đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG QUA ETHERNET

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang i

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay phương tiện đi lại là ôtô được sử dụng khá phổ biến,
chính vì vậy việc xây dựng bãi giữ xe là cần thiết, nhất là ở các khu đô thị
lớn như thành phố Hồ Chí Minh, thủ đô Hà Nội. Nhưng với diện tích đất
ngày càng bị thu hẹp thì việc xây dựng các bãi giữ xe có diện tích lớn là
việc gây khó giải quyết. Chính vì vậy, với sự phát triển của công nghệ
hiện đại thì việc khó khăn đó được giải quyết dễ dàng. Đó là việc xây
dựng các bãi giữ xe theo dạng tầng (hay còn gọi là dạng chung cư ), một
việc làm hoàn toàn có thể, phù hợp với sự phát triển của đô thị hiện đại,
giúp giảm được diện tích xây dựng.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ không ngừng của các ngành kỹ
thuật. Chúng đã đi sâu vào mọi mặc đời sống hàng ngày của người dân.
Đặc biệt là sử dụng PLC để điều khiển các thiết bị công nghiệp. Nắm
được tầm quan trọng đó, em làm đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG QUA ETHERNET để làm luận văn tốt nghiệp
cho mình, vừa để tạo ra 1 sản phẩm có khả năng ứng dụng trong thực tế.
Những kiến thức và năng lực đạt được trong quá trình học tập tại
trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ luận văn tốt nghiệp. Vì vậy em đã
cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm
tòi nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.




KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang ii

LỜI CẢM ƠN
Sau những năm học tại trường,em đã được học và tiếp thu nhiều
kiến thức mới từ sự chỉ bảo tận tình của Quý Thầy Cô,sự giúp đỡ của bạn
bè. Đây là khoảng thời gian đầy ý nghĩa. Luận văn tốt nghiệp ra trường là
nền tảng quan trọng và đánh dấu một bước ngoặt mới trong cuộc đời của
em.
Do khoảng thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, mặc dù em cố gắng
hoàn thành luận văn tốt nghiệp này đúng thời hạn. Nên không tránh khỏi
những thiếu sót mong Quý thầy cô thông cảm. Em mong nhận được những
ý kiến đóng góp tận tình của quý thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Ths. Nguyễn Đức Toàn đã đưa ra
một đề tài hay, thực tế giúp em tiếp cận với thực tế công việc ở bên ngoài
từ đó tự tin hơn khi bước ra trường. Đặc biệt thầy đã tận tình hướng dẫn,
gợi ý phát triển luận văn thực tế hơn, hỗ trợ tài liệu,… trong suốt quá
trình làm khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn thầy.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Văn Huyên
đã tận tình hướng dẫn trong khâu lập trình PLC, cũng như là trang thiết
bị để em hoàn thành luận văn này. Và rất nhiều thành viên của diễn đàn
PLC Việt Nam và diễn đàn Kỹ Thuật Việt.


Sinh viên thực hiện
NGUYỄN VĂN PHÚ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang iii
MỤC LỤC
Đề mục Trang
LỜI NÓI ĐẦU i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH VẼ vii
DANH MỤC BẢNG xii
CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1
1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1
1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 3
2.1. TÌM HIỂU BÃI GIỮ XE 3
2.2.THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG 3
CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7-1200 6
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ S7-1200 6
3.1.1. Khái niệm chung PLC S7-1200 6
3.1.2. Các module trong hệ PLC S7-1200 6
3.1.2.1. Giới thiệu về các module CPU 6
3.1.2.2. Sign board của PLC SIMATIC S7-1200 7
3.1.2.3. Module xuất nhập tín hiệu số 8
3.1.2.4. Module xuất nhập tín hiệu tƣơng tự 8
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang iv
3.2. LÀM VIỆC VỚI PHẦN MỀM TIA PORTAL 9
3.2.1. Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic – tích hợp lập trình PLC và HMI 9
3.2.2. TAG của PLC / TAG local 9

3.3. KỸ THUẬT LẬP TRÌNH 12
3.3.1. Vòng quét chƣơng trình 12
3.3.2. Cấu trúc lập trình 12
3.3.2.1. Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS 13
3.3.2.2. Hàm chức năng – FUNCTION 14
3.4. GIỚI THIỆU CÁC TẬP LỆNH 15
3.4.1. Bit logic (tập lệnh tiếp điểm) 15
3.4.2. Sử dụng bộ Timer 18
3.4.3. Sử dụng bộ Counter 19
3.4.4. So sánh 20
3.4.5. Toán học 20
3.4.6. Di chuyển (MOVE) 22
CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG WEBSERVER VỚI PLC S7-1200 24
4.1.GIỚI THIỆU VỀ ỨNG DỤNG WEBSERVER VỚI PLC S7-1200 24
4.2. STANDARD WEB PAGES 26
4.3. USER-DEFINED WEB PAGES 33
4.3.1. Các bƣớc căn bản để tạo 1 trang User-defined Web 34
4.3.2. Những đặc điểm chính của trang User-defined web 39
CHƢƠNG 5: MÃ VẠCH 45
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang v
5.1. GIỚI THIỆU 45
5.2. CÁC LOẠI MÃ VẠCH 46
5.3. ỨNG DỤNG CÁC LOẠI MÃ VẠCH 46
5.4. ĐẦU ĐỌC MÃ VẠCH: MÁY QUÉT MÃ VẠCH CD 100-BU 47
CHƢƠNG 6: PC ACCESS 49
6.1. ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ 49
6.2. GIAO DIỆN VÀ CÁCH KẾT NỐI 49

CHƢƠNG 7: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WINCC V7.0 SP3 52
7.1. ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA WINCC 52
7.2. ĐẶC TRƢNG CƠ BẢN CỦA WINCC 52
7.3.TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINCC CHỨC NĂNG CỦA TRUNG
TÂM ĐIỀU KHIỂN(CONTROL CENTER) 53
7.3.1. Chức năng 53
7.3.2. Cấu trúc 54
CHƢƠNG 8: LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT 57
8.1. LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT CHÍNH 57
8.2. LƢU ĐỒ XÁC ĐỊNH TỌA ĐỘ 61
8.3. LƢU ĐỒ CẤT XE 62
8.4. LƢU ĐỒ LẤY XE 64
CHƢƠNG 9: THI CÔNG 66
9.1. TẠO PROJECT TRONG TIA V11 66
9.1.1. Kết nối qua giao thức TCP/IP 66
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang vi
9.1.2. Tạo một Project trong TIA Portal 66
9.1.3. LÀM VIỆC VỚI MỘT TRẠM PLC 69
9.1.3.1. Quy định địa chỉ IP cho module CPU 69
9.1.3.2. Đổ chƣơng trình xuống CPU 69
9.1.3.3. Giám sát và thực hiện chƣơng trình 71
9.2. TẠO PROJECT TRONG WINCC 72
9.2.1. Tạo Project và kết nối các Tag với PC Access 72
9.2.2. Cách tạo giao diện của bãi giữ xe 76
9.2.3. Một số thao tác để tạo các chi tiết trong những giao diện còn lại 79
9.2.4. Tạo User và phân quyền ngƣời sử dụng 84
9.2.5. Tạo report thông qua Excel 90

9.3. TẠO WEB SERVER 91
9.3.1. Những tính năng chính của file HTML 91
9.3.2. Hƣớng dẫn sử dụng ứng dụng 99
CHƢƠNG 10: TỔNG KẾT 105
10.1. NHỮNG VIỆC ĐÃ LÀ ĐƢỢC 105
10.2. CÁCH KHẮC PHỤC VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 107




KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang vii
DANH MỤC HÌNH VẼ
Tên Hình Trang
Hình 2.1: Mô hình bài giữ xe 3
Hình 2.2: Cảm biến từ 4
Hình 2.3: Tính toán buồng nâng xe 4
Hình 3.1: Thông số module CPU S7-1200 7
Hình 3.2: Thông số Sign board 8
Hình 3.3: Thông số module mở rộng ngõ vào và ngõ ra 8
Hình 3.4: Thông số module analog 9
Hình 3.6: PLC Tags trong TIA PORTAL 10
Hình 3.7: PLC Table trong TIA PORTAL 11
Hình 3.8: Tìm và thay thế Tag PLC 11
Hình 3.9: Cấu trúc lập trình 13
Hình 4.1: Cơ chế truy cập Web Server qua Internet 24
Hình 4.2: Cấu trúc một Web Server 25

Hình 4.3: Trang giới thiệu SIMATIC S7-1200 27
Hình 4.4: Trang khởi đầu 27
Hình 4.5: Thông số PLC 28
Hình 4.6: Thông tin làm việc của PLC 29
Hình 4.7: Thông tin module PLC 30
Hình 4.8: Thông số truyền thông của PLC 30
Hình 4.9: Thống kê dữ liệu truyền thông của PLC 31
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang viii
Hình 4.10: Trang thái của biến 32
Hình 4.11: Lƣu trữ dữ liệu trên Web 32
Hình 4.12: Mô hình đọc và gửi dữ liệu qua Web Server 34
Hình 5.1: Cấu trúc mã vạch 46
Hình 5.2: Máy quét mã vạch CD 100-BU 47
Hình 6.1: Ứng dụng PC Access 49
Hình 6.2: Tạo giao diện PC Access 49
Hình 6.3: PG/PC Interface 1 50
Hình 6.4: Cài đặt cấu hình kết nối 50
Hình 6.5: Bảng Tags trong PC Access 51
Hình 8.1: Lƣu đồ chính 57
Hình 8.2: Lƣu đồ quét mã vạch cất và lấy xe 58
Hình 8.3: Lƣu đồ phát hiện xe vào trái 59
Hình 8.4: Lƣu đồ phát hiện xe vào phải 60
Hình 8.5: Lƣu đồ xác định tọa độ 61
Hình 8.6: Lƣu đồ cất xe trái 62
Hình 8.7: Lƣu đồ cất xe phải 63
Hình 8.8: Lƣu đồ lấy xe trái 64
Hình 8.9: Lƣu đồ lấy xe phải 65

Hình 9.1: Kết nối PLC qua TCP/IP 66
Hình 9.2: Biểu tƣợng TIA PORTAL V11 66
Hình 9.3: Tạo dự án mới 67
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang ix
Hình 9.4: Đặt tên dự án 67
Hình 9.5: Chọn cấu hình cho dự án 67
Hình 9.6: Thêm thiết bị mới cho dự án 68
Hình 9.7: Chọn PLC tƣơng ứng 68
Hình 9.8: Đổ chƣơng trình PLC 69
Hình 9.9: Kiểm tra kết nối PLC với thiết bị tải về 70
Hình 9.10: Kết quả sau khi tải chƣơng trình 70
Hình 9.11: Chƣơng trình chính (OB1) 71
Hình 9.12: Kết nối PLC và máy tính 71
Hình 9.13: Chạy trực quan PLC trên giao diện 71
Hình 9.14: Tạo dự án trong WinCC V7.0 72
Hình 9.15: Thêm thiết bị mới trong WinCC 72
Hình 9.16: Chọn kiểu kết nối OPC cho WinCC 73
Hình 9.17: Thông số hệ thống 73
Hình 9.18: Chọn kết nối PC Access trong WinCC 74
Hình 9.19: Lọc các biến vào trong WinCC 74
Hình 9.20: Thêm biến cho WinCC 75
Hình 9.21: Tạo kết nối mới trong WinCC 75
Hình 9.22: Thêm biến 75
Hình 9.23: Các biến trong WinCC 76
Hình 9.24: Các đối tƣợng trong WinCC 1 77
Hình 9.25: Độ bóng của hình ảnh trong WinCC 77
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang x
Hình 9.26: Phong nền của giao diện chính 78
Hình 9.27: Thuộc tính INFORMATION CAR PARK 78
Hình 9.28: I/O field and Static Text 79
Hình 9.29: Nhập mã vạch 80
Hình 9.30: Hộp thoại cấu hình 80
Hình 9.31: Chon Tag cho I/O field nhập mã vạch 81
Hình 9.32: Cấu hình ngõ ra của Mã Vạch 81
Hình 9.32: Giao diện buồng chuyển xe 82
Hình 9.33: Giao diện INFORMATION CAR PARK 82
Hình 9.34: Giao diện INTERFACE 1 83
Hình 9.35: Giao diện INTERFACE 2 83
Hình 9.36: Giao diện INTERFACE 3 84
Hình 9.37: Giao diện phân quyền chính 85
Hình 9.38: Thay đổi mật khẩu của Admin 86
Hình 9.39: Tao nhóm ngƣời dùng 87
Hình 9.40: Nhóm vận hành 87
Hình 9.41: Tạo ngƣời vận hành 88
Hình 9.42: Đặt mật khẩu cho ngƣời vận hành 88
Hình 9.43: Ngƣời vận hành 88
Hình 9.44: Thêm quyền 89
Hình 9.45: Thêm dòng phân quyền 89
Hình 9.46: Phân quyền cho Admin 89
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang xi
Hình 9.47: Phân quyền cho ngƣời vận hành 89

Hình 9.48: Phân quyền từng mục 90
Hình 9.49: Giao diện Report Excel 90
Hình 9.50: Trang web ngƣời dùng 100
Hình 9.51: Đăng nhập Web Server 1 101
Hình 9.52: Đăng nhập Web Server 2 101
Hình 9.53: Giao diện Web Server Plant Status 102
Hình 9.54: Giao diện Web Server Overview Car Park 103
Hình 9.55: Giao diện Web Server Data 104
Hình 9.56: Giao diện Web Server Check Monthly Car 104

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang xii
DANH MỤC BẢNG
Tên bảng Trang
Bảng 4.1: Các lệnh căn bản trong HTML 35
Bảng 4.2: Ứng dụng định dạng trong HTML 36
Bảng 4.3: Thời gian truyền nhận của các biến trong Web Server 38
Bảng 4.4: Cấu trúc lệnh WWW 41
Bảng 4.5: Thông số của ngõ ra RET_VAL của lệnh WWW 42
Bảng 5.1: Thông số máy quét mã vạch CD 100-BU 48
Bảng 9.1: Giải thích các lệnh trong tiêu đề Web 93
Bảng 9.2: Giải thích các lệnh định dạng trong Web 96
Bảng 9.3: Giải thích lệnh tạo hình ảnh trên Web 96
Bảng 9.4: Giải thích lệnh đƣa dữ liệu lên Web 98
Bảng 9.5: Giải thích tạo nút nhấn trên Web 99

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 1
CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay ở các trung tâm thành phố lớn với sự phát triển mật độ dân cƣ và xe
cộ ngày càng đông đúc. Đặc biệt là sự gia tăng về số lƣợng xe ôtô ngày càng nhiều
và điều này phần nào cũng phản ánh sự phát triển của một quốc gia. Theo thống kê
của Sở Giao thông vận tải TP Hồ Chí Minh, thành phố có gần 500 nghìn xe ô tô(
chiếm 1/3 số ô tô cả nƣớc). Lƣợng phƣơng tiện năm năm gần đây tăng hơn 10%
mỗi năm. Do đó, ngƣời ta đặt vấn đề là xây dựng những bãi giữ xe để phục vụ cho
ngƣời dân trong công việc cũng nhƣ trong việc đi lại của họ. Các nƣớc tiên tiến
trên thế giới nhƣ Nhật Bản, Hàn Quốc,… ở những thành phố chật hẹp, ngƣời ta
xây dựng hệ thống bãi giữ xe ôtô tự động đƣợc trang bị thiết bị nâng để di chuyển
ôtô từ mặt đất lên điểm đỗ trên cao.
Song song đó, với sự trợ giúp của công nghệ hiện đại, việc thi công, điều
khiển và giám sát các bãi giữ xe tự động đƣợc thực hiện khá dễ dàng. Ngƣời giám
sát có thể không trực tiếp tại bãi giữ xe, mà có thể đi bất kì đâu, chỉ cần có Internet
thì ngƣời giám sát có thể dễ dàng giám sát bãi giữ xe tự động của mình trực tiếp
trên Web thông qua ứng dụng Web Server đƣợc tích hợp trên PLC S&-1200.
1.2. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Với thời gian hơn 2 tháng thực hiện đề tài cũng nhƣ trình độ chuyên môn có
hạn, em đã cố gắng hết sức để hoàn thành luận văn này nhƣng chỉ giải quyết đƣợc
những vấn đề sau:
 Xây dựng mô hình giữ xe theo tầng( dạng chung cƣ) với 16 chỗ giữ xe ô tô.
 Xây dựng giám sát và điều khiển trực tiếp qua HMI dựa vào phần mềm
WINCC.
 Phân quyền ngƣời điều hành trên giao diện HMI.
 Lƣu trữ thông tin thông tin bãi giữ xe trên Excel.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 2
 Giám sát từ xa qua Web server.
1.3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Mục đích của ngƣời thực hiện đề tài đã tiến hành nghiên cứu là: Trƣớc tiên là để
hoàn thành môn học để đủ điều kiện ra trƣờng.
Với bản thân ngƣời thực hiện đề tài, đây chính là một cơ hội tốt để có thể tự kiểm
tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để nỗ lực vận động tìm hiểu, tiếp cận
nghiên cứu đƣợc với những vấn đề mình chƣa biết, chƣa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản
thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống.
Tập tính làm việc độc lập, khả năng tự suy nghĩ tìm tòi, học hỏi, phát huy năng
lực của bản thân.
Ngoài ra còn tạo đƣợc 1 sản phẩm có tính ứng dụng trong thực tế.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 3
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
2.1. TÌM HIỂU BÃI GIỮ XE
Thiết kế nhà giữ xe hoàn toà tự động với sức chứa 16 chỗ để xe , xe vào bãi
và ra khỏi bãi theo một chiều với 2 cổng vào và 2 cổng ra riêng biệt. Nhà giữ xe
hoàn toàn tự động, sử dụng công nghệ tự động tiên tiến PLC S7-1200 điều khiển,
kết hợp với quét mã vạch tăng tính an toàn cho khách hàng. Bãi giữ xe hầu nhƣ
không cần nhân viên giám sát, khách hàng sẽ tự cất xe và tự lấy xe bằng việc quét
mã vạch => nhấn nút lấy xe hay cất xe tùy theo mục đích, sau đó quy trình cất xe,
lấy xe sẽ hoàn toàn thực hiện tự động.
Nhà giữ xe có kết cấu đơn giản nên dễ dàng mở rộng, tăng số lƣợng xe. Thẻ mã
vạch đƣợc cấp cho ngƣời giữ theo hai hình thức: gửi xe tuỳ ý theo ngày và theo
tháng .

Với ý tƣởng nhƣ trên, nhóm đã quyết định thiết kế hệ thống giữ xe ở dạng mô
hình nhƣ bên dƣới.

Hình 2.1: Mô hình bài giữ xe
2.2.THIẾT KẾ BÃI GIỮ XE TỰ ĐỘNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 4
Bãi giữ xe đƣợc thiết kế theo dạng chung cƣ với 16 ô( 8 ô trái và 8 ô phải). Với
tổng cộng 6 động cơ DC ( 12VDC và 24VDC), 7 công tắc hành trình, 6 cảm biển từ.
Kích thƣớc thiết kế đã đƣợc thể hiện trên hình trên.
 Động cơ DC
Động cơ 24VDC, tốc độ 100vòng/phút ,công suất 17w .Momen xoắn cực đại
2.5N.m.Khối lƣợng 250g, đƣờng kính trục 6mm.Hệ số giảm tốc là 50:1.
Động cơ DC 12VDC, tốc độ 100vong/phút, công suất 6W. Momen xoắn cực đại
2.5N.m.
 Cảm biến từ
Cảm biến từ là một loại cảm biến dựa trên nguyên tắc truyền dẫn điện từ. Với
khoảng cách tối đa mà cảm biến có thể tiếp nhận là 0.8mm.

Hình 2.2: Cảm biến từ
 Buồng nâng xe
Hoạt động nhƣ buồng thang máy.

Hình 2.3: Tính toán buồng nâng xe
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 5

Theo nhƣ phân tích lực ở trong hình trên thì:






 






 





 










 









Với 

 

 ,   

 





 

 



Hay  




 

 


  


Trong đó:
M
cb
: khối lƣợng cabin
M
t
: khối lƣợng tải trọng
M
đt
: khối lƣợng đối trọng
a: gia tốc của cabin
g: gia tốc trọng trƣờng


 

 


 hệ số cân bằng tải của đối trọng

Thông thƣờng ngƣời ta thƣờng lấy hệ số cân bằng     
 



 

 


  






 

 




KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 6
CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PLC S7-1200
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ S7-1200

3.1.1. Khái niệm chung PLC S7-1200
Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho
S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội hơn.
S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm soát
nhiều ứng dụng tự động hoá. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh
làm cho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-
1200
S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp đƣợc tích hợp
sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).
Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chƣơng
trình điều khiển:
+Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào
PLC
+Tính năng “know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình
S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.
Ngoài ra bạn có thể dùng các module truyền thông mở rộng kết nối bằng RS485
hoặc RS232.
Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ
ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này đƣợc tích hợp trong
TIA Portal 11 của Siemens.
Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này
đã bao gồm cả môi trƣờng lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
3.1.2. Các module trong hệ PLC S7-1200
3.1.2.1. Giới thiệu về các module CPU
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 7
Các module CPU khác nhau có hình dạng, chức năng, tốc độ xử lý lệnh, bộ
nhớ chƣơng trình khác nhau….

PLC S7-1200 có các loại sau:


Hình 3.1: Thông số module CPU S7-1200
3.1.2.2. Sign board của PLC SIMATIC S7-1200
Sign board: SB1223 DC/DC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 8
-Digital inputs / outputs
-DI 2 x 24 VDC 0.5A
-DO 2x24 VDC 0.5A
Sign boards : SB1232AQ
- Ngõ ra analog
-AO 1 x 12bit
-+/- 10VDC, 0 – 20mA

Hình 3.2: Thông số Sign board
3.1.2.3. Module xuất nhập tín hiệu số

Hình 3.3: Thông số module mở rộng ngõ vào và ngõ ra
3.1.2.4. Module xuất nhập tín hiệu tƣơng tự
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 9

Hình 3.4: Thông số module analog
3.1.2.5. Module truyền thông

Hình 3.5: Thông số module truyền thông
3.2. LÀM VIỆC VỚI PHẦN MỀM TIA PORTAL
3.2.1. Giới thiệu SIMATIC STEP 7 Basic – tích hợp lập trình PLC và
HMI
Step 7 basic hệ thống kỹ thuật đồng bộ đảm bảo hoạt động liên tục hoàn hảo.
Một hệ thống kỹ thuật mới
Thông minh và trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật và cấu hình mạng, lập
trình, chẩn đoán và nhiều hơn nữa.
Lợi ích với ngƣời dùng:
-Trực quan : dễ dàng để tìm hiểu và dễ dàng để hoạt động
-Hiệu quả : tốc độ về kỹ thuật
-Chức năng bảo vệ : Kiến trúc phần mềm tạo thành một cơ sở ổn định cho sự
đổi mới trong tƣơng lai.
3.2.2. TAG của PLC / TAG local
Tag của PLC
Phạm vi ứng dụng : giá trị Tag có thể đƣợc sử dụng mọi khối chức năng
trong PLC.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 10
Ứng dụng : binary I/O, Bits of memory
Định nghĩa vùng : Bảng tag của PLC
Miêu tả : Tag PLC đƣợc đại diện bằng dấu ngoặc kép
Tag Local
Phạm vi ứng dụng : giá trị chỉ đƣợc ứng dụng trong khối đƣợc khai báo, mô
tả tƣơng tự có thể đƣợc sử dụng trong các khối khác nhau cho các mục đích khác
nhau.
Ứng dụng : tham số của khối, dữ liệu static của khối, dữ liệu tạm thời

Định nghĩa vùng : khối giao diện
Miêu tả : Tag đƣợc đại diện bằng dấu #
Sử dụng Tag trong hoạt động

Hình 3.6: PLC Tags trong TIA PORTAL
Layout : bảng tag PLC chứa các định nghĩa của các Tag và các hằng số có
giá trị trong CPU. Một bảng tag của PLC đƣợc tự động tạo ra cho mỗi CPU đƣợc
sử dụng trong project.
Colum : mô tả biểu tƣợng có thể nhấp vào để di chuyển vào hệ thống hoặc
có thể kéo nhả nhƣ một lệnh chƣơng trình.
Name : chỉ đƣợc khai báo và sử dụng một lần trên CPU
Data type : kiểu dữ liệu chỉ định cho các tag
Address : địa chỉ của tag
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 11
Retain : khai báo của tag sẽ đƣợc lƣu trữ lại
Comment : comment miêu tả của tag
Nhóm tag : tạo nhóm tag bằng cách chọn add new tag table

Hình 3.7: PLC Table trong TIA PORTAL
Tìm và thay thế tag PLC

Hình 3.8: Tìm và thay thế Tag PLC
Ngoài ra còn có một số chức năng sau:
- Lỗi tag
- Giám sát tag của plc.
- Hiện / ẩn biểu tƣợng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN

SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 12
- Đổi tên tag : Rename tag
- Đổi tên địa chỉ tag : Rewire tag
- Copy tag từ thƣ viện Global
3.3. KỸ THUẬT LẬP TRÌNH
3.3.1. Vòng quét chƣơng trình
PLC thực hiện chƣơng trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp đƣợc gọi là vòng
quét. Mỗi vòng quét đƣợc bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào
số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chƣơng trình. Trong từng
vòng quét chƣơng trình đƣợc thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối
OB1.
Sau giai đoạn thực hiện chƣơng trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bọ
đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội
bộ và kiểm tra lỗi.
Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào / ra tƣơng tự nên
các lệnh truy nhập cổng tƣơng tự đƣợc thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ
không thông qua bộ đệm.
3.3.2. Cấu trúc lập trình
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. NGUYỄN ĐỨC TOÀN


SVTH: NGUYỄN VĂN PHÚ – 09079721 Trang 13

Hình 3.9: Cấu trúc lập trình
3.3.2.1. Khối tổ chức OB – OGANIZATION BLOCKS
-Organization blocks (OBs) : là giao diện giữa hoạt động hệ thống và chƣơng
trình ngƣời dùng. Chúng đƣợc gọi ra bởi hệ thống hoạt động, và điều khiển theo
quá trình:

+Xử lý chƣơng trình theo quá trình
+Báo động – kiểm soát xử lý chƣơng trình
+Xử lý lỗi
-Startup OB, Cycle OB, Timing Error OB và Diagnosis OB : có thể chèn và
lập trình các khối này trong các project. Không cần phải gán các thông số cho
chúng và cũng không cần gọi chúng trong chƣơng trình chính.
-Process Alarm OB và Time Interrupt OB : Các khối OB này phải đƣợc tham
số hoá khi đƣa vào chƣơng trình. Ngoài ra, quá trình báo động OB có thể đƣợc gán