Đồ án Đề Tài: Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO ! Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO! Nội dung đồ án gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan PLC Chương 2: Modul LOGO! với giải pháp cho toán tự động hoá cỡ nhỏ Chương 3: Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO! Kết luận Chương1: TỔNG QUAN VỀ PLC 1.1 Hệ thống điều khiển ? Toơng quát, mt h thông đieău khieơn hợp dúng cú, thiêt bị đin tử, dùng h thông caăn đạm bạo tính oơn định, xác, chuyeơn đoơi nhịp nhàng cụa mt quy trình hoaịc mt hốt đng sạn xuât Nó thực hin bât yeđu caău cụa dúng cú, từ cung câp nng lựơng đên mt thiêt bị bán dăn Với thành quạ cụa phát trieơn nhanh chóng cụa cođng ngh vic đieău khieơn h thông phức táp thực hin mt h thông đieău khieơn tự đng hóa hoàn toàn, PLC, sử dúng kêt hợp với máy tính chụ Ngoài ra, giao din đeơ kêt nôi với thiêt bị khác (như là: bạng đieău khieơn, đng cơ, contact, cun dađy, ….) Khạ nng chuyeơn giao máng cụa PLC có theơ cho phép chúng phôi hợp xử lý, đieău khieơn h thông lớn Ngoài ra, theơ hin linh hốt cao vic phađn lối h thông đieău khieơn Mi mt b phn h thông đieău khieơn đóng mt vai trò rât quan tróng Từ hình 1.1.a ta thây: PLC khođng nhn biêt đieău nêu khođng kêt nôi với thiêt bị cạm ứng Nó khođng cho phép bât kỳ máy móc hốt đng nêu ngõ cụa PLC khođng kêt nôi với đng Và tât nhieđn, vùng máy chụ phại nơi lieđn kêt hốt đng cụa mt vùng sạn xuât rieđng bit Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện MODUL PLC Nút ấn CT giới hạn Mô tơ 0000 0001 Tim oo Cuộn dây Heater CT mức Tim 00 0001 10000 Bộ xấy 10001 CT Hành trình Mạch phần mềm Hình 1.1.a : Một hệ thống điều khiển điển hình dùng PLC Đèn Sự phát triển kỹ thuật điều khiến tự động đại cơng nghệ điều khiển lơgic lập trình dụa sở phát triển tin học, cụ thể phát triển kỹ thuật máy tính Sự phát triển máy tính điện tử kèm theo phát triển tin học với phát triển kỹ thuật điều khiển tự động, dựa sở tin học, gắn liền với phát minh liên tiếp sau đóng vai trị quan trọng định việc phát triển ạt kỹ thuật máy tính ứng dụng PLC, CNC … Trong trình phát triển khoa học kỹ thuật trước vào khoảng thời gian năm cách xa xôi lắm, người ta phân biệt hai phạm trù kỹ thuật điều khiển khí điều khiển điện tử Nhưng từ cuối thập kỷ 20 người ta phải dùng nhiều tiêu chi tiết để phân biệt loại kỹ thuật điều khiển, thực tế sản xuất cần đòi hỏi điều khiển tổng thể hệ thống máy không điều khiển máy đơn lẻ Sự phát triển PLC đem lại nhiều thuận lợi làm cho thao tác máy trở lên nhanh nhạy dễ dàng tin cậy Kỹ thuật điều khiển lơgic khả lập trình phát triển dựa sở cơng nghệ máy tính bước phát triển tiếp cận theo nhu cầu cơng nghiệp Quy trình lập trình lúc ban đầu chuẩn bị để sử dụng xí nghiệp cơng nghiệp điện tử, trang bị kỹ thuật tay nghề thành thạo kết hợp với Đến nay, thiết bị kỹ thuật PLC phát triển tới mức người sử dụng khơng cần giỏi kiến thức điện tử mà cần nắm vững công nghệ sản xuất để chọn thiết bị thích hợp lập trình Trình độ khả lập trình được, lập trình dễ dàng hay khó khăn, tiêu quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển có phân biệt điều khiển mà người dùng thay đổi quy trình hoạt động Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện so với điều khiển không thay đổi quy trình hoạt động có nghĩa điều khiển theo quy trình cứng Tuỳ theo kết cấu hệ thống cấu tạo thành phần mà phạm trù điều khiển lại chia làm nhiều loại điều khiển khác Những đặc trưng lập trình loại điều khiển trình bày sơ đồ hình 1.1.b: ĐIỀU KHIỂN Với chức lưu trữ ằ Bộ nhớ khả lập Tiếp xúc vật lý QUY TRÌNH CỨNG QUY TRÌNH MỀM Khơng thay đổi Thay đổi Khả lập trình tự Bộ nhớ thay đổi Liên kết cứng Lên kết phích cắm Ram eeprom Rom eprom Rơle, linh kiện điện tử, mạch điện tử, thuỷ khí PLC xử lý bít PLC xử lý từ ngữ Hình 1.1.b: Những đặc trưng lập trình loại điều khiển 1.2 Vai trị điều khiển PLC Trong mt h thông đieău khieơn tự đng, PLC xem trái tim cụa h thông đieău khieơn Với mt chương trình ứng dúng (đã lưu trữ beđn b nhớ cụa PLC) PLC lieđn túc kieơm tra tráng thái cụa h thông, bao goăm: kieơm tra tín hiu phạn hoăi từ thiêt bị nhp, dựa vào chng trình logic đeơ xử lý tín hiu mang tín hiu đieău khieơn thiêt bị xuât Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện PLC dùng đeơ đieău khieơn h thông từ đơn giạn đên phức táp Hoaịc ta có theơ kêt hợp chúng với thành mt máng truyeăn thođng có theơ đieău khieơn mt trình phức hợp 1.3 Các thành phần PLC Phần cứng khả lập trình PLC cấu tạo thành mơđun (hình 1.3) cho thấy sơ đồ môđun phần cứng PLC Một PLC thơng thường có mơđun phần cứng sau + Môđun nguồn + Môđun nhớ trương trình + Mơđun đầu vào (thẻ đầu vào) + Mơđun đầu (thẻ đầu ra) + Môđun phối ghép (thẻ phối ghép) + Mơđun chức phụ Mỗi mơđun lắp thành đơn vị riêng, có phích cắm nhiều chân để cắm vào rút dễ dàng panen khí có dạng bảng hộp Trên panen có nắp: + Đường ray nguồn để đưa nguồn điện chiều (thường 24v) từ đầu môđun nguồn lấy từ môđun nguồn, đưa cung cấp cho tất môđun khác + Luồng liên lạc để trao đổi thông tin môđun với bên Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Mở rộng Đơn vị xử lý Bộ nhớ Đ ầu vào trung tâm CPU chương trình có lọc Đầu khuyếch đại Mạch phối Chức ghép phụ 24v Bus 220v Nguồn lượng Màn hình Máy in Hình 1.3: Các môđun phần cứng PLC 1.3.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU Trong thiết bị PLC có đơn vị trung tâm Có hai loại đơn vị xử lý: + Đơn vị xử lý “ – bít”, thích hợp cho việc xử lý thao tác lơgic, thời gian xử lý dài tín hiệu đơn không thực chức phức tạp mà không gặp phải rắc rốivầ vấn đề thời gian Loại xử lý bít kết cấu đơn giản giá thành hạ Vì xử lý có chậm dùng cho trường hợp khơng cần nhanh tốn khơng q phức tạp + Đơn vị xử lý “ từ ngữ “ Loại xử lý hấp dẫn loại nói trên, loại thích hợp nhiều với việc xử lý nhanh thơnh tin số Sở dĩ đạt tốc độ cao khơng xử lý đơn bít mà xử lý từ ngữ bao gồm nhiều bít Tuy nhiên xử lý từ ngữ có cấu trúc phức tạp nhiều giá đắt hơn, khơng thể loại xử lý đơn bít khỏi thị trường tin học Cả hai loại song song tồn laọi lựa chọn tuỳ theo nhu cầu ứng dụng Bộ điều khiển lơgic khả lập trình với đơn vị xử lý trung tâm từ ngữ dùng đòi hỏi xử lý văn thông tin số, phép tính, đo lường đánh giá, điều khiển, kiểm tra,ghi nhớ xử lý tín hiệuđơn mã nhị nguyên Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Như rõ ràng xử lý định khả chức PLC Dưới bảng so sánh đặc trưng đơn vị xử lý trung tâm (CPU) loại bít loại từ ngữ: Bộ xử lý bít Bộ xử lý từ ngữ Xử lý trực tiếp tín hiệu đầu vào Các tín hiệu đầu vào đầu có đầu (địa đơn) thể địa hố thơng qua từ ngữ Cung cấp lệnh nhỏ hơn, thông Việc cung cấp lệnh lớn thường định có/ địi hỏi tri thức máy tính khơng Ngơn ngữ đầu vào đơn giản, không Ngôn ngữ đầu vào phức tạp dùng cho cần kiến thức tính tốn việc cung cấp lệnh lớn Khả hạn chế việc xử lý dử liệu số (nghĩa khơng có khả tốn học lôgic) Thu thập xử lý liệu số Chương tình liên tiếp chạy khơng Các q trình thời gian – tới hạn địa gián đoạn, thời gian chu trình tương hố qua lệnh gián đoạn đối dài chuyển đổi điều khiển khẩn cấp Chỉ phối ghép với máy tính đơn giản Phối ghép với máy tính lớn hệ thống máy tính Khả xử lý tín hiệu tương tự Xử lý tín hiệu tương tự đầu vào bị hạn chế đầu 1.3.2 B nhớ (Memory) Có nhieău lối b nhớ khác Đađy nơi lưu giữ tráng thái hốt đng cụa h thông b nhớ cụa người sử dúng Đeơ đạm bạo cho PLC hốt đng , phại caăn có b nhớ đeơ lưu trữ chương trình, đođi caăn mở rng b nhớ đeơ thực hin chức nng khác : + Vùng đm tám thời lưu trữ tráng thái cụa keđnh xuât / nhp gói RAM xuât / nhp + Lưu trữ tám thời tráng thái cụa chức naíng beđn : Timer , Counter, Relay Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện B nhớ goăm có lối sau : + B nhớ chư đóc (ROM: Read Only Memory): ROM khođng phại mt b nhớ khạ biên, có theơ lp trình chư mt laăn Do khođng thích hợp cho vic đieău khieơn “meăm” cụa PLC ROM phoơ biên so với lối b nhớ khác + B nhớ ghi đóc (RAM: Random Access Memory): RAM mt b nhớ thường dùng đeơ lưu trữ liu chương trình cụa người sử dúng Dữ liu RAM bị mât nêu nguoăn đin bị mât Tuy nhieđn vân đeă giại quyêt baỉng cách gaĩn theđm vào RAM mt nguoăn đin dự phòng Ngày nay, kỹ thut phát trieơn PLC , người ta dùng CMOSRAM nhờ tieđu tôn nng lượng thâp cụa cung câp pin dự phòng cho RAM mât nguoăn Pin dự phòng có tuoơi thó nhât mt nm trước caăn thay thê, hoaịc ta chón pin sác gaĩn với h thông , pin sác câp nguoăn cho PLC + B nhớ chư đóc chương trình xóa (EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory): EPROM lưu trữ liu giông ROM, nhieđn ni dung cụa có theơ bị xoá nêu ta phóng tia tử ngối vào, người viêt phại viêt lái chương trình b nhớ + B nhớ chư đóc chương trình xoá baỉng đin (EEPROM: Electric Erasable Programmable Read Only Memory): EPROM kêt hợp khạ nng truy linh đng cụa RAM tính khạ biên cụa EPROM, ni dung tređn EEPROM có theơ bị xoá lp trình baỉng đin, nhieđn chư giới hán mt sô laăn nhât định 1.3.3 Các thiêt bị nhp Sự thođng minh cụa mt h thông tự đng hóa phú thuc vào khạ nng đóc tín hiu từ cạm biên tự đng cụa PLC Hình thức giao din bạn PLC thiêt bị nhp là: Nút ân, caău dao, phím,… Ngoài ra, PLC nhn tín hiu từ thiêt bị nhn dáng tự đng như: cođng taĩc tráng thái, cođng taĩc giới hán, cạm biên quang đin, cạm biên câp đ , … Các lối tín hiu nhp đên PLC phại tráng logic ON/OFF hoaịc tín hiu Analog Những tín hiu ngõ vào giao tiêp với PLC qua modul nhp 1.3.4 Thiêt bị xuât Trong mt h thông tự đng hóa, thiêt bị xuât mt yêu tô rât quan tróng Nêu ngõ cụa PLC khođng kêt nôi với thiêt bị xuât haău h thông bị teđ lit hòan toàn Các thiêt bị xuât thođng thường là: đng cơ, cun dađy nam chađm, relay, chuođng báo ,… Thođng Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện qua hốt đng cụa motor, cun dađy, PLC có theơ đieău khieơn mt h thông từ đơn giạn đên phức táp Các lối thiêt bị xuât mt phaăn kêt câu cụa h thông tự đng hóa thê ạnh hưởng trực tiêp vào hiu suât cụa h thông Tuy nhieđn, thiêt bị xuât khác : đèn pilot, còi báo đng chư cho biêt múc đích như: Báo cho biêt giao din tín hiu ngõ vào, thiêt bị ngõ giao tiêp với PLC qua mieăn rng cụa modul ngõ PLC 1.3.5 Mơ đun phối ghép Mô đun phối ghép dùng để nối điều khiển khả lập trình PLC với thiết bị bên ngồi, hình thiết bị lập trình với panen mở rộng Thêm vào , nhiều chức phụ cần thiết hoạt động song song với thiết bị chức tuý lôgic PLC Cũng có người ta ghép thêm thẻ điện tử phụ đặc biệt để tạo chức phụ Trong trường hợp đề phòng phải dùng đến mạch phối ghép 1.3.6 Các chức phụ Những chức phụ điển hình PLC là: + Bộ nhớ trì có chức rơle trì, nghĩa bảo tồn tín hiệu trình điện Khi nguồn điện trở lại chuyển đổi nhớ nằm tư trước lúc điện + thời gian PLC có chức tương tụ rơle thời gian Việc đặt thời gian lập trình điều chỉnh từ bên ngồi + Được lập trình lệnh lôgic thông qua thẻ điện tử phụ Việc đặt đếm thực lập trình nút bấm + Bộ ghi tương ứng với cấu nút bấm – bước Bước thả bửi phát thời gian xung mạch chuyển đổi + Chức số học thực để thực bốn chức số học bản: cộng, trừ , nhân chia, chức so sánh: lớn hơn, nhỏ hơn, khơng Sự có mặt chức số học giúp mở rộng đáng kể hội ứng dụng cho PLC + Chức điềi khiển số (NC) – làm cho PLC ứng dụng để điều khiển q trình cơng nghệ máy công cụ tay máy người máy công nghiệp Bộ PLC với chức phụ đặc biệt thích hợp có chủ định thực chức khác thay việc điều khiển rơle đơn giản chức Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện khơng sử dụng cách đầy đủ tốt sử dụng nhữ PLC khơng có chức 1.4 So sánh PLC với thiết bị điều khiển thơng thường khác Hin nay, h thông ñieău khieơn baỉng PLC ñang daăn daăn thay theâ cho h thông đieău khieơn baỉng relay, contactor thođng thường Ta thử so sánh ưu, khuyêt đieơm cụa hai h thông tređn: ♦H thông đieău khieơn thođng thường: • Thođ kch có nhieău dađy dăn relay tređn bạn đieău khieơn • Tôn nhieău thời gian cho vic thiêt kê, laĩp đaịt • Tôc đ hốt đng chm • Cođng suât tieđu thú lớn • Mi laăn muôn thay đoơi chương trình phại laĩp đaịt lái tòan b, tôn nhieău thời gian • Khó bạo quạn sữa chữa ♦H thông đieău khieơn baỉng PLC: • Những dađy kêt nôi h thông giạm 80% neđn nhỏ gón • Cođng suât tieđu thú • Sự thay đoơi ngõ vào, đieău khieơn h thông trở neđn d dàng nhờ phaăn meăm đieău khieơn baỉng máy tính hay tređn Console • Tôc đ hốt đng cụa h thông nhanh • Bạo trì sữa chữa d dàng • Đ beăn tin cy hành cao • Giá thành cụa h thông giạm sô tiêp đieơm tng • Có thiêt bị chông nhiu • Ngođn ngữ lp trình d hieơu • D lp trình có theơ lp trình tređn máy tính, thích hợp cho vic thực hin lnh tuaăn tự cụa • Các modul rời cho phép thay thê hoaịc theđm vào caăn thiêt Do lý tređn PLC theơ hin rõ ưu đieơm cụa so với thiêt bị đieău khieơn thođng thường khác PLC có khạ nng theđm vào hay thay đoơi lnh tuỳ theo yeđu càu cụa cođng ngh Khi ta chư Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Chương trình PC/ Card Khởi động Menu PC/Card Soạn thảo chương trình Xố chương trình Đặt đồng hồ Chế độ đặt thông số Mênu đặt thông số Đặt đồng hồ Đặt thông số 2.4.7 Đưa vào chương trình Một mạch thiết kế muốn nhập vào LOGO! Dưới cách làm: + chuyển sang chế độ lập trình ( progaming mode ) Bạn nối LOGO! đóng cơng tắc nguồn Dịng thơng báo hiển thị hình: No program Chuyển LOGO! sang chế độ lập trình Để thực điều dồng thời ấn nút: ⇐, ⇒ OK Vấn đề phải ấn đồng thời 3nút nhằm phịng ngừa có chuyển sang chế độ lập trình Khi bấm song nút , menu LOGO! xuất Chình đơn LOGO! 39 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Program PC / Card Clock Start Phía góc trái dòng bạn thấy ký hiệu “>” bạn bấm nút ⇑, ⇓ để di chuyển dấu “>” lên xuống Di chuyển “>” tới “Program” bấm OK LOGO! chuyển tới chế độ lập trình Trình đơn lập trình LOGO! Edit Prg Clear Prg Prg name Password Tương tự bạn di chuyển dấu “>” cách sử dụng nút ⇑, ⇓ Đặt dấu “>” vị trí “ Edit Program” (vào chương trình ) bấm nút OK Khi LOGO! hiển thị cho bạn đầu Q1: Q1 Bạn chọn đầu khác phím chức Tại thời điểm bạn bắt đầu nhập mạch vào + Hiệu đính lỗi đánh sai Sửa lỗi đánh sai LOGO! dễ - Khi chưa kết thúc việc nhập sử dụng ESC để trở lại bước trước - Nếu kết thúc việc nhập cần bắt đầu lại: Chuyển trỏ tới vị trí có lỗi Chuyển tới chế độ vào :OK Nhập cách nối cho đầu vào Chỉ cần thay đổi khối khối khác khối có đầu vào số đầu vào cũ Tuy nhiên xố khối cũ để thay vào khối Có thể xen khối bạn muốn 40 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện + Xoá chương trình : Để xố chương trình cần tiến hành bước sau: - LOGO! chuyển tới menu lập trình Edit Prg Prg name Clear Prg Password Di chuyển dấu “>” tới “Clear Prg” sau ấn OK Để tránh xố chương trình cách vơ ý LOGO! thêm vào thông báo phụ: Clear Prg No Yes Nếu muốn xóa chương trình , di chuyển dấu “>” tới “yes”, khơng đến “No” bấm OK LOGO! xố chương trình trở lại menu lập trình + Sử dụng Program module / card Bạn chương trình lưu trữ LOGO! vào Program card / module vào LOGO! khác Bạn sử dụng card / module để: - lưu chương trình - Sao chương trình - Gửi chương trình theo đường bưu điện - Lập kiểm tra chương trình văn phịng sau chuyển tới LOGO! khác phòng LOGO! cung cấp kèm theo hộp đựng cịn Program module / card cung cấp riêng - Tạo chương trình tới card / module Lắp Program module / card vào Chuyển vị trí trỏ tới vị trí PC / Card, bấm OK Program PC /Card Clock Start 41 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Menu “chuyển “ xuất PC ↔ LOGO! LOGO! → Card Card → LOGO! Di chuyển trỏ tới LOGO! → Card bấm OK Khi copy hình xuất ký tự “#” nhấp nháy Khi hoàn tất việc lưu trở menu - Copy chương trình từ Program Card / module tới LOGO! Copy tự động LOGO! khởi động Copy qua PC / Card LOGO! Các bước giống khác menu “ chuyển” xuất PC / Card LOGO!→ Card > Card→ LOGO! Di chuyển “>” tới Card / Module bấm OK + Nối LOGO! tới PC Để nối LOGO! tới PC bạn cần có cáp nối PC’ Chuyển tới chế độ PC ↔ LOGO! có hình sau xuất PC ↔ LOGO! Stop: Press ESC Bây máy tính vào LOGO! để chấm dứt kết nối với máy tinh bạn bấm ESC 2.4.8 Đặt thông số cho LOGO! Để vào Mode đặt thông số ta bấm đồng thời nút OK ESC LOGO! chuyển sang chế độ đặt thơng số hiển thị menu sau: 42 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Stop Set Pargam Set Clock pra Name Menu Set Clock suất LOGO! có khố định thời gian/ đồng hồ Ví dụ LOGO! 230RC Set Clock cho phép đặt đồng hồ LOGO! Các thơng số là: - Thời gian trể rơle thời gian - Thời gian đóng / mở cam đồng hồ - Giá trị ngưỡng Counter Chọn thông số Muốn chọn thông số để thiết lập lại Ta di chuyển trỏ menu tới lệnh mà ta cần thiết lập lại Ví dụ: Set Param Bấm OK LOGO! hiển thị thông số đầu tiên: B01 : T T = 12 : 00m Thông số Giá trị đặt cho đồng hồ Ta = 00 : 00m Thời gian hiên LOGO! Muốn thay đổi thông số: Chọn thông số mong muốn Bấm OK bảng giá trị Di chuyển trỏ tới vị trí cần thay đổi Để thay đổi ta ấn phím ⇑ ⇓, đạt giá trị mơng muốn ấn phím OK 2.4.9 Đặt thời gian ( LOGO! 230RC) Đặt thời gian chế độ đặt thông số Chuyển sang chế độ đặt thông số cách ấn đồng thời OK ESC Chọn Set clock bấm OK, menu sau xuất Set Clock Day = _ Mon Time = 09: 00 Con trỏ đặt phía trước ngày tuần Chọn ngày tuần phím chức năng, cho đặt thời gian Kết thúc phím OK 43 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Chương : MODUL LOGO! VỚI CỬA TỰ DỘNG Trong nhà lớn công sở, bệnh viên, ngân hàng, siêu thị có trang bị thiết bị hiên đại điều hoà nhiệt độ yêu cầu an ninh thẩm mỹ Điều địi hỏi cửa lúc cần phải đóng kín nơi ln ln có đông người vào Không lẽ người muốn vào lại phải đóng mở cánh cửa to lớn nặng nề Điều bất tiện gây khơng phiền tối Vì địi hỏi cơng trình lắp đặt hệ thống điều khiển tự động hoàn toàn Khi có người đến gần phải mở cửa, khơng có người tự động đóng cửa lại Khơng cịn phải đạt số tiêu độ an toàn khác Từ nhu cầu cần thiết nhóm chúng em tìm hiểu u cầu cơng nghệ, thử tìm giải pháp cho vấn đề Với mong muốn sau hồn thành đưa vào sử dụng lắp đặt cơng trình 44 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện 3.1 Yêu cầu công nghệ hệ thống cửa tự động Trước hết đặt mở đóng cho tồn hệ thống: sáng mở cho hệ thống hoạt động để mở, đóng cửa bình thường 18 ngắt hệ thống ngừng tiếp nhận khách khách ngồi khơng vào hệ thống mở cửa có người từ Đặt ngày hoạt động cho hệ thống: Từ thứ đến thứ 6: Giờ mở 6h đóng 19h Riêng thứ : Giờ mở 6h đóng 13h Yêu cầu cho hoạt động hệ thống: Từ 6h sáng có người từ ngồi vào hay từ ra, cửa tự động mở Khi hết hành trình mở dừng lại, q trình mở có đèn báo nhấp nháy Cửa mở có người đứng cửa Khi người qua cửa tự động đóng lại sau thời gian ngắn, trước đóng có chng báo q trình đóng có đèn báo nhấp nháy Kết thúc q trình đóng ngừng động kéo Hệ thống hoạt động 18h người từ cịn người từ ngồi khơng vào cửa khơng mở Cho đến 19h cửa đóng hồn tồn Ngồi cửa cịn lắp áp lực an toàn để tránh cho người khỏi bị mắc kẹt cửa cửa đóng mà có người hay vật lạ bị kệt an tồn phát lệnh ngừng đóng cửa tự động mở Để đáp ứng yêu cầu lại liên tục tiết kiêm lượng lúc đơng khách, Hoặc tạm thời đóng thời gian hệ thống có chế độ hoạt động Mở thường xuyên – Tự động - Đóng thường xuyên Bên CTGH Mở Cảm biến (S2) Động CTGH Đóng Cảm biến ngồi (S1) 45 Cảm biến Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện 3.2 Tính số đầu vào đầu phân cổng vào cho PLC Từ yêu cầu công nghệ hệ thống ta tính số đầu vào, đầu sau: Đầu vào: - Cảm biến S1 - Cảm biến S2 - Công tắc giới hạn mở - Công tắc giới hạn đóng - Cơng tắc đặt chế độ mở thường xun - Cơng tắc đặt chế độ đóng thường xuyên - Thanh áp lực an toàn ( Safety pressure bar) Đầu ra: - Động mở cửa - Động đóng cửa - Đèn báo nhấp nháy - Chuông 46 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Từ yêu cầu cơng nghệ, số đầu vào, đầu tính loại Modul PLC có thị trường Ta nhận thấy Modul LOGO! 230RC tập đoàn SIEMENS tự động hố phù hợp đảm bảo tất tính kỹ thuật cần có, giá thành vừa phải, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam Modul LOGO! 230RC modul logic vạn với đầu vào số ( I1 I8 ), đầu rơle (Q1 Q4 ), điện áp đầu vào 115/ 230v AC Có đồng hồ bên lưu nguồn 80h Đặc biệt có khả tichs hợp thêm modul mở rộng cần tăng thêm số đầu vào đầu Có thể nói modul LOGO! 230RC thoả mãn tất yêu cầu mà toán đặt Phân cổng vào, cho LOGO! : Đầu vào: Cấu kiện sử dụng Cảm biến Sensor S1 Cảm biến Sensor S2 Công tắc giới hạn mở Công tắc giới hạn đóng Chế độ mở thường xuyên Chế độ đóng thường xun Thanh áp lực an tồn ( S – P – B ) Đầu vào I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Thiết bị thừa hành Điều khiển động mở cửa Đền báo nhấp nháy Điều khiển động đóng cửa Chng Đầu Q1 Q2 Q3 Q4 Đầu ra: 3.3 Lưu đồ chương trình S1=1 S1=1 S2=1 S1=1 47 Q2=1, Q4=1 Q3 T 2s Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện 3.4 Đấu nối L1 S1 S2 GH Mở L1 N CT Đặt O–A–C GH Đóng I1 SIEMENS 48 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 SPB Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện K1 Đèn K2 Chng N Nối dây cho tốn cửa tự động LOGO! 3.5 Nguyên lý hoạt động mạch Thứ hai - Thứ sáu: Từ 6h sáng đồng hồ thời gian LOGO! cho phép hệ thống bắt đầu làm việc Khi có người đến gần cửa cảm biến hồng ngoại phát hiện, tín hiệu đầu vào từ (0 → 1) PLC phát tín hiệu lệnh mở cửa (K1 có điện ) Hết hành trình mở, cánh cửa va vào cơng tắc hành trình PLC phát tín hiệu dừng trình mở ( K1 điện ) Trong trình mở cửa, đầu Q2 PLC có tín hiệu, Đèn báo nhấp nháy Khi người qua khỏi cửa cảm biến hồng ngoại chuyển tín hiệu đầu vào từ (0 → 1) Sau thời gian ( đầu bị khống chế Off – delay ) PLC phát tín hiệu lệnh đóng cửa lại ( K2 có điện ) Đồng thời ( Q4 = 1) chuông phát tiếng kêu thời gian ngắn, đèn báo nhấp nháy 49 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Trong q trình cửa đóng người hay vật bị vướng mắc SPB có tín hiệu đầu vào Thì cửa mở hết hành trình.Hoặc cửa đóng mà lại có người đến gần cửa ngừng đong mở Ngồi cửa cịn có chế độ mở thường xuyên đóng thường xuyên Nhằm phục vụ vào cao điểm Hệ thống hoạt động 18h, đồng hồ khố định thời gian ngừng q trình mở, cửa có người muốn vào cửa khơng mở Lúc cịn cảm biến hồng ngoại S2 cịn tác dụng phát người mở cửa để người ngồi Đến 19h đồng hồ khố định thời gian ngừng hồn tồn hệ thơng lại Lúc cửa đóng hồn tồn Thứ 7: Hệ thống hoạt đông từ 6h sáng đến 13h ( đến 12h củ mở cho người ) Kết chạy thực ngiệm mơ hình Trong q trình làm đồ án, phần mơ hình thực nhiệm Do điều kiện không cho phép nên tác giả sử dụng thiết bị yêu cầu công nghệ Mà thay số thiết bị khác phù hợp với điều kiện, đảm bảo hoạt động hệ thống Ví dụ như: Các đầu vào (Sensor S1,S2 ), thay công tắc ( Switch) kiểu gạt kiểu xoay Các đầu thay đèn, chuông Tuy nhiên tất hoạt động hệ thống đạt yêu cầu Đúng yêu cầu công nghệ đặt Mô hoạt động hệ thống thao tác bật, cắt cơng tắc Mở hay đóng cửa hiển thị đèn Nói chung mơ hình thực ngiệm hoạt động tốt, ổn định, đạt yêu cầu đặt trước thực đồ án 50 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện KẾT LUẬN Trong hệ thống điều khiển hoạt động ổn định thước đo quan trọng đánh giá chất lượng hệ thống Ngồi cịn nhiều yếu tố yêu cầu thẩm mỹ, giá thành, dễ hay khó điều khiển Qua thời gian nghiên cứu tiến hành thực đề tài “ Modul LOGO! với giải pháp cho toán tự động hoá cỡ nhỏ” Tác giả tiến hành nghiên cứu ứng dụng cụ thể mong đem ứng dụng thực tế, dùng Modul LOGO! 230RC để điều khiển cửa tự động Qua chạy thử mơ máy tính mơ hình thực tế hệ thống hoạt động tương đối tốt Độ ổn định cao, ngồi cịn số ưu điểm bật giá thành thấp, việc đấu nối, điều khiển đơn giản, độ an toàn cao Tuy nhiên thời gian ngắn cịn nhiều khó khăn kinh phí nên đồ án khơng thể tránh thiếu sót Tác giả mong Thầy bạn thẳng thắn góp ý để đề tài hoàn thiện hơn, ứng dụng vào thực tế đạt kết cao 51 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tất thầy giáo khoa Điện nói chung Thầy tổ mơn tự động hố nói riêng Đã tận tình dạy dỗ truyền đạt kiến thức chuyên môn kinh nghiệm sống phong phú cho chúng em Giúp chúng em có đủ kiến thức tự tin cần thiết, để hoà nhập vào sống thử thách trước mắt Em mong rằng, kiến thức mà thầy cô trang bị Em góp phần xây dựng đất nước phát triển thân cộng đồng Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Hữu Thích thuộc mơn tự động hố - khoa điện, tất bạn bè lớp hết lòng giúp đỡ em chun mơn động viên khích lệ cần thiết kể từ nhận đề tài hồn thành đề tài, động lực giúp em hồn thành tốt đề tài Tuy nhiên thời gian có hạn kiến thức thân nhiều hạn chế nên trình làm đồ án khơng thể tránh thiếu sót Em mong thầy bạn đọc chân thành góp ý xây dựng để đồ án hoàn thiện Và mong muốn lớn em sau hoàn thành, đồ án ứng dụng vào thực tế Một lần em xin chân thành cảm ơn Tác giả Nguyễn Hoàng Quân 52 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Trần Doãn Tiến – Tự động điều khiển q trình cơng nghệ – NXB Giáo Dục – 1998 (2) GS Nguyễn Trọng Quế – Hướng dẫn sử dụng LOGO! CTy Thương mại Kỹ thuật Đông Nam A ASEATEC Co , Ltd Hà Nội - – 1997 (3) Tạp trí Tự động hố ngày – Hội khoa học công nghệ tự động Việt Nam - 2002 (4) LOGO! Manual - SIEMENS AG - 2001 53 ... Điện Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO! Nội dung đồ án gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan PLC Chương 2: Modul LOGO! với giải pháp cho toán tự động hoá cỡ nhỏ Chương 3: Thiết kế hệ thống cửa tự. .. LOGO! Copy tự động LOGO! khởi động Copy qua PC / Card LOGO! Các bước giống khác menu “ chuyển” xuất PC / Card LOGO! → Card > Card→ LOGO! Di chuyển “>” tới Card / Module bấm OK + Nối LOGO! tới... động nguồn cung cấp LOGO! khơng khố cơng tắc nguồn LOGO! phản ứng đóng mạch phụ thuộc vào: + Có chương trình lưu trữ LOGO! + Có nhớ LOGO! + Trạng thái LOGO! trước tắt nguồn Bảng đáp ứng cho LOGO!