BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỪ
PHAN LÊ THANH TÙNG
Đề tài:
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG LOGO! 0BA7
ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH HỆ THỐNG
RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ)
NHA TRANG, THÁNG 6 NĂM 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỪ
PHAN LÊ THANH TÙNG
Đề tài:
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG LOGO! 0BA7
ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH HỆ THỐNG
RỬA XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ)
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
TH.S HOÀNG THỊ THƠM
NHA TRANG, THÁNG 6 NĂM 2014
i
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên trước khi thể hiện nội dung báo cáo đề tài tốt nghiệp, em xin bày
tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến:
- Thầy Trần Tiến Phức – Trưởng khoa Điện – Điện Tử, đã đồng ý cũng như tạo
điều kiện tốt nhất cho em thực hiện đề tài em đã đề xuất.
1.2.1.1 Giới thiệu chung về LOGO! 0BA7 3
1.2.1.2 Cổng truyền thông Ethernet. 5
1.2.2 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CỦA LOGO! 0BA7 [1]. 6
1.2.2. 1. Giới thiệu phần mềm LOGO!Soft Comfort V7.0. 6
1.2.2.2. Phương pháp lập trình. 6
1.2.2.3. Tập lệnh lập trình 8
1.2.3 KẾT NỐI LOGO! 0BA7 VỚI MÁY TÍNH VÀ CÁCH
DOWNLOAD/UPDALOAD CHƯƠNG TRÌNH 11
1.2.4. LẬP TRÌNH BẰNG CÁC PHÍM CHỨC NĂNG TRÊN MÀN HÌNH
HIỂN THỊ LCD [2] 14
1.3 KHẢO SÁT CÁC TÍNH NĂNG MỚI CỦA LOGO! 0BA7 [1]. 22
1.3.1 TRUYỀN THÔNG GIỮA LOGO! – LOGO! ( Trao đổi dữ liệu giữa hai
LOGO! theo kiểu master – master ). 22
1.3.2 TRUYỀN THÔNG GIỮA LOGO! – LOGO! ( Kết nối LOGO! – LOGO!
theo kiểu master – slave, mở rộng tín hiệu vào ra) 31
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 35
2.1 BẢN VẼ THIẾT KẾ KHUNG MÔ HÌNH 35
2.2 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN 35
iii
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
2.2 QUY TRÌNH RỬA XE Ô TÔ. 36
2.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 38
2.4 CÁC THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH. 39
2.4.1 Thiết bị LOGO! 0BA7 230REC, LOGO!Power. 39
2.4.2 Khối nguồn LOGO! 0BA7. 40
2.4.3 Cầu dao điện. 40
2.4.4 Ổ cấm và phít cấm điện, công tắc. 41
2.4.5 Xy-lanh khí nén 41
2.4.6 Van điện từ khí nén. 42
2.4.7. Relay trung gian.[2] 42
v
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Cấu tạo phần cứng LOGO! 0BA7 4
Hình 1.2. Đấu nối ngõ vào LOGO! 230RCE 5
Hình 1.3. Cổng truyền thông Ethernet. 5
Hình 1.4. Menu chính của màn hình hiển thị trên LOGO! 0BA7. 14
Hình 1.5. Hướng dẫn chạy mô phỏng trên phần mềm. 31
Hình 2.6. Bản vẽ thiết kế khung mô hình. (Thiết kế: Thanh Tùng) 35
Hình 2.7. Sơ đồ khối mô hình 35
Hình 2.8. Xe vào mô hình. (Ảnh: Thanh Tùng) 36
Hình 2.9. Ống vòi phun nước rửa xe. (Ảnh: Thanh Tùng) 36
Hình 2.10. Chổi chùi bánh xe. (Ảnh: Thanh Tùng) 37
Hình 2.11. Chổi chùi hai bên thân xe. (Ảnh: Thanh Tùng) 37
Hình 2.12. Chổi chùi mui, nóc và sau xe. (Ảnh: Thanh Tùng) 38
Hình 2.13. Truyền thông ba LOGO! 0BA7. (Ảnh: Thanh Tùng) 39
Hình 2.14. LOGO! 0BA7 230REC. 39
Hình 2.15. Khối nguồn LOGO!Power 40
Hình 2.16. Cầu dao điện. (Ảnh: Thanh Tùng) 40
Hình 2.17. Ổ cắm, phích cắm điện 41
Hình 2.18. Công tắc.(Ảnh: Thanh Tùng) 41
Hình 2.19. Xy-lanh khí nén. (Ảnh: Thanh Tùng) 41
Hình 2.20. Van điện từ khí nén. (Ảnh: Thanh Tùng) 42
Hình 2.21. Relaytrung gian và đế cắm 42
Hình 2.22. IC LM324 43
Hình 2.23. Led thu phát hồng ngoại 44
Hình 2.24. Sơ đồ mạch in mạch cảm biến 45
Hình 2.25. Sơ đồ nguyên lý mạch cảm biến. 45
Hình 2.26. Relay 12VDC. 46
Hình 2.27. Sơ đồ mạch nguyên lý relay 12VDC 46
Bảng 1.3. Bảng mô tả vùng nhớ dữ liệu Write 27
Bảng 1.4. Bảng dữ liệu Bit đọc vùng nhớ V(VB). 30
Bảng 1.5. Bảng địa chỉ IP và subnetmakl của máy tính và LOGO!. 32
Bảng 2.6. Chức năng các chân IC LM324. 44
Bảng 3.7. Các thiết bị trong sơ đồ động lực 55
Bảng 3.8. Bảng địa chỉ ra vào của ba LOGO!. 57
1
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
MỞ ĐẦU
1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI.
Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, trong các nhà máy, xí nghiệp, hoặc các
hoạt động, sinh hoạt của con đường đều dần dần được điều khiển tự động để áp ứng
nhu cầu ngày càng phát triển xã hội, đi lên hiện đại hóa của con người. Vì vậy các
thiết bị điều khiển từ động và bán tự động ra đời, chúng đóng vai trò điều phối toàn
bộ các hoạt động của máy móc thiết bị một cách tự động dễ dàng. Các hệ thống máy
móc và thiết bị sản xuất thường rất phức tạp, có rất nhiều đại lượng vật lý, cần phải
điều khiển để hoạt động đồng bộ hoặc theo một trình tự công nghệ nhất định nhằm
tạo ra một sản phẩm mong muốn. Từng đại lượng vật lý đơn lẻ có thể được điều
khiển bằng một mạch điều khiển có sở dạng tương tự hay gián đoạn. Điều khiển
nhiều đại lượng vật lý cùng một lúc ta không thể dùng các mạch điều khiển tương
tự hay gián đoạn mà phải dùng hệ thống điều khiển logic. Trước đây, các hệ thống
điều khiển logic được sử dụng là hệ thống logic các rơ le. Nhờ sự phát triển nhanh
chóng của kỹ thuật điện tử, các thiết bị điều khiển logic khả trình ra đời thay thế các
hệ thống điều khiển rơ le, trong đó có LOGO!
Càng ngày LOGO! đã trở nên hoàn thiện và đa năng hơn, như LOGO! 0BA7.
Các LOGO! ngày nay không những có khả năng thay thế hoàn toàn các thiết bị điều
khiển logic cổ điển, mà còn có khả năng thay thế các thiết bị điều khiển tương tự.
2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
Trong những năm gần đây, tự động hóa trong quá trình sản xuất đóng vai trò
ngày càng quan trọng. Việc tự động hóa đã góp phần tích cực vào nâng cao năng
thể thiếu. Tại Việt Nam chúng ta hiện nay hầu hết là sử dụng phương pháp rửa xe
thủ công là chủ yếu. Tuy nhiên trong thời gian tới chúng ta phải tìm ra một phương
pháp hợp lý nhất, tiết kiệm thời gian nhất, trang thiết bị hiện đại với trình độ kỹ
thuật cao là rất cần thiết.
Các phương pháp rửa xe ô tô
Phương pháp thủ công: vốn đầu tư thấp, máy móc, trang thiết bị đơn giản, tốn
nhiều thời gian và nhân công lao động, đòi hỏi cần sức lao động của con người.
Phương pháp bán thủ công: vốn đầu tư tương đối cao, máy móc, trang thiết bị tương
đối hiện đại thay thế con người làm một phần công việc, tiết kiệm được một phần
thời gian và nhân công lao động nhưng chưa tuyệt đối.
Phương pháp tự động: vốn đầu tư cao, máy móc, trang thiết bị hiện đại. Làm
việc thay thế hoàn toàn con người. Tiết kiệm thời gian và nhân công lao động một
cách tuyệt đối. Tuy vốn đầu tư cao, nhưng với lượng ô tô phát triển nhanh ở Việt
Nam thì đây là phương án đầu tư cần thiết.
1.2 GIỚI THIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH LOGO! 0BA7 CỦA
SIEMENS.
1.2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA LOGO! 0BA7 [1].
1.2.1.1 Giới thiệu chung về LOGO! 0BA7.
LOGO! 0BA7 là dòng sản phẩm mới nhất của LOGO! hiện nay, được cải tiến
thêm các chức năng đặc biệt cho các ứng dụng đòi hỏi linh động, đơn giản và dễ
kiểm soát mà vẫn dựa trên nền tảng dòng sản phẩm LOGO! 0BA6.
Chức năng đặc biệt như: Kết nối với máy tính lập trình qua cổng Ethernet,
truyền thông LOGO!- LOGO! theo kiểu master-master, truyền thông LOGO!-
LOGO! theo kiểu master-slave ( mở rộng tín hiệu vào ra ), truyền thông LOGO!-
HMI, truyền thông LOGO!-PLC S7-1200, tạo và quản lý các khối hàm tự định
nghĩa.
4
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Hình 1.1. Cấu tạo phần cứng LOGO! 0BA7
Bảng 1.1. Cấu tạo bên ngoài LOGO! 0BA7.
5
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Ngõ vào chia 2 nhóm (I1…I4 và I5…I8), các ngõ vào trong một nhóm phải
cùng pha và hai nhóm có thể cấp cùng hoặc khác pha (hình 4).
Hình 1.2. Đấu nối ngõ vào LOGO! 230RCE.
1.2.1.2 Cổng truyền thông Ethernet.
Chỉ tích hợp ở dòng 0BA7, nằm ở mặt bên dưới của LOGO!
1. Chân PE nối đất.
2. Cáp Ethernet kết
nối với LOGO!.
3. LEDs báo trạng
thái kết nối Ethernet.
Hình 1.3. Cổng truyền thông Ethernet.
5
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Ngõ vào chia 2 nhóm (I1…I4 và I5…I8), các ngõ vào trong một nhóm phải
cùng pha và hai nhóm có thể cấp cùng hoặc khác pha (hình 4).
Hình 1.2. Đấu nối ngõ vào LOGO! 230RCE.
1.2.1.2 Cổng truyền thông Ethernet.
Chỉ tích hợp ở dòng 0BA7, nằm ở mặt bên dưới của LOGO!
1. Chân PE nối đất.
2. Cáp Ethernet kết
nối với LOGO!.
3. LEDs báo trạng
thái kết nối Ethernet.
Hình 1.3. Cổng truyền thông Ethernet.
5
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Ngõ vào chia 2 nhóm (I1…I4 và I5…I8), các ngõ vào trong một nhóm phải
cùng pha và hai nhóm có thể cấp cùng hoặc khác pha (hình 4).
dòng sản phẩm LOGO!, chạy trên hệ điều hành Windows Vista, Windows 98,
Windows NT4.0, Windows Me, Windows 2000, Windows XP, Linux and mac
OSX.
1.2.2.2. Phương pháp lập trình.
LOGO!0BA7 biểu diễn một mạch logic cứng bằng một dãy các lệnh lập trình.
Chương trình bao gồm một dãy các tập lệnh. LOGO!0BA7 thực hiện chương trình
bắt đầu từ lệnh lập trình đầu tiên và kết thúc ở lập trình cuối trong một vòng quét
(scan).
Một vòng quét (scan cyele) được bắt đầu bằng một việc đọc trạng thái của đầu
vào, và sau đó thực hiện chương trình. Vòng quét kết thúc bằng việc thay đổi trạng
7
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
thái đầu ra. Trước khi bắt đầu một vòng quét tiếp theo LOGO!0BA7 thực thi các
nhiệm vụ bên trong và nhiệm vụ truyền thông. Chu trình thực hiện chương trình là
chu trình lặp.
Cách lập trình cho LOGO!0BA7 dựa trên hai phương pháp cơ bản. Phương
pháp hình thang (Ladder, viết tắt là LAD) và phương pháp lập trình kiểu đồ họa
(Statement list, viết tắt là FBD).
Nếu có một chương trình viết dưới dạng LAD, thiết bị lập trình sẽ tự dộng tạo ra
một chương trình theo dạng FBD tương ứng.
Phương pháp hình thang (LAD): ở dạng soạn thảo này chương trình được hiển thị
gần giống như sơ đồ nối dây một mạch trang bị điện dùng các relay và contactor.
Trong chương trình LAD, các phần tử cơ bản dùng để biểu diễn lệnh logic như sau:
tiếp điểm thường đóng-thường mở, khối hàm logic, Mạng LAD: Là đường nối các
phần tử thành một mạch hoàn thiện, đi từ đường nguồn bên trái sang đường nguồn
bên phải. Đường nguồn bên trái là dây pha, đường nguồn bên phải là dây trung hòa
và cũng là đường trở về nguồn cung cấp. Dòng điện chạy từ trái qua tiếp điểm đến
đóng các cuộn dây hoặc các hộp trở về bên phải nguồn.
Ví dụ:
Phương pháp lập trình đồ họa (FBD): ở dạng soạn thảo này hiển thị chương ở
Cổng NOT
Cổng AND: ngõ ra của cổng AND bằng 1 khi tấc cả các ngõ vào của cổng AND
bằng 1.
Giản đồ thời gianCổng AND lấy xung cạnh lên: ngõ ra bằng 1 trong 1 chu kỳ
máy tạo thời điểm đầu tiên mà cả 4 ngõ vào điều bằng 1.NAND: ngõ ra của cổng
NAND chỉ bằng 0 khi tấc cả ngõ vào cùng bằng 1.
9
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Cổng NAND lấy cạnh xung xuống: ngõ ra bằng 1 trong một chu kỳ máy tại
thời điểm đầu tiên mà một trong các ngõ vào bằng 0.
Giản đồ thời gianCổng OR: ngõ ra bằng 1 nếu có ít nhất một ngõ vào bằng 1.
Cổng NOR: ngõ ra cổng NOR bằng 1 nếu tất cả ngõ vào cùng bằng 0.
Cổng XOR: ngõ ra cổng XOR bằng 1 khi mức logic của 2 ngõ vào khác nhau.
Cổng NOT: ngõ ra phủ định với ngõ vào.
Các hàm nâng cao:
Ký hiệu LOGO
Mô tả
Các
hàm
nâng
cao của
LOGO!
Ký hiệu LOGO
Mô tả
On - delay
Bộ phát xung
không đồng
bộ
Off - delay
Bộ phát xung
L
O
G
Ký hiệu LOGO
Mô tả
Bộ phát xung phụ
thuộc tín hiệu
analog ngõ vào
Bộ khuếch đại
analog
Bộ phát xung phụ
thuộc khác biệt
analog
Bộ chọn giá trị
analog cho ngõ
ra
Bộ so sánh tín hiệu
analog
Hàm dốc
11
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Bộ giám sát tín hiệu
analog
Bộ điều khiển PI
Ký hiệu LOGO
Mô tả
Một
số
hàm
khác
→ Ethernet. Dùng nút “Add” đ
ể tạo kết nối mới. Nhập vào địa chỉ IP và
subnet mask của LOGO! kết nối
13
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
Kiểm tra kết nối:
Để kiểm tra LOGO! đã được nhận biết bởi máy tính hay chưa, nhấn nút “Detect”.
Nếu LOGO! đã được máy tính nhận biết, sẽ có chữ “Yes” xuất hiện cột “ Status”.
Download/Upload chương trình.
Để download chương trình vào LOGO! ta chọn Tools→ Transfer→ PC→LOGO!
→ chọn OK hoặc ta có thể nhấp vào biểu tượng trên thanh công cụ.
+ Để upload chương trình từ LOGO! xuống máy tính ta chọn Tools→ Transfer→
LOGO!→PC → chọn OK hoặc ta có thể nhấp vào biểu tượng trên thanh công
cụ.
14
Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Phan Lê Thanh Tùng 52D-DT
1.2.4. LẬP TRÌNH BẰNG CÁC PHÍM CHỨC NĂNG TRÊN MÀN HÌNH HIỂN
THỊ LCD [2].
Bốn quy tắc bắt đầu với LOGO!:
- Nếu LOGO! không có gắn thẻ nhớ chứa chương trình, LOGO! sẽ hiển thị:
- Nếu có chương trình chứa trong thẻ nhớ, nó sẽ tự động sao chép vào LOGO!,
nếu LOGO! đã có chương trình thì nó sẽ tự động chép đè lên chương trình cũ
- Nếu có chương trình chứa trong LOGO! hay thẻ nhớ, thì LOGO! sẽ nhận
trạng thái trước khi mất nguồn.
- Nếu chức năng Retentivity được kích hoạt thì chương trình không bị mất đi
khi mất nguồn và hoạt động trở lại khi có nguồn.
Menu chính của màn hình hiển thị trên LOGO! 0BA7.
Hình 1.4. Menu chính của màn hình hiển thị trên LOGO! 0BA7.
Lập trình cho LOGO! 0BA7.
- Khi kết nối LOGO! với nguồn sẽ xuất hiện thông báo trên màn hình, nhấn
- Nhấn “OK” và dùng phím “▲“ hoặc ”▼” để chọn ngõ vào từ danh sách Co:
+ Ngõ vào digital: I1, I2…I24.
+ Ngõ vào analog: AI1…AI8.
+ Ngõ ra digital: Q1…Q16.
+ Ngõ ra analog: AQ1 và AQ2.
+ Cờ nhớ digital: M1…M27.
+ Cờ nhớ analog: AM1…AM16.
Copyright: Tài liệu đại học ©