Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, xã hội ngày càng
văn minh và hiện đại, sự phát triển ở đô thị ngày một đi lên. Nhu cầu về giao
thông ngày càng trở nên cấp thiết, nhất là trong các khu vực thành thị. Do nhu
cầu của đời sống con người, đặc biệt là nhu cầu đi lại, các loại phương tiện
giao thông đã tăng một cách chóng mặt. Riêng tại Việt Nam số lượng xe máy
trong những năm qua tăng một cách đột biến, mật độ xe lưu thông trên đường
ngày một nhiều, trong khi đó hệ thống đường xá tại Việt Nam còn quá nhiều
hạn chế nên thường gây ra các hiện tượng như kẹt xe, ách tắc giao thông, đặc
biệt là tai nạn giao thông ngày càng phổ biến trở thành mối hiểm họa cho
nhiều người.
Vì lý do đó các luật giao thông lần lượt ra đời và được đưa vào sử dụng
một cách lặng lẽ rồi dần trở nên phổ biến như hiện nay. Trong đó hệ thống đèn
giao thông là công cụ điều khiển giao thông công cộng thực tế và hiệu quả có
vai trò rất lớn trong việc đảm bảo an toàn và giảm thiểu tai nạn giao thông.
Việc điều khiển đèn giao thông có rất nhiều cách, có thể dùng dùng mạch
IC số , điều khiển vi điều khiển, điều khiển PLC
Sử dụng PLC trong điều khiển đèn giao thông có ưu điểm:
- Làm việc chắc chắn, liên tục và có tuổi thọ cao.
- Chức năng điều khiển thay đổi dễ dàng bằng thiết bị lập trình (máy tính,
màn hình) mà không cần thay đổi phần cứng nếu không có yêu cầu thêm bớt
các thiết bị xuất nhập.
- Có thể làm việc trong nhiều điều kiện khác nhau.
- Hướng dẫn người sử dụng đơn giản.
- Thời gian hoàn thành một chu trình điều khiển rất nhanh (vài ms).
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 1
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
CHƯƠNG II :TỔNG QUAN VỀ PLC S7-200
I. GIỚI THIỆU CHUNG
S7-200 là thiết bị điều khiển logic khả trình (lập trình được ) loại nhỏ
Bộ điều khiển lập trình được S7-200
II. CẤU TRÚC CHUNG BỘ PLC S7-200
PLC S7-200 có các thành phần chính là bộ xử lý trung tâm (Central
Processing Unit ) với bộ vi xử lý , các bộ nhớ làm việc và bộ nhớ chương
trình , các giao diện vào /ra (I/O Module ) .Hệ thống Bus ( Bus System ) và
khối nguồn cấp điện ( Power Supply )
Hình : 1.1
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 3
O
U
T
P
U
T
S
Central
Processing
Unit
I
N
P
U
T
S
m
M
M
M
M
M
thiết bị lien kết để thực thi . Và toàn bộ thực thi đó đều phụ thuộc vào chương
trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ .
b) Hệ thống Bus
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 4
Processo
r
Memory
Power
Supply
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu , hệ thống gồm nhiều tín
hiệu song song
Address Bus : bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ tới các modul khác
nhau
Data Bus : Bus dùng để truyền tín hiệu
Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và
điều khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và và các modul ra
thông qua Data bus , Anddress bus và Data bus gồm 8 đường , ở cùng thời
điểm cho phép truyền 8 bit của 1 byte 1 cách đồng thời hay song song
Nếu 1 modul đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Anddress bus , nó sẽ
chuyển tất cả trạng thái đầu vào của nó vào Data bus . Nếu một địa chỉ byte
của 8 đầu ra xuất hiện trên Anddress Bus , modul đầu ra tương ứng sẽ nhận
được dữ liệu từ Data Bus . Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển và
theo dõi PLC
Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng trong 1 thời
gian hạn chế
Hệ thống Bus sẽ làm việc trao đổi thông tin giữa CPU , bộ nhớ I/O, bên
cạnh đó CPU được cung cấp một xung lock có tần só từ 1- 8 MHZ . Xung này
quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp yếu tố định thời , đồng hồ
trong máy lập trình .Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường
được lưu những chương trình lớn trong thời gian dài
Kích thước bộ nhớ :
- Các loại PLC loại nhỏ có thể chứa từ 300 – 1000 dòng lệnh tùy vào
công nghệ chế tạo
- Các loại PLC loại lớn có kích thước từ 1K-16K , có khả năng chứa từ
2000-16000 dòng lệnh
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM , EPROM
1. Các ngõ vào ra I/O
Các đường tín hiệu từ đường cảm biến được nối vào các modul ( các đầu
cào của PLC ) các cơ cấu chấp hành được nối với modul ra ( các đầu ra của
PLC )
Hầu hết các PLC có điện áp hoạt động bên trong là 5V , tín hiệu xử lý là
12/24 VDC hoặc 100/240 VAC
Mỗi đơn vị I/O có duy nhất 1 địa chỉ , các hiển thị của các trạng thái của
kênh I/O được cung cấp đèn Led trên PLC , điều này là cho việc kiểm tra hoạt
động nhập xuất trở nên dễ dàng và đơn giản
Bộ xử lý đọc và xác định các đầu vào ( ON/OFF ) để thực hiện đóng
ngắt mạch đầu ra
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 6
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
2. CÁC HOẠT ĐỘNG XỬ LÝ BÊN TRONG PLC
a) Xử lý chương trình
Khi một chương trình đã được nạp vào bộ nhớ PLC các lệnh đặ trong
một vùng chỉ riêng lẻ trong bộ nhớ
PLC có bộ đếm địa chỉ bên trong vi xử lý , vì vậy chương trình bên
trong bộ nhớ sẽ được bộ vi xử lý thực hiện 1 cách tuần tự từng lệnh một , từ
đầu cho đến cuối chương trình . Mỗi lần thực hiện chương trình từ đầu đến
cuối được gọi là một chu kỳ thực hiện . Thời gian thực hiện 1 chu kỳ tùy thuộc
vào tốc độ xử lý của PLC và độ lớn của chương trình .Một chuonge trình thực
có 1 địa chỉ I/O RAM này.suốt quá trình coppy tất cả các trạng thái vào trong
I/O RAM.quá trình này xảy ra ở một trong vài chương trình(từ star đến end)
Thời gian cập nhập tất cả các ngỏ vào phụ thuộc tổng số I/O được copy
tiêu biểu vài ms.Thời gian thực thi chương trình phụ thuộc ào chương trình
điều khiển chương trình tương ứng mỗi lệnh mất khoảng từ 1÷10 µs.
CHƯƠNG III :HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG NGÃ TƯ
I. Nguyên lý hoạt động
Tuyến 2
X V Đ
Tuyến 1
Quy ước : Đỏ 1 = Q0.4 Đỏ 2=Q0.5
Vàng 1= Q0.2 Vàng 2= Q0.1
Xanh 1= Q0.0 Xanh2=Q0.3
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 8
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
Thời gian Xanh =30 s
Vàng= 5s
Đỏ=25s
Giản đồ thời gian
II. Lập trình điều khiển đèn giao thông ngã tư
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 9
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
KẾT LUẬN
GVHD :Ngô Sỹ Đồng Page 10
Tiểu Luận Đèn Giao Thông Ngã Tư SVTH : Nhóm I
Tiểu luận “điều khiển đèn giao thông ngã tư “ là 1 phần quan trọng
trong điều khiển logic lập trình PLC nói riêng và môn hệ thống cơ điện tử nói
chung . PLC là môn học rất đa dạng ,phong phú được ứng dụng nhiều trong
các ngành công nghiệp vừa và nhỏ , nó là một phần không thể thiếu trong hệ