đồ án điều khiển đèn giao thông sử dụng plc s7 1200

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.53 MB, 51 trang )

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG
TRÊN
S7-1200
GVHD:
SV:
MSV:
HN –

LỜI CÁM ƠN

Sau quá trình học tập và rèn luyện tại khoa … trường Đại Học Công
Nghiệp Hà Nội cùng với sự hướng dẫn và đôn đóc tận tình của thầy
giáo……..tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp cao đẳng.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy ……., người thầy đã
động viên đã giúp đỡ tôi nhiều về mặt tinh thần cũng như kiến thức để tôi
vượt qua những ngày tháng khó khăn trong sự tìm tòi hiểu biết về lĩnh vực
mới để rồi cuối cùng hoàn thành được đồ án tốt nghiệp ngày hôm nay. Một
lần nữa xin được gửi lời cảm ơn đến Thầy, chúc Thầy luôn mạnh khỏe có
được những tháng năm công tác tốt như thầy mong đợi.
Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến các thầy cô trong khoa … đã dìu
dắt tôi cho tôi kiến thức, cho tôi kiến thức chuyên nghành và những kinh
nghiêm quý báu
cùng với sự nỗ lực của bản thân tôi đã hoàn thành đồ an tốt nghiệp hôm
nay.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè và tất cả những người

thân của tôi đã tạo điều kiện và giúp đỡ giúp đỡ tôi rất nhiều để tôi có kết
quả đồ an như ngày hôm nay.
Một lần nữa xin cám ơn tất cả mọi người.

LỜI NÓI ĐẦU
Đèn giao thông ra đời như là một phát minh vĩ đại của con người. Hãy
thử tưởng tượng xem, giao thông Việt Nam hiện nay sẽ thế nào nếu đèn

giao thông không hoạt động chỉ trong 10 phút chứ chưa nói đến là không
có đèn báo giao thông.
Đèn báo giao thông là một phần không thể thiếu trong hệ thống giao
thông đường bộ tại Việt Nam. Từ thời xa xưa, khi chiếc ô tô đầu tiên chưa
xuất hiện, những chiếc đèn báo giao thông màu xanh, màu đỏ đã được sử
dụng để làm đèn chỉ dẫn cho tàu hỏa. Cũng trong thời kỳ đó, phương tiện
di chuyển chủ yếu của con người là bằng xe ngựa. Thập niên 1860, Ở
London, ùn tắc giao thông xuất hiện khi mà con người chen chúc nhau tại
mọi tuyến đường đòi hỏi phải có giải pháp nào đó để khắc phục. Khi đó,
một nhà quản lý giao thông đường sắt có tên John Peake Knight đã đưa ra
một giải pháp khắc phục là tiền đề cho sự xuất hiện của những chiếc đèn
báo giao thông ngày nay.

.

8 năm sau, tại giao lộ của 2 tuyến phố Bridge và Great George ở London,
hệ thống cột đèn tín hiệu đầu tiên ra đời đánh dấu một bước phát triển lớn
trong lĩnh vực giao thông và quản lý giao thông. Knight dự đoán, hệ thống
đèn tín hiệu giao thông sẽ nhanh chóng được lắp đặt tại nhiều tuyến đường
khác không chỉ tại Anh và nhiều quốc gia khác trên thế giới

Tuy nhiên, một sự cố xảy ra chỉ sau một tháng vận hành hệ thống đèn tín hiệu giao
thông. Một sỹ quan cảnh sát đã gặp tai nạn do khi gas trong các bóng đèn bị rò rỉ và
phát nổ. Ngay lập tức, dự án đèn tín hiệu giao thông đường bộ đã bị dừng lại vì lo sợ
ảnh hưởng tới người tham gia giao thông
Cũng từ sau vụ tai nạn đó, đèn tín hiệu giao thông phải mất thêm tới 40 năm mới xuất
hiện trở lại mà chúng trở nên phổ biến tại các tuyến đường giao thông ở Mỹ. Khi mà

sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô là rất lớn. Từ đây, nhiều ý tưởng về đèn tín
hiệu giao thông cũng ra đời khi mà lượng phương tiện tham gia giao thông là rất lớn
ví dụ như:
+ Năm 1910, một nhà sáng chế người Mỹ tên Ernest Sirrine đã sáng chế ra đèn tín
hiệu giao thông điều khiển một cách tự động và được giới thiệu tại bang Chicago,
Mỹ.
+ Năm 1912, Một sỹ quan tại thành phố Salt Lake, Utah có tên Lester Wire
Farnsworth đã phát minh ra chiếc đèn tín hiệu giao thông sử dụng điện đầu tiên trên
thế giới, đặc điểm của những chiếc đèn tín hiệu này có 2 màu là xanh lá cây và đỏ
+ Đến năm 1920, Một sỹ quan cảnh sát tại thành phố Detroit- Mỹ, William Potts đã
biến đèn tín hiệu giao thông từ 2 màu thành 3 màu đó là xanh lá cây, vàng và đỏ như
ngày nay.
+ Đến thập niên 1930 thì đèn tín hiệu giao thông dành cho người đi bộ qua đường
mới chính thức ra đời
Ngày nay, những chiếc đèn báo giao thông được sử dụng ở tất cả các tuyến đường
giao thông, việc trang bị hệ thống đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thông
nhận biết được đâu là thời điểm an toàn để họ lái xe qua ngã ba, ngã tư, đâu là thời
điểm để người đi bộ qua đường…Hệ thống này giúp điều khiển giao thông theo một
trật tự nhất định

Hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt…không thể thiếu những chiếc

đèn báo giao thông. Đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thông
được an toàn, giúp người điều khiển giao thông dễ dàng điều khiển giao
thông hơn. Là một người tham gia giao thông, hãy nghiêm chỉnh chấp
hành tín hiệu của đèn báo giao thông cũng như luật giao thông đường bộ.

Giới thiệu về s7-1200
I.Hình dạng bên ngoài.

Để viết chương trình điều khiển đèn giao thông ta có thể viết trên nhiều hệ ngôn
ngữ khác nhau. Nhưng với những điểm ưu việt vượt trội của s7-1200, như là sự tiếp
nối phát triển của S7-200 – bộ điều khiển đã quen thuộc với người sử dụng.
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 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,
đơn
giản.
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 hang

II. Cấu trúc bên trong:
Cũng giống như các PLC cùng họ khác, PLC s7-1200 gồm 4 bộ phận cơ bản: bộ xử

lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao tiếp xuất – nhập.
-Bộ xử lý còn được gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) chứa bộ vi xử lý, biên dịch các
tín hiệu nhập, và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình được lưu
trong bộ nhớ PLC, truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt động đến các thiết
bị xuất
-Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC 24V cần thiết cho
bộ xử lý và các mạch điện trong các modune giao tiếp nhập và xuất hoạt động

-Bộ nhớ là nơi lưu giữ chương trình được sử dụng cho các hoạt động điều khiển dưới
sự kiểm soát của bộ vi xử lý.
-Các thành phần nhập và xuất(input-output) là nơi bộ nhớ nhận thông tin từ các thiết
bị ngoại vi và truyền thông tin đến các thiết bị điều khiển. Tín hiệu nhập có thể từ các
công tắc, các bộ cảm biến…Các thiết bị xuất có thể là các cuộn dây cảu bộ khởi động
động cơ, các van solenoid.
-Chương trình điều khiển được nạp vào bộ nhớ nhờ sự trợ giúp của bộ lập trình hay
bằng máy vi tính .

2.Đấu dây
Ở đây chọn CPU 1212C, để trình bày đấu dây tiêu biểu:
Chúng ta có thể cung cấp nguồn 24VDC hay 100 – 230VAC cho PLC và các
thông số điện áp được thể hiện trong hình

Nguồn cung cấp cho PLC là 100-230VAC với tần số từ 47Hz – 63Hz. Điện áp
có thể thay đổi trong khoản từ 85V – 264V. Ở 264V dòng điện tiêu thụ là 20A.
Nguồn cung cấp là 24VAC. Điện áp có thể tháy đổi trong khoảng20.4V – 28.8V
dong tiêu thụ 20A.
Các ngõ vào được tác động ở mức điện thế tiêu biểu là 24VDC. Các ngõ ra của
PLC ở mức 0 khi công tắc hở hay điện áp <= 5VDC. Ngõ vào ở mức 1 khi công

tắc đóng hay điện áp => 15VDC. Thời gian đổi trạng thái từ “0” lên “1” và từ “1”
xuống “0” tối thiểu là 0.1us để PLC nhận biết được
Các ngõ ra có thể là 5VDC – 30VDC hay 5VAC – 250VAC. Tùy theo cầu thực tế
mà ta có thể nối nguồn khác nhau để phù hợp với ứng dụng của nó.
3.Module mở rộng.

Họ PLC s7-1200 cung cấp nhiều nhất 8 module tín hiệhgu đa dạng và một mạch
tín hiệu cho bộ xử lý có khả năng mở rộng. ngoài ra bạn có thể cài đặt them 3 module
giao tiếp nhờ vào các giao thức truyề thông.
4.Phương phấp lập chương trình điều khiển.
Khác với phương pháp điều khiển cứng, trong hệ thống điều khiển lập trình, cấu
trúc bộ điều khiển và cách đấu dây độc lập với chương trình.
Chương trình định nghĩa hoạt động điều khiển được viết nhờ sự giúp đỡ của 1 máy
tính.
Để thay đổi tiến trình điều khiển, chỉ cần thay đổi nội dung bộ nhớ điều khiển, chứ
không cần thay đổi cách nối dây ben ngoài. Qua đó ta thấy được ưu điểm của phương
pháp điều khiển lập trình được so với phương pháp điều khiển phần cứng. Do đó
phương pháp này được sử dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực điều khiển vì nó rất mềm
dẻo.
Phương pháp điều khiển lập trình được thực hiện theo các bước sau:

5.Các ngôn ngữ lập trình.
5.1ngoon ngữ lập trình LAD (ladder logic)

Chương trình LAD bao gồm cột dọc biểu diễn nguồn điện logic cùng với các kí
hiệu công tắc logic tạo thành một nhánh mách điện logic nằm ngang.Ở hình bên,
logic điều khiển được được biểu diễn bằng 2 công tắc thường đóng và một ngoc ra
relay logic.

Các kí hiệu công tắc trên được dung để xây dựng lên bất kì mạch logic nào: sự kết
hợp nhiều mạch logic có thể biểu diễn mạch điều khiển cho một ứng dụng có logic
điều khiển phức tạp. ĐIều cần thiết cho công việc thiết kế chương trình ladder là lập
tài liệu về hệ thống mà mô tả hoạt động của chúng để người sử dụng hiểu được mạch
ladder một cách nhanh chóng và chính xác.
Các quy ước của ngôn ngữ lập trình LAD:
– Các đường dọc trên sơ đồ biểu diễn đường công suất, các mạch được kết nối với
đường dây này
– Mỗi lấc thang (thanh ngang) xác định một hoạt động trong quá trình điều khiển.
– Sơ đồ thang được đọc từ trái sáng phải và từ trên xuống. Lấc ở đỉnh than được
đọc từ trái sang phải lấc thức 2 tính từ trên xuống cũng đọc tương tự… Khi ở
chế đọ hoạt động, PLC sẽ đi từ đầu đến cuối chương trình thang sau đó lặp đi
lặp lại nhiều lần. Quá trình lần lượt đi qua tất cả các nấc thang gọi là chu trình
quét.
– Mỗi nấc thang bắt đầu với một hoặc nhiều ngõ vào và kết thúc với ít nhất một
ngõ ra.
– Các thiết bị điện được trình bày ở điều kiện chuẩn của chúng. Vì vậy, công tắc
thường hở được trình bày ở sơ đồ thang ở trạng thái hở,. Công tắc thường đóng
đước trình bày ở trạng thái đóng.
– Thiết bị bất kì có thể xuất hiện trên nhiều nấc thang. Có thể có một role đóng
một hoặc nhiều thiết bị.
– Các ngõ vào và ra được nhận biết theo địa chỉ của chúng. Kí hiệu tùy hteo nhà
sản xuất quy định.
6. Phần mềm lập trình SIMATIc TIA Portal STEP7 Basic.
Phần mềm SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic cung cấp một môi trường thân thiện
với người dùng, từ hiệu chỉnh, thư viện, và bộ điều chỉnh logic cần thiết đến ứng
dụng điều khiển.
SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic cung cấp công cụ cho quản lý và cấu hình
tất cả các thiết bị trong project, ví dụ như: PLCs vá thiết bị HMI. SIMATIC TIA

Portal STEP7 Basic cung cấp hai ngôn ngữ lập trình (LAD và FBD), thích hợp vá
hiệu quả trong cải tiến lập trình điều khiển trong ứng dụng. Ngoài ra SIMATIC TIA
Portal STEP7 Basic còn cung cấp bộ công cụ tạo và cáu hình thiết bị HMI.
SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic cung cấp một hệ thống trợ giúp trực tuyến
vá cung cấp 2 chế độ hiển thị khác nhau: a project-oriented view và a task-oriented
set of portals.
6.1 Trình tự các bước thiết kế chương trình điều khiển.

6.2 Giao diện phần mềm SIMATIc TIA Portal STEP7 Basic.
Phần mềm S…………………………………….chạy hệ điều hành Windows,
phần mềm làm nhiệm vụ trung gian giữa người lập trình và PLC.

Các phần tử lập trình thường dùng:
Các lệnh logic:

Các lệnh timers:

Các lệnh sánh:

Các lệnh counter:

Các lệnh toán học:

Các lệnh chuyển đổi:

6.3. Nạp chương trình xuống PLC.
Để nạp chương trình xuống PLC chúng ta thực hiện các bước sau:

• Thiết lập PLC: Từ giao diện soạn thảo chính chọn Add new device / chọn

loại PLC. Sau đó chọn Online access để lấy địa chỉ IP để kết nối PLC với máy
tính.
• Chọn PLC ở chế độ STOP bằng cách từ menu chính chọn

Online / STOP hoặc click trái chuột lên biểu tượng JS trên thanh công cụ. Lúc
này trên giao diện xuất hiện hộp thoại thông báo xác nhận việc chọn PLC ở
chế STOP, chọn yes.
• Từ menu chính chọn Online / download to device hoặc click trái chuột lên
biểu tượng JJ từ thanh công cụ để nạp chương trinh xuống PLC.

6.4 Giao tiếp giữ máy tính va PLC.
Do PLC có hỗ trợ sẵn dây cáp nối với máy tính nên ta chỉ cần nối PLC vói máy tính
PC qua dây cáp.

7 .Tập lệnh của PLC S7-1200
a. Các lệnh cơ bản :
7.1. các lệnh về bit
7.1.1. Công tắc:
Công tắc thường hở (Normally open, viết tắc là NO) vá công tắc thường đóng

(Normally Closed, viết tắc là NC). Đối với PLC, mỗi công tắc đại diện cho trạng thái
một bit trong bộ nhớ dữ liệu hay vùng ảnh của các đầu vào, ra. Công tắc thường hở
(ON – nghĩa là cho dòng điện đi qua) khi bit bẳng 1 còn công tắc thường đóng (ON nghĩa là không cho dòng điện đi qua) khi bit bằng 0.
Trong LAD, các lệnh này biểu diễn bẳng chính các công tắc thường hở và
thường đóng. Trong FBD, các công tắc thường hở được biểu diễn như các đầu vòa

hoặc ra của các khối chức nảng AND, OR hoặc XOR. Công tắc thường đóng được
biểu diễn them dấu đảo(vòng tròn nhỏ) ở đầu vào tương ứng.
Các ví dụ minh họa:
Ladder(LAD):
Công tắc thường hở:

Q0.0 on thảo mãn điều kiện:
+ I0.0 và I0.1 cùng on
+ I0.2 on
10.1.2. Lệnh đào bit, lệnh sườn:
10.1.2.1. Lệnh đảo
Lệnh đảo thay đổi dòng năng lượng. Nếu dòng năng lượng gặp lệnh này, nó sẽ bị
chặn lại. Ngược lại nếu phía trước lệnh này không có dòng năng lượng, nó sẽ trở
thành nguồn cung cấp dòng năng lượng. Trong LAD, lệnh này được biểu diễn như
một công tắc. Trong FBD, lệnh đảo không có biểu tượng riêng. Nó được tích hợp như
là đầu vào của những khối chức năng khác(với một vòng tròn nhỏ ở đầu vào của các
khối chức năng đó). Trong STL, lệnh này đảo giá trị của đỉnh ngăn xếp: 0 thành 1 và
1 thành 0. Lệnh này không có toán hạng.

LAD:

LAD:

7.1.2.2. lệnh sườn.
Đều thuộc nhóm lệnh công tắc, ghi nhận trạng thái các bit dữ liệu(0 hay 1) quen
thuộc với khái niệm “mức”. Các lệnh về sườn ghi nhận không phải mức đơn thuần
mà là sự biến đổi mức. Lệnh sườn dương (Positive Transition) cho dòng năng lượng
đi qua trong khoảng thời gian bằng thời gian một vòng quét khi ở đầu vào của nó có
sự thay đổi mức từ 0 lên 1. Lệnh sườn âm (Negative Transition) cho dòng nâng lượng

đi qua trong khoảng thời gian bằng thời gian một vòng quét khi đầu vào của nó có sự
thay đổi mức từ 1 xuống 0.
Trong LAD, các lệnh này được biểu diễn cũng như các công tắc.
Trong FDB, các lệnh này được biểu diễn bẳng các khối chức năng
Tham số:

ví dụ:

7.1.3 P_TRG và N_TRIG:

Các thông số của lệnh:

7.1.4 COIL (côn dây)
LAD:
Giống như môt cuộn dây của rơle

7.2 Lệnh định thời
-TP: Bộ đếm thời gian Pulse tạo ra một xung có độ rộng với thời gian được đặt
trước.
-TON(On-Delay Timer): Bộ đóng trễ.
-TOF(OFF-Delay Timer): Bộ ngắt trễ.
-TONF(Rete/7f/Ve On-Delay Timer): Bộ đóng trễ có nhớ.

7.2.1. TP

Thông số:

7.2.2 lệnh TON

7.2.4 TONR

Thông số:

7.3 Lệnh đếm (counter)

7.3.2 lệnh đếm xuống (counter down)

Thông số:

7.3.3 Bộ đếm lên/ xuống (counter up/donw)

Thông số:

7.4 lệnh so sánh.
Lệnh so sánh bằng:

Một số hàm sánh tương tự :
<>: so sánh khác
>=: so sánh lớn hơn hoặc bằng
<=: so sánh nhỏ hơn hoặc bằng
>: so sánh lớn hơn
<: so sánh nhỏ hơn
Thông số:

7.5 lệnh cộng – trừ
ADD: cộng hai số (IN1 + IN2 = OUT)
SUD: trừ hai số (IN1 – IN2 = OUT)

Thông số:

7.6Lệnh nhân chia:
MUL: nhân 2 số ( IN1 * IN2 = OUT)
DIV: chia 2 số (IN1 / IN2 = OUT)

7.7 lệnh NEG (phủ định)

Dung để đảo ngược các kí tự số học ở ngõ vào IN và lưu trữ kết quả ở OUT.

Thông số:

7.6 lệnh tuyệt đối.

Thông số:

7.7 MIN and MAX
+ MIN: so sánh các giá trị của hai tham số IN1 và IN2 và đưa giá trị nhỏ hơn rat ham
số OUT.
+MAX: so sánh giá trị của hai tham số IN1 và IN2 và đưa giá trị lơn hơn rat ham số
OUT.

Thông số :

7.8 NHóm lệnh toán logic.
7.8.1 Hàm AND, OR, XOR

Các thông số:

7.8.2 lệnh đảo (INVERT)

Các thông số:

7.8.3 lệnh SEL
Gán một trong hai giá trị tham số vào cho tham số OUT, tùy thuộc vào giá trị của
tham số G.

Các thông số:

thân của tôi đã tạo điều kiện kèm theo và giúp sức giúp sức tôi rất nhiều để tôi có kếtquả đồ an như ngày ngày hôm nay. Một lần nữa xin cám ơn toàn bộ mọi người. LỜI NÓI ĐẦUĐèn giao thông sinh ra như thể một ý tưởng vĩ đại của con người. Hãythử tưởng tượng xem, giao thông Nước Ta lúc bấy giờ sẽ thế nào nếu đèngiao thông không hoạt động giải trí chỉ trong 10 phút chứ chưa nói đến là khôngcó đèn báo giao thông. Đèn báo giao thông là một phần không hề thiếu trong mạng lưới hệ thống giaothông đường đi bộ tại Nước Ta. Từ thời rất lâu rồi, khi chiếc xe hơi tiên phong chưaxuất hiện, những chiếc đèn báo giao thông màu xanh, màu đỏ đã được sửdụng để làm đèn hướng dẫn cho tàu hỏa. Cũng trong thời kỳ đó, phương tiệndi chuyển đa phần của con người là bằng xe ngựa. Thập niên 1860, ỞLondon, ùn tắc giao thông Open khi mà con người chi chít nhau tạimọi tuyến đường yên cầu phải có giải pháp nào đó để khắc phục. Khi đó, một nhà quản trị giao thông đường tàu có tên John Peake Knight đã đưa ramột giải pháp khắc phục là tiền đề cho sự Open của những chiếc đènbáo giao thông thời nay. 8 năm sau, tại giao lộ của 2 tuyến phố Bridge và Great George ở London, mạng lưới hệ thống cột đèn tín hiệu tiên phong sinh ra lưu lại một bước tăng trưởng lớntrong nghành nghề dịch vụ giao thông và quản trị giao thông. Knight Dự kiến, hệ thốngđèn tín hiệu giao thông sẽ nhanh gọn được lắp ráp tại nhiều tuyến đườngkhác không chỉ tại Anh và nhiều vương quốc khác trên thế giớiTuy nhiên, một sự cố xảy ra chỉ sau một tháng quản lý và vận hành mạng lưới hệ thống đèn tín hiệu giaothông. Một sỹ quan công an đã gặp tai nạn đáng tiếc do khi gas trong những bóng đèn bị rò rỉ vàphát nổ. Ngay lập tức, dự án Bất Động Sản đèn tín hiệu giao thông đường đi bộ đã bị dừng lại vì lo sợảnh hưởng tới người tham gia giao thôngCũng từ sau vụ tai nạn thương tâm đó, đèn tín hiệu giao thông phải mất thêm tới 40 năm mới xuấthiện trở lại mà chúng trở nên thông dụng tại những tuyến đường giao thông ở Mỹ. Khi màsự tăng trưởng của ngành công nghiệp xe hơi là rất lớn. Từ đây, nhiều sáng tạo độc đáo về đèn tínhiệu giao thông cũng sinh ra khi mà lượng phương tiện đi lại tham gia giao thông là rất lớnví dụ như : + Năm 1910, một nhà sáng tạo người Mỹ tên Ernest Sirrine đã sáng tạo ra đèn tínhiệu giao thông điều khiển một cách tự động hóa và được trình làng tại bang Chicago, Mỹ. + Năm 1912, Một sỹ quan tại thành phố Salt Lake, Utah có tên Lester WireFarnsworth đã ý tưởng ra chiếc đèn tín hiệu giao thông sử dụng điện tiên phong trênthế giới, đặc thù của những chiếc đèn tín hiệu này có 2 màu là xanh lá cây và đỏ + Đến năm 1920, Một sỹ quan công an tại thành phố Detroit – Mỹ, William Potts đãbiến đèn tín hiệu giao thông từ 2 màu thành 3 màu đó là xanh lá cây, vàng và đỏ nhưngày nay. + Đến thập niên 1930 thì đèn tín hiệu giao thông dành cho người đi bộ qua đườngmới chính thức ra đờiNgày nay, những chiếc đèn báo giao thông được sử dụng ở tổng thể những tuyến đườnggiao thông, việc trang bị mạng lưới hệ thống đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thôngnhận biết được đâu là thời gian bảo đảm an toàn để họ lái xe qua ngã ba, ngã tư, đâu là thờiđiểm để người đi bộ qua đường … Hệ thống này giúp điều khiển giao thông theo mộttrật tự nhất địnhHệ thống giao thông đường đi bộ, đường tàu … không hề thiếu những chiếcđèn báo giao thông. Đèn báo giao thông giúp người tham gia giao thôngđược bảo đảm an toàn, giúp người điều khiển giao thông thuận tiện điều khiển giaothông hơn. Là một người tham gia giao thông, hãy nghiêm chỉnh chấphành tín hiệu của đèn báo giao thông cũng như luật giao thông đường đi bộ. Giới thiệu về s7-1200I. Hình dạng bên ngoài. Để viết chương trình điều khiển đèn giao thông ta hoàn toàn có thể viết trên nhiều hệ ngônngữ khác nhau. Nhưng với những điểm ưu việt tiêu biểu vượt trội của s7-1200, như thể sự tiếpnối tăng trưởng của S7-200 – bộ điều khiển đã quen thuộc với người sử dụng. Với phong cách thiết kế theo dạng module, tính năng cao, SIMATIC S7-1200 thích hợp vớinhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau, Lever từ nhỏ đến trung bình. Đặc điểm nổibật là S7-1200 được tích hợp sẵn cổng tiếp thị quảng cáo Profinet ( Ethernet ), sử dụngchung một ứng dụng Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và những màn hìnhHMI. Điều này giúp cho việc phong cách thiết kế, lập trình, kiến thiết mạng lưới hệ thống điều khiển đượcnhanhchóng, đơngiản. Bên cạnh CPU S7-1200 và ứng dụng lập trình mới, một dải loại sản phẩm những mànhình HMI mới dùng cho PLC S7-1200 cũng được ra mắt. Tất cả cùng tạo ra mộtgiải pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ ( MicroAutomation ). S7-1200 gồm có những họ CPU 1211C, 1212C, 1214C. Mỗi loại CPU có đặc điểmvà tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng của khách hangII. Cấu trúc bên trong : Cũng giống như những PLC cùng họ khác, PLC s7-1200 gồm 4 bộ phận cơ bản : bộ xửlý, bộ nhớ, bộ nguồn, tiếp xúc xuất – nhập. – Bộ giải quyết và xử lý còn được gọi là bộ giải quyết và xử lý TT ( CPU ) chứa bộ vi giải quyết và xử lý, biên dịch cáctín hiệu nhập, và thực thi những hoạt động giải trí điều khiển theo chương trình được lưutrong bộ nhớ PLC, truyền những quyết định hành động dưới dạng tín hiệu hoạt động giải trí đến những thiếtbị xuất-Bộ nguồn có trách nhiệm quy đổi điện áp AC thành điện áp DC 24V thiết yếu chobộ giải quyết và xử lý và những mạch điện trong những modune tiếp xúc nhập và xuất hoạt động-Bộ nhớ là nơi lưu giữ chương trình được sử dụng cho những hoạt động giải trí điều khiển dướisự trấn áp của bộ vi giải quyết và xử lý. – Các thành phần nhập và xuất ( input-output ) là nơi bộ nhớ nhận thông tin từ những thiếtbị ngoại vi và truyền thông tin đến những thiết bị điều khiển. Tín hiệu nhập hoàn toàn có thể từ cáccông tắc, những bộ cảm ứng … Các thiết bị xuất hoàn toàn có thể là những cuộn dây cảu bộ khởi độngđộng cơ, những van solenoid. – Chương trình điều khiển được nạp vào bộ nhớ nhờ sự trợ giúp của bộ lập trình haybằng máy vi tính. 2. Đấu dâyỞ đây chọn CPU 1212C, để trình diễn đấu dây tiêu biểu vượt trội : Chúng ta hoàn toàn có thể cung ứng nguồn 24VDC hay 100 – 230VAC cho PLC và cácthông số điện áp được biểu lộ trong hìnhNguồn cung ứng cho PLC là 100 – 230VAC với tần số từ 47H z – 63H z. Điện ápcó thể đổi khác trong khoản từ 85V – 264V. Ở 264V dòng điện tiêu thụ là 20A. Nguồn cung ứng là 24VAC. Điện áp hoàn toàn có thể tháy đổi trong khoảng20. 4V – 28.8 Vdong tiêu thụ 20A. Các ngõ vào được tác động ảnh hưởng ở mức điện thế tiêu biểu vượt trội là 24VDC. Các ngõ ra củaPLC ở mức 0 khi công tắc nguồn hở hay điện áp < = 5VDC. Ngõ vào ở mức 1 khi côngtắc đóng hay điện áp => 15VDC. Thời gian đổi trạng thái từ “ 0 ” lên “ 1 ” và từ “ 1 ” xuống “ 0 ” tối thiểu là 0.1 us để PLC nhận ra đượcCác ngõ ra hoàn toàn có thể là 5VDC – 30VDC hay 5VAC – 250VAC. Tùy theo cầu thực tếmà ta hoàn toàn có thể nối nguồn khác nhau để tương thích với ứng dụng của nó. 3. Module lan rộng ra. Họ PLC s7-1200 phân phối nhiều nhất 8 module tín hiệhgu phong phú và một mạchtín hiệu cho bộ giải quyết và xử lý có năng lực lan rộng ra. ngoài ra bạn hoàn toàn có thể setup them 3 modulegiao tiếp nhờ vào những giao thức truyề thông. 4. Phương phấp lập chương trình điều khiển. Khác với chiêu thức điều khiển cứng, trong mạng lưới hệ thống điều khiển lập trình, cấutrúc bộ điều khiển và cách đấu dây độc lập với chương trình. Chương trình định nghĩa hoạt động giải trí điều khiển được viết nhờ sự trợ giúp của 1 máytính. Để đổi khác tiến trình điều khiển, chỉ cần đổi khác nội dung bộ nhớ điều khiển, chứkhông cần biến hóa cách nối dây ben ngoài. Qua đó ta thấy được ưu điểm của phươngpháp điều khiển lập trình được so với giải pháp điều khiển phần cứng. Do đóphương pháp này được sử dụng rất thoáng rộng trong nghành điều khiển vì nó rất mềmdẻo. Phương pháp điều khiển lập trình được thực thi theo những bước sau : 5. Các ngôn từ lập trình. 5.1 ngoon ngữ lập trình LAD ( ladder logic ) Chương trình LAD gồm có cột dọc màn biểu diễn nguồn điện logic cùng với những kíhiệu công tắc nguồn logic tạo thành một nhánh mách điện logic nằm ngang. Ở hình bên, logic điều khiển được được màn biểu diễn bằng 2 công tắc nguồn thường đóng và một ngoc rarelay logic. Các kí hiệu công tắc nguồn trên được dung để thiết kế xây dựng lên bất kỳ mạch logic nào : sự kếthợp nhiều mạch logic hoàn toàn có thể màn biểu diễn mạch điều khiển cho một ứng dụng có logicđiều khiển phức tạp. ĐIều thiết yếu cho việc làm phong cách thiết kế chương trình ladder là lậptài liệu về mạng lưới hệ thống mà miêu tả hoạt động giải trí của chúng để người sử dụng hiểu được mạchladder một cách nhanh gọn và đúng chuẩn. Các quy ước của ngôn từ lập trình LAD : – Các đường dọc trên sơ đồ màn biểu diễn đường hiệu suất, những mạch được liên kết vớiđường dây này – Mỗi lấc thang ( thanh ngang ) xác lập một hoạt động giải trí trong quy trình điều khiển. – Sơ đồ thang được đọc từ trái sáng phải và từ trên xuống. Lấc ở đỉnh than đượcđọc từ trái sang phải lấc thức 2 tính từ trên xuống cũng đọc tựa như … Khi ởchế đọ hoạt động giải trí, PLC sẽ đi từ đầu đến cuối chương trình thang sau đó lặp đilặp lại nhiều lần. Quá trình lần lượt đi qua tổng thể những nấc thang gọi là chu trìnhquét. – Mỗi nấc thang mở màn với một hoặc nhiều ngõ vào và kết thúc với tối thiểu mộtngõ ra. – Các thiết bị điện được trình diễn ở điều kiện kèm theo chuẩn của chúng. Vì vậy, công tắcthường hở được trình diễn ở sơ đồ thang ở trạng thái hở ,. Công tắc thường đóngđước trình diễn ở trạng thái đóng. – Thiết bị bất kể hoàn toàn có thể Open trên nhiều nấc thang. Có thể có một role đóngmột hoặc nhiều thiết bị. – Các ngõ vào và ra được phân biệt theo địa chỉ của chúng. Kí hiệu tùy hteo nhàsản xuất lao lý. 6. Phần mềm lập trình SIMATIc TIA Portal STEP7 Basic. Phần mềm SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic phân phối một thiên nhiên và môi trường thân thiệnvới người dùng, từ hiệu chỉnh, thư viện, và bộ kiểm soát và điều chỉnh logic thiết yếu đến ứngdụng điều khiển. SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic phân phối công cụ cho quản trị và cấu hìnhtất cả những thiết bị trong project, ví dụ như : PLCs vá thiết bị HMI. SIMATIC TIAPortal STEP7 Basic phân phối hai ngôn từ lập trình ( LAD và FBD ), thích hợp váhiệu quả trong nâng cấp cải tiến lập trình điều khiển trong ứng dụng. Ngoài ra SIMATIC TIAPortal STEP7 Basic còn phân phối bộ công cụ tạo và cáu hình thiết bị HMI.SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic cung ứng một mạng lưới hệ thống trợ giúp trực tuyếnvá phân phối 2 chính sách hiển thị khác nhau : a project-oriented view và a task-orientedset of portals. 6.1 Trình tự những bước phong cách thiết kế chương trình điều khiển. 6.2 Giao diện ứng dụng SIMATIc TIA Portal STEP7 Basic. Phần mềm S … … … … … … … … … … … … … …. chạy hệ quản lý và điều hành Windows, ứng dụng làm trách nhiệm trung gian giữa người lập trình và PLC.Các thành phần lập trình thường dùng : Các lệnh logic : Các lệnh timers : Các lệnh sánh : Các lệnh counter : Các lệnh toán học : Các lệnh quy đổi : 6.3. Nạp chương trình xuống PLC.Để nạp chương trình xuống PLC tất cả chúng ta triển khai những bước sau : • Thiết lập PLC : Từ giao diện soạn thảo chính chọn Add new device / chọnloại PLC. Sau đó chọn Online access để lấy địa chỉ IP để liên kết PLC với máytính. • Chọn PLC ở chính sách STOP bằng cách từ menu chính chọnOnline / STOP hoặc click trái chuột lên hình tượng JS trên thanh công cụ. Lúcnày trên giao diện Open hộp thoại thông tin xác nhận việc chọn PLC ởchế STOP, chọn yes. • Từ menu chính chọn Online / tải về to device hoặc click trái chuột lênbiểu tượng JJ từ thanh công cụ để nạp chương trinh xuống PLC. 6.4 Giao tiếp giữ máy tính va PLC.Do PLC có tương hỗ sẵn dây cáp nối với máy tính nên ta chỉ cần nối PLC vói máy tínhPC qua dây cáp. 7. Tập lệnh của PLC S7-1200a. Các lệnh cơ bản : 7.1. những lệnh về bit7. 1.1. Công tắc : Công tắc thường hở ( Normally open, viết tắc là NO ) vá công tắc nguồn thường đóng ( Normally Closed, viết tắc là NC ). Đối với PLC, mỗi công tắc nguồn đại diện thay mặt cho trạng tháimột bit trong bộ nhớ tài liệu hay vùng ảnh của những nguồn vào, ra. Công tắc thường hở ( ON – nghĩa là cho dòng điện đi qua ) khi bit bẳng 1 còn công tắc nguồn thường đóng ( ON nghĩa là không cho dòng điện đi qua ) khi bit bằng 0. Trong LAD, những lệnh này trình diễn bẳng chính những công tắc nguồn thường hở vàthường đóng. Trong FBD, những công tắc nguồn thường hở được trình diễn như những đầu vòahoặc ra của những khối chức nảng AND, OR hoặc XOR. Công tắc thường đóng đượcbiểu diễn them dấu hòn đảo ( vòng tròn nhỏ ) ở đầu vào tương ứng. Các ví dụ minh họa : Ladder ( LAD ) : Công tắc thường hở : Q0. 0 on thảo mãn điều kiện kèm theo : + I0. 0 và I0. 1 cùng on + I0. 2 on10. 1.2. Lệnh đào bit, lệnh sườn : 10.1.2. 1. Lệnh đảoLệnh hòn đảo đổi khác dòng nguồn năng lượng. Nếu dòng nguồn năng lượng gặp lệnh này, nó sẽ bịchặn lại. Ngược lại nếu phía trước lệnh này không có dòng nguồn năng lượng, nó sẽ trởthành nguồn cung ứng dòng nguồn năng lượng. Trong LAD, lệnh này được trình diễn nhưmột công tắc nguồn. Trong FBD, lệnh hòn đảo không có hình tượng riêng. Nó được tích hợp nhưlà nguồn vào của những khối tính năng khác ( với một vòng tròn nhỏ ở đầu vào của cáckhối công dụng đó ). Trong STL, lệnh này hòn đảo giá trị của đỉnh ngăn xếp : 0 thành 1 và1 thành 0. Lệnh này không có toán hạng. LAD : LAD : 7.1.2. 2. lệnh sườn. Đều thuộc nhóm lệnh công tắc nguồn, ghi nhận trạng thái những bit dữ liệu ( 0 hay 1 ) quenthuộc với khái niệm “ mức ”. Các lệnh về sườn ghi nhận không phải mức đơn thuầnmà là sự đổi khác mức. Lệnh sườn dương ( Positive Transition ) cho dòng năng lượngđi qua trong khoảng chừng thời hạn bằng thời hạn một vòng quét khi ở đầu vào của nó cósự biến hóa mức từ 0 lên 1. Lệnh sườn âm ( Negative Transition ) cho dòng nâng lượngđi qua trong khoảng chừng thời hạn bằng thời hạn một vòng quét khi đầu vào của nó có sựthay đổi mức từ 1 xuống 0. Trong LAD, những lệnh này được trình diễn cũng như những công tắc nguồn. Trong FDB, những lệnh này được trình diễn bẳng những khối chức năngTham số : ví dụ : 7.1.3 P_TRG và N_TRIG : Các thông số kỹ thuật của lệnh : 7.1.4 COIL ( côn dây ) LAD : Giống như môt cuộn dây của rơle7. 2 Lệnh định thời-TP : Bộ đếm thời hạn Pulse tạo ra một xung có độ rộng với thời hạn được đặttrước. – TON ( On-Delay Timer ) : Bộ đóng trễ. – TOF ( OFF-Delay Timer ) : Bộ ngắt trễ. – TONF ( Rete / 7 f / Ve On-Delay Timer ) : Bộ đóng trễ có nhớ. 7.2.1. TPThông số : 7.2.2 lệnh TON7. 2.4 TONRThông số : 7.3 Lệnh đếm ( counter ) 7.3.2 lệnh đếm xuống ( counter down ) Thông số : 7.3.3 Bộ đếm lên / xuống ( counter up / donw ) Thông số : 7.4 lệnh so sánh. Lệnh so sánh bằng : Một số hàm sánh tựa như : < > : so sánh khác > = : so sánh lớn hơn hoặc bằng < = : so sánh nhỏ hơn hoặc bằng > : so sánh lớn hơn < : so sánh nhỏ hơnThông số : 7.5 lệnh cộng – trừADD : cộng hai số ( IN1 + IN2 = OUT ) SUD : trừ hai số ( IN1 – IN2 = OUT ) Thông số : 7.6 Lệnh nhân chia : MUL : nhân 2 số ( IN1 * IN2 = OUT ) DIV : chia 2 số ( IN1 / IN2 = OUT ) 7.7 lệnh NEG ( phủ định ) Dung để đảo ngược những kí tự số học ở ngõ vào IN và tàng trữ hiệu quả ở OUT.Thông số : 7.6 lệnh tuyệt đối. Thông số : 7.7 MIN and MAX + MIN : so sánh những giá trị của hai tham số IN1 và IN2 và đưa giá trị nhỏ hơn rat hamsố OUT. + MAX : so sánh giá trị của hai tham số IN1 và IN2 và đưa giá trị lơn hơn rat ham sốOUT. Thông số : 7.8 NHóm lệnh toán logic. 7.8.1 Hàm AND, OR, XORCác thông số kỹ thuật : 7.8.2 lệnh hòn đảo ( INVERT ) Các thông số kỹ thuật : 7.8.3 lệnh SELGán một trong hai giá trị tham số vào cho tham số OUT, tùy thuộc vào giá trị củatham số G.Các thông số kỹ thuật :

Source: https://vh2.com.vn
Category : Tin Học