BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ
KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ
0o0
ĐỒ ÁN BỘ MÔN
ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn : Thạc sĩ NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG
Sinh viên thực hiện : - Đô Quang Bách
- Nguyễn Xuân VŨ

Lớp : CĐ CN TĐH2 Khóa : V
Hà Nội, tháng 10-2010
1
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU 4
Chương I: GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ TÀI 5
1.1. Đặt vấn đề 5
1.2– Khái niệm chung về Ga ra ô tô 5
1.3 – Yêu cầu chung của ga ra: 5
1.4 – Yêu cầu công nghệ 5
Chương 2: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 8
2.1-Lựa chọn thiết bị 8
2.2. Thực hiện chương trình: 34
2.2 –Giới thiệu phần mềm step 7 microwin V4.0 36
Bảng 6 - Lệnh Set(S) và Reset(R) 39
Bảng 7 - Độ phân giải các loại Timer của S7-200 43
Bảng 8 - Lệnh đếm lên, đếm xuống 45
Bảng 9 - Nhóm lệnh so sánh 48
2.3.Lập trình cho hệ thống sử dụng phần mềm step7 microwinvà phần mềm logo 49
KẾT LUẬN 58
2

quyết vấn đề này người ta xây dựng các ga ra với các hệ thống điều khiển khác
nhau.Trong phạm vi đồ án môn học này tái dựng thiết bị lập trình PLC để viết chương
trình cho hệ thống điều khiển ga ra.
Thiết bị khả trình PLC mà tôi sử dụng để viết chương trình điều khiển trong đồ án
này là PLC của Siemens. Trong quá trình làm đồ án cũng gặp nhiều khó khăn, nhưng
được sự hướng dẫn cô Nguyễn Thị Thúy Hằng em đã hoàn thành đồ tôi đã án này.
Xin chân thành cảm ơn!
4
Chương I: GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1.1. Đặt vấn đề
Trong công cuộc hiện đại hoá đất nước thì việc đất ở ngày càng thu hẹp,nên xe cũng
ngày càng nhiều,mặt khác các loại xe tụ lại chiếm diện tích khá lớn,mà xe tụ ngày
càng nhiều.Vì vậy để có chỗ đậu cho xe ô tô thì người ta thiết kế các ga ra ô tô điều
khiển bằng hệ thống PLC.Nó thường được xây dựng ở dưới các nhà cao tầng,khách sạn
nhà hàng…
1.2– Khái niệm chung về Ga ra ô tô.
-Ga ra: là nơi đậu xe rãi cho ô tô.
Trong thực tế ga ra được sử dụng rộng rãi và điều khiển bằng hệ thống PLC.
-Các bộ phận chủ yếu: động cơ, cảm biến,công tắc hành trình.
1.3 – Yêu cầu chung của ga ra:
- Dễ điều khiển, làm việc tin cậy.
- Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn .
- Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bi.
- Các cảm biến phải báo chính xác
- Vốn đầu tư phù hợp.
- Chi phí vận hành thấp.
1.4 – Yêu cầu công nghệ
Với yêu cầu của bài toán lập trình điều khiển gara :
- Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao <2m đỗ bãi
1, >=2m đỗ bãi 2.

đóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 8 thì dừng đóng
.Nếu trong bãi có ít hơn 10 xe thì PLC ra lệnh mở cửa vào,cưa vào bai 2 đong mở
đến CTHT 7 thì dừng mở.Nếu trong bãi trống thì PLC ra lệnh đóng cửa ra bãi 2
,tương tự cửa vào để khống chế đóng ,mở cửa ra ta dùng hai công tắc hành trình
CTHT 9 (thường đóng), CTHT 10 (thường mở). Khi cửa ra đóng đến CTHT 10 thì
dừng đóng .Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửa ra,khi cửa mở tới CTHT 9
thì dừng mở.
- Khi nhấn stop thì hệ thống dừng.
6
Sơ đồ công nghệ của bãi đỗ xe
7
Chương 2: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
2.1-Lựa chọn thiết bị
Các thiết bị sử dụng trong hệ thống gồm có:
- Động cơ một chiều: dùng để đóng mở các cửa vào ra.
- Cảm biến quang: để nhận biết số xe vào ra.
- Công tắc hành trình:dung để hạn chế quá trình đóng mở cửa.
- Màn hình hiển thị TD200
2.1.1- Động cơ một chiều
2.1.1.1-Cấu tạo của động cơ một chiều
Kết cấu của động cơ điện một chiều có thể phân thành hai thành phần chính là: phần
tĩnh và phần quay .
Phần tĩnh hay Stato (phần cảm) .
Đây là thành phần đứng yên của động cơ.Phần tĩnh gồm các bộ phận chínhsau :
- Cực từ chính :
Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dâyquấn kích từ
lồng ngoài lõi sắt kích từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những láthép kỹ thuật điện hoặc thép
khối gia công thành dạng cực từ rồi cố định vàovở máy. Dây quấn kích từ được quấn
bằng dây đồng bọc cách điện và mỗicuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một
khối và tẩm sơn cách điệntrước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ đặt trên

Cổ góp (còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòngđiện xoay
chiều thành một chiều .Cổ góp gồm nhiều phiến đồng ghép cáchđiện với nhau. Bề mặt
cổ góp phải được gia công với độ nhẵn bang cao để đảm bảo tiêp xúc giũa chổi than và
cổ góp . Cổ góp đặt đồng tâm với trụcquay để hạn chế phát sinh tia lửa điện .
- Các bộ phận khác:
+ Cánh quạt : dùng để quạt gió làm nguội máy .
+ Trục máy : Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp cánh quạt và ổ bi.Trụcmáy
thường làm bằng thép cácbon tốt .
2.1.1.2-Nguyên lí hoạt động của động cơ điện một chiều .
Động cơ điện một chiều hoạt đông dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.Khi đặt vào
trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trường sẽ tác
dụng một lực từ vào dòng điện (vào dây dẫn) và làm chodây dẫn chuyển động ,chiều
của từ lực được xác định bằng quy tắc bàn tay trái .
* Nguyên lý: Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây kích từ , sẽ tạo ra từtrường tác
dụng một lực từ vào các dây dẫn của rôto khi có dòng chạy qua sẽtạo mô men làm
quay rôto .
2.1.1.3-Điều khiển tốc độ động cơ một chiều
Từ phương trình đặc tính cơ :
Ta có ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều :
 Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ
Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp giảm điện áp phần ứng động cơ và
giữ từ thông φ = φ
đm
= const , điện trở R = Rư .
Khi giảm điện áp thì :

9
Hinh 1:
+ Nhận xét : Khi ta giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ thì tốc độkhông tải giảm
xuống,còn độ xụt tốc độ không đổi. Điện áp phần ứng càng song song với đường đặc

sai số tốc độ càng lớn. Tốc độ không tải không đổi và = ω
0, còn độ xụt tốc
độ Δω tăng. Khi đó ta được họ các đường đặc tính cơ nhân tạo cùng đi qua
điểm tốc độ không tải (0, ω
0) và độ rốc tăng khi điện trở Rf càng lớn,tức là
độ cứng của đặc tính cơ giảm .
KẾT LUẬN : Cả 3 phương pháp trên đều điều chỉnh được tốc độ động cơ
điện một chiều nhưng chỉ có phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện
một chiều bằng cách thay đổi điện áp Uư đặt vào phần ứng của động cơ là tốt
nhất và hay được sử dụng nhất vì nó thu được đặc tính cơ có độ cứng không
đổi ,điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và không bị tổn hao .
2.1.1.2-Đảo chiều động cơ một chiều
Chiều từ lực tác dụng vào dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì lực từ có chiều ngược lại.
Vậy muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều ta có thể thực hiện một trong hai
cách sau:
-Hoặc đảo chiều từ thông(bằng cách đảo chiều dòng điện kích từ).
-Hoặc đảo chiều dòng điện phần ứng.

11

Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi đảo chiều từ thông hoặc khi
đảo chiều dòng điện phần ứng

 Ở đây chúng ta sử dụng động cơ: động cơ DC EXCEM 24V 300W
có xuất xứ từ Excem – Korea.

*Chi tiết về sản phẩm:
- Động cơ điện 1 chiều 24VDC 300w.
- Kích thước: vuông 90mm.

Khi quá trình thay đổi trạng thái làm việc có quan hệ chặt chẽ với vị triscuar các bộ
phận động(bàn đạp,mâm cặp ) thì ta có thể dung một thiết bị-gọi là công tắc hành
trình,đặt tại những vị trí thích hợp trên đường đi của các bộ phận đó .
Khi bộ phận đó di chuyển đến những vị trí này tác động tí công tắc hành trình,coong
tắc hành trình sẽ phát những tín hiệu điều khiển hệ thống đến nhưng trạng thái làm việc
mới.Ví dụ như đặt các công tắc hành trình cuối cùng để hạn chế hành trình may
doa,cầu trục,hạn chế quá trình đóng mở cửa…,hoăc dặt các công tắc hành trình để đảo
chiều, giảm tốc độ cho may cắt giấy.
Với yêu cầu của đề tài ta sử dụng công tắc hành trình :HL 5050 của hãng OMRON
14Thông số sản phẩm :

-Hãng sản xuất :Omron
- Nguồn điện :250VAC, 15A
- Tần số tác động: Cơ: 120 lần/phút ; Điện 30 lần/phút
- Tốc độ tác động: 5mm/s đến 0.5m/s.
- Cách điện: 100MΩ Min’
- Nhiệt độ làm việc: -5 độ C đến 65 độ C
- Tuổi thọ: 10 000 000 lần
2.1.4 –Màn hình hiển thị TD 200
Hình ảnh thực tế màn hình hiển thị TD200 của hãng siemen.

15

TD 200 là một thiết bị hiển thị text giao tiếp với người vận hành.Thiết bị này chỉ dung
giao tiếp với họ PLC S7 200
TD 200 là một bộ hiển thị có thể giao tiếp trực tiếp với CPU sử dụng cáp RS 485
hoặc module mở rộng EM 277.

2.1.4.6- Giao tiếp giữa 1 TD200 và 1CPU

2.1.4.7- Giao tiếp giữa nhiều TD200 và nhiều Cpu
17

2.1.4.8-Lập trình cho TD200
TD200 là màn hình giao tiếp với CPU S7_200,màn hình TD200 là màn hình dạng
Text cho
phép người sử dụng thay đổi dữ liệu,cảnh báo khi gặp sự cố… Tuy nhiên loại màn
hình này
không có phần mềm chuyên biệt cho việc lập trình,mà việc liên kết với nó phải
thông qua
chương trình S7_200, Nghóa là để có thể liên kết với TD200 ,Trong chương trình
S7_200 ta
phải thực hiện việc đònh dạng bằng Wizard.
Các bước thực hiện Wizard:
Bước 1: khởi động chương trình Step 7 microwin,trên thanh menu chọn tool ,chọn
TD200 Wizard.

Bước 2:chọn ngơn ngữ và kiểu kí tư hiển thị.

18

Bước 3:lựa chọn các chưc năng timer,force,password.


21

Sau khi định dạng xong Message 1 ta nhấn vào nút next để vào Message 2.
Message 2 : gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho hiển thị Message
là V14.6 Muốn hiển thị 1 biến trong PLC ta thực hiện như sau:đặt con trỏ vào vị trí muốn
hiển thị sau do nhấn nút Embedded Data.
Màn hình xuất hiện như sau:
22

Trên hộp thoại này ta phải khai bao cac phàn sau:
-Định dạng dữ liệu: ở đây ta co 3 lựa chọn là không có dữ liệu,dữ liệu dạng word và
dữ liệu dạng double.
- Kiểu hiển thị là có dấu hoăc không có dấu.
-chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm.
-cho phép nhập giá trị hayhay yeu cầu xác nhận Message hay không.
Sau khi khi bao xong thì ta nhấn ok để trở về hôp thoại trước đó.
Lúc này hộp thoại sẽ có 4 ô được bôi xám.
Tiếp theo muốn nhập vào một biến của chương trình thì ta đặt con trỏ vào vị trí muốn
nhập,sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại như trên lại xuât hiện.
23

Như hộp thọai trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữ
số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu là VD116.