Đồ án Thiết kế bãi đậu xe tự động

Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 1 - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trường đại học Bách Khoa Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Khoa Điện ------ *** ------ KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên: Nguyễn Khắc Hải Lớp: 06D3 Khoa: Điện Nghành: Kỹ thuật điện Đề tài: Thiết kế bãi đậu xe tự động Số liệu: Khoa điện trường Đại học Bách Khoa DN Nội dung thiết kế: Chương I: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Chương II: GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC Chương III: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ BÃI ĐẬU XE Chương IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Chương V: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO BÃI ĐẬU XE TỰ ĐỘNG Các bảng vẽ được mô phỏng trên máy vi tính Cán bộ hướng dẫn: PGS - TS Đoàn Quang Vinh Ngày giao đề tài: Ngày 12 tháng 2 năm 2006 Ngày nộp đề tài: Ngày 28 tháng 5 năm 2006 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 2 - Ngày tháng năm 2006 Ngày tháng năm 2006 Cán bộ duyệt Cán bộ hướng dẫn Ngày tháng năm 2006 Ngày tháng năm 2006 Chủ nhiệm khoa Chủ tịch hội đồng Ngày tháng năm 2006 Tổ trưởng bộ môn Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 3 - MUÛC LUÛC CHÆÅNG 1: GIÅÏI THIÃÛU TÄØNG QUAN VÃÖ BAÎI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG 1.1 Yãu cáöu thæûc tãú ............................................................................................... 7 1.2 Giåïi thiãûu vaìi neït vãö baîi âáûu xe tæû âäüng chuáøn .............................................. 8 1.2.1 Hçnh aính mäüt säú baîi âáûu xe trãn thãú giåïi................................................17 CHÆÅNG 2: GIÅÏI THIÃÛU VÃÖ BÄÜ ÂIÃÖU KHIÃØN LÁÛP TRÇNH PLC 2.1 Đặc điểm bộ lập trình ..................................................................................19 2.2 Những khái niệm cơ bản.............................................................................20 2.2.1 PC hay PLC........................................................................................... 21 2.2.2 So sánh với các hệ thống điều khiển khác............................................. 21 2.3 Cấu trúc phần cứng của PLC........................................................................ 22 2.3.1 Bộ xử lý trung tâm.................................................................................. 23 2.3.2. Bäü nhåï vaì bäü pháûn khaïc........................................................................ 24 2.4 Lôïi ích cuûa vieäc söû duïng plc.........................................................................25 2.5. Moät vaøi lónh vöïc tieâu bieåu öùng duïng plc.....................................................25 2.6 Khaïi niãûm cå baín vãö váún âãö láûp trçnh plc......................................................26 2.6.1. Giaíi thêch chæång trçnh ladder................................................................27 2.6.2. Ngoî vaìo vaì ngoî ra.................................................................................. 27 2.6.3. Rå le (---( )---)........................................................................................28 2.6.4. Thanh ghi (Register)................................................................................28 2.6.5. Bäü âãúm.....................................................................................................29 2.6.6. Bäü âënh thåìi gian (Timer).........................................................................29 2.6.7. Táûp lãûnh trong PLC.................................................................................. 30 2.7 Cå chãú hoaût âäüng vaì xæí lyï tên hiãûu trãn plc.....................................................30 2.7.1. Cå chãú hoaût âäüng......................................................................................31 2.7.2. Phæång phaïp xæí lyï....................................................................................31 2.7.2.1 Phæång phaïp cáûp nháût liãn tuûc................................................................33 2.7.2.2. Phæång phaïp xæí lyï 1 khäúi......................................................................33 2.8 Thiãút bë âiãöu khiãøn logic khaí trçnh S7 - 200......................................................33 2.8.1 Cáúu hçnh cæïng...........................................................................................35 2.8.1.1 CPU 214................................................................................................35 2.8.1.2. Cäøng truyãön thäng................................................................................35 2.8.1.3. Cäng tàõc choün chãú âäü laìm viãûc cho PLC.............................................37 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 4 - 2.8.1.4. Chènh âënh tæång tæû.............................................................................37 2.8.1.5. Nguäön nuäi bäü nhåï vaì nguäön pin.......................................................37 2.8.2. Cáúu truïc bäü nhåï..............................................................................................37 2.8.2.1. Phán chia bäü nhåï...................................................................................37 2.8.2.2. Vuìng dæî liãûu.........................................................................................38 2.8.2.3. Vuìng âäúi tæåüng.....................................................................................40 2.8.3. Thæûc hiãûn chæång trçnh................................................................................40 2.9 Ngän ngæî láûp trçnh cuía S7-200..........................................................................41 2.9.1 Phæång phaïp láûp trçnh...............................................................................41 2.9.1.1. Âënh nghéa vãö LAD................................................................................42 2.9.1.2. Âënh nghéa vãö STL..................................................................................42 2.9.2. Táûp lãûnh cuía S7-200...................................................................................43 CHÆÅNG 3: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ BÃI ĐẬU XE 3.1 Giåïi thiãûu bäü caím biãún......................................................................................44 3.1.1. Âënh nghéa ................................................................................................44 3.1.2. Caím biãún quang.............................................................................................44 3.1.2.1 Nguyãn tàõc hoaût âäüng............................................................................44 3.1.2.2. Nguäön saïng...........................................................................................45 3.1.2.2.1 Led häöng ngoaûi...................................................................................45 3.1.2.2.2 Diod quang vaì tranzitor quang...........................................................46 3.2 Phán loaûi caím biãún......................................................................................47 3.2.1 Caím biãún phaït hiãûn nhæîng chuìm tia truyãön qua ......................................47 3.2.2 Caím biãún phaït hiãûn nhæîng chuìm tia phaín xaû...........................................47 3.2.3 Caím biãún phaín xaû khuãúch taïn...................................................................47 3.2.4 Caím biãún sæí duûng såüi dáùn.........................................................................48 3.3 Caïc æïng duûng cuía caím biãún quang thæåìng gàûp trong thæûc tãú............................48 3.4 Caïc thäng säú kyî thuáût cuía E3JM-10M4............................................................49 3.5 Giôùi thieäu veà timer vaø counter........................................................................ 49 3.5.1 Leänh ñieàu khieån Timer........................................................................... 49 3.5.2 Lãûnh âiãöu khiãøn Counter..........................................................................51 3.6. Cáúu taûo âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu .................................................................... 53 3.7 Bộ nguồn...........................................................................................................53 3.8 Mô hình bãi đậu xe thực tế................................................................................54 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 5 - CHÆÅNG 4 : THIÃÚT KÃÚ CÁÚU HÇNH MAÛNG CHO BAÎI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG 4.1 Yêu cầu công nghệ của bãi đậu xe được thiết kế ........................................... 55 4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bãi đậu xe được thiết kế ...................... 55 4.3 Giao diện chính bãi giữ xe của đề tài thiết kế ............................................... 56 CHÆÅNG 5 : CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO BAÎI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG 5.1 Læu âäö thuáût toaïn ............................................................................................. 57 5.1.1 Læu âäö thuáût toaïn åí mäùi cäøng khi coï xe vaìo .......................................... 57 5.1.2 Læu âäö thuáût toaïn åí mäùi cäøng khi coï xe ra ........................................... 58 5.2 Giản đồ thời gian............................................................................................... 59 5.2.1 Giản đồ thời gian khi có xe vào..............................................................59 5.2.2 Giản đồ thời gian khi có xe ra ............................................................... 60 5.3 Baíng phán cäng âáöu vaìo âáöu ra........................................................................ 61 5.4 Chương trình điều khiển....................................................................................62 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 6 - Låìi noïi âáöu Ngaìy nay, våïi sæû phaït triãøn maûnh meî cuía cäng nghãû chãú taûo thiãút bë tæû âäüng hoïa, kãút håüp våïi nhæîng thaình tæûu trong cäng nghãû vi âiãûn tæí vaì cäng nghãû thäng tin, âaî cho pheïp taûo nãn mäüt giaíi phaïp tæû âäüng hoaï hoaìn toaìn trong moüi lénh væûc. Coï thãø noïi tæû âäüng hoaï âaî tråí thaình xu hæåïng táút yãúu cuía báút kyì quäúc gia, laînh thäù naìo. Ngôn ngữ lập trình PLC âaî âæåüc æïng duûng trong nhiãöu lénh væûc cäng nghiãûp nhæ: Chãú biãún thæûc pháøm, saín xuáút xi màng, gaûch... gàõn liãön våïi caïc tãn tuäøi haìng âáöu trong viãûc chãú taûo caïc thiãút bë tæû âäüng hoaï nhæ CNC... laì caïc haîng nhæ :Siemens, Honeywell, Alen Bradley, ABB, Mitsubishi, Omron... vaì caïc hãû thäúng maûng keìm theo laì : Hãû thäúng saín xuáút linh hoaût(FMS), hãû thäúng âiãöu khiãøn phán taïn (DCS)... âaî taûo nãn bæåïc phaït triãøn nhaíy voüt trong nãön saín xuáút cäng nghiãûp. Hiãûn nay åí næåïc ta, PLC âaî âæåüc âæa vaìo sæí duûng trong nhiãöu nhaì maïy, xê nghiãûp âãø giaïm saït chàût cheî caïc quy trçnh cäng nghã, kyî thuáûtû hãït sæïc phæïc taûp, nhàòm náng cao cháút læåüng saín pháøm, giaím giaï thaình, âaïp æïng këp thåìi yãu cáöu ngaìy caìng cao cuía xaî häüi. Xuáút phaït tæì thæûc traûng giao thäng åí caïc thaình phäú låïn åí næåïc ta(nhæ Haì Näüi, Tp Häö Chê Minh) vaì caïc næåïc trãn thãú giåïi, våïi sæû gia tàng ngaìy caìng låïn cuía caïc phæång tiãûn giao thäng(âàûc biãût laì ätä), mäüt nhu cáöu vãö baîi âáûu âäù cho caïc phæång tiãûn giao thäng laì yãu cáöu cáúp baïch. Mäüt màût, giaím tàõt ngheîn giao thäng, noï coìn âem laûi màût tháøm myî cho mäüt thaình phäú låïn hiãûn âaûi. Våïi lyï do âoï, nhoïm chuïng em âaî khaío saït thiãút kãú mäüt mä hçnh baîi âáûu xe tæû âäüng Qua mäüt thåìi gian hån 3 thaïng tçm hiãøu vaì thæûc hiãûn âãö taìi nhåì âæåüc sæû hæåïng dáùn táûn tçnh cuía tháöy giaïo: PGS.TS Âoaìn Quang Vinh vaì caïc tháöy cä trong Bäü män tæû âäüng hoaï -Âo læåìng, chuïng em âaî hoaìn thaình âãö taìi. Màûc duì âaî hãút sæïc cäú gàõng song chàõc chàõn âãö taìi coìn coï nhiãöu thiãúu soït. Kênh mong âæåüc sæû giuïp âåî vaì âoïng goïp yï kiãún cuía caïc tháöy cä giaïo. Chuïng em xin chán thaình caím ån . Âaì nàông, ngaìy 10 thaïng 5 nàm 2006 Sinh viãn thæûc hiãûn Nguyãùn Gia Thuûy Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 7 - CHÆÅNG 1: TÄØNG QUAN VÃÖ BAÎI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG 1.1. Yãu cáöu thæûc tãú. Tæì thæûc traûng thiãúu caïc baîi âäù xe cho caïc phæång tiãûn giao thäng , khiãún caïc phæång tiãûn naìy phaíi chiãúm loìng, lãö âæåìng âãø taûm thåìi laìm nåi âáûu âäù. Tçnh hçnh âoï dãù gáy ra uìn tàõt giao thäng, tai naûn giao thäng vaì máút veí myî quang cuía thaình phäú. Bãn caûnh âoï, tçnh traûng naìy caìng gia tàng khi säú læåüng phæång tiãûn giao thäng âang mäùi ngaîy mäüt tàng lãn. Hçnh 1.1: Thæûc traûng giao thäng åí thaình phäú låïn hiãûn nay Theo bail Thanh niãn(ra ngaìy Thæï Nàm, 02/06/2005), thç âáy laì thæûc traûng âang diãùn ra hàòng ngaìy åí TP. HCM. Theo thäúng kã så bäü cuía Såí Giao thäng- Cäng chênh TP.HCM(GTCC), cuäúi nàm 2004, taûi caïc quáûn trung tám thaình phäú chè coï thãø bäú trê khoaíng 3500 chäù âáûu xe, kãø caí chäù âáûu âæåüc pheïp trãn lãö âæåìng vaì trong caïc baîi âáûu xe cäng cäüng. Trong khi âoï hàòng ngaìy coï hån 5800 xe coï nhu cáöu vãö chäù âáûu, âiãöu naìy dáùn âãún tçnh traûng caïc taìi xãú coï thãø tçm báút cæï chäù naìo âãø âáûu, kãø caí loìng lãö âæåìng gáy caín tråí giao thäng. Chè tênh riãng khu væûc trung tám Q1, nhu cáöu âáûu âäù xe trung bçnh laì 1200 xe/ngaìy, nhæng caïc baîi âáûu xe cäng cäüng chè âaïp æïng khoaíng 350 xe, caïc baîi âáûu xe cuía khaïch saûn, trung tám thæång maûi, cao äúc vàn phoìng laì 500 xe. Äng Tráön Quang Phæåüng- Phoï giaïm âäúc Såí GTCC TP.HCM cho biãút toaìn thaình phäú coï khoaíng 2.6 triãûu phæång tiãûn giao thäng, trong âoï trãn 200000 xe 4 baïnh. Mæïc tàng træåíng phæång tiãûn giao thäng, âàûc Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 8 - biãût laì xe tæ nhán âaî tàng tæì 12% nàm 2003 lãn 20%nàm 2004. Nhæ váûy nhu cáöu âãø coï baîi âäù xe laì nhu cáöu cáúp thiãút hiãûn nay . 1.2. Giåïi thiãûu vaìi neït vãö mäüt baîi âáûu xe tæû âäüng chuáøn. Hçnh 1.2.1: Phoìng âiãöu khiãøn trung cuía mäüt baîi âáûu xe Mäüt baîi âáûu xe caûnh tranh phaíi coï khäng khê thán thiãûn cho khaïch haìng, tiãûn låüi vãö vë trê vaì âäüi nguî lao âäüng laìm viãûc âàûc biãût hiãûu quaí. Caïc cäng ty hiãûn âaûi táûp trung âäüi nguî nhán viãn, nãúu coï thãø, taûi vë trê trung tám maì caïc nhán viãn coï thãø thuáûn låüi vãö khäng gian quaín lyï. Âãø laìm âiãöu naìy, noï phaíi phäúi håüp mäüt caïch thäng minh caïc kyî thuáût måïi trong quaín lyï tæû âäüng, kyî thuáût ám thanh(audio) vaì hçnh aính (video) kyî thuáût trong næåïc (domestic)vaì truyãön thäng tin säú. Kyî thuáût naìy taûo âiãöu kiãûn täút nháút cho caïc khaïch haìng quan tám âãún giao tiãúp bàòng thênh giaïc vaì thë giaïc, giæîa caïc khaïch haìng vaì trung tám âiãöu khiãøn giaïm saït coï quyãön tråü giuïp tæì xa caïc váún âãö âang diãùn ra, hay caïc sæû kiãûn báút thæåìng. Caïc hoaût âäüng vãû sinh vaì baío trç âæåüc thæûc hiãûn xung quanh khu væûc âáûu xe phaíi cáön coï kãú hoaûch vaì cáön thiãút. Caïc cäng ty âiãöu haình baîi âáûu xe chuyãn nghiãûp taûi caïc sán bay quäúc tãú laì mäüt vê duû vãö viãûc quaín lyï khäng gian âáûu xe hiãûu quaí vaì chuyãn nghiãûp. Thæûc sæû caïch âáy nhiãöu nàm, noï âaî chênh thæïc thæûc hiãûn viãûc kãút näúi våïi trung tám âiãöu khiãøn âãø quaín lyï âiãöu haình táút caí khu væûc âáûu xe våïi säú læåüng nhán viãn haûn chãú âãø thæûc hiãûn haìng loaût chæïc Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 9 - nàng quaín lyï bàòng kyî thuáût täút vaì hæîu êch.Cho âãún báy giåì, åí caïc nåi naìy, caïc baîi âáûu xe âæåüc kãút näúi mäüt caïch dãù daìng, noï coï thãø phaíi duìng nhiãöu âæåìng dæî liãûu, hçnh aính gioüng noïi maì khäng thay âäøi kãút näúi. Noïi caïch khaïc, traûm trung tám åí âëa phæång vaì cuía caí næåïc coï thãø kãút näúi âäöng bäü våïi nhau dæûa vaìo kyî thuáût truyãön dæî liãûu, hçnh aính, gioüng noïi maì sæí duûng caïc maûng tiãu chuáøn quäúc tãú vaì do âoï giaï thaình truyãön thäng seî nhoí nháút. Trung tám âiãöu khiãøn cuía baîi âäù xe våïi säú læåüng nhán sæû tháúp gäöm coï caïc âàûc âiãøm nhæ sau: Hãû thäúng âáöy âuí laì mäüt hãû thäúng âiãöu khiãøn tin cáûy vaì dãù hiãøu . Hãû thäúng âiãöu khiãøn tæû âäüng häø tråü cho caïc nhaì váûn haình vaì traïnh bë càng thàóng . Hãû thäúng truyãön thäng vaì thäng tin âãö cao tênh læu âäüng vaì täúc âäü phaín häöi nhanh Cäng nghãû sæí duûng phaíi kinh tãú vaì coï khaí nàng måí räüng . Hãû thäúng giaïm saït vaì chuáøn âoaïn läùi phaín æïng nhanh choïng, tin cáûy vaì liãn tuûc thäng baïo tçnh traûng cuía hãû thäúng. Taûo mäi træåìng laìm viãûc thán thiãûn vaì khaí nàng thæûc hiãûn cao. Cäng ty Scheidt & Bachmann(mäüt cäng ty hoaût âäüng láu nàm trong lénh væûc thiãút kãú baîi âäù xe tæû âäüng) âàût ra mäüt chuáøn måïi cho mäüt baîi âäù xe êt nhán sæû taûi trung tám âiãöu khiãøn laì: Hçnh 1.2.2: Cå cáúu náng, haû xe • Phäúi håüp kyî thuáût quaín lyï baîi âäù xe, ky î thuáût náng vaì hãû thäúng hæåïng dáùn giao thäng, kyî thuáût an ninh, kyî thuáût khoaï (locking mechanisms), truyãön thäng træûc Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 10 - quan, hãû thäúng trçnh tæû, hãû thäúng âiãöu khiãøn video, kyî thuáût nháûn daûng vaì kyî thuáût âënh læåüng, hãû thäúng kyî thuáût gia duûng (kyî thuáût chiãúu saïng, kyî thuáût thäng gioï, thang maïy, hãû thäúng cung cáúp nguäön âiãûn, hãû thäúng baïo chaïy ...). Caïc dëch vuû (cho chàm soïc, vãû sinh, baío trç ...) vaì nhiãöu hån næîa. • Caïc thiãút bë kyî thuáût åí hãû thäúng âáûu xe taûi âëa phæång våïi khaí nàng truyãön thäng åí mæïc cao giæîa khaïch haìng vaì trung tám âiãöu khiãøn. • Hãû thäúng gäöm nhiãöu maïy tênh chuí âàût taûi nhiãöu nåi, laìm viãûc thç hoaìn toaìn giäúng nhau vaì coï cuìng quyãön âiãöu haình. • Maìn hçnh tiãúp xuïc(touch screen) taûi nåi laìm viãûc, âiãöu haình nhanh choïng vaì roî raìng. • Coï sæû phán chia âiãöu haình vaì quaín lyï åí mæïc âiãöu khiãøn, cuîng nhæ åí khoaíng caïch xa. • Thiãút bë maûng kyî thuáût säú thäng thæåìng cho dæî liãûu hçnh aính vaì ám thanh. • Chæïc nàng væåüt qua hãû thäúng (Cross-system ), nhæ laì chæång trçnh âiãöu khiãøn trong træåìng håüp nguy hiãøm. • Quaín lyï baïo âäüng thäng thæåìng våïi hãû thäúng baïo âäüng phán taïn. • Giaïm saït vaì âiãöu khiãøn thäng thæåìng thäng qua hãû thäúng. • Quaín lyï thäng qua dëch vuû( Cross-service ) kãút näúi våïi trung tám âæåìng dáy noïng. • Tråü giuïp khaïch haìng trong træåìng håüp coï váún âãö åí läúi vaìo vaì läúi thoaït åí, traûm traí tiãön tæû âäüng vaì caïc âiãøm nhaûy caím khaïc bàòng tiãúp xuïc hçnh aính, gioüng noïi. • Táûn duûng caïc phæång thæïc traí tiãön vaì phæång thæïc nháûn daûng. • Âiãöu khiãøn roî raìng vaì tin cáûy. • Häù tråü toaìn diãûn khaïch haìng våïi caïc cäng cuû cáön thiãút. • Bao gäöm caí” âáûu xe trãn âæåìng” (on-street parking ) thäng qua kyî thuáût näúi maûng khäng dáy. • Måí räüng cho caïc yï tæåíng âäøi måïi vaì måí räüng • Tàng khaí nàng di âäüng cho âäi nguî nhán viãn våïi caïc thiãút bë di âäüng nhoí nhæ (PDA, Pocket-PC, Handheld). An toaìn cho ngæåìi vaì thiãút bë trong viãûc quaín lyï khu vuûc âáûu xe An ninh laì mäüt yãu cáöu quan troüng âáöu tiãn våïi caím giaïc an toaìn, tin cáûy vaì thoaíi maïi. Nãúu moüi ngæåìi tæû do quyãút âënh, hoü seî bë läi cuäún vaìo nåi maì hoü caím tháúy an toaìn.Viãûc quaín lyï hiãûn âai vaì thu huït åí khu væûc âáûu xe laì áún tæåüng täút âãø moüi ngæoìi caím tháúy an toaìn trong khu væûc quaín lyï. Kyî thuáût an toaìn khäng âæåüc gáy khoï chëu vaì taûo áún tæåüng nhæ laì bë giaïm Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 11 - saït, nhæng phaíi tin cáûy trong træåìng håüp nguy hiãøm. Khaïi niãûm an toaìn hiãûn âaûi bao gäöm haìng loaût caïc thiãút bë kyî thuáût keìm theo Váún âãù an toaìn âæåüc xem xeït træåïc hãút khi thiãøt kãú baîi âáûu xe. Saûch seî, saïng suía , maìu thán thiãûn laì táút caí caïc âàûc âiãøm chênh cuía baîi âäù xe. Váún âãù naìy âaût âæåüc bàòng caïch sàõp xãúp roî raìng, läúi âi phaíi phàóng, chiãúu saïng vaì maìu âeìn dãù chëu, nãön khä vaì saûch seî chäúng laûi viãûc bë træåüt, läúi âi bäü, cáöu thang vaì cáøu truûc phaíi âæåüc sàõp xãúp sao cho saûch seî. Hçnh 1.2.3:Hçnh aính khaïch haìng âi vaìo âáûu xe. Ngoaìi ra, hãû thäúng hæåïng dáùn giao thäng cho taìi xãú hoàûc khaïch âi bäü laì âàûc âiãøm chênh cuía sæû an toaìn vaì yãn ténh. Caïc caìi naìy cuîng bao gäöm hãû thäúng hæåïng dáùn coï maìu. Sæû bäú trê maìu saïng cuía caïc thäng tin vãö vë trê vaì säú xe cuîng cáön thiãút. Tuy nhiãn, caím giaïc gáön guîi våïi nhán viãn giaïm saït trong træåìng håüp kháøn cáúp vaì sàôn saìng can thiãûp laì nhæîng âiãöu maì laìm yãn khaïch haìng vaì laìm cho hoü coï caím giaïc laì an toaìn. Âiãöu naìy âæåüc náng cao båíi hãû thäúng camera, caïc loaûi âeìn cao aïp vaì nhiãöu nuït áún kháøn cáúp âàût khàõp nåi. An toaìn cho ngæoìi vaì thiãút bë trong hãû thäúng âáûu xe cáön ráút nhiãöu hãû thäúng an toaìn tæû âäüng, hãû thäúng âiãöu khiãùn, caính baïo taûi chäù vaì nhanh choïng båíi âäüi nguî nhán viãn tråü giuïp âiãöu khiãøn tæì xa ráút tin cáûy våïi caïc thiãút bë häù tråü bãn dæåïi: • Camera giaïm saït kyî thuáût säú bao quaït táút caí caïc pháön âæåüc quaín lyï. • Læu giæî hçnh aính kyî thuáût säú trong caïc bäü nhåï seî læu giæî ngaìy thaïng, thåìi gian vaì säú læåüng camera. • Caím biãún chuyãøn âäüng nhæ laì caïc âån vë doì riãng reî . Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 12 - • Caïc caím biãún chuyãøn âäüng bàòng phán têch hçnh aính kyî thuáût säú khi hçnh aính camera âang di chuyãøn. • Nuït áún trong træåìng håüp kháøn cáúp nhiãöu daîy våïi truy xuáút hçnh aính tæû âäüng. • Caïc loa cho viãûc thäng baïo. • Bäü kãút näúi ám thanh vaì video våïi trung tám giaïm saït taûi táút caí läúi âi vaì läúi thoaït, taûi táøt caí traûm traí tiãön tæû âäüng âäüng, táút caí caïc haình lang (chàóng haûn åí cæía chênh), trong cáöu thang vaì thang maïy vaì taûi caïc âiãøm nhaûy caím khaïc. • Hãû thäúng âeìn chiãúu, âeìn thäng baïo vaì coìi, âæåüc âiãöu khiãøn tæì xa bàòng tay hay caính baïo tæû âäüng. • Âäöng häö chè dáùn âãø xaïc âënh chàõc chàõn âæåìng âi hoàûc hæåïng dáùn laïi xe trong træåìng håüp nguy hiãøm. • Viãûc ghi laûi vaì baïo caïo tçnh traûng träüm càõp, bairier bë hæ vaì giaïm saït traûng thaïi cuía cæía thoaït. • Chæång trçnh trong tçnh traûng kháøn cáúp ngàn caín caïc barier åí läúi vaìo, caïc barier åí läúi thoaït, cæía vaì cäøng vaì âiãöu khiãøn giaíi quyãút sæû cäú. • Hãû thäúng nguäön âiãûn vaì âeìn trong tçnh traûng kháøn cáúp. • Caïc thiãút bë baïo chaïy vaì loüc khäng khê. • Trung tám giaïm saït læu âäüng vaì hãû thäúng âiãöu khiãøn âãø doì tçm hæ hoíng nhanh choïng vaì træûc tiãúp. An toaìn cho ngæåìi vaì thiãøt bë âæåüc gia tàng thãm bàòng caïc chæïc nàng bãn dæåïi: • Hãû thäúng camera quay vaì læu giæî toaìn màût âáút. • So saïnh hçnh aính moüi thiãút bë råìi âi våïi caïc hçnh aính âæåüc læu giæî khi âi vaìo coï âuïng hay khäng. • Hãû thäúng tæû âäüng cäng nháûn caïc biãøn baïo xe LPR (License Plate Recognition) cuía moüi thiãút bë khi råìi âi, maì âæåüc læu giæî khi âi vaìo läúi vaìo(thu tháûp âäöng thåìi dæî liãûu hçnh aính coï thãø trong træåìng håüp naìy ). • Giaïm saït sinh tràõc hoüc (Biometric supervision) vê duû nhæ bàòng dáúu ván tay hoàûc hãû thäúng theo doîi tçnh traûng cuía khuän màût (face contours )cuía taìi xãú, kãút håüp våïi mäi træåìng nháûn daûng. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 13 - Hinh 1.2.4: Hãû thäúng giaïm saït vaì nháûn daûng An toaìn cho læu træî caïc dæî liãûu kinh doanh, thu tháûp, quaín lyï, xæí lyï vaì truyãön thäng qua maûng. Viãûc quaín lyï hiãûn âaûi yãu cáöu âiãöu haình mäüt caïch kinh tãú vaì âiãöu khiãøn chênh xaïc âæåüc cung cáúp våïi mæïc an ninh cao vaì tin cáûy cho viãûc læu træî dæî liãûu kinh doanh. Caïc giaï trë naìy chè coï thãø âæåüc truy xuáút khi thu tháûp, quaín lyï xæí lyï vaì truyãön dæî liãûu an toaìn. Toaìn bäü khaïi niãûm hãû thäúng quaín lyï khu væûc âáûu xe phaíi âæåüc thiãút kãú vaì bäú trê phuì håüp, tháûm chê ngay trong træåìng håüp baïo âäüng,viãûc âaïnh máút dæî liãûu cuîng phaíi âæåüc traïnh. Baín täøng kãút vãö tçnh hçnh kinh doanh vaì caïc hoaût âäüng trong tçnh traûng háøn cáúp phaíi âæåüc taìi liãûu hoaï mäüt caïch dãù hiãùu vaì nãn âæåüc xem xeït trong thåìi gian xaïc âënh. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 14 - Âiãöu âáöu tiãn, tiãn quyãút cho an ninh dæî liãûu laì sæû hoaìn haío vãö cáúu truïc pháön cæïng vaì pháön mãöm âæåüc sæí duûng vaì coï sæû hiãøu biãút vãö caïc kiãún thæïc cå baín cuía caïc quy âënh an toaìn, khaí nàng linh hoaût låïn nháút gàõn liãön våïi âäü äøn âënh cao. Khaïi niãûm an ninh dæî liãûu dæûa trãn hãû thäúng chuí âaûo naìy våïi caïc thuí tuûc bãn dæåïi: Thu tháûp • Âaím baío dæî liãûu xaïc thæûc cuía dæû aïn. • Caïc chæïc nàng âaím baío hoaût âäüng âuïng. • Kiãøm tra âä tin cáûy vaì cung cáúp khaí nàng dæû phoìng. • Bäø sung dæî liãûu xæí lyï (nhæ kiãøu dæî liãûu, ID cuía ngæåìi xæí duûng, daîy säú, thåìi gian chênh xaïc âãún giáy, vë trê chênh xaïc, caïc khoaï ID, vaì chæî kyï). Hçnh 1.2.5: An toaìn dæî liãûu cho kinh doanh. Quaín lyï • Âaím baío caïc vuìng nhåï dæî liãûu khäng gáy läùi. • Cung cáúp vaì kiãøm tra tênh âäüc láûp caïc vuìng nhåï dæû phoìng. • Màûc âënh âo læåìng viãûc hæ hoíng cuía bäü dæû phoìng. • Tháøm tra læu giæî âuïng bàòng caïc kiãún thæïc tin cáûy. Xæí lyï • Caïc chæång trçnh xæí lyï âæåüc xaïc nháûn. • Kiãøm tra âäü âaím baío vaì sæû tin cáûy cuía caïc dæî liãûu xæí lyï chênh. Truyãön dæî liãûu qua maûng • Âaím baío an toaìn dæî liãûu thäng qua daîy sä.ú • Baío vãû dæî liãûu chäúng bë hæ hoíng bàòng caïch xaïc minh laûi dæî liãûu. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 15 - • Âäü tin cáûy cuía caïc bäü nhåï dæû phoìng pháön naìo âæåüc âaím baío maì khäng cáön báút cæï module bäø sung, bàòng caïch sæí duûng caïc thiãút bë læu træî tin cáûy vaì hãû thäúng maïy tênh coï liãn kãút våïi maûng. Thu tháûp, quaín lyï vaì truyãön dæî liãûu kinh doanh mäüt caïch an toaìn thäng qua maûng vaì læu giæî åí nåi tin cáûy, håüp lyï bàòng nhiãöu caïch, caïc kiãøu tiãu chuáøn laì : • Xuáút vaìo hãû thäúng kãú toaïn, taìi chênh âæåüc yãu cáöu. Hçnh 1.2.6: Læu træî dæî liãûu trãn hãû thäúng maïy tênh. • Giaíi quyãút caïc dëch vuû ngán haìng. • Giaíi quyãút phæång tiãûn giao dëch khäng thäng qua qua ngán haìng. • Láûp hoaï âån, thoaí thuáûn håüp âäöng våïi khaïch haìng. • Caïc hoaût âäüng thäúng kã. • Âaïnh dáúu theí cuía khaïch haìng. Hçnh 1.2.7: Caïc hçnh thæïc âaïnh dáúu theí. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 16 - Cháúp nháûn phæång phaïp traí khäng thäng qua ngán haìng våïi caïc thuí tuûc thán thiãûn vaì hiãûu quaí. Phæång thæïc traí khäng thäng qua ngán haìng ngaìy caìng laì phæång thæïc chi traí tiãu biãøu åí caïc baîi âáûu xe hiãûn âaûi. Sæû tiãûn låüi chênh cuía noï laì træûc tiãúp sæí duûng phæång phaïp traí tiãön khäng qua ngán haìng taûi caïc läúi vaìo vaì läúi thoaït. Caïc nhaì quaín lyï hiãûn âaûi cuîng ngaîy caìng quan tám âãún nhiãöu låüi êch cuía phæåìng thæïc traí âoï. Ngaìy nay, phæång thæïc nháûn daûng âæåüc sæí duûng åí ráút nhiãöu thiãút bë vê duû nhæ theí tæì thäng qua mäüt con chêp, mäüt bäü taïch soïng, caïc maïy âoüc maî vaûch cho âãún âiãûn thoaûi di âäüng . Hçnh 1.2.8: Caïch hçnh thæïc traí tiãön. phæång thæïc traí khäng thäng qua ngán haìng laì phæång thæïc traí âæåüc thiãút kãú våïi nhiãöu hçnh thæïc. Noïi caïch khaïc, caïc theí tên duûng cäø âiãøn våïi sæû phäø biãún toaìn cáöu cuía noï vaì âæåüc ráút nhiãöu vuìng, miãön âãöu sæí duûng, ngoaìi ra coìn coï caïc daûng khaïc cuía noï nhæ theí ghi nåü, theí ngán quyî. Khaïi niãûm æïng duûng mäi træåìng thanh toaïn khäng thäng qua ngán haìng ráút khaïc nhau, bãn dæåïi laì mäüt vaìi loaûi: Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 17 - • Traí tiãön tæû âäüng bàòng phuång thæïc våïi ngán haìng hoàûc khäng ngán haìng • Traûm traí tiãön tæû âäüng khäng qua ngán haìng. • Khäng cháúp nháûn phæång thæïc traí khäng ngán haìng taûi läúi thoaït. Vaìi nhaì âiãöu haình liãn kãút nhiãöu âàûc âiãøm âãø tçm hæåïng giaíi quyãút phuì håüp cho caïc æïng duûng cuía hoü. 1.2.1 Hçnh aính mäüt säú baîi âáûu xe trãn thãú giåïi Hçnh aính baîi giæî xe Daibutsumae åí TOKYO Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 18 - Hçnh aính baîi giæî xe Noborioji åí Nawasaki Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 19 - CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC 2.1 ÂÀÛC ÂIÃØM BÄÜ ÂIÃÖU KHIÃØN LÁÛP TRÇNH : Hiãûn nay nhu cáöu vãö mäüt bäü âiãöu khiãøn linh hoaût vaì coï giaï thaình tháúp âaî thuïc âáøy sæû phaït triãøn nhæîng hãû thäúng âiãöu khiãøn láûp trçnh (programmable logic control). Hãû thäúng sæí duûng CPU vaì bäü nhåï âãø âiãöu khiãøn maïy moïc hay quaï trçnh hoaût âäüng. Trong hoaìn caính âoï bäü âiãöu khiãøn láûp trçnh (PLC) âaî âæåüc thiãút kãú nhàòm thay thãú phæång phaïp âiãöu khiãøn truyãön thäúng duìng råle vaì thiãút bë cäöng kãönh, noï taûo ra mäüt khaí nàng âiãöu khiãøn thiãút bë dãø daìng vaì linh hoaût dæûa trãn viãûc láûp trçnh caïc lãûnh logic cå baín, ngoaìi ra PLC coìn coï thãø thæûc hiãûn âæåüc nhæîng taïc vuû khaïc nhæ laìm tàng khaí nàng cho nhæîng hoaût âäüng phæïc taûp. Så âäö khäúi bãn trong PLC. Hoaût âäüng cuía PLC laì kiãøm tra táút caí traûng thaïi tên hiãûu åí ngoî vaìo âæåüc âæa vãö tæì quaï trçnh âiãöu khiãøn, thæûc hiãûn logic âæåüc láûp trong chæång trçnh vaì kêch ra tên hiãûu âiãöu khiãøn cho thiãút bë bãn ngoaìi tæång æïng. Våïi caïc maûch giao tiãúp chuáøn åí khäúi vaìo vaì khäúi ra cuía PLC cho pheïp noï kãút näúi træûc tiãúp âãún nhæîng cå cáúu taïc âäüng (actuators) coï cäng suáút nhoí åí ngoî ra vaì nhæîng maûch chuyãøn âäøi tên hiãûu (transducers) åí ngoî vaìo, maì khäng cáön coï caïc maûch giao tiãúp hay råle trung gian.Tuy nhiãn, cáön phaíi coï maûch âiãûn tæí cäng suáút trung gian khi PLC âiãöu khiãøn nhæîng thiãút bë coï cäng suáút låïn. Viãûc sæí duûng PLC cho pheïp chuïng ta hiãûu chènh hãû thäúng maì khäng cáön coï sæû thay âäøi naìo vãö màût kãút näúi dáy; sæû thay âäøi chè laì thay âäøi chæång trçnh âiãöu khiãøn trong bäü nhåï thäng qua thiãút bë láûp trçnh chuyãn duìng. Hån næîa, chuïng coìn coï æu âiãøm laì thåìi gian làõp âàût vaì âæa vaìo hoaût âäüng nhanh hån so våïi hãû thäúng âiãöu khiãøn truyãön thäúng maì âoìi hoíi cáön phaíi thæûc hiãûn viãûc näúi dáy phæïc taûp giæîa caïc thiãút bë råìi. Bäü nhåï chæång trçnh Âån vë âiãöu khiãøn Khäúi ngoí vaìo Maûch giao tiãúp caím biãún Panel láûp trçnh Bäü nhåï dæî liãûu. Khäúi ngoí ra Maûch cäng suáút & cå cáúu taïc âäüng Nguäön cáúp âiãûn Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 20 - Vãö pháön cæïng, PLC tæång tæû nhæ maïy tênh truyãön thäúng vaì chuïng coï caïc âàûc âiãøm thêch håüp cho muûc âêch âiãöu khiãøn trong cäng nghiãûp. − Khaí nàng chäúng nhiãùu täút. − Cáúu truïc daûng modul do âoï dãù daìng thay thãú , tàng khaí nàng (näúi thãm modul måí räüng vaìo/ra) vaì thãm chæïc nàng (näúi thãm modul chuyãn duìng). − Viãûc kãút näúi dáy vaì mæïc âiãûn aïp tên hiãûu åí ngoî vaìo vaì ngoî ra âæåüc chuáøn hoaï. − Ngän ngæî láûp trçnh chuyãn duìng: Ladder, Intruction, Functionchat dãø hiãøu vaì dãø sæí duûng. − Thay âäøi chæång trçnh âiãöu khiãøn dãù daìng. Nhæîng âàûc âiãøm trãn laìm cho PLC âæåüc sæí duûng nhiãöu trong viãûc âiãöu khiãøn caïc maïy moïc cäng nghiãûp vaì trong âiãöu khiãøn quaï trçnh. 2.2 NHÆÎNG KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN. Bäü âiãöu khiãøn láûp trçnh laì yï tæåíng cuía mäüt nhoïm ké sæ haîng General Motors. Vaìo nàm 1968 hoü âaî âãö ra caïc chè tiãu ké thuáût nhàòm âaïp æïng nhæîng yãu cáöu âiãöu khiãøn trong cäng nghiãûp: − Dãù láûp trçnh vaì thay âäøi chæång trçnh âiãöu khiãøn, sæí duûng thêch håüp trong nhaì maïy. − Cáúu truïc daûng modul âãø dãù daìng baío trç vaì sæía chæîa. − Tin cáûy hån trong mäi træåìng saín xuáút cuía nhaì maïy cäng nghiãûp. − Duìng linh kiãûn baïn dáùn nãn coï kêch thæåïc nhoí hån maûch rå-le chæïc nàng tæång âæång. − Giaï thaình caûnh tranh . Nhæîng chè tiãu naìy taûo sæû quan tám cuía caïc ké sæ thuäüc nhiãöu ngaình nghiãn cæïu vãö khaí nàng æïng duûng cuía PLC trong cäng nghiãûp. Caïc kãút quaí nghiãn cæïu âaî âæa ra thãm mäüt säú yãu cáöu cáön phaíi coï trong chæïc nàng cuía PLC: táûp lãûnh tæì caïc lãûnh logic âån giaín âæåüc häù tråü thãm caïc lãûnh vãö taïc vuû âënh thåìi, taïc vuû âãúm, sau âoï laì caïc lãûnh xæí lyï toaïn hoüc, xæí lyï baíng dæî liãûu, xæí lyï xung täúc âäü cao, tênh toaïn säú liãûu säú thæûc 32 bit, xæí lyï thåìi gian thæûc âoüc maî maûch, vv... Âäöng thåìi sæû phaït triãøn vãö pháön cæïng cuîng âaût âæåüc nhiãöu kãút quaí nhæ bäü nhåï låïn hån, säú læåüng ngoî vaìo/ra nhiãöu hån, nhiãöu modul chuyãn duìng hån. Vaìo nhæîng nàm 1976 PLC coï khaí nàng âiãöu khiãøn caïc ngoî vaìo/ra bàòng ké thuáût truyãön thäng, khoaíng 200 meït . Caïc hoü PLC cuía caïc haîng saín xuáút phaït triãøn tæì loaûi hoaût âäüng âäüc láûp chè våïi 20 ngoî vaìo/ra vaì dung læåüng bäü nhåï chæång trçnh 500 bæåïc âãún caïc PLC coï cáúu truïc modul nhàòm dãù daìng måí räüng thãm khaí nàng vaì caïc chæïc nàng chuyãn duìng khaïc . Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 21 - − Xæí lyï tên hiãûu liãn tuûc (analog). − Âiãöu khiãøn âäüng cå servo, âäüng cå bæåïc. − Truyãön thäng. − Säú læåüng ngoî vaìo/ra. − Bäü nhåï måí räüng. Våïi cáúu truïc modul cho pheïp chuïng ta måí räüng hay náng cáúp mäüt hãû thäúng âiãöu khiãøn duìng PLC våïi chi phê vaì cäng sæïc êt nháút. 2.2.1. PC hay PLC . Mäüt säú thuáût ngæî duìng âãø mä taí bäü âiãöu khiãøn láûp trçnh . + PC Programmable Controller (Anh ) + PLC Programmable Logic Controller (Myî) . + PBS Programmable Binary System (Thuyñ Âiãøn) . Thuáût ngæî PC thãø hiãûn yï nghéa täøng quaït nháút vãö bäü âiãöu khiãøn láûp trçnh nhæng thuáût ngæî PLC âãø phán biãût våïi maïy tênh caï nhán . 2.2.2. So saïnh våïi caïc hãû thäúng âiãöu khiãøn khaïc Baíng2.1: So saïnh âàûc tênh kyî thuáût giæîa nhæîng hãû thäúng âiãöu khiãøn. Chè tiãu so saïnh Rå - le Maûch säú Maïy tênh PLC Giaï thaình tæìng chæïc nàng Khaï tháúp Tháúp Cao Thá Kêch thæåïc váût ly Låïn Ráút goün Khaï goün Ráút goün Täúc âäü âiãöu khiãøn Cháûm Ráút nhanh Khaï nhanh Nhanh Khaí nàng chäúng Nhiãùu Xuáút sàõc Täút Khaï täút Täút Làõp âàût Máút thåìi gia Máút thåìi Máút nhiãöu thåìi gian Láûp trçnh vaì Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 22 - thiãút kãú làõp âàût gian thiãút kãú láûp trçnh làõp âàût âån giaín Khaí nàng âiãöu khiãøn taïc vuû phæïc taûp Khäng Coï Coï Coï Âãø thay âäøi âiãöu khiãøn Ráút khoï Khoï Khaï âån giaín Ráút âån giaín Cäng taïc baío trç Keïm -coï ráút nhiãöu cäng tàõc Keïm-nãúu IC âæåüc haìn Keïm -coï nhiãöu maûch âiãûn tæí chuyãn duìng Täút -caïc modul âæåüc tiãu chuáøn hoïa Theo baíng so saïnh, PLC coï nhæîng âàûc âiãøm vãö pháön cæïng vaì pháön mãöm laìm cho noï tråí thaình bäü âiãöu khiãøn cäng nghiãûp âæåüc sæí duûng räüng raîi. 2.3 CÁÚU TRUÏC PHÁÖN CÆÏNG CUÍA PLC. PLC gäöm ba khäúi chæïc nàng cå baín: Bäü vi xæí lyï, bäü nhåï, bäü vaìo/ra. Traûng thaïi ngoî vaìo cuía PLC âæåüc phaït hiãûn vaì læu vaìo bäü nhåï âãûm PLC thæûc hiãûn caïc lãûnh logic trãn caïc traûng thaïi cuía chuïng vaì thäng qua chæång trçnh traûng thaïi ngoí ra âæåüc cáûp nháût vaì læu træî vaìo bäü nhåï âãûm sau âoï traûng thaïi ngoî ra trong bäü nhåï âãûm âæåüc duìng âãø âoïng måí caïc tiãúp âiãøm kêch hoaût caïc thiãút bë tæång æïng, nhæ váûy sæû hoaût âäüng cuía caïc thiãút bë âæåüc âiãöu khiãøn hoaìn toaìn tæû âäüng theo chæång trçnh trong bäü nhåï, chæång trçnh âæåüc naûp vaìo PLC thäng qua thiãút bë láûp trçnh chuyãn duìng. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 23 - 2.3.1. Bäü xæí lyï trung tám CPU (Center Processing Unit). Bäü xæí lyï trung tám ü âiãöu khiãøn vaì quaín lyï táút caí hoaût âäüng bãn trong cuía PLC.Viãûc trao âäøi thäng tin giæîa CPU, bäü nhåï vaì khäúi vaìo ra âæåüc thæûc hiãûn thäng qua hãû thäúng bus Bäü nhåï chæång trçnh EEPROM tuyì choün Bäü âãûm Bäü nhåï chæång trçnh EPROM Nguäön pin CPU bäü vi xæí lyï Clock Bäü nhåï hãû thäúng ROM Bäü nhåï dæî liãûu RAM Khäúi vaìo ra Bäü âãûm Bäü âãûm Maûch chäút Bäü âãûm Bäü loüc Maûch caïch ly Pannel láûp trçnh Bus Dæî Liãûu Bus hãû thäúng (Vaìo/Ra) Bus Âëa chè Bus Âiãöu khiãøn Maûch giao tiãúp Kãnh ngoî ra Kãnh ngoî vaìo Så âäö cáúu truïc bãn trong Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 24 - dæåïi sæû âiãöu khiãøn cuía CPU. Mäüt maûch dao âäüng thaûch anh cung cáúp xung clock táön säú chuáøn cho CPU thæåìng laì 1 hay 8 MHz, tuìy thuäüc vaìo bäü xæí lyï âæåüc sæí duûng. Táön säú xung clock xaïc âënh täúc âäü hoaût âäüng cuía PLC vaì âæåüc duìng âãø thæûc hiãûn sæû âäöng bäü cho táút caí caïc pháön tæí trong hãû thäúng. 2.3.2. Bäü nhåï vaì bäü pháûn khaïc: Táút caí caïc PLC âãöu duìng caïc loaûi bäü nhåï sau : − ROM (Read Only Memory): âáy laì bäü nhåï âån giaín nháút (loaûi chè âoüc) noï gäöm caïc thanh ghi, mäùi thanh ghi læu træî mäüt tæì våïi mäüt tên hiãûu âiãöu khiãøn, ta coï thãø âoüc mäüt tæì åí báút kyì vë trê naìo. ROM laì bäü nhåï khäng thay âäøi âæåüc maì chè âæåüc naûp chæång trçnh mäüt láön duy nháút. − RAM (Random Access Memory): laì bäü nhåï truy xuáút ngáùu nhiãn, âáy laì bäü nhåï thäng duûng nhåï âãø cáút giæî chæång trçnh vaì dæî liãûu cuía ngæåìi sæí duûng. Dæî liãûu trong RAM seî bë máút khi máút âiãûn. Do âoï âiãöu naìy âæåüc giaíi quyãút bàòng caïch luän nuäi RAM bàòng mäüt nguäön pin riãng. − EEPROM: Âáy laì loaûi bäü nhåï maö noï kãút håüp sæû truy xuáút linh hoaût cuía RAM vaì bäü nhåï chè âoüc khäng thay âäøi ROM trãn cuìng mäüt khäúi, näüi dung cuía noï coï thãø xoaï hoàûc ghi laûi bàòng âiãûn tuy nhiãn cuîng chè âæåüc vaìi láön. − Bäü nguäön cung cáúp: Bäü nguäön cung cáúp cuía PLC sæí duûng hai loaûi âiãûn aïp AC hoàûc DC, thäng thæåìng nguäön duìng cáúp âiãûn aïp 100 âãún 240V; 50/60Hz, nhæîng nguäön DC thç coï caïc giaï trë :5V, 24V DC − Nguäön nuäi bäü nhåï: Thäng thæåìng laì pin âãø måí räüng thåìi gian læu giæî cho caïc dæî liãûu coï trong bäü nhåï, noï tæû chuyãøn sang traûng thaïi têch cæûc nãúu dung læåüng tuû caûn kiãût vaì noï phaíi thay vaìo vë trê âoï âãø dæî liãûu trong bäü nhåï khäng bë máút. − Cäøng truyãön thäng: PLC luän duìng cäøng truyãön thäng âãø trao âäøi dæî liãûu chæång trçnh, caïc loaûi cäøng truyãön thäng thæåìng duìng laì: RS232, RS432, RS485. Täúc âäü truyãön thäng tiãu chuáøn: 9600 baud. − Dung læåüng bäü nhåï: Âäúi våïi PLC loaûi nhoí thç bäü nhåï coï dung læåüng cäú âënh (thæåìng laì 2K) dung læåüng chè âuí âaïp æïng cho khoaíng 80% hoaût âäüng âiãöu khiãøn cäng nghiãûp do giaï thaình bäü nhåï giaím liãn tuûc do âoï caïc nhaì saín suáút PLC trang bë bäü nhåï ngaìy caìng låïn hån cho caïc saín pháøm cuía hoü. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 25 - 2.3.3. Khäúi vaìo ra: Moüi hoaût âäüng xæí lyï tên hiãûu bãn trong PLC coï mæïc âiãûn aïp 5V DC;15V DC (âiãûn aïp cho TTL, CMOS) trong khi tên hiãûu âiãöu khiãøn bãn ngoaìi coï thãø låïn hån nhiãöu, thæåìng laì 24V DC âãún 240V DC våïi doìng låïn. Khäúi vaìo/ra coï vai troì laì maûch giao tiãúp giæîa maûch vi âiãûn tæí PLC våïi caïc maûch cäng suáút bãn ngoaìi, kêch hoaût caïc cå cáúu taïc âäüng: Noï thæûc hiãûn sæû chuyãøn âäøi caïc mæïc âiãûn aïp tên hiãûu vaì caïch ly. Tuy nhiãn khäúi vaìo ra cho pheïp PLC kãút näúi træûc tiãúp våïi caïc cå cáúu taïc âäüng coï cäng suáút nhoí (<= 2 A) nãn khäng cáön caïc maûch cäng suáút trung gian hay råle trung gian. Coï thãø læûa choün caïc thäng säú cho caïc ngoî ra ,vaìo våïi caïc yãu cáöu âiãöu khiãøn cuû thãø : - Ngoî vaìo: 24 V DC; 110 V AC hoàûc 220V AC - Ngoî ra: Daûng råle, transistor hay triac. + Loaûi ngoî ra duìng råle: coï thãø näúi våïi cå cáúu taïc âäüng laìm viãûc våïi âiãûn aïp AC hay DC, caïch ly daûng cå nãn âaïp æïng cháûm, tuäøi thoü phuû thuäüc doìng taíi qua råle vaì táön säú âoïng tiãúp âiãøm. + Loaûi ngoî ra duìng Triac: Kãút näúi âæåüc giæîa cå cáúu taïc âäüng laìm viãûc våïi âiãûn aïp AC hoàûc DC coï giaï trë tæì 5 v âãún 242v, chiûu âæåüc doìng nhoí hån so våïi duìng råle nhæng tuäøi thoü cao vaì táön säú âoïng måí nhanh. + Loaûi ngoî ra duìng transistor: Chè näúi cå cáúu taïc âäüng laìm viãûc våïi âiãûn aïp tæì 5 âãún 30v DC, tuäøi thoü cao vaì táön säú âoïng måí nhanh. ¾ Táút caí caïc ngoî vaìo/ra âãöu âæåüc caïch ly quang trãn caïc khäúi vaìo ra. Maûch caïch ly quang duìng mäüt âiäút phaït quang vaì mäüt transistor quang. Maûch naìy cho pheïp tên hiãûu nhoí âi qua vaì ghim caïc tên hiãûu âiãûn aïp cao xuäúng mæïc tên hiãûu chuáøn hån næîa maûch naìy coï taïc âäüng chäúng nhiãùu khi chuyãøn cäng tàõc vaì baío vãû quaï aïp tæì nguäön âiãûn cung cáúp (coï thãø tåïi 1500V). 2.4 LÔÏI ÍCH CUÛA VIEÄC SÖÛ DUÏNG PLC. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa phaàn cöùng laãn phaàn meàm, PLC ngaøy caøng taêng ñöôïc caùc tính naêng cuõng nhö lôïi ích cuûa PLC trong hoaït ñoäng coâng nghieäp. Kích thöôùc cuûa PLC hieän nay ñöôïc thu nhoû laïi ñeå boä nhôù vaø soá löôïng I/O caøng nhieàu hôn, caùc öùng duïng cuûa PLC caøng maïnh hôn giuùp ngöôøi söû duïng giaûi quyeát ñöôïc nhieàu vaán ñeà phöùc taïp trong ñieàu khieån heä thoáng. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 26 - Lôïi ích ñaàu tieân cuûa PLC laø heä thoáng ñieàu khieån chæ caàn laép ñaët moät laàn (ñoái vôùi sô ñoà heä thoáng, caùc ñöôøng noái daây, caùc tính hieäu ôû ngoõ vaøo/ra …), maø khoâng phaûi thay ñoåi keát caáu cuûa heä thoáng sau naøy, giaûm ñöôïc söï toán keùm khi phaûi thay ñoåi laép ñaët khi ñoåi thöù töï ñieàu khieån (ñoái vôùi heä thoáng ñieàu khieån relay …) khaû naêng chuyeån ñoåi heä ñieàu khieån cao hôn (nhö giao tieáp giöõa caùc PLC ñeå truyeàn döõ lieäu ñieàu khieån laãn nhau), heä thoáng ñöôïc ñieàu khieån linh hoaït hôn. Khoâng nhö caùc heä thoáng cuõ, PLC coù theå deå daøng laép ñaëc do chieám moät khoaûng khoâng gian nhoû hôn nhöng ñieàu khieån nhanh, nhieàu hôn caùc heä thoáng khaùc. Ñieàu naøy caøng toû ra thuaän lôïi hôn ñoái vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån lôùn, phöùc taïp, vaø quaù trình laép ñaët heä thoáng PLC ít toán thôøi gian hôn caùc heä thoáng khaùc. Cuoái cuøng laø ngöôøi söû duïng coù theå nhaän bieát caùc truïc traëc heä thoáng cuûa PLC nhôø giao dieän qua maøn hình maùy tính (moät soá PLC theá heä sau coù khaû naêng nhaän bieát caùc hoûng hoùc (trouble shoding) cuûa heä thoáng vaø baùo cho ngöôøi söû duïng), ñieàu naøy laøm cho vieäc söûa chöõa thuaän lôïi hôn. 2.5. MOÄT VAØI LÓNH VÖÏC TIEÂU BIEÅU ÖÙNG DUÏNG PLC. Hieän nay PLC ñaõ ñöôïc öùng duïng thaønh coâng trong nhieàu lónh vöïc saûn xuaát caû trong coâng nghieäp vaø daân duïng. Töø nhöõng öùng duïng ñeå ñieàu khieån caùc heä thoáng ñôn giaûn, chæ coù chöùc naêng ñoùng môû (ON/OFF) thoâng thöôøng ñeán caùc öùng duïng cho caùc lónh vöïc phöùc taïp, ñoøi hoûi tính chính xaùc cao, öùng duïng caùc thuaät toaùn trong quaù trình saûn xuaát. Caùc lónh vöïc tieâu bieåu öùng duïng PLC hieän nay bao goàm: − Hoùa hoïc vaø daàu khí: ñònh aùp suaát (daàu), bôm daàu, ñieàu khieån heä thoáng oáng daãn, caân ñoâng trong nghaønh hoùa … − Cheá taïo maùy vaø saûn xuaát: Töï ñoäng hoaù trong cheá taïo maùy, caân ñoâng, quaù trình laép ñaët maùy, ñieàu khieån nhieät ñoä loø kim loaïi… − Boät giaáy, giaáy, xöû lyù giaáy: Ñieàu khieån maùy baêm, quaù trình caùn, gia nhieät … − Thuûy tinh vaø phim aûnh: quaù trình ñoùng goùi, thu nghieäm vaät lieäu, caân ñong, caùc khaâu hoaøn taát saûn phaåm, ño caét giaáy . − Thöïc phaåm, röôïu bia, thuoác laù: ñeám saûn phaåm, kieåm tra saûn phaåm, kieåm soaùt quaù trình saûn xuaát, caân ñoâng, ñoùng goùi, hoøa troän … − Kim loaïi: Ñieàu khieån quaù trình caùn, cuoán (theùp), qui trình saûn xuaát, kieåm tra chaát löôïng. − Naêng löôïng: Ñieàu khieån nguyeân lieäu (cho quaù trình ñoát, xöû lyù trong caùc turbin …) caùc traïm caàn hoaït ñoäng tuaàu töï khai thaùc vaät lieäu moät caùch töï ñoäng (than, goã, daàu moû). Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 27 - 2.6 KHAÏI NIÃÛM CÅ BAÍN VÃÖ VÁÚN ÂÃÖ LÁÛP TRÇNH PLC. ¾ Yãu cáöu chênh cuía ngän ngæî láûp trçnh laì phaíi dãù hiãøu, dãù sæí duûng trong viãûc láûp trçnh âiãöu khiãøn, âiãöu naìy yï muäún noïi ràòng cáön phaíi coï ngän ngæî cáúp cao våïi âàûc âiãøm laì caïc lãûnh vaì cáúu truïc chæång trçnh thãø hiãûn âæåüc caïc taïc vuû âiãöu khiãøn, khäng phæïc taûp vaì khäng máút nhiãöu thåìi gian âãø nàõm bàõt ngän ngæî so våïi caïc ngän ngæî cáúp cao khaïc hiãûn âæåüc sæí duûng trãn maïy tênh. ¾ Så âäö maûch âiãöu khiãøn daûng báûc thang laì phæång phaïp phäø biãún nháút âãø mä taí maûch råle logic. ¾ Ngän ngæî láûp trçnh ladder coï daûng giäúng nhæ så âäö maûch âiãûn báûc thang, goüi laì ngän ngæî ladder, ráút phuì håüp âãø taûo caïc chæång trçnh âiãöu khiãøn logic; âäúi våïi nhæîng ngæåìi thiãút kãú maïy âaî quen thuäüc våïi caïc hãû thäúng âiãöu khiãøn råle truyãön thäúng. ¾ 2.6.1. Giaíi thêch chæång trçnh ladder: ÅÍ âáy ta giaíi thêch mäúi quan hãû giæîa maûch âiãûn váût lyï vaì chæång trçnh Ladder, ta xeït maûch âiãöu khiãøn âäüng cå theo hçnh veî sau : a) Maûch âiãûn ladder âiãöu khiãøn âäüng cå b) Chæång trçnh ladder âiãöu khiãøn Nhæ váûy ta tháúy chæång trçnh Ladder gäöm 2 cäüt doüc biãøu diãùn nguäön âiãûn logic cuìng våïi caïc kyï hiãûu cäng tàcõ logic vaì råle logic taûo thaình mäüt nhaïnh maûch âiãûn lägic nàòm ngang. ÅÍ âáy logic âãöu âæåüc biãøu diãùn bàòng 3 cäng tàõc thæåìng måí, mäüt cäng tàõc logic thæåìng âoïng vaì mäüt råle logic (ngoî ra logic âäüng cå). Âiãöu cáön thiãút cho cäng viãûc thiãút kãú cho chæång trçnh Ladder laì phaíi láûp taìi liãûu vãö hãû thäúng vaì mä taí hoaût âäüng cuía chuïng mäüt caïch nhanh choïng vaì âuïng âàõn.  ( Y001) X001 X002 X003 X004 a) b) Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 28 - 2.6.2. Ngoî vaìo vaì ngoî ra: Ngoî vaìo vaì ngoî ra laì caïc bäü nhåï mäüt bêt, caïc bit coï aính hæåíng træûc tiãúp âãún traûng thaïi ngoî ra/vaìo váût lyï, ngoî vaìo nháûn træûc tiãúp tên hiãûu caím biãún vaì ngoî ra laì caïc råle, transistor, triac. Caïc ngoî vaìo ra cáön âæåüc kyï hiãûu vaì âaïnh säú âãø coï âëa chè xaïc âënh vaì duy nháút mäùi haîng saín xuáút coï caïch âaïnh säú riãng nhæng vãö yï nghéa thç cå baín laì giäúng nhau. 2.6.3. Rå le (---( )---): Thæûc cháút laì mäüt bäü nhåï 1 bit vaì coï taïc duûng nhæ råle phuû tråü váût lyï trong maûch âiãöu khiãøn duìng råle truyãön thäúng nãn âæåüc goüi laì råle logic. Theo thuáût ngæî maïy tênh Råle coìn âæåüc goüi laì cåì, âæåüc kyï hiãûu laì M vaì âæåüc âaïnh säú tháûp phán M0 ; M500 ; ...M800). ∗ Phán loaûi råle logic: Råle chäút (Latched Relay): råle âæåüc chäút laì råle duy trç âæåüc traûng thaïi khi khäng cáúp âiãûn cho PLC. Loaûi råle naìy âæåüc æïng duûng trong træåìng håüp sau: Nãúu nguäön cung cáúp âiãûn bë hoíng khi PLC âang åí traûng thaïi hoaût âäüng thç táút caí caïc ngoî ra âãöu tàõt (Off), traûng thaïi off váùn âæåüc duy trç træì træåìng håüp chuïng âæåüc kêch hoaût khi PLC âæåüc cáúp âiãûn tråí laûi âãø thæûc hiãûn âæåüc traûng thaïi âoï trong chæång trçnh thç ta khäng kêch træûc tiãúp caïc ngoî ra maì phaíi duìng råle âæûåc chäút laìm traûng thaïi trung gian kêch caïc ngoî ra. Råle traûng thaïi (State Relay): âæåüc sæí duûng chuyãn duìng trong âiãöu khiãøn trçnh tæû vaì thæåìng âæåüc goüi laì traûng thaïi STL ( Step Ladder) cåì traûng thaïi kyï hiãûu laì S vaì âæåüc âaïnh säú tháûp phán S0; S10; S22. Råle chuyãn duìng (Special Relay): Råle duìng âãø âiãöu khiãøn vaì quan saït traûng thaïi hoaût âäüng bãn trong PLC vaì âæåüc goüi laì cåì chuyãn duìng . + Cåì chuyãn duìng giaïm saït M8000 : M8000 = 1⇔ PLC âang åí traûng thaïi chaûy (Run) . M8002 : M8002 = 1⇔ PLCâang chuyãøn traûng thaïi tæì Stop âãún Run. M8013 .Xung clock 1 giáy nghéa laì traûng thaïi chuyãøn âäøi tuáön tæû våïi chu kyì mäüt giáy. PLC Ngoî vaìo Ngoî ra X0 Xn Y0 Yn Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 29 - + Cåì chuyãn duìng âiãöu khiãøn . M 8003: lãn 1 thç táút caí caïc traûng thaïi ngoî ra âæåüc duy trç khi PLC dæìng hoaût âäüng. M 8200: Duìng âãø âiãöu khiãøn bäü âãúm lãn xuäúng . 2.6.4. Thanh ghi (Register): Thæûc cháút laì bäü nhåï 16 bit vaì âæåüc duìng âãø læu træî säú liãûu, thanh ghi âæåüc kê hiãûu laì D vaì âæåüc âaïnh säú tháûp phán: D0;D200; D800 ;D 8002 Phán loaûi: − Thanh ghi dæî liãûu (Data Register): Thanh ghi loaûi naìy âæåüc duìng âãø læu træî dæî liãûu thäng thæåìng trong khi tênh toaïn dæî liãûu trãn PLC. − Thanh ghi chäút (Latched Register): Thanh ghi naìy coï khaí nàng duy trç näüi dung (chäút) cho âãún khi noï âæåüc ghi chäöng bàòng mäüt näüi dung måïi, khi PLC chuyãøn tæì traûng thaïi RUN sang STOP thç dæî liãûu trong caïc thanh ghi váùn âæåüc duy trç. − Thanh ghi chuyãn duìng (Special Register): Duìng âãø læu træî kãút quaí dæî liãûu âiãöu khiãøn vaì giaïm saït traûng thaïi hoaût âäüng bãn trong PLC thæåìng duìng kãút håüp våïi caïc cåì chuyãn duìng caïc thanh ghi naìy coï thãø sæí duûng trong chæång trçnh Ladder, ngoaìi ra caïc traûng thaïi hoaût âäüng cuía hãû thäúng PLC hoaìn toaìn coï thãø xaïc âënh âæåüc . − Thanh ghi táûp tin (Thanh ghi bäü nhåï chæång trçnh Program Memory Register): Chiãúm tæìng khäúi 500 bæåïc bäü nhåï chæång trçnh âæåüc sæí duûng âäúi våïi caïc æïng duûng maì chæång trçnh âiãöu khiãøn cáön xæí lyï nhiãöu säú liãûu (caïc thanh ghi RAM coï sàôn khäng âuí âaïp æïng). − Thanh ghi âiãöu chènh âæåüc tæì biãún tråí bãn ngoaìi (External Adjusting Register): trãn caïc PLC coï sàôn caïc biãún tråí duìng âãø âiãöu chènh näüi dung cuía mäüt säú thanh ghi daình riãng näüi dung caïc thanh ghi naìy coï giaï trë tæì 0 → 255 tæång æïng våïi vë trê biãún tråí täúi thiãøu vaì täúi âa. − Thanh ghi chè muûc ( Idex Register ): Thanh ghi naìy duìng âãø hiãûu chènh chè säú cuía caïc toaïn haûng logic (Thanh ghi, cåì, bäü âãúm, bäü âënh thç...) mäüt caïch tuyì âäüng. Kê hiãûu laì V, Z. − Dl : Thanh ghi âaî âæåüc âaïnh säú cäú âënh . − D lv : Thanh ghi âæåüc âaïnh säú tuyì âäüng nghéa laì : D lv = D (l + v) 2.6.5. Bäü âãúm: Bäü âãúm (counters): Âæåüc duìng âãø âãúm caïc sæû kiãûn, bäü âãúm trãn PLC âæåüc goüi laì bäü âãúm logic vç noï laì bäü nhåï, trong PLC âæåüc täø chæïc coï taïc duûng nhæ laì bäü âãúm váût lyï säú læåüng bäü âãúm coï thãø sæí duûng tuìy thuäüc loaûi PLC. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 30 - Kê hiãûu laì C vaì cuîng âæåüc âaïnh säú tháûp phán C0; C 128 ; C225 ... Phán loaûi: − Bäü âãúm lãn: näüi dung cuía bäü âãúm tàng 1khi coï caûnh lãn cuía xung kêch bäü âãúm − Bäü âãúm xuäúng: näüi dung bäü âãúm giaím1 khi coï caûnh lãn cuía xung kêch bäü âãúm − Bäü âãúm lãn-xuäúng: näüi dung bäü âãúm tàng 1 hay giaím1, tuìy thuäüc cåì chuyãn duìng cho pheïp chiãöu âãúm, khi coï caûnh lãn cuía xung kêch bäü âãúm. − Bäü âãúm pha: bäü âãúm loaûi naìy thæûc hiãûn âãúm lãn hay xuäúng tuìy thuäüc vaìo sæû lãûch pha cuía hai tên hiãûu xung kêch bäü âãúm, thæåìng duìng våïi encoder. − Bäü âãúm täüc âäü cao: bäü âãúm naìy âãúm âæåüc xung kêch coï táön säú cao, 20 KHz tråí xuäúng tuìy thuäüc säú læåüng, bäü âãúm loaûi naìy âæåüc sæí duûng âäöng thåìi. Bäü âãúm loaûi naìy coìn âæåüc chãú taûo riãng trãn modul chuyãn duìng; khi âoï táön säú âãúm coï thãø âaût âãún 50KHz − Caïc loaûi bäü âãúm trãn coï thãø laì : − Bäü âãúm 16 bêt: bäü âãúm 16 bêt thæåìng laì bäü âãúm chuáøn bäü âãúm naìy coï thãø âãúm âæåüc khoaíng giaï trë tæì -32.768 âãún +32.767 − Bäü âãúm 32 bêt bäü âãúm 32 bêt coï thãø laì bäü âãúm chuáøn, nhæng noï thæåìng laì bäü âãúm täúc âäü cao vaì bäü âãúm täúc âäü cao trãn modul chuyãn duìng. − Bäü âãúm chäút: bäü âãúm coï âàûc tênh naìy coï khaí nàng duy trç näüi dung âãúm, ngay caí khi PLC khäng âæåüc cáúp âiãûn; coï nghéa laì, khi PLC âæåüc cáúp âiãûn tråí laûi, bäü âãúm naìy coï thãø tiãúp tuûc thæûc hiãûn chæïc nàng âãúm taûi con säú âãúm træåïc âoï. 2.6.6. Bäü âënh thåìi gian (Timer): Âæåüc duìng âãø âënh thåìi caïc sæû kiãûn, bäü âënh thåìi trãn PLC âæåüc goüi laì bäü âënh thåìi logic vç noï laì bäü nhåï trong cuía PLC âæåüc täø chæïc coï taïc duûng nhæ laì bäü âënh thåìi váût lyï, säú læåüng bäü âënh thåìi tuyì thuäüc vaìo PLC. Thæûc cháút noï laì bäü âãúm xung våïi chu kç thay âäøi, chu kç xung kêch bàòng âån vë ms (mili giáy) hoàûc μs vaì âæåüc goüi laì âäü phán giaíi. YÏ nghéa cuía âäü phán giaíi laì bäü âënh thåìi coï âäü phán giaíi caìng cao thç seî âënh thåìi âæåüc thåìi gian låïn. Kê hiãûu laì T vaì cuîng âæåüc âaïnh säú tháûp phán: T0; T 200 ; T246. Phán loaûi: Ngæåìi ta phán loaûi theo âäü phán giaíi − Âäü phán giaíi 100 ms ⇔ khoaín thåìi gian âënh thç tæì 0,1 → 3276,7s − Âäü phán giaíi 10 ms ⇔ khoaín thåìi gian âënh thç tæì 0,01 → 327,67s − Âäü phán giaíi 1 ms ⇔ khoaín thåìi gian âënh thç tæì 0,001 → 32,767s 2.6.7. Táûp lãûnh trong PLC. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 31 - Kyî thuáût láûp trçnh cho PLC phäø biãún nháút laì veî så âäö Ladder thãø hiãûn maûch logic (logic Ladder) sau âoï chuyãøn âäøi sang chæång trçnh doìng lãûnh (Instructions). Nhæîng lãûnh coï thãø âæåüc nháûp tæì thiãút bë chuyãn duìng láûp trçnh näúi våïi PLC qua cäøng láûp trçnh (Programming port). Caïc lãûnh naìy coï daûng tæång tæû nhæ lãûnh cuía ngän ngæî assemply, nhæng tham säú coï liãn quan âãún ngoî vaìo, ngoî ra, thanh ghi, bäü âãúm, bäü âënh thåìi vaì caïc taïc vuû khaïc. Táûp lãûnh bao gäöm lãûnh cå baín (Basic Instructions) vaì lãûnh æïng duûng. Lãûnh æïng duûng âæåüc láûp trçnh tæì caïc lãûnh cå baín thæûc hiãûn nhæîng taïc vuû cáúp cao hån (24 bäü lãûnh) vaì âæåüc cáûp nháût thæåìng xuyãn. Táûp lãûnh cuía caïc haîng khaïc nhau thç khäng giäúng nhau vãö tæì khoaï (tãn lãûnh) nhæng tæång tæû nhau vãö hoaût âäüng. Lãûnh âæåüc taûo båíi 2 pháön: Tãn lãûnh vaì tham säú lãûnh. Lãûnh cå baín chè coï thãø chè coï tãn lãûnh, thæûc hiãûn chæïc nàng reî nhaïnh, håüp nhaïnh. Ngoaìi tãn lãûnh coìn coï thãm mäüt hoàûc hai tham säú thæûc hiãûn caïc chæïc nàng cå baín. Lãûnh æïng duûng coï êt nháút mäüt tham säú gäöm tham säú nguäön vaì tham säú âêch. + Tham säú nguäön nháûn taïc âäüng cuía lãûnh. + Tham säú âêch duìng âãø læu kãút quaí taïc âäüng cuía lãûnh tæång æïng. 2.7 CÅ CHÃÚ HOAÛT ÂÄÜNG VAÌ XÆÍ LYÏ TÊN HIÃÛU TRÃN PLC. 2.7.1. Cå chãú hoaût âäüng. Khi chæång trçnh âæåüc naûp vaìo PLC chuïng âæåüc âàût trong 1 vuìng nhåï riãng âæåüc goüi laì bäü nhåï chæång trçnh. Bäü xæí lyï coï thanh ghi bäü âãúm lãûnh duìng âãø troí âãún lãûnh kãú tiãúp seî âæåüc thi haình khi CPU thæûc thi 1 lãûnh naìo âoï. Khi 1 lãûnh âæåüc láúy tæì CPU thç noï âæåüc âàût vaìo thanh ghi lãûnh âãø giaíi maî thaình caïc vi lãûnh bãn trong CPU. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 32 - Khi PLC âæåüc sæí duûng âàût sang chãú âäü chaûy chæång trçnh (Run model) thç bäü âãúm lãûnh chè âãún 0000, vë trê lãûnh âáöu tiãn nhæ hçnh veî trãn. Bäü vi xæí lyï láúy lãûnh ra giaíi maî vaì thi haình lãûnh, træåìng håüp naìy laì LDx000. Bäü vi xæí lyï kiãøm tra pháön tæí âáöu tiãn cuía maûch logic, cäng tàõc thæåìng måí vaì ngoî vaìo x000. Traûng thaïi cuía ngoî vaìo âæåüc giæî trong cäøng âãûm cuía ngoî vaìo. Vç váûy CPU seî queït bäü nhåï RAM vaì ghi traûng thaïi x000 vaìo bäü nhåï taûm. Sau âoï bäü âãúm chæång trçnh seî tæû âäüng tàng giaï trë lãn 1 âãø chè âãúm lãûnh kãú tiãúp ANDx001 vaì thæûc thi lãûnh naìy. Bäü xæí lyï laûi tiãúp tuûc queït Ram ngoî vaìo âãø biãút traûng thaïi x001 thæûc hiãûn lãûnh logic AND cho x000 vaì x001 vaì læu kãút quaí taûm thåìi. Kãú tiãúp bäü âãúm chæång trçnh tàng lãn âãún giaï trë x003, lãûnh OUT y000 âæåüc thi haình vaì CPU chuyãøn kãút quaí logic cuía taïc vuû træåïc âoï, taïc vuû x000 vaì x001 vaìo Ram cho ngoî ra y000. Hoaût âäüng naìy cæï tiãúp tuûc nhæ thãú cho âãún khi toaìn bäü chæång trçnh âæåüc âàûc laûi giaï trë 0000, chæång trçnh âæåüc thi haình tæïc laì gàûp lãûnh END vaì bäü âãúm chæång trçnh âàût laûi giaï trë 0000, chæång trçnh âæåüc thi haình (queït) laûi tæì âáöu, nghéa laì theo chu kç liãn tuûc. Ram ngoî Vaìo Ngoî logic X0 0 X1 0 X2 1 RAM ngoî ra Ngoî logic Y0 0 Y1 0 Y2 1 X00o X001 Khäúi ngoî vaìo y000 y001 y002 Khäúi ngoîí ra Chæång trçnh âiãöu khiãøn Ram hay EEPROM Bæåïc Lãûnh 000 LDX000 001 ANDX001 002 OUTY000 - - N END Thæûc hiãûn sao cheïp vaì tråí vãö âáöu chæång trçnh Hãû thäúng bus Traûng thaïi ngoî vaìo âæåüc læu vaìo Ram Traûng thaïi ngoî ra âæåüc læu vaìo khäúi ngoî ra CPU ALU Thanh Ghi Thanh ghi lãûnh LD X000 Bäü âãûm lãûnh 000 Ngoî vaìo Ngoî ra Xæí lyï tên hiãûu trong CPU Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 33 - Bäü âãúm chæång trçnh coï thãø tàng 1 khoaíng giaï trë (khäng tàng lãn 1 nhæ thæåìng lãû) do láûp trçnh bàòng lãûnh nhaíy (lãûnh JMP) vç thãú âoaûn chæång trçnh seî khäng âæåüc xæí lyï. 2.7.2. Phæång phaïp xæí lyï: -Coï 2 phæång phaïp xæí lyï tên hiãûu vaìo/ra trãn PLC: + Cáûp nháût liãn tuûc. + Xæí lyï 1 khäúi. 2.7.2.1 Phæång phaïp cáûp nháût liãn tuûc: Trong phæång phaïp naìy, CPU phaíi máút 1 khoaíng thåìi gian âãø âoüc traûng thaïi cuía caïc ngoî vaìo seî âæåüc xæí lyï. Khoaíng thåìi gian trãn thæåìng laì 3ms, nhàòm traïnh taïc âäüng xung nhiãùu gáy ra båíi cäng tàõc ngoî vaìo. Caïc ngoî ra âæåüc kêch træûc tiãúp (nãúu coï) theo sau taïc vuû kiãøm tra logic. Traûng thaïi caïc ngoî ra âæåüc chäút trong khäúi ngoî ra, nãn traûng thaïi cuía chuïng âæåüc duy trç âãún láön cáûp nháût kãú tiãúp. Bàõt âáöu theo thæï tæû Láúy Lãûnh Giaíi Maî Vaì Thæûc Hiãûn Lãûnh Âáöu Tiãn Kiãøm Tra Traûng Thaïi Caïc Cäng Tàõc Ngoî Vaìo Chuyãøn Sang Lãûnh Kãú Tiãúp Kiãøm Tra Traûng Thaïi Ngoî Ra Chuyãøn Sang Lãûnh Kãú Tiãúp Cáûp Nháût 2 Kêch Hoaût Ngoî Ra V.V... ≈5μs 3ms 5μs 3ms 5μs 3ms 2.7.2.2. Phæång phaïp xæí lyï 1 khäúi: Træåìng håüp caïc PLC loaûi låïn coï haìng tràm ngoî vaìo ra, vç CPU chè xæí lyï xung lãûnh trong chæång trçnh. Traûng thaïi cuía tæìng ngoî vaìo âæåüc kiãøm tra riãng biãût âãø xaïc âënh sæû aính hæåíng cuía noï lãn chæång trçnh, theo trãn khi khoaíng thåìi gian âãø thæûc hiãûn taïc vuû naìy laì 3ms vaì täøng thåìi gian queït toaìn bäü chæång trçnh goüi laì chu kç queït hay thåìi gian queït seî tàng tè lãû thuáûn khi säú ngoî vaìo tàng Bàõt âáöu theo thæï tæû Thåìi gian queït ngoî vaìo âaïp æïng Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 34 - Læu táút caí caïc traûng Thaïi ngoî vaìo bäü Nhåï RAM Láúy lãûnh giaíi maî vaì Thæûc hiãûn lãûnh Læu táút caí caïc traûng Thaïi ngoî vaìo trong bäü Nhåï RAM vaìo khäúi Ngoî ra vaì traûng thaïi caïc ngoî vaìo trong bäü nhåï RAM. Thåìi gian phuû thuäüc Vaìo âäü låïn toaìn bäü chæång trçnh (1 bæåïc máút khoaíng 5ms) Máút khoaíng thåìi gian cäú âënh 5ms Thåìi gian queït ngoî vaìo vaì âaïp æïng Âãø sæû thæûc thi chæång trçnh âæåüc nhanh hån, viãûc cáûp nháût traûng thaïi ngoî vaìo vaì ngoî ra coï thãø âæåüc thæûc hiãûn taûi 1 thåìi âiãøm âàûc biãût naìo âoï trong quaï trçnh xæí lyï chæång trçnh. ÅÍ âáy 1 vuìng nhåï RAM âæåüc duìng nhæ vuìng nhåï âãûm giæîa CPU våïi khäúi ngoî vaìo ra. Tæìng ngoî vaìo vaì ra âæåüc cáúp phaït 1 ä nhåï trong vuìng RAM naìy. Trong khi læu traûng thaïi caïc ngoî vaìo/ra vaìo RAM, CPU queït khäúi ngoî vaìo vaì læu traûng thaïi cuía chuïng vaìo RAM, taïc vuû naìy âæåüc thæûc hiãûn vaìo âáöu vaì cuäúi chu kç queït chæång trçnh. Khi chæång trçnh âæåüc thæûc hiãûn, traûng thaïi cuía caïc ngoî vaìo âaî læu trong RAM âæåüc âoüc ra caïc taïc vuû logic âæåüc thæûc hiãûn theo caïc traûng thaïi trãn, vaì kãút quaí traûng thaïi cuía caïc ngoî ra âæåüc læu vaìo RAM ngoî ra. Sau âoï vaìo cuäúi chu kç queït, quaï trçnh cáûp nháût traûng thaïi vaìo/ra chuyãøn táút caí tên hiãûu ngoî ra tæì RAM vaìo khäúi ngoî ra tæång æïng, kêch caïc ngoî ra trãn khäúi vaìo/ra. Khäúi ngoî ra âæåüc chäút, nãn chuïng váùn duy trç traûng thaïi cho âãún khi chuïng âæåüc cáûp nháût åí chu kç queït kãú tiãúp. Taïc vuû cáûp nháût traûng thaïi vaìo ra trãn âæåüc thæûc hiãûn båíi CPU bàòng mäüt âoaûn chæång trçnh con âæåüc láûp sàôn båíi nhaì saín suáút. Nhæ váûy chæång trçnh con seî âæåüc thæûc hiãûn vaìo cuäúi chu kç queït hiãûn haình vaì âáöu chu kç queït kãú tiãúp. Luïc âoï traûng thaïi cuía caïc ngoî vaìo/ra âæåüc cáûp nháût. Thåìi gian cáûp nháût táút caí caïc ngoî vaìo ra phuû thuäüc vaìo täøng säú ngoî vaìo/ra sæí duûng nhæng noï thæåìng laì vaìi ms. Thåìi gian thæûc thi chæång trçnh chu kç queït phuû thuäüc vaìo âäü låïn cuía chæång trçnh âiãöu khiãøn. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 35 - 2.8 THIÃÚT BË ÂIÃÖU KHIÃØN LOGIC KHAÍ TRÇNH S7 - 200. 2.8.1 Cáúu hçnh cæïng. Nhæ trãn âaî noïi PLC (Programmable Logic Control), laì thiãút bë âiãöu khiãøn logic láûp trçnh âæåüc, hay khaí trçnh, cho pheïp thæûc hiãûn linh hoaût caïc thuáût toaïn âiãöu khiãøn logic thäng qua mäüt ngän ngæî láûp trçnh. 2.8.1.1 CPU 214: − 2048 tæì âån (4K byte) thuäüc miãön nhåï âoüc ghi âãø læu chæång trçnh. − 2048 tæì âån (4K byte) kiãøu âoüc /ghi âãø læu dæî liãûu. − 14 cäøng vaìo vaì 10 cäøng ra logic. − Coï 7 mäâul âãø måí räüng thãm cäøng vaìo/ra bao gäöm caí mäâul anolog. − Täøng säú cäøng vaìo/ra cæûc âaûi laì 64 cäøng vaìo vaì 64 cäøng ra. − 128 timer chia laìm 3 loaûi theo âäü phán giaíi khaïc nhau: 4 timer 1 ms, 16 timer 10ms, 108 timer 100ms. − 128 bäü âãúm chia laìm 2 loaûi :chè âãúm tiãún vaì loaûi væìa âãúm tiãún væìa âãúm luìi. − 688 bit nhåï âàûc biãût duìng âãø thäng baïo traûng thaïi vaì âàût chãú âäü laìm viãûc. − Caïc chãú âäü ngàõt vaì xæí lyï ngàõt gäöm: Ngàõt truyãön thäng, ngàõt theo sæåìn lãn hoàûc sæåìn xuäúng, ngàõt theo thåìi gian, ngàõt cuía bäü âãúm täúc âäü cao vaì ngàõt truyãön xung. − Bäü âãúm täúc âäü cao våïi nhëp 2 khz vaì 7 KHz. − Bäü phaït xung nhanh cho daîy xung kiãøu PTO hoàûc kiãøu PWM. − Bäü âiãöu chènh tæång tæû. − Toaìn bäü vuìng nhåï khäng bë máút dæî liãûu trong khoaíng thåìi gian 190 giåì khi PLC bë máút nguäön nuäi. Cäøng Truyãön Thäng O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O I.2 SF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q1.0 Q1.1 Caïc Cäøng Vaìo Caïc Cäøng Ra I0.6 I0.7 I0.5 Q0.7 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 36 - Bäü âiãöu khiãøn láûp trçnh âæåücvåïi khäúi vi xæí lyï CPU 214 * Mä taí caïc âeìn baïo trãn S7 - 200, CPU214: ƒ SF (âeìn âoí ): Baïo hiãûu hãû thäúng bë hoíng . Âeìn SF saïng lãn khi PLC coï hoíng hoïc ƒ RUN ( âeìn xanh): Chè âënh PLC âang åí chãú âäü laìm viãûc vaì thæûc hiãûn chæång trçnh âæåüc naûp vaìo trong maïy. ƒ STOP (âeìn vaìng ): Chè âënh PLC âang åí chãú âäü dæìng. Dæìng chæång trçnh âang thæûc hiãûn laûi. ƒ Ix.x (Âeìn xanh) :Âeìn xanh åí cäøng vaìo chè âënh traûng thaïi tæïc thåìi cuía cäøng Ix.x (x.x =0.0 âãún 1.5).Âeìn naìy baïo hiãûu traûng thaïi cuía tên hiãûu theo giaï trë lägic cuía cäøng. ƒ Qy.y (Âeìn xanh ): Âeìn xanh åí cäøng ra baïo hiãûu traûng thaïi tæïc thåìi cuía cäøng. ƒ Qy.y (y.y = 0.0 âãún 0.1 ). Âeìn naìy baïo hiãûu traûng thaïi cuía tên hiãûu theo giaï trë logic cuía cäøng. 2.8.1.2. Cäøng truyãön thäng. S7-200 sæí duûng cäøng truyãön thäng näúi tiãúp RS485 våïi phêch näúi 9 chán âãø phuûc vuû cho viãûc gheïp näúi thiãút bë láûp trçnh hoàûc våïi caïc traûm PLC khaïc. Täúc âäü truyãön cho maïy láûp trçnh kiãøu PPI laì 9600 baud. Täúc âäü truyãön cung cáúp cuía PLC theo kiãøu tæû do laì tæì 300 âãún 38.400. Chán Giaíi thêch 1. Âáút 2. 24 V DC 3. Truyãön vaì nháûn dæî liãûu 4. Khäng sæí duûng 5. Âáút 6. 5V DC(Âiãûn tråí trong 100Ω) 7. 24 V DC (täúi âa 120Ma) 8. Truyãön vaì nháûn dæî liãûu 9. Khäng sæí duûng Hçnh 2.8.1: Så âäö chán cuía cäøng truyãön thäng Âãø gheïp näúi S7-200 våïi maïy láûp trçnh PG702 hoàûc våïi caïc loaûi maïy láûp trçnh thuäüc hoü PG7xx coï thãø sæí duûng 1 caïp näúi thàóng qua MPI. Caïp naìy âi keìm theo maïy láûp trçnh. 5 4 3 2 1 n n n n n n n n n 9 8 7 6 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 37 - Gheïp näúi S7-200 våïi maïy tênh PC qua cäøng RS-232 cáön coï caïp näúi PC/PPI våïi bäü chuyãøn âäøi RS232/485. 2.8.1.3. Cäng tàõc choün chãú âäü laìm viãûc cho PLC. Cäng tàõc choün chãú âäü laìm viãûc nàòm phêa trãn bãn caûnh caïc cäøng ra cuía S7- 200. Coï 3 vë trê cho pheïp choün. ƒ RUN cho pheïp PLC thæûc hiãûn chæång trçnh trong bäü nhåï. PLC S7 - 200 seî råìi khoíi chãú âäü RUN sang chãú âäü STOP nãúu trong maïy coï sæû cäú hoàûc chæång trçnh gàûp lãûnh STOP. ƒ STOP cæåîng bæïc PLC dæìng cäng viãûc thæûc hiãûn chæång trçnh âang chaûy vaì chuyãøn sang chãú âäü STOP. ÅÍ chãú âäü STOP, PLC cho pheïp hiãûu chènh laûi chæång trçnh hoàûc naûp 1 chæång trçnh måïi. ƒ TERM cho pheïp maïy láûp trçnh tæû quyãút âënh 1 trong caïc chãú âäü laìm viãûc cuía PLC (RUN/STOP). 2.8.1.4. Chènh âënh tæång tæû. Âiãöu chènh tæång tæû: cho pheïp âiãöu chènh caïc biãún cáön phaíi thay âäøi trong chæång trçnh. 2.8.1.5. Nguäön nuäi bäü nhåï vaì nguäön pin Nguäön nuäi duìng âãø ghi trong chæång trçnh hoàûc naûp 1 chæång trçnh måïi. Nguäön pin coï thãø sæí duûng âãø måí räüng thåìi gian læu træî cho caïc dæî liãûu trong bäü nhåï. Nguäön pin tæû âäüng chuyãøn traûng thaïi têch cæûc nãúu nhæ tuû nhåï caûn kiãût vaì noï phaíi thay thãú vaìo vë trê âoï âãø dæî liãûu trong bäü khäng bë máút âi. 2.8.2. Cáúu truïc bäü nhåï : 2.8.2.1. Phán chia bäü nhåï: Bäü nhåï cuía S7 - 200 chia thaình 4 pháön våïi 1 tuû coï nhiãûm vuû duy trç dæî liãûu trong 1 khoaíng thåìi gian nháút âënh khi máút nguäön nuäi. Bäü nhåï S7  200 coï tênh nàng âäüng cao, âoüc vaì ghi trong toaìn vuìng nhåï. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 38 - Tham säú Chæång trçnh − Vuìng chæång trçnh: laì miãön nhåï âæåüc sæí duûng âãø læu træî caïc lãûnh chæång trçnh (coï thãø âoüc/ghi âæåüc). − Vuìng tham säú: laì miãön læu giæî caïc tham säú nhæ tæì khoaï, âëa chè traûm (cuîng coï thãø âoüc ghi/âæåüc). − Vuìng dæî liãûu: âæåüc duìng âãø cáút caïc dæî liãûu cuía chæång trçnh bao gäöm caïc kãút quaí pheïp tênh, bäü âãûm truyãön thäng... − Vuìng âäúi tæåüng :timer, bäü âãúm, bäü âãúm täúc âäü cao vaì caïc cäøng vaìo/ra. Vuìng naìy khäng thuäüc kiãøu âoüc/ghi âæåüc. − Hai vuìng nhåï cuäúi coï yï nghéa quan troüng trong viãûc thæûc hiãûn chæång trçnh, do váûy seî âæåüc trçnh baìy chi tiãút tiãúp theo sau âáy. 2.8.2.2. Vuìng dæî liãûu: − Vuìng dæî liãûu laì 1 miãön nhåï âäüng. Noï coï thãø truy nháûp theo tæìng bit, tæìng byte, tæìng tæì âån (word) hoàûc theo tæìng tæì keïp. Âæåüc sæí duûng laìm miãön læu træî dæî liãûu cho caïc thuáût toaïn, haìm truyãön thäng, láûp baíng... − Ghi caïc dæî liãûu kiãøu baíng bë haûn chãú ráút nhiãöu vç dæî liãûu kiãøu baíng thæåìng chè sæí duûng theo nhæîng muûc âêch riãng. − Vuìng dæî liãûu âæåüc chia thaình nhæîng vuìng nhåï nhoí, âæåüc kyï hiãûu nhæ sau: Dæî liãûu Tham säú Dæî liãûu Tham säú Chæång trçnh Vuìng âäúi tæåüng Dæî liãûu Hçnh 2.8.2 Bäü nhåï trong vaì ngoaìi cuía S7-200. EEPROM Miãön nhåï ngoaìi Chæång trçnh Tuû Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 39 - • V - Variable memory {miãön nhåï coï thãø thay âäøi(âoüc/ghi) âæåüc} • I - Input image register (vuìng âãûm cäøng vaìo) • O - Ouput image register (vuìng âãûm cäøng ra) • M - Internal memory bits (vuìng nhåï näüi) • SM - Special memory bits.(vuìng nhåï âàûc biãût(âoüc/ghi)} Táút caí caïc miãön naìy âãöu âæåüc truy nháûp theo tæìng bit, tæìng byte, tæìng tæì âån, tæìng tæì keïp. Hçnh sau âáy mä taí vuìng dæî liãûu cuía CPU212 vaì CPU214. CPU212 CPU214 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 I0.x(x= 0÷7) I0.x(x= 0÷7) : : I7.x (x= 0÷7) I7.x (x= 0÷7) Q0.x(x= 0÷7) Q0.x(x= 0÷7) : : Q7.x (x= 0÷7) Q7.x (x= 0÷7) M0.x(x= 0÷7) M0.x(x= 0÷7) : : M115.x (x= 0÷7) M31.x (x= 0÷7) SM0.x(x= 0÷7) SM0.x(x= 0÷7) : : SM29.x (x= 0÷7) SM29.x (x= 0÷7) V0 V0 : : V1023 V4095 Miãön V (Âoüc/ghi) Vuìng âãûm cäøng vaìo(I) (Âoüc/ghi) Vuìng âãûm cäøng vaìo (Q) (âoüc/ghi). Vuìng nhåï näüi (M) ( Âoüc/Ghi). Vuìng nhåï âàûc biãût SM (chè âoüc) Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 40 - SM130.x(x= 0÷7) SM30.x(x= 0÷7) : : SM45.x (x= 0÷7) SM85.x(x= 0÷7) Âëa chè truy nháûp âæåüc quy æåïc theo cäng thæïc : − Truy nháûp theo bêt :Tãn miãön + âëa chè byte + . + chè säú bêt. Vd :V150.4 chè bit 4 cuía byte 150 thuäüc miãön V. − Truy nháûp theo byte : Tãn miãön + B + âëa chè cuía byte trong miãön . Vd : VB150 chè byte 150 thuäüc miãön V . − Truy nháûp theo tæì Tãn miãön + W + âëa chè cuía bytecao cuía tæì trong miãön. Vd: VW150 chè tæì âån gäöm hai byte 150 va 151 thuäüc miãön V. Trong âoï byte 150 âoïng vai troì la byte cao trong tæì. 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 VW150 Truy cáûp theo tæì keïp : Tãn miãön + D + âëa chè byte cao cuía tæì trong miãön. Vd:VD150 chè tæì keïp gäöm 4 byte 150,151,152 vaì 153 thuäüc miãön V. Bit 63 32 31 16 15 8 7 0 VB150(Byte cao) VB151 VB152 VB153(Byte tháúp) Táút caí caïc byte thuäüc vuìng dæî liãûu âãöu coï thãø truy nháûp âæåüc bàòng con troí. Con troí âæåüc âënh nghéa trong miãön V hoàûc cuía thanh ghi AC1, AC2, AC3. Mäùi con troí chè âëa chè gäöm 4 byte. Pheïp gaïn âëa chè vaì sæí duûng con troí nhæ trãn cuîng coï taïc duûng våïi nhæîng thanh ghi 16 bit cuía timer, bäü âãúm thuäüc vuìng âäúi tæåüng seî âæåüc trçnh baìy dæåïi âáy. 2.8.2.3. Vuìng âäúi tæåüng: Vuìng âäúi tæåüng âæåüc sæí duûng âãø læu træî dæî liãûu cho caïc âäúi tæåüng láûp trçnh. Dæî liãûu kiãøu âäúi tæåüng bao gäöm caïc thanh ghi, timer, bäü âãûm, caïc bäü âãûm täúc âäü cao, bäü âãûm vaìo/ra tæång tæû vaì caïc thanh ghi Accumulator (AC). Kiãøu dæî liãûu âäúi tæåüng bë haûn chãú ráút nhiãöu vç caïc dæî liãûu kiãøu âäúi tæåüng chè âæåüc ghi theo muûc âêch cáön sæí duûng âäúi tæåüng âoï. 2.8.3. Thæûc hiãûn chæång trçnh: VB150 (byte cao) VB151 ( byte tháúp ) Vuìng nhåï âàûc biãût (âoüc/ghi) VD150 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 41 - PLC thæûc hiãûn chæång trçnh theo trçnh tæû làûp. Mäùi voìng làûp âæåüc goüi laì voìng queït (Scan). Mäùi voìng queït âæåüc bàõt âáöu bàòng giai âoaûn âoüc dæî liãûu tæì caïc cäøng vaìo vuìng bäü âãûm aío, tiãúp theo laì giai âoaûn thæûc hiãûn chæång trçnh. Trong tæìng voìng queït chæång trçnh âæåüc thæûc hiãûn bàòng lãûnh âáöu tiãn vaì kãút thuïc bàòng lãûnh kãút thuïc (MEND) sau giai âoaûn thæûc hiãûn chæång trçnh laì giai âoaûn truyãön thäng näüi bäü vaì kiãøm tra läùi. Voìng queït âæåüc kãút thuïc bàòng giai âoaûn chuyãøn caïc näüi dung cuía bäü âãûm aío tåïi caïc cäøng ra. Hçnh 2.8.3 Voìng queït (scan) trong S7-200 Nhæ váûy, taûi thåìi âiãøm thæûc hiãûn lãûnh vaìo/ra, thäng thæåìng lãûnh khäng laìm viãûc træûc tiãúp våïi cäøng vaìo/ra maì chè thäng qua bäü âãûm aío cuía cäøng trong vuìng nhåï tham säú. Viãûc truyãön thäng giæîa bäü âãûm aío våïi ngoaûi vi trong caïc giai âoaûn 1 vaì 4 do CPU quaín lyï. Khi gàûp lãûnh vaìo/ra ngay láûp tæïc thç hãû thäúng seî dæìng moüi cäng viãûc khaïc ngay caí chæång trçnh xæí lyï ngàõt, âãø thæûc hiãûn lãûnh naìy 1 caïch træûc tiãúp våïi cäøng vaìo/ra. Nãúu sæí duûng caïc chãú âäü ngàõt, chæång trçnh con tæång æïng våïi tæìng tên hiãûu ngàõt âæåüc soaûn thaío vaì caìi âàût nhæ 1 bäü pháûn cuaí chæång trçnh, chæång trçnh xæí lyï ngàõt chè âæåüc thæûc hiãûn trong voìng queït khi xuáút hiãûn tên hiãûu baïo ngàõt vaì coï thãø xaíy ra åí báút cæï âiãøm naìo trong voìng queït. 2.9 NGÄN NGÆÎ LÁÛP TRÇNH CUÍA S7-200 2.9.1 Phæång phaïp láûp trçnh: - S7-200 biãøu diãùn mäüt maûch lägic cæïng bàòng mäüt daîy caïc lãûnh láûp trçnh. Chæång trçnh bao gäöm mäüt táûp daîy caïc lãûnh. S7-200 thæûc hiãûn chæång trçnh bàõt âáöu tæì lãûnh láûp trçnh âáöu tiãn vaì kãút thuïc åí lãûnh láûp trçnh cuäúi trong mäüt voìng. Mäüt voìng nhæ váûy âæåüc goüi laì voìng queït (scan). 4)Chuyãøn dæî liãûu tæì bäü âãûm aío ra ngoaûi vi 1) Nháûp dæî liãûu tæì ngoaûi vi vaìo bäü âãûm aío 2) Thæûc hiãûn chæång trçnh 3)Truyãön thäng vaì tæû kiãøm tra läùi Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 42 - - Mäüt voìng queït (scan cycle) âæåüc bàõt âáöu bàòng viãûc âoüc traûng thaïi cuía âáöu vaìo, vaì sau âoï thæûc hiãûn chæång trçnh. Scan cycle kãút thuïc bàòng viãûc thay âäøi traûng thaïi âáöu ra. Træåïc khi bàõt âáöu mäüt voìng queït tiãúp theo S7 - 200 thæûc thi caïc nhiãûm vuû bãn trong vaì nhiãûm vuû truyãön thäng. - Caïch láûp trçnh cho S7 - 200 noïi riãng vaì cho caïc PLC cuía Siemens noïi chung dæûa trãn hai phæång phaïp cå baín: Phæång phaïp hçnh thang (Ladder Logic viãút tàõt thaình LAD) vaì phæång phaïp liãût kã lãûnh (Statement List viãút tàõt thaình STL). 2.9.1.1. Âënh nghéa vãö LAD: LAD laì mäüt ngän ngæî láûp trçnh bàòng âäö hoaû. Nhæîng thaình pháöìn cå baín duìng trong LAD tæång æïng våïi caïc thaình pháön cuía baíng âiãöu khiãøn bàòng råle. Trong chæång trçnh LAD caïc pháön tæí cå baín duìng âãø biãøu diãùn lãûnh lägic nhæ sau: - Tiãúp âiãøm laì biãøu tæåüng mä taí caïc tiãúp âiãøm cuía råle. Caïc tiãúp âiãøm âoï coï thãø laì thæåìng håí hoàûc thæåìng âoïng - Cuäün dáy (coil): Laì biãøu tæåüng ( ) mä taí råle âæåüc màõc theo chiãöu doìng âiãûn cuìng cáúp cho råle. - Häüp (box): Laì biãøu tæåüng mä taí caïc haìm khaïc nhau noï laìm viãûc khi doìng âiãûn chaûy âãún häüp. Nhæîng daûng haìm thæåìng biãøu diãùn bàòng häüp laì caïc bäü thåìi gian (Timer) , bäü âãúm (Counter) vaì caïc haìm toaïn hoüc. Cuäün dáy vaì caïc häüp phaíi màõc âuïng chiãöu doìng âiãûn. - Maûng LAD: Laì âæåìng näúi caïc pháön tæí thaình mäüt maûch hoaìn thiãûn, âi tæì âæåìng nguäön bãn traïi sang âæåìng nguäön bãn phaíi. Âæåìng nguäön bãn traïi laì dáy noïng, âæåìng nguäön bãn phaíi laì dáy trung hoaì hay laì âæåìng tråí vãö nguäön cung cáúp. Doìng âiãûn chaûy tæì traïi qua caïc tiãúp âiãøm âäúng âãún caïc cuäün dáy hoàûc caïc häüp tråí vãö bãn phaíi nguäön. 2.9.1.2. Âënh nghéa vãö STL: Phæång phaïp liãût kã lãûnh (STL) laì phæång phaïp thãø hiãûn chæång trçnh dæåïi daûng táûp håüp caïc cáu lãûnh. Mäùi cáu lãûnh trong chæång trçnh, kãø caí nhæîng cáu lãûnh hçnh thæïc biãøu diãøn mäüt chæïc nàng cuía PLC. Âãø taûo ra mäüt chæång trçnh daûng STL, ngæåìi láûp trçnh cáön phaíi hiãøu roî phæång thæïc sæí duûng 9 Bêt ngàn xãúp logic cuía S7-200, ngàn xãúp logic laì mäüt khäúi gäöm 9 bêt chäöng lãn nhau .nhæ hçnh veî sau: Stack 0- bit âáöu tiãn hay bit trãn cuìng cuía ngàn xãúp Stack 1- bit thæï hai cuía ngàn xãúp Stack 2- bit thæï ba cuía ngàn xãúp Stack 3- bit thæï bäún cuía ngàn xãúp Stack 4- bit thæï nàm cuía ngàn xãúp S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 43 - Stack 5- bit thæï saïu cuía ngàn xãúp Stack 6- bit thæï baíy cuía ngàn xãúp Stack 7- bit thæï taïm cuía ngàn xãúp Stack 8- bit thæï chên cuía ngàn xãúp Táút caí caïc thuáût toaïn liãn quan âãún ngàn xãúp âãöu chè laìm viãûc våïi bêt âáöu tiãn hoàûc våïi bêt âáöu vaì bêt thæï hai cuía ngàn xãúp. Khi phäúi håüp hai bêt âáöu tiãn cuía ngàn xãúp, thç ngàn xãúp seî âæåüc keïo lãn mäüt bêt. 2.9.2. Táûp lãûnh cuía S7-200 Táûp lãûnh cuía S7-200 âæåüc chia laìm ba nhoïm: - Caïc lãûnh maì khi thæûc hiãûn thç laìm viãûc âäüc láûp khäng phuû thuäüc vaìo giaï trë logic cuía ngàn xãúp (lãûnh vä âiãöu kiãûn). - Caïc lãûnh chè thæûc hiãûn âæåüc khi bit âáöu tiãn cuía ngàn xãúp coï giaï tri logic bàòng 1 (lãûnh coï âiãöu kiãûn). - Caïc nhaîn lãûnh âaïnh dáúu vë trê trong táûp lãûnh. Caí hai phæång phaïp LAD vaì STL sæí duûng kyï hiãûu I âãø chè âënh viãûc thæûc hiãûn tæïc thåìi (immediately), tæïc laì giaï trë âæåüc chè âënh trong lãûnh væìa âæåüc chuyãøn vaìo thanh ghi aío âäöng thåìi âæåüc chuyãøn tåïi tiãúp âiãøm âæåüc chè dáùn trong lãûnh ngay khi lãûnh âæåüc thæûc hiãûn chæï khäng phaíi chåì tåïi giai âoaûn trao âäøi tåïi ngoaûi vi cuía voìng queït. Âiãöu âoï khaïc våïi lãûnh khäng tæïc thåìi laì giaï trë âæåüc chè âënh trong lãûnh chè âæåüc chuyãøn vaìo thanh ghi aío khi thæûc hiãûn lãûnh. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 44 - CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ BÃI ĐẬU XE 3.1 GIÅÏI THIÃÛU BÄÜ CAÍM BIÃÚN: 3.1.1. Âënh nghéa: Caím biãún âæåüc âënh nghéa nhæ mäüt thiãút bë duìng âãø biãún âäøi caïc âaûi læåüng váût lyï vaì caïc âaûi læåüng khäng âiãûn cáön âo thaình caïc âaûi læåüng coï thãø âo âæåüc (nhæ doìng âiãûn, âiãûn thãú, âiãûn dung, tråí khaïng...). Noï laì thaình pháön quan troüng nháút trong mäüt thiãút bë âo hay trong mäüt hãû âiãöu khiãøn tæû âäüng. Cuïng coï màût trong caïc hãû thäúng phæïc taûp, ngæåìi maïy, kiãøm tra cháút læåüng saín pháøm, tiãút kiãûm nàng læåüng chäúng ä nhiãùm mäi træåìng vaì æïng duûng räüng raîi trong lénh væûc giao thäng váûn taíi, haìng tiãu duìng, baío quaín thæûc pháøm, ätä, troì chåi âiãûn tæí, v.v.. 3.1.2. Caím biãún quang: 3.1.2.1 Nguyãn tàõc hoaût âäüng: Tia häöng ngoaûi, tia tæí ngoaûi coï âàûc tênh laì soïng âiãûn tæì nãn âãöu coï tênh cháút læåîng tênh soïng haût, ta quan saït thê nghiãûm: Theo hiãûu æïng Compton khi caïc phäton aïnh saïng coï táön säú thêch håüp âáûp lãn bãö màût Katät, caïc electron trãn bãö màût âiãûn cæûc Katät bë kêch thêch têch luyî thãm nàng læåüng âuí Chuìm tia saïng Kênh loüc sàõt Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 45 - låïn âãø thàõng âæåüc cäng liãn kãút, noï seî bæïc ra khoíi bãö màût Katät âi vãö phêa Anät laìm tàng âäü dáùn âiãûn cuía phät quang âiãûn, kãút quaí laì gáy ra sæû tàng doìng âiãûn trong maûch âi tæì Anät sang Katät. Hiãûu æïng naìy duìng chuyãøn âäøi quang nàng thaình âiãûn nàng nãn noï coìn goüi laì hiãûu æïng quang âiãûn. 3.1.2.2. Nguäön saïng: - Tia häöng ngoaûi laì mäüt loaûi aïnh saïng khäng thãø nhçn tháúy âæåüc bàòng màõt thæåìng. Noï laì daûng khaïc cuía bæïc xaû âiãûn tæì, täön taûi ngay dæåïi vuìng aïnh saïng âoí coï thãø nhçn tháúy trong daíi phäø aïnh saïng cuía bæïc xaû diãûn tæì. - Ngoaìi häöng ngoaûi vaì aïnh saïng coï thãø nhçn tháúy âæåüc coìn coï loaûi aïnh saïng thæï ba goüi laì tia tæí ngoaûi täön taûi phêa trãn vuìng aïnh saïng têm cuía aïnh saïng coï thãø nhçn tháúy trong daíi phäø aïnh saïng. - Giäúng nhæ aïnh saïng coï thãø nhçn tháúy, tia häöng ngoaûi coï thãø truyãön qua khäng khê, næåïc, caïc äúng thuyí tinh, äúng nhæûa. - Caïc thiãút bë duìng âãø phaït ra tia häöng ngoaûi laì mäüt Led dàûc biãût goüi laì Led häöng ngoaûi. 3.1.2.2.1 Led häöng ngoaûi: - Khi âæåüc phán cæûc thuáûn cho tiãúp giaïp P-N thç nàng læåüng giaíi phoïng do taïi håüp âiãûn tæí - läù träúng åí gáön P-N cuía led seî phaït sinh phäton häöng ngoaûi. - Led häöng ngoaûi duìng âãø phaït saïng häöng ngoaûi. - Váût liãûu chãú taûo noï laì GaAs våïi vuìng cáúm coï âäü räüng 1,43eV tæång æïng våïi bæïc xaû khoaíng 950nm. Led häöng ngoaûi coï hiãûu suáút læåüng tæí cao hån so våïi loaûi led phaït ra aïnh saïng tháúy âæåüc, vç váût liãûu baïn dáùn “trong suäút” âäúi våïi soïng häöng ngoaûi, tia häöng ngoaûi khäng bë yãúu âi khi noï væåüt qua caïc låïp báún dáùn âãø âi ra ngoaìi. - Led häöng ngoaûi khäng phaït soïng cho låüi âiãøm trong caïc thiãút bë kiãøm soaïtvç khäng gáy sæû chuï yï. WB WL Vuìng dáùn Vuìng hoaï trë Vuìng cáúm WG WP = h.f (Nàng læåüng cuía aïnh aïnh saïng) WP = WL + W (Nàng læåüng âãø phaï våí liãn kãút âäöng hoaï trë) WL + W = WB =>WP ≥ WB Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 46 - - Thåìi gian âaïp æïng nhoí cåí ns, phäø aïnh saïng hoaìn toaìn xaïc âënh, âäü tin cáûy cao vaì âäü bãön täút. - Thäng læåüng tæång âäúi nhoí (≈102mw) vaì nhaûy våïi nhiãût âäü laì nhæåüc âiãøm haûn chãú phaûm vi sæí cuía âeìn. 3.1.2.2.2 Diod quang vaì tranzitor quang: - Laì nhæîng pháön tæí cå baín duìng âãø phaït hiãûn tia häöng ngoaûi. - Diod quang: *Nguyãn lyï laìm viãûc: - Diod phán cæûc ngæåüc âãø haûn chãú caïc haût âa säú; haût thiãøu säú tham gia dáùn âiãûn. - WP = 0, Ucc âàût: taûo ra doìng roì Io do caïc haût thiãøu säú di chuyãøn. - WP ≥ WB, Ucc âàût: Nàng læåüng phaït vaìo vuìng tiãúp giaïp, phaï våí haût åí tiãúp giaïp taûo ra haût dáùn tæû do, âiãûn tæí âæåüc giaíi phoïng vãö dæång nguäön, läù träúng vãö ám nguäön taûo ra doìng quang âiãûn Ip coï giaï trë vaìi nA ÷ vaìi mA, tuyì thuäüc vaìo váût liãûu vaì bãö daìy tiãúp giaïp. - Transitor quang: - Photo tranzitor laì caïc tranzitor silic loaûi NPN maì vuìng bazå âæåüc chiãúu saïng, Khi khäng coï âiãûn aïp âàût trãn bazå, chè coï âiãûn aïp âàût trãn C, chuyãøn tiãúp B-C phán cæûc ngæåüc. Vuìng ngeìo Chuyãøn tiãúp h.f P N Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 47 - - Âiãûn aïp âàût vaìo táûp trung háöu nhæ toaìn bäü trãn chuyãøn tiãúp B-C (phán cæûc ngæåüc). Trong khi âoï sæû chãnh lãûch âiãûn thãú giæîa E vaì B khäng âaïng kãø (VBC = 0.6 ÷ 0.7V). - Khi tiãúp giaïp B-C âæåüc chiãúu saïng noï seî hoaût âäüng giäúng phät diod åí chãú âäü quang dáùn våïi doìng ngæåüc Ir. - Coï thãø coi photo tranzitor nhæ täø håüp cbía mäüt photo âio vaì mäüt transitor. Photo diod cung cáúp doìng quang âiãûn taûi bazå, coìn transitor cho hiãûu æïng khuãúch âaûi β. Caïc âiãûn tæí vaì läù träúng phaït sinh trong vuìng bazå (dæåïi taïc duûng cuía aïnh saïng) seî bë phán chia dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng trãn chuyãøn tiãúp B-C. - Âàûc âiãøm: - Photo transitor coï thãø duìng laìm boü chuyãøn maûch, åí chãú âäü naìy noï coï æu âiãøm hån so våïi photo diod laì cho pheïp âiãöu khiãøn mäüt ccaïch træûc tiãúp doìng chaûy qua tæång âäúi låïn. - Caí hai âãöu nhaûy våïi tia häöng ngoaûi vaì thæåìng âæåüc sæí duûng âãø phaït hiãûnn tia häöng ngoaûi. 3.2 Phán loaûi caím biãún: Caïc loaûi caím biãún âæåüc chia thaình nhæîng phæång phaïp thu phaït sau: 3.2.1 Caím biãún phaït hiãûn nhæîng chuìm tia truyãön qua: - Gäöm mäüt càûp caím biãún (Mäüt âáöu thu vaì mäüt âáöu phaït) âàût âäúi xæïng nhau. Thäng thæåìng tên hiãûu ra cuaí caím biãún thu giäúng hãût tên hiãûu vaìo cuía cuía caím biãïn phaït. Khi coï váût chàõn ngang qua, chuìm tia tæì âáöu phaït seî khäng tåïi âæåüc âáöìu thu. Luïc âoï tên hiãûu cuía âáöu thu thay âäøi so våïi tên hiãûu vaìo tæì âáöu phaït. - Âàûc âiãøm vaì æïg duûng: + Âo âæåüc våïi khoaíng caïch xa. + Hoaût âäüng täút våïi moüi âëa hçnh. + Hoaût âäüng äøn âënh an toaìn. 3.2.2 Caím biãún phaït hiãûn nhæîng chuìm tia phaín xaû: Rm Rm Ir Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 48 - - Âáöu phaït vaì âáöu thu âæåüc gäüp chung trong mäüt bäü caím biãún. Thæåìng thç tên hiãûu phaït ra truyãön âi mäüt khoaíng cäú âënh træåïc seî bë phaín xaû ngæåüc lëa âi vaìo âáöu thu nãn tên hiãûu âáöu phaït vaì âáöu thu laì giäúng nhau. Khi coï váût chàõn ngang thç tên hiãûu trãn âáöu thu seî thay âäøi so thay âäøi so våïi tên hiãûu trãn âáöu phaït. - Âàûc âiãøm vaì æïng duûng: + Khoaíng caïch âo trung bçnh. + Dãù làõp âàût. + Goün nheû. 3.2.3 Caím biãún phaín xaû khuãúch taïn: - Giäúng nhæ caím biãún phaín xaû caí âáöu phaït vaì âáöu thu cuía caím biãún phaín xaû khuyãúch taïn âæåüc gäüp chung trong mäüt bäü caím biãún. - Thäng thæåìng tên hiãûu phaït ra tæì âáöu phaït seî lan truyãön âi trong khäng gian vaì khäng tåïi âæåüc âáöu thu. Khi coï vàût chàõn ngang tên hiãûu phaït seî bë phaín xaû tåïi âáöu thu laìm tên hiãûu rá trãn âáöu thu thay âäøi. - Âàûc âiãøm vaì æïng duûng: + Dãù làõp âàût. + Chè phaït hiãûn mäüt màût. 3.2.4 Caím biãún sæí duûng såüi dáùn: - Duìng caïc såüi quang dáùn âãø truyãön nháûn aïnh saïng. - Âàûc âiãøm vaì æïng duûng: + Phaït hiãûn âæåüc nhæîng váût nhoí. + Làõp âàût thuáûn tiãûn åí nhæîng nåi khoï khàn trong viãûc vaìo ra. + Goün nheû. + Thêch nghi våïi moüi âëa hçnh. 3.3 Caïc æïng duûng cuía caím biãún quang thæåìng gàûp trong thæûc tãú: - Âiãöu khiãøn tæì xa. - Xaïc âënh váût caín. - Xaïc âënh vë trê... Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 49 - - Hiãûn nay coï ráút nhiãöu loaûi caím biãún quang âæåüc æïng duûng trong cäng nghiãûp vaì âåìi säúng thæåìng nháût. Trong âãö taìi, em chè âãö cáûp âãún loaûi caím biãún quang sæí duûng phæång phaïp phaït hiãûn caïc chuìm tia truyãön qua E3JM-10M4. 3.4 Caïc thäng säú kyî thuáût cuía E3JM-10M4: Phæång phaïp phaït hiãûn Chuìm tia truyãön qua Âiãûn aïp cung cáúp 12 ÷ 240V-DC ± 10% 24 ÷ 240V-AC ± 10%, f = 50 ÷ 60Hz Cäng suáút tiãu thuû Max 3W Khoaíng caïch phaït hiãûn 10m Âäúi tæåüng phaït hiãûn âæåüc Cæûc tiãøu 16mm Goïc âënh hæåïng 3 ÷ 200 Âáöu ra âiãöu khiãøn Âáöu ra råle: 250V-AC, Imax 3A (cosϕ = 1) Min 5V-DC, I = 10mA Thåìi gian âaïp æïng Âáöu ra råle cæûc âaûi 30ms Âäü nhaûy Cäú âënh Chè thë Chè thë light maìu âoí, hoaût âäüng maìu xanh Nguäön saïng Led häöng ngoaûi (950nm) Thåìi gian säúng Cå khê: 50.000.000 phuït, âiãûn: 100.000 phuït Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 50 - Âäü choïi xung quanh Hoaût âäüng 3000max åí mäüt âiãøm quang Nhiãût âäü xung quanh Hoaût âäüng: -250 ÷ 550C, læu træî: -300 ÷ 700 Âoü áøm mäi træåìng Hoaût âäüng: 45% ÷ 85%, læu træî: 25% ÷ 95% Tråí khaïng caïch ly Cæûc tiãøu 20MΩ (500V-DC) Âäü bãön âiãûn cæûc 2000V-AC; 50 ÷ 60Hz, 1 phuït Khäúi læåüng 240g 3.5 GIÔÙI THIEÄU VEÀ TIMER VAØ COUNTER: 3.5.1 Leänh ñieàu khieån Timer: Timer laø boä taïo thôøi gian treã giöõa tín hieäu vaøo vaø tín hieäu ra neân trong ñieàu khieån thöôøng ñöôïc goïi laø khaâu treã. S7-200 töø CPU 214 trôû leân coù 128 Timer ñöôïc chia laøm hai loaïi khaùc nhau ñoù laø : Timer taïo thôøi gian treã khoâng coù nhôù coù nghóa laø khi tín hieäu logic vaøo IN ôû möùc khoâng thì Timer seõ bò Reset. Timer Txx naøy coù theå Reset baèng hai caùch ñoù laø cho tín hieäu logic vaøo baèng khoâng hoaëc duøng leänh R Txx (trong STL) ñeå Reset laïi timer Txx. Timer naøy ñöôïc duøng ñeå taïo thôøi gian treã trong moät thôøi gian lieân tuïc kí hieäu laø TON. Timer taïo thôøi gian treã coù nhôù coù nghóa laø khi tín hieäu logic vaøo IN ôû möùc khoâng thì Timer naøy khoâng chaïy nöõa nhöng khi tín hieäu leân möùc cao laïi thì Timer laïi tieáp tuïc chaïy tieáp. Timer Txx naøy coù theå Reset baèng caùch duøng leänh R Txx (trong STL) ñeå Reset laïi timer Txx. Timer naøy ñöôïc duøng ñeå taïo thôøi gian treã trong moät thôøi gian giaùn ñoaïn (trong nhieàu khoaûng thôøi gian khaùc nhau) kí hieäu laø TONR. Caû hai loaïi Timer treân ñeàu chaïy ñeán giaù trò ñaët tröôùc PT thì noù seõ töï döøng laïi neáu muoán cho noù hoaït ñoäng laïi thì ta phaûi Reset Timer laïi. Timer coù nhöõng tính chaát cô baûn sau : Caùc boä Timer ñieàu ñöôïc ñieàu khieån bôûi moät coång vaøo vaø moät giaù trò ñeám töùc thôøi. Giaù trò ñeám töùc thôøi ñöôïc löu trong moät thanh ghi 2 Byte ( goïi laø Tword) cuûa Timer xaùc ñònh khoaûng thôøi gian treã ñöôïc kích. Giaù trò ñeám töùc thôøi cuûa Timer luoân luoân ñöôïc so saùnh vôùi giaù trò PT ñaët tröôùc. Ngoaøi thanh ghi 2 byte T-word löu giaù trò töùc thôøi coøn coù moät bit kí hieäu T-bit chæ thò traïng thgaùi logci ñaàu ra giaù trò logic naøy phuï thuoäc vaøo keát quaû so saùnh giaù trò ñeám töùc thôøi vôùi giaù trò ñaët tröôùc. Khi giaù trò ñeám töùc thôøi lôùn hôn hoaëc baèng giaù trò ñaët tröôùc thì T-bit seõ coù giaù trò logic baèng 1 ngöôïc laïi T-bit seõ coù giaù trò logic baèng khoâng. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 51 - Time coù 3 ñoä phaân giaûi ñoù laø 1ms 10ms vaø 100ms vaø phaân boá cuûa caùc Timer trong CPU214 nhö sau : Leänh Ñoä phaân giaûi Giaù trò cöïc ñaïi Teân Timer TON 1 ms 32767 T32; T96 10 ms 32767 T33→T36; T97→T100 100 ms 32767 T37→T63; T101→T127 TONR 1 ms 32767 T0; T64 10 ms 32767 T1→T4; T65→T68 100 ms 32767 T5→T31; T69→T95 * Caùc leänh ñieàu khieån Timer Daïng leänh Moâ taû chöùc naêng leänh L A D Khai baùo Timer soá hieäu xx kieåu TON ñeå taïo thôøi gian treã tính töø khi giaù trò ñaàu vaøo IN ñöôïc kích. Neáu giaù trò ñeám töùc thôøi lôùn hôn hoaëc baèng giaù trò ñaët tröôùc thì T-bit baèng 1. Txx: CPU214: 32-63, 96-127 PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC. STL TON Txx PT L A D Khai baùo Timer soá hieäu xxx kieåu TOR ñeå taïo thôøi gian treã tính töø khi giaù trò ñaàu vaøo IN ñöôïc kích. Neáu giaù trò ñeám töùc thôøi lôùn hôn hoaëc baèng giaù trò ñaët tröôùc thì T-bit baèng 1 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 52 - STL TONR Txx PT Txxx :CPU 214: 0-31, 64-95 PT:VW,T,C,IW, QW,MW,SMW, SW,AC,AIW, Const, *VD, *AC. 3.5.2 Lãûnh âiãöu khiãøn Counter: Couter laì bäü âãúm thæûc hiãûn chæïc nàng âãúm sæåìn xung trong S7-200. Caïc bäü âãúm cuía S7-200 âæåüc chia laìm 2 loaûi: Bäü âãúm tiãún (CTU) vaì bäü âãúm tiãún - luìi (CTUD). Bäü âãúm tiãún (CTU) âãúm säú sæåìn lãn cuía tên hiãûu logêc âáöu vaìo tæïc laì âãúm säú láön thay âäøi traûng thaïi logêc tæì 0 lãn 1. Säú sæåìn xung âãúm âæåüc, âæåüc ghi vaìo thanh ghi 2 Byte cuía bäü âãúm goüi laì thanh ghi C-word. Näüi dung cuía C-word, goüi laì giaï trë âãúm tæïc thåìi cuía bäü âãúm, luän âæåüc so saïnh våïi giaï trë âàût træåïc cuía bäü âãúm, âæåüc kyï hiãûu laì PV. Khi giaï trë âãúm tæïc thåìi bàòng hoàûc låïn hån giaï trë âàût træåïc naìy tç bäü âãúm baïo ra ngoaìi bàòng caïch âàût giaï trë lägêc 1 vaìo mäüt bit âàûc biãût cuía noï, âæåüc goüi laì C-bit. Træåìng håüp giaï trë âãúm tæïc thåìi nhoí hån giaï trë âàût træåïc thç C-bit coï giaï trë lägêc 0. Chán näúi våïi tên hiãûu âiãöu khiãøn xoaï âãø thæûc hiãûn âàût laûi chãú âäü khåíi phaït ban âáöu (Reset) cho bäü âãúm âæåüc kyï hiãûu bàòng chæî R (trong LAD). Bäü âãúm âæåüc reset khi tên hiãûu xoaì naìy coï mæïc lägêc 1 hoàûc khi lãûnh R âæåüc thæûc hiãûn våïi C-bit. Khi bäü âãúm âæåüc Reset, caí C-bit vaì C-word âãöu nháûn giaï trë 0. Bäü âãúm tiãún - luìi (CTUD) âãúm tiãún khi gàûp sæåìn lãn cuía xung vaìo cäøng âãúm tiãún, kyï hiãûu laì CU trong LAD hoàûc Bit thæï ba cuía ngàn xãúp trong STL, vaì âãúm luìi khi gàûp sæåìn lãn cuía xung vaìo cäøng âãúm luìi, kyï hiãûu laì CD trong LAD hoàûc bit thæï hai cuía ngàn xãúp trong STL. CTUD cuîng âæåüc âæa vãö traûng thaïi ban âáöu bàòng hai caïch: - Khi âáöu vaìo cuía lägêc cuía chán xoaï, kyï hiãûu R trong LAD hoàûc bit thæï nháút cuía ngàn xãúp trong STL, coï giaï trë lägêc 1. - Bàòng lãûnh Reset våïi C-bit cuía bäü âãúm. CTUD coï giaï trë âãúm tæïc thåìi âuïng bàõng giaï trë âang âãúm vaì âæåüc ghi trong thanh ghi hai byte C-word cuía bäü âãúm. Giaï trë âãúm tæïc thåìi luän âæåüc so saïnh våïi giaï trë âàût træåïc PV cuía bäü âãúm. Nãúu giaï trë âãúm tæïc thåìi låïn hån hoàûc bàòng giaï trë âàût træåïc thç C-bit coï giaï trë lägêc bàòng 1. Coìn caïc træåìng håüp khaïc C-bit coï giaï trë lägêc bàòng 0. Bäü âãúm tiãún CTU coï miãön giaï trë âãúm tæïc thåìi tæì 0÷32.767. Bäü âãúm tiãún - luìi CTUD coï miãön giaï trë âãúm âãúm tæïc thåìi laì:- 32.768 ÷ 32.767. Daïng leänh Moâ taû chöùc naêng leänh Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 53 - L A D Khai baùo boä ñeám tieán theo söôøn leân cuûa CU. Khi giaù trò ñeám töùc thôøi C-word Cxx lôùn hôn hoaëc baèng giaù trò ñaët tröôùc PV, C-bit (Cxx) coù giaù trò loâgíc baèng 1. Boä ñeám ñöôïc Reset khi ñaàu vaøo R coù giaù trò loâgíc baèng 1. Boä ñeám ngöøng ñeám khi C-word Cxx ñaït ñöôïc giaù trò cöïc ñaïi 32.767 Cxxx: CPU214: 0 - 47, 80 -127 PV: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC. STL CTU Cxx n L A D Khai baùo boä ñeám tieán-luøi ñeám tieán theo söôøn leân cuûa CU. Vaø ñeám luøi theo söôøn leân cuûa CD. Khi giaù trò ñeám töùc thôøi C-word Cxx lôùn hôn hoaëc baèng giaù trò ñaët tröôùc PV, C-bit (Cxx) coù giaù trò loâgíc baèng 1. Boä ñeám ngöøng ñeám tieán khi C-word Cxx ñaït ñöôïc giaù trò cöïc ñaïi 32.767 vaø ngöøng ñeám luøi khi ñaït ñöôïc giaù trò cöïc tieåu -32.768. Boä ñeám ñöôïc Reset khi ñaàu vaøo R coù giaù trò loâgíc baèng 1. Cxx :CPU 214: 48-79, PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const, *VD, *AC. STL CTUD Cxx n 3.6. Cáúu taûo âäüng cå âiãûn mäüt chiãöu : - Cáúu taûo: Gäöm coï hai pháön chênh: Pháön ténh vaì pháön quay Pháön ténh: Cæûc tæì chênh: Laì bäü pháûn taûo ra tæì træåìng gäöm coï loîi theïp vaì dáy quáún kêch tæì. Loîi theïp âæåüc gheïp tæì nhæîng laï theïp moíng âäúi våïi maïy låïn, hoàûc âuïc thaình tæìng khäúi âäúi våïi maïy nhoí. Cæûc tæì phuû: Âæåüc âàût giæîa caïc cæûc tæì chênh duìng trong caïc maïy coï cäng suáút låïn âãø caíi thiãûn âaío chiãöu, cæûc tæì phuû khäng coï màût cæûc, loîi theïp laìm bàòng theïp khäúi trãn thán cæûc tæì phuû coï mäüt cuäün dáy, cáúu taûo giäúng nhæ cæûc tæì chênh. Pháön quay: Gäöm loîi theïp âæåüc gheïp tæì nhæîng laï theïp ké thuáût âiãûn daìy 0.5mm, âãø giaím täøn hao do doìng âiãûn xoaïy. Bãn ngoaìi coï raính âãø âàût dáy quáún pháön æïng. Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 54 - Dáy quáún pháön æïng: Laì caïc dáy âäöng âàût bãn trong raính pháön æïng gäöm nhiãöu pháön tæí, mäùi pháön tæí coï nhiãöu voìng dáy vaì hai âáöu cuía mäùi pháön tæí âæåüc näúi våïi hai phiãún goïp, caïc pháön tæí âæåüc näúi våïi nhau taûo thaình maûch kên. Cäø goïp: (vaình goïp hay vaình âäøi chiãöu). Biãún âäøi doìng âiãûn xoay chiãöu trong maïy thaình doìng mäüt chiãöu ra ngoaìi, hoàûc biãún doìng mäüt chiãöu tæì bãn ngoaìi thaình doìng xoay chiãöu vaìo trong maïy. Cäø goïp coï nhiãöu phiãún goïp bàòng âäöng, gheïp caïch âiãûn nhau bàòng Mica 0.4-1.2mm taûo thaình hçnh troìn. Âuäi cuía phiãún goïp håi nhä cao âãø haìn våïi caïc âáöu dáy cuía pháön tæí. 3.7 Bộ nguồn : Sơ đồ khối bộ chỉnh lưu 3.7.1 Biến áp: Đây là một máy biến áp 1 pha dùng để tạo ra điện áp mong muốn của người sữ dụng 3.7.2 Bộ chỉnh lưu: biến dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.Ở đây ta dùng mạch chỉnh lưu cầu một pha không điều khiển. Nó có ưu điểm là giảm kích thước bộ chỉnh lưu,bộ lọc.Điện áp ra có độ nhấp nhô thấp, chất lượng điều khiển tốt hơn. 3.7.2.1 Sơ đồ chỉnh lưu,nguyên lý , dạng sóng: Sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hình cầu Sơ đồ dạng sóng Giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu tải 220v U Biến áp Chỉnh lưu Lọc Nguồn 220v ĐC Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 55 - Điện áp ngược lớn nhất mỗi điôt phải chịu Bộ lọc là thiết bị dùng để chỉnh lưu và phụ tải chức năng của bộ lọc cho dòng điện có tần số nào đi qua mà biên độ không bị suy giảm, để đảm bảo độ phẳng của điện áp, đồng thời làm suy giảm dòng điệ có tần số khác . 3.8 Mô hình bãi đậu xe thực tế : CHÆÅNG 4 THIÃÚT KÃÚ HÃÛ THÄÚNG ÂIÃÖU KHIÃØN CHO BÃI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG 4.1 Yêu cầu công nghệ của bãi đậu xe được thiết kế: • Bình thường đèn xanh sáng • Khi có đủ số lượng xe (sáu chiếc)thì đèn xanh tắt đồng thời đèn đỏ sáng • Khi có xe vào nữa thì sẽ không có tín hiệu cho xe vào • Khi có xe ra thì mới cho xe vào 4.2 Cáúu taûo vaì nguyãn lyï hoaût âäüng cuía baîi âáûu xe âæåüc thiãút kãú: Qua tçm hiãøu mäüt säú baîi âäù xe chuáøn åí trãn, tuy nhiãn trong giåïi haûn cuía âãö taìi thiãút kãú vaì âiãöu kiãûn thæûc tãú nãn baîi âäù xe cuía chuïng em âæåüc thiãút kãú nhæ sau: Baîi âäø xe tæû âäüng âæåüc thiãút kãú coï raìo chàõn xung quanh, baîi âáûu xe gäöm coï hai cäøng. ÅÍ mäùi cäøng xe coï thãø vaìo vaì ra âæåüc. Baîi âáûu xe coï thãø giæî täúi âa laì saïu chiãúc xe.khi có nguồn thì đèn màu xanh Q0.0 sáng . Khi có xe vào thì cảm biến I0.1 sẽ tác động đưa tín hiệu đến động cơ Q0.2 tác động quay lên cho đến khi tác động công tắc hành trình trên I0.4 thì động cơ Q0.2 dừng, cho đến khi Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 56 - xe qua khỏi cảm biến I0.1 thì động cơ Q0.3 tác động quay xuống đến khi tác động công tắc hành trình dưới I0.5 thì động cơ Q0.3 dừng .khi xe vào gặp cảm biến I0.2 thì bộ đếm Counter C1 sẽ đếm lên 1.Cứ như vậy cho đến khi bộ đếm đếm lên 6 thì đèn xanh Q0.0 tắt đồng thời đèn đỏ Q0.1 sáng. Khi có xe ra thi cảm biến I0.3 tác động đưa tín hiệu đến động cơ Q0.4 tác động quay lên cho đến khi tác động công tắc hành trình trên I0.6 thì động cơ Q0.4 dừng, cho đến khi xe qua khỏi cảm biến I0.3 thì động cơ Q0.5 tác động quay xuống đến khi tác động công tắc hành trình dưới I0.7 thì động cơ Q0.5 dừng. Giả sử xe đã vào đủ 6 chiếc lúc này có xe muốn vào thì cảm biến I0.1 không tác động nếu muốn vào thì phải có xe ra tức là đèn đỏ Q0.1 tắt đèn xanh Q0.0 sáng . 4.3 Giao diãûn cuía baîi âáûu xe tæû âäüng âæåüc thiãút kãú : Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 57 - Hçnh 4.4: Giao diãûn baîi âäù xe cuía âãö taìi thiãút kãú CHÆÅNG 5 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO BAÎI ÂÁÛU XE TÆÛ ÂÄÜNG Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: NGUYỄN KHẮC HẢI - 58 - 5.1 Baíng phán cäng âáöu vaìo âáöu ra I0.0 Nuït áún ON/OFF Q0.0 Hiãøn thë traûng thaïi ÂEÌN XANH I0.1 Caím biãún phaït hiãûn xe vaìo 1 Q0.1 Hiãøn thë traûng thaïi ÂEÌN ÂOÍ I0.2 Caím biãún phaït hiãûn xe vaìo2 Q0.2 Âäüng cå quay lãn VAÌO I0.3 Caím biãún phaït hiãûn xe ra Q0.3 Âäüng cå quay xuäúng VAÌO I0.4 Giåïi haûn cäng tàõc haình trçnh trãn vaìo Q0.4 Âäüng cå quay lãn RA I0.5 Giåïi haûn cäng tàõc haình trçnh dæåïi vaìo Q0.5 Âäüng cå quay xuäúng RA I0.6 Giåïi haûn cäng tàõc haình trçnh trãn ra I0.7 Giåïi haûn cäng tàõc haình trçnh dæåïi ra I0.0 I0.3 I0.6 I0.7 Q0.0 Q0.1 Q0.4 Q0.5 C1 Gi¶n ®å thêi gian cæng ra I0.5 C1 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Gi¶n ®å thêi gian cæng vµo I0.4 I0.2 I0.1 I0.0 Âäö aïn täút nghiãûp Baîi âáûu xe tæû âäüng SVTH: N