___________________________________________________________
____________
Phần 1 : Giới thiệu về yêu cầu công nghệ
1.Giới thiệu về thể lệ cuộc thi ROBO
Trong những năm qua các đội tuyển cửa Đại học Đ Năng đã tham gia cuộc
thi sáng tạo Robot Việt Nam v đạt đợc một số thnh tích rất đáng ghi nhận.
Với đích giảI quyết bI toán dò đờng,một vấn đề hết sức cơ ban cửa cuộc thi
sáng tao Robot Việt Nam , đồng thời mởi rộng sân chơi cho nhiều sinh viên có
khả năng tham gia. Nội dung Robot Dò Đờng nh sau:
1. sân thi đấu
(1)sn sân
thi đấu đợc lm bằng các tấm nhựa vinyl có độ di 2 mm
(2)Sân thi đấu đợc bao quanh băng một ro cán gỗ di 50mmv cao
1000mm
(3)Sân thi đấu bao gồm vùng dẫn đờng (vùng a): vùng không dẫn đờng
(vùng b):vùng cầu(vùng c). xem chii tiết trên sân thi đấu
(4) vùng dẫn đờng-vùng a
a. vùng a l hình chữ nhật có kích thớc 5000mm*10000mm
b. tất cả bốn bên của vùng a đợc bao băng hng ro gỗ dy 50mm v
cao 1000mm ngoại trừ một lối đI sang vùng b có chiều rộng 3000mm
c. trên vùng a có các đờng dẫn mu trắng, rộng 30mm. Tại một số
đIểm trong vùng a sẽ có tấm đệm hình vuông 100mm*100mm, dy
10mm. Trên các tấm đệm ny không có dờng dẫn. Các tấm đệm đợc
sơn mu bất kì( trắng, đỏ, xanh)
d. khu xuất phát có kích cỡ 400mm*400mm ddợc đặt ở khu vực trung
tâm pháo dới vùng của vùng a.
(5) vùng không dẫn đờng-vùng b
a. vùng không dẫn đờngb l một vùng nằm ở vùng bên trái vùng a.
Phần đế của Robot đợc chế tạo đặc biệt để có thể hoạt động chính xác
bằng cảm biến dò đờng.Do vậy Robot tự động có kết cấu đế hình vuông sử
dụng 2 bánh truyền động (độc lập) v 2 bánh đa hớng đợc bố trí cân đối
giúp cho Robot có thể chuyển động theo vòng tròn trên sân v có thể xoay
tròn quanh tâm.Với 2 động cơ truyền động độc lập v mỗi động cơ có 2 cấp
tốc độ, do đó cho phép Robot có nhiều trạng thái chuyển động.
Robot chuyển động chính xác nhờ vo bảng cảm biến gồm có 5 cảm biến
dò đờng v một cảm biến đếm vạch.
Cảm biến dẫn đờng nhận vạch trắng dùng tia hồng ngoại, sử dụng các
linh kiện có bán sẵn trên thị trờng.
*
Sơ đồ chi tiết mạch cảm biến
D2
LED
VCC
R4
1k
Q1
D468
C1
1n
VCC
R3
10k
R1
1k
R5
560
Q2
2N3904
10k
*
Hoạt động của mạch:
Ngõ ra của mạch triger ban đầu ở mức 0, ngõ ra chỉ đổi trạng thái sang1
khi áp kích khởi có biên độ lớn hơn 2/3 Vcc. Điều ny có đợc bằng cách kích
dẫn Transistor phát hiện cân bằng của cầu R
1
,R
2
,Vr
1
v D
1
. R
1
,R
2
module mở rộng.Bao gồm 12 đầu vo v 10 đầu ra . PLC S7- 200 với nhiều u
điểm:
hoạt động ổn định v độ tin cậy cao.
lập trình v sửa đổi chơng trình nhanh.
Mạch động lực:
Mạch động lực của Robot dùng để điều khiển các động cơ trong các cơ
cấu hoạt của Robot. Tín hiệu điều khiển từ PLC l tín hiệu áp 24v. Qua ma trận Diode để
mã hoá theo mạch tổ hợp Relay điều khiển trạng thái hoạt của các động cơ.
Trạng thái di chuyển của Robot
Trạng thái di
chuyển
Động cơ bên phải Động cơ bên trái
Dừng 0 0
Chạy thẳng 1 1
Rẽ trái 1 0
Rẽ phải 0 1
Xoay trái 1 -1
Xoay phải -1 1 PLC
Ma trận
diode
_____________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
____________
nghiãûp.
• Giao tiãúp âỉåüc våïi cạc thiãút bë thäng minh
nhỉ : mạy tênh, näúi mảng, cạc modul
måí räüng .
• Giạ c cọ thãø cảnh tranh âỉåüc.
Cạc thiãút kãú âáưu tiãn l nhàòm thay thãú cho
cạc pháưn cỉïng Relay dáy näúi v cạc Relay thåìi
gian , tuy nhiãn, bãn cảnh âọ viãûc âi hi tàng
cỉåìng dung lỉåüng nhåï v tênh dãù dng cho PLC m
váùn âm bo täúc âäü xỉí l cng nhỉ giạ c
...Chênh âiãưu ny â gáy nãn sỉû quan tám sáu sàõc
âãún viãûc sỉí dủng PLC trong cäng nghiãûp . Cạc táûp
lãûnh nhanh chọng âi tỉì cạc lãûnh Logic âån gin
âãún cạc lãûnh âãúm, âënh thåìi, thanh ghi dëch . Sau
âọ l cạc chỉïc nàng lm toạn trãn cạc mạy låïn
... Sỉû phạt triãøn cạc mạy tênh dáùn âãún cạc bäü
PLC cọ dung lỉåüng låïn, säú lỉåüng I / O nhiãưu hån .
Trong PLC, pháưn cỉïng CPU v chỉång trçnh l âån
vë cå bn cho quạ trçnh âiãưu khiãøn hồûc xỉí l
_____________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
____________
hãû thäúng . Chỉïc nàng m bäü âiãưu khiãøn cáưn thỉûc
hiãûn s âỉåüc xạc âënh båíi mäüt chỉång trçnh .
Chỉång trçnh ny âỉåüc nảp sàơn vo bäü nhåï ca
PLC, PLC s thỉûc hiãûn viãûc âiãưu khiãøn dỉûa vo
chỉång trçnh ny . Nhỉ váûy, nãúu mún thay âäøi hay
måí räüng chỉïc nàng ca qui trçnh cäng nghãû , ta chè
cáưn thay âäøi chỉång trçnh bãn trong bäü nhåï ca PLC
. Viãûc thay âäøi hay måí räüng chỉïc nàng s âỉåüc
trong chỉång trçnh, s âọng hay ngàõt cạc âáưu ra.
Cạc trảng thại ng ra áúy âỉåüc phạt tåïi cạc
thiãút bë liãn kãút âãø thỉûc thi. V ton bäü cạc
hoảt âäüng thỉûc thi âọ âãưu phủ thüc vo chỉång
trçnh âiãưu khiãøn âỉåüc giỉỵ trong bäü nhåï.
Hãû thäúng Bus
Hãû thäúng Bus l tuún dng âãø truưn dỉỵ
liãûu, hãû thäúng gäưm nhiãưu âỉåìng tên hiãûu song
song.
Address Bus : Bus âëa chè dng âãø truưn âëa chè
âãún cạc Modul khạc nhau.
_____________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
____________
Data Bus : Bus duỡng õóứ truyóửn dổợ lióỷu.
Control Bus : Bus õióửu khióứn duỡng õóứ truyóửn
caùc tờn hióỷu õởnh thỗ vaỡ õióửu khióứn õọửng bọỹ caùc
hoaỷt õọỹng trong PLC.
Trong PLC caùc sọỳ lióỷu õổồỹc trao õọứi giổợa bọỹ
vi xổớ lyù vaỡ caùc Modul vaỡo/ra thọng qua Data Bus.
Address Bus vaỡ Data Bus gọửm 8 õổồỡng, ồớ cuỡng thồỡi
õióứm cho pheùp truyóửn 8 bit cuớa 1 byte mọỹt caùnh
õọửng thồỡi hay song song.
Nóỳu mọỹt Modul õỏửu vaỡo nhỏỷn õổồỹc õởa chố cuớa
noù trón Address Bus, noù seợ chuyóứn tỏỳt caớ traỷng
thaùi õỏửu vaỡo cuớa noù vaỡo Data Bus. Nóỳu mọỹt õởa
chố byte cuớa 8 õỏửu ra xuỏỳt hióỷn trón Address Bus,
Modul õỏửu ra tổồng ổùng seợ nhỏỷn õổồỹc dổợ lióỷu tổỡ
Data Bus. Control Bus seợ chuyóứn caùc tờn hióỷu õióửu
Bọỹ nhồù bón trong PLC õổồỹc taỷo bồới caùc vi maỷch
baùn dỏựn, mọựi vi maỷch naỡy coù khaớ nng chổùa 2000
ữ 16000 doỡng lóỷnh, tuyỡ theo loaỷi vi maỷch. Trong
PLC caùc bọỹ nhồù nhổ RAM, EPROM õóửu õổồỹc sổớ duỷng.
_____________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________
____________
RAM (Random Access Memory) cọ thãø nảp chỉång
trçnh, thay âäøi hay xọi b näüi dung báút k lục
no. Näüi dung ca RAM s bë máút nãúu ngưn âiãûn
ni bë máút. Âãø trạnh tçnh trảng ny cạc PLC âãưu
âỉåüc trang bë mäüt pin khä, cọ kh nàng cung cáúp
nàng lỉåüng dỉû trỉỵ cho RAM tỉì vi thạng âãún vi
nàm. Trong thỉûc tãú RAM âỉåüc dng âãø khåíi tảo v
kiãøm tra chỉång trçnh. Khuynh hỉåïng hiãûn nay dng
CMOSRAM nhåì kh nàng tiãu thủ tháúp v tøi th
låïn.
EPROM (Electrically Programmanble Read Only Memory)
l bäü nhåï m ngỉåìi sỉí dủng bçnh thỉåìng chè cọ
thãø âc chỉï khäng ghi näüi dung vo âỉåüc. Näüi
dung ca EPROM khäng bë máút khi máút ngưn, nọ
âỉåüc gàõn sàơn trong mạy, â âỉåüc nh sn xút
nảp v chỉïa hãû âiãưu hnh sàơn. Nãúu ngỉåìi sỉí
dủng khäng mún måí räüng bäü nhåï thç chè dng thãm
EPROM gàõn bãn trong PLC. Trãn PG (Programer) cọ sàơn
chäù ghi v xoạ EPROM.
Mäi trỉåìng ghi dỉỵ liãûu thỉï ba l âéa cỉïng
hồûc âéa mãưm, âỉåüc sỉí dủng trong mạy láûp trçnh.
Âéa cỉïng hồûc âéa mãưm cọ dung lỉåüng låïn nãn
thỉåìng âỉåüc dng âãø lỉu trỉỵ nhỉỵng chỉång trçnh