Ứng dụng PLC vào điều khiển hệ thống tòa nhà thông minh

Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

Mục Lục
Mục Lục......................................................................................................................................................1
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................................2
CHƯƠNG I: Giới thiệu chung.......................................................................................................................3
1.2.1Giới thiệu về PLC..........................................................................................................................3
1.2.2: Ư u nhược điểm PLC..................................................................................................................5
1.2.3 Cấu trúc chung PLC.....................................................................................................................6
1.2.4 Cấu trúc bên trong của PLC.........................................................................................................7
1.2.5: Nguyên tắc thực hiện chương trình:..........................................................................................9
1.2.6Giới thiệu về PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY..........................................................................9
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH................................................................................13
2.1 Hệ thống an ninh.............................................................................................................................13
2.1.1 Hệ thống cảnh báo đột nhập....................................................................................................13
2.1.2 Hệ thống đóng mở cửa.............................................................................................................13
2.3 Mạch báo cháy tự động...................................................................................................................17
CHƯƠNG 3: MẠCH MÔ PHỎNG.................................................................................................................19
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN...............................................................................................................................25
TÀI LIỆU TIẾNG ANH...................................................................................................................................26
READ TIME:...........................................................................................................................................26

[Type text]

Page 1


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay trên thế giới với sự bùng nổ của các ngành công nghệ thong tin,

điện tử … đã làm đời sống con người ngày càng tiện nghi và thoải mái.Các thiết bị
tự động hóa đã ngày càng được sủ dụng trong sản xuất, thâm trí là trong cuộc
soonga sinh hoạt hàng ngày của mỗi con người.
Nhà thông minh đã ra đời, không còn là mơ ước của con người mà nó đã
được hiện thực hóa.Nhà thông minh đem đến nhiều tiện ích cho cuộc sống và rất
được yêu thích.
Vì vậy, nhóm 8 chúng em chọn đề tài “ Ứng dụng PLC vào điều khiển hệ
thống tòa nhà thông minh.”
Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng em đã cố gắng hết sức để hoàn
thiện một cách tốt nhất.Nhưng với kiến thức và sự hiểu biết còn hạn chế nên sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót mong được thầy cô đóng góp ý kiến cho đề tài
được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn cô Phạm
Thị Hồng Hạnh đã nhiệt tình giúp đỡ và chỉ bảo chúng em trong quá trình làm đề
tài này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

[Type text]

Page 2


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

CHƯƠNG I: Giới thiệu chung
1.1 Giới thiệu về nhà thông minh
Nhà thông minh là hệ thống kết nối sản phẩm điện tử gia dụng thành mạng
thiết bị và hoạt động theo các kịch bản khác nhau nhằm tạo môi trường sống tiện
nghi, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Chẳng hạn khi có người bước vào nhà, hệ
thống sẽ tự động bật đèn nhờ cảm biến hồng ngoại ở cửa. Đèn chiếu sang còn có

thể điều chỉnh ánh sang, màu sắc, tự động tưới cây, báo thức…theo sở thích của
chủ nhà.
Ngoài ra, nhà thông minh còn được trang bị hệ thống kiểm soát môi trường,
cảnh báo an ninh (kiểm soát cháy nổ,hay xâm nhập trái phép), giải trí đa phương
tiện (quản lý thư viện âm nhạc, phim, ảnh…).
Tùy theo nhu cầu, người sử dụng có thể lập trình hệ thống hoạt động theo
những kịch bản, như hẹn giờ tắt đèn khi đi ngủ, đổ thức ăn cho cá khi vắng nhà,
hoặc tắt tivi, bếp gas…
Do kiến thức và thời gian còn hạn chế, chúng em chỉ thực hiện được một số
ứng dụng nhất định trong hệ thống nhà thong minh.
1.2 Giới thiệu về PLC S7-200
1.2.1Giới thiệu về PLC
PLC ( Programmable Logic Controller ): là thiết bị điều khiển đặc biệt, dựa
trên bộ vi sử lý, sử dụng bộ nhớ lập trình để lưu các lệnh, thực hiện các chức năng
và thuật toán để diều khiển máy, và các thiết bị khác, nó cũng được sử dụng trong
các ứng dụng công nghiệp và thương mại.
Vào khoảng năm 1968, các nhà sản xuất ô tô đã đưa ra các yêu cầu kỹ thuât
đầu tiên cho thiết bị điêù khiển lô gíc khả lập trình. Mục đích đầu tiên là thay thế
cho các tủ điêu khiển cồng kềnh, tiêu thụ nhiều điện năng và thường xuyên phải
thay thể các rơ le do hỏng cuộn hút hay gẫy các thanh lò xo tiếp điểm. Mục đích
thứ hai là tạo ra một thiều bị điều khiển có tính linh hoạt trong việc thay đổi
chương trình điều khiển. Các yêu cầu kỹ thuật này chính là cơ sở của các máy tính
công nghiệp, mà ưu điểm chính của nó là sự lập trình dễ dàng bởi các kỹ thuật viên
[Type text]

Page 3


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
và các kỹ sư sản xuất. Với thiết bị điều khiển khả lập trình, người ta có thể giảm

thời gian dừng trong sản xuất, mở rộng khả năng hoàn thiện hệ thống sản xuất và
thích ứng với sự thay đổi trong sản xuất. Một số nhà sản xuất thiết bị điều khiển
trên cơ sở máy tính đã sản xuất ra các thiết bị điều khiển khả lập trình còn gọi là
PLC.
Những PLC đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp ô tô vào năm 1969
đã đem lại sự ưu việt hơn hẳn các hệ thống điều khiển trên cơ sở rơ le. Các thiết bị
này được lập trình dễ dàng, không chiếm nhiều không gian trong các xưởng sản
xuất và có độ tin cậy cao hơn các hệ thống rơ le. Các ứng dụng của PLC đã nhanh
chóng rộng mở ra tất cả các ngành công nghiệp sản xuất khác.
Hai đặc điểm chính dẫn đến sự thành công của PLC đó chính là độ tin cậy
cao và khả năng lập trình dễ dàng. Độ tin cậy của PLC được đảm bảo bởi các mạch
bán dẫn được thiết kế thích ứng với môi trường công nghiệp.
Khi các vi xử lý được đưa vào sử dụng trong những năm 1974 – 1975, các
khả năng cơ bản của PLC được mở rộng và hoàn thiện hơn. Các PLC có trang bị vi
xử lý có khả năng thực hiện các tính toán và xử lý số liệu phức tạp, điều này làm
tăng khả năng ứng dụng của PLC cho các hệ thống điều khiển phức tạp. Các PLC
không chỉ dừng lại ở chổ là các thiết bị điều khiển lô gíc,nó còn có khả năng thay
thế cả các thiết bị điều khiển tương tự. Vào cuối những năm bảy mươi việc truyền
dữ liệu đã trở nên dễ dàng nhờ sự phát triển nhảy vọt của công nghiệp điện tử. Các
PLC có thể điều khiển các thiết bị cách xa hàng vài trăm mét. Các PLC có thể trao
đổi dữ liệu cho nhau và việc điều khiển quá trình sản xuất trở nên dễ dàng hơn.
Thiết bị điều khiển khả lập trình PLC chính là các máy tính công nghiệp
dùng cho mục đích điều khiển máy, điều khiển các ứng dụng công nghiệp thay thế
cho các thiết bị “cứng” như các rơ le, cuộn hút và các tiếp điểm.
Ngày nay chúng ta có thể thấy PLC trong hàng nghìn ứng dụng công nghiệp.
Chúng được sử dụng trong công nghiệp hoá chất, công nghiệp chế biến dầu, công
nghiệp thực phẩm, công nghiệp cơ khí, công nghiệp xử lý nước và chất thải, công
nghiệp dược phẩm, công nghiệp dệt may, nhà máy điện hạt nhân, trong công
nghiệp khai khoáng, trong giao thông vận tải, trong quân sự, trong các hệ thống
đảm bảo an toàn, trong các hệ thống vận chuyển tự động, điều khiển rô bốt, điều

khiển máy công cụ CNC vv. Các PLC có thể được kêt nối với các máy tính để
truyền, thu thập và lưu trữ số liệu bao gồm cả quá trình điều khiển bằng thống kê,
quá trình đảm bảo chất lượng, chẩn đoán sự cố trực tuyến, thay đổi chương trình
điều khiển từ xa
[Type text]

Page 4


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

Sự ra đời của máy tính cá nhân PC trong những năm tám mươi đã nâng cao
đáng kể tính năng và khả năng sử dụng của PLC trong điều khiển máy và quá trình
sản xuất. Các PC giá thành không cao có thể sử dụng như các thiêt bị lập trình và
là giao diện giữa người vận hành và hệ thống điêu khiển. Nhờ sự phát triển của các
phần mềm đồ hoạ cho máy tính cá nhân PC, các PLC cũng được trang bị các giao
diện đồ hoạ để có thể mô phỏng hoặc hiện thị các hoạt động của từng bộ phận
trong hệ thống điêu khiển. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các máy
CNC, vì nó tạo cho ta khả năng mô phỏng trước quá trình gia công, nhằm tránh các
sự cố do lập trình sai. Máy tính cá nhân PC và PLC đều được sử dụng rộng rãi
trong các hệ thống điều khiển sản xuất và cả trong các hệ thống dịch vụ.
PLC được sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau trên thế giới. Về nguyên lý
hoạt động, các PLC này có tính năng tương tự giống nhau, nhưng về lập trình sử
dụng thì chúng hoàn toàn khác nhau do thiết kế khác nhau của mỗi nhà sản xuất.
PLC khác với các máy tính là không có ngôn ngữ lập trình chung và không có hệ
điều hành. Khi được bất lên thì PLC chỉ chạy chương trình điều khiển ghi trong bộ
nhớ của nó, chứ không thể chạy được hoạt động nào khác. Một số hãng sản xuất
PLC lớn có tên tuổi như: Siemens, Toshiba, Mishubisi, Omron, Allan Bradley,
Rocwell, Fanuc là các hãng chiếm phần lớn thị phần PLC thế giới. Các PLC của
các hãng này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sử dụng công nghệ tự

động hoá.
1.2.2: Ư u nhược điểm PLC
Các thiết bị điều khiển PLC tạo thêm sức mạnh, tốc độ và tính linh hoạt cho
các hệ thống công nghiệp. Bằng sự thay thế các phần tử cơ điện bằng PLC, quá
trình điều khiển trở nên nhanh hơn, rẻ hơn, và quan trọng nhất là hiệu quả hơn.
PLC là sự lựa chọn tốt hơn các hệ thống rơ le hay máy tính tiêu chuẩn do một số lý
do sau:
-Tốn ít không gian: Một PLC cần ít không gian hơn một máy tính tiêu chuẩn hay tủ
điều khiển rơ le để thực hiện cùng một cức năng.
- Tiết kiệm năng lượng: PLC tiêu thụ năng lượng ở mức rất thấp, ít hơn cả các máy
tính thông thường.
-Giá thành thấp : Một PLC giá tương đương cỡ 5 đến 10 rơ le, nhưng nó có khả
năng thay thế hàng trăm rơ le.

[Type text]

Page 5


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
- Khả năng thích ứng với môi trường công nghiệp: Các vỏ của PLC được làm từ
các vật liệu cứng, có khả năng chống chịu được bụi bẩn, dầu mỡ, độ ẩm, rung động
và nhiễu. Các máy tính tiêu chuẩn không có khả năng này.
- Giao diện tực tiếp: Các máy tính tiêu chuẩn cần có một hệ thống phức tạp để có
thể giao tiếp với môi trường công nghiệp. Trong khi đó các PLC có thể giao diện
trực tiếp nhờ các mô đun vào ra I/O.
- Lập trình dễ dàng: Phần lớn các PLC sử dụng ngôn ngữ lập trình là sơ đồ thang,
tương tự như sơ đồ đấu của các hệ thống điều khiển rơ le thông thường.
- Tính linh hoạt cao: Chương trình điều khiển của PLC có thể thay đổi nhanh
chóng và dễ dàng bằng cách nạp lại chương trình điều khiển mới vào PLC bằng bộ

lập trình, bằng thẻ nhớ, bằng truyền tải qua mạng.
1.2.3 Cấu trúc chung PLC

Bộ nguồn: cung cấp nguồn thiết bị và các module mở rộng được kết nối vào.

CPU: thực hiện chương trình và dữ liệu để điều khiển tự động các tác vụ
hoặc quá trình.

Vùng nhớ.

Các ngõ vào/ra: gồm có các ngõ vào/ra số, vào/ra tương tự. Các ngõ vào
dùng để quan sát tín hiệu từ bên ngoài đưa vào (cảm biến, công tắc), ngõ ra dùng
để điều khiển các thiết bị ngoại vi trong quá trình.

Các cổng/module truyền thông (CP: Communication Professor): dùng để nối
CPU với các thiết bị khác để kết nối thành mạng, xử lý thực hiện truyền thông giữa
các trạm trong mạng.

Các loại module chức năng (FM: Function Module): Ví dụ các module
điềukhiển vòng kín, các module thực hiện logic mờ…
- Phân loại:

PLC thường được phân làm hai loại theo cấu trúc phần cứng:
o
PLC kiểu hộp đơn.
o
Thường sử dụng trong các thiết bị lập trình cỡ nhỏ.
o
Được cung cấp dưới dạng nguyên chiếc bao gồm cả bộ nguồn, bộ xửlý, bộ
nhớ và các thiết bị nhập xuất.


PLC kiểu module.
o
Kiểu module gồm các module riêng cho bộ nguồn, bộ xử lý,…
o
Các module thường được lập trên các rãnh bên trong hộp kim loại.

[Type text]

Page 6


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
o
Sự phối hợp các module cần thiết tuỳ theo công dụng do ngừơi dùng xác
định ⇒khá linh hoạt.
- CPU thường có:
+ Bộ thuật toán và logic: xử lý dữ liệu, thực hiện các phép toán số học (cộng,trừ)
và các phép toán logic.
+ Bộ nhớ (thanh ghi): dùng để lưu trữ thông tin.
+ Bộ điều khiển: chuẩn thời gian của các phép toán.
1.2.4 Cấu trúc bên trong của PLC

Hình 1.1 cấu trúc bên trong PLC
[Type text]

Page 7


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

Một hệ thống lập trình cơ bản phải gồm có 2 phần: Khối xử lý trung tâm (CPU:
Central Processing Unit) và hệ thống giao tiếp vào/ra ( I/O)
Trong đó:

Thiết bị đầu vào gồm các thiết bị tạo ra tín hiệu điều khiển như nút nhấn,
cảm biến, công tắc hành trình…

Input, Output: các cổng nối phía đầu vào ra của PLC hay các Module mở
rộng.

Cơ cấu chấp hành gồm các thiết bị điều khiển như: chuông, đèn, contactor,
động cơ, van khí nén, heater, máy bơm, led hiển thị…

Chương trình điều khiển: định ra quy luật thay đổi tín hiệu Output đầu ra
theo tín hiệu Input đầu vào như mong muốn. Các chương trình điều khiển được tạo
ra bằng cách sử dụng bộ lập trình chuyên dụng cầm tay ( Hand – Hold programmer
PG) hoặc chạy bằng phần mềm điều khiển trên máy tính sau đó được nạp vào PLC
thông qua cáp kết nối PLC với máy tính ( hay PG).

Khối điều khiển trung tâm (CPU: Central Processing Unit) gồm ba phần:
Bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ thống nguồn cung cấp.

Có nhiều loại bộ nhớ để người sử dụng lựa chọn theo mục đích hay yêu cầu
sử dụng

ROM ( Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc không nhớ, dùng lưu trữ
chương trình cố định, không thay đổi thường dùng cho nhà sản xuất PLC.

RAM ( Random Access Memory) : bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên dùng để lưu
dữ liệu và chương trình cho người sử dụng.


EPROM: ROM lập trình có thể xóa được.

EEPROM: Electrically EPROM.
Thiết bị nhập xuất:
Tín hiệu nhập từ các bộ cảm biến có thể là:

Tín hiệu analog: từ các bộ cảm biến nhiệt độ, áp suất,…

Tín hiệu rời rạc: từ các công tắc trực tiếp, gián tiếp (công tắc điện từ, công
tắc kiểu điện dung…)

Chuỗi xung: từ encoder.
Tín hiệu xuất ra có thể dưới dạng:

Tín hiệu analog: điều khiển động cơ…

Tín hiệu số: điều khiển contactor, van điều khiển hướng trong các van
solenoid…
[Type text]

Page 8


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
1.2.5: Nguyên tắc thực hiện chương trình:
PLC thực hiện chương trình theo chu trình vòng lặp. Mõi vòng lặp được gọi
là vòng quét. Trong từng vòng quét, chương trình được thực hiện tư lệnh đầu tiên
và kết thúc tại lệnh kết thúc (MEND).
Có thể lập trình cho PLC S7-200 bằng cách sử dụng phần mềm sau STEP7Micro/WIN.

Các chương trình cho S7-200 phải có cấu trúc bao gồm chương trình chính
(main program) và sau đó đến các chương trình con và các chương trình xử lý ngắt.
Chương trình con là một bộ phận của chương trình chính, thực hiện mỗi khi
được gọi từ chương trình chính. Ưu điểm của chương trình con:
Giảm kích thước chương trình chính.
Thời gian quét giảm (nếu không thoả điều kiện thì sẽ không nhảy tới chương
trình con).
Dễ dàng sao chép qua các chương trình khác.
Các chương trình xử lý ngắt là một bộ phận của chương trình. Chương trình
phục vụ ngắt được gọi khi có sự kiện ngắt xuất hiện. Sự kiện ngắt đã được
định nghĩa trước trong hệ thống.

Hình 1.2 vòng quyét của PLC
1.2.6Giới thiệu về PLC S7-200 CPU224 AC/DC/RELAY
Với đề tài này em sử dụng PLCS7-200 CPU224 AC/DC/RELAY
[Type text]

Page 9


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
Thông tin: - Nguồn cấp: 85-264VAC. 47-63Hz
- Kích thước: 120.5mm x 80mm x 62mm
- Dung lượng bộ nhớ chương trình: 4096 words
- Dung lượng bộ nhớ dữ liệu: 2560 words
- Bộ nhớ loại EEFROM
- Có 14 cổng vào, 10 cổng ra.
- Có thể thêm vào 7 modul mở rộng kể cả modul Analog.
- Tốc độ xử lý một lệnh logic Boole 0.37μs
- Có 256 timer , 256 counter, các hàm số học trên số nguyên vàsố thực.

- Có 6 bộ đếm tốc độ cao, tần số đếm 20 KHz
- Có 2 bộ điều chỉnh tương tự.
- Các ngắt: phần cứng, theo thời gian, truyền thông,…
- Đồng hồ thời gian thực.
- Chương trình được bảo vệ bằng Password.
- Toàn bộ dung lượng nhớ không bị mất dữ liệu 190 giờ khi
PLC bị mất điện.
- Xuất sứ: Siemens Germany

Hình 1.3Hình ảnh của PLC S7-200 CPU-224
- CPU được cấp nguồn 220VAC.Tích hợp 14 ngõ vào số (mức 1 là 24Vdc,
[Type text]

Page 10


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
mức 0 là 0Vdc). 10 ngõ ra dạng relay.
Mô tả các đèn báo trên S7-200:
- SF (đèn đỏ): Đèn đỏ SF báo hiệu khi PLC có hỏng hóc.
- RUN (đèn xanh): Đèn xanh sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ làm việc và
thực hiện chương trình nạp ở trong máy.
- STOP (đèn vàng): Đèn vàng sáng báo hiệu PLC đang ở chế độ dừng,
không thực hiện chương trình hiện có.
- Ix.x (đèn xanh)chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Ix.x. Đèn sáng
tương ứng mức logic là 1.
- Qx.x (đèn xanh): chỉ trạng thái logic tức thời của cổng Qx.x. Đèn sáng
tương ứng mức logic là 1.
Cách đấu nối ngõ vào ra PLC:

Hình 1.4 Sơ đô đấu nối ngõ vào ra của PLC
Cách đấu nối S7-200 và các module mở rộng:
- S7-200 và module vào/ra mở rộng được nối với nhau bằng dây nối. Hai đầu
dây nối được bảo vệ bên trong PLC và module.Chúng ta có thể kết nối PLC
và module sát nhau để bảo vệ hoàn toàn dây nối. CPU224 cho phép mở rộng
tối đa 7 module.
[Type text]

Page 11


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
PLC S7-200 có các module mở rộng như sau:
Modul analog:
• EM 231 : gồm có 4 ngõ vào analog.
• EM 232 : gồm có 2 ngõ ra analog.
• EM 235 : gồm có 4 ngõ vào và 1 ngõ ra analog.
Một số loại Modul digital:

[Type text]

Page 12


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
•
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ THÔNG MINH
2.1 Hệ thống an ninh
2.1.1 Hệ thống cảnh báo đột nhập
- Dùng cảm biến quang thu phát độc lập để phát hiện và cảnh báo có người

trèo tường vào nhà.
- Khi có người trèo tường, người sẽ che mất tín hiệu được truyền từ phần
phát sang phần thu của cảm biến quang. Khi đó tín hiệu ra cảm biến sẽ thay đổi,
tác động làm chuông báo động kêu.Chuông chỉ ngừng kêu khi ta tác động vào công
tắc dừng chuông.
2.1.2 Hệ thống đóng mở cửa
Hệ thống đóng mở cửa tự động là một hệ thống tự động điều khiển đóng mở
cửa thông qua việc nhập password, nhằm đảm bảo an toàn cho ngôi nhà, tăng khả
năng chống đột nhập.
Hệ thống cửa tự động khác với loại cửa thông thường ở chỗ chúng được lắp
đặt những hệ thống điều khiển, nhằm sử lý những việc giúp cho người sử dụng an
tâm hay thoải mái khi đóng mở cửa, mà không phải lo như cửa thông thường như:
phải kéo tay để mở cửa, phải bấm ổ khóa mỗi khi ra vào, phải mang theo chìa khóa
khi ra ngoài, không đảm bảo an toàn cao…
Yêu cầu kỹ thuật cụ thể:
- Cần đảm bảo của luôn luôn hoạt động, khi nhập đúng mật mã cửa sẽ tự động
mở cửa, sau khi người đi vào nhà cửa sẽ tự đông đóng lại sau 3s.
- Mạch phải chạy ổn định, không bị dội.
- Mạch thiết kế gọn nhẹ, dễ dàng lắp đặt.
Sử dụng cảm biến hồng ngoại để phát hiện người đi vào.

[Type text]

Page 13


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

Hình2.1: cảm biến quang thu phát độc lập PR-T10NP/NC
- Khoảng cách làm việc: 10m

- Đối tượng phát hiện: tối thiểu đường kính 10mm (đục).
- Độ trễ: nhỏ hơn 20% phạm vi cảm biến
- Nguồn sáng: Led hồng ngoại (850mm)
- Thời gian đáp ứng: tối đa 1,5ms
- Điện áp nguồn cấp: 12-24 VDC
- Dòng tiêu thụ: 20mA (phát), 15mA (thu).
* Khi muốn mở cửa, nhập mật khẩu (123456) thì cửa tự động mở, gặp công
tắc hành trình 1 (CT1) thì dừng lại. Sau 5s thì cửa tự đông đóng lại, gặp công tắc
hành trình 2 (CT2) báo đóng cửa, sau đó xóa mật khẩu.

[Type text]

Page 14


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
* Lưu đồ thuật toán
Bắt đầu

Kiểm tra
password

S

Đ
Mở cửa

S

CT1=1?

Đ
Cửa mở 5s rồi tự động
đóng lại

CT2=1?

S
Đ

Cửa dừng, xóa password

Kết thúc

[Type text]

Page 15


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
2.2Tự động báo thức, bật tắt đèn cổng, tưới cây
Truy suất dữ liệu đồng hồ thời gian thực trong PLC
Lệnh này chỉ cần thực hiện một lần trong cả trương trình
Khi thực hiện lệnh trên, với T = VB0 thì các giá trị thong số được phân bố như sau:
Năm
0→99
VB0
Tháng
1→12
VB1

Ngày
1→31
VB2
Giờ
0→23
VB3
Phút
0→59
VB4
Giây
0→59
VB5
Thứ trong tuần
1→7 (1:chủ nhật)
VB7
Do đó muốn truy suất đại lượng nào thì phải dùng ô nhớ tương ứng với đại
lượng đó.
Giá trị T có thể thay đổi được, khi đó ta phải truy suất các đại lượng theo giá

trị T mới.
Các giá trị này có định dạng BCD, muốn sử dụng được ta phải dùng dấu
“16#(dữ liệu đặt)” hoặc đổi sang giá trị Binary. Cách đổi sang Binary như sau:
Giả sử ta đổi số 23 (ví dụ 23 giờ): 2 = 0010; 3 = 0011; như vậy 23 =
00100011 = 35.
Có thể thay đổi giờ lúc set đồng hồ để thử chương trình hoạt động, hoặc so
sánh với giờ mới.
Dùng các VB khác để truy suất các đại lượng khác.
* Ứng dụng:
- Đặt thời gian bật đèn cổng là 18h và tắt lúc 6h.
- Thời gian tưới cây là 17h30 và tưới cây trong 30 phút.

- Thời gian báo thức là 6h và chuông báo thức kêu trong 10 phút.

[Type text]

Page 16


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
2.3 Mạch báo cháy tự động
Khi phát hiện có cháy, cảm biến sẽ tác động làm còi kêu và phun nước dập
cháy.
Thường thì dấu hiệu của một đám cháy bao giờ cũng là khói và thiết bị báo cháy đã
sử dụng các bộ cảm biến để xác định có khói trong không khí hay không.Những
thiết bị này nếu được lắp đặt đúng cách có thể báo cháy kịp thời.
Có hai loại cảm biến khói phổ biến hiện nay: cảm biến quang điện (photoelectric)
và cảm biến ion hóa (ionization). Một số loại thiết bị chống cháy sử dụng kết hợp
cả hai loại cảm biến này để có thể xác định các loại khói khác nhau.

Bộ cảm ứng quang điện thường sử dụng một chùm tia hồng ngoại được phát ra từ
một chiếc đèn LED (xem hình trên). Đèn này được chiếu thẳng sang phía bên kia
của ống (phần Light catcher). Cảm biến quang điện được đặt vuông góc với đường
đi thông thường của chùm tia hồng ngoại. Khi không có khói, chùm tia sáng được
chiếu thẳng và cảm biến không hề nhận được bất cứ tia hồng ngoại nào. Khi xảy ra
hỏa hoạn, khói bay vào trong ống sẽ đóng vai trò như một chiếc gương phản chiếu
hắt ánh sáng vào cảm biến quang điện và chuông hỏa hoạn cùng các thiết bị chống
cháy tự động sẽ được bật.

[Type text]

Page 17

Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8
Cảm biến ion hóa sử dụng 1/5000 gram đồng vị Americium 241 (Am) để tạo
ra các tia alpha. Cứ mỗi giây thì lượng Americium này sẽ tạo ra 37 triệu tia alpha
(đây có vẻ là một con số lớn nhưng số lượng tia alpha như thế này vẫn quá nhỏ để
có thể gây ảnh hưởng tới con người). Đối diện với nguồn phát tia alpha là một bộ
phát điện với hai cực âm và dương được sắp xếp như sơ đồ trên. Khi tia alpha đập
vào oxy(O) và nytrogen (N) trong không khí, chúng giải phóng ra các electron và
tạo ra dòng diện. Khói trong đám cháy sẽ làm cho quá trình tạo electron bị phá vỡ
và lúc đó chuông báo cháy + thiết bị báo cháy tự động sẽ được kích hoạt.
Cả hai loại thiết bị này đều có những điểm mạnh riêng của mình. Cảm biến quang
điện thích hợp để phát hiện các đám cháy âm ỉ và có khói dày đặc trong khi đó cảm
biến ion hóa thích hợp để phát hiện các đám cháy nhỏ và nhanh

[Type text]

Page 18


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

CHƯƠNG 3: MẠCH MÔ PHỎNG
Bảng định địa chỉ:

[Type text]

Page 19

Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

[Type text]

Page 20


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

[Type text]

Page 21


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

[Type text]

Page 22


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

[Type text]

Page 23


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

[Type text]

Page 24


Đồ án điều khiển lập trình – Đề tài 8

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
1.1 Kết luận
Sau một thời gian học tập và nghiên cứu và thực hiện đề tài với sự chỉ bảo tận
tình của các thầy cô giáo trong bộ môn đo lường và cảm biến và đặc biệt là cô giáo
Hồng Hạnh, chúng em đã đạt được một số kết quả như sau:
- Biết thêm về PLC và các ứng dụng của nó
- Có những kiến thức nhất định về nhà thông minh và hệ thống nhà thông
minh.
- Có thêm kỹ năng về hoạt động nhóm.
- Kỹ năng tìm tài liệu và chọn lọc tài liệu
Tuy nhiên với thời gian có hạn và kiến thức bản thân còn hạn chế nên đề tài
nghiên cứu có nhiều thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý xây dựng của các
thầy cô để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin cảm ơn cô
Phạm Thị Hồng Hạnh giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo đã giúp đở em hoàn
thành tốt đề tài này .
Em xin chân thành cảm ơn!

[Type text]

Page 25