›
›

Đồ án Xây dựng mô hình dây chuyền đếm và đóng sản phẩm vào hộp dùng PLC

pdf 71 trang huongle 1750
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Xây dựng mô hình dây chuyền đếm và đóng sản phẩm vào hộp dùng PLC", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_xay_dung_mo_hinh_day_chuyen_dem_va_dong_san_pham_vao_h.pdf

Nội dung text: Đồ án Xây dựng mô hình dây chuyền đếm và đóng sản phẩm vào hộp dùng PLC

  1. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI BĂNG TẢI 2 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2 1.2 . CÁC BĂNG TẢI ĐƯỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY 3 1.2.1. Các loại băng tải sử dụng hiện nay. 3 1.2.1.1. Giới thiệu chung 3 1.2.1.2. Ưu điểm của băng tải. 3 1.2.1.3. Cấu tạo chung của băng tải. 3 1.2.1.4. Các băng tải trên thị trường hiện nay 4 1.2.2. Các loại băng tải đếm và đóng sản phẩm hiện nay. 5 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 7 2.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC. 7 2.2 CÁC MODULE TRONG HỆ PLC S7-1200 9 2.2.1. Giới thiệu về các module CPU 9 2.2.2 Module xuất nhập tín hiệu số 12 2.2.3. Module xuất nhập tín hiệu tương tự 12 2.2.4. Module truyền thông 13 2.2.5. Module mở rộng PLC S7-1200 13 2.3. GIỚI THIỆU SIMATIC STEP 7 BASIC – TÍCH HỢP LẬP TRÌNH PLC VÀ HMI 13 2.3.1 Kết nối qua giao thức TCP/IP 14 2.3.1.1 Cách tạo một Project 14 2.3.1.2. TAG của PLC / TAG local 17 2.3.2 Làm việc với một trạm PLC 19 2.3.2.1. Quy định địa chỉ IP cho module CPU 19 2.3.2.2. Đổ chương trình xuống CPU 19
  2. 2.3.2.3. Giám sát và thực hiện chương trình 21 2.3.3 Kỹ thuật lập trình 22 2.3.3.1. Vòng quét chương trình 22 2.3.3.2. Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS 23 2.3.3.2. Hàm chức năng – FUNCTION 23 2.4. GIỚI THIỆU CÁC TẬP LỆNH 24 2.4.1. Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) 24 2.4.2. Sử dụng bộ Timer 28 2.4.3. Sử dụng bộ Counter 29 2.4.4. So sánh 31 2.4.5. Toán học 33 2.4.6. Di chuyển MOVE 39 2.4.7. Chuyển đổi 40 2.4.7.a. Lệnh CONV 40 2.4.8. Lệnh điều khiển chương trinh 42 2.4.9. Toán tử word logic 43 2.4.10. Dịch chuyển và xoay vòng 44 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 46 3.1. CÁC PHẦN TỬ SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH. 46 3.1.1 Nút ấn. 46 3.1.1.1 Khái niệm 46 3.1.1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc 46 3.1.2 Động cơ sử dụng trong mô hình 47 3.1.2.1 Giới thiệu động cơ 1 chiều 47 3.1.2.2 Cấu tạo của động cơ 1 chiều. 47 3.1.2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều. 48 3.1.3.4. Phân loại động cơ điện 1 chiều. 49 3.1.3.5. Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều. 50
  3. 3.1.4. Cảm biến quang. 53 3.1.4.1. Khái niệm. 53 3.1.4.2. Phân loại cảm biến. 54 3.1.4.3. Cảm biến dùng trong hệ thống. 54 3.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 57 3.2.1. Khối nguồn. 58 3.2.2. Khối vào ra(I/O). 58 3.2.3. Khối xử lý trung tâm PLC. 58 3.2.4. Khối máy tính điều khiển. 58 3.2.5. Khối cơ cấu chấp hành. 59 3.2.6. Sơ đồ mạch động lực. 59 3.2.7. Sơ đồ mạch điều khiển ứng dụng PLC 59 3.2.8. Giới thiệu băng tải dùng trong mô hình. 60 3.3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM 60 3.3.1. Yêu cầu công nghệ. 60 3.3.2. Các đầu vào/ra. 61 3.3.3. Lưu đồ thuật toán 62 3.3.4 Chương trình đếm và đóng sản phẩm 63 3.3.4 Mô hình đã thiết kế 66 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
  4. LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay trong công nghiệp hiện đại hóa đất nước, yêu cầu ứng dụng tự động hóa ngày càng cao vào trong đời sống sinh hoạt , sản xuất ( yêu cầu điều khiển tự động, linh hoạt,tiện lợi, gọn nhẹ ) Mặt khác nhờ công nghệ thông tin, công nghệ điện tử đã phát triển nhanh chóng làm xuất hiện một loạt thiết bị điều khiển khả trình PLC. Để thực hiện công việc một cách khoa học nhằm đạt được số lượng sản phẩm lớn, nhanh mà lại tiện lợi về kinh tế. Các công ty , xí nghiệp sản xuất thường sử dụng công nghệ lập trình PLC sử dụng các phần mềm tự động. Dây chuyền sản xuất tự động PLC giảm sức lao động của công nhân mà sản xuất lại được hiệu quả cao đáp ứng kịp thời cho đời sống xã hội. Qua bài tập của môn đồ án tôi sẽ giới thiệu về lập trình PLC và ứng dụng của nó vào sản xuất đóng và đếm sản phẩm. Với ý nghĩa đó đề tài : “ Xây dựng mô hình dây chuyền đếm và đóng sản phẩm vào hộp dùng PLC “ do GS.TS Khoa học Thân Học Hoàn và Ths. Đinh Thế Nam hướng dẫn thực hiện. Đề tài gồm những nội dung sau : Chương 1 : Giới thiệu về các loại băng tải. Chương 2 : Giới thiệu về PLC S7 – 1200. Chương 3 : Thiết kế mô hình. 1
  5. CHƢƠNG I GIỚI THIỆU VỀ CÁC LOẠI BĂNG TẢI 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay cùng với sự phát triển của các nghành khoa học kĩ thuật, kỹ thuật điện tử mà trong đó điều khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin .Do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điều khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại những nhà máy , các khu công nghiệp và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong những khâu tự động trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩn sản xuất ra được các băng tải vận chuyển và sử dụng hệ thống nâng gắp đóng hộp sản phẩm. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu phân loại , đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công, chính vì vậy nhiều khi cho ra năng suất thấp chưa đạt được hiệu quả. Từ những điều đã được nhìn thấy trong thực tế cuộc sống và những kiến thức mà em đã được học ở trường muốn tạo ra hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, động thời vẫn đảm bảo được độ chính các cao về kích thước. Nên em đã quyết định thiết kế cà thi công một mô hình sử dụng băng chuyền để đóng và đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế, vì trong thực tế có nhiều sản phẩm được sản xuất ra đòi hỏi phải có kích thước tương đối chính xác và nó thật sự rất có ý nghĩa đối với chúng em, góp phần làm cho xã hội ngày càng phát triển mạnh hơn, để xứng tầm với sự phát triển của thế giới. 2
  6. 1.2 . CÁC BĂNG TẢI ĐƢỢC SỬ DỤNG HIỆN NAY 1.2.1. Các loại băng tải sử dụng hiện nay. 1.2.1.1. Giới thiệu chung. Băng tải thường được dùng để di chuyển các vật liệu đơn giản và vật liệu rời theo phương ngang và phương nghiêng. Trong các dây chuyền sản xuất, các thiết bị này được sử dụng rộng rãi như những phương tiện để vận chuyển các cơ cấu nhẹ, trong các xưởng luyện kim dùng để vận chuyển quặng, than đá, các loại xỉ lò trên các trạm thủy điện thì dùng vận chuyển nhiên liệu Trên các kho bãi thì dùng để vận chuyển các loại hàng bưu kiện, vật liệu hạt hoặc 1 số sản phẩm khác. Trong 1 số ngành công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, hóa chất thì dùng để vận chuyển các sản phẩm đã hoàn thành và chưa hoàn thành giữa các công đoạn, các phân xưởng, đồng thời cũng dùng để loại bỏ các sản phẩm không dùng được. 1.2.1.2. Ƣu điểm của băng tải. - Cấu tạo đơn giản, bền, có khả năng vận chuyển rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp giữa nằm ngang với nằm nghiêng. - Vốn đầu tư không lớn lắm, có thể tự động được, vận hành đơn giản, bảo dưỡng dễ dàng, làm việc tin cậy, năng suất cao và tiêu hao năng lượng so với máy vận chuyển khác không lớn lắm. 1.2.1.3. Cấu tạo chung của băng tải. Hình 1.1: Cấu tạo chung băng chuyền 3
  7. 1. Bộ phận kéo cùng các yếu tố làm việc trực tiếp mang vật. 2. Trạm dẫn động, truyền chuyển động cho bộ phận kéo. 3. Bộ phận căng, tạo và giữ lực căng cần thiết cho bộ phận kéo. 4. Hệ thống đỡ (con lăn, giá đỡ ) làm phần trượt cho bộ phận kéo và các yếu tố làm việc. 1.2.1.4. Các băng tải trên thị trƣờng hiện nay. Bảng 1.1: Danh sách các loại băng tải Loại băng tải Tải trọng Phạm vi ứng dụng Băng tải dây đai 50m. Băng tải con lăn 30 ÷ 500 kg Vận chuyển chi tiết trên các vệ tinh giữa các nguyên công với khoảng cách <50m. Các loại băng tải xích, băng tải con lăn có ưu điểm là độ ổn định cao khi vận chuyển.Tuy nhiên chúng đòi hỏi kết cấu cơ khí phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, giá thành khá đắt. - Băng tải dạng cào: sử dụng để thu dọn phoi vụn. năng suất của băng tải loại này có thể đạt 1,5 tấn/h và tốc độ chuyển động là 0,2m/s. Chiều dài của băng tải là không hạn chế trong phạm vi kéo là 10kN. 4
  8. - Băng tải xoắn vít : có 2 kiểu cấu tạo : + Băng tải 1 buồng xoắn: Băng tải 1 buồng xoắn được dùng để thu dọn phoi vụn. Năng suất băng tải loại này đạt 4 tấn/h với chiều dài 80cm. + Băng tải 2 buồng xoắn: có 2 buồng xoắn song song với nhau, 1 có chiều xoắn phải, 1 có chiều xoắn trái. Chuyển động xoay vào nhau của các buồng xoắn được thực hiện nhờ 1 tốc độ phân phối chuyển động. Cả 2 loại băng tải buồng xoắn đều được đặt dưới máng bằng thép hoặc bằng xi măng. 1.2.2. Các loại băng tải đếm và đóng sản phẩm hiện nay. Đóng hộp và đếm sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong thực tế hiện nay. Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công việc. Chưa kể đến có những phân loại dựa trên các chi tiết kĩ thuật rất nhỏ mà mắt thường khó có thể nhận ra. Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất. Vì vậy, hệ thống tự động đóng gói và đếm sản phẩm ra đời là một sự phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp bách này. Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu, các hệ thống tự động có những quy mô lớn, nhỏ khác nhau. Tuy nhiên có một đặc điểm chung là chi phí cho các hệ thống này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện của Việt Nam. Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống đóng sản phẩm tự động đa phần mới chỉ được áp dụng trong các hệ thống có yêu cầu phức tạp, còn một lượng rất lớn các doanh nghiệp Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc. Bên cạnh các băng chuyền để vận chuyển sản phẩm thì một yêu cầu cao hơn được đặt ra đó là phải có hệ thống đếm sản phẩm. Còn rất nhiều dạng đóng sản phẩm tùy theo yêu cầu của nhà sản xuất như: Đóng sản phẩm theo kích thước, theo khối lượng v.v Vì sản phẩm rất đa dạng nên có nhiều loại băng chuyền khác nhau để đáp ứng các hướng giải quyết khác nhau cho từng sản phẩm. 5
  9. Đếm sản phẩm sử dụng cảm biến quang: hộp chứa sản phẩm chạy trên băng chuyền dưới ngang qua cảm biến quang thứ 1 thì tự động dừng lại, động cơ băng chuyền trên sẽ hoạt động đưa sản phẩm vào hộp và đồng thời đếm đủ số lượng sản phẩm băng chuyền dưới sẽ tự động chạy đưa hộp ra ngoài và hộp tiếp theo sẽ được đưa vào. 6
  10. CHƢƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-1200 2.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC. Hình 2.1: Hình dạng bên ngoài của S7 -1200. Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200. PLC S7-1200 là những kết hợp I/O và các lựa chọn cấp nguồn,bao gồm 9 module các bộ cấp nguồn cả VAC hoặc VCD các bộ nguồn với sự kết hợp I/O DC hoặc Relay.Các module tín hiệu để mở rộng I/O và các module giao tiếp dễ dàng kết nối với các mặt của bộ điều khiển.Tất cả các phần cứng S7-1200 có thể được gắn trên DIM rail tiêu chuẩn hay trực tiếp trên bảng điều khiển,giảm được không gian và chi phí lắp đặt. Các module tín hiệu có trong các module đầu vào,đầu ra và kết hợp loại 8,16 và 32 điểm hỗ trợ các tín hiệu I/O DC,Relay và analog.Bên cạnh đó,bảng tín hiệu.Với thiết kế theo dạng module, tính năng cao, SIMATIC S7- 1200 thích hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau, cấp độ từ nhỏ đến trung bình. Đặc điểm nổi bật là S7-1200 được tích hợp sẵn cổng truyền thông 7
  11. Profinet (Ethernet), sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và các màn hình HMI. Điều này giúp cho việc thiết kế, lập trình, thi công hệ thống điều khiển được nhanh chóng Bên cạnh CPU S7-1200 và phần mềm lập trình mới, một dải sản phẩm các màn hình HMI mới dùng cho PLC S7-1200 cũng được giới thiệu. Tất cả cùng tạo ra một giải pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ (Micro Automation). S7-1200 bao gồm các họ CPU 1211C, 1212C, 1214C. Mỗi loại CPU có đặc điểm và tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng của khách hàng. Dưới đây là tóm tắt các tính năng nổi bật của SIMATIC S7-1200: Cổng truyền thông Profinet (Ethernet) được tích hợp sẵn: Dùng để kết nối máy tính, với màn hình HMI hay truyền thông PLC- PLC Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethernet mở Đầu nối RJ45 với tính năng tự động chuyển đổi đấu chéo Tốc độ truyền 10/100 Mbits/s Hỗ trợ 16 kết nối ethernet TCP/IP, ISO on TCP, và S7 protocol + Các tính năng về đo lường, điều khiển vị trí, điều khiển quá trình: 6 bộ đếm tốc độ cao (high speed counter) dùng cho các ứng dụng đếm và đo lường, trong đó có 3 bộ đếm 100kHz và 3 bộ đếm 30kHz 2 ngõ ra PTO 100kHz để điều khiển tốc độ và vị trí động cơ bước hay bộ lái servo (servo drive) Ngõ ra điều rộng xung PWM, điều khiển tốc độ động cơ, vị trí valve, hay điều khiển nhiệt độ 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số điểu khiển (auto-tune functionality) + Thiết kế linh hoạt: 8
  12. Mở rộng tín hiệu vào/ra bằng board tín hiệu mở rộng (signal board), gắn trực tiếp phía trước CPU, giúp mở rộng tín hiệu vào/ra mà không thay đổi kích thước hệ điều khiển Mỗi CPU có thể kết nối 8 module mở rộng tín hiệu vào/ra Ngõ vào analog 0-10V được tích hợp trên CPU 3 module truyền thông có thể kết nối vào CPU mở rộng khả năng truyền thông, vd module RS232 hay RS485 50KB work memory, 2MB load memory Card nhớ SIMATIC, dùng khi cần rộng bộ nhớ cho CPU, copy chương trình ứng dụng hay khi cập nhật firmware Chẩn đoán lỗi online / offline Hình 2.2 Hình dạng của PLC S7-1200 Board tín hiệu của S7-1200 Board tín hiệu – một dạng module mở rộng tín hiệu vào/ra với số lượng tín hiệu ít, giúp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng yêu cầu mở rộng số lượng tín hiệu ít Gồm các board: 1 cổng tín hiệu ra analog 12 bit (+- 10VDC, 0-20mA) 2 cổng tín hiệu vào + 2 cổng tín hiệu ra số, 0.5A 2.2 CÁC MODULE TRONG HỆ PLC S7-1200 2.2.1. Giới thiệu về các module CPU Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ nhớ chương trình khác nhau . 9
  13. PLC S7-1200 có các loại sau: Sign board của PLC SIMATIC S7-1200 Sign board: SB1223 DC/DC -Digital inputs / outputs -DI 2 x 24 VDC 0.5A -DO 2x24 VDC 0.5A Sign boards : SB1232AQ 10
  14. - Ngõ ra analog -AO 1 x 12bit -+/- 10VDC, 0 – 20mA Cards ứng dụng: -CPU tín hiệu để thích ứng với các ứng dụng -Thêm điểm của kỹ thuật số I/O hoặc tương tự với CPU như các yêu cầu ứng dụng -Kích thước của CPU sẽ không thay đổi 11
  15. 2.2.2 Module xuất nhập tín hiệu số 2.2.3. Module xuất nhập tín hiệu tƣơng tự 12
  16. 2.2.4. Module truyền thông 2.2.5. Module mở rộng PLC S7-1200 PLC S7-1200 có thể mở rộng các module tín hiệu và các module gắn ngoài để mở rộng chức năng của CPU. Ngoài ra, có thể cài đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ giao thức truyền thông khác. Khả năng mở rộng của từng loại CPU tùy thuộc vào các đặc tính, thông số và quy định của nhà sản xuất. S7-1200 có các loại module mở rộng sau: - Communication module (CP). 2.3. GIỚI THIỆU SIMATIC STEP 7 BASIC – TÍCH HỢP LẬP TRÌNH PLC VÀ HMI Step 7 basic hệ thống kỹ thuật đồng bộ đảm bảo hoạt động liên tục hoàn hảo. Một hệ thống kỹ thuật mới Thông minh và trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật và cấu hình mạng, lập trình, chẩn đoán và nhiều hơn nữa. Lợi ích với người dùng: -Trực quan : dễ dàng để tìm hiểu và dễ dàng để hoạt động -Hiệu quả : tốc độ về kỹ thuật -Chức năng bảo vệ : Kiến trúc phần mềm tạo thành một cơ sở ổn định cho sự đổi mới trong tương lai. 13
  17. 2.3.1 Kết nối qua giao thức TCP/IP -Để lập trình SIMATIC S7-1200 từ PC hay Laptop cần một kết nối TCP/IP -Để PC và SIMATIC S7-1200 có thể giao tiếp với nhau, điều quan trọng là các địa chỉ IP của cả hai thiết bị phải phù hợp với nhau 2.3.1.1 Cách tạo một Project Bước 1: từ màn hình desktop nhấp đúp chọn biểu tượng Tia Portal V12 Hình 2.3 Biểu tượng phần mềm Bước 2 : Click chuột vào Create new project để tạo dự án. Hình 2.4 Kích vào Create new project Bước 3 :Nhập tên dự án vào Project name sau đó nhấn create Hình 2.5 Nhập tên dự án mới 14
  18. Bước 4 : Chọn configure a device Hình 2.6 Chọn configure a device Bước 5 : Chọn add new device Hình 2.7 Chọn thiết bị mới 15
  19. Bước 6 :Chọn loại CPU PLC sau đó chọn add Hình 2.8 Chọn kiểu CPU Bước 7 : Project mới được hiện ra Hình 2.9 Project mới được hoàn thành 16
  20. 2.3.1.2. TAG của PLC / TAG local Tag của PLC -Phạm vi ứng dụng : giá trị Tag có thể được sử dụng mọi khối chức năng trong PLC -Ứng dụng : binary I/O, Bits of memory -Định nghĩa vùng : Bảng tag của PLC -Miêu tả : Tag PLC được đại diện bằng dấu ngoặc kép Tag Local -Phạm vi ứng dụng : giá trị chỉ được ứng dụng trong khối được khai báo, mô tả tương tự có thể được sử dụng trong các khối khác nhau cho các mục đích khác nhau. -Ứng dụng : tham số của khối, dữ liệu static của khối, dữ liệu tạm thời -Định nghĩa vùng : khối giao diện -Miêu tả : Tag được đại diện bằng dấu # Sử dụng Tag trong hoạt động Hình 2.10 Bảng thực hiện các Tag -Layout : bảng tag PLC chứa các định nghĩa của các Tag và các hằng số có giá trị trong CPU. Một bảng tag của PLC được tự động tạo ra cho mỗi CPU được sử dụng trong project. -Colum : mô tả biểu tượng có thể nhấp vào để di chuyển vào hệ thống hoặc có thể kéo nhả như một lệnh chương trình -Name : chỉ được khai báo và sử dụng một lần trên CPU 17
  21. -Data type : kiểu dữ liệu chỉ định cho các tag -Address : địa chỉ của tag -Retain : khai báo của tag sẽ được lưu trữ lại -Comment: comment miêu tả của tag Nhóm tag : tạo nhóm tag bằng cách chọn add new tag table Hình 2.11 Các nhóm Tag Tìm và thay thế tag PLC Hình 2.12 Tìm và thay thế các Tag 18
  22. Ngoài ra còn có một số chức năng sau: -Lỗi tag -Giám sát tag của plc -Hiện / ẩn biểu tượng -Đổi tên tag : Rename tag -Đổi tên địa chỉ tag : Rewire tag -Copy tag từ thư viện Global 2.3.2 Làm việc với một trạm PLC 2.3.2.1. Quy định địa chỉ IP cho module CPU IP TOOL có thể thay đổi IP address của PLC S7-1200 bằng 1 trong 2 cách. Phương pháp thích hợp được tự động xác định bởi trạng thái của địa chỉ IP đó : -Gán một địa chỉ IP ban đầu : Nếu PLC S7-1200 không có địa chỉ IP, IP TOOL sử dụng các chức năng thiết lập chính để cấp phát một địa chỉ IP ban đầu cho PLC S7-1200. -Thay đổi địa chỉ IP : nếu địa chỉ IP đã tồn tại, công cụ IP TOOL sẽ sửa đổi cấu hình phần cứng (HW config) của PLC S7-1200. 2.3.2.2. Đổ chƣơng trình xuống CPU Đổ từ màn hình soạn thảo chương trình bằng cách kích vào biểu tượng download trên thanh công cụ của màn hình Hình 2.13 Đổ chương trình xuống CPU 19
  23. Chọn cấu hình Type of the PG/PC interface và PG/PC interface như hình dưới sau đó nhấn chọn load Chọn start all như hình vẽ và nhấn finish 20
  24. 2.3.2.3. Giám sát và thực hiện chƣơng trình Để giám sát chương trình trên màn hình soạn thảo kích chọn Monitor trên thanh công cụ. Hình 2.14 Giám sát chương trình Hoặc cách 2 làm như hình dưới Sau khi chọn monitor chương trình soạn thảo xuất hiện như sau: Hình 2.15 Kết quả sau khi soạn thảo 21
  25. 2.3.3 Kỹ thuật lập trình 2.3.3.1. Vòng quét chƣơng trình PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét. Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1.Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dụng của bọ đệm ảo Q tới các cổng ra số.Vòng quét kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi. Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào / ra tương tự nên các lệnh truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thông qua bộ đệm. Hình 2.16 Cấu trúc lập trình 22
  26. 2.3.3.2. Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS -Organization blocks (OBs) : là giao diện giữa hoạt động hệ thống và chương trình người dùng. Chúng được gọi ra bởi hệ thống hoạt động, và điều khiển theo quá trình: +Xử lý chương trình theo quá trình +Báo động – kiểm soát xử lý chương trình +Xử lý lỗi -Startup oB, Cycle OB, Timing Error OB và Diagnosis OB : có thể chèn và lập trình các khối này trong các project. Không cần phải gán các thông số cho chúng và cũng không cần gọi chúng trong chương trình chính. -Process Alarm OB và Time Interrupt OB : Các khối OB này phải được tham số hóa khi đưa vào chương trình. Ngoài ra, quá trình báo động OB có thể được gán cho một sự kiện tại thời gian thực hiện bằng cách sủ dụng các lệnh ATTACH, hoặc tách biệt với lệnh DETACH. -Time Delay Interrupt OB : OB ngắt thời gian trễ có thể được đưa vào dự án và lập trình. Ngoài ra, chúng phải được gọi trong chương trình với lệnh SRT_DINT, tham số là không cần thiết -Start Information : Khi một số OB được bắt đầu, hệ điều hành đọc ra thông tin được thẩm định trong chương trình người dùng, điều này rất hữu ích cho việc chẩn đoán lỗi, cho dù thông tin được đọc ra được cung cấp trong các mô tả của các khối OB 2.3.3.2. Hàm chức năng – FUNCTION -Funtions (FCs) là các khối mã không cần bộ nhớ. Dữ liệu của các biến tạm thời bị mất sau khi FC được xử lý.Các khối dữ liệu toàn cầu có thể được sử dụng để lưu trữ dữ liệu FC. -Functions có thể được sử dụng với mục đích +Trả lại giá trị cho hàm chức năng được gọi 23
  27. +Thực hiện công nghệ chức năng, ví dụ : điều khiển riêng với các hoạt động nhị phân +Ngoài ra, FC có thể được gọi nhiều lần tại các thời điểm khác nhau trong một chương trình. Điều này tạo điều kiện cho lập trình chức năng lập đi lặp lại phức tạp. -FB (function block) : đối với mỗi lần gọi, FB cần một khu vực nhớ. Khi một FB được gọi, một Data Block (DB) được gán với instance DB. Dữ liệu trong Instance DB sau đó truy cập vào các biến của FB.Các khu vực bộ nhớ khác nhau đã được gán cho một FB nếu nó được gọi ra nhiều lần. -DB (data block) : DB thường để cung cấp bộ nhớ cho các biến dữ liệu . Có hai loại của khối dữ liệu DB : Global DBs nơi mà tất cả các OB, FB và FC có thể đọc được dữ liệu lưu trữ, hoặc có thể tự mình ghi dữ liệu vào DB, và instance DB được gán cho một FB nhất định. 2.4. GIỚI THIỆU CÁC TẬP LỆNH 2.4.1. Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) 2.4.1.1 Tiếp điểm thƣờng hở L Tiếp điểm thưởng hở sẽ đóng khi giá trị của bit có A địa chỉ n là bằng 1 D Toán hạng n: I,Q,M,L, D 2.4.1.2) Tiếp điểm thƣờng đóng Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng khi giá trị của bit L có địa chỉ n là bằng 1 A Toán hạng n: I,Q,M,L, D D 24
  28. 2.4.1.3) Lệnh OUT Giá trị của bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu L vào của lệnh này bằng 1 và ngược lại. A Toán hạng n: Q,M,L,D D Chỉ sử dụng 1 lệnh out cho 1 địa chỉ 2.4.1.4) Lệnh OUT đảo Giá trị của bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi đầu L vào của lệnh này bằng 0 và ngược lại. A Toán hạng n: Q,M,L,D D Chỉ sử dụng 1 lệnh outnot cho 1 địa chỉ 2.4.1. 5) Lệnh logic NOT L A Lệnh đảo trạng thái ngõ vào / ra D 2.4.1. 6) Lệnh SET Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 1 khi L đầu vào của lệnh này bằng 1 và khi đầu vào A của lệnh này bằng 0 thì bit này vẫn giữ nguyên D trạng thái. Toán hạng n: Q,M,L,D 2.4.1. 7) Lệnh Reset Giá trị của các bit có địa chỉ là n sẽ bằng 0 khi L đầu vào của lệnh này bằng 1 và khi đầu vào A của lệnh này bằng 0 thì bit này vẫn giữ nguyên D trạng thái. Toán hạng n: Q,M,L,D 25
  29. 2.4.1. 8) Lệnh set nhiều bit Giá trị của các bit có địa chỉ đầu tiên là OUT sẽ bằng 1 khi đầu vào của lệnh này bằng 1. L Khi đầu vào của lệnh này bằng 0 thì các bit A này vẫn giữ nguyên trạng thái. Trong đó số D bit là n. Toán hạng Out: Q,M,L,D 2.4.1. 9) Lệnh reset nhiều bit Giá trị của các bit có địa chỉ đầu tiên là OUT sẽ bằng 0 khi đầu vào của lệnh này bằng 1. L Khi đầu vào của lệnh này bằng 0 thì các bit A này vẫn giữ nguyên trạng thái. Trong đó số D bit là n. Toán hạng Out: Q,M,L,D n: là hằng số 2.4.1. 10) Tiếp điểm phát hiện xung cạnh lên dạng 1 Tiếp điểm hiện cạnh lên sẽ phát ra một xung khi đầu vào tiếp điểm của P có sự chuyển đổi L từ mức thấp lên mức cao. A Trạng thái của tín hiệu được lưu vào D “M_BIT” Độ rộng của xung này bằng thời gian của một chu kỳ quét 26
  30. 2.4.1. 11) Tiếp điểm phát hiện xung cạnh lên dạng 2 Thay đổi trạng thái tín hiệu phía trước không ảnh hưởng đến “IN” Phát hiện sự thay đổ trạng thái của 1 tín L hiệu “IN” từ 0 lên 1 A Trạng thái của tín hiệu “IN” được lưu vào D “M_BIT” Độ rộng của xung này bằng thời gian của một chu kỳ quét 2.4.1. 12)Tiếp điểm phát hiện xung cạnh xuống dạng 1 Tiếp điểm hiện cạnh xuống sẽ phát ra một xung khi đầu vào tiếp điểm này có sự chuyển đổi từ mức cao xuống mức L thấp. A Trạng thái của tín hiệu “IN” được lưu D vào “M_BIT” Độ rộng của xung này bằng thời gian của một chu kỳ quét 2.4.1. 13) Tiếp điểm phát hiện xung cạnh xuống dạng 2 Thay đổi trạng thái tín hiệu phía trước không ảnh hưởng đến “IN” L Phát hiện sự thay đổ trạng thái của 1 tín A hiệu “IN” từ 1 xuống 0 D Trạng thái của tín hiệu “IN” được lưu vào “M_BIT” 27
  31. 2.4.1. 14) Lệnh SR fliplop L L Mạch chốt RS ưu tiên Reset A D 2.4.1. 15) Lệnh RS fliplop L L Mạch chốt RS ưu tiên cho Set A D 2.4.2. Sử dụng bộ Timer Sử dụng lệnh Timer để tạo một chương trình trễ định thời.Số lượng của Timer phụ thuộc vào người sử dụng và số lượng vùng nhớ của CPU.Mỗi timer sử dụng 16 byte IEC_Timer dữ liệu kiểu cấu trúc DB. Step 7 tự động tạo khối DB khi lấy khối Timer Kích thước và tầm của kiểu dữ liệu Time là 32 bit, lưu trữ như là dữ liệu Dint : T#-14d_20h_31m_23s_648ms đến T#24d_20h_31m_23s_647ms hay là -2.147.483.648 ms đến 2.147.483.647 ms. 2.4.2. a) Timer tạo xung – TP Timer TP tạo một chuỗi xung với độ rộng xung đặt trước. Thay đổi PT, L IN không ảnh hưởng khi Timer A đang chạy. D Khi đầu vào IN được tác động vào timer sẽ tạo ra một xung có độ rộng bằng thời gian đặt PT 28
  32. 2.4.2.b) Timer trễ sƣờn lên có nhớ - Timer TONR Thay đổi PT không ảnh hưởng khi Timer đang vận hành, chỉ ảnh hưởng khi timer đếm lại L Khi ngõ vào IN chuyển sang “FALSE” khi A vận hành thì timer sẽ dừng nhưng không đặt D lại bộ định thì. Khi chân IN “TRUE” trở lại thì Timer bắt đầu tính thời gian từ giá trị thời gian đã tích lũy. 2.4.2. c) timer trễ không nhớ - TON Khi ngõ vào IN ngừng tác động thì L reset và dừng hoạt động Timer. A Thay đổi PT khi Timer vận hành D không có ảnh hưởng gì 2.4.2. d) Timer trễ sƣờn xuống – TOF Khi ngõ vào IN ngừng tác động L thìreset và dừng hoạt động Timer. A Thay đổi PT khi Timer vận hành D không có ảnh hưởng gì 2.4.3. Sử dụng bộ Counter Lệnh Counter được dùng để đếm các sự kiện ở ngoài hay các sự kiện quá trình ở trong PLC. Mỗi Counter sử dụng cấu trúc lưu trữ của khối dữ liệu DB để làm dữ liệu của Counter. Step 7 tự động tạo khối DB khi lấy lệnh. Tầm giá trị đếm phụ thuộc vào kiểu dữ liệu mà bạn chọn lựa.Nếu giá trị đếm là một số Interger không dấu, có thể đếm xuống tới 0 hoặc đếm lên tới 29
  33. tầm giới hạn.Nếu giá trị đếm là một số interder có dấu, có thể đếm tới giá trị âm giới hạn hoặc đếm lên tới một số dương giới hạn. 2.4.3. a) Counter đếm lên – CTU Giá trị bộ đếm CV được tăng lên 1 khi tín hiệu ngõ vào CU chuyên từ 0 lên 1. L Ngõ ra Q được tác động lên 1 khi A D CV>=PV. Nếu trạng thái R = Reset được tác động thì bộ đếm CV = 0. 2.4.3. b) Counter đếm xuống – CTD Giá trị bộ đếm được giảm 1 khi tín hiệu ngõ vào CD chuyển từ 0 lên 1. Ngõ ra Q L được tác động lên 1 khi CV =PV. Nếu trạng thái R = Reset được tác L động thì bộ đếm CV = 0. A Giá trị bộ đếm CV được giảm 1 khi tín D hiệu ngõ vào CD chuyển từ 0 lên 1. Ngõ ra QD được tác động lên 1 khi CV <=0. Nếu trạng thái Load được tác động thì CV = PV. 30
  34. 2.4.4. So sánh 2.4.4.a) Lệnh so sánh So sánh 2 kiểu dữ liệu giống nhau, nếu lệnh so sánh thỏa thì ngõ ra sẽ là mức 1 = TRUE Kiểu dữ liệu so sánh là : SInt, Int, Dint, USInt, UDInt, Real, LReal, String, Char, Time, DTL, Constant. Lệnh so sánh dùng để so sánh hai giá trị IN1 và IN2 bao gồm IN1 = IN2, IN1 >= IN2, IN1 IN2 hoặc IN1 = IN2, IN1 D IN2 hoặc IN1 <> IN2 So sánh 2 kiểu dữ liệu giống nhau, nếu lệnh so sánh thỏa thì ngõ ra sẽ là mức 1 = TRUE (tác động mức cao) và ngược lại Kiểu dữ liệu so sánh là : SInt, Int, Dint, USInt UDInt, Real, LReal, String, Char, Time, DTL, Constant. 31
  35. 2.4.4. b)Lệnh trong khoảng In – range Tham số : MIN, VAL, MAX Kiểu dữ liệu so sánh : SInt, Int, Dint, L USInt, UInt, UDInt, Real, LReal,Constant A So sánh 2 kiểu dữ liệu giống nhau, nếu D sosánh MIN VAL hoặc MAX < VAL thỏathì tác động mức cao và ngược lại 2.4.4. d) Lệnh OK L Tham số : IN A Kiểu dữ liệu : Real, LReal D Lệnh OK kiểm tra tính hợp lệ của toán tử 2.4.4. e) Lệnh NOT OK Tham số : IN L Kiểu dữ liệu : Real, LReal A Lệnh NOT_OK kiểm tra tính không hợp lệ D của toán tử 32
  36. 2.4.5. Toán học 2.4.5. a) Lệnh tính toán Công dụng : thực hiện phép toán từ các giá trị ngõ vào IN1, IN2, L IN(n) theo công thức OUT= (+,- A ,*,/) rồi xuất kết quả ra ngõ ra D OUT. Các thông số ngõ vào dùng trong khối phải chung định dạng 2.4.5. b) Lệnh cộng, trừ, nhân, chia Lệnh cộng ADD : OUT = IN1 + IN2 Lệnh trừ SUB : OUT = IN1 – IN2 Lệnh nhân MUL : OUT = IN1*IN2 Lệnh chia DIV : OUT = IN1/IN2 Tham số IN1, IN2 phải cùng kiểu dữ liệu : SInt, Int, Dint, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal, Constant L Tham số OUT có kiểu dữ liệu : SInt, Int, A Dint, USInt, UInt, UDInt, Real, LReal D Tham số ENO = 1 nếu không có lỗi xảy ra trong quá trình thực thi. Ngược lại ENO = 0 khi có lỗi, một số lỗi xảy ra khi thực hiện lệnh này : -Kết quả toán học nằm ngoài phạm vi của kiểu dữ liệu. -Chia cho 0 (IN2 = 0) -Real/LReal : Nếu một trong những giá trị 33
  37. đầu vào là NaN sau đó được trả về NaN. -ADD Real/LReal : Nếu cả hai giá trị IN là INF có dấu khác nhau, đây là một khai báo không hợp lệ và được trả về NaN -SUB Real/LReal : Nếu cả hai giá trị IN là INF cùng dấu, đây là một khai báo không hợp lệ và được trả về NaN -MUL Real/LReal : Nếu một trong 2 giá trị là 0 hoặc là INF, đây là khai báo không hợp lệ và được trả về NaN. -DIV Real/LReal : Nếu cả hai giá trị IN bằng không hoặc INF, đây là khai báo không hợp lệ và được trả về NaN. 2.4.5.c) Lệnh lấy phần dƣ Lệnh Modulo sẽ lấy phần dư của phép toán. Giá trị ngõ vào IN1 chia cho IN2 và giá trị phần dư sẽ được lưu vào OUT Tham số: EN : Bool L ENO : Bool A IN1 : SINT, INT, DINT, USINT, UINT, D UDINT IN2 : SINT, INT, DINT, USINT, UINT, UDINT OUT : SINT, INT, DINT, USINT, UINT, UDINT 34
  38. 2.4.5. d) Lệnh phủ định Lệnh NEG đảo ngược dấu hiệu số học của giá trị ở trong tham số và lưu trữ các kết quả trong tham số OUT Tham số : EN : Bool – cho phép ngõ vào L ENO: Bool – cho phép ngõ ra A -ENO = 1 : không có lỗi D -ENO = 0: kết quả giá trị nằm ngoài tầm giá trị của kiểu dữ liệu IN : toán tử đầu vào SInt, INt, Dint, Real, LReal, Constant OUT : toán tử đầu ra Sint, Int, Dint, Real, Lreal 2.4.5. e) Lệnh tăng, giảm Tăng / giảm giá trị kiểu số Interger lên / xuống một đơn vị Tham số : EN : cho phép ngõ vào L IN/OUT : toán tử ngõ vào và ra A D ENO : cho phép ngõ ra -ENO = 1 : không có lỗi -ENO = 0: kết quả nằm ngoài tầm giá trị của kiểu dữ liệu 35
  39. 2.4.5. f) Lệnh giá trị tuyệt đối Tinh giá trị tuyệt đối của một số nguyên hoặc số thực của tham số IN và lưu trữ kết quả vào tham số OUT L Tham số : A D EN : cho phép ngõ vào IN : Toán tử ngõ vào OUT : Toán tử ngõ ra 2.4.5. g) Lệnh giá trị nhỏ nhất và lớn nhất Lệnh MIN/MAX so sánh các giá trị đầu vào và trả lại giá trị nhỏ nhất/ lớn nhất ở đầu ra L Tham số : A EN : cho phép ngõ vào D IN : Toán tử đầu vào, có thể lên tới 32 đầu vào OUT : Toán tử ngõ ra ENO : cho phép ngõ ra 36
  40. 2.4.5.g)Lệnh giới hạn Công dụng : Giới hạn giá trị của ngõ vào IN trong khoảng của ngõ vào MIN và MAX. Nếu giá trị của IN đáp ứng MIN MAX thì giá trị của MAX được copy vào OUT Lệnh chỉ được thực hiện khi tín hiệu ngõ L vào là 1 tại ngõ vào EN, Nếu lệnh được A thực hiện mà không có lỗi xảy ra thì tại D ngõ ra ENO cũng có giá trị bằng 1. Ngõ ra ENO có trạng thái 0 nếu 1 trong số các điều kiện sau đây không thỏa mãn : -Ngõ vào EN có tín hiệu “0” -Các thông số nhập vào không đúng định dạng -Các toán hạng không đúng giá trị -Giá trị Min lớn hơn giá trị Max 37
  41. 2.4.5.h ) Lệnh toán học số thực dấu chấm động 38
  42. 2.4.6. Di chuyển MOVE 2.4.6. a) Lệnh MOVE Lệnh Move di chuyển nội dung ngõ vào IN đến ngõ ra OUT mà không làm thay đổi giá trị ngõ IN Tham số: EN : cho phép ngõ vào ENO : cho phép ngõ ra IN : nguồn giá trị đến OUT1: Nơi chuyển đến Lệnh Move_BLK sao chép các nội L dung của một vùng nhớ IN đến một bộ A nhớ xác định khác. Số lượng các giá D trị được sao chép được quy định trong COUNT. Hoạt động sao chép theo hướng tăng dần các địa chỉ Tham số: EN : cho phép ngõ vào ENO : cho phép ngõ ra IN : nguồn giá trị đến COUNT : số giá trị sao chép OUT1: Nơi chuyển đến 39
  43. 2.4.6. b) Lệnh làm đầy FILL Công dụng : dùng để lấp đầy một vùng nhớ với nội dung tại một vùng nhớ khác. Lệnh Fill block di chuyển L nội dung của một vùng nhớ tới một A D vùng nhớ xác định. Hành động vận chuyển các biến sao chép theo hướng tăng dần 2.4.6. c) Lệnh đảo Swap Công dụng : Đổi thứ tự của 2 byte hay 4 byte thành phần của L một Word hay một Dword. Nó A không làm đổi thứ tự của các bit D trong mỗi byte 2.4.7. Chuyển đổi 2.4.7.a. Lệnh CONV Công dụng : chuyển đồi từ kiểu dữ L liệu này sang kiểu dữ liệu khác A Tham số : D IN : giá trị ngõ vào OUT : giá trị sau khi chuyển đổi 40
  44. 2.4.7. b) Lệnh làm tròn ROUND và cắt bỏ TRUNCATE Lệnh ROUND : Chuyển đổi số thực thành sô Interger. Các phần phân số của sô thực được làm tròn đến số nguyên gần nhất. Nếu số thực nằm ở giữa 2 số L nguyên thì số thực này được làm A tròn thành số nguyên chẵn. Ví D dụ ROUND (10.5) = 10, ROUND (11.5) = 12. Lệnh TRUNC : chuyển đổi số thực thành số interger. Phần phân số của số thực bị cắt bỏ 2.4.7. c) Lệnh CEILING và FLOOR Lệnh CEIL : chuyển đổi số thực thành số nguyên nhỏ nhất lớn L hơn hay bằng số thực đó A Lệnh FLOOR : Chuyển đổi số D thực thành số nguyên nhỏ hơn hya bằng số thực đó. 41
  45. 2.4.8. Lệnh điều khiển chƣơng trinh 2.4.8.a ) Lệnh nhảy JUMP và nhãn LABEL Công dụng : Dừng chương trình đang L chạy và tiếp tục trên một network khác, A network này được xác định bởi 1 jump D label. 2.4.8. b) Lệnh điều khiển thực thi RET Công dụng :Để dừng việc thực thi L trong một khối hàm và chỉ đươc tiếp A D tục sau khi có lệnh gọi khối hàm đó. 2.4.8. c) Lệnh Re – trigger giám sát quét chu kỳ Công dụng :Khởi động lại việc giám sát chu kỳ của CPU. Thời gian giám sát L được cấu hình trong phần cứng. Việc A khởi động lại thời gian giám sát chu kỳ D để ngăn chặn lỗi. 2.4.8.d) Lệnh ngừng quét chu kỳ Công dụng : Đặt PLC về chế độ STOP, L do vậy ngừng việc thực hiện chương A trình D 42
  46. 2.4.8.e) Lệnh lấy lỗi GET ERROR L Công dụng : Truy vấn các lỗi xãy ra A trong một khối D 2.4.9. Toán tử word logic 2.4.9.a) Lệnh AND, OR và XOR Công dụng : -Lệnh AND kết hợp các giá trị ngõ vào IN1 và IN2 theo các bit tương ứng theo phép AND logic, xuất kết quả tại OUT L - Lệnh OR kết hợp các giá trị ngõ vào A IN1 và IN2 theo các bit tương ứng theo D phép OR logic, xuất kết quả tại OUT - Lệnh XOR kết hợp các giá trị ngõ vào IN1 và IN2 theo các bit tương ứng theo phép XOR logic, xuất kết quả tại OUT 2. 4.9. 2)Lệnh đảo INVERT Công dụng : Đảo bit tín hiệu tại ngõ L vào IN. Giá trị của những bit lấy bù sẽ A được gửi tối ngõ ra D 43
  47. 2.4.9. 3)Lệnh SELECT, MULTIPLEX và DEMULTIPLEX Công dụng : -Lệnh SEL : Dựa vào tín hiệu ngõ vào G, lệnh SEL lựa chọn ngõ vào IN1 hoặc IN0 và di chuyển nội dung của nó vào ngõ ra OUT. +Nếu G = 0 OUT = IN0 L +Nếu G = 1 OUT = IN1 A -Lệnh MUX : Sao chép nội dung của một D ngõ vào xác định tới ngõ ra OUT. Nếu giá trị của tham số K lớn hơn số ngõ vào hiện hữu thì nội dung của tham số ELSE sẽ được sao chép tới ngõ ra OUT 2.4.10. Dịch chuyển và xoay vòng 2.4.10. a) Lệnh dịch phải Công dụng :Dịch chuyển nội dung của L toán hạng tại ngõ vào IN theo từng bit A sang bên phải và truy xuất kết quả ra ngõ D ra OUT. Thông số N để xác định số bit dịch chuyển 44
  48. 2.4.10. b) Lệnh dịch trái Công dụng : Dịch chuyển nội dung của toán hạng tại ngõ vào IN theo từng bit L sang bên trái và truy xuất kết quả ra ngõ A ra OUT. D Thông số N để xác định số bit dịch chuyển 2.4.10. c) Lệnh quay phải Công dụng : Xoay nội dung của một toán L hạng tại ngõ vào IN theo từng bit về A hướng bên phải và truy xuất tại ngõ ra D OUT Thông số N xác định số bit dịch chuyển 2.4.10. d) Lệnh quay trái Công dụng : Xoay nội dung của một L toán hạng tại ngõ vào IN theo từng bit về A hướng bên trái và truy xuất tại ngõ ra D OUT Thông số N xác định số bit dịch chuyển 45
  49. CHƢƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3.1. CÁC PHẦN TỬ SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH. 3.1.1 Nút ấn. 3.1.1.1 Khái niệm Nút ấn còn gọi là nút điều khiển là 1 loại khí cụ điện điều khiển bằng tay, dùng để điều khiển từ xa các khí cụ điện đóng cắt bằng điện từ, điện xoay chiều, điện 1 chiều hạ áp, các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện điều khiển, tín hiệu liên động bảo vệ Nút ấn thường dùng để khởi động, dừng và đảo chiều quay các động cơ điện bằng cách đóng cắt các cuộn dây nam châm điện của công tắc tơ, khởi động từ 3.1.1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc Nút ấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường mở và thường đóng và vỏ bảo vệ. khi tác động vào nút ấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái và khi không còn tác động, các tiếp điểm trở lại trạng thái ban đầu. Nút ấn thường đặt trên bảng điều khiển, ở tủ điện, trên hộp nút ấn. các loại nút ấn thông dụng có dòng điện định mức là 5A, điện áp ổn định mức là 400V, tuổi thọ điện đến 200.000 lần đóng cắt, tuổi thọ cơ đến 1000000 đóng cắt. nút ấn màu đỏ thường dùng để đóng máy, màu xanh để khởi động máy. Hình 3.1 Nút ấn Stop Hình 3.2 Nút ấn Start Trên hình là một số loại nút ấn có thể dùng trong mô hình 46
  50. 3.1.2 Động cơ sử dụng trong mô hình 3.1.2.1 Giới thiệu động cơ 1 chiều Trong mô hình, vì sử dụng truyền động băng tải dây đai và không yêu cầu tải trọng lớn nên không cần động cơ có công suất lớn. Với yêu cầu khá đơn giản của băng tải như là : + Băng tải chạy liên tục, có thể dừng khi cần. + Không đòi hỏi độ chính xác, tải trọng băng tải nhẹ. + Dễ điều khiển, giá thành rẻ. Vì vậy chỉ cần sử dùng loại động cơ 1 chiều có công suất nhỏ, khoảng 20 – 40 W, điện áp vào là 12 - 24 V. Động cơ điện 1 chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện 1 chiều. Động cơ điện 1 chiều được dùng rất phổ biến trong công nghiệp và ở những thiết bị cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong 1 phạm vi hoạt động. Động cơ điện 1 chiều trong dân dụng thường là các dạng động cơ hoạt động với điện áp thấp, dùng với những tải nhỏ. Trong công nghiệp, động cơ điện 1 chiều được sử dụng ở những nơi yêu cầu momen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và trong phạm vi rộng. Hình 3.3 Một số loại động cơ trong thực tế 3.1.2.2 Cấu tạo của động cơ 1 chiều. - Stato (phần cảm): gồm lõi thép bằng thép đúc, vừa là mạch từ vừa là vỏ máy. Các cực từ chính có dây quấn kích từ. 47
  51. - Rotor (phần ứng): gồm lõi thép và dây quấn phần ứng. Lõi thép hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày khoảng 0.5mm, phủ sơn cách điện ghép lại. Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, 2 đầu với 2 phiến góp, 2 cạnh tác dụng của phần tử dây quấn trong 2 rãnh dưới 2 cực khác tên. - Cổ góp: gồm các phiến góp bằng đồng được ghép cách điện, có dạng hình trụ, gắn ở đầu trục rotor - Chổi than: làm bằng than graphit. Các chổi tỳ chặt lên cổ góp nhờ lò xo và giá chổi điện gắn trên nắp máy. Hình 3.4 Cấu tạo động cơ 1 chiều 3.1.2.3 Nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều. Khi cho điện áp 1 chiều U vào 2 chổi than A và B, trong dây quấn phần ứng có dòng điện Iư. Các thanh dẫn ab, cd có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực Fđt tác dụng làm cho rotor quay. Chiều của lực được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn ab, dc sẽ đổi chỗ cho nhau do có phiến góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi. Khi động cơ quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng sức điện động Eư. Chiều sức điện động xác định theo quy tắc bàn tay phải. ở động cơ điện 1 chiều thì sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện 48
  52. Iư nên Eư còn gọi là sức phản điện động Hình 3.5 : Nguyên lý hoạt động của động cơ DC. 3.1.3.4. Phân loại động cơ điện 1 chiều. Tùy theo cách mắc mạch kích từ so với mạch phần ứng mà động cơ điện 1 chiều được chia thành: - Động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập : có dòng điện kích từ và từ thông động cơ không phụ thuộc vào dòng điện phần ứng. sơ đồ nối dây của nó như hình vẽ với nguồn điện mạch kích từ Ukt riêng biệt so với nguồn điện mạch phần ứng Uư . - Động cơ điện 1 chiều kích từ song song : Khi nguồn điện 1 chiều có công suất vô cùng lớn, điện trở trong của nguồn coi như =0 thì điện áp nguồn sẽ là không đổi, không phụ thuộc vào dòng điện trong phần ứng động cơ.Loại động cơ 1 chiều kích từ song song cũng được coi như kích từ độc lập. - Động cơ 1 chiều kích từ nối tiếp : dây quấn kích từ mắc nối tiếp với mạch phần ứng. Động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp : gồm 2 dây quấn kích từ, dây quấn kích từ song song và dây quấn kích từ nối tiếp, trong đó dây quấn kích từ song song là chủ yếu. 49
  53. 3.1.3.5. Phƣơng trình đặc tính cơ của động cơ điện 1 chiều. Phương trình cân bằng điện áp như sau : Uư = Eư + (Rư + Rfư)Iư Trong đó: + Uư là nguồn điện đặt vào phần ứng (V). + Eư là sức phản điện động của phần ứng động cơ (V), nó tỷ lệ với từ thông Φ và tốc độ quay của động cơ ω theo biểu thức : Eư = KΦω + K là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào cấu tạo của động cơ : K = pN/2Пa + p là số đôi cực từ chính. + N là số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng. + a là số mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng. + Rư = rư + rcf + rcb + rct là điện trở mạch phần ứng động cơ, bao gồm điện trở cuộn dây phần ứng rư , điện trở cực từ phụ rcf, điện trở cuộn bù rcb, điện trở tiếp xúc của chổi than trên cổ góp rct. + Rfư là điện trở phụ trong mạch phần ứng. + Iư là dòng điện trong mạch phần ứng. Ta có phương trình đặc tính cơ điện của động cơ như sau: ω = {Uư - (Rư + Rfư)Iư }/KΦ Phương trình trên biểu thị mối quan hệ giữa đại lượng cơ học ω và đại lượng Iư của động cơ. Mặt khác momen điện từ của động cơ tỷ lệ với từ thông Φ và dòng điện phần ứng Iư : M = KΦIư 50
  54. Từ đó ta có phương trình đặc tính cơ của động cơ như sau : ω 2 = (Uư /KΦ) - (Rư + Rfư)M/(KΦ) Biểu thức trên biểu thị mối quan hệ giữa 2 đại lượng cơ học M và ω của động cơ Nếu bỏ qua ảnh hưởng của phản ứng, từ thông động cơ sẽ không đổi: Φ = const. Khi đó các phương trình đặc tính cơ và phương trình đặc tính cơ điện đều là tuyến tính, biểu thị là đường thẳng. Hình 3.6: Đường đặc tính cơ điện của động cơ 1 chiều. Trong các đồ thị trên, khi M = 0 hặc Iư = 0 thì có nghĩa là động cơ hoàn toàn không tải ω = Uư/KΦ = ω0 + ω0 được gọi là tốc độ không tải lý tưởng Khi ω = 0 thì Iư = Uư/(Rư + Rfư) = Inm Và M = UưKΦ/(Rư + Rfư) = InmKΦ = Mnm + Inm và Mnm được gọi là dòng điện ngắn mạch và moomen ngắn mạch. Từ phương trình đặc tính cơ ta xác định được độ cứng của đặc tính cơ: 51
  55. 2 β = dM/dω = -(KΦ) / (Rư + Rfư) 2 ∆ω = (Rư + Rfư)M/(KΦ) : độ sụt tốc ứng với momen M so với khi động cơ không tải lý tưởng. Các đặc tính nhân tạo Từ phương trình đặc tính cơ điện và phương trình đặc tính cơ ta thấy có thể tạo ra các đặc tính nhân tạo bằng cách thay đổi 1 trong 3 thông số. + Điện trở mạch phần ứng Rưt = Rư + Rfư + Điện áp phần ứng Uư + Từ thông Φ Đặc tính cơ nhân tạo khi thay đổi điện trở mạch phần ứng:Khi giữ không đổi điện áp Uư = Uđm = const và từ thông Φ = Φđm = const nối thêm 1 biến trở Rfư vào mạch phần ứng thì ta sẽ làm thay đổi được điện trở tổng của mạch này. Khi đó ứng với mỗi giá trị của Rfư ta được 1 đường đặc tính nhân tạo với các phương trình sau: ω = {Uđm - (Rư + Rfư)Iư }/KΦđm 2 ω = (Uđm /KΦđm) - (Rư + Rfư)M/(KΦđm) trong đó tốc độ không tải lý tưởng được giữ không đổi ( bằng tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ tự nhiên). Độ sụt tốc ứng với 1 giá trị Mc sẽ lớn hơn sự sụt tốc của đặc tính cơ tự nhiên và tỷ lệ với điện trở tổng trong mạch phần ứng. 2 ∆ωc = (Rư + Rfư)Mc/(KΦđm) Độ cứng đặc tính nhân tạo biến trở tỷ lệ nghịch với điện trở tổng Rưt. β = 2 (KΦđm) / (Rư + Rfư) 52
  56. Hình 3.7 Đặc tính nhân tạo khi thay đổi điện áp phần ứng. - Đặc tính nhân tạo khi thay đổi điện áp phần ứng: khi giữ từ thông không đổi Φ = Φđm = const và không nối thêm điện trở phụ trong mạch phần ứng (Rfư = 0, Rưt = Rư = const), nếu làm thay đổi điện áp đặt vào phần ứng ta sẽ thu được họ đặc tính nhân tạo là những đường song song với đặc tính cơ tự nhiên. Tốc độ không tải lý tưởng tỷ lệ thuận với điện áp Uư ω0 = Uư/KΦđm = var và đều nhỏ hơn tốc độ không tải của đặc tính tự nhiên. Độ cứng của đặc tính cơ nhân tạo không phụ thuộc vào điện áp Uư 2 β = (KΦđm) /Rư 3.1.4. Cảm biến quang. 3.1.4.1. Khái niệm. Cảm biến là thiết bị dùng để cảm nhận, biến đổi các đại lượng vật lý và các đại lượng không có tính chất điện cần đo thành các đại lượng điện có thể đo và xử lý được. Các đại lượng cần đo (m) thường không có tính chất điện (như nhiệt độ, áp suất ) tác động lên cảm biến cho ta một đặc trưng (s) mang tính chất điện (như điện tích, điện áp, dòng điện hoặc trở kháng) chứa đựng thông tin cho phép xác định giá trị của đại lượng cần đo. Đặc trưng (s) là hàm của đại lượng cần đo (m): S=F(m) 53
  57. Người ta gọi (s) là đại lượng đầu ra hoặc là phản ứng của cảm biến, (m) là đại lượng đầu vào hay kích thích (có nguồn gốc là đại lượng cần đo). Thông qua đo đạc (s) cho phép nhận biết gá trị của (m). Phương trình của cảm biến được viết như sau : Y = f(X) Trong đó X- đại lượng không điện cần đo Y- đại lượng điện sau chuyển đổi 3.1.4.2. Phân loại cảm biến. Theo nguyên lý của cảm biến: - Cảm biến điện trở. - Cảm biến điện từ. - Cảm biến tĩnh điện. - Cảm biến hóa điện. - Cảm biến nhiệt điện. - Cảm biến điện tử và ion. Theo tính chất nguồn điện: - Cảm biến phát điện. - Cảm biến thông số. Theo phương pháp đo: - Cảm biến biến đổi trực tiếp. - Cảm biến bù. 3.1.4.3. Cảm biến dùng trong hệ thống. Tại mỗi khâu chúng ta dùng cảm biến ví trí để xác định vị trí của sản phẩm. Khi gặp sản phẩm cảm biến sẽ có tín hiệu báo về bộ điều khiển để ra lệnh điều khiển. Nguyên lý đo vị trí Việc xác định vị trí và dịch chuyển đóng vai trò rất quan trọng trong kỹ thuật. Hiện nay có hai phương pháp cơ bản để xác định vị trí. Trong phương pháp thứ nhất, bộ cảm biến cung cấp tín hiệu là hàm phụ 54
  58. thuộc vào vị trí của một trong các phần tử của cảm biến, đồng thời phần tử này có liên quan đến vật cần xác định dịch chuyển. Trong phương pháp thứ hai, ứng với một dịch chuyển cơ bản, cảm biến phát ra một xung. Việc xác định vị trí được tiến hành bằng cách đếm số xung phát ra. Một số cảm biến không đòi hỏi liên kết cơ học giữa cảm biến và vật cần đo vị trí. Mối liên hệ giữa vật dịch chuyển và cảm biến được thực hiện thông qua vai trò trung gian của điện trường, từ trường hoặc điện từ trường, ánh sáng. Các loại cảm biến thông dụng dùng để xác định vị trí và dịch chuyển của vật như điện thế kế điện trở, cảm biến điện cảm, cảm biến điện dung, cảm biến quang, cảm biến dùng sóng đàn hồi. Để xác định vị trí và dịch chuyển của sản phẩm, đồng thời kiểm tra sản phẩm nên trong mô hình đã sử dụng loại cảm biến quang điện. Cảm biến quang điện Cảm biến quang điện bao gồm 1 nguồn phát quang và 1 bộ thu quang. Nguồn quang sử dụng LED hoặc LASER phát ra ánh sáng thấy hoặc không thấy tùy theo bước sóng. 1 bộ thu quang sử dụng diode hoặc transitor quang. Ta đặt bộ thu và phát sao cho vật cần nhận biết có thể che chắn hoặc phản xạ ánh sáng khi vật xuất hiện. Ánh sáng do LED phát ra được hội tụ qua thấu kính. Ở phần thu ánh sáng từ thấu kính tác động đến transitor thu quang. Nếu có vật che chắn thì chùm tia sẽ không tác động đến bộ thu được. Sóng dao động dùng để bộ thu loại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng trong phòng. Ánh sáng của mạch phát sẽ tắt và sáng theo tần số mạch dao động. Phương pháp sử dụng mạch dao động làm cho cảm biến thu phát xa hơn và tiêu thụ ít công suất hơn. Lựa chọn điện áp cấp cho cảm biến phải phù hợp với điện áp của mạch điều khiển. Do mạch điều khiển kết nối với bộ điều khiển PLC nên điện áp 55
  59. của cảm biến là 24 VDC. Hình 3.8: Sensor E3F-DS10C4 của Omoron. Đặc tính kỹ thuật của sensor E3F-DS10C4: Cảm biến quang điện hình trụ chống nhiễu tốt với công nghệ Photo-IC. Khoảng cách phát hiện khoảng 10cm với bộ điều khiển độ nhạy cho bộ khuếch tán. - Khoảng cách phát hiện là 100 mm. - Đặc tính trễ : tối đa 20% khoảng cách phát hiện. - Đầu ra: DC 3 - dây NPN NO. - Vật cảm biến nhỏ nhất: 10x10mm. - Chỉ số LED: Red LED. - Nguồn sáng (bước sóng) : LED hồng ngoại (880nm). - Kích thước: 22 X 70mm / 0,86 x 2,8 (D * L). - Chiều dài cáp: ~ 115cm. - Cung cấp điện áp: 10 – 30 VDC. - Điện áp làm việc : 10 – 30 VDC. - Dòng hiện tại: 300 mA. - Tần số: 500 Hz. - Màu : Màu đen, vàng, xám. Trọng lượng (cả vỏ) : 60 g. - Chế độ ngõ ra: Chọn lựa Light-ON / Dark-ON. - Thời gian đáp ứng: tối đa 2,5 ms. o o - Nhiệt độ môi trường từ - 25 C tới 55 C. 56
  60. 3.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN. Yêu cầu: - Sơ đồ điều khiển đảm bảo đủ các quá trình công nghệ. - Đơn giản, tin cậy, đầy đủ các đầu vào – ra. - Đảm bảo thứ tự điểu khiển. Trong mạch điều khiển sử dụng bộ điều khiển logic lập trình PLC để điều khiển hệ thống phân loại sản phẩm vì PLC được ứng dụng nhiều trong công nghiệp và sản xuất, có độ tự động hóa cao: - Không mất nhiều thời gian lắp đặt. - Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển. - Độ tin cậy cao. Hình 3.9 : Sơ đồ khối của hệ thống. Hệ thống bao gồm các khối : - Khối nguồn. - Khối vào ra(I/O). - Khối xử lý trung tâm CPU. - Khối máy tính điều khiển. - Khối cơ cấu chấp hành. 57
  61. 3.2.1. Khối nguồn. Có vai trò cung cấp toàn bộ nguồn điện cho các các khối trong hệ thống. Khối nguồn có sơ đồ khối như sau: Hình 3.10 : Khối nguồn. Dùng máy biến áp thực hiện hạ áp và cách ly. - Dùng cầu chỉnh lưu thực hiện chỉnh lưu. - Dùng tụ điện (tụ hóa) có điện dung lớn thực hiện mạch lọc. 3.2.2. Khối vào ra(I/O). Khối vào ra có nhiệm vụ chuyển các tín hiệu từ bên ngoài vào khối xử lý trung tâm PLC, đồng thời nhận các lệnh gửi ra từ PLC để thực hiện các chức năng khác. Khối vào gồm các cảm biến, các nút ấn, công tắc hành trình. Các đầu ra của khối là các đầu điều khiển chuyển động của : băng tải, tay gạt 3.2.3. Khối xử lý trung tâm PLC. Là bộ điều khiển logic lập trình PLC S7-1200 của hãng SIEMENS. Có vai trò quan trọng nhất trong toàn bộ hệ thống, có nhiệm vụ điều khiển, giám sát mọi hoạt động của dây chuyền. PLC giao tiếp hai chiều với khối vào ra và khối điều khiển. Đồng thời PLC cũng giao tiếp một chiều với cơ cấu chấp hành để điều khiển động cơ thực hiện các lệnh của chương trình điều khiển. 3.2.4. Khối máy tính điều khiển. Có chức năng cài đặt, sửa chữa chương trình của PLC. Việc giao tiếp giữa PLC với máy tính được thực hiện qua cổng COM. 58
  62. 3.2.5. Khối cơ cấu chấp hành. Gồm 2 động cơ thực hiện truyền động 2 băng tải để di chuyển sản phẩm và hộp. 3.2.6. Sơ đồ mạch động lực. Hình 3.11 Sơ đồ mạch động lực 3.2.7. Sơ đồ mạch điều khiển ứng dụng PLC Hình 3.12 : Sơ đồ mạch điều khiển Gồm: Nguồn điện 24V: cung cấp điện cho động cơ Nguồn điện 1 pha 220V/50Hz: cấp nguồn cho bộ PLC S7- 200 và CL 59
  63. 24V/DC. Mạch nguồn 24V/DC: chỉnh lưu thành điện áp một chiều cấp cho PLC S7- 1200 và cấp nguồn cho rơle trung gian. 2 nút nhấn: Start dùng để khởi động động cơ, cho hệ thống băt đầu hoạt động. Stop dùng để dừng động cơ. 3.2.8. Giới thiệu băng tải dùng trong mô hình. Do băng tải dùng trong hệ thống làm nhiệm vụ vận chuyển sản phẩm nên trong mô hình đồ án đã lựa chọn loại băng tải dây đai để mô phỏng cho hệ thống dây chuyền trong nhà máy với những lý do sau đây: - Tải trọng băng tải không quá lớn. - Kết cấu cơ khí không quá phức tạp. - Dễ dàng thiết kế chế tạo. - Có thể dễ dàng hiệu chỉnh băng tải. Tuy nhiên loại băng tải này cũng có 1 vài nhược điểm như độ chính xác khi vận chuyển không cao, đôi lúc băng tải hoạt động không ổn định do nhiều yếu tố: nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới con lăn, độ ma sát của dây đai giảm qua thời gian Hình 3.13 : Băng chuyền trên bản vẽ. 3.3. THIẾT KẾ PHẦN MỀM 3.3.1. Yêu cầu công nghệ. Trong quá trình sản xuất và gia công trong các hệ thống thực tế,hệ thống có giai đoạn đóng và đếm sản phẩm sau gia công,chế tạo.Mô hình trong đồ 60
  64. án mô phỏng theo đó. Số lượng sản phẩm cần đóng phụ thuộc vào phần cứng và cách lập trình,cho nên trong đồ án này em sẽ đóng khoảng 3 sản phẩm. Dây chuyền được khởi động bằng nút Start (màu xanh) và dừng lại bằng nút Stop (màu đỏ). Khi nhấn Start – khởi động hệ thống, động cơ truyền động băng tải dưới được cấp điện, bắt đầu truyền động quay băng tải, đồng thời cấp điện cho PLC. Khi cho vật vào băng tải. Khi gặp cảm biến 1 (cảm biến 1 là cảm biến của băng chuyền dưới), hộp dừng lại, động cơ băng chuyền trên được cấp điện, băng chuyền trên hoạt động đưa sản phẩm rơi xuống hộp, khi đó cảm biến 2 (Cảm biến đếm sản phẩm của băng chuyền trên) tiến hành đếm 3 sản phẩm thì động cơ băng chuyền trên ngừng hoạt động động cơ băng chuyền dưới bắt đầu quay đưa sản phẩm ra ngoài. Tiếp tục lặp lại quá trình 3 hộp thì dừng lại. 3.3.2. Các đầu vào/ra. Bảng 3.1 Các đầu vào ra của PLC Các đầu vào STT Địa chỉ Ký hiệu Chức năng 1 I0.0 Start Khởi động băng chuyền 2 I0.1 Stop Dừng hệ thống băng chuyền 3 I0.2 Cảm biến Dừng hộp băng chuyền dưới 4 I0.3 Cảm biến Đếm sản phẩm băng chuyền trên Các đầu ra 1 Q0.0 Động cơ băng chuyền dưới 2 Q0.1 Động cơ băng chuyền trên 61
  65. 3.3.3. Lƣu đồ thuật toán Hình 3.14 Lưu đồ thuật toán 62
  66. 3.3.4 Chƣơng trình đếm và đóng sản phẩm 63
  67. 3.3.4 Mô hình đã thiết kế 66
  68. KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án tốt nghiệp,dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Thân Ngọc Hoàn và Thầy Đinh Thế Nam, đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình.Nội dung chính bao gồm : Phần kiến thức: * Tìm hiểu về bộ điều khiển lập trình PLC S7-1200. * Tìm hiểu quy trình công nghệ băng chuyền đóng và đếm sản phẩm. * Tìm hiểu về cảm biến quang. Phần thiết kế thi công: * Viết chương trình điều khiển. * Thi công chạy thử mô hình. Đề tài này được trình bày theo dạng mô hình mô phỏng. Nên trong quá trình thực hiện đồ án này không tránh khỏi những sai sót. mong rằng đề tài này sẽ được các bạn sinh viên khoá sau sẽ tiếp tục nghiên cứu và khắc phục những mặt hạn chế của đề tài để tạo ra sản phẩm tối ưu phục vụ cho sản xuất và đời sống xã hội. Em xin được sự chỉ bảo, góp ý của thầy cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin trân trọng cảm ơn thầy Hiệu trưởng, Ban Giám hiệu nhà trường, các phòng ban chức năng, thầy trưởng khoa điện, các thầy cô trong khoa điện và đặc biệt là do GS.TS Khoa học Thân Học Hoàn và Ths. Đinh Thế Nam người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài. Hải Phòng, ngày 5 tháng 7 năm 2014 Sinh viên thực hiện Lê Tường Phúc 67
  69. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Thành Bắc (2001), Giáo trình thiết bị điện, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 2. GS TSKH Thân Ngọc Hoàn (1999), Máy điện, Nhà xuất bản giao thông vận tải. 3. Phan Quốc Phô - Nguyễn Đức Chiến (2008), Giáo trình cảm biến, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 4. 5. 68