cửa tự động với modul logo

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Mục lục

Trang
Lời cảm ơn 1
Mở đầu 2

Chơng 1: Tổng quan về PLC 5
1.1 Hệ thống điều khiển là gì ? 5
1.2 Vai trò của bộ điều khiển PLC 9
1.3 Các thành phần của một bộ PLC 10
1.3.1 Đơn vị xử lý trung tâm CPU
1.3.2 Bộ nhớ ( memory)
1.3.3 Các thiết bị nhập
1.3.4 Các thiết bị xuất
1.3.5 Modul phối ghép
1.3.6 Các chức năng phụ
1.4 So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thờng 15
1.5 Các bớc thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC 16
1.5.1 Xác định yêu cầu công nghệ
1.5.2 Xác địng ngõ vào ngõ ra
1.5.3 Viết chơng trình
1.5.4 Nạp chơng trình vào bộ nhớ
1.5.5 Chạy chơng trình
Chơng 2: Modul LOGO! với giải pháp cho bài toán
tự động hoá cỡ nhỏ 20
2.1 Các tính năng ký thuật của LOGO! 21
2.2 Lắp ráp và nối dây cho LOGO! 23
2.2.1 Lắp ráp
2.2.2 Nối với nguồn điện

2.2.3 Nối các đầu vào của LOGO!
2.2.4 Nối các đầu ra của LOGO!
2.3 Khởi động LOGO! , bật, tái khởi động nguồn cung cấp 26
2.4 Lập trình cho LOGO! 26
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
2.4.1 Đầu nối
2.4.2 Các chức năng cơ bản

2.4.3 Các chức năng đặc biệt
2.4.3.1 On delay

2.4.3.2 Off delay
2.4.3.3 Rơle xung ( Pulse relay)
2.4.3.4 Đồng hồ ( khoá định thời gian)
2.4.3.5 Rơle tự giữ
2.4.3.6 Phát xung đồng hồ
2.4.3.7 On delay nhớ
2.4.3.8 Bộ đếm thuận nghịch
2.4.4 Khối (BN)
2.4.5 Yêu cầu cho bộ nhớ và kích thớc của một mạch
2.4.6 Các quy tắc Vàng khi sử dụng LOGO!
2.4.7 Tổng quan các menu chính của LOGO!
2.4.8 Đa vào một chơng trình
2.4.9 Đặt thông số cho LOGO!
2.4.10 Đặt thời gian ( LOGO! 230RC)

Chơng 3: Cửa tự động với modul LOGO! 50
3.1 Yêu cầu công nghệ của hệ thống 53
3.2 Tính số đầu vào đầu ra 54
3.3 Lu đồ chơng trình 55
3.4 Đấu nối 56
3.5 Nguyên lý hoạt động 56
Kết luận 57
Tài liệu tham khảo 58
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Mở Đầu
Hiện nay trên thế giới sự phát triển nh vũ bão của khoa học kỹ thuật, đã kéo
theo sự phát triển của rất nhiều lĩnh vực khác nh sản xuất, tiêu dùng và các nghành
dịch vụ khác . Những công nghệ mới, tiên tiến liên tục đ ợc ra đời để thay thế
công nghệ cũ lạc hậu, nhằm phục vụ nhu cầu ngày càng cao của con ngời.
Không thể nằm ngoài quy luật của sự phát triển đó. Đất nớc ta đang tiến hành
công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Phấn đấu đến năm 2020 cơ bản trở thành nớc công
nghiệp phát triển. Để điều đó trở thành hiện thực chúng ta phải không ngừng nghiên
cứu phát triển, ứng dụng công nghệ mới tiên tiến vào thực tiễn để đẩy nhanh quá
trình đó. Hoặc không nghừng cập nhật, nhập khẩu cộng nghệ hiện đại của nớc ngoài
để đẩy nhanh công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Trong đó nghành tự động
hoá chiếm vị trí hết sức quan trọng nếu không muốn nói là quyết định đến sự phát
triển của một nền công nghiệp.
Có thể nói tự động hoá còn khá mới mẻ ở nớc ta, nhng ở nhũng nớc có nền công
nghịêp phát triển nh Mĩ, Nhật Bản, Tây Âu nó đã phát triển cao độ và chiếm một
vị trí hết sức quan trọng trong sản xuất công nghiệp cũng nh trong các nghành dịch
vụ . Kể cả trong lĩnh vực đòi hỏi sự chính xác rất cao nh nghiên cứu vũ trụ, kỹ

thuật quân sự.
Chiếm một vị trí khá quan trọng trong nghành tự động hoá đó là kỹ thuật điều
khiển logic khả lập trình viết tắt là PLC ( Progammable logical controller ). Nó đã
và đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong các nghành
kinh tế quốc dân. Không những thay thế cho kỹ thật điều khiển bằng cơ cấu cam
hoặc kỹ thuật rơle trớc kia mà còn chiếm lĩnh nhiều chức năng phụ khác nữa chẳng
hạn nh chức năng chuẩn đoán . Kỹ thuật này điều khiển có hiệu quả với từng
máy làm việc độc lập cũng nh với những hệ thống máy sản xuất linh hoạt, phức tạp
hơn.
Trong cạnh tranh công nghiệp thì hiệu quả của nền sản xuất nói chung là chìa
khoá của sự thành công. Hiệu quả của nền sản xuất bao chùm những lĩnh vực rất
rộng nh:
+ Tốc độ sản xuất ra một sản phẩm của thiết bị và của dây truyền phải nhanh.
+ Giá nhân công và vật liệu làm ra sản phẩm phải hạ.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
+ Chất lợng cao và ít phế phẩm.

+ Thời gian chết của máy móc là tối thiểu.
+ Máy sản xuất có giá rẻ.
Các bộ điều khiển chơng trình đáp ứng đợc hầu hết các yêu cầu trên và nh là yếu
tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp. Trớc đây
thì việc tự động hoá chỉ đợc áp dụng trong việc sản xuất hàng loạt năng xuất cao.
Hiện nay cần thiết phải tự động hoá cả trong sản xuất nhiều loại hàng hoá khác
nhau, trong việc nâng cao chất lợng cũng nh để đạt năng suất cao hơn và nhằm cực
tiểu hoá vốn đầu t cho thiết bị và xí nghiệp.
Ơ Việt Nam hiện nay xuất hiện rất nhiều những nhà cung cấp các loại thiết bị

phục vụ trong nghành tự động hoá. Với rất nhiều chủng loại vô cùng phong phú và
đa dạng nh Tập đoàn SIEMENS AG, OMRON, ABB
Ra đời từ năm 1847,Tập đoàn SIEMENS AG luôn là một trong số những hãng
nổi tiếng đi đầu trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống nh: Năng lợng, y tế, truyền
thông, thông tin, công nghiệp, giao thông vận tải, môi trờng Đặc biệt trong lĩnh
vực đo lờng và điều khiển Siemens đã cho ra đời hàng loạt các thiết bị đáp ứng đợc
những yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trờng thế giới. Các modul điều khiển nh
S7_200, S7_300, S7_400H, C7_633, C7_634 và các máy tính lập trình điều khiển
Simatic PG/PC, các phần mềm điều khiển WINCC, Step5, Step7 đã và đang góp
mặt trong rất nhiều dây chuyền công nghiệp sản xuất tự động.
Trong số đó LOGO! là một modul lôgic vạn năng của Siemens. Với u điểm là
kích thớc nhỏ gọn, giá thành hạ, vận hành đơn giản, LOGO! đã và đang là một giải
pháp tốt cho các bài toán tự động nhỏ trong gia đình cũng nh trong nghiệp.
Với mục đích tìm hiểu về các tính năng của LOGO! và mong muốn áp dụng lý
thuyết đã học vào thực tế, nhóm Đồ án: Nguyễn Hoàng Quân, Nguyễn Văn Nam,
Nguyễn Văn Trờng, Ngô Cao Thởng, Phan Văn Toàn, dới sự hớng dẫn của Thầy Vũ
Hữu Thích đã mạnh dạn lựa chọn đề tài Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng
LOGO! để tiến hành nghiên cứu. Với hy vọng nếu đề tài thành công sẽ đợc đa
vào ứng dụng trong thực tế lắp đặt các hệ thống cửa tự động tại các trung tâm thơng
mại, công sở, khu vui chơi giải trí .
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Nội dung cơ bản của đồ án gồm:
Mở đầu
Chơng 1: Tổng quan về PLC
Chơng 2: Modul LOGO! với giải pháp cho bài toán tự động hoá cỡ nhỏ
Chơng 3: Thiết kế hệ thống cửa tự động dùng LOGO!

Kết luận
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

5
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iƯn §å ¸n tèt nghiƯp
Ch¬ng1: Tỉng Quan VỊ PLC
1.1 HƯ thèng ®iỊu khiĨn lµ g× ?.
Tổng qt, một hệ thống điều khiển là tập hợp những dụng cụ, thiết bị điện tử,
được dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi
nhịp nhàng của một quy trình hoặc một hoạt động sản xuất. Nó thực hiện bất cứ
u cầu nào của dụng cụ, từ cung cấp năng lựơng đến một thiết bị bán dẫn. Với
thành quả của sự phát triển nhanh chóng của cơng nghệ thì việc điều khiển những
hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi một hệ thống điều khiển tự động hóa hồn
tồn, đó là PLC, nó được sử dụng kết hợp với máy tính chủ. Ngồi ra, nó còn giao
diện để kết nối với các thiết bị khác (như là: bảng điều khiển, động cơ, contact,
cuộn dây, ….). Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối
hợp xử lý, điều khiển những hệ thống lớn. Ngồi ra, nó còn thể hiện sự linh hoạt
cao trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một bộ phận trong hệ thống
điều khiển đóng một vai trò rất quan trọng. Từ hình 1.1.a ta thấy: PLC sẽ khơng
nhận biết được điều gì nếu nó khơng được kết nối với các thiết bị cảm ứng. Nó
cũng khơng cho phép bất kỳ các máy móc nào hoạt động nếu ngõ ra của PLC
khơng được kết nối với động cơ. Và tất nhiên, vùng máy chủ phải là nơi liên kết
các hoạt động của một vùng sản xuất riêng biệt.
Hình 1.1.a : Một hệ thống điều khiển điển hình dùng PLC
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

6
Nót Ên
CT giíi h¹n

CT møc
CT
Hµnh tr×nh
MODUL PLC
0000 0001 Tim oo

Tim 00 0001 10000

10001
M¹ch phÇn
mỊm
M« t¬
Cn d©y
Bé xÊy
§Ìn
Heater
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp

Sự phát triển của kỹ thuật điều khiến tự động hiện đại và công nghệ điều khiển
lôgic lập trình dụa trên cơ sở phát triển của tin học, cụ thể là sự phát triển của kỹ
thuật máy tính.
Sự phát triển của máy tính điện tử và kèm theo nó là phát triển tin học cùng với
sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động, dựa trên cơ sở tin học, gắn liền với
những phát minh liên tiếp sau đó đã đóng một vai trò quan trọng và quyết định
trong việc phát triển ồ ạt kỹ thuật máy tính và các ứng dụng của nó nh PLC, CNC
.
Trong quá trình phát triển của khoa học kỹ thuật trớc đây ngay vào khoảng thời
gian những năm cách đây không phải là xa xôi lắm, ngời ta mới chỉ phân biệt hai

phạm trù kỹ thuật điều khiển bằng cơ khí và điều khiển bằng điện tử.
Nhng từ cuối thập kỷ 20 ngời ta đã phải dùng nhiều chỉ tiêu chi tiết để phân biệt
các loại kỹ thuật điều khiển, bởi vì trong thực tế sản xuất cần đòi hỏi điều khiển
tổng thể những hệ thống máy chứ không chỉ điều khiển từng máy đơn lẻ.
Sự phát triển của PLC đã đem lại nhiều thuận lợi và làm cho các thao tác máy trở
lên nhanh nhạy dễ dàng và tin cậy hơn.
Kỹ thuật điều khiển lôgic khả lập trình phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy
tính và đã từng bớc phát triển tiếp cận theo các nhu cầu của công nghiệp. Quy trình
lập trình lúc ban đầu đợc chuẩn bị để sử dụng trong các xí nghiệp công nghiệp điện
tử, ở đó trang bị kỹ thuật và tay nghề thành thạo đã đợc kết hợp với nhau. Đến nay,
các thiết bị và kỹ thuật PLC đã phát triển tới mức những ngời sử dụng nó không cần
giỏi những kiến thức về điện tử mà chỉ cần nắm vững công nghệ sản xuất để chọn
thiết bị thích hợp là có thể lập trình đợc.
Trình độ của khả năng lập trình đợc, lập trình dễ dàng hay khó khăn, cũng là
một chỉ tiêu quan trọng để xếp hạng hệ thống điều khiển. ở đây có sự phân biệt giữa
những bộ điều khiển mà ngời dùng có thể thay đổi đợc quy trình hoạt động so với
các bộ điều khiển không thay đổi đợc quy trình hoạt động có nghĩa là điều khiển
theo quy trình cứng. Tuỳ theo kết cấu của hệ thống và cấu tạo của mỗi thành phần
mà mỗi phạm trù điều khiển trên đây lại chia ra làm nhiều loại điều khiển khác
nhau. Những đặc trng lập trình của các loại điều khiển đợc trình bày trên sơ đồ hình
1.1.b:
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.1.b: Những đặc trng lập trình của các loại điều khiển

1.2 Vai trò của một bộ điều khiển PLC.

Trong mt h thng iu khin t ng, PLC c xem nh l trỏi tim ca h
thng iu khin. Vi mt chng trỡnh ng dng (ó c lu tr bờn trong b
nh ca PLC) thỡ PLC liờn tc kim tra trng thỏi ca h thng, bao gm: kim tra
tớn hiu phn hi t cỏc thit b nhp, da vo chung trỡnh logic x lý tớn hiu
v mang cỏc tớn hiu iu khin ra thit b xut.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

8
điều khiển
Với các chức năng đợc lu trữ
bằng
Tiếp xúc vật lý Bộ nhớ khả lập
trình
Quy trình cứng Quy trình mềm
Không
thay đổi
Thay
đổi đợc
Khả lập trình
tự do
Bộ nhớ thay
đổi đợc
Liên
kết cứng
Lên kết
phích cắm
Ram
eeprom
Rom
eprom

Rơle, linh kiện điện tử,
mạch điện tử, cơ thuỷ khí
PLC xử lý một bít
PLC xử lý từ ngữ
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
PLC c dựng iu khin nhng h thng t n gin n phc tp. Hoc ta
cú th kt hp chỳng vi nhau thnh mt mng truyn thụng cú th iu khin mt
quỏ trỡnh phc hp.
1.3 Các thành phần của một bộ PLC.
Phần cứng của các bộ khả lập trình PLC đợc cấu tạo thành những môđun
(hình 1.3) cho thấy sơ đồ các môđun phần cứng của một bộ PLC. Một bộ PLC
thông thờng có những môđun phần cứng nh sau.
+ Môđun nguồn
+ Môđun bộ nhớ trơng trình
+ Môđun đầu vào (thẻ đầu vào)
+ Môđun đầu ra (thẻ đầu ra)
+ Môđun phối ghép (thẻ phối ghép)
+ Môđun chức năng phụ
Mỗi môđun đó đợc lắp thành những đơn vị riêng, có phích cắm nhiều chân để
cắm vào rút ra dễ dàng trên một panen cơ khí có dạng bảng hoặc hộp. Trên panen
có nắp:
+ Đờng ray nguồn để đa nguồn điện một chiều (thờng là 24v) từ đầu ra của
môđun nguồn lấy từ môđun nguồn, đa đi cung cấp cho tất cả các môđun khác.
+ Luồng liên lạc để trao đổi thông tin giữa các môđun và với bên ngoài.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp

Mở rộng đợc

Đơn vị xử lý Bộ nhớ Đ ầu vào Đầu ra Mạch phối Chức năng
trung tâm CPU chơng trình có lọc khuyếch đại ghép phụ

24v
Bus
220v
Nguồn năng
lợng chính
Hình 1.3: Các môđun phần cứng của một PLC.
1.3.1. Đơn vị xử lý trung tâm CPU.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

10
Màn
hình
Máy in
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Trong mỗi thiết bị PLC chỉ có một đơn vị trung tâm. Có hai loại đơn vị xử lý:
+ Đơn vị xử lý một bít , thích hợp cho việc xử lý các thao tác lôgic, nhng vì
thời gian xử lý là quá dài đối với một tín hiệu đơn cho nên không thực hiện đợc các
chức năng phức tạp mà không gặp phải những rắc rốivầ vấn đề thời gian. Loại xử lý
một bít kết cấu đơn giản cho nên giá thành hạ. Vì vậy tuy xử lý có chậm nhng vẫn
đợc dùng cho những trờng hợp không cần nhanh lắm và bài toán không quá phức
tạp.

+ Đơn vị xử lý bằng từ ngữ . Loại xử lý này hấp dẫn hơn loại nói trên, vì loại
này thích hợp hơn nhiều với việc xử lý nhanh các thônh tin số. Sở dĩ nó đạt đợc tốc
độ cao là vì nó không xử lý đơn bít mà xử lý từ ngữ bao gồm nhiều bít. Tuy nhiên
bộ xử lý từ ngữ có cấu trúc phức tạp hơn nhiều và do đó giá đắt hơn, cho nên nó
không thể loại bộ xử lý đơn bít ra khỏi thị trờng tin học. Cả hai loại vẫn song song
tồn tại và mỗi laọi đợc lựa chọn tuỳ theo nhu cầu ứng dụng.
Bộ điều khiển lôgic khả lập trình với đơn vị xử lý trung tâm bằng từ ngữ đợc
dùng khi đòi hỏi xử lý văn bản và các thông tin số, các phép tính, đo lờng đánh giá,
điều khiển, kiểm tra,ghi nhớ cũng nh xử lý các tín hiệuđơn trong mã nhị nguyên.
. Nh vậy rõ ràng là chính bộ xử lý quyết định khả năng và chức năng của PLC. Dới
đây là bảng so sánh các đặc trng của đơn vị xử lý trung tâm (CPU) loại 1 bít và loại
từ ngữ:
Bộ xử lý 1 bít Bộ xử lý từ ngữ
Xử lý trực tiếp các tín hiệu đầu vào
và đầu ra (địa chỉ đơn)
Các tín hiệu đầu vào và đầu ra chỉ có
thể đợc địa chỉ hoá thông qua từ ngữ
Cung cấp những lệnh nhỏ hơn, thông
thờng chỉ là một quyết định có/ không
Việc cung cấp những lệnh lớn hơn đòi
hỏi những tri thức về máy tính
Ngôn ngữ đầu vào đơn giản, không
cần kiến thức tính toán
Ngôn ngữ đầu vào phức tạp dùng cho
việc cung cấp lệnh lớn
Khả năng hạn chế trong việc xử lý dử
liệu số (nghĩa là không có khả năng
toán học và lôgic)
Thu thập và xử lý dữ liệu số
Chơng tình liên tiếp chạy không gián

đoạn, thời gian chu trình tơng đối dài
Các quá trình thời gian tới hạn địa
chỉ hoá qua các lệnh gián đoạn hoặc
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
chuyển đổi điều khiển khẩn cấp
Chỉ phối ghép với máy tính đơn giản Phối ghép với máy tính lớn hoặc hệ
thống máy tính
Khả năng xử lý các tín hiệu tơng tự
bị hạn chế
Xử lý tín hiệu tơng tự ở cả đầu vào và
đầu ra
1.3.2 B nh (Memory).
Cú nhiu loi b nh khỏc nhau. õy l ni lu gi trng thỏi hot ng ca
h thng v b nh ca ngi s dng. m bo cho PLC hot ng , phi cn
cú b nh lu tr chng trỡnh, ụi khi cn m rng b nh thc hin cỏc
chc nng khỏc nh :
+ Vựng m tm thi lu tr trng thỏi ca cỏc kờnh xut / nhp c gi l
RAM xut / nhp
+ Lu tr tm thi cỏc trng thỏi ca cỏc chc nng bờn trong : Timer , Counter,
Relay
B nh gm cú loi sau :
+ B nh ch c (ROM: Read Only Memory): ROM khụng phi l mt b
nh kh bin, nú cú th lp trỡnh ch mt ln. Do ú khụng thớch hp cho vic iu
khin mm ca PLC. ROM ớt ph bin so vi cỏc loi b nh khỏc.
+ B nh ghi c (RAM: Random Access Memory): RAM l mt b nh
thng c dựng lu tr d liu v chng trỡnh ca ngi s dng. D liu

trong RAM s b mt i nu ngun in b mt. Tuy nhiờn vn ny c gii
quyt bng cỏch gn thờm vo RAM mt ngun in d phũng. Ngy nay, trong k
thut phỏt trin PLC , ngi ta dựng CMOSRAM nh s tiờu tn nng lng khỏ
thp ca nú v cung cp pin d phũng cho cỏc RAM ny khi mt ngun. Pin d
phũng cú tui th ớt nht mt nm trc khi cn thay th, hoc ta chn pin sc gn
vi h thng , pin s c sc khi cp ngun cho PLC.
+ B nh ch c chng trỡnh xúa c (EPROM: Erasable Programmable Read
Only Memory): EPROM lu tr d liu ging nh ROM, tuy nhiờn ni dung ca
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
nú cú th b xoỏ i nu ta phúng tia t ngoi vo, ngi vit phi vit li chng
trỡnh trong b nh.
+ B nh ch c chng trỡnh xoỏ c bng in (EEPROM: Electric Erasable
Programmable Read Only Memory): EPROM kt hp kh nng truy linh ng ca
RAM v tớnh kh bin ca EPROM, ni dung trờn EEPROM cú th b xoỏ v lp
trỡnh bng in, tuy nhiờn ch gii hn trong mt s ln nht nh.

1.3.3 Cỏc thit b nhp.
S thụng minh ca mt h thng t ng húa ph thuc vo kh nng c cỏc
tớn hiu t cỏc cm bin t ng ca PLC.
Hỡnh thc giao din c bn gia PLC v cỏc thit b nhp l: Nỳt n, cu dao,
phớm,. Ngoi ra, PLC cũn nhn c tớn hiu t cỏc thit b nhn dng t ng
nh: cụng tc trng thỏi, cụng tc gii hn, cm bin quang in, cm bin cp đ ,
. Cỏc loi tớn hiu nhp n PLC phi l trng logic ON/OFF hoc tớn hiu
Analog. Nhng tớn hiu ngừ vo ny c giao tip vi PLC qua cỏc modul nhp.
1.3.4 Thit b xut.
Trong mt h thng t ng húa, thit b xut cng l mt yu t rt quan trng.

Nu ngừ ra ca PLC khụng c kt ni vi thit b xut thỡ hu nh h thng s b
tờ lit hũan ton. Cỏc thit b xut thụng thng l: ng c, cun dõy nam chõm,
relay, chuụng bỏo ,. Thụng qua hot ng ca motor, cỏc cun dõy, PLC cú th
iu khin mt h thng t n gin n phc tp. Cỏc loi thit b xut l mt
phn kt cu ca h thng t ng húa v vỡ th nú nh hng trc tip vo hiu
sut ca h thng .
Tuy nhiờn, cỏc thit b xut khỏc nh l : ốn pilot, cũi v cỏc bỏo ng ch cho
bit cỏc mc ớch nh: Bỏo cho chỳng ta bit giao din tớn hiu ngừ vo, cỏc thit
b ngừ ra c giao tip vi PLC qua min rng ca modul ngừ ra PLC.
1.3.5 Mụ un phi ghộp.
Mụ un phi ghộp dựng ni b iu khin kh lp trỡnh PLC vi cỏc thit
b bờn ngoi, nh mn hỡnh thit b lp trỡnh hoc vi panen m rng. Thờm vo ú
, nhiu chc nng ph cng cn thit hot ng song song vi nhng thit b chc
nng thun tuý lụgic ca b PLC c bn . Cng cú khi ngi ta ghộp thờm nhng
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
th in t ph c bit to ra cỏc chc nng ph ú. Trong nhng trng hp
ny phũng phi dựng n mch phi ghộp.
1.3.6 Các chức năng phụ.
Những chức năng phụ điển hình nhất của PLC là:
+ Bộ nhớ duy trì có cùng chức năng nh rơle duy trì, nghĩa là bảo tồn tín hiệu trong
quá trình mất điện. Khi nguồn điện trở lại thì bộ chuyển đổi của bộ nhớ nằm ở t thế
nh trớc lúc mất điện.
+ bộ thời gian của PLC có chức năng tơng tụ nh các rơle thời gian. Việc đặt thời
gian đợc lập trình hoặc điều chỉnh từ bên ngoài.
+ Đợc lập trình bằng các lệnh lôgic cơ bản hoặc thông qua các thẻ điện tử phụ.
Việc đặt bộ đếm đợc thực hiện bằng lập trình hoặc bằng nút bấm.

+ Bộ ghi tơng ứng với cơ cấu nút bấm bớc. Bớc tiếp theo đợc thả ra bửi bộ phát
thời gian hoặc bằng xung của mạch chuyển đổi.
+ Chức năng số học đợc thực hiện để thực hiện bốn chức năng số học cơ bản:
cộng, trừ , nhân và chia, và các chức năng so sánh: lớn hơn, nhỏ hơn, bằng và không
bằng. Sự có mặt của chức năng số học giúp mở rộng đáng kể cơ hội ứng dụng cho
PLC .
+ Chức năng điềi khiển số (NC) làm cho PLC có thể đợc ứng dụng để điều
khiển các quá trình công nghệ trên máy công cụ hoặc trên các tay máy của ngời
máy công nghiệp.
Bộ PLC với các chức năng phụ đặc biệt chỉ thích hợp nếu có chủ định thực hiện
các chức năng khác ngoài sự thay thế việc điều khiển rơle đơn giản. nếu các chức
năng đó không đợc sử dụng một cách đầy đủ thì tốt nhất là sử dụng nhữ bộ PLC
không có các chức năng đó.
1.4 So sỏnh PLC vi cỏc thit b iu khin thụng thng khỏc .
Hin nay, cỏc h thng iu khin bng PLC ang dn dn thay th cho cỏc h
thng iu khin bng relay, contactor thụng thng. Ta hóy th so sỏnh u,
khuyt im ca hai h thng trờn:
H thng iu khin thụng thng:
Thụ kch do cú quỏ nhiu dõy dn v relay trờn bn iu khin.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
• Tốn khá nhiều thời gian cho việc thiết kế, lắp đặt.
• Tốc độ hoạt động chậm.
• Công suất tiêu thụ lớn.
• Mỗi lần muốn thay đổi chương trình thì phải lắp đặt lại tòan bộ, tốn nhiều thời
gian.
• Khó bảo quản và sữa chữa.

♦Hệ thống điều khiển bằng PLC:
• Những dây kết nối trong hệ thống giảm được 80% nên nhỏ gọn hơn.
• Công suất tiêu thụ ít hơn.
• Sự thay đổi các ngõ vào, ra và điều khiển hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhờ
phần mềm điều khiển bằng máy tính hay trên Console.
• Tốc độ hoạt động của hệ thống nhanh hơn.
• Bảo trì và sữa chữa dễ dàng.
• Độ bền và tin cậy vận hành cao.
• Giá thành của hệ thống giảm khi số tiếp điểm tăng.
• Có thiết bị chống nhiễu.
• Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu.
• Dễ lập trình và có thể lập trình trên máy tính, thích hợp cho việc thực hiện các
lệnh tuần tự của nó.
• Các modul rời cho phép thay thế hoặc thêm vào khi cần thiết .
Do những lý do trên PLC thể hiện rõ ưu điểm của nó so với các thiết bị điều
khiển thông thường khác. PLC còn có khả năng thêm vào hay thay đổi các lệnh tuỳ
theo yêu càu của công nghệ. Khi đó ta chỉ cần thay đổi chương trình của nó, điều
này nói lên tính năng điều khiển khá linh động của PLC.
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
1.5 Các bớc thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC.
thit k 1 chung trỡnh iu khin cho mt hot ng bao gm nhng bc
sau:
1.5.1 Xỏc nh qui trỡnh cụng ngh.
Trc tiờn , ta phi xỏc nh thit b hay h thng no mun iu khin. Mc ớch
cui cựng ca b iu khin l iu khin mt h thng hot ng
S vn hnh ca h thng c kim tra bi cỏc thit b u vo. Nú nhn tớn

hiu v gi tớn hiu n CPU , CPU x lý tớn hiu v gi nú n thit b xut
iu khin s hot ng ca h thng nh lp trỡnh sn trong chng trỡnh
1.5.2 Xỏc nh ngừ vo, ngừ ra.
Tt c cỏc thit b xut , nhp bờn ngoi u c kt ni vi b iu khin lp
trỡnh. Thit b nhp l nhng contact, cm bin Thit b xut l nhng cun dõy ,
valve in t , motor, b hin th.
Sau khi xỏc nh tt c cỏc thit b xut nhp cn thit, ta nh v cỏc thit b vo
ra tng ng cho tng ngừ vo, ra trờn PLC trc khi vit chng trỡnh.
1.5.3 Vit chng trỡnh.
Khi vit chng trỡnh theo s hỡnh bc thang (ladder ) phi theo s hot ng
tun t tng bc ca h thng
S dng cỏc khi chc nng, ú l nhng hm logic v nhng hm c bit
lp trỡnh. Cú th lp trỡnh trc tip trờn PLC nh cỏc phớm chc nng. Hoc cú th
lp trỡnh trờn mỏy tớnh sau ú chng trỡnh xung PLC nh cỏp ni.
1.5.4 Np chng trỡnh vo b nh.
Bõy gi chỳng ta cú th cung cp ngun cho b iu khin cú lp trỡnh thụng
qua cng I/O. Sau ú np chng trỡnh vo b nh thụng qua b console lp trỡnh
hay mỏy tớnh cú cha phn mm lp trỡnh hỡnh thang, hoc các phần mm lp trình
khác nh LOGO! Sotf Comfort, Step7 Sau khi np xong, kim tra li bng hm
chun oỏn. Nu c mụ phng ton b hot ng ca h thng chc chn rng
chung trỡnh ó hot ng tt.
1.5.5 Chy chng trỡnh.
Trc khi nhn nỳt Start, phi chc chn rng cỏc dõy dn ni cỏc ngừ vo, ra
n cỏc thit b nhp, xut ó c ni ỳng theo ch nh. Lỳc ú PLC mi bt
u hot ng thc s. Trong khi chy chng trỡnh, nu b li thỡ mỏy tớnh hoc
b Console s bỏo li , ta phi sa li cho n khi nú hot ng an ton
Sau õy l lu d phng phỏp thit k b iu khin:
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

16

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iƯn §å ¸n tèt nghiƯp
1.5.5
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

17
Xác đònh yêu cầu của hệ
thống điều khiển
Vẽ lưu đồ chung của hệ
thống điều khiển
Liệt kê tất cả các ngõ ra, ngõ vào nối tương đối
đến các cổng I/O của PLC
Chuyển lưu đồ sang
sơ đồ hình thang
Nạp lập trình sơ đồ hình thang
thiết kế cho PLC
phần Mơ phỏng chương trình và sửa
lỗi mềm
Hiệu chỉnh chương trình
cho phù hợp
Kết nối tồn bộ thiết bị vào, ra
với PLC
Kiểm tra tất cả các tiếp
điểm
vào, ra
Chương
trình OK
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Với bất cứ một bộ điều khiển nào thì ngời thiết kế đều phải tuân thủ tất cả các

bớc trên. Nếu không muốn hệ thống của mình gặp trục trặc.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

18
Chy th chng trỡnh
Hiu ớnh li phn
mm
Np chng trỡnh vo
EPROM
Lp h s h thng cho tt c
cỏc bn v
END
Chng trỡnh
OK
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp
Chng 2: MODUL LOGO! VI GII PHP CHO BI TON
T NG HO C NH
Modul logic vn nng vi tờn gi l LOGO! Ca tp on SIEMENS AG t
ng hoỏ (AUT) ti Nuernberg, thuc cng ho Liờn bang c . Phc v cỏc
nhim v iu khin c nh trong cỏc lnh vc lp t in dõn dng v lp rỏp t
úng ct in h th, cng nh trong nghnh ch to mỏy v cỏc ng dng thc t
khỏc. Nú thay th cỏc cụng ngh thụng dng m hin ti vn cũn ang c s
dng rng rói. LOGO! Cha ng tt c cỏc chc nng nh rle tip im, rle tr,
rle nh, rle xung, b phỏt xung ng h, b m v ng h nh thi gian.
LOGO! Giỳp tit kim nguyờn vt liu, khụng gian, thi gian v gúp phn ln vo
hng gim giỏ thnh trong nghnh k ngh in.
Tp on SIEMENS AG l nh cung cp tiờn phong, ng hng u th gii v
cỏc modul logic v t tờn cho chỳng l LOGO! Nh mt h thit b mi trong
nghnh k ngh in. Vi phm vi tớnh nng thp hn cỏc b iu khin kh trỡnh

Micro. LOGO! Ra i vi mc tiờu thc hin cỏc ng dng ni m cỏc gii phỏp
thụng thng vi cỏc b iu khin khỏ trỡnh c nh hoc tớch hp t cỏc phõnf t
in t ri rc khụng cũn kinh t, hay ch cú th thc hin c vi s tn kộm v
vt liu, khụng gian v thi gian, khi giỏ c chp nhn c. Thay vỡ luụn phi phỏt
trin mt bng mch cho tng ng dng c th thỡ nay ó cú modul logic a nng
cho nhiu ng dng khỏc nhau.
Khụng cn mt s o to hay kin thc c bit no lm cho LOGO! hot
ng. Ch cn chn cỏc chc nng tớch hp sn v ni chỳng li vi nhau bng vic
n phớm xõy dng nờn cỏc mch in v cú th thay i cỏc mch in ny rt
d dng vo bt c lỳc no khi mun m khụng cn phi dựng dng c hay i dõy
li. Túm li l LOGO! rt d s dng.
Mt mch in sau khi c thit lp cho phộp chộp vo mt modul trng trỡnh
v chuyn sang modul logic khỏc mt cỏch d dng. So sỏnh vi cụng ngh thụng
thng iu ny cú ngha l gim thi gian mt cỏch ỏng k. Ngoi ra cũn cú mt
cỏch khỏc lu tr cỏc ng dng l dựng mỏy tớnh cỏ nhõn lp trỡnh.
Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội

19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
Những ứng dụng mà LOGO! có thể điều khiển là hầu như không có giới hạn. Từ
các ứng dụng gia đình và thương mại.
Ví dụ như:
- Chiếu sáng trong các phòng của nhà, cầu thang, của hàng.
- Mạch đèn huỳnh quang.
- Hệ thống tưới nước
- Máy hàn cáp
- Hệ thống băng tải
- Hệ thống đo mức
- Hệ thống nhiệt và thông gió

- Hệ thống cảnh báo và chuông báo động
- Thang máy, máy nâng
- Hệ thống cửa nhà, gara ôtô
- Hệ thống quản lý năng lượng
Và rất nhiều những ứng dụng khác nữa.
Một ưu điểm nổi bật nữa là LOGO! thoả mãn những yêu cầu cao như: độ chống
va đập, độ tương thích điện từ và làm việc được ở những nơi có khí hậu khắc nhiệt.
Điều đó làm cho LOGO! trở lên lý tưởng cho những ứng dụng công nghiệp. Thậm
trí cả trên những vùng biển.
Trong cam kết của mình những kỹ sư của tập đoàn SIEMENS AG đã nói:
“Ước mơ và những câu chuyện khoa học viễn tưởng về những hoạt động
được lập trình thông minh đã thành hiện thực vào ngày Robốt ra đời. Con người
bắt đầu nghĩ tới tương lai của mình khi mọi thao tác đơn giản chỉ là nhấn nút
điều khiển tự động. Mục đích của SIEMENS khi tới đất nước xinh đẹp này là
đem theo những thiết bị tin cậy với độ chính xác cao, bền vững và các giả pháp
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
kỹ thuật đồng bộ, thích ứng với bất kỳ nhu cầu nào trong hệ thống vận hành sản
xuất công nghiệp hay dịch vụ kỹ thuật”.
SIEMENS AG - Nuremberg - Germany
2.1 Các tính năng kỹ thuật của LOGO! .
Hiện nay Siemens đã cho ra đời nhiều mẫu LOGO! với đặc tính kỹ thuật khác
nhau như các loại mà đầu ra là transistor, rơle; loại chứa đồng hồ thời gian thực; có
hoặc không có màn hình; loại 12 đầu vào 8 đầu ra, 8 vào 4 ra
Nhìn chung các loại LOGO! đều có thể lập trình trực tiếp hoặc dễ dàng hơn
bằng các phần mềm chuyên dụng như LOGO!Soft; LOGO!Soft Comfort thông
qua cáp nối với PC hay modul lập trình. Phần mềm LOGO!Soft Comfort với tính

năng Simulation đã giúp cho việc lập trình cho LOGO! càng trở nên đơn giản và
hiệu quả, tiết kiệm được thời gian và công sức.
LOGO! có khả năng nhận biết được các trạng thái cơ bản và các hàm sau:
- Constants: Input, AsiInput, Output, AsiOutput, Marker, Status 1, Status 0.
- Basic Functions: AND, AND (Edge), NAND, NAND (Edge), OR, NOR, XOR, NOT.
- Special Functions: On Delay, Off Delay, On/Off Delay, Retentive On Delay,
Latching Relay, Pulse Relay, Wiping Relay/Pulse Output, Interval Time-Delay
Relay, Edge-Triggered, Seven-Day Time Switch, Year Clock, Up/Down Counter,
Hours Counter, Pulse Generator, Pulse Generator, Random Generator, Trigger,
Stairwell Light Switch, Dual-Function Switch, Message Text.
Tài nguyên của LOGO! bị hạn chế ở mức: ( Maximum Resources )
Function Blocks 56
RAM 27
ROM 15
Parameters 48
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

21
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
Timer 16
Stack 58
Digital Inputs 12
Digital Outputs 8
ASi Inputs 4
ASi Outputs 4
Marker 8
Analog Inputs 0
Text Box 5
Vì vậy, khi lập trình cho LOGO! chúng ta cần quan tâm đến các thông số trên

để đảm bảo chương trình có thể chạy tốt trên loại LOGO! mà chúng ta đang có.
Các thông số kỹ thuật của LOGO!
+ Kích thước 72 x 90 x55 mm
+ 19 chức năng tích hợp bên trong
+ 8 đầu vào và 4 đầu ra
+ Có đồng hồ bên trong có thể lưu nguồn trên 80 giờ trên LOGO! 12RC/ 24RC/
230RC
+ Tối đa 56 hàm
+ Có khả năng tích hợp
+ Có 3 bộ đếm thời gian
+ 2 đầu vào 1kHz trên mỗi LOGO! 12RC/24
+ 4 bộ chốt trạng thái
2.2 Lắp ráp và nối dây cho LOGO! .

2.2.1 Lắp ráp.
LOGO! được lắp trong hộp nối dây hoặc tủ điện, phải đảm bảo được các đầu
nối được bọc cách điện nếu không chúng sẽ gây nguy hiểm.
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

22
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
LOGO! được gá trên một thânh chuẩn DIN với chiều rộng 35 mm.
Sử dụng một tuốc nơ vít có đầu rộng 3 mm để nối dây cho LOGO! .
Kích thước dây: 1x2,5 mm
2
và 2x1,5 mm
2
2.2.2 Nối với nguồn điện.
LOGO! 230R và LOGO! 230RC được nối với nguồn điện áp từ 115 – 220 vAC,

tần số là 50 – 60 Hz. Diện áp đường dây có thể từ 85 –260 vAC tại điện áp 230v
LOGO! tiêu thụ dòng 26mA

LOGO! 24 và LOGO! 24R thích hợp với nguồn điện 24vDC điện áp cung cấp có
thể từ 20,4 – 28,8v. Với điện áp 24v thì LOGO! 24/24R lần lượt tiêu thụ dòng
30/62mA

KÕt nèi
L+
N
L+ M I1 I2 I8 L1 N I1 I2 I8
2.2.3 Nối các đầu vào của LOGO!

Nối các bộ cảm biến tới đầu vào. Các đầu vào có thể là các công tắc, cảm biến
quang điện hoặc công tắc điều khiển bằng ánh sáng
Đặc tính của bộ cảm biến cho LOGO! 230R và LOGO! 230RC
+ LOGO! nhận biết trạng thái 0 (khoá mở) tại áp < 40v AC. Dòng vào lớn nhất
là 0,24 mA
+ LOGO! nhận biết trạng thái 1 tại áp >79v AC. không thể nối hai dây của công
tắc hành trình trực tiếp với LOGO! bởi vì dòng đóng mạch của nó lớn.
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

23

SIEMENS
LOGO! 24/24R

SIEMENS
LOGO! 230R/230RC
Website: Email : Tel : 0918.775.368

Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
+ Khi trạng thái khoá thay đổi từ 0 đến 1 trạng thái 1 phải được duy trì ít nhất 50
ms để LOGO! nhận biết nó. Cũng như vậy khi chuyển về trạng thái 0.
Đặc tính của bộ cảm biến cho LOGO! 24 và 24R
+ LOGO! nhận biết trạng thái 0 (khoá mở) tại áp < 5v DC. dòng vào lớn nhất là 0
3 mA
+ LOGO! nhận biết trạng thái 1 tại áp >15v DC.
Có thể nối 3 và 4 dây của công tắc hành trình với các điện áp khác nhau tới
LOGO! không thể nối hai dây của công tắc hành trình trục tiếp với LOGO! bởi vì
dòng đóng mạch của nó lớn.
+ Khi trạng thái khoá thay đổi từ 0 đến 1 trạng thái 1 phải được duy trì ít nhất 50
ms để LOGO! nhận biết nó. Cũng như vậy khi chuyển về trạng thái 0.
Nối mạch
l+ l1
m l+ l+ l+ l+ l+ l+ m


l+ m i1 i2 i3 i4 i5 i8 l+ m i1 i2 i3 i8
2.2.4 Nối đầu ra của LOGO! .
LOGO! 230R/230RC và LOGO! 24R
Đầu ra của LOGO! 230RC/230R và LOGO! 24R là các Rơle. Công tắc của Rơle
được cách ly với nguồn cung cấp và đầu vào.
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

24

SIEMENS
LOGO! 24/24R

SIEMENS

LOGO! 230R/230RC
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoa §iÖn §å ¸n tèt nghiÖp
Yêu cầu đối với Rơle đầu ra

Bạn có thể nối các tải với nhau ở đầu ra, ví dụ như đèn, đèn huỳnh quang, môtơ,
contactor, Các tải nối với LOGO! 24R phải có đặc tính như sau:
+ Dòng chuyển mạch lớn nhất phụ thuộc vào tải và số làn tcá động
+ Khi công tắc đóng (Q=1), dòng điện cực đại là 8A cho tải thuần trở và 2A cho tải
có tính cảm kháng.
Đấu nối
Đối với LOGO! 230R/230RC và LOGO! 24R
L1
Load
N/M
LOGO! 24
Đầu ra của LOGO! 24 được đóng mạch nhờ các transistor. Các đầu ra được bảo
vệ chống quá tải và ngắn mạch. Không cần phải có nguồn cung cấp riêng cho tải.
LOGO! 24 cung cấp điện áp cho tải.
Các yêu cầu đối với transistor đầu ra
Tải nối với LOGO! 24 phải có đặc tính sau:
Trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi

25
LOGO! 230RC


Q1 Q2 Q3 Q4