viện.
• Khi có ngời xuất hiện trớc cửa, cửa phải mở tự động.
• Cửa phải mở cho đến khi không còn ngời xuất hiện ở cửa.
Ta có sơ đồ một cửa tự đông sau:
Chuyển mạch giới hạn đóng S1 sử dụng công tắc hành trình giới hạn hai cửa khi đóng không vợt quá mức đóng qui định S1, để cửa không đóng quá khít. Chuyển mạch giới hạn mở S2 sử dụng công tắc hành trình giới hạn hai cửa khi mở không quá mức qui dịnh, khi cửa mở đến S2 thì dừng lại.
Cảm biến chuyển động B1 và B2 là các cảm biến hồng ngoại. Cánh cửa môtơ lắp trên hai thanh trợt để tránh bị kẹt cho ngời sử dụng.
Giả sử có ngời bớc vào, cảm biến hồng ngoại sẽ cảm biến và sau một thời gian trễ qui định thì cửa mở đến giới hạn S2 thì dừng lại. Khi không còn ngời, cửa sẽ tự động đóng đến giới hạn S1 sau khoảng thời gian trễ nhất định.
2.2. Xây dựng cấu hình điều khiển hệ thống
Hệ thống điều khiẻn gồm có bốn đầu vào (hai cảm biến hồng ngoại, hai công tắc hành trình). Hai đầu ra điều khiển hai công tắc đóng hoặc mở cửa. Có thể sử dụng một module LOGO! 230RC, hai cảm biến hồng ngoại lắp bên trong và bên ngoài cửa, hai công tắc hành trình.
Thời gian trễ tránh cho việc đóng mở cửa liên tục
2.3. Gán địa chỉ đầu vào đầu ra cho hệ thống
Đầu vào: - Cảm biến hồng ngoại B1: gán đầu vào cho I1
- Cảm biến hồng ngoại B2: gán cho đầu vào I2
- Công tắc hành trình S1: gán cho đầu vào I3
- Công tắc hành trình S2 : gán cho đầu vào I4 Đầu ra: - Công tắc mở K1: gán cho Q1
- Công tắc đóng K2 : ghán cho Q2
2.4. Xây dựng sơ đồ ghép nối LOGO! với đối tợng điều khiẻn
• K2 : Công tắc đóng
• S1 (công tắc thờng đóng) Chuyển mạch giới hạn đóng
• S2 (công tắc thờng đóng) Chuyển mạch giới hạn mở
• B1 (công tắc thờng mở) Cảm biến hồng ngoại phía ngoài cửa
• B2 (công tắc thờng mở) Cảm biến hồng ngoại phía trong cửa
2.5. Xây dựng thuật toán điều khiển
I1= 1 có ngời vào I1= 0 không có ngời I2 = 1 có ngời vào I2 = 0 không có ngời
Q1 = 1 (cửa mở ra) khi (I1=1 hoặc I2 = 1) và Q2 đảo = 1 và I4 =1
Q1 = (I1 + I2) . I4 . Q2
- 10 giây sau Q2 = 1 (cửa đóng lại) lúc đó (I1 =0 hoặc I2 = 0) và Q1=0 và I3 = 1
Q1 = 1, ( I1 + I2 ) = 1
Q2 = ( I1 + I2 ) . I3 . Q1 *Biểu đồ thời gian
Gồm các khối: NOT, AND, XOR, ON DELAY, IN PUT, OUT PUT
2.7. Mô phỏng chơng trình:
Chơng trình đợc mô phỏng trên máy tính với phần mềm LOGO! SoftComfort V3.0
Qua thời gian ngiên cứu, tìm hiểu đề tài “ Modul điều khiển LOGO! và phần mềm LOGO! Softcomfort V3.0” em nhận thấy đây là một vấn công cụ rất hữu hiệu để khai thác những ứng dụng trong các điều khiẻn tự động các hệ thống qui mô nhỏ.
Từ tính công nghiệp của modul nh: khả năng lập trình độc lập, có thể giám sát và điều chỉnh, kết nối đơn giản, có khả năng mở rộng bằng modul. Kết hợp với sự hỗ trợ mạnh của phần mềm hỗ trợ LOGO! SoftComfort V3.0 với khả năng lập trình khối, khả năng giám sát, và khả năng mô phỏng giúp cho ngời sử dụng mô phỏng trực tiếp trên máy tính, trớc khi đa vào thực tế tránh đợc những sai sót đáng tiếc.
Từ vấn đề này có thể mở rộng ra rất nhiều những ứng dụng của LOGO! nh: tiết kiệm điện năng bằng hệ thống chiếu sáng tự động, điều khiển một số hệ thống thang máy cuốn… góp phần vào công cuộc tự động hoá nền kinh tế quốc dân.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa Điện - Điện tử tàu biển và đặc biệt là thầy Trần Xuân Việt đã tân tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.