Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô TRNG I HC S PHM K THUT VINH KHOA IN N MễN HC IU KHIN LP TRèNH PLC Tờn ti : Lp trỡnh iu khin cho garage ụtụ Giỏo viờn hng dn: V Anh Tun Sinh viờn thc hin: Lờ Vn Sn Lp : Vinh:thỏng 12 nm 2009 Sinh viên thực hiện: L ê Văn S ơn 1 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Nhn xột ca giỏo viờn hng dn Nhn xột ca giỏo viờn phn bin Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 2 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Mc lc Ni dung Li núi u 4 Chng I: Gii thiu chi tit ni dung .ti I - t vn 5 II - Khỏi nim chung v garage ụ tụ 5 III - Yờu cu chung ca garage ụ tụ 5 IV -Yờu cu cụng ngh 5 V - Mụ t hot ng h thng 5 VI - Lu gii thut iu khin h thng garage ụtụ 6 Chng II: Tng quan v iu khin lp trỡnh PLC I -c im b iu khin lp trỡnh 7 II -Nhng khỏi nim c bn 8 III -Cu trỳc phn cng ca PLC 9 IV -Khỏi nim c bn v vn lp trỡnh PLC12 V -C ch hot ng v x lý tớn hiu trờn PLC 16 Chng III: Tng quan v b iu khin lp trỡnh OMRON I- Gii thiu chung 21 II - Gii thiu thit b iu khin lp trỡnh CPM 1A v CPM 2A21 III - Tp lnh c bn dựng trong thit b iu khin kh trỡnh PLC OMRO 36 IV- Gii thiu v cm bin62 V- S kt ni vo ra ca thit b PLC OMRON 68 Chng IV: S mt bng,s mch iu khin v gin thi gian ca gara bng PLC OMRON I. - Chng trỡnh iu khin69 II S mt bng.75 III Gin thi gian 76 Kt lun.77 Ti liu tham kho v trớch dn 77 Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 3 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Li núi u Cựng vi s phỏt trin ca ngnh cụng nghip t nc c bit l s phỏt trin ca Cụng ngh in t - tin hc. Cú th coi l mt cuc cỏch mng cụng ngh trờn ton th gii. nc ta, ngnh k thut in t - tin hc ó c ng dng vo lnh vc iu khin t ng, c bit l k thut vi x lớ. Hin nay, ngi ta ó sn xut ra nhng thit b cú th lp trỡnh c. ú chớnh l thit b iu khin cú lp trỡnh Programable Logic Controlle vit tt l PLC. Ra i nm 90, PLC cú th coi l mt ng dng in hỡnh ca mch vi x lớ, chim n 80% v tr thnh xu th mi trong iu kin cụng nghip ang phỏt trin Vit Nam. So vi quỏ trỡnh iu khin bng mch in t thụng thng thỡ PLC cú nhiu im hn hn, vớ d nh: Kt ni mch in n gin, rỳt ngn c thi gian lp t cụng trỡnh, d dng thay i cụng ngh nh vic thay i ni dung chng trỡnh iu khin, ng dng iu khin trong phm vi rng, tin cy cao Hin nay trờn th gii cú rt nhiu hóng sn xut b iu khin lp trỡnh (Omron, Siment, ABB, Misubishi, GE fanus ) vi nhiu ng dng: T ng hoỏ quỏ trỡnh cụng ngh cung cp vt liu cho quỏ trỡnh sn xut, t ng hoỏ cỏc mỏy gia cụng c khớ, iu khin h thng trm bm, iu khin cỏc thit b thu lc v khớ nộn, t ng hoỏ quỏ trỡnh lp rỏp cỏc linh kin in - in t, iu khin thang mỏy, h thng ốn giao thụng Ngy nay cú rt nhiu nh cao tng, hm m xut hin lm cho din tớch t ngy cng thu hp, xe ngy cng nhiu vỡ vy khụng cú din tớch xe . gii quyt vn ny ngi ta xõy dng cỏc ga ra vi cỏc h thng iu khin khỏc nhau.Trong phm vi ỏn mụn hc ny tỏi dng thit b lp trỡnh PLC vit chng trỡnh cho h thng iu khin ga ra. Thit b kh trỡnh PLC m tụi s dng vit chng trỡnh iu khin trong ỏn ny l PLC OMRON ca Nht. Trong quỏ trỡnh lm ỏn cng gp nhiu khú khn, nhng c s hng dn ca thy V ANH TUN v cỏc bn ng nghip hon thnh tụi ó ỏn ny. Mc dự ó c gng nhng chn khụng trỏnh khi sai sút. Rt mong s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ giỏo, cỏc quý bn c, cng nh cỏc bn ng nghip ỏn c hon thin hn. Xin chõn thnh cm n! Sinh viờn Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 4 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Lờ Vn Sn CHNG I GII THIU CHI TIT NI DUNG TI I. t vn Trong cụng cuc hin i hoỏ t nc thỡ vic t ngy cng thu hp,nờn xe cng ngy cng nhiu,mt khỏc cỏc loi xe t li chim din tớch khỏ ln,m xe t ngy cng nhiu.Vỡ vy cú ch u cho xe ụ tụ thỡ ngi ta thit k cỏc ga ra ụ tụ iu khin bng h thng PLC.Nú thng c xõy dng di cỏc nh cao tng,khỏch sn nh hng II Khỏi nim chung v Ga ra ụ tụ. Ga ra: l ni u xe rói cho ụ tụ. Trong thc t ga ra c s dng rng rói v iu khin bng h thng PLC. Cỏc b phn ch yu: ng c, 3cm bin, h thng ốn chiu sỏng, h thng qut thụng giú,cỏc ốn bo tớn hiu,h thng bỏo chỏy. III Yờu cu chung ca ga ra: - D iu khin, lm vic tin cy. - Cỏc thit b phi cú bn cao v tui th vn hnh ln . - m bo an ton tuyt i cho ngi v thit bi. - Cỏc cm bin phi bỏo chớnh xỏc - Vn u t phự hp. - H thng qut thụng giú phi lm vic m bo - H thng bỏo chỏy - Chi phớ vn hnh thp. IV Yờu cu cụng ngh Gii thiu thit b:Ga ra bao gm 40 ch c chia lm 4 gara nh .S0 nỳt n dng , S1 S4 cỏc nỳt n bỏo hiu quỏ ti ca 4 gara nh , S5 nỳt n khi ng , B1 Sensor bỏo ụ tụ vo gara , B2 Sensor bỏo ụ tụ ri khi ga ra ,B3 Sensor bỏo chỏy. RESET khi to li t u(tng ng nh trong ga ra khụng cú xe no ) H1-H4 l tớn hiu ốn bỏo quỏ ti ca gara 1-Ga ra 4 .sỏng 3 ốn xanh , , vng bỏo tớn hiu cng ga ra,S 6 l nỳt dng h thng ốn chiu sỏng, S 7 nỳt m h thng chiu sỏng,S 8 nỳt n dng h thng qut thụng giú,S 9 Nỳt m h thng qut thụng giú,S10 Nỳt n dng h thng bỏo chỏy,H 5 ốn h thng chiu sỏng, H 6 h thng qut thụng giú v H7 chuụng bỏo chỏy v h thng bo v s c, cp ngun d phũng khi mt in V - Mụ t hot ng h thng Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 5 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Nguyờn tc iu khin:khi cú tớn hiu xe vo thỡ cm bin B1 ghi nhn v tỏc ng lờn b m COUNTER ,b m ờm lờn 1.Khi xe th 40 vo gara thỡ ốn xanh tt,ốn sỏng.khi trong gara dó 40 xe m cú tớn hiu xe ra thỡ ốn tt,ốn vng sỏng(bỏo hiu cú chun b cú ch trng trong gara ).trong trng hp trong gara cha 40 xe thỡ ốn xanh sỏng ( bỏo cũn ch u xe trong gara). H thng qut thụng giú v h thng ốn chiu sỏng luụn thay nhau lm vic m bo s thoỏng mỏt cho xe v ngi.h thng bỏo chỏy luụn lm vic m bo an ton cho thit b trong gara v ngi. VI -LU GII THUT IU KHIN H THNG GARAGE Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 6 CB VO =1 Tng 1 n v B= 12 ốn ốn xanh Cb ra=11 Gim 1 n v Cb ra= 12 S Reset h thng, kim tra li ốn xanh ốn vng S S S Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô CHNG II TNG QUAN V IU KHIN LP TRèNH PLC I - c im b iu khin lp trỡnh. Hin nay nhu cu v mt b iu khin linh hot v cú giỏ thnh thp ó thỳc y s phỏt trin nhng h thng iu khin lp trỡnh (programmable logic control ).H thng s dng CPU v b nh iu khin mỏy múc hay quỏ trỡnh hot ng.Trong hon cnh ú b iu khin lp trỡnh (PLC) ó c thit k nhm thay th phng phỏp iu khin truyn thng dựng rle v thit b cng knh,nú to ra mt kh nng iu khin thit b d dng v linh hot da trờn vic lp trỡnh cỏc lnh logic c bn,ngoi ra PLC cũn cú th thc hin c nhng tỏc v khỏc nh lm tng kh nng cho nhng hot ng phc tp . S khi bờn trong PLC . - Hot ng ca PLC l kim tra tt c trng thỏi tớn hiu ngừ vo c a v t quỏ trỡnh iu khin,thc hin logic c lp trong chng trỡnh v kớch ra tớn hiu iu khin cho thit b bờn ngoi tng ng.Vi cỏc mch giao tip chun khi vo v khi ra ca PLC cho phộp nú kt ni trc tip n nhng c cu tỏc ng (actuators) cú cụng sut nh ngừ ra v nhng mch chuyn i tớn hiu Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 7 B nh chng trỡnh n v iu khin Khi ng vo Mch giao tip cm bin Panel lp trỡnh B nh d liu . Khi ng ra Mch cụng sut & c cu tỏc ng Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô (transducers) ngừ vo ,m khụng cn cú cỏc mch giao tip hay rle trung gian.Tuy nhiờn,cn phi cú mch in t cụng sut trung gian khi PLC iu khin nhng thit b cú cụng sut ln . - Vic s dng PLC cho phộp chỳng ta hiu chnh h thng m khụng cn cú s thay i no v mt kt ni dõy;s thay i ch l thay i chng trỡnh iu khin trong b nh thụng qua thit b lp trỡnh chuyờn dựng.Hn na ,chỳng cũn cú u im l thi gian lp t v a vo hot ng nhanh hn so vi h thng iu khin truyn thng m ũi hi cn phi thc hin vic ni dõy phc tp gia cỏc thit b ri . - V phn cng,PLC tng t nh mỏy tớnh truyn thng v chỳng cú cỏc c im thớch hp cho mc ớch iu khin trong cụng nghip . Kh nng chng nhiu tt . Cu trỳc dng modul do ú d dng thay th,tng kh nng (ni thờm modul m rng vo / ra ) v thờm chc nng (ni thờm modul chuyờn dựng). Vic kt ni dõy v mc in ỏp tớn hiu ng vo v ng ra c chun hoỏ . Ngụn ng lp trỡnh chuyờn dựng:Ladder,Intruction,Functionchat d hiu v d s dng . Thay i chng trỡnh iu khin d dng . Nhng c im trờn lm cho PLC c s dng nhiu trong vic iu khin cỏc mỏy múc cụng nghip v trong iu khin quỏ trỡnh . II- Nhng khỏi nim c bn . B iu khin lp trỡnh l ý tng ca mt nhúm k s hóng General Motors. Vo nm 1968 h ó ra cỏc ch tiờu k thut nhm ỏp ng nhng yờu cu iu khin trong cụng nghip : D lp trỡnh v thay i chng trỡnh iu khin , s dng thớch hp trong nh mỏy Cu trỳc dng modul d dng bo trỡ v sa cha. Tin cy hn trong mụi trng sn xut ca nh mỏy cụng nghip . Dựng linh kin bỏn dn nờn cú kớch thc nh hn mch r-le chc nng tng ng. - Nhng ch tiờu ny to s quan tõm ca cỏc k s thuc nhiu ngnh nghiờn cu v kh nng ng dng ca PLC trong cụng nghip . Cỏc kt qu nghiờn cu ó a ra thờm mt s yờu cu cn phi cú trong chc nng ca PLC: tp lnh t cỏc lnh logic n gin c h tr thờm cỏc lnh v tỏc v nh thi, tỏc v m , sau ú l cỏc lnh x lý toỏn hc , x lý bng d liu , x lý xung tc cao , tớnh toỏn s liu s thc 32 bit , x lý thi gian thc c mó mch , vv - ng thi s phỏt trin v phn cng cng t c nhiu kt qu nh b nh ln hn ,s lng ngừ vo / ra nhiu hn , nhiu modul chuyờn dựng hn . Vo Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 8 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô nhng nm 1976 PLC cú kh nng iu khin cỏc ngừ vo / ra bng k thut truyn thụng , khong 200 một . - Cỏc h PLC ca cỏc hóng sn xut phỏt trin t loi hot ng c lp ch vi 20 ngừvo/ra v dung lng b nh chng trỡnh 500 bc n cỏc PLC cú cu trỳc modul nhm d dng m rng thờm kh nng v cỏc chc nng chuyờn dựng khỏc . X lý tớn hiu liờn tc (analog) . iu khin ng c servo,ng c bc . Truyn thụng . S lng ngừ vo/ra. B nh m rng . - Vi cu trỳc modul cho phộp chỳng ta m rng hay nõng cp mt h thng iu khin dựng PLC vi chi phớ v cụng sc ớt nht Bng1.1: So sỏnh c tớnh k thut gia nhng h thng iu khin . Ch tiờu so sỏnh R - le Mch s Mỏy tớnh PLC Giỏ thnh tng Chc nng Khỏ thp Thp Cao Thp Kớch thc vt ly Ln Rt gn Khỏ gn Rt gn Tc iu khin Chm Rt nhanh Khỏ nhanh Nhanh Kh nng chng nhiu Xut sc Tt Khỏ tt Tt Lp t Mt thi gia thit k lp t Mt thi gian thit k Mt nhiu thi gian lp trỡnh Lp trỡnh v lp t n gin Kh nng iu khin tỏc v phc tp Khụng Cú Cú Cú thay i iu khin Rt khú Khú Khỏ n gin Rt n gin Cụng tỏc bo trỡ Kộm -cú rt nhiu cụng tc Kộm-nu IC c hn Kộm -cú nhiu mch in t chuyờn dựng Tt-cỏc modul c tiờu chun húa Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 9 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô - Theo bng so sỏnh ,PLC cú nhng c im v phn cng v phn mm lm cho nú tr thnh b iu khin cụng nghip c s dng rng rói . III- Cu trỳc phn cng ca PLC. - PLC gm ba khi chc nng c bn : B vi x lý , b nh , b vo/ra. Trng thỏi ngừ vo ca PLC c phỏt hin v lu vo b nh m PLC thc hin cỏc lnh logic trờn cỏc trng thỏi ca chỳng v thụng qua chng trỡnh trng thỏi ng ra c cp nht v lu tr vo b nh m sau ú trng thỏi ng ra trong b nh m c dựng úng m cỏc tip im kớch hot cỏc thit b tng ng , nh vy s hot ng ca cỏc thit b c iu khin hon ton t ng theo chng trỡnh trong -b nh , chng trỡnh c np vo PLC thụng qua thit b lp trỡnh chuyờn dựng . Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 10 B nh chng trỡnh EEPRO M tu chn B nh chn g trỡnh EPRO M Ngun pin CPU b vi x lý Cloc k B nh h thng ROM B nh d liu RA M Kh i vo ra Mch cỏch ly B m Bus a ch Bus iu khin B m B m Mch cht B m B lc Pannsel lp trỡnh Bus D Liu Bus h thng (Vo/Ra) Mch giao tip [...]... Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 29 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô 2 -Bễ IấU KHIấN LP TRINH CPM 1A B iu khin lp trỡnh CPM 1A cú cõu trỳc v chc nng tng t nh b iu khin lp trỡnh CPM2A 2.1-Cỏc mụun h CPM 1A 1 CPM 1A _ 10 CDA 12 11 2 CPM 1A -20 CDA 1.3 CPM 1A - 30 CDA Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 30 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Cỏc vựng nh thụng dng trong CPM 1A CH000-... lng c nh Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 11 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô ( thng l 2K) dung lng ch ỏp ng cho khong 80% hot ng iu khin cụng nghip do giỏ thnh b nh gim liờn tc do ú cỏc nh sn sut PLC trang b b nh ngy cng ln hn cho cỏc sn phm ca h 3.3 Khi vo ra Mi hot ng x lý tin hiu bờn trong PLC cú mc in ỏp 5V DC ;15V DC ( in ỏp cho TTL, CMOS ) trong khi tớn hiu iu khin bờn ngoi... dng iu khin mỏy, bi vy nú l mt b iu khin PLC lý tng cho cỏc thit b CPM2A cú chc nng kt ni thụng tin vi cỏc mỏy tớnh cỏ nhõn, vi cỏc PLC khỏc ca Omron v vi cỏc mn hỡnh giao din khỏc Kh nng kt ni ny cho phộp ngi s dng cú th thit k mt h thng sn xut phõn tỏn v tit kim chi phớ Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 21 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô B CPU bao gm 20, 30, 40 hoc 60 u vo ra v cú th thờm... ,kớch cỏc ngừ ra trờn khi vo/ra.Khi ngừ ra c cht,nờn chỳng vn duy trỡ trng thỏi cho n khi chỳng c cp nht chu kỡ quột k tip Tỏc v cp nht trng thỏi vo ra trờn c thc hin bi CPU bng mt on chng trỡnh con c lp sn bi nh sn sut Nh vy chng trỡnh con s c Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 19 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô thc hin vo cui chu kỡ quột hin hnh v u chu kỡ quột k tip Lỳc ú trng thỏi...Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô S cu trỳc bờn trong PLC 3.1 B x lý trung tõm (CPU - Center - Processing - Unit) B x lý trung tõm iu khin v qun lý tt c hot ng bờn trong ca PLC.Vic trao i thụng tin gia CPU, b nh v khi vo ra c thc hin thụng qua h thng bus di s iu khin ca CPU Mt mch dao ng thch anh cung cp xung clock tn s chun cho CPU thng l 1 hay 8 MHz, tựy thuc... khin chng trỡnh khỏc nh CQM1, CPM1, CPM1A, CPM2C, RSM1 (-V2), C200HS, C200HX/HE, HG Kiu kt ni cỏc b iu khin ny cho phộp liờn kt d liu mt cỏch t ng B iu khin phi c ni qua cng RS-232 v khụng c ni qua cng ngoi vi Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 24 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô CPM2A (Kt ni qua cng RS-232C) Ngt v b m tc cao CPM2A cú tng cng 5 u vo m tc cao Mi u vo m tc cao cú ỏp tuyn... hiu u vo vi rng tớn hiu ngn khong 50 ms Chc nng lc u vo Hng s thi gian u vo cho tt c cỏc u vo cú th t 1 ms, 2 ms, 3 ms, 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms hoc 80 ms Tỏc ng ca cỏc nhiu ca mỏy v nhiu bờn ngoi cú th c gim bt bng cỏch tng hng s thi gian u vo Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 25 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô b) Cỏc chc nng khỏc Ngt khong cỏch thi gian Timer khong thi gian cú th c... Sơn 26 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô 1:1 Host Link Communication 1: N Host Link communication B500-AL004 Link Adapter CPM1CIF01 NT-AL001 CPM2A (Kt ni qua cng ngoi vi *) * Cn b chuyn i RS-232C kt ni vi cng ngoi vi CPM2A (Kt ni qua cng RS-232C B chuyn i RS232C/RS-422A (Ti a cú th kt ni c 32 PLC) - B nh m rng B nh m rng mó hiu CPM1-EMU01-V1 l mt thit b np chng trỡnh dựng cho cỏc b iu... hin ch PROGRAM Ch ny c dựng thc hin cỏc cỏc bc chun b cho vic thc hin chng trỡnh nh sau: - Thay i cỏc thụng s ban u/thụng s hot ng nh cỏc thụng s trong PC Setup - Vit, np hoc kim tra chng trỡnh - Kim tra vic u dõy bng force-setting v force-resetting cỏc bit vo/ra Sinh viên thực hiện: Lê Văn Sơn 28 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Ch MONITOR Quỏ trỡnh thc hin chng trỡnh c thc hin ti... Ngừ ra 13 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô 4.3 R le ( -( ) -) : Thc cht l mt b nh 1 bit v cú tỏc dng nh rle ph tr vt lý trong mch iu khin dựng rle truyn thng nờn c gi l rle lụgic Theo thut ng mỏy tớnh Rle cũn c gi l c , c ký hiu l M v c ỏnh s thp phõn( M 0 ; M500 ; .M800 Phõn loi rle logic : Rle cht (Latched Relay) : rle c cht l rle duy trỡ c trng thỏi khi khụng cp in cho PLC Rle trng . Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô TRNG I HC S PHM K THUT VINH KHOA IN N MễN HC IU KHIN LP TRèNH PLC Tờn ti : Lp trỡnh iu khin cho garage ụtụ Giỏo viờn hng. môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô Nhn xột ca giỏo viờn hng dn Nhn xột ca giỏo viờn phn bin Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 2 Đồ án môn học: Lập. húa Sinh viên thực hiện: L ê V ăn S ơn 9 Đồ án môn học: Lập trình điều khiển garage ô tô - Theo bng so sỏnh ,PLC cú nhng c im v phn cng v phn mm lm cho nú tr thnh b iu khin cụng nghip c s dng