Thiết kế và điều khiển đèn giao thông ngã tư bằng plc-S7 300

ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG NGÃ TƯ BẰNG PLC-S7 300 2.1 Tổng quan về bộ điều khiển plc………………………………….29 2.1.1 Bộ điều khiển plc siemen s7- 300……………………………30 2.1.2 Caùc loaïi module môû roäng…………………………………….31 2.2 led 7 đoạn…………………….. 32 2.3 IC 7447……………………………………………………….. 33 2.4 mô hình đèn giao thông tại ngã tư SOLIDWORKS……………… 35 2.5 chương trình lập trình PLC………………………………………...37 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………....4 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Thieát bò ñieàu khieån logic khaû trình……………………………….....29 Hình 2.2 sơ đồ tổng quan thực hiện một chương trình …………………. ……30 Hình 2.3 module cua s7-300…………………………………………………...31 Hình 2.4 các loại module mở rộng…………………………………………….32 Hình 2.5 led 7 đoạn………………………………………………………..…...32 Hình 2.6 các chân của 7447……………………………………………………33 Hình 2.7 Cấu trúc bên trong của 74LS47 và dạng số hiển thị………………. ..34 Hình 2.8 Hoạt động của IC …………………………………………………....34 Hình 2.9 mô hinh đèn giao thông ……………………………………………..35 Hình 2.10 cách nối giây giữa các đèn…………………………………………..35 Hình 2.11 giải thuật CHƯƠNG 2 :ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG NGÃ TƯ BẰNG PLC-S7 300 2.1 Tổng quan về bộ điều khiển plc : Hình thaønh töø nhoùm caùc kyõ sö haõng General Motors naêm 1968 vôùi yù töôûng ban ñaàu laø thieát keá moät boä ñieàu khieån thoûa maõn caùc yeâu caàu sau: 􀂾 Laäp trình deã daøng, ngoân ngöõ laäp trình deã hieåu. 􀂾 Deã daøng söûa chöõa thay theá. 􀂾 OÅn ñònh trong moâi tröôøng coâng nghieäp. 􀂾 Giaù caû caïnh tranh. Thieát bò ñieàu khieån logic khaû trình (PLC: Programmable Logic Control) (hình 2.1) laø loaïi thieát bò cho pheùp thöïc hieän linh hoaït caùc thuaät toaùn ñieàu khieån soá thoâng qua moät ngoân ngöõ laäp trình, thay cho vieäc theå hieän thuaät toaùn ñoù baèng maïch soá. -32- Hình 2.1 Thieát bò ñieàu khieån logic khaû trình Ñeå coù theå thöïc hieän ñöôïc moät chöông trình ñieàu khieån, taát nhieân PLC phaûi coù tính naêng nhö moät maùy tính, nghóa laø phaûi coù moät boä vi xöû lyù (CPU), moät heä ñieàu haønh, boä nhôù ñeå löu chöông trình ñieàu khieån, döõ lieäu vaø caùc coång vaøo/ra ñeå giao tieáp vôùi ñoái töôïng ñieàu khieån vaø trao ñoåi thoâng tin vôùi moâi tröôøng xung quanh. Beân caïnh ñoù, nhaèm phuïc vuï baøi toaùn ñieàu khieån soá, PLC coøn caàn phaûi coù theâm caùc khoái chöùc naêng ñaëc bieät khaùc nhö boä ñeám (Counter), boä ñònh thì (Timer) … vaø nhöõng khoái haøm chuyeân duïng. Hình 2.2 sơ đồ tổng quan thực hiện một chương trình 2..1.1 Bộ điều khiển plc siemen s7- 300 Heä thoáng ñieàu khieån kieåu Module nhoû goïn cho caùc öùng duïng trong phaïm vi trung bình Coù nhieàu loaïi CPU Coù nhieàu Module môû roäng Coù theå môû roäng ñeán 32 Module Caùc Bus noái tích hôïp phía sau caùc Module Coù theå noái maïng Multipoint Interface (MPI), Profibus hoaëc Industrial Ethernet Thieát bò laäp trình trung taâm coù theå truy caäp ñeán caùc Module Khoâng haïn cheá raõnh Caøi ñaët caáu hình vaø thoâng soá vôùi coâng cuï trôï giuùp “HW-Config. daïng tín hieäu chæ coù 2 trò 0 hoaëc 1.Ñoái vôùi PLC Siemens: - Möùc 0: töông öùng vôùi 0V hoaëc hôû maïch - Möùc 1 : töông öùng vôùi 24V Ví dụ: Caùc tín hieäu töø nuùt nhaán, töø caùc coâng tắc hành trình,… đều là những tín hiệu số. + Tín hieäu töông töï: Là tín hiệu liên tục từ 0-10V hoặc 4-20mA. Hình 2.3 module cua s7-300 Module CPU laø module chöùa boä vi xöû lyù, heä ñieàu haønh, boä nhôù, caùc boä ñònh thì, boä ñeám, coång truyeàn thoâng (RS 485) … vaø coù theå coøn coù moät vaøi coång vaøo/ra soá. Caùc coång vaøo/ra soá coù treân module CPU ñöôïc goïi laø coång vaøo/ra onboard nhö CPU 314IFM. Trong hoï PLC S7-300 coù nhieàu loaïi module CPU khaùc nhau. Noùi chung chuùng ñöôïc ñaët teân theo boä vi xöû lyù coù trong noù nhö module CPU312, module CPU314, module CPU315…. Nhöõng module cuøng söû duïng moät loaïi boä vi xöû lyù, nhöng khaùc nhau veà coång vaøo/ra onboard cuõng nhö caùc khoái haøm ñaëc bieät ñöôïc tích hôïp saün trong thö vieän cuûa heä ñieàu haønh phuïc vuï vieäc söû duïng caùc coång vaøo/ra onboard naøy seõ phaân bieät vôùi nhau trong teân goïi baèng caùch theâm cuïm chöõ caùi IFM (Intergrated Function Module). Ví duï module CPU313IFM, module CPU314IFM… 2.1.2 Caùc loaïi module môû roäng: Được chia thành 5 loại chính sau: - Nguồn nuôi (PS: Power Supply): cung cấp nguồn cho CPU và các module khác. - SM (Signal Module): Module tín hiệu vào ra, bao gồm: + DI: Digital Input + DO: Digital Output + DI/DO: Digital In/Output + AI: Analog Input + AO: Analog Output + AI/AO: Analog In/Output - IM (Interface Module): Module ghép nối - FM (Function Module): Module điều khiển riêng: điều khiển Servo,… -CP (Communication Module): Module truyền thông Hình 2.4 các loại module mở rộng 2.2 led 7 đoạn Hình 2.5 Led 7 thanh bao gồm nhiều loại led tích hợp bên trong các led được nối chung nhau 1 chân .Trong thực tế có 2 loại led 7 thanh là loại anot chung và loại katot chung. Trong chương trình nay sử dụng loại anot chung , các led sẽ có chung nhau chân nguồn (chân dương) chân còn lại a,b,c,d,e,f,g của led nào được nối đất thì led đó sẽ sáng. 2.3 IC 7447 Với mạch giải mã ở trên ta có thể dùng 74LS47. Đây là IC giải mã đồng thời thúc trực tiếp led 7 đoạn loại Anode chung luôn vì nó có các ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng đủ lớn. Sơ đồ chân của IC như sau : Hình 2.6 các chân của 7447 Trong đó A, B, C, D là các ngõ vào mã BCD RBI là ngõ vào xoá dợn sóng LT là ngõ thử đèn BI/RBO là ngõ vào xoá hay ngõ ra xoá rợn a tới g là các ngõ ra (cực thu để hở) Hình 2.7 Cấu trúc bên trong của 74LS47 và dạng số hiển thị Hoạt động của IC được tóm tắt theo bảng dưới đây Hình 2.8 Hoạt động của IC 2.4 mô hình đèn giao thông tại ngã tư Hình 2.9 mô hinh đèn giao thông Hình 2.10 cách nối giây giữa các đèn Hình 2.11 giải thuật 2.5 chương trình lập trình PLC TÀI LIỆU THAM KHẢO