Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LOGIC Đề tài: Hệ Thống Cửa Tự Động điều khiển bằng PLC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : LÂM TĂNG ĐỨC SINH VIÊN THỰC HIỆN : LÊ VĂN NGHĨA MÃ SINH VIÊN : 105110055 NHÓM : 40 ĐÀ NẴNG 5/2012 Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 2 MỞ ĐẦU Ngày nay, Điện – điện tử với công nghệ vi mạch tích hợp cao và sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin đã tạo ra những đột phá mới trong lĩnh vực TỰ ĐỘNG HÓA. Sự xuất hiện ngày càng nhiều cùng với những tính năng ưu việt, linh hoạt của các bộ điều khiển lập trình, modul xử lý, truyền thông giao tiếp đã mang lại hiệu quả cao cho quá trình sản xuất. Hiện nay, các nhà sản xuất đang đứng trước thách thức hội nhập chiếm lĩnh thị trường nhằm ổn định và phát triển, do đó họ đều muốn đầu tư vào các công nghệ sản xuất hiện đại, Tự động hóa nhằm giảm thiểu chi phí nhân công, ổn định sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, an toàn lao động, môi trường và sản xuất khép kín, đồng bộ. Toàn bộ các hoạt động của quá trình sản xuất đều được giám sát và quản lý toàn diện thông qua giải pháp tự động hóa. Do tính ưu việt và xu hướng phát triển của hệ thống điều khiển tự động ứng dụng của bộ PLC, nên em nhận đề tài “ Hệ Thống Cửa Tự Động” điều khiển bằng PLC. Thiết bị khả trình PLC mà em sử dụng để viết chương trình điều khiển trong đồ án môn học này là PLC của SIMENS. Trong quá trình làm đồ án cũng gặp nhiều khó khăn, nhưng được sự hướng dẫn của thầy LÂM TĂNG ĐỨC và các bạn trong nhóm đã giúp em hoàn thành đồ án này. Mặc dù đã cố gắng nhưng chắn không tránh khỏi sai sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo, các quý bạn đọc, cũng như các bạn đồng nghiệp để đồ án được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên LÊ VĂN NGHĨA ĐT: 0988.312.362 Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 3 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CỬA TỰ ĐỘNG I. Tổng quan về cửa tự động: 1.1. Yêu cầu thực tế: Trong xã hội văn minh hiện đại, cửa là một bộ phận không thể thiếu được trong từng công trình kiến trúc. Ngoài loại cửa mở bình thường chúng ta đang sử dụng, người ta còn thiết kế ra một loại cửa tiện ích hơn, đa năng hơn, phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của con người. Loại cửa này thường thấy ở các khu thương mại, tòa nhà công nghệ cao, các trung tâm mua sắm…. và cả trong những căn nhà sang trọng, tiện nghi. Mục đích thiết kế cửa tự động là để tạo ra một loại cửa vừa duy trì được những đặc tính cần có của cửa, vừa khắc phục những nhược điểm lớn của loại cửa bình thường và đem lại sự tiện nghi, thoải mái cho người sử dụng. Do đó khi sử dụng cửa tự động, người dùng hoàn toàn không phải tác dụng trực tiếp lên cánh cửa mà cửa vẫn tự động đóng mở theo ý muốn của mình. Với tính năng này, cửa tự động mang lại những thuận lợi lớn cho người sử dụng. Thứ nhất, cửa tự động rõ ràng đem lại sự thoải mái cho người dùng, loại bỏ hoàn toàn cảm giác ái ngại, khó chịu như khi dùng cửa thường. Thứ hai, nếu người dùng cửa đang bê vác vật gì đó (bằng cả hai tay) thì cửa tự động không những tạo cảm giác thoải mái mà thực sự đã giúp người dùng, tạo thuận lợi cho người hoàn thành công việc mà không bị cản trở. Thứ ba, sử dụng cửa tự động sẽ giúp người dùng nó đỡ tốn thời gian để đóng mở cửa tức là tiết kiệm cho họ một khoảng thời gian dù nhỏ nhưng cũng có thể rất cần thiết trong nhịp sống hiện đại ngày nay. Đặc biệt, ở những nơi công cộng, công sở, trung tâm thương mại, cửa tự động ngày càng phát huy ưu điểm. Vì nó sẽ giúp cho lưu thông qua cửa nhanh chóng và dễ dàng, cũng như sẽ giảm đi những va chạm khi nhiều người cùng sử dụng một cánh cửa. Thêm vào đó, hiện nay hệ thống máy lạnh được sử dụng khá rộng rãi ở trung tâm thương mại, công sở… Nếu ta dùng loại cửa bình thường thì phải đảm bảo cửa luôn đóng kín khi không có người qua lại để tránh thoát hơi lạnh ra ngoài gây lãng phí. Do đó, cửa tự động với tính chất là luôn đóng khi không có người qua lại đã đáp ứng tốt yêu cầu này. Chính những ưu điểm nổi bật trên mà cửa tự động ngày càng được nâng cấp , cải tiến và sử dụng rộng rãi. 1.2. Mô hình cửa tự động: Cửa cuốn Cửa trượt Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 4 Đây là loại cửa phổ biến nhất hiện nay. Cửa trượt được thiết kế rất toàn vẹn, nó có thể nhận biết được người, hàng hóa cũng như loài vật có thể đi qua. Nhược điểm của loại cửa này là không chắc chắn, nhẹ nhàng, nhưng lại rất cồng kềnh. Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 5 Một số hình ảnh khóa tự động được sử dụng trong thực tế. - Khóa tự động dùng thẻ card: - Khóa tự động kiểu nhập số: -Khóa tự động kết hợp nhập số và thẻ card: Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 6 Mô hình cửa thiết kế trong đề tài Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 7 I.Yêu cầu công nghệ _ Mục đích của việc sử dụng cửa tự động tạo ra cho con người được cảm giác thoải mái, thuận tiện và an toàn hơn. _ Hoạt động: Việc đóng mở cửa dựa trên nguyên tắc đảo chiều động cơ, dung 2 rơle nối với để dảo chiều động cơ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Enter CTHTG CTHTB SƠ Đ Ồ CÔNG NGHỆ CỬA TR Ư ỢT TỰ ĐỘNG CB GIỮA CB BÊN Cánh cửa OK ÐỘNG CƠ Thanh TRượt Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 8 Sơ đồ đảo chiều động cơ. 1.3. Nguyên tắc hoặc động: Khi có người trước cửa một khoảng nhất định thì cửa sẽ mở hết cỡ. Nếu người đi qua cửa với khoảng cách nhất định, khi cảm biến không còn tác động nữa thì cửa sẽ đóng. Nếu trong quá trình đóng mà có người đi tới thì cửa sẽ tự động mở lại. Quá trình được lặp đi lặp lại vô tận. Chế độ hoạt động: -Từ 7h30 đến 22h hoạt động theo chế độ tự động. -Từ 22h01’ đến 7h29’ hoạt động theo chế độ an ninh, dùng mật khẩu an toàn để bảo vệ. + Chế độ tự động: Hoạt động của cửa dựa theo tính hiệu của cảm biến, khi CB trên có tính hiệu rơle1 có tính hiệu mở cửa CTHT bên có tính hiệu dừng động cơ, sau khoảng 10s thì cửa đóng lại CTHT có tính hiệu thì dừng động cơ. (CB bên có nhiệm vụ chống kẹt, khi người chưa đi qua cửa mà cửa đóng lại, CB bên có tính hiệu thì mở cửa). + Chế độ an ninh: Hoạt động của cửa dựa vào tính hiệu từ bàn phím khóa đưa vào, sau khi nhập xong thực hiện tính toán so sánh với mật khẩu được chọn, đúng thì mở cửa CTHT bên có tính hiệu dừng động cơ, sau khoảng 10s thì cửa đóng lại CTHT có tính hiệu thì dừng động cơ. Nếu nhập sai quá 3 lần thì khóa hệ thống 30 phút và chuông báo động kêu. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN: Đồ án môn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 9 Lưu đồ thuật toán tổng quát của chế độ khóa số: BẮT ĐẦU ĐÓNG CỬA NHẬP MÃ SỐ KIỂM TRA MÃ SỐ MỞ CỬA NHẬP SAI QUÁ 3 LẦN TẠO THỜI GIAN TRỂ D ỪN G H Ệ THỐN 30 BẮT ĐẦU ĐÓNG CỬA NHẬP MÃ SỐ KIỂM TRA MÃ SỐ MÃ S Ố MỞ CỬA NHẬP SAI QUÁ 3 LẦN TẠO THỜI GIAN TRỂ D ỪNG HỆ THỐNG 30 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 10 Chương 2. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CÁC LỆNH CĂN BẢN CỦA PLC I . TÄØNG QUAN PLC 1 . Âàûc âiãøm bäü âiãưu khiãøn láûp trçnh. Hiãûn nay nhu cáưu vãư mäüt bäü âiãưu khiãøn linh hoảt v cọ giạ thnh tháúp â thục âáøy sỉû phạt triãøn nhỉỵng hãû thäúng âiãưu khiãøn láûp trçnh (programmable logic control ) .Hãû thäúng sỉí dủng CPU v bäü nhåï âãø âiãưu khiãøn mạy mọc hay quạ trçnh hoảt âäüng . Trong hon cnh âọ bäü âiãưu khiãøn láûp trçnh (PLC) â âỉåüc thiãút kãú nhàòm thay thãú phỉång phạp âiãưu khiãøn truưn thäúng dng råle v thiãút bë cäưng kãưnh , nọ tảo ra mäüt kh nàng âiãưu khiãøn thiãút bë dãø dng v linh hoảt dỉûa trãn viãûc láûp trçnh cạc lãûnh logic cå bn , ngoi ra PLC cn cọ thãø thỉûc hiãûn âỉåüc nhỉỵng tạc vủ khạc nhỉ lm tàng kh nàng cho nhỉỵng hoảt âäüng phỉïc tảp . Så âäư khäúi bãn trong PLC . - Hoảt âäüng ca PLC l kiãøm tra táút c trảng thại tên hiãûu åí ng vo âỉåüc âỉa vãư tỉì quạ trçnh âiãưu khiãøn ,thỉûc hiãûn logic âỉåüc láûp trong chỉång trçnh v kêch ra tên hiãûu âiãưu khiãøn cho thiãút bë bãn ngoi tỉång ỉïng .Våïi cạc mảch giao tiãúp chøn åí khäúi vo v khäúi ra ca PLC cho phẹp nọ kãút näúi trỉûc tiãúp âãún nhỉỵng cå cáúu tạc âäüng (actuators) cọ cäng sút nh åí ng ra v nhỉỵng mảch chuøn âäøi tên hiãûu (transducers) åí ng vo ,m khäng cáưn cọ cạc mảch giao tiãúp hay råle trung gian .Tuy nhiãn ,cáưn phi cọ mảch âiãûn tỉí cäng sút trung gian khi PLC âiãưu khiãøn nhỉỵng thiãút bë cọ cäng sút låïn . - Viãûc sỉí dủng PLC cho phẹp chụng ta hiãûu chènh hãû thäúng m khäng cáưn cọ sỉû thay âäøi no vãư màût kãút näúi dáy ;sỉû thay âäøi chè l thay âäøi chỉång trçnh Bäü nhåï chỉång trçnh Âån vë âiãưu khiãøn Khäúi ng vo Mảch giao tiãúp cm biãún Panel láûp trçnh Bäü nhåï dỉỵ liãûu . Khäúi ng ra Mảch cäng sút & cå cáúu tạc âäüng [...]... Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 29 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SQR1: SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 30 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 31 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 32 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 33 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 34 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SVTH:... góp có nhiều phiến góp bằng đồng, ghép cách điện với nhau bằng mica 0.4 – 1.2mm tạo thành hình tròn Đi của phiến góp hơi nhơ cao để hàn với các đầu dây của phần tử SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 26 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC Chương 4: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ LƯU ĐỒ THUẬT TỐN I Bảng phân cơng đầu vào ra II CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 27 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC SQR0: SVTH:... chế độ STOP, PLC cho phép hiệu chỉnh lại chương trình hoặc nạp 1 chương trình mới  TERM cho phép máy lập trình tự quyết định 1 trong các chế độ làm việc của PLC (RUN/STOP) 1.1d Chỉnh định tương tự SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 19 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC Điều chỉnh tương tự: cho phép điều chỉnh các biến cần phải thay đổi trong chương trình 1.1e Nguồn ni bộ nhớ và nguồn pin Nguồn ni dùng để ghi trong... học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC Chương 3 CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG MƠ HÌNH I Các thiết bị dung trong mơ hình 1 cơng tắc hành trình Là 1 loại cơng tắc, làm chức năng đóng cắt mạch điện, nó được đặt trên đường hoạt động của q trình mở và đóng cửa sao cho khi cửa mở hết cỡ hoặc đóng khít sẽ tác động lên 2 cơng tắc hành trình đã được bố trí trong mơ hình Hành trình ở đây là chuyển động trượt tịnh tiến của hai cánh cửa. .. đèn báo trên S7 - 200, CPU226:  SF (đèn đỏ ): Báo hiệu hệ thống bị hỏng Đèn SF sáng lên khi PLC có hỏng hóc  RUN ( đèn xanh): Chỉ định PLC đang ở chế độ làm việc và thực hiện chương trình được nạp vào trong máy  STOP (đèn vàng ): Chỉ định PLC đang ở chế độ dừng Dừng chương trình đang thực hiện lại SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 18 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC  Ix.x (Đèn xanh) :Đèn xanh ở cổng vào chỉ... -cạc modul âỉåüc tiãu chøn họa - Theo bng so sạnh ,PLC cọ nhỉỵng âàûc âiãøm vãư pháưn cỉïng v pháưn mãưm lm cho nọ tråí thnh bäü âiãưu khiãøn cäng nghiãûp âỉåüc sỉí dủng räüng ri 3 Cáúu trục pháưn cỉïng ca PLC - PLC gäưm ba khäúi chỉïc nàng cå bn : Bäü vi xỉí l , bäü nhåï , bäü vo/ra Trảng thại ng vo ca PLC âỉåüc phạt hiãûn v lỉu vo bäü nhåï âãûm PLC thỉûc hiãûn cạc lãûnh logic trãn cạc trảng thại... : D lv = D (l + v) 4.5 Bäü âãúm : SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 16 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC Bäü âãúm ( counters ): Âỉåüc dng âãø âãúm cạc sỉû kiãûn , bäü âãúm trãn PLC âỉåüc gi l bäü âãúm logic vç nọ l bäü nhåï , trong PLC âỉåüc täø chỉïc cọ tạc dủng nhỉ l bäü âãúm váût l säú lỉåüng bäü âãúm cọ thãø sỉí dủng ty thüc loải PLC Kê hiãûu l C v cng âỉåüc âạnh säú tháûp phán C 0 ; C 128 ; C 225 Phán loải:... nhiãưu hån , nhiãưu modul chun dng hån Vo nhỉỵng nàm 1976 PLC cọ kh nàng âiãưu khiãøn cạc ng vo / ra bàòng ké thût truưn thäng , khong 200 mẹt - Cạc h PLC ca cạc hng sn xút phạt triãøn tỉì loải hoảt âäüng âäüc láûp chè våïi 20 ng vo/ra v dung lỉåüng bäü nhåï chỉång trçnh 500 bỉåïc âãún cạc SVTH: LÊ VĂN NGHĨA Trang 11 Đồ án mơn học: ĐIỀU KHIỂN LOGIC PLC cọ cáúu trục modul nhàòm dãù dng måí räüng thãm kh... làm việc cho PLC Cơng tắc chọn chế độ làm việc nằm phía trên bên cạnh các cổng ra của S7- 200 Có 3 vị trí cho phép chọn  RUN cho phép PLC thực hiện chương trình trong bộ nhớ PLC S7 - 200 sẽ rời khỏi chế độ RUN sang chế độ STOP nếu trong máy có sự cố hoặc chương trình gặp lệnh STOP  STOP cưỡng bức PLC dừng cơng việc thực hiện chương trình đang chạy và chuyển sang chế độ STOP Ở chế độ STOP, PLC cho phép... bộ đệm, các bộ đệm tốc độ cao, bộ đệm vào/ra tương tự và các thanh ghi Accumulator (AC) Kiểu dữ liệu đối tượng bị hạn chế rất nhiều vì các dữ liệu kiểu đối tượng chỉ được ghi theo mục đích cần sử dụng đối tượng đó 2.3 Thực hiện chương trình: PLC thực hiện chương trình theo trình tự lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng qt (Scan) Mỗi vòng qt được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổng vào vùng bộ . dụng của bộ PLC, nên em nhận đề tài “ Hệ Thống Cửa Tự Động điều khiển bằng PLC. Thiết bị khả trình PLC mà em sử dụng để viết chương trình điều khiển trong đồ án môn học này là PLC của SIMENS TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LOGIC Đề tài: Hệ Thống Cửa Tự Động điều khiển bằng PLC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : LÂM TĂNG. bộ các hoạt động của quá trình sản xuất đều được giám sát và quản lý toàn diện thông qua giải pháp tự động hóa. Do tính ưu việt và xu hướng phát triển của hệ thống điều khiển tự động ứng dụng