Đồ án tốt nghiệp Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội -*** - CộNG HOà Xã HộI CHủ NGHĩA VIệT NAM Độc lập - tự - hạnh phúc -*** - NHIệM Vụ THIếT Kế TốT NGHIệP Họ tên sinh viên: xxx Khóa: 48 Khoa: S phạm kỹ thuật Giáo viên hớng dẫn: Th.S Phạm Hồng Hạnh Số hiệu sinh viên: xxx Chuyên ngành: S phạm kĩ thuật Điện Đầu đề thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen OMRON Các số liệu ban đầu: Tài liệu thiết bị điều khiển logic lập trình Tài liệu hớng dẫn sử dụng Zen Nội dung phần thuyết minh tính toán: Chơng 1: Tổng quan Zen OMRON Chơng 2: Thiết kế mô hình thực hành Zen Chơng 3: Xây dựng thực hành mô hình Zen Các vẽ đồ thị: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: Hà Nội Ngày tháng năm 2007 Cán hớng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) Chủ nhiệm môn (Ký, ghi rõ họ tên) Mục lục Phần mở đầu Chơng I Tổng quan Zen OMRON I Giới thiệu chung PLC Khái niệm PLC 2.Cấu trúc chung PLC Nguyên lý hoạt động PLC Các kiểu PLC 6 6 10 14 Đồ án tốt nghiệp Vai trò PLC hệ thống tự động hóa II Bộ điều khiển logic lập trình ZEN OMRON Các loại ZEN Đặc tính kỹ thuật Các chức đặc biệt Zen Các Timer Counter Lập trình cho Zen Chơng II Thiết kế mô hình thực hành Zen I Yêu cầu thiết kế II Thiết kế chi tiết Sơ đồ mạch III Hớng dẫn sử dụng mô hình Chơng III Xây dựng thực hành mô hình Zen I Cơ sở lý thuyết chung phơng pháp dạy học thực hành Khái niệm thực hành dạy học thực hành kỹ thuật Nhiệm vụ dạy học thực hành Phơng pháp dạy học thực hành kỹ thuật Cấu trúc dạy thực hành kỹ thuật II Xây dựng thực hành mô hình Zen Nội dung thực hành mô hình Zen Xây dựng thực hành mô hình Zen 14 15 15 16 18 19 29 49 49 50 50 54 55 55 55 55 56 59 61 61 61 PHầN Mở ĐầU Đồ án tốt nghiệp Lý chọn đề tài Trong trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc lĩnh vực công nghiệp ngày phát triển, lĩnh vực tự động hóa ngày đợc trọng quan tâm nhiều Do yêu cầu tự động hoá công nghiệp ngày cao, đòi hỏi kĩ thuật điều khiển phải có thay đổi thiết bị phơng pháp điều khiển Về phơng pháp điều khiển: trớc hay sử dụng phơng pháp điều khiển nối cứng (Hard wired control ) Trong phơng pháp linh kiện hay khí cụ điện đợc nối với vĩnh viễn muốn thay đổi lại nhiệm vụ điều khiển phải nối dây lai toàn mạch điện, nhiều thời gian gây khó khăn cho việc điều khiển Ngày với phát triển khoa học cho đời thiết bị với công nghệ cao sử dụng phơng pháp điều khiển tiên tiến Các thiết bị đợc gọi thiết bị điều khiển lập trình đợc phơng pháp điều khiển phơng pháp điều khiển lập trình với u điểm trội nh: cách nối dây độc lập với chơng trình, để thay đổi nhiệm vụ điều khiển phải thay đổi nội dung chơng trình nhớ điều khiển mà phơng pháp nối dây bên không bị ảnh hởng Chính mà thiết bị điều khiển lập trình đợc ngày thay cho thiết bị điều khiển thông thờng nh rơ le, công tắc tơ hệ thống điều khiển Việc đời thiết bị điều khiển lập trình đợc (PLC) đem lại ứng dụng to lớn không ngành công nghiệp mà hữu ích sống nh điều khiển hệ thống cung cấp nớc, hệ thống cung cấp điện quan, gia đình xí nghiệp Là sinh viên chuyên ngành điện khoa SPKT, quan tâm đến lĩnh vực này, với mong muốn nâng cao hiểu biết thiết bị điều khiển lập trình đợc ứng dụng chúng vào thực tế sống, chọn đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen OMRON Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu Mục đích: - Nâng cao hiểu biết thiết bị điều khiển lập trình đợc đặc biệt Zen OMRON Đồ án tốt nghiệp - ứng dụng vào thực tiễn để đáp ứng đợc lĩnh vực đòi hỏi yêu cầu tự động hoá sản xuất nh sống hàng ngày Nhiệm vụ: - Giới thiệu tổng quan thiết bị điều khiển Logic lập trình đợc - Giới thiệu tổng quan Zen lập trình với Zen OMRON - Thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen Phạm vi nghiên cứu Bản đồ án dừng lại việc thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen OMRON với thực hành nhỏ áp dụng chủ yếu vào hệ thống điều khiển cỡ nhỏ nh: Điều khiển hệ thống đèn chiếu sáng, chuông báo, đèn báovới chức thông thờng Zen nh: Chức ngõ ra, loại Timer, Counter Cha đáp ứng đợc với toán điều khiển với số đầu vào đầu lớn (yêu cầu cần đến module mở rộng Zen) Nội dung Bản đồ án gồm phần: Chơng I: Tổng quan ZEN OMRON Chơng II: Thiết kế mô hình thực hành ZEN Chơng III: Xây dựng thực hành mô hình thực hành ZEN Đồ án tốt nghiệp Chơng I Tổng Quan Zen OMRON Zen loại thiết bị lập trình đợc OMRON ( Nhật ) sản xuất năm 2001 có nhiều u điểm nh: đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng Zen đợc gọi hệ rơle lập trình đợc ( programable relays ) Zen lập trình đợc trực tiếp nhờ phím bấm máy mà không cần kết nỗi với máy tính Tuy nhiên Zen đợc thiết kế để kết nối với máy tính hay lập trình để sử dụng với phần mềm cấp cao Zen thờng đợc sử dụng để lập trình cho toán điều khiển nhỏ Zen có đầy đủ tính chất thiết bị điều khiển logic lập trình đợc I Giới thiệu chung PLC (Programmable Logic Controler) Khái niệm PLC PLC hay thiết bị điều khiển logic lập trình đợc dạng thiết bị điều khiển đặc biệt sử dụng nhớ lập trình đợc để lu trữ lệnh thực chức nh: thực phép toán logic, lập chuỗi, định giờ, đếm thuật toán để điều khiển máy trình PLC đợc thiết kế có sẵn giao diện cho thiết bị vào/ra lập trình với ngôn ngữ lập trình đơn giản dễ hiểu, chủ yếu giải phép toán logic chuyển mạch, cho phép kĩ s không yêu cầu cao máy tính ngôn ngữ máy tính sử dụng đợc Cấu trúc chung PLC Đồ án tốt nghiệp Bus Khối trung tâm Nguồn Bộ xử lý trung tâm Bộ nhớ Module Vào/ra Cảm biến Cơ cấu tiền tác động Hình 1.1 Cấu trúc chung PLC 2.1 Nguồn Cung cấp lợng cho hệ thống điều khiển Bộ nguồn PLC thờng gồm loại: Nguồn nuôi: Có thể điện áp xoay chiều chiều cung cấp lợng cần thiết cho xử lý trung tâm, mạch điện module vào/ra toàn hoạt động PLC Nguồn pin: Thờng lọi pin khô hoá học, đợc sử dụng để mở rộng thời gian lu trữ cho liệu có nhớ Nguồn pin đợc tự động chuyển sang trạng thái tích cực nh dung lợng tụ nhớ bị cạn kiệt thay vào vị trí để liệu lu nhớ không bị 2.2 Bộ xử lý trung tâm CPU Là não PLC, điều khiển xử lý hoạt động bên PLC Bộ xử lý trung tâm đợc trang bị đồng hồ có tần số khoảng đến MHz Tần số định tốc độ vận hành PLC, cung cấp thời gian đồng hoá tất thành phần hệ thống Cấu hình CPU tuỳ thuộc vào vi xử lý Nói chung CPU gồm có: Đồ án tốt nghiệp - Bộ thuật toán logic: chịu trách nhiệm xử lý liệu, thực phép toán số học (cộng, trừ) phép toán logic AND, OR, NOT XOR - Bộ điều khiển: đợc dùng để chuẩn thời gian phép toán CPU thờng xuyên đọc chơng trình chứa nhớ Theo dẫn chơng trình, xử lý kiểm tra thông tin từ module vào (cơ cấu điều khiển, cảm biến) Sau lệnh cho cấu tác động thông qua module 2.3 Bus Bus tập hợp mạch nối điện song song (mạch in cáp nhiều sợi) dùng để truyền thông tin bên PLC Thông tin PLC đợc truyền theo dạng nhị phân, hay nhóm bit, bit trạng thái on/off Số lợng dây dẫn tạo thành Bus phụ thuộc vào thông tin cần truyền Hệ thống PLC có loại Bus: - Bus liệu (Data Bus) - Bus địa (Addres Bus) - Bus điều khiển (Control Bus) - Bus hệ thống (System Bus) Bộ xử lý trung tâm (CPU) sử dụng hệ bus liệu để gửi liệu qua phận, bus địa để gửi địa vị trí truy cập liệu đợc lu trữ bus điều khiển dẫn tín hiệu liên quan đến hoạt động nội Bus hệ thống đợc dùng để truyền thông cổng thiết bị vào/ra Các loại bus loại hai chiều(truyền hai chiều lúc) loại chiều (chỉ truyền đợc theo hớng) tùy theo mục đích sử dụng 2.4 Bộ nhớ Bộ nhớ tập hợp ô nhớ dùng để lu trữ chơng trình liệu Mỗi ô nhớ phần tử vật lý có hai trạng thái đóng mở, gọi bit Các ô nhớ đợc xác định cách đánh địa Để xác định quy mô nhớ ngời ta đa khái niệm dung lợng nhớ Dung lợng nhớ đợc tính số từ hay số bit mà nhớ chứa Đơn vị dung lợng nhớ thờng đợc tính kilo (k) 1k = 1024 Đồ án tốt nghiệp Ví dụ 1kbyte = 1024 bytes Bộ nhớ chia thành loại sau: - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM (Random Acces Memory): nhớ cho phép đọc ghi Dữ liệu RAM dễ dang sửa đợc nhng bị PLC điện Để khắc phục nhợc điểm ngời ta thờng dùng pin để lu trữ liệu chơng trình RAM - ROM (Read Only Memory): loại nhớ đọc, thay đổi đợc liệu ROM, ROM nhà chế tạo chế sẵn nạp liệu đợc lần - PROM (Programmable Read Only Memory) : loại nhớ cải tiến từ ROM, nhớ trắng đợc ghi nhà thiết kế Tuy nhiên chơng trình liệu đợc ghi PROM xoá đợc - EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory): nhớ cải tiến lên từ PROM, nguông nuôi cho EPROM không cần dùng pin Nội dung liệu chơng trình chứa EPROM xoá đợc cách chiếu tia cực tím vào cửa sổ nhỏ EPROM sau ghi liệu vào máy máy nạp - EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory): loại kết hợp u điểm RAM EPROM, liệu EEPROM xoá nạp tín hiệu điện Tuy nhiên số lần nạp có giới hạn 2.5 Module vào/ra Module vào phơng thức liên lạc vật lý hệ thống với giới bên Cho phép thực kết nối, thông qua kênh vào/ra đến module vào module Cũng thông qua module vào/ra chơng trình đợc nạp vào nhớ Module vào/ra số tơng tự + Module vào (Input module): Đợc nối với công tắc, nút ấn, cảm biến Các đầu vào đợc kí hiệu theo thứ tự I1, I2, I3, I4Module vào cho phép: - Chuyển trạng thái cảm biến có liên quan - Biến đổi tín hiệu điện thành trạng thái logic Đồ án tốt nghiệp + Module (Output module): đợc nối với tải đầu nh: Cuộn dây rơle, công tắc tơ, đèn tín hiệu, van điện từ Các đầu đợc kí hiệu theo thứ tự Q1, Q2, Q3Module cho phép: - Biến đổi trạng thái logic thành tín hiệu điện - Tác động lên cấu tác động: cuộn dây rơ le, công tăc tơ Nguyên lý hoạt động Khi chạy, chơng trình PLC chia làm giai đoạn chính: Đọc tín hiệu đầu vào: Bộ vi xử lý chụp lại trạng thái logic đầu vào truyền hình ảnh nhận đợc vào nhớ liệu u vo u vo mc logic u vo mc logic + 24 V u vo mc logic u vo u vo mc logic u vo mc logic 24 V u vo u vo mc logic + 24 V Chp li + Truyn u vo n mc logic u vo n + 24 V u vo n mc logic Module vo B nh d liu Hình 1.4 Giai đoạn đọc tín hiệu đầu vào Thực chơng trình: Thực phép toán logic chứa nhớ chơng trình lần lợt từ đầu đến cuối cách sử dụng hình ảnh trạng thái đầu vào chứa nhớ liệu Kết phép toán logic (hình ảnh đầu ra) lại đợc lu nhớ liệu Đồ án tốt nghiệp B nh chng trỡnh u vo mc logic u vo mc logic u vo mc logic u vo n mc logic Thc hin chng trỡnh Bng cỏch s dng hỡnh nh u vo u mc logic u mc logic u mc logic u vo n mc logic Chng trỡnh Nu u vo l v nu u vo l thỡ t u l Cp nht hỡnh nh u Hình 1.5 Giai đoạn thực chơng trình Cập nhật đầu ra: Sao chép lại toàn trạng thái logic hình ảnh đầu (lu nhớ liệu) module đầu để điều khiển thiết bị bên 10 Đồ án tốt nghiệp Cấu hình đầu vào/ra: Đầu vào Công tắc: I0 Đầu Chuông: Q3 Chơng trình: I0 TT0 T0: ON_delay Timer T=5s T0 [Q3 Kết quả: Bật công tắc I0 lên ON, sau 5s chuông kêu, bật I0 OFF chuông ngừng kêu Bài 2: Tín hiệu đèn giao thông Mục đích: Sinh viên nắm đợc thành thạo cách sử dụng số Timer nh On-delay Timer, Weekly Timer, Flashing Timer Yêu cầu: Sinh viên cần nắm đợc chế độ hoạt động tác dụng Timer Mô tả toán: Sau có tín hiệu đầu vào, đèn sáng lần lợt nh sau: Đèn xanh sáng 5s sau tắt đèn vàng sáng, đèn vàng sáng 3s tắt đèn đỏ sáng, đèn đỏ sáng 4s tắt đồng thời đèn xanh sáng (chuyển sang chu kỳ mới) Hệ thống đèn hoạt động từ 4h00 dừng hoạt động vào 22h30, đèn vàng nhấp nháy Đến 23h30 dừng hoạt động đèn vàng Cấu hình đầu vào/ra: 57 Đồ án tốt nghiệp Đầu vào Nút nhấn Start (NO): I0 ( Thay công tắc I0) Đầu Đèn đỏ: Q0 Đèn vàng: Q1 Đèn xanh: Q2 Chơng trình: I0 T1 @0 SM0 M0 SQ0 Q0 @0 RQ1 SQ2 TT0 T0 TT2 T2 @0 @0 RQ0 RM0 Q1 SQ1 SM0 @1 TT3 RQ2 TT1 T3 [Q1 Trong : T0, T1, T2 On-delay Timer với giá trị cài đặt lần lợt 5s; 3s 4s T3 Flashing Timer với giá trị cài đặt 0.5s @0 có thông số thiết lập nh sau: @0 MO-MO A ON 04:00 OFF 22:30 @1 MO-MO A ON 22:30 OFF 23:30 Kết quả: Sau bật I0 lên ON đèn xanh sáng, sau giây đèn xanh tắt đèn vàng sáng, đèn vàng sáng giây tắt đèn đỏ sáng, đèn đỏ sáng giây tắt đèn xanh sáng bắt đầu chu kỳ Hệ thống đèn đợc bật vào lúc 4h 58 Đồ án tốt nghiệp sáng đến 22h30 đèn đỏ đèn xanh tắt (nhờ @0) đèn vàng nhấp nháy, đến 23h30 dừng hoạt động toàn đèn (nhờ T3 @1) Bài 3(Bài thêm): Đặt thời gian hoạt động cho thang máy Mục đích: Cho Sinh viên sử dụng thành thạo ứng dụng Weekly Timer Yêu cầu: Sinh viên đợc học cách thức sử dụng Weekly Timer Mô tả toán: Đặt thời gian hoạt động cho thang máy ngày Có thêm lựa chọn khác cho ngày đòi hỏi thời gian hoạt động có thay đổi: Kiểu 1: Thang máy hoạt động bình thờng tất ngày Kiểu 2: Thang máy hoạt động từ 5h đến 23h ngày Kiểu 3: Thang máy hoạt động từ 4h đến 24h ngày Cấu hình đầu vào/ra: Đầu vào Công tắc thang máy hoạt động liên tục: I0 Công tắc thang máy hoạt động kiểu 1: I1 Công tắc thang máy hoạt động kiểu 2: I2 Đầu Thang máy hoạt động: Q0 (Tín hiệu đèn đỏ) Chơng trình: 59 Đồ án tốt nghiệp I1 I3 RM0 SM1 RM0 Kiểu đợc chọn RM1 RM2 Stop RM2 I2 I0 RM0 RM1 SM2 SM0 Hoạt động Kiểu đợc chọn M1 @0 [Q0 M2 Chuyển kiểu hoạt động @1 M0 Giá trị cài đặt Weekly Timer: @0 MO-MO A ON 05: 00 OFF 23: 00 Giá trị cài đặt @0 @1 MO-MO A ON 04: 00 OFF 24: 00 Giá trị cài đặt @1 Kết quả: Bật công tắc I0 lên ON, kiểu hoạt động đợc chọn Bật công tắc I1 lên ON, kiểu hoạt động đợc chọn Bật công tắc I2 lên ON, kiểu hoạt động đợc chọn 2.3 Bài thực hành Counter Bài 1: Điều khiển đóng mở cửa tự động bãi xe Mục đích: Củng cố cho sinh viên thành thạo với cách sử dụng đếm Yêu cầu: Sinh viên đợc trang bị kiến thức sử dụng đếm Mô tả toán: 60 Đồ án tốt nghiệp Nếu bãi xe cha đầy xe, có xe đến tự động mở cửa ngõ vào cho xe vào đếm đếm tăng số lợng xe bãi lên Sau xe qua cửa xong sau khoảng thời gian từ 1s đến 2s cửa tự động đóng lại Nếu bãi đầy xe có đèn báo hiệu không mở cửa ngõ vào Khi có xe tự động mở cửa ngõ cho xe đếm đếm giảm số lợng xe xuống Sau xe qua cửa xong sau 1s đến 2s cửa tự động đóng lại Khi có hai xe đến lúc ngõ vào ngõ u tiên cho xe ngõ ra, sau xe xong đóng cửa ngõ cho xe ngõ vào vào Cấu hình đầu vào/ra: Đầu vào I1: Cảm biến quang phát xe ngõ vào (Thay tín hiệu công tắc I1) I2: Cảm biến quang phát xe ngõ (Thay tín hiệu công tắc I2) Đầu Q0: Đèn báo tín hiệu đầy xe ( Tín hiệu đèn đỏ) Q1: Điều khiển mở cửa cho xe vào (Tín hiệu đèn vàng) Q2: Điều khiển mở cửa cho xe (Tín hiệu đèn xanh) Chơng trình: 61 Đồ án tốt nghiệp I1 Q1 CC0 I2 Q2 C0 [Q0 Q2 DC0 Q2 Q0 I1 TT0 T0 [Q1 Q1 I1: Bộ cảm biến quang ngõ vào, có xe vào I1 =1 I2: Bộ cảm biến quang ngõ ra, có xe I1 =1 Q0: Đèn báo tín hiệu đầy xe Q1: Điều khiển mở cửa cho xe vào Q2: Điều khiển mở cửa cho xe C0: Bộ đếm lên, đếm xuống, xe vào đếm lên, xe đếm xuống T0: Timer loại OFF delay để đóng cửa ngõ vào trễ sau xe vào bãi T1: Timer loại OFFdelay để đóng cửa ngõ trễ sau xe bãi I2 TT1 T1 [Q2 RT0 2.4 Các thực hành tổng hợp ứng dụng cho Zen Bài 1: Điều khiển quản lý hệ thống bơm nớc, hệ thống tới hệ thống chiếu sáng công viên Mục đích: Giúp sinh viên sử dụng thành thạo Weekly Timer, sử dụng bit nhớ Yêu cầu: Sinh viên đợc trang bị kiến thức liên quan đến bit nhớ Weekly Timer 62 Đồ án tốt nghiệp Mô tả toán: Hệ thống bơm nớc cho ao hồ công viên: Khi nớc mức nớc thấp, tự động cấp điện cho máy bơm, bơm nớc vào hồ Khi nớc lên đến mức nớc cao, tự động cắt điện cấp cho máy bơm Hệ thống tới cỏ: Tự động bơm nớc từ hồ chứa tới cây, cỏ tất ngày tuần Mỗi ngày tới lần chia làm hai buổi sáng chiều lần tới 10 phút ( buổi sáng từ 7h00 đến 7h10 buổi chiều từ 19h00 đến 19h10 ) Hệ thống chiếu sáng công viên: Mở cụm đèn vào cao điểm cắt giảm số lợng đèn cao điểm ( cụm đèn mở lần lờt để tránh tợng sụt áp ) Cấu hình đầu vào/ra: Đầu vào I0: Tiếp điểm báo mức nớc thấp I1: Tiếp điểm báo mức nớc cao I2: Công tắc điều khiển hệ thống bơm nớc I3: Công tắc điều khiển hệ thống tới I4: Cảm biến quang I5: Công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng công viên Đầu Q0: Điều khiển cấp điện cho hệ thống bơm nớc Q1: Điều khiển cấp điện cho hệ thống tới Q2: Điều khiển cấp điện cho cụm đèn bảo vệ Q3: Điều khiển cấp điện cho cụm đèn chiếu sáng vào cao điểm Chơng trình: 63 Đồ án tốt nghiệp I0 I1 SM0 I1 RM0 M0 [Q0 I2 @0 [Q1 @1 I3 I4 [Q3 I5 TT0 I0: Tiếp điểm báo mức nớc thấp, mức nớc thấp I0 = I1: Tiếp điểm báo mức nớc cao, mức nớc cao I1 = I2: Công tắc chọn chế độ tự động hay tay hệ thống bơm nớc I3: Công tắc chọn chế độ tự động hay tay hệ thống tới I4: Cảm biến quang, điều khiển theo ánh sáng tự nhiên, trời tối I4 =1 I5: Công tắc chọn chế độ tự động hay tay hệ thống chiếu sáng công viên T0: Timer On-delay có T = 20s Q0: Điều khiển động bơm n ớc Q1: Điều khiển động tới Q2: Điều khiển cụm đèn bảo vệ Q3: Điều khiển cụm đèn chiếu sáng @0, @1, @2: Weekly Timer M0: Bit nhớ ảo T0 [Q2 @2 RQ3 @0 MO-MO A ON: 07:00 OFF: 07:10 @1 MO-MO A ON: 19:00 OFF: 19:10 @2 MO-MO A ON: 22:00 OFF: 07:00 Giá trị cài đặt @0 Giá trị cài đặt @1 Giá trị cài đặt @2 64 Đồ án tốt nghiệp Bài 2: Xây dựng hệ thống chuông báo hệ thống đèn chiếu sáng Mục đích: Giúp sinh viên thao tác cách thành thạo việc sử dụng kết hợp chức đầu vào/ra, Timer Counter Yêu cầu: Sinh viên có đợc kiến thức liên quan đến đầu vào/ra, Timer, Counter Mô tả toán: Hệ thống hoạt động hai chế độ: Tự động tay Khi chạy chế độ tự động: Hệ thống hoạt động theo chơng trình định sẵn: Hệ thống chuông báo hoạt động theo nguyên tắc sau: Buổi sáng: 6h45 vào lớp: Năm hồi chuông ( hồi chuông kéo dài giây, hai hồi chuông cách giây ) 7h30 chơi, nghỉ giải lao phút: Ba hồi chuông ( hồi giây, hồi sau cách hồi trớc 1s ) 7h35 vào lớp: Ba hồi chuông ( hồi chuông kéo dài giây, hồi sau cách hồi trớc 1s ) 8h20 chơi, nghỉ giải lao 10 phút: Ba hồi chuông 8h30 vào lớp: Ba hồi chuông 9h15 chơi: Ba hồi chuông 9h20 vào lớp: Ba hồi chuông 10h05 chơi: Ba hồi chuông 10h15 vào lớp: Ba hồi chuông 11h00 chơi: Ba hồi chuông 11h05 vào lớp: Ba hồi chuông 11h50 tan học: Năm hồi chuông Buổi chiều: 65 Đồ án tốt nghiệp 12h15 vào lớp: Năm hồi chuông 1h00 chơi, nghỉ phút: Ba hồi chuông 1h05 vào lớp: Ba hồi chuông 1h50 chơi, nghỉ 10 phút: Ba hồi chuông 2h00 vào lớp: Ba hồi chuông 2h45 chơi, nghỉ phút: Ba hồi chuông 2h50 vào lớp: Ba hồi chuông 3h35 chơi, nghỉ 10 phút: Ba hồi chuông 3h45 vào lớp: Ba hồi chuông 4h30 chơi, nghỉ phút: Ba hồi chuông 4h35 vào lớp: Ba hồi chuông 5h20 tan trờng: Năm hồi chuông Hệ thống đèn chiếu sáng hoạt động theo nguyên tắc: Bắt đầu từ 17h30 hệ thống đèn chiếu sáng hoạt động đến 5h30 sáng hôm sau, hệ thống chiếu sáng tự động tắt Mỗi cụm đèn bật lần lợt cách 20s để tránh tợng sụt áp Khi chạy chế độ tay: ấn công tắc điều khiển tay hệ thống chuông hệ thống đèn hoạt động Cấu hình đầu vào/ra: Đầu vào I0: Công tắc ON/OFF hệ thống I1: Công tắc điều khiển tay hệ thống chuông I2: Công tắc điều khiển tay hệ thống đèn Đầu Q0: Điều khiển cụm đèn số Q1: Điều khiển cụm đèn số Q2: Điều khiển cụm đèn số Q4: Điều khiển hệ thống chuông 66 Đồ án tốt nghiệp Chơng trình: I0 I1 M0 @0 [M0 SM1 TT0 @1 T0 TT1 TT2 T1 [Q3 T2 CC0 CC1 C0 [RT1 #0 I0: Nút OFF ON hệ thống I1, I2: Công tắc điều khiển tay hệ thống chuông đèn M0, M1, M2: bit nhớ ảo T0: Timer loại F có T=2s T1, T2: Timer loại OFF delay có T =1s Q3: Đầu điều khiển chuông C0: Counter có Setvalue = C1: Counter có Setvalue = T3, T5: Timer loại ON delay có T = 45 phút T4: Timer loại ON delayc có T = phút T6: Timer loại ON delay có T = 10 phút T7: Timer loại ON delay có T =11s #0: Timer loại Holding Timer Có T = 19s @0, @1, @2, @3, @4, @5: Mạch định ( với giá trị cài đặt ghi bên dới ) #1, #2: Timer loại Holding Timer có T = 20s T7 [RT2 C1 M1 TT3 R#0 67 Đồ án tốt nghiệp T3 TT4 M2 RM1 TT5 T5 TT6 T3 RC1 T5 TT7 T4 SM2 T6 RM2 @2 I1 RC0 @3 T#0 I0 RC0 RC1 RT1 M0 @4 RT2 [Q0 I2 T#1 68 Đồ án tốt nghiệp #1 [Q1 T#2 #2 [Q2 @5 I2 R#2 I0 R#1 Giá trị cài đặt mạch định nh sau: @0 MO-SA A ON: 06:45 OFF: 11:51 @1 MO-SA A ON: 12:15 OFF: 17:21 Giá trị cài đặt @0 Giá trị cài đặt @1 @2 MO-SA A ON: 11:50 OFF: 12:15 @0 MO-SA A ON: 17:20 OFF: 06:45 Giá trị cài đặt @2 Giá trị cài đặt @3 @2 MO-SA A ON: 17:30 OFF: 05:30 @0 MO-SA A ON: 05:30 OFF: 17:30 Giá trị cài đặt @4 Giá trị cài đặt @5 69 Đồ án tốt nghiệp Kết luận Tự động hóa với PLC nói chung Zen nói riêng vấn đề mở có nhiều xúc lĩnh vực nghiên cứu tự động hóa Với ý tởng nghiên cứu điều khiển logic lập trình Zen sở xây dựng mô hình thực hành Zen OMRON cho sinh viên trờng kỹ thuật, sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp hoàn thành nhiệm vụ đặt Thiết kế chế tạo đợc mô hình thực hành Zen OMRON với việc xây dựng số thực hành để phục vụ cho công việc thực hành sinh viên Tuy nhiên, điều kiện thời gian trình độ có hạn nên nội dung đề tài nhiều hạn chế: Do nguồn tài liệu liên quan đến Zen có hạn nên đề tài dừng lại việc thiết kế mô hình thực hành Zen với số lợng đầu vào/ra ít, cha nghiên cứu thiết kế thêm đợc module mở rộng cho mô hình Các thực hành xây dựng cha bao quát hết kiến thức Zen Hớng mở rộng đề tài: Với thời gian nghiên cứu đề tài lâu có điều kiện hơn, chọn thêm phần nghiên cứu module mở rộng xây dựng mô hình thực hành để nâng cao hiệu thực hành mô hình cho sinh viên Do trình độ thời gian có hạn, nội dung đồ án không tránh khỏi thiếu sót, em mong đợc đóng góp ý kiến thầy cô giáo ngời để đề tài đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn cô giáo Phạm Hồng Hạnh thầy cô khoa s phạm kỹ thuật trờng Đại học Bách Khoa tận tình hớng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Tấn Phớc - Nguyễn Thanh Giang - Tự động hóa với PLC Inverter OMRON [2] Hớng dẫn thao tác với Zen OMRON [3] Trần Thế San - Hớng dẫn thiết kế lập trình PLC, NXB Đà Nẵng (2004) 70 *0 MO @0 A ON 00 : 02 ON 00:01OFF 00 : 10 OF Đồ án tốt nghiệp [4] Nguyễn Doãn Phớc - Phan Xuân Minh Tự động hóa với PLC S7-200 Siemens, NXB Nông Nghiệp Hà Nội (1997) [5] Nguyễn Tấn Phớc - Thực hành PLC bản, NXB TP Hồ Chí Minh (2001) 71 [...]... 24VDC Màn hình LCD và nút bấm Có Không Có Không - 4 ZEN- 4ER Số đầu vào 6 Số đầu ra Đồng hồ và lịch Đầu vào analog Có Không Có Không - Không Không Có Có Các loại module mở rộng: Có 5 loại module mở rộng đợc sử dụng với Zen và đợc phân biệt dựa trên các yếu tố: - Tổng số đầu vào và ra: + Loại 8 đầu vào/ra + Loại 4 đầu vào/ra - Số đầu vào, số đầu ra: + Loại có cả đầu vào/ ra + Loại chỉ có đầu vào mà không... gian theo tuần và năm hay không - Có đầu vào Analog hay không Dới đây là bảng các loại Zen: Loại Modu le Chỉ thị Mã CPU LCD LED LCD LED ZEN- 10C1AR-A ZEN- 10C2AR-A ZEN- 10C1DR-A ZEN- 10C2DR-A ZEN- 8EDR Module mở rộng Số đầu vào ra Nguồn vào 10 100-240 VAC 24VDC Rơle 4 Rơle 4 100-240 VAC 4 Rơle 4 24VDC 4 Rơle - - 4 100-240 VAC - - - - - 4 24VDC - - - - - - - 4 Rơle - - 8 ZEN- 8EDR - ZEN- 4EA ZEN- 4ED 4 6 100-240... đúng thì màn hình hiển thị sẽ chuyển sang màn hình kế tiếp để chọn lựa chức năng Ngợc lại nếu cho vào mật khẩu sai thì màn hình kế tiếp sẽ không hiển thị 3.2 Mạch lọc nhiễu đầu vào Các đầu vào (thờng là các nút ấn hay các tiếp điểm) khi đóng hay ngắt không dứt khoát, do tiếp xúc không tốt sẽ làm cho Zen hoạt động không tốt, để tránh hiện tợng này trên Zen đợc thiết kế mạch lọc nhiễu ở đầu vào Khi không... phải liên kết các PLC lại hoặc liên kết PLC với máy tính chủ thông qua một kiểu hệ thống mạng truyền thông để thực hiện các quá trình xử lý phức tạp II Bộ điều khiển logic lập trình Zen của OMRON 1 Các loại Zen Nói chung Zen đợc phân biệt dựa vào các yếu tố sau: - Sử dụng nguồn nuôi AC hay DC : 12 Đồ án tốt nghiệp + Zen xoay chiều (nếu dùng nguồn AC) + Zen một chiều (nếu dùng nguồn DC) - Có màn hình tinh... trạng thái của đầu vào trigger Flashing pulse Timer (mạch tạo xung vuông đối xứng) 18 Đồ án tốt nghiệp Trigger input TT0 TT0 Giá trị cài đặt TT0 Reset input Timer bit T0 T Hình 1.12 Đáp ứng đầu vào và ra T0: là địa chỉ của mạch định thời T: là thời gian cài đặt của timer (khoảng thời gian của một nửa chu kỳ) Khi đầu vào trigger lên 1 thì timer bắt đầu tạo xung đối xứng có độ rộng là T Khi đầu vào Reset... gian ngày tháng và các thiết lập khác không bị ảnh hởng Cần phải chuyển Zen về chế độ STOP (chế độ dừng) mới xoá đợc chơng trình Bấm OK để chuyển về màn hình Menu và chọn PROGRAM Chọn DELETE PROGRAM Bấm OK để hiển thị trang xác Bấm tiếp OK để chấp nhận thay hình sẽ quay lai hiển thị màn hình Menu nhận thay đổi đổi Sau đó màn trớc đó của Viết chơng trình bậc Cần phải chuyển Zen về chế độ hay thay đổi... nguồn AC cung cấp và đầu nối đầu vào, đầu nối đầu ra 20M min ở 500VDC - Nhiệt độ môi trờng cho phép: 00C đến 550C - Độ ẩm môi trờng cho phép: 10% đến 90% 3 Các chức năng đặc biệt của Zen 3.1 Bảo mật chơng trình Chức năng bảo vệ bằng mật mã (password) sẽ bảo vệ chơng trình và các thông số thiết lập khỏi bị thay đổi không mong muốn bởi ngời vận hành Khi sử dụng chức năng bảo mật này của Zen cần lu ý: Luôn... tra rằng Zen đã đợc lắp và đấu dây đúng - Kiểm tra nếu có sự cố gì có thể xảy ra khi Zen hoạt động - Bật nguồn cho Zen, chuyển Zen sang chế độ RUN Kiểm tra hoạt động: - Bật mỗi đầu vào lên ON hoặc về OFF và xem chơng trình có hoạt động đúng không? - Điều chỉnh lại khi có vấn đề Phơng pháp kiểm tra hoạt động: 35 Đồ án tốt nghiệp Với loại có màn hình LCD có thể kiểm tra bằng các hiển thị đầu vào và đầu... có tác dụng đếm khi đầu vào Reset lên ON Có 3 đầu vào của bộ đếm: - Đầu vào đếm: CC1 (Count) đếm lên/ đếm xuống khi đầu vào đếm lên 1 - Đầu chọn hớng đếm: DD1 (Direction) nếu = 0 là đếm lên, nếu =1 là đếm xuống - Đầu vào xoá số: RC1 (Reset) khi đầu vào xoá số =1 thì giá trị đếm trở về 0, đầu ra của bộ đếm trở về 0 (OFF) Đếm xuống Hớng đếm Đếm lên DC1 Đếm lên Đầu vào đếm CC1 Đầu vào xoá Giá trị cài đặt... trình Tuỳ vào từng loại Zen mà chúng ta có thể lựa chọn phơng pháp lập trình cho thích hợp Có hai phơng pháp đợc sử dụng để lập trình cho Zen: Có thể lập trình trực tiếp bằng phím bấm đối với Zen có màn hình hiển thị LCD (đi kèm phím bấm) Có thể lập trình bằng máy tính thông qua phần mềm Zen Support Software, máy tính đợc kết nối với Zen qua một Cable truyền 27 Đồ án tốt nghiệp Hình 1.19 Nối Zen với ... thiệu tổng quan Zen lập trình với Zen OMRON - Thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen Phạm vi nghiên cứu Bản đồ án dừng lại việc thiết kế chế tạo mô hình thực hành Zen OMRON với thực hành nhỏ áp dụng... đầu vào counter đợc theo dõi trang Chơng II Thiết kế mô hình thực hành Zen 42 Đồ án tốt nghiệp I Yêu cầu thiết kế Sơ đồ mô hình thực hành Zen: Hình 2.1 Bề mặt mô hình thực hành Zen Mô hình thiết. .. hành Phơng pháp dạy học thực hành kỹ thuật Cấu trúc dạy thực hành kỹ thuật II Xây dựng thực hành mô hình Zen Nội dung thực hành mô hình Zen Xây dựng thực hành mô hình Zen 14 15 15 16 18 19 29