Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO

n tử phụ. Việc đặt bộ đếm được thực hiện bằng lập trình hoặc bằng nút bấm. + Bộ ghi tương ứng với cơ cấu nút bấm – bước. Bước tiếp theo được thả ra bửi bộ phát thời gian hoặc bằng xung của mạch chuyển đổi. + Chức năng số học được thực hiện để thực hiện bốn chức năng số học cơ bản: cộng, trừ , nhân và chia, và các chức năng so sánh: lớn hơn, nhỏ hơn, bằng và không bằng. Sự có mặt của chức năng số học giúp mở rộng đáng kể cơ hội ứng dụng cho PLC . + Chức năng điềi khiển số (NC) – làm cho PLC có thể được ứng dụng để điều khiển các quá trình công nghệ trên máy công cụ hoặc trên các tay máy của người máy công nghiệp. Bộ PLC với các chức năng phụ đặc biệt chỉ thích hợp nếu có chủ định thực hiện các chức năng khác ngoài sự thay thế việc điều khiển rơle đơn giản. nếu các chức Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 9 năng đó không được sử dụng một cách đầy đủ thì tốt nhất là sử dụng nhữ bộ PLC không có các chức năng đó. 1.4 So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường khác . Hieôn nay, caùc heô thoâng ñieău khieơn baỉng PLC ñang daăn daăn thay theâ cho caùc heô thoâng ñieău khieơn baỉng relay, contactor thođng thöôøng. Ta haõy thöû so saùnh öu, khuyeât ñieơm cụa hai heô thoâng tređn: ♦ Heô thoâng ñieău khieơn thođng thöôøng: • Thođ keôch do coù quaù nhieău dađy daên vaø relay tređn bạn ñieău khieơn. • Toân khaù nhieău thôøi gian cho vieôc thieât keâ, laĩp ñaịt. • Toâc ñoô hoát ñoông chaôm. • Cođng suaât tieđu thú lôùn. • Moêi laăn muoân thay ñoơi chöông trình thì phại laĩp ñaịt lái toøan boô, toân nhieău thôøi gian. • Khoù bạo quạn vaø söõa chöõa. ♦ Heô thoâng ñieău khieơn baỉng PLC: • Nhöõng dađy keât noâi trong heô thoâng giạm ñöôïc 80% neđn nhoû gón hôn. • Cođng suaât tieđu thú ít hôn. • Söï thay ñoơi caùc ngoõ vaøo, ra vaø ñieău khieơn heô thoâng trôû neđn deê daøng hôn nhôø phaăn meăm ñieău khieơn baỉng maùy tính hay tređn Console. • Toâc ñoô hoát ñoông cụa heô thoâng nhanh hôn. • Bạo trì vaø söõa chöõa deê daøng. • Ñoô beăn vaø tin caôy vaôn haønh cao. • Giaù thaønh cụa heô thoâng giạm khi soâ tieâp ñieơm taíng. • Coù thieât bò choâng nhieêu. • Ngođn ngöõ laôp trình deê hieơu. • Deê laôp trình vaø coù theơ laôp trình tređn maùy tính, thích hôïp cho vieôc thöïc hieôn caùc leônh tuaăn töï cụa noù. • Caùc modul rôøi cho pheùp thay theâ hoaịc theđm vaøo khi caăn thieât . Do nhöõng lyù do tređn PLC theơ hieôn roõ öu ñieơm cụa noù so vôùi caùc thieât bò ñieău khieơn thođng thöôøng khaùc. PLC coøn coù khạ naíng theđm vaøo hay thay ñoơi caùc leônh tuyø theo yeđu caøu cụa cođng ngheô. Khi ñoù ta chư Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 10 caăn thay ñoơi chöông trình cụa noù, ñieău naøy noùi leđn tính naíng ñieău khieơn khaù linh ñoông cụa PLC. 1.5 Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC. Ñeơ thieât keâ 1 chuông trình ñieău khieơn cho moôt hoát ñoông bao goăm nhöõng böôùc sau: 1.5.1 Xaùc ñònh qui trình cođng ngheô. Tröôùc tieđn , ta phại xaùc ñònh thieât bò hay heô thoâng naøo muoân ñieău khieơn. Múc ñích cuoâi cuøng cụa boô ñieău khieơn laø ñieău khieơn moôt heô thoâng hoát ñoông Söï vaôn haønh cụa heô thoâng ñöôïc kieơm tra bôûi caùc thieât bò ñaău vaøo. Noù nhaôn tín hieôu vaø gôûi tín hieôu ñeân CPU , CPU xöû lyù tín hieôu vaø gôûi noù ñeân thieât bò xuaât ñeơ ñieău khieơn söï hoát ñoông cụa heô thoâng nhö laôp trình saün trong chöông trình 1.5.2 Xaùc ñònh ngoõ vaøo, ngoõ ra. Taât cạ caùc thieât bò xuaât , nhaôp beđn ngoaøi ñeău ñöôïc keât noâi vôùi boô ñieău khieơn laôp trình. Thieât bò nhaôp laø nhöõng contact, cạm bieân ... Thieât bò xuaât laø nhöõng cuoôn dađy , valve ñieôn töø , motor, boô hieơn thò. Sau khi xaùc ñònh taât cạ caùc thieât bò xuaât nhaôp caăn thieât, ta ñònh vò caùc thieât bò vaøo ra töông öùng cho töøng ngoõ vaøo, ra tređn PLC tröôùc khi vieât chöông trình. 1.5.3 Vieât chöông trình. Khi vieât chöông trình theo sô ñoă hình baôc thang (ladder ) phại theo söï hoát ñoông tuaăn töï töøng böôùc cụa heô thoâng Sử dụng các khối chức năng, đó là những hàm logic và những hàm đặc biệt để lập trình. Có thể lập trình trực tiếp trên PLC nhờ các phím chức năng. Hoặc có thể lập trình trên máy tính sau đó đổ chương trình xuống PLC nhờ cáp nối. 1.5.4 Náp chöông trình vaøo boô nhôù. Bađy giôø chuùng ta coù theơ cung caâp nguoăn cho boô ñieău khieơn coù laôp trình thođng qua coơng I/O. Sau ñoù náp chöông trình vaøo boô nhôù thođng qua boô console laôp trình hay maùy tính coù chöùa phaăn meăm laôp trình hình thang, hoặc các phần mềm lập trình khác như LOGO! Sotf Comfort, Step7 .... Sau khi náp xong, kieơm tra lái baỉng haøm chuaơn ñoaùn. Neâu ñöôïc mođ phoûng toaøn boô hoát ñoông cụa heô thoâng ñeơ chaĩc chaĩn raỉng chuông trình ñaõ hoát ñoông toât. 1.5.5 Cháy chöông trình. Tröôùc khi nhaân nuùt Start, phại chaĩc chaĩn raỉng caùc dađy daên noâi caùc ngoõ vaøo, ra ñeân caùc thieât bò nhaôp, xuaât ñaõ ñöôïc noâi ñuùng theo chư ñònh. Luùc ñoù PLC môùi baĩt ñaău hoát ñoông thöïc söï. Trong khi cháy chöông Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 11 trình, neâu bò loêi thì maùy tính hoaịc boô Console seõ baùo loêi , ta phại söõa lái cho ñeân khi noù hoát ñoông an toaøn Sau ñađy laø löu doă phöông phaùp thieât keâ boô ñieău khieơn: Xác định yêu cầu của hệ thống điều khiển Veõ löu ñoă chung cụa heô thoâng ñieău khieơn Lieôt keđ taât cạ caùc ngoõ ra, ngoõ vaøo noâi töông ñoâi ù / Chuyeơn löu ñoă sang sô ñoă hình thang Náp laôp trình sô ñoă hình thang thieât keâ cho PLC phaăn Mođ phoûng chöông trình vaø söûa loêi meăm Hieôu chưnh chöông trình cho phuø hôïp Keât noâi toaøn boô thieât bò vaøo, ra vôùi PLC Kieơm tra taât cạ caùc tieâp ñieơm Chöông trình OK Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 12 Với bất cứ một bộ điều khiển nào thì người thiết kế đều phải tuân thủ tất cả các bước trên. Nếu không muốn hệ thống của mình gặp trục trặc. Chương 2: MODUL LOGO! VỚI GIẢI PHÁP CHO BÀI TOÁN TỰ ĐỘNG HOÁ CỠ NHỎ Cháy thöû chöông trình Hieôu ñính lái phaăn meăm Náp chöông trình vaøo EPROM Laôp hoă sô heô thoâng cho taât cạ END Chöông trình OK Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 13 Modul logic vạn năng với tên gọi là LOGO! Của tập đoàn SIEMENS AG tự động hoá (AUT) tại Nuernberg, thuộc cộng hoà Liên bang Đức . Phục vụ các nhiệm vụ điều khiển cỡ nhỏ trong các lĩnh vực lắp đặt điện dân dụng và lắp ráp tủ đóng cắt điện hạ thế, cũng như trong nghành chế tạo máy và các ứng dụng thực tế khác. Nó thay thế các công nghệ thông dụng mà hiện tại vẫn còn đang được sử dụng rộng rãi. LOGO! Chứa đựng tất cả các chức năng như rơle tiếp điểm, rơle trễ, rơle nhớ, rơle xung, bộ phát xung đồng hồ, bộ đếm và đồng hồ định thời gian. LOGO! Giúp tiết kiệm nguyên vật liệu, không gian, thời gian và góp phần lớn vào hướng giảm giá thành trong nghành kỹ nghệ điện. Tập đoàn SIEMENS AG là nhà cung cấp tiên phong, đứng hàng đầu thế giới về các modul logic và đặt tên cho chúng là LOGO! Như một họ thiết bị mới trong nghành kỹ nghệ điện. Với phạm vi tính năng thấp hơn các bộ điều khiển khả trình Micro. LOGO! Ra đời với mục tiêu thực hiện các ứng dụng nơi mà các giải pháp thông thường với các bộ điều khiển khá trình cỡ nhỏ hoặc tích hợp từ các phânf tử điện tử rời rạc không còn kinh tế, hay chỉ có thể thực hiện được với sự tốn kém về vật liệu, không gian và thời gian, khi giá cả chấp nhận được. Thay vì luôn phải phát triển một bảng mạch cho từng ứng dụng cụ thể thì nay đã có modul logic đa năng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Không cần một sự đào tạo hay kiến thức đặc biệt nào để làm cho LOGO! hoạt động. Chỉ cần chọn các chức năng tích hợp sẵn và nối chúng lại với nhau bằng việc ấn phím để xây dựng nên các mạch điện và có thể thay đổi các mạch điện này rất dễ dàng vào bất cứ lúc nào khi muốn mà không cần phải dùng dụng cụ hay đi dây lại. Tóm lại là LOGO! rất dễ sử dụng. Một mạch điện sau khi được thiết lập cho phép chép vào một modul trương trình và chuyển sang modul logic khác một cách dễ dàng. So sánh với công nghệ thông thường điều này có nghĩa là giảm thời gian một cách đáng kể. Ngoài ra còn có một cách khác để lưu trữ các ứng dụng là dùng máy tính cá nhân để lập trình. Những ứng dụng mà LOGO! có thể điều khiển là hầu như không có giới hạn. Từ các ứng dụng gia đình và thương mại. Ví dụ như: - Chiếu sáng trong các phòng của nhà, cầu thang, của hàng. - Mạch đèn huỳnh quang. - Hệ thống tưới nước - Máy hàn cáp - Hệ thống băng tải - Hệ thống đo mức Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 14 - Hệ thống nhiệt và thông gió - Hệ thống cảnh báo và chuông báo động - Thang máy, máy nâng - Hệ thống cửa nhà, gara ôtô - Hệ thống quản lý năng lượng .... Và rất nhiều những ứng dụng khác nữa. Một ưu điểm nổi bật nữa là LOGO! thoả mãn những yêu cầu cao như: độ chống va đập, độ tương thích điện từ và làm việc được ở những nơi có khí hậu khắc nhiệt. Điều đó làm cho LOGO! trở lên lý tưởng cho những ứng dụng công nghiệp. Thậm trí cả trên những vùng biển. Trong cam kết của mình những kỹ sư của tập đoàn SIEMENS AG đã nói: “Ước mơ và những câu chuyện khoa học viễn tưởng về những hoạt động được lập trình thông minh đã thành hiện thực vào ngày Robốt ra đời. Con người bắt đầu nghĩ tới tương lai của mình khi mọi thao tác đơn giản chỉ là nhấn nút điều khiển tự động. Mục đích của SIEMENS khi tới đất nước xinh đẹp này là đem theo những thiết bị tin cậy với độ chính xác cao, bền vững và các giả pháp kỹ thuật đồng bộ, thích ứng với bất kỳ nhu cầu nào trong hệ thống vận hành sản xuất công nghiệp hay dịch vụ kỹ thuật”. SIEMENS AG - Nuremberg - Germany 2.1 Các tính năng kỹ thuật của LOGO! . Hiện nay Siemens đã cho ra đời nhiều mẫu LOGO! với đặc tính kỹ thuật khác nhau như các loại mà đầu ra là transistor, rơle; loại chứa đồng hồ thời gian thực; có hoặc không có màn hình; loại 12 đầu vào 8 đầu ra, 8 vào 4 ra... Nhìn chung các loại LOGO! đều có thể lập trình trực tiếp hoặc dễ dàng hơn bằng các phần mềm chuyên dụng như LOGO!Soft; LOGO!Soft Comfort... thông qua cáp nối với PC hay modul lập trình. Phần mềm LOGO!Soft Comfort với tính năng Simulation đã giúp cho việc lập trình cho LOGO! càng trở nên đơn giản và hiệu quả, tiết kiệm được thời gian và công sức. LOGO! có khả năng nhận biết được các trạng thái cơ bản và các hàm sau: - Constants: Input, AsiInput, Output, AsiOutput, Marker, Status 1, Status 0. - Basic Functions: AND, AND (Edge), NAND, NAND (Edge), OR, NOR, XOR, NOT. - Special Functions: On Delay, Off Delay, On/Off Delay, Retentive On Delay, Latching Relay, Pulse Relay, Wiping Relay/Pulse Output, Interval Time-Delay Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 15 Relay, Edge-Triggered, Seven-Day Time Switch, Year Clock, Up/Down Counter, Hours Counter, Pulse Generator, Pulse Generator, Random Generator, Trigger, Stairwell Light Switch, Dual-Function Switch, Message Text. Tài nguyên của LOGO! bị hạn chế ở mức: ( Maximum Resources ) Function Blocks 56 RAM 27 ROM 15 Parameters 48 Timer 16 Stack 58 Digital Inputs 12 Digital Outputs 8 ASi Inputs 4 ASi Outputs 4 Marker 8 Analog Inputs 0 Text Box 5 Vì vậy, khi lập trình cho LOGO! chúng ta cần quan tâm đến các thông số trên để đảm bảo chương trình có thể chạy tốt trên loại LOGO! mà chúng ta đang có. Các thông số kỹ thuật của LOGO! + Kích thước 72 x 90 x55 mm + 19 chức năng tích hợp bên trong + 8 đầu vào và 4 đầu ra + Có đồng hồ bên trong có thể lưu nguồn trên 80 giờ trên LOGO! 12RC/ 24RC/ 230RC + Tối đa 56 hàm + Có khả năng tích hợp + Có 3 bộ đếm thời gian + 2 đầu vào 1kHz trên mỗi LOGO! 12RC/24 + 4 bộ chốt trạng thái 2.2 Lắp ráp và nối dây cho LOGO! . Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 16 2.2.1 Lắp ráp. LOGO! được lắp trong hộp nối dây hoặc tủ điện, phải đảm bảo được các đầu nối được bọc cách điện nếu không chúng sẽ gây nguy hiểm. LOGO! được gá trên một thânh chuẩn DIN với chiều rộng 35 mm. Sử dụng một tuốc nơ vít có đầu rộng 3 mm để nối dây cho LOGO! . Kích thước dây: 1x2,5 mm2 và 2x1,5 mm2 2.2.2 Nối với nguồn điện. LOGO! 230R và LOGO! 230RC được nối với nguồn điện áp từ 115 – 220 vAC, tần số là 50 – 60 Hz. Diện áp đường dây có thể từ 85 –260 vAC tại điện áp 230v LOGO! tiêu thụ dòng 26mA LOGO! 24 và LOGO! 24R thích hợp với nguồn điện 24vDC điện áp cung cấp có thể từ 20,4 – 28,8v. Với điện áp 24v thì LOGO! 24/24R lần lượt tiêu thụ dòng 30/62mA Kết nối L+ N L+ M I1 I2 ............... I8 L1 N I1 I2 ....................I8 2.2.3 Nối các đầu vào của LOGO! Nối các bộ cảm biến tới đầu vào. Các đầu vào có thể là các công tắc, cảm biến quang điện hoặc công tắc điều khiển bằng ánh sáng ... Đặc tính của bộ cảm biến cho LOGO! 230R và LOGO! 230RC + LOGO! nhận biết trạng thái 0 (khoá mở) tại áp < 40v AC. Dòng vào lớn nhất là 0,24 mA SIEMENS LOGO! 24/24R SIEMENS LOGO! 230R/230RC Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 17 + LOGO! nhận biết trạng thái 1 tại áp >79v AC. không thể nối hai dây của công tắc hành trình trực tiếp với LOGO! bởi vì dòng đóng mạch của nó lớn. + Khi trạng thái khoá thay đổi từ 0 đến 1 trạng thái 1 phải được duy trì ít nhất 50 ms để LOGO! nhận biết nó. Cũng như vậy khi chuyển về trạng thái 0. Đặc tính của bộ cảm biến cho LOGO! 24 và 24R + LOGO! nhận biết trạng thái 0 (khoá mở) tại áp < 5v DC. dòng vào lớn nhất là 0 3 mA + LOGO! nhận biết trạng thái 1 tại áp >15v DC. Có thể nối 3 và 4 dây của công tắc hành trình với các điện áp khác nhau tới LOGO! không thể nối hai dây của công tắc hành trình trục tiếp với LOGO! bởi vì dòng đóng mạch của nó lớn. + Khi trạng thái khoá thay đổi từ 0 đến 1 trạng thái 1 phải được duy trì ít nhất 50 ms để LOGO! nhận biết nó. Cũng như vậy khi chuyển về trạng thái 0. Nối mạch L+ L1 M L+ L+ L+ L+ L+......... ... L+ M L+ M I1 I2 I3 I4 I5 ....... I8 L+ M I1 I2 I3 ................... I8 2.2.4 Nối đầu ra của LOGO! . LOGO! 230R/230RC và LOGO! 24R Đầu ra của LOGO! 230RC/230R và LOGO! 24R là các Rơle. Công tắc của Rơle được cách ly với nguồn cung cấp và đầu vào. Yêu cầu đối với Rơle đầu ra SIEMENS LOGO! 24/24R SIEMENS LOGO! 230R/230RC Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 18 Bạn có thể nối các tải với nhau ở đầu ra, ví dụ như đèn, đèn huỳnh quang, môtơ, contactor,....Các tải nối với LOGO! 24R phải có đặc tính như sau: + Dòng chuyển mạch lớn nhất phụ thuộc vào tải và số làn tcá động + Khi công tắc đóng (Q=1), dòng điện cực đại là 8A cho tải thuần trở và 2A cho tải có tính cảm kháng. Đấu nối Đối với LOGO! 230R/230RC và LOGO! 24R L1 Load N/M LOGO! 24 Đầu ra của LOGO! 24 được đóng mạch nhờ các transistor. Các đầu ra được bảo vệ chống quá tải và ngắn mạch. Không cần phải có nguồn cung cấp riêng cho tải. LOGO! 24 cung cấp điện áp cho tải. Các yêu cầu đối với transistor đầu ra Tải nối với LOGO! 24 phải có đặc tính sau: + Dòng đóng mạch lớn nhất là 0,3 A + Khi đóng mạch ( Q=1), dongd điện cực đại là 0,3 A Kết nối LOGO! 230RC Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 19 Load 24v DC, 0,3 A 2.3 Khởi động LOGO! Bật/ Tái khởi động nguồn cung cấp. LOGO! không khoá công tắc nguồn. LOGO! phản ứng như thế nào khi đóng mạch phụ thuộc vào: + Có chương trình lưu trữ trong LOGO! + Có các nhớ trong LOGO! + Trạng thái LOGO! trước khi tắt nguồn Bảng nay chỉ đáp ứng cho LOGO! với các hoàn cảnh có thể có: Nếu Thì Trong LOGO! không có chương trình hoặc không có card nhớ Xuất hiện dòng sau trên màn hình của LOGO! : “ No Program” LOGO! không có chương trình, có card nhớ nhưng card không chứa chương trình Xuất hiện dòng sau trên màn hình của LOGO! : “ No Program” LOGO! không chứa chương trình và không có card nhớ hoặc có thì bộ nhớ rỗng và: + LOGO! đã chạy hoặc ở trong chế độ đặt thông số trước khi cắt nguồn. + LOGO! đang chạy chế độ lập trình hoặc đóng No Program hiển thị trước khi tắt nguồn LOGO! sử dụng chương thình lưu trữ và: + Chạy tiếp + Chạy tới menu chính trong chế độ lập trình LOGO! có card nhớ chứa chương trình và: + LOGO! đã chạy hoặc ở trong chế độ LOGO! tự động chép chương trình từ card nhớ và: + Chạy tiếp Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 20 đặt thông số trước khi cắt nguồn. + + LOGO! đang chạy chế độ lập trình hoặc dongd No Program hiển thị trước khi tắt nguồn + Chạy tới menu chính trong chế độ lập trình Các trạng thái hoạt động. LOGO! có 2 trạng thái hoạt động: + RUN + STOP LOGO! ở trạng thái dừng “ IN STOP” khi không có chương trình “ No Program”hoặc chuyển sang chế độ lập trình. LOGO! chạy “IN RUN” được hiển thị (sau khi ấn “STATS” trong menu chính) hoặc đóng sang “ parametisaton mode” + Đọc trạng thái của đầu vào I1 đến I8 + Tính toán trạng thái của đầu ra theo chương trình + chuyển mạch Rơle Q1 tớiQ4 trạng thái ON hoặc OFF. 2.4 Lập trình cho LOGO! . Lập trình được hiểu là nhập vào một mạch. Một chương trình của LOGO! thực sự là một sơ đồ mạch thể hiện bằng các cách khác nhau. Chúng ta phải thay đổi cách thể hiện phù hợp với hiển thị của LOGO! 2.4.1 Đầu nối. LOGO! có những đầu vào và đầu ra: Inputs L1 N I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 SIEMENS esc OK Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 21 Outputs Mỗi đầu vào được nhận dạng bới chữ I với con số. khi nhìn LOGO! từ mặt trước, bạn nhận thấy các đầu nối của đầu vào phía trên bên phải. Mỗi đầu ra được đánh dấu bởi chữ Q và một con số. Có thể thấy đầu nối outputs ở phía dưới. Kết nối khi lập trình Khi lập trình cho LOGO! phải nối các đầu nối với các khối. Để làm việc này ta chọn các khối yêu cầu theo menu Co. I1 Đầu vào I1 và I2 được nối với khối OR. Đầu vào của các khối I2 Q không sử dụng còn lại được đánh dấu bằng chữ X X LOGO! có các đầu nối sau: + Vào I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, I8. + Ra Q1, Q2, Q3, Q4. + Lo: ‘0’ (OFF) + hi: ‘1’ (ON) + X: Không nối Đầu vào ra có thể có trạng thái 0 hoặc 1, ‘0’ có nghĩa là không có áp ở đầu vào và ‘1’ có nghĩa là có áp ở đầu vào. Các đầu nối Lo, hi, X nhằm mục đích đơn giản hoá việc vào chương trình, hi là trạng thái 1, Lo là trạng thái 0, X là không nối với cả khối nào. 2.4.2 Các chức năng cơ bản. Khi bạn nhập vào một mạch, bạn tìm khối của hàm cơ bản trong danh sách GF. Có những chức năng cơ bản sau đây: Biểu diễn bằng biếu đồ mạch Biểu diễn LOGO! Chức năng cơ bản Công tắc thường mở nối tiếp AND > 1 & Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 22 Công tắc thường mở nối song song OR Bộ đảo NOT Công tắc tráo đổi kép XOR Công tắc thường đóng nối song song NAND Công tắc thường đóng nối tiếp NOR + AND Nối tiếp nhiều công tắc thường mở được Biểu tượng cho AND như sau: thể hiện trong sơ đồ mạch dưới đây: I1 I2 Q X Bảng Logic cho AND Bảng này áp dụng cho AND với x=1( có nghĩa là cổng vào >1 1 =1 & > 1 & Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 23 không sử dụng phải ở trạng thái 1) I1 I2 I3 Q 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 + OR Nối song song của một số công Biểu tượng cho OR như sau: tắc thường mở được biểu diễn trong sơ đồ mạch sau: I1 I2 Q I3 Khối này được gọi là OR vì đầu ra Q có trạng thái 1 khi I1 hoặc I2 hoặc I3 có trạng thái 1. Nói cách kkhác chỉ cần một đầu vào có trạng thái 1. Bảng logic cho OR Bảng sau áp dụng cho OR: x=0 (x=0 có nghĩa là cổng vào không được sử dụng phải ở trạng thái 0) I1 I2 I3 I4 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 >1 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 24 1 1 1 1 + NOT Một bộ đảo được biểu diễn như Trong LOGO! bộ đảo được gọi là NOT: hình vẽ sau: Biểu tượng cho nó như sau: Khối NOT có đầu ra ở trạng thái 1 khi đầu vào ở trạng thái 0 và ngược lại. Nói cách khác NOT đảo trạng thái ở đầu vào. Sự tiện lợi của NOT là không cần có công tắc thường đóng của LOGO! . Có thể sử dụng công tắc thường mở và đảo chúng thành công tắc thường đóng bằng khối NOT. Bảng logic của NOT: Bảng sau áp dụng cho NOT x = 1 ( x là cổng vào không được sử dụng) I1 Q 0 1 1 0 + NAND Một số công tắc thường đóng nối Trong LOGO! đây là khối NAND song song được trình bầy ở sơ đồ dưới đây biểu tượng của nó như sau: I1 I2 Q I3 Khối này là NAND bởi vì đầu ra (Q) chỉ có trạng thái 0 khi cả I1 và I2 và I3 có trạng thái 1. 1 & Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 25 Bảng logic cho NAND Bảng sau áp dụng cho NAND x = 1 (x là cổng vào không được sử dụng) I1 I2 I3 Q 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 + NOR Việc nối liên tiếp các công tắc loại thường Trong LOGO! đây là khối NOR đóng được trình bày ở sơ đồ mạch sau: Biểu tượng của nó như sau: I1 I2 Q I3 Đầu ra của khối NOR chỉ đóng (trạng thái 1 ) khi tất cả đầu vào cắt (trạng thái 0). Ngay khi một trong các cổng vào đóng (trạng thái 1), đầu ra cắt (trạng thái 0). Khối này được gọi là NOR vì đầu ra (Q) chỉ ở trạng thái 1 khi tất cả các đầu vào ở trạng thái 0. Ngay sau khi một trong các cổng vào chuyển sang trạng thái 1, đầu ra của NOR có trạng thái 0. Bảng logic NOR Bảng sau áp dụng cho NOR x = 0 (x cổng vào không sử dụng). I1 I2 I3 Q 0 0 0 1 0 0 1 0 >1 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 26 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 + XOR XOR trong một sơ đồ mạch là nối tiếp Trong LOGO! biểu tượng của nó là: của hai công tắc đổi nối cho nhau: I1 I2 Q I3 Đầu ra của XOR ở trạng thái 1 khi trạng thái của các đầu vào khác nhau. Bảng logic cho XOR Bảng sau áp dụng cho XOR x = 0 (khi x là cổng vào không sử dụng) I1 I2 Q 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 2.4.3 Các chức năng đặc biệt. Khi bạn nhập một chương trình vào LOGO! bạn sẽ chọn các chức năng đặc biệt trong danh sách SF. Có các loại chức năng đặc biệt sau: Biểu diễn trong biểu đồ mạch Biểu diễn trong LOGO! Chức năng đặc biệt Trg T On – delay =1 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 27 Trg R T Off – delay Trg R Rơle xung No1 No2 No3 Bộ phát xung đồng hồ R K1 S K1 S R Rơle nhớ En T Bộ phát xung đồng hồ R K1 K1 Trg Q K1 Trg R T R Cnt Dir Par * Lưu ý: Sau một lần mất nguồn điện / phục hồi, trong trường hợp có hàm thời gian, thời gian đã chạy bị xoá, và trong trường hợp bộ đếm, giá trị đếm cũng bị xoá. RS +/- Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 28 Tất cả các linh kiện điện tử đều có sự khác biệt nhỏ, gây ra sự sai lệch nhỏ trong khi đặt thời gian. Trong LOGO! sự sai lệch là 1%. 2.4.3.1 On – delay ( Bộ đóng có trễ). Trong LOGO! biểu tượng của On – delay như sau: Trg T Q Đầu vào Trg Khởi đầu thời gian On – delay bằng đầu vào Trg Thông số T T là thời gian sau đó đầu ra đóng mạch (tín hiệu đầu ra đổi từ 0 lên 1) Biểu đồ thời gian Trg Phần kẻ đậm của biểu đồ thời gian xuất hiện trong biểu tượng On – delay. Q T T Ta start Khi trạng thái đầu vào Trg thay đổi từ 0 lên 1. Ta bắt đầu phát triển ( Ta là thời gian đặt trong LOGO! ). Nếu trạng thái đầu vào Trg được duy trì đủ dài, đầu ra sẽ chuyển lên 1 sau thời gian T đã đủ ( đây là thời gian trễ giữa thời điểm đầu vào chuyển lên 1 cho đến khi đầu ra lên 1). Nếu trạng thái đầu vào Trg trở về 0 trước khi thời gian trôi qua đã đủ, thời gian này bị xoá. Đầu ra trở về 0 khi đầu vào Trg lại có trọng thái 0. 2.4.3.2 Off – delay ( Bộ trễ đóng). Trong LOGO! biểu tượng của Off – delay như sau: Trg R Q T Đầu vào Trg Khởi đầu thời gian off – delay bằng đầu vào Trg Trg Inputs Thời gian cho off – delay và đặt đầu ra về 0 thông qua đầu vào R ( R được ưu tiên trước Trg) Thông số T T là thời gian sau đó được cắt ( tín hiệu đầu ra chuyển Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 29 từ 1 về 0 Biểu đồ thời gian Phần kẻ đậm trong biểu đồ thời gian xuất hiện trong off – delay. Trg R Q Ta start T T Khi đầu vào Trg chuyển sang 1, đầu ra chuyển ngay sang 1. Nên trạng thái Trg chuyển từ 1 sang 0, thời gian đặt của LOGO! Ta được bắt đầu cà dữ nguyên đầu ra. Khi Ta đạt được giá trị đặt (Ta =T) . Đầu ra (Q) được chuyển về 0. Nếu đầu ra Trg lại chuyển từ ON sang Off, thời gian Ta lại được bắt đầu lại. Bạn reset lại thời gian Ta và đầu ra thông qua đầu vào R (reset) trước khi thời gian đã trôi qua. 2.4.3.3 Rơle xung (pulse relay). Trong LOGO! biểu tượng của pulse relay như sau: Trg R Q Đầu vào Trg Bạn sử dụng đầu vào để đóng và cắt đầu ra Chức năng T Bạn sử dụng đầu vào R (reset) để reset lại pulse rơle và chuyển đầu ra về 0. (R ưu tiên trước Trg) Biểu đồ thời gian Phần kẻ đậm của biểu đồ thời gian suất hiện trong biểu tượng pulse relay. Trg R Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 30 Q Mỗi khi trạng thái của đầu vào Trg chuyển từ 0 sang 1, trạng thái của đầu ra thay đổi . Bạn reset pulse rơle về trạng thái ban đầu bằng đầu vào R. Sau khi có nguồn hay reset. Pulse rơle được reset và đầu ra (Q) chuyển về 0. 2.4.3.4 Đồng hồ ( khoá định thời gian). Mạch khoá định thời gian chỉ có trong loại LOGO! có chữ C (tức là clock - đồng hồ) ví dụ LOGO! 230 RC. Mỗi đồng hồ có 3 cam định giờ. Khối đồng hồ được biểu diễn như sau: No1 No2 Q No3 Thông số No1, No2, No3 Bạn sử dụng thông số No để cho 3 cam định giờ của đồng hồ. Thông số của cam No1 như sau: Khối B01 Cam No1 B01: No1 Day =Mon + Mon là thứ 2 On =06:00 Thời gian mở là 6 giờ Off =19:00 Thời gian tắt là 19 giờ Ngày trong tuần Su Chủ nhật Mon Thứ hai Tu Thứ ba We Thứ tư Th Thứ năm Fr Thứ sáu Sa Thứ bảy Mo..Fr Hàng ngày từ thứ 2 đến Thứ sáu Mon..Sa Hàng ngày từ thứ 2 đến Thứ bảy Mo..Su Hàng ngày từ thứ 2 đến Chủ nhật Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 31 Sa..Su Thứ bảy và Chủ nhật. Định thời gian đóng: Bất kỳ thời gian nào giữa 00:00 giờ và 23:59 giờ --:-- có nghĩa là không định thời gian đóng. Định thời gian cắt: Bất kỳ thời gian nào giữa 00:00 giờ và 23:59 giờ --:-- có nghĩa là không định thời gian cắt. Bộ nhớ đệm cho đồng hồ. Trong LOGO! 230RC đồng hồ trong vẫn chạy khi mất nguồn. Nói cách khác đồng hồ có nguồn dự phòng. Thời gian dự phòng của nguồn LOGO! 230RC phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường. Tại nhiệt độ là 400C nguồn dự chữ cho 8 giờ. Sự trùng nhau của các cam: Bạn sử dụng các cam để đặt thời gian đóng và cắt. Tại thời gian đóng, đồng hồ đóng đầu ra trừ khi nó đã đóng sẵn; tại thời gian cắt khoá ngắt đấu ra trừ khi nó đã ngắt sẵn. on No1 off 10:00 15:00 on No2 off 9:00 18:00 on No3 off 8:00 16:00 Chuyển mạch đóng Chuyển mạch cắt Ưu tiên: Nếu đặt thời gian đóng, cắt tại cùng một thờ điểm cho các cam, thời gian đóng cắt sẽ mâu thuẫn nhau. Trong thường hợp này cam 3 có ưu tiên hơn cam2 và cam 2 có ưu tiên hơn cam 1. Đặt đồng hồ khoá định giờ Đặt thời gian chuyển mạch tiến hành như sau: + Định vị con trỏ tới vị trí của đồng hồ (ví dụ No1). + Bấm phím OK. LOGO! mở cửa sổ thông số cho vòng cam. Con trỏ vị trí ngày của tuần. Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 32 + Sử dụng phím ⇑ ⇓ để lựa chọn một hay nhiều ngày của tuần. + sử dụng phím ⇒ để di chuyển con trỏ tới đầu của thời gian đóng. + Đặt thời gian đóng: Bạn sử dụng phím ⇑ ⇓ để thay đổi giá trị. Để di chuyển con trỏ tới vị trí khác ta sử dụng phím ⇐ ⇒ . Bạn có thể lựa chọn giá trị --:-- tại vị trí đầu tiên ( --:-- có nghĩa là công tắc không hoạt động). + Đặt thời gian tắt quá trình tương tự như bước trên. + Kết thúc quá trình nhập của bạn bằng việc ấn phím OK. 2.4.3.5 Rơle tự giữ. Thường thì một mạch điện cần duy trì trạng thái đóng. Điều này liên quan đến tự giữ. LOGO! có một khối riêng cho loại mạch này. Biểu tượng của Rơle tự giữ như sau: S R Q Đầu vào S Bạn đặt đầu ra (Q) ở 1 nhờ đầu vào S (Set) Đầu vào R Bạn Reset đầu ra (Q) về 0 nhờ đầu vào R (Reset) Nếu R và S đều ở trạng thái 1cùng lúc, đầu ra được cắt (Reset được ưu tiên) Tác động chuyển mạch Rơle tự giữ là một mạch flip – flop (trigger) giản đơn. Giá trị đầu ra phụ thuộc trạng thái đầu vào và trạng thái của đầu ra trước đó. Bảng sau biểu diễn quan hệ giữa chúng: Sn Rn Bạn đặt đầu ra (Q) ở 1 nhờ đầu vào S (Set) 0 0 Giá trị giữ nguyên 0 1 0 Reset 1 0 1 Set 1 1 0 Reset (Reset được ưu tiên trước Set) 2.4.3.6 Phát xung đồng hồ. RS Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 33 Biểu tượng của máy phát xung đồng hồ trong LOGO! : En T Q Đầu vào En Đóng và cắt phát xung đồng hồ thông qua đầu vào En Thông số T T là thời gian đóng, cắt của đầu ra Biểu đồ thời gian En Q T T T T Bạn sử dụng thông số T để định thời gian giữa đóng và cắt. Bạn dùng cổng vào En để phát xung chạy. Phát xung đồng hồ đưa thời gian về 1 trong thời gian T, sau đó lại về 0 trong thời gian T, và cứ tiếp tục cho tới khi đầu En chuyển về 0. Chú ý thời gian được xác định T ≥ 0,10 giây như vậy dưới khoảng đó Tkhông được coi là không có. 2.4.3.7 On – delay nhớ Biểu tượng của On – delay nhớ trong LOGO! : Trg R Q T Trg Input Bạn khởi động thời gian cho On delay nhờ đầu vào Trg R Input Bạn Reset thời gian cho On delay và đặt đầu ra về 0 nhờ đầu vào R ( R được ưu tiên) Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 34 Thông số T Tlà thời gian sau đó đầu ra được đóng ( đầu ra chuyển từ 0 lên 1) Biểu đồ thời gian Phần in đậm của biểu đồ thời gian suất hiện trong biểu tượng của On delay nhớ: Trg R Q Ta starts T T Nếu trạng thái đầu vào Trg thay đổi từ 0 đến 1, thời gian Ta được khởi động. Khi Ta đạt tới thời gian T, đầu ra (Q) chuyển sang 1. Nếu chuyển trạng thái khác vào Trg sẽ không có hiệu lực đối với Ta. Đầu ra và thời gian Ta không được tái khởi động về 0 cho đến khi trạng thái của đầu vào R lại chuyển sang 1. 2.4.3.8 Bộ đếm thuận nghịch. Biểu tượng của bộ đếm thuận nghịch được biểu diễn như sau: R Cnt Q Dir Par Đầu vào R Bạn đặt giá trị bên trong Counter và chuyển đầu ra về 0 thông qua đầu vào R ( R ưu tiên trước Cnt) Đầu vào Cnt Bộ đếm số lần biến đổi từ trạng thái 0 đến trạng thái 1 tại Cnt . Các thay đổi từ trạng thái 1 đến 0 không được tính tần số đếm cực đại tại các cực vào là 5 Hz . Đầu vào Dir Bạn chỉ định hướng đếm nhờ đầu vào Dir, Dir = 0 : Đếm thuận +/- Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 35 Dir = 1 : Đếm nghịch Bộ đếm tính từ 0 đến 9999. Trong trường hợp đếm tràn hoặc dưới mức thấp, bộ đếm dừng. Thông số Par Nếu giá trị đếm bên trong lớn hơn hoặc bằng Par thì đầu ra chuyển trạng thái. Par có thể ở giữa 0 và 9999. Biểu đồ thời gian R Cnt Dir Par 0 Q Cứ một sườn dương Cnt (sườn lên), bộ đếm trong được tăng 1 (Dir = 0) hoặc giảm 1 (Dir = 1), nếu giá trị đếm bằng giả trị trong Par, đầu ra (Q) chuyển sang 1. Bạn có thể sử dụng reset input để chuyển bộ đếm về 0000, khi R = 1 thì đầu ra là 0. Chú ý: Nếu bạn tắt nguồn cung cấp cho LOGO! , giá trịđếm bên trong bị xoá sau khi có điện lại, giá trị đếm bên trong là 0 ( Cnt = 0000). 2.4.4 Khối (BN). Lúc bạn đặt một khối vào trong chương trình, LOGO! hãy cho khối này một con số, gọi là số khối. Số khối xuất hiện ở góc trên bên phải của màn hình. LOGO! dùng số khối để biểu thị sự liên kết: Số khối B01 B02 I1 I2 Q I3 B01 B02 B03 Q1 X Q1 ≥ 1 ≥ 1 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 36 Di chuyển con trỏ tới một khối trong chương trình được diễn ra như sau: Đặt con trỏ trên một khối đầu vào có số khối ( trong biểu đồ, đặt vị trí con trỏ ở đầu vào thứ 2 của khối B01 ), và ấn nút ⇐. Con trỏ chuyển tới khối có số khối đã ghi ( khối B03 trong biếu đồ ). Dùng số khối còn có tiện lợ sau. Có thể nối bất cứ khối nào tới một đầu vào của khối hiện tại bằng sồ khối của nó. Theo cách này, có thể sử dụng các kết quả logic tạm thời hoặc các phép khác nữa. Nó giúp bạn giảm được thời gian cho việc phải vào đi vào lại cũng như giảm được bộ nhớ trong LOGO! và mạch trở lên rõ ràng và dễ hiểu hơn. 2.4.5 Yêu cầu cho bộ nhớ và kích thước của một mạch. Một chương trình (hoặc một biểu đồ mạch) có những vấn đề cần quan tâm: + Số khối kết nối. + Bộ nhớ hiện dùng. Số khối kết nối theo từng chuỗi Có một chuỗi 7 khối giữa một đầu vào và một đầu ra. I1 I2 I4 I5 x I6 I7 B03 I1 I2 Q I3 ≥ 1 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B9B8 B10 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 37 7 khối Bộ nhớ Các khối chức năng trong chương trình yêu cầu bộ nhớ trong LOGO! . Tuỳ thuộc chức năng sử dụng, số vùng bộ nhớ biến đổi. Vùng nhớ ý nghĩa Vùng mà các giá trị cuối cùng được lưu trữ ( ví dụ các giá trị giới hạn của bộ đếm) Vùng mà các giá trị thực tại được lưu trữ ( ví dụ giá trị đếm hiện tại ) Vùng đo chưc năng thời gian sử dụng (off – delay) ∗ Vùng các khối chức năng được lưu giữ. Bảng sau cho thấy một cái nhìn tổng thể về bộ nhớ phải có mà mỗi khối chức năng chiếm trong mỗi vùng nhớ. Vùng nhớ Chức năng ∗ Các chức năng cơ bản 0 0 0 1 On – delay ( đóngcó trễ) 1 1 1 1 Off – delay (cắt có trễ) 2 1 1 1 Rơle xung 0 1 0 1 Clock ( công tắc thời gian) 6 2 0 1 Rơle tự giữ 0 1 0 1 Phất xung đồng hồ 1 1 1 1 Bộ trễ nhớ (retentive delay) 2 1 1 1 Bộ đếm 2 2 0 1 Số bộ nhớ của LOGO! 27 24 10 30 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 38 Một chương trình bao gồm : Chương trình cài đặt vừa đủ cho LOGO! Nếu bạn không thể nhập thêm một khối nữa khi vào chương trình, có nghĩa là vùng nhớ đã đầy. LOGO! cung cấp cho bạn các khối khi còn đủ chỗ. Nếu như không đủ chỗ trong LOGO! không thể chọn số khối dài hơn trong bảng liệt kê. Khi một vùng nhớ bị đầy, hãy tối ưu lại mạch của mình hoặc sử dụng thêm một LOGO! nữa. 2.4.5 Các quy tắc “vàng” khi sử dụng LOGO! . Quy tắc 1: Nhập mạch ở chế độ lập trình. chuyển tới chế độ lập trình bằng cách ấn đồng thời 3 nút ⇒ , ⇐ và OK. Thay đổi giá trị của thời gian và thông số trong chế độ đặt thông số. Chuyển tới chế độ đặt thông số bằng cách ấn đồng thời 2 nút ESC và OK. Quy tắc 2: Nhập một mạch theo trình tự từ đầu ra đến đầu vào. Quy tắc 3: Khi nhập vào một mạch ta thực hiện: + Khi con trỏ xuất hiện theo dạng dấu _ bạn có thể di chuyển con trỏ . - Dùng các phím ⇐, ⇒ , ⇓ và ⇑ để di chuyển con trỏ trong mạch. - Bấm OK để chọn khối / mạch nối. - Bấm ESC để thoát khỏi đầu vào mạch + Khi con trỏ xuất hiện dưới dạng một khối đậm, bạn chọn một khối / mạch nối . - Sử dụng các phím ⇑, ⇓ để chọn một khối / mạch nối. - Bấm OK để chấp nhận sự chọn lựa - Bấm ESC để trở lại bước 1. Quy tắc 4: LOGO! chỉ có thể lưu giữ các chương trình đã hoàn tất. 2.4.6 Tổng quan các menu chính của LOGO! . Chế độ lập trình Menu chính Menu lập trình ¾ Soạn thảo chương trình Xoá chương trình Đặt đồng hồ Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 39 Menu PC/Card Chế độ đặt thông số Mênu đặt thông số 2.4.7 Đưa vào một chương trình Một mạch đã thiết kế muốn nhập nó vào LOGO! . Dưới đây chỉ ra cách làm: + chuyển sang chế độ lập trình ( progaming mode ). Bạn đã nối LOGO! và đã đóng công tắc nguồn. Dòng thông báo dưới đây hiển thị trên màn hình: Chuyển LOGO! sang chế độ lập trình. Để thực hiện điều đó dồng thời ấn cả 3 nút: ⇐, ⇒ và OK. Vấn đề là phải ấn đồng thời cả 3nút nhằm phòng ngừa có ai đó đã chuyển sang chế độ lập trình. Khi bấm song các nút đó , menu LOGO! xuất hiện. Chình đơn chính của LOGO! ¾ Chương trình PC/ Card Khởi động ¾ Soạn thảo chương trình Xoá chương trình Đặt đồng hồ ¾ Đặt đồng hồ Đặt thông số No program Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 40 Phía góc trái ở trên dòng đầu tiên bạn sẽ thấy một ký hiệu “>” bạn bấm nút ⇑, ⇓ để di chuyển dấu “>” lên và xuống. Di chuyển “>” tới “Program” và bấm OK. LOGO! sẽ chuyển tới chế độ lập trình. Trình đơn lập trình của LOGO! Tương tự bạn có thể di chuyển dấu “>” bằng cách sử dụng các nút ⇑, ⇓ . Đặt dấu “>” tại vị trí “ Edit Program” (vào chương trình ) và bấm nút OK. Khi đó LOGO! sẽ hiển thị cho bạn đầu ra Q1: Bạn có thể chọn các đầu ra khác bằng các phím chức năng. Tại thời điểm này bạn có thể bắt đầu nhập mạch của mình vào. + Hiệu đính các lỗi đánh sai. Sửa các lỗi đánh sai trong LOGO! rất dễ - Khi chưa kết thúc việc nhập có thể sử dụng ESC để trở lại bước trước - Nếu đã kết thúc việc nhập thì chỉ cần bắt đầu lại: . Chuyển con trỏ tới vị trí có lỗi . Chuyển tới chế độ vào :OK . Nhập cách nối đúng cho đầu vào. Chỉ cần thay đổi một khối bằng một khối khác nếu khối mới có đầu vào bằng số đầu vào cũ. Tuy nhiên có thể xoá khối cũ để thay vào một khối mới. Có thể xen bất cứ khối nào bạn muốn. ¾ Program .. PC / Card Clock Start ¾ Edit Prg Clear Prg Prg name Password Q1 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 41 + Xoá một chương trình : Để xoá một chương trình cần tiến hành các bước sau: - LOGO! chuyển tới menu lập trình. Di chuyển dấu “>” tới “Clear Prg” sau đó ấn OK. Để tránh xoá chương trình một cách vô ý LOGO! thêm vào một thông báo phụ: Nếu muốn xóa chương trình , di chuyển dấu “>” tới “yes”, nếu không thì đến “No” và bấm OK. LOGO! sẽ xoá chương trình và trở lại menu lập trình. + Sử dụng Program module / card Bạn có thể sao chương trình lưu trữ trong LOGO! vào một Program card / module vào một LOGO! khác. Bạn có thể sử dụng card / module để: - lưu dữ các chương trình - Sao chương trình - Gửi chương trình theo đường bưu điện - Lập và kiểm tra chương trình trong văn phòng và sau đó chuyển tới các LOGO! khác trong phòng. LOGO! được cung cấp kèm theo một hộp đựng còn Program module / card thì cung cấp riêng. - Tạo bản sao 1 chương trình tới card / module. Lắp Program module / card vào Chuyển vị trí con trỏ tới vị trí PC / Card, và bấm OK ¾ Edit Prg Prg name Clear Prg Password Clear Prg ¾ No Yes Program .. ¾ PC /Card .. Clock Start Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 42 Menu “chuyển “ xuất hiện. Di chuyển con trỏ tới LOGO! → Card và bấm OK. Khi đang copy trên màn hình xuất hiện ký tự “#” nhấp nháy. Khi hoàn tất việc sao lưu nó trở về menu chính. - Copy một chương trình từ Program Card / module tới LOGO! . Copy tự động khi LOGO! khởi động Copy qua PC / Card của LOGO! Các bước giống như trên nhưng chỉ khác là khi menu “ chuyển” xuất hiện Di chuyển “>” tới Card / Module và bấm OK. + Nối LOGO! tới một PC. Để nối LOGO! tới một PC bạn cần có một cáp nối PC’ Chuyển tới chế độ PC ↔ LOGO! có hình sau xuất hiện Bây giờ máy tính có thể vào LOGO! . để chấm dứt kết nối với máy tinh bạn bấm ESC. 2.4.8 Đặt thông số cho LOGO! . Để vào Mode đặt thông số ta bấm đồng thời 2 nút OK và ESC. LOGO! chuyển sang chế độ đặt thông số và hiển thị menu của nó như sau: ¾ PC ↔ LOGO! LOGO! → Card Card → LOGO! PC / Card LOGO!→ Card > Card→ LOGO! PC ↔ LOGO! Stop: Press ESC Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 43 Menu Set Clock chỉ suất hiện nếu như LOGO! có khoá định thời gian/ đồng hồ. Ví dụ LOGO! 230RC. Set Clock cho phép đặt đồng hồ của LOGO! . Các thông số có thể là: - Thời gian trể của một rơle thời gian - Thời gian đóng / mở các cam của đồng hồ - Giá trị ngưỡng của một Counter. Chọn một thông số Muốn chọn một thông số để thiết lập lại. Ta di chuyển con trỏ trong menu chính tới lệnh mà ta cần thiết lập lại . Ví dụ: Set Param Bấm OK. LOGO! hiển thị thông số đầu tiên: Thông số Giá trị đặt cho đồng hồ Thời gian hiên tại trong LOGO! Muốn thay đổi một thông số: Chọn thông số mong muốn. Bấm OK bảng giá trị sẽ hiện ra. Di chuyển con trỏ tới vị trí cần thay đổi. Để thay đổi ta ấn phím ⇑ hoặc ⇓, khi đã đạt được giá trị mông muốn ấn phím OK. 2.4.9 Đặt thời gian ( LOGO! 230RC). Đặt thời gian trong chế độ đặt thông số. Chuyển sang chế độ đặt thông số bằng cách ấn đồng thời OK và ESC. Chọn Set clock và bấm OK, menu sau xuất hiện Con trỏ được đặt phía trước ngày trong tuần. Chọn ngày trong tuần bằng các phím chức năng, cũng như vậy cho đặt thời gian đúng. Kết thúc bằng phím OK. ¾ Stop Set Pargam Set Clock pra Name B01 : T T = 12 : 00m Ta = 00 : 00m Set Clock Day = _ Mon Time = 09: 00 Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 44 Chương 3 : MODUL LOGO! VỚI CỬA TỰ DỘNG Trong các toà nhà lớn hiện nay như công sở, bệnh viên, ngân hàng, siêu thị ... đều có trang bị những thiết bị hiên đại như điều hoà nhiệt độ ... và cũng do yêu cầu về an ninh cũng như thẩm mỹ nữa. Điều đó đòi hỏi cửa lúc nào cũng cần phải đóng kín. thế nhưng tại những nơi đó luôn luôn có rất đông người ra vào. Không lẽ mọi người muốn ra vào lại phải đóng mở những cánh cửa to lớn nặng nề đó. Điều đó là rất bất tiện và gây ra không ít phiền toái. Vì vậy đòi hỏi ở những công trình đó lắp đặt một hệ thống của được điều khiển tự động hoàn toàn. Khi có người đến gần phải lập tức mở cửa, khi không có người tự động đóng cửa lại. Không những thế nó còn phải đạt được một số chỉ tiêu về độ an toàn khác nữa. Từ nhu cầu hết sức cần thiết đó nhóm chúng em đã tìm hiểu yêu cầu công nghệ, và thử tìm một giải pháp cho vấn đề đó. Với mong muốn là sau khi hoàn thành có thể đưa vào sử dụng lắp đặt ở một công trình nào đó. Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 45 3.1 Yêu cầu công nghệ của một hệ thống cửa tự động. Trước hết đặt giờ mở và đóng cho toàn bộ hệ thống: 6 giờ sáng mở cho hệ thống hoạt động để mở, đóng cửa bình thường. 18 giờ ngắt hệ thống ngừng tiếp nhận khách. khách ở ngoài sẽ không vào được nhưng hệ thống sẽ vẫn mở cửa nếu có người đi từ trong ra. Đặt ngày hoạt động cho hệ thống: Từ thứ 2 đến thứ 6: Giờ mở 6h giờ đóng 19h Riêng thứ 7 : Giờ mở 6h giờ đóng 13h. Yêu cầu cho hoạt động của hệ thống: Từ 6h sáng khi có người đi từ ngoài vào hay từ trong ra, cửa tự động mở. Khi hết hành trình mở dừng lại, trong quá trình mở sẽ có một đèn báo luôn nhấp nháy. Cửa sẽ luôn mở khi có người đứng ở cửa. Khi người đi qua cửa sẽ tự động đóng lại sau một thời gian ngắn, trước khi đóng sẽ có chuông báo trong quá trình đóng cũng có đèn báo nhấp nháy. Kết thúc quá trình đóng ngừng động cơ kéo. Hệ thống cứ hoạt động như vậy cho đến 18h người chỉ có thể đi từ trong ra còn người từ ngoài sẽ không vào được vì cửa sẽ không mở. Cho đến 19h cửa sẽ đóng hoàn toàn. Ngoài ra cửa còn được lắp một thanh áp lực an toàn để tránh cho người khỏi bị mắc kẹt ở cửa bởi vì nếu cửa đang đóng mà có người hay vật lạ bị kệt thanh an toàn phát lệnh ngừng đóng và cửa sẽ tự động mở ra. Để đáp ứng yêu cầu đi lại liên tục và tiết kiêm năng lượng những lúc đông khách, Hoặc tạm thời đóng của trong một thời gian nào đó hệ thống sẽ có 3 chế độ hoạt động Mở thường xuyên – Tự động - Đóng thường xuyên. Bên trong Cảm biến trong (S2) CTGH Mở CTGH Đóng Động cơ Cảm biến ngoài (S1) Cảm biến Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 46 3.2 Tính số đầu vào đầu ra phân cổng vào ra cho PLC. Từ yêu cầu công nghệ của hệ thống ta tính được số đầu vào, đầu ra như sau: Đầu vào: - Cảm biến ngoài S1 - Cảm biến trong S2 - Công tắc giới hạn mở - Công tắc giới hạn đóng - Công tắc đặt chế độ mở thường xuyên - Công tắc đặt chế độ đóng thường xuyên - Thanh áp lực an toàn ( Safety pressure bar) Đầu ra: - Động cơ mở cửa - Động cơ đóng cửa - Đèn báo nhấp nháy - Chuông Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 47 Từ yêu cầu công nghệ, số đầu vào, đầu ra tính được và các loại Modul PLC hiện có trên thị trường. Ta nhận thấy Modul LOGO! 230RC của tập đoàn SIEMENS tự động hoá là phù hợp nhất nó đảm bảo tất cả các tính năng kỹ thuật cần có, giá thành vừa phải, phù hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam. Modul LOGO! 230RC là modul logic vạn năng với 8 đầu vào số ( I1... I8 ), 4 đầu ra rơle (Q1 ... Q4 ), điện áp đầu vào 115/ 230v AC. Có đồng hồ bên trong có thể lưu nguồn trên 80h . Đặc biệt nó có khả năng tichs hợp thêm các modul mở rộng nếu cần tăng thêm số đầu vào và đầu ra. Có thể nói modul LOGO! 230RC thoả mãn được tất cả những yêu cầu mà bài toán đặt ra. Phân cổng vào, ra cho LOGO! : Đầu vào: Cấu kiện được sử dụng Đầu vào Cảm biến ngoài Sensor S1 I1 Cảm biến trong Sensor S2 I2 Công tắc giới hạn mở I3 Công tắc giới hạn đóng I4 Chế độ mở thường xuyên I5 Chế độ đóng thường xuyên I6 Thanh áp lực an toàn ( S – P – B ) I7 Đầu ra: Thiết bị thừa hành Đầu ra Điều khiển động cơ mở cửa Q1 Đền báo nhấp nháy Q2 Điều khiển động cơ đóng cửa Q3 Chuông Q4 3.3 Lưu đồ chương trình. S1=1 S2=1 S1=1 S1=1 Q2=1, Q4=1 Q3 1 T 2s Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 48 3.4 Đấu nối. L1 CT Đặt S1 S2 GH Mở GH Đóng O – A – C SPB L1 N I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 SIEMENS Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 49 K1 Đèn K2 Chuông N Nối dây cho bài toán cửa tự động của LOGO! . 3.5 Nguyên lý hoạt động của mạch. Thứ hai - Thứ sáu: Từ 6h sáng đồng hồ thời gian của LOGO! cho phép hệ thống bắt đầu làm việc. Khi có người đến gần cửa cảm biến hồng ngoại phát hiện, tín hiệu đầu vào từ (0 → 1) PLC phát tín hiệu ra lệnh mở cửa (K1 có điện ). Hết hành trình mở, cánh cửa va vào công tắc hành trình. PLC phát tín hiệu dừng quá trình mở ( K1 mất điện ). Trong quá trình mở cửa, đầu ra Q2 của PLC có tín hiệu, Đèn báo nhấp nháy. Khi người qua khỏi cửa cảm biến hồng ngoại chuyển tín hiệu đầu vào từ (0 → 1). Sau một thời gian ( do đầu ra bị khống chế bởi bộ Off – delay ) PLC phát tín hiệu ra lệnh đóng cửa lại ( K2 có điện ). Đồng thời ( Q4 = 1) chuông phát ra tiếng kêu trong thời gian ngắn, và đèn báo nhấp nháy. Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 50 Trong quá trình cửa đang đóng nếu người hay vật bị vướng mắc SPB sẽ có tín hiệu đầu vào là 1. Thì ngay lập tức cửa sẽ mở ra ngay cho đến khi hết hành trình.Hoặc là khi cửa đang đóng mà lại có người đến gần thì ngay lập tức cửa ngừng đong và mở ra ngay. Ngoài ra cửa còn có 2 chế độ nữa đó là mở thường xuyên và đóng thường xuyên. Nhằm phục vụ vào giờ cao điểm. Hệ thống cứ hoạt động như vậy cho đến khi 18h, đồng hồ khoá định thời gian sẽ ngừng quá trình mở, cửa nếu có người muốn vào cửa cũng không mở. Lúc đó chỉ còn cảm biến hồng ngoại S2 là còn tác dụng phát hiện người và mở cửa để mọi người có thể ra ngoài. Đến 19h đồng hồ khoá định thời gian sẽ ngừng hoàn toàn hệ thông lại. Lúc này cửa đóng hoàn toàn. Thứ 7: Hệ thống chỉ hoạt đông từ 6h sáng đến 13h ( đến 12h củ chỉ mở cho người đi ra ). Kết quả chạy thực ngiệm của mô hình Trong quá trình làm đồ án, phần mô hình thực nhiệm. Do điều kiện không cho phép nên tác giả không thể sử dụng những thiết bị như đúng yêu cầu công nghệ. Mà đã thay bằng một số thiết bị khác phù hợp với điều kiện, nhưng vẫn đảm bảo sự hoạt động của hệ thống Ví dụ như: Các đầu vào (Sensor S1,S2 ...), được thay bằng các công tắc ( Switch) kiểu gạt hoặc kiểu xoay. Các đầu ra được thay bằng đèn, chuông. Tuy nhiên tất cả hoạt động của hệ thống vẫn đạt được yêu cầu. Đúng như yêu cầu công nghệ đã đặt ra. Mô phỏng hoạt động của hệ thống bằng các thao tác bật, cắt công tắc. Mở hay đóng cửa được hiển thị bằng đèn. Nói chung mô hình thực ngiệm hoạt động tốt, ổn định, đạt được các yêu cầu đã đặt ra trước khi thực hiện đồ án. Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 51 KẾT LUẬN Trong bất kỳ một hệ thống điều khiển nào sự hoạt động ổn định của nó là thước đo quan trọng đánh giá chất lượng của hệ thống. Ngoài ra còn rất nhiều yếu tố nữa như yêu cầu về thẩm mỹ, giá thành, dễ hay khó điều khiển ... Qua thời gian nghiên cứu và tiến hành thực hiện đề tài “ Modul LOGO! với giải pháp cho bài toán tự động hoá cỡ nhỏ”. Tác giả đã tiến hành nghiên cứu một ứng dụng hết sức cụ thể và mong rằng sẽ được đem ra ứng dụng trong thực tế, đó là dùng Modul LOGO! 230RC để điều khiển cửa tự động. Qua chạy thử bằng mô phỏng máy tính và trên mô hình thực tế thì hệ thống hoạt động tương đối tốt. Độ ổn định cao, ngoài ra nó còn một số ưu điểm nổi bật nữa đó là giá thành thấp, việc đấu nối, điều khiển là hết sức đơn giản, độ an toàn cao. Tuy nhiên do thời gian ngắn và còn nhiều khó khăn về kinh phí nên đồ án không thể tránh được thiếu sót. Tác giả mong rằng các Thầy và các bạn thẳng thắn góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn, và khi ứng dụng vào thực tế sẽ đạt được kết quả cao nhất. Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 52 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo khoa Điện nói chung và các Thầy cô trong tổ bộ môn tự động hoá nói riêng. Đã tận tình dạy dỗ truyền đạt những kiến thức chuyên môn cũng như những kinh nghiệm sống phong phú của mình cho chúng em. Giúp chúng em có đủ những kiến thức cũng như sự tự tin cần thiết, để hoà nhập vào cuộc sống đấy những thử thách trước mắt. Em cũng mong rằng, bằng những kiến thức mà các thầy cô đã trang bị. Em sẽ góp phần xây dựng đất nước vì sự phát triển của bản thân và cả cộng đồng. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Vũ Hữu Thích thuộc bộ môn tự động hoá - khoa điện, tất cả bạn bè cùng lớp đã hết lòng giúp đỡ em cả về chuyên môn cũng như sự động viên khích lệ cần thiết kể từ khi nhận đề tài cho đến khi hoàn thành đề tài, đó là động lực giúp em có thể hoàn thành tốt được đề tài này. Tuy nhiên do thời gian có hạn và kiến thức của bản thân còn nhiều hạn chế nên trong quá trình làm đồ án không thể tránh được những thiếu sót. Em mong rằng các thầy cô và các bạn đọc chân thành góp ý xây dựng để đồ án được hoàn thiện hơn. Và mong muốn lớn nhất của em là sau khi hoàn thành, đồ án sẽ được ứng dụng vào thực tế. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. Tác giả. Nguyễn Hoàng Quân Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Trần Doãn Tiến – Tự động điều khiển các quá trình công nghệ – NXB Giáo Dục – 1998 (2) GS Nguyễn Trọng Quế – Hướng dẫn sử dụng LOGO! CTy Thương mại Kỹ thuật Đông Nam A ASEATEC Co ., Ltd Hà Nội - 4 – 1997 (3) Tạp trí Tự động hoá ngày nay – Hội khoa học công nghệ tự động Việt Nam - 2002 (4) LOGO! Manual - SIEMENS AG - 2001.