Báo cáo bài tập PLC - Nguyễn Thanh Hải

Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Mục Lục<br /> 1. TỔNG QUAN 1<br /> 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1<br /> 1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 1<br /> 2. MÔ TẢ HỆ THỐNG 2<br /> 2.1. MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2<br /> 2.2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀO 3<br /> 2.2.1. Lựa chọn cảm biến 3<br /> 2.2.2. Lựa chọn công tắc hành trình 6<br /> 2.2.3. Lựa chọn nút nhấn 8<br /> 2.3. LỰA CHỌN NGÕ RA 8<br /> 2.3.1. Lựa chọn động cơ 8<br /> 2.3.2. Lựa chọn đèn 9<br /> 2.3.3. Lựa chọn buzzer 10<br /> 2.3.4. Lựa chọn CONTACTOR 3 pha 11<br /> 2.4. LỰA CHỌN PLC 11<br /> 2.5. SƠ ĐỒ NỐI DÂY 13<br /> 3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM 14<br /> 3.1. YÊU CẦU THIẾT KẾ 14<br /> 3.2. SƠ ĐỒ TRẠNG THÁI 14<br /> 3.3. CHƯƠNG TRÌNH PLC 15<br /> 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 18<br /> 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 23<br /> 5.1. KẾT LUẬN 23<br /> 5.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 23<br /> 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO 24<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> I<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 1. TỔNG QUAN<br /> <br /> 1.1. Đặt vấn đề<br /> Các hệ thống đóng cửa garage tự động đòi hỏi phải có sự an toàn tuyệt đối, độ<br /> chính xác cao, hiệu xuất lớn, dễ giám sát, chịu được rung động, môi trường làm việc<br /> ô nhiễm,…. Để thực hiện các yêu cầu trên thì các công ty, nhà ở thường sử dụng công<br /> nghệ lập trình PLC, với những ưu điểm vượt trội mà các bộ điều khiển cổ điển dùng<br /> dây nối và relay không thể nào so sánh được như lập trình dễ dàng, gọn nhẹ, dễ dàng<br /> di chuyển, lắp đặt, dể bảo quản và sửa chữa, khả năng xử lý nhanh, hoạt động tốt<br /> trong môi trường công nghiệp,….<br /> 1.2. Mục tiêu đề tài<br /> Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, thiết kế và giải quyết các hệ thống tự động<br /> đóng cửa garage sử dụng PLC của Mitsubishi sử dụng phương pháp ladder để lập<br /> trình. Hệ thống dùng trong các bãi giữ xe, nhà ở hay trong trong các nhà máy xí<br /> nghiệp, bệnh viện,....<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 2. MÔ TẢ HỆ THỐNG<br /> <br /> 2.1. Mô tả quy trình công nghệ<br /> Cửa garage tự động hoạt động trên nguyên lý dùng các cảm biến quang để xác<br /> định có xe và tác động động cơ quay thuận nghịch để đóng, mở cửa. Sử dụng công<br /> tắc hành trình tác động để ngừng quay động cơ. Từ nguyên lý làm việc trên ta thấy<br /> muốn hệ thống hoạt động được cần có động cơ 3 pha, công tắc hành trình loại thường<br /> hở, cảm biến quang loại thu phát. Sau đây là chu trình làm việc như hình 2.1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.1: Hệ thống đóng, mở cửa garage tự động<br /> Khi bật công tắc hệ thống đóng cửa và kiểm tra xem có xe hay không. Khi có<br /> xe đến cảm biến X2, đèn Y6 sáng lên, cửa garage sẽ đi lên và lúc này Buzzer Y7 hoạt<br /> động. Cửa garage vẫn đi lên cho đến khi tác động công tắc hành trình thì dừng, lúc<br /> này buzzer cũng ngừng hoạt động. Xe đi qua cửa qua cảm biến X3, đèn Y6 tắt, cửa<br /> garage sẽ đi xuống và lúc này buzzer Y7 hoạt dộng. Cửa garage vẫn đi xuống cho<br /> đến công tắc hành trình dưới được tác đồng thì dừng, lúc này buzzer cũng ngừng hoạt<br /> động. Đồng thời ta kết hợp hai nút nhấn UP là X10 và DOWN là X11 để mở hoặc<br /> đóng cửa, nhưng khi có xe trong vùng xác định giữa X2 và X3 thì hai nút nhấn này<br /> không thể tác động.<br /> <br /> <br /> <br /> 2<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 2.2. Lựa chọn thiết bị vào<br /> Các thiết bị được sử dụng ở ngõ vào PLC:<br /> - 2 cảm biến quang.<br /> - 2 công tắc hành trình.<br /> - 2 nút nhấn.<br /> 2.2.1. Lựa chọn cảm biến<br />  Các loại cảm biến có thể dùng Cảm biến quang điện, cảm biến điện<br /> cảm,….<br />  Ở đề tài này chọn cảm biến quang điện để xác định vị trí và sự dịch<br /> chuyển của xe ô tô.<br />  Mô hình đóng mở cửa garage tự động dùng 2 cảm biến quang.<br /> Bảng 2.1: Lựa chọn cảm biến<br /> STT Số Cảm biến Công dụng Hình ảnh<br /> lượng<br /> 1 2 Cảm biến phát Phát hiện vật<br /> hiện vật thể. chuyển động<br /> Tên cảm biến : trong tầm của<br /> BEN10M-TDT cảm biến (10m)<br /> <br /> <br /> <br />  Cấu tạo và thông số kĩ thuật của cảm biến BEN10M-TDT.<br /> Cảm biến quang điện thu-phát thực tế như hình 2.2.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.2: Cặp thu phát cảm biến<br /> Đầu ra là NPN, có 3 dây nối. NPN cho phép dòng điện trong cảm biến đi vào<br /> điện áp chung. Bình thường đầu ra của cảm biến là một Transistor có vai trò như một<br /> khóa (khi sụt áp). Nếu cảm biến vừa phát hiện được đối tượng sẽ tạo ra dòng tác động<br /> <br /> <br /> <br /> 3<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> trực tiếp tới Transistor NPN. Khi không có dòng tác động Transistor không cho phép<br /> dòng chạy trong cảm biến. Khi có tác động Transistor sẽ mở khóa cho phép dòng<br /> chạy trong cảm biến tới cực chung.<br /> Sau đây là nguyên lý hoạt động của PLC như hình 2.3:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.3: Sơ đồ kết nối cảm biến với PLC<br /> Cảm biến chịu phản ứng của các tác nhân vật lý. Nếu cảm biến không hoạt<br /> động, điện áp đường tác động thấp, khi đó Transistor khóa. Có nghĩa là đầu ra NPN<br /> không có dòng vào/ra. Khi cảm biến hoạt động làm cho đường tác động có điện áp<br /> cao, Transistor mở khóa và tác động đóng khóa. Dòng chạy từ cảm biến tới đất. Điện<br /> áp ở đầu ra của NPN giảm xuống -V.<br />  Kích thước 18mm.<br />  Ngõ vào 10 – 24 VDC.<br />  Khoảng cách phát hiện 10m.<br />  Dòng định mức 40mA.<br />  Vỏ làm bằng chất liệu ABS.<br />  Chống nhiễu tốt.<br />  Gọn và tiết kiệm chỗ.<br />  Bảo vệ chống ngắn mạch và nối cực nguồn.<br />  Chế độ hoạt động Ligh-ON.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Thông số kỹ thuật BEN10M-TDT:<br /> Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật cảm biến BEN10M-TDT<br /> Tên thiết bị BEN10M-TDT<br /> Khoảng cách phát hiện 10m<br /> Vật thể phát hiện tiêu chuẩn - Giấy trắng 100 x 100mm.<br /> Đặc tính trễ - Tối đa 20% khoảng cách phát hiện.<br /> Điện áp nguồn cấp - 12VDC - 24VDC +/- 10% kể cả xung<br /> tối đa 10%(p-p).<br /> Ngõ ra điều khiển - Ngõ ra transistor colector hở, tối đa<br /> 200mA, điện áp dư tối đa 1V.<br /> Thời gian đáp ứng Tối đa 1ms.<br /> Mức chiếu sáng của môi trường Hoạt động đối với ánh sáng mặt trời<br /> Max 11000lx, đối với đèn chiếu sáng<br /> Max 3000lx.<br /> Nhiệt độ mối trường - Hoạt động - 250C tới 550C (không<br /> đóng băng hoặc ngưng tụ).<br /> - Bảo quản - 250C tới 700C (không đóng<br /> băng hoặc ngưng tụ).<br /> Độ ẩm môi trường - Hoạt động 35% đến 85%RH.<br /> - Bảo quản 35% đến 95%RH.<br /> Mức độ chịu rung - Biên độ rung 1,5mm tại tần số 10 -<br /> 55HZ trong 2 giờ theo x, y ,z.<br /> Mức độ chịu sốc - Mức độ phá hủy 500m/s2 cho 3 lần ở<br /> mỗi hướng x,y,z<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 5<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Sơ đồ đấu dây của cảm biến như hình 2.4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.4: Sơ đồ đấu dây của cảm biến<br /> Dây nối cảm biến trong hình dạng thực tế như hình 2.5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.5: Hình dạng cảm biến<br /> 2.2.2. Lựa chọn công tắc hành trình<br /> Sử dụng công tắc hành trình tác động vào để cơ cấu dừng hoạt động vì nó dễ<br /> điều khiển, có hai chế độ là dẫn và ngắt, khi có vật thể tác động vào thì dẫn, ngược<br /> lại thì ngắt. Công tắc hành trình được sử dụng ở các cơ cấu điều khiển để ngưng hoạt<br /> động của động cơ.<br /> Chọn loại công tắc hành trình loại đầu dài có con lăn để giảm hư hại giữa vật<br /> thể tác động vào công tắc hành trình trong hình 2.6 là loại D4MC-2000.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 6<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Hình 2.6:Công tắc hành trình NC/NO omron<br /> Thông số kỹ thuật D4MC-2000.<br /> Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật D4MC-2000<br /> Tên thiết bị - D4MC - 2000<br /> Bánh xe cần dài - 63mm<br /> Cấp bảo vệ - IP67<br /> Tuổi thọ hoạt động - 10.000.000 (tác động cơ), 500.000 lần<br /> (tác động điện).<br /> <br /> Tốc độ tác động - 0.05 mm/s ~ 0.5 m/s.<br /> Cách điện - 100MΩ min (ở 500VDC).<br /> Điện trở tiếp điểm - 15mΩ max.<br /> Đấu nối - Kiểu terminal có bọc cao su bảo vệ độ<br /> kín.<br /> Nhiệt độ mối trường - Hoạt động -100C tới 800C (không đóng<br /> băng).<br /> - Bảo quản - 250C tới 700C (không đóng<br /> băng hoặc ngưng tụ).<br /> Độ ẩm môi trường - Bảo quản 35% đến 95%RH.<br /> Mức độ chịu rung - Biên độ rung 1,5mm tại tần số 10 -<br /> 55HZ.<br /> Mức độ chịu sốc - Mức độ phá hủy 500m/s2 cho 3 lần ở<br /> mỗi hướng x,y,z.<br /> <br /> Ngoài ra D4MC - 2000 còn có các ưu điểm sau.<br />  Nhiều kiểu dáng tác động, cho các ứng dụng khác nhau.<br />  Đấu nối kiểu terminal có bọc cao su bảo vệ độ kín.<br />  Đạt tiêu chuẩn UL/CSA and CCC.<br />  Kiểu dáng lắp đặt đơn giản, giảm thời gian bảo trì, thay thế.<br /> Sơ đồ dấu dây của công tắc hình trình khi kết nối với PLC như hình 2.7.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 7<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.7: Sơ đồ dấu dây công tắc hành trình<br /> 2.2.3. Lựa chọn nút nhấn<br /> Sử dụng nút nhấn để điều khiển cửa garage lên xuống bằng tay khi không có<br /> xe hoặc khi hệ thống cảm biến có sự cố hay bảo trì.<br /> Chọn nút nhấn đèn led màu xanh lá cây như hình 2.8 để sáng lên khi nhấn<br /> nút điều khiển.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.8: Nút nhấn có đèn loại tròn 24VDC<br /> Thông số kỹ thuật nút nhấn có đèn, tròn AL6M - M24S:<br /> Bảng 2.4: Thông số kỹ thuật nút nhấn<br /> Tên thiết bị - Nút nhấn có đèn, tròn AL6M - M24S<br /> Đường kính - 16mm<br /> Màu - Xanh lá cây<br /> Điện áp hoạt động - 24VDC<br /> <br /> <br /> 2.3. Lựa chọn ngõ ra<br /> Các thiết bị đươc sử dụng ở ngõ ra của PLC:<br /> - 1 Motor 3 pha.<br /> - 1 đèn báo màu xanh, 1 đèn báo màu đỏ.<br /> - 1 buzzer.<br /> - 2 contactor 3 pha.<br /> 2.3.1. Lựa chọn động cơ<br />  Những loại động cơ có thể dùng.<br /> - Động cơ một pha AC.<br /> <br /> <br /> <br /> 8<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> - Động cơ một pha DC.<br /> - Động cơ ba pha AC.<br /> - Động cơ ba pha DC.<br /> Thông số kỹ thuật động cơ Teco<br /> Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật Motor Teco<br /> Tên thiết bị - Motor giảm tốc Teco<br /> Cấp bảo vệ - IP55<br /> Màu - Xám<br /> Tần số - 50-60Hz<br /> <br /> Điện áp hoạt động - 380V<br /> Vân hành - Liên tục<br /> Nhiệt độ môi trường - - 150C tới 400C<br /> Tỉ số truyền 1 1<br /> - ~ .<br /> 5 120<br /> <br /> Hình dạng động cơ được sử dụng trong hệ thống như hình 2.9.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.9: Động cơ có hộp giảm tốc<br /> 2.3.2. Lựa chọn đèn<br /> Có rất nhiều đèn báo trong công nghiệp với các màu phổ biến như màu đỏ,<br /> xanh lá cây, vàng với các ứng dụng khác nhau.<br /> Chọn đèn báo màu xanh lá cây để báo hiệu là đang có xe trong khu vực quy<br /> định, màu xanh để báo hiệu là khu vực đã an toàn để xe đi qua. Lựa chọn đèn ABB<br /> KL70 - 401G Light Element như hình 2.10.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 9<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.10: Đèn ABB KL70-401G Light Element<br /> Thông số kỹ thuật đèn ABB KL70-401G Light Element.<br /> Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật đèn ABB KL70-401G Light Element<br /> Tên thiết bị - Tín hiệu tháp ánh sáng<br /> Màu đèn - Xanh lá cây<br /> Tín hiệu - Liên tục.<br /> Điện áp hoạt động - 220 VAC/VDC.<br /> Đường kính - 5cm / 2.0’’<br /> <br /> Đồng thời ta chọn thêm đèn ABB KL70-401R có thông số như trên nhưng<br /> màu đỏ để báo hiệu khi động cơ dừng.<br /> 2.3.3. Lựa chọn buzzer<br /> Buzzer trong hệ thống đóng cửa garage xe này chủ yểu để cảnh báo là cửa đi<br /> lên hoặc cửa đi xuống, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Ta chọn buzzer ABK875-<br /> R5 như hình 2.11.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.11: Buzzer báo động<br /> Thông số kỹ thuật.<br /> Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật Buzzer ABK875-R5<br /> Tên sản phẩm - ABK875-R5<br /> Màu - Xám<br /> Âm thanh loại - Âm thanh báo động<br /> DB tại 1 mét - 112 dB<br /> Kích thước tổng thể - 117 X W 124 x D 84 (mm)<br /> <br /> <br /> <br /> 10<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Tín hiệu - Liên tục.<br /> Điện áp hoạt động - 230VAC.<br /> Tần số - 350-400Hz<br /> Cân nặng - 2,1Kg<br /> Nhiệt độ môi trường - Hoạt động -350C tới 660C<br /> <br /> 2.3.4. Lựa chọn CONTACTOR 3 pha<br /> Lựa chọn contactor công nghiệp phù hợp với động cơ 3 pha vậy nên chọn<br /> contactor M65 New CJX2-1210 AC như hình 2.12.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2.12: Contactor công nghiệp<br /> 2.4. Lựa chọn PLC<br /> PLC được phân loại theo 2 cách.<br /> o Hãng sản xuất gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi,….<br /> o Version:<br />  PLC Siemen có các họ : S7-200, S7-300, S7-400, Logo.<br />  PLC Misubishi có các họ: FX, FX0, FXON.<br /> Sử dụng PLC để điều khiển cửa garage nên chọn loại PLC của Mitsubishi, dòng<br /> FX0S-30MR-DS là thích hợp vì Cơ cấu máy nhỏ gọn, chi phí thấp, module màn hình<br /> và khối mở rộng có hệ thống dễ dàng nâng cấp.<br /> Đặc diểm của PLC FX0S là loại PLC có kích thước nhỏ gọn, phù hợp với các<br /> ứng dụng với số lượng I/O nhỏ hơn 30, giảm chi phí lao động và kích cờ panel điều<br /> khiển. Với việc sử dụng bộ nhớ chương trình bằng EEPROM cho phép dữ liệu chương<br /> trình được lưu lại trong bộ nhớ trong trường hợp mất nguồn đột xuất, giảm thiều thời<br /> <br /> <br /> <br /> 11<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> gian bao hành sản phẩm. Dòng FX0 được tích họp sẵn bên trong bộ đếm tốc độ cao<br /> và các bộ tạo ngắt, cho phép xử lý tốt một số ứng dụng phức tạp.<br /> Nhược điểm của dòng FX0 là không có khả năng mở rộng số lượng I/O được<br /> quản lý, không có khả năng nối mạng, không có khả năng kết nối với các Module<br /> chuyên dùng, thời gian thực hiện chương trình lâu (thời gian thực hiện các lệnh cơ<br /> bản khoảng 1.6us – 3.6us, các lệnh ứng dụng khoảng vài trăm us).<br /> Bảng 2.8: Thông số kỹ thuật PLC FX0S-30MR-DS<br /> <br /> Dung lượng chương trình 8000 bước Sử dụng bộ nhớ EEPROM<br /> bên trong<br /> <br /> Cấu hình Vào Tối đa 18 ngõ: X0 - X17 Trừ FX0S-30M có 16 ngõ<br /> vào ra<br /> Ra Tối đa 16 ngõ: Y0- Y15 Trừ FX0S-30M có 14 ngõ<br /> (I/O)<br /> Rơ le phụ Thông thường Số lượng: 512 Từ M0-M511<br /> trợ (M) Chốt Số lượng: 11 (tập con) Từ M496-M511<br /> <br /> Đặc biệt Số lượng:56 Từ M8000 - M8255<br /> <br /> Rơ le trạng Thông thường Số lượng: 64 Từ S0-S63<br /> thái (S) Khởi tạo Số lượng: 10 (tập con) Từ S0-S9<br /> <br /> Bộ định 100 ms Số lượng: 56 Từ T0-T55<br /> thời Timer 10 ms Số lượng: 24 Từ T32-T55 (khi M8028 -<br /> (T ) ON)<br /> <br /> Bộ đếm Thông thường Số lượng: 16 Từ C0-C15<br /> (C) Chốt Số lượng: 2 (tập con) Từ C14-C15<br /> <br /> Bộ đếm 1 pha Số Tần sổ đếm lừ Từ C235-C238<br /> tốc độ cao lượng: 4 14kHz trở xuống<br /> (HSC) 1 pha hoạt động Số C241, C242, C244<br /> bằng ngõ vào lượng: 3<br /> <br /> 2 pha Số Tần số đếm từ C246, C247, C249<br /> lượng: 3<br /> <br /> <br /> <br /> 12<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 2kH/ trở xuống<br /> Pha A/B Số C251.C252.C254<br /> *Lưu ý: mọi bộ<br /> lượng: 3<br /> đếm đều được<br /> chốt<br /> Thanh ghi Thông thường Số lượng: 32 Từ D0-D31<br /> dử liệu Chốt Số lượng: 2 (tập con) Từ D0-D31<br /> (D)<br /> Được điều chỉnh Số lượng:1 D8013<br /> bên ngoài<br /> <br /> Đặc biệt Số lượng: 27 Từ D8000 - D8255<br /> <br /> Chỉ mục Số lượng: 2 V, Z<br /> <br /> Con trỏ (P) Dùng với lệnh Số lượng: 64 Từ P0-P63<br /> CALL<br /> <br /> Dùng với ngắt Số lượng: 4<br /> <br /> Nguồn 24V DC +10% -15%<br /> cung cấp<br /> <br /> 2.5. Sơ đồ nối dây<br /> Mạch điều khiển ở hình 2.13 mô tả các kết nối vào ra với PLC.<br /> <br /> PLC<br /> Brown<br /> Stop<br /> Blue While<br /> Buzzer<br /> DW Button<br /> UP Button Light<br /> Brown .<br /> .<br /> .<br /> <br /> L N<br /> Blue While 220VAC<br /> Top LS<br /> <br /> Buttom LS<br /> <br /> OL<br /> KR<br /> KF<br /> <br /> <br /> GND<br /> L N<br /> 220VAC<br /> <br /> <br /> 24VDC<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 13<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Hình 2.13: Mạch điều khiển kết nối với PLC hệ thống cửa garage xe tự động<br /> Mạch động lực kết nối với các contactor được điều khiển bởi PLC như hình<br /> 2.14.<br /> <br /> L1 L2 L3<br /> <br /> CB<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> KF KR<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> OL<br /> <br /> <br /> <br /> M<br /> <br /> Hình 2.14: Mạch động lực kết nối với động cơ của hệ thống garage xe<br /> 3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM<br /> <br /> 3.1. Yêu cầu thiết kế<br /> Hệ thống đóng cửa garage xe tự động có 3 chế độ hoạt động.<br /> o Cửa đi xuống, buzzer hoạt động khi nhấn nút xuống hoặc không có xe trong<br /> vùng làm việc của cảm biến cửa sẽ đi xuống. Chế độ tự động khi có xe và<br /> điều khiển khi không có xe.<br /> o Cửa đi lên, buzzer hoạt động: Khi có xe đến hoặc được nhấn nút đi lên.<br /> o Cửa dừng, buzzer ngừng hoạt động: Khi cửa garage không hoạt động.<br /> 3.2. Sơ đồ trạng thái<br /> Hệ thống garage xe tự động được mô tả bằng state diagram như hình 3.1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 14<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> Công tắc hành<br /> trình dưới<br /> M5 M6<br /> DW và X3, X2,<br /> Dừng, Buzzer công tắc hành<br /> Cửa đi xuống,<br /> trình dưới = 0<br /> off, đèn stop Buzzer on, đèn<br /> on stop off<br /> X2 và X3 và<br /> công tắc hành<br /> trình dưới = 0<br /> UP và công DW và X3=0 và<br /> Công tắc hành<br /> tắc hành X2=0<br /> trình trên<br /> trình trên = 0<br /> UP<br /> X2=1 hoặc X3=1<br /> và công tắc hành<br /> trình trên = 0 Cửa đi lên,<br /> Buzzer on, đèn<br /> stop off<br /> <br /> <br /> M7<br /> <br /> Hình 3.1: Sơ đồ trạng thái hoạt động của hệ thống<br /> 3.3. Chương trình PLC<br /> Để mô phỏng chương trình cửa garage tự động ta sử dụng phần mềm FX-<br /> Training của hãng Mitsubishi.<br /> o Các bước mô phỏng:<br />  B1: Mở giao diện phần mềm FX-Training chọn F1 như hình 3.2.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 15<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3.2: Chọn F1 giao diện garage xe<br />  B2: Phần mềm sẽ hiện ra giao diện mô phỏng tiếp đến nhấn vào edit<br /> leader.<br />  B3: Ta có thể viết chương trình mới hoặc mở chương trình đã viết sẵn<br /> như hình 3.3.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3.3: Chọn file đã viết sẵn<br />  B4: Thực hiện write to PLC như hình 3.4 để mô phỏng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 16<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3.4: Viết chương trình vào PLC để mô phỏng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 17<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG<br /> <br /> Hệ thống hoạt động khi mới cấp nguồn như hình 4.1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.1: Khi vừa cấp nguồn cửa đóng lại<br /> Điều khiển cửa garage thông qua nút nhấn UP(X10) và DOWN(X11) ở hình 4.2<br /> và hình 4.3.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.2: Nhấn nút up cửa đi lên<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 18<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.3: Nhấn nút down cửa đi xuống<br /> Khi có xe đến cảm biến X2 hệ thống sẽ tự hoạt động như hình 4.4 và nút nhấn<br /> bị vô hiệu hóa khi có vật thể như hình 4.5.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.4: Khi xe đến cửa cảm biến X2 lên mức [1] cửa đi lên<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 19<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.5: Khi có xe trong vùng giới hạn nút UP và DOWN bị vô hiệu hóa<br /> Xe đang còn trong phạm vi của cảm biến X2 hoặc X3 thì cửa vẫn còn mở để<br /> đảm bảo an toàn như hình 4.6 và khi cả 2 cảm biến hết tác động thì cửa garage sẽ<br /> đóng như hình 4.7.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.6: Khi xe qua cửa đến cảm biến X3 lên mức [1] cửa vẫn mở<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 20<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.7: Khi xe qua cửa cảm biến X2 và X3 xuống mức [0] thì cửa đóng lại<br /> Ta có thể điều khiển được nút nhấn khi cảm biến không được tác động như hình<br /> 4.8.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4.8: Khi cảm biến X2 và X3 xuống mức [0] thì có thể sử dụng được nút nhấn<br /> UP DOWN<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 21<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> Chương trình PLC điều khiển cửa garage xe viết bằng phần mềm FX-Training của<br /> hãng Mitsubishi.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 22<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN<br /> <br /> 5.1. Kết luận<br /> Qua bài tiểu luận này nhóm đã đạt được.<br /> o Tìm hiểu phần cứng của PLC Mitsubishi, các công cụ hỗ trợ hệ thống như<br /> cảm biến, nút nhấn, công tắc hành trình,….<br /> o Sử dụng được phần mềm FX-Training, viết chương trình bằng ngôn ngữ<br /> ladder, thiết kế thành công hệ thống cửa garage xe tự động.<br /> o Hiểu được kết nối phần cứng cũng như phần mềm của plc.<br /> 5.2. Hướng Phát triển đề tài<br /> o Thực hiện mô hình thực tế đề tài tại nhờ ở, bãi giữ xe, kho hàng trong công<br /> nghiệp,….<br /> o Thiết kế màn hình HMI để báo cáo hoạt động và điều khiển hệ thống garage<br /> xe.<br /> o Thêm vào chức năng báo quá tải để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt.<br /> o Thêm vào chứa năng thời gian bảo trì sau 30 ngày hoạt động.<br /> o Có thể thay đổi nút nhấn bằng remote hoặc smartphone để điều khiển garage.<br /> o Thêm công tắc để vô hiệu hóa chức năng tự động khi chỉ cho phép điều khiển<br /> bằng tay.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 23<br /> Báo cáo bài tập PLC – Giảng Viên: Nguyễn Thanh Hải<br /> <br /> 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> 1. Slide bài giảng của thầy Nguyễn Thanh Hải.<br /> 2. PROGRAMMING MANUAL THE FX SERIES OF PROGRAMMABLE<br /> CONTROLLER.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 24<br />