DO AN TRANG BI DIEN ( CHINH THUC)

UBND TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ


ĐỒ ÁN MÔN HỌC TRANG BỊ ĐIỆN

THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG

Người thực hiện: Nguyễn Thành Công
Trần Văn Phúc
Doãn Bá Hiếu

TP. HỒ CHÍ MINH
2013

1


LỜI NÓI ĐẨU

Trong thời buổi công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước như hiện nay, cùng
với sự phát triển của các hệ thống tự động mọi thứ đều từng bước được tự động
hóa, riêng về lĩnh vực tưới tiêu vẫn còn thủ công. Trước đây để tưới một thửa
ruộng hoặc một vườn hoa người công nhân cần rất nhiều công sức để có thể
tưới hết được nhưng nếu muốn tưới đều người công nhân ấy cần có một lượng
kinh nghiệm nhất định. Để giải quyết vấn đề này nhóm chúng em quyết định
thiết kế “ hệ thống tưới nước tự động” nhằm tăng năng suất lao động cũng như
giảm lượng khối lượng công việc của việc tưới cây.
Trước tiên nhóm chúng em muốn dành gởi tình cảm chân thành của nhóm đến
Thầy cô giáo khoa điện công nghiệp và cô Bùi Thị Cửu tận tình hướng dẫn và giúp đỡ

cho chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Do kiến thức còn hạn hẹp nên
trong quá trình thực hiện đồ án chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, kính
mong quý thầy cô trong hội đồng chỉ dẫn và giúp đỡ.

Vì là lần biên soạn đầu tiên nên chắc chắn không chánh khỏi những sai sót,vì
vậy rất cần đến những đóng góp quý báu về mặt kiến thức và kinh nghiệm của
các bạn và thầy cô,cũng như tất cả những ai quan tâm đến đồ án này.

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

TP.HCM, Ngày

Tháng

Năm 2013

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thành Công
Trần Văn Phúc
Doãn Bá Hiếu

2


Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………..

Ngày

,Tháng

,2013

Giáo viên hướng dẫn

3

MỤC LỤC
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.........................................................................5
1.1 Vai trò của tự động hóa trong quá trình sản xuất.................................5
1.2 Ứng dụng của tự động hóa trong quá trình sản xuất...........................5
1.3 Thành tựu của tự động hóa...................................................................6
1.4 Kết luận chương 1.................................................................................6
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG……………………………………….......7
2.1. Đặt vấn đề……………………………………………………………....….7
2.2. Các phương thức đã được sử dụng trước đó……………………………….7
2.3. Nhiệm vụ của đồ án………………………………………………………..7
2.4. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điều khiển………………………………7
2.4.1. Sơ đồ khối của hệ thống……………………………………………7
2.4.2. Mô tả hoạt động của hệ thống……………………………………...8
Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỔ ĐIỂN……………………….8
3.1. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng tay…………………………………….8
1.Thiết kế mạch điều khiển…………………………………………………8
2.Chức năng và nguyên lý hoạt động của linh kiện trong mạch……………8
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển……………………………….9
4.Hư hỏng………………………………………………………………….10
3.2. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng công tắc thời gian thực ( micro timer
switch)……………………………………………………………………….10
1. Chức năng, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng công tắc thời gian thực,
relay trung gian…………………………………………………………....10
2. Thiết kế mạch điều khiển……………………………………………….15
3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển……………………………...16
4. Hư hỏng…………………………………………………………………17
Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI……………………..18
4.1. Cơ bản và các khối cần sử dụng trong PLC LOGO……………………...18
4.2. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng PLC LOGO………………………….20

4.3. Nguyên lý hoạt động (Lưu đồ giải thuật)………………………………...24
4.4. Hư hỏng…………………………………………………………………..25
Chương 5: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH PHẦN CỨNG………………….26
4


5.1. Cấu trúc phần cứng……………………………………………………….26
5.2. Sơ đồ sắp xếp linh kiện…………………………………………………...27
5.3. Hình ảnh thực tế của mô hình…………………………………………….28
5.4. Sơ đồ mạch……………………………………………………………….28
Chương 6: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI…………29
6.1.Nhận xét chung……………………………………………………………29
6.2.Hướng phát triển đề tài…………………………………………………....29
6.3. Danh sách tài liệu tham khảo……………………………………………..29

5


CHNG 1: C S Lí THUYT
1.1.

vai trò của tự động hoá trong quá trình sản xuất

Lịch sử hoàn thiện của công cụ và phng tiện sản xuất trong xã hội văn minh
phát triển trên cơ sở cơ giới hoá, điện khí hoá. Khi có những đột phá mới trong lĩnh
vực công nghệ vật liệu và tiếp theo là điện tử và tin học thì công nghệ tự động có cơ
hội phát triển mạnh mẽ, đem lại muôn vàn lợi ích thiết thực cho xã hội. Đó là mấu
chốt của năng suất, chất lợng và giá thành. Trong thực tiễn khi áp dụng tự động hoá
vào sản xuất sẽ mang lại những hiệu quả không nhỏ: cho phép giảm giá thành sản
phẩm và nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện sản xuất ,ổn định về giờ

giấc, chất lợng gia công .., đáp ứng cờng độ cao của sản xuất hiện đại, thực hiện
chuyên môn hoá và hoán đổi sản xuất. Từ đó sẽ tăng cao khả năng cạnh tranh, đáp ứng
yêu cầu sản xuất, tăng thị phần và khả năng bán hàng cho nhà sản xuất. Trong một
tơng lai rất gần tự động hoá sẽ đóng một vai trò vô cùng quan trọng và không thể
thiếu, bởi vì nó không chỉ ứng dụng trong sản xuất mà nó còn đợc ứng dụng để phục
vụ đời sống con ngời. Trong sản xuất no sẽ thay thế con ngời trong nhng công
việc cơ bắp nặng nhọc, những công việc nguy hiểm, độc hại hay cả những công việc
tinh vi hiện đại, còn trong đời sống con ngời những công nghệ này sẽ đợc ứng
dụng để phục vụ cho nhu cầu sống, nó sẽ là nhng phơng tiện không thể thiếu trong
đời sống của chúng ta.
1.2.

ứng dụng của tự động hoá trong quá trình sản xuất

Tự động hoá có mặt trong hầu hết tất cả các lnh vực của sản xuất và đời sống. Mỗi
ứng dụng cú một đặc điểm và tầm quan trọng riêng, sau đây chúng tôi xin giới thiệu
ứng dụng của nó trong một số lĩnh vực chính: Tự động hoá sản xuất ( factory
automation ), trong quá trình sản xuất của các ngành gang thép, dầu mỏ, hoá chất,
nông nghiệp, ng nghiệp, chăn nuôi, thờng dùng các loại đồng hồ tự động hoá và
các thiết bị tự động hoá để điều khiển các thông số sản xuất, thực hiện tự động hoá quá
trình sản xuất và thiết bị sản xuất. Trong những nớc kinh tế phát triển, tự động hoá
sản xuất đã đạt đến trình độ rất cao, trong quá trình sản xuất họ đã sử dụng rộng rãi kỹ
thuật điều khiển tự động. Từ những năm 1960 đến nay tự động hoá sản xuất đã phát
triển nhanh chóng ở những mặt: Ngời máy công nghiệp, hệ thống sản xuất linh hoạt,
hệ thống quản lý thông tin, kỹ thuật nhóm, tự động hoá kho tàng, nhà máy tự động hoá
không cần công nhân, lắp ráp tự động và phụ trợ máy tính. Tự động hoá quá trình
( process automation ), lĩnh vực này dùng trong các hệ thống phức tạp hơn, đo lờng
và khống chế các đại lợng biến đổi liên tục lu lợng, áp suất, nhiệt độ, tốc độ,
dòng điện, điện áp. Nó có mặt trong các ngành công nghiệp nặng và các công đoạn
quan trọng của dây truyền công nghiệp nhẹ. Quản lý cao ốc, Khách sạn, Trung tâm

thơng mại ( building control, building management), trong các toà nhà cao ốc, ngời
ta bố trí dày đặc khắp nơi cáp điện thông tin và do các thiết bị điều khiển điện tử tiến
hành quản lý tự động hoá đối với hệ thống điều hoà nhiệt độ của mỗi phòng, hệ thống
6


chiếu sáng và hệ thống phòng hoả, chống trộm, tự động điều khiển các thiết bị liên
quan, chế tạo nớc lạnh cần dùng cho thiết bị khởi động điều hoà nhiệt độ. Trình độ tự
động húa của toà nhà rất cao, có thể hút nớc thải, dùng gió nóng sấy khô các vật
ẩm.
khỏi lao động công việc gia đình phiền toái, xuất hiện một cách sống mới mẻ có tính
sáng tạo, gia đình càng thêm an ninh, cuộc sống càng thêm thuận tiện dễ chịu và đầy
hứng thú
1.3.

Thành tựu của tự động hoá trong quá trình sản xuất

Thế giới đang ngày càng phát triển, cuộc sống con ngời ngày cáng thay đổi, hàng
loạt các máy móc tự động đã và đang xuất hiện, robot đợc chế tạo ra thay thế con
ngời ở nhiều mặt., đó là những thành tựu của ngành tự động hoá mang lại. Trong
40 băm qua nó đã mang lại nhng thành quả to lớn: Dẫn hớng và điều khiển thiết bị
trong không gian, bao gồm máy bay dân dụng, tên lửa, máy bay chiến đấu, tàu vận tải,
vệ tinh.Hệ thống điều khiển này đã đảm bảo đợc tính ổn định và chính xác dới tác
động của nhiễu môi trờng và của chính hệ thống. Hệ thống điều khiển trong sản xuất
công nghiệp, từ máy tự động đến mạch tích hợp.Những thiết bị điều khiển bằng máy
tính đã có độ chính xác định vị và lắp ráp rất cao để tạo ra nhiều sản phẩm có chất
lợng tốt. Hệ thống điều khiển quá trình công nghiệp, ví dụ trong quá trình sản xuất
hydrocacbon và nhiều chất hoá học khác. Hệ điều khiển này đã xử lý hàng ngàn thông
tin lấy từ cảm biến để điều khiển hang trăm cơ cấu chấp hành : van, cấp nhiệt, bơm,
để cho ra sản phẩm với yêu cầu khắt khe về tính năng kỹ thuật.

1.4.

kết luận chơng 1

Ngày nay, trong mọi lĩnh vực, mọi công nghệ sản xuất cụ thể đều có sự góp mặt
của tự động hoá. Ngời ta nói tự động hoá gắn với năng xuất, chất lợng sản phẩm,
công nghệ tự động hoá đã góp phần lớn vào quá trình phát triển của xã hội, cải thiện
đời sống con ngời. Từ đó mà chúng ta nên đề cao vai trò của nó để tiếp tục học tập và
nghiên cứu để ứng dụng chúng một cách hiệu quả hơn và hữu ích hơn. Đối với nớc
ta, theo chủ chơng chính sách của Đảng và Nhà Nớc,
đẩy mạnh công nghiệp hoá hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn để đến 2010 đa
nớc ta thành một nớc công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Thì công nghệ tự động hoá
càng trở nên quan trọng đối với chúng ta, và cần có nhiều công trình hơn nữa nghiên
cứu về tự động hoá để có thể vào thực tế một cách đơn giản và hiệu quả nhất. Từ
những phân tích trong chơng I này cho thấy một triển vọng to lớn của hệ thống trồng
rau thủy canh, trong phơng pháp này việc ứng dụng hệ thống tới t ng là rất hợp
lý và kinh tế. Vì phơng pháp thủy canh, giảm bớt công lao động, năng suất cao, hiệu
quả kinh tế lớn, có thể áp dụng sản xuất đại trà. Đây sẽ là mũi nhọn của ngành nông
nghiệp hiện đại.
7


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
2.1. Đặt vấn đề.
-Cùng với cuộc công nghiẹp hóa hiện đại hóa đất nước,lĩnh vực tự động hóa
có những bước phát triển vượt bật và trở thành yếu tố quang trọng không thể thiếu của
nền công nghiệp hiện đại. Khi nói dến tự động hóa là nói đến sự thay thế dần dần đến
hoàn toàn các hoạt động chân tay bằng máy móc trong các dây chuyền sản xuất.
-Trong nền công nghiệp hóa hiện đại hóa thì vấn đến thời gian là rất quan
trong , trong việc chăm sóc tưới tiêu cho cây trồng với quy mô lớn và tiếp kiệm thời

gian chi phí trong sản xuất nên việc tự động hóa trong vấn đề này càng được quan tâm
nhiều hơn.Đây chính là ý tưởng cho đề tài này.
2.2 Các phương thức đã được sử dụng trước đó
Trước đây có nhiều loại thiết bị được sử dụng nhưng chu yếu điều khiển
bằng cơ khí,ta có thể điều chỉnh giờ đóng ngắt bằng cách quay số vòng trên thiết
bị.chính vì điều này làm cho thiết bị dể bị hao mòn phần cứng dẩn đến hư hỏng
nhanh .

2.3. Nhiệm vụ của đồ án
Để điều khiển đóng ngắt một thiết bị nào đó mà ta mong muốn.trước đây thì

công việc này ta phải tự làm bằng tay,nhưng ở đây thi chúng được điều khiển hoàn
toàn tự động ,để làm được điều này chúng ta cần phải tìm hiểu về cách sử dụng MTS
(Microcomputer Timer Switch), đồng thời để hoàn thiện hơn chúng ta sẽ tìm hiểu cả
về lập trình PLC cụ thể là lập trình LOGO.
2.4. Giới thiệu tổng quan về hệ thống điều khiển
2.4.1. Sơ đồ khối của hệ thống
Khối điều khiển
bằng tay và chọn
chế độ tự động

Khối điều khiển
bằng công tắc
thời gian thực

Khối điều khiển
bằng PLC Logo

Khối động lực

8


2.4.2 Mô tả hoạt động của hệ thống
Để hoạt động đầu tiên ta phải tác động vào khối “điều khiển bằng tay và chọn
chế độ tự động” nếu để ở chế độ hoạt động bằng tay ta có 2 nút để điều khiển máy
bơm bơm nước lên đó là nút On để quay động cơ và Off để dừng động cơ.
Để khối “ điều khiển bằng công tắc thời gian thực” hoạt động ta phải xoay
công tắc 3 vị trí sang chế độ tự động bằng MTS, khi đó mạch MTS sẽ hoạt động và
điều khiển động cơ bơm nước theo như cài đặt trước đó
Để khối “ điều khiển bằng PLC Logo” hoạt động ta phải tác động công tắc 3
vị trí thứ 2 để chuyển từ tự động bằng MTS sang tự động bằng PLC, khi đó Logo sẽ
điều khiển động cơ bơm nước theo lập trình được lập trình trên Logo
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỔ ĐIỂN
3.1. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng tay
1.Thiết kế mạch điều khiển

2.Chức năng và nguyên lý hoạt động của linh kiện trong mạch
-

Cầu chì:
Có chức năng bảo vệ ngắn mạch cho mạch điện, được cấu tạo từ kim

loại chì, có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Hoạt động theo nguyên tắc nóng chảy của kim loại, khi có dòng điện đi
qua thì thanh chì nóng lên, nếu cho 1 dòng điện quá định mức chạy qua thì
thanh chì sẽ nóng lên biến dạng và đứt.
-

Nút nhấn:

9


Là thiết bị dùng để đóng ngắt mạch điện khi được nhấn 1 lực đủ mạch
Hoạt động theo nguyên tắc dẫn điện của kim loại, khi các tiếp điểm
được
-

tiếp

xúc

thì

sẽ

dẫn

điện

qua

nút

nhấn.

Công tắc:
Là thiết bị dùng để đóng ngắt mạch điện khi được tác động.
Hoạt động theo nguyên tắc dẫn điện của kim loại, khi các tiếp điểm
được tiếp xúc thì sẽ dẫn điện qua công tắc.

3.Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
Gạt qua chế độ bằng tay

Nhấn nút ON (5,7)

Tiếp điểm (5,7) tiếp xúc

Có điện chạy qua cuộn
dây contactor K1
(P,1,3,5,7,K1,2,N)

-Tiếp điểm
K( 5,7) đóng
lại duy trì
cho cuộn K

-Tiếp điểm
K bên
động lực
đóng

Động cơ được cấp điện và
quay

10


4.Hư hỏng
STT

1

Hiện tượng

Nhấn nút ON
đứt cầu chì

2

Nhấn nút ON
động cơ chạy,
thả nút ON
động cơ
ngừng

3

Nhấn ON động
cơ không chạy

Triệu chứng 1

Nhấn nút ON
ta đo
R(1,3,5,7) = 0
Ω
Nhấn ON
Đo R(1,3,5,7,2)
= 500 Ω

Đo R(5,7) = 0
Ω
Nhấn ON đo
R(1,3,5,7) = 0
Ω
Nhấn ON đo
R(5,7) = ∞

Triệu chứng 2

Nguyên nhân

Biện pháp khắc
phục

Ta đo R(7,2) =
0Ω

Cuộn dây
contactor bị
chạm

Thay cuộn dây
contactor

Ấn contactor
ta đo R(5,7) =
∞

Đoạn dây duy

trì bị đứt

Thay dây mới

Ta đo R(7,2) =
∞

Cuộn dây
contactor
K1(7,2) bị đứt

Thay contactor
mới

Nhấn
contactor đo
R(5,7) = 0Ω

Tiếp điểm nút
nhấn không
tiếp xúc

Thay nút nhấn
mới

3.2. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng công tắc thời gian thực ( micro timer
switch)
1. Chức năng, nguyên lý hoạt động và cách sử dụng công tắc thời gian thực,
relay trung gian
- Relay trung gian

Là thiết bị dùng để đóng ngắt dòng điện khi nó được cấp điện
Hoạt động dựa trên hoạt động của nam châm điện, các cặp tiếp điểm
được gắn với mạch từ của nam châm điện, khi được cấp điện nam châm
điện hút mạch từ và đồng thời các tiếp điểm của relay đi theo, do vậy các
cặp tiếp điểm thay đổi trạng thái tức là nếu tiếp điểm đó là thường hở thì trở
thành thường đóng và ngược lại
Các thông số của relay trung gian được lựa chọn dựa trên yêu cầu của
mạch điều khiển, cụ thể với mạch tự động dùng MTS thì ta chọn như sau:
+ Điện áp hoạt động: 220v/50Hz
+ Dòng điện định mức: 10A

11


Chức năng chính của Relay trung gian trong mạch này là để cách ly
MTS ra khỏi mạch điều khiển tức là không cho MTS trực tiếp tác động đến
mạch điều khiển
- Công tắc thời gian thực (MTS)

Là thiết bị đóng ngắt mạch điện theo thời gian thực được cài đặt trước
Hoạt động theo thời gian thực được cài đặt trước, khi được cấp điện
thiết bị này sẽ so sánh thời gian đồng hồ thực đã được cài đặt với thời gian
được chọn để ON hoặc OFF:
- Nếu thời gian đồng hồ bằng với thời gian ON được cài đặt thì Relay
bên trong MTS sẽ đóng lại, nếu không thì relay này sẽ không đóng.
- Nếu thời gian đồng hồ bằng với thời gian OFF và khi đó relay bên
trong MTS đang đóng thì relay sẽ mở ra.
Thiết bị có thông số định mức như sau:
- Điện áp hoạt động:

220V/50Hz.

- Dãy điện áp cho phép: 160V-240V
- Dòng điện tiêu thụ: <1W
- Có pin sạc bên trong để nuôi đồng hồ thực
- Dãy thời gian điều khiển: 1’-168h (7 ngay)
12


- Nhiệt độ hoạt động: -20º C - +60º C
- Dòng điện định mức relay: 20A
A. Màn hình làm việc chính của MTS
Đồng hồ thực, thứ
Chế độ hoạt động:
On (relay bên
trong luôn
đóng)
Off(relay bên
trong luôn hở)
Auto ( theo cài
đặt thời gian On
Off ở phần C)

B. Cài đặt đồng hồ cho MTS

Nhấn
Nhấn

Để cài đặt cho đồng hồ cho MTS ta kết hợp vừa bấm Timer vừa kết hợp
bấm HOUR (để đặt giờ) MINUTES (để đặt phút) WEEK ( để đặt thứ )

Chú ý: Ta phải bấm đồng thời phím Timer trong khi bấm phím HOUR
hoặc MINUTES hoặc WEEK để điều chỉnh
C. Cài đặt thời gian cần điều khiển
- Để vào phần cài đặt ON ta nhấn phím TIMER sao cho màn hình hiện lên
như hình:

13


Ta đang ở chế độ cài đặt
ĐÓNG cho lần 1

Tức là ta đang ở chế chọn thời gian đóng cho lần 1
Sau khi đả vào được phần cài đặt ON ta nhấn phím RESET/RECALL để
xóa giá trị cũ của MTS nhớ sau khi xóa ta sẽ được như sau:
Sau khi xóa ta cài đặt mới bằng cách nhấn phím HOUR, MINUTES,
WEEK để cài đặt
Ví dụ: ta muốn cài đặt thời gian cho ON 1 là 16h47’ và vào thứ năm ta sẽ
bấm phím HOUR cho đến khi

Bấm phím
MINUTES cho đến
khi xuất hiện số 47

Bấm phím WEEK
cho đến khi xuất
hiện TH (Thusday:
thứ năm)

bấm phím HOUR cho

đến khi xuất hiện số 16

- Để vào phần cài đặt OFF ta nhấn phím TIMER sao cho màn hình hiện lên
như hình:
Ta đang ở chế độ cài đặt
MỞ cho lần 1

14


Tức là ta đang ở chế chọn thời gian đóng cho lần 1
Sau khi đả vào được phần cài đặt OFF ta nhấn phím RESET/RECALL để
xóa giá trị cũ của MTS nhớ sau khi xóa ta sẽ được như sau:
Sau khi xóa ta cài đặt mới bằng cách nhấn phím HOUR, MINUTES,
WEEK để cài đặt
Ví dụ: ta muốn cài đặt thời gian cho OFF 1 là 13h49’ và vào thứ hai, ba, tư
ta sẽ bấm phím HOUR cho đến khi

Bấm phím
MINUTES cho đến
khi xuất hiện số 49

Bấm phím WEEK
cho đến khi xuất
hiện MO TU WE
( thứ hai, ba, tư)

bấm phím HOUR cho
đến khi xuất hiện số 13

Mổi ngày trong tuần ta có thể cài đặt 10 lần tắt, mở và để cài đặt tắt mở lần
2, 3, 4…10 ta củng làm tương tự như lần 1. Đây cũng chính là nhược điểm
của phương pháp sử dụng công tắc thời gian thực để giải quyết nhược điểm
của phương pháp này ta sẽ phát triển thêm ở chương tiếp theo. Nhưng
phương pháp này cũng có ưu điểm là dể sử dụng thiết bị giá thành thấp.

15


2.Thiết kế mạch điều khiển

- Cài đặt thông số cho MTS với yêu cầu tưới cây là: Tưới 5p vào buổi
sáng vào lúc 8h, chiều 5p vào lúc 15h các ngày thứ ba, năm, bảy của tuần.

16


3. Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển
Lưu đồ giải thuật:
Đóng CB 1Phase

Công-tắc 3 vị
trí ở Auto MTS
?

No

Yes
Thời gian thực
bằng thời gian

ON( thứ,giờ,phút)
?

No

Yes
Đóng công tắc MTS

Contactor K1 đóng

Động cơ quay

Thời gian thực
bằng thời gian
OFF( thứ,giờ,phút
)?

No

Yes
Mở công tắc MTS

Contactor K1 mở

Động cơ dừng
17


4. Hư hỏng
STT Hiện tượng

1

Gạt

CT1

Hiện tượng Hiện tượng Nguyên
1
2
qua Đo điện áp

nhân
MTS

Auto và CT2 qua ở CT2 bằng
MTS

mà

Khắc
phục
bị Thay

hư hỏng

MTS 220v

mới
hay

không lên power

sửa
MTS

Đo điện áp Công tắc Thay
ở
2

CT2 CT2

mới

bằng 0v
hỏng
Tiếp điểm MTS Đo điện trở Đo điện trở Tiếp
đóng mà Rtg1 cuộn
không có điện

dây tiếp

CT2
Thay

điểm điểm Rtg mới

Rtg1=

9,7

khi hư

500Ω

Rtg1

có

Rtg

điện = ∞ Ω

3

Đo điện trở

Cuộn

cuộn

dây Rtg1 mới

dây

Thay

Rtg1=∞ Ω
hư
Tiếp điểm MTS Đo điện trở Đo điện trở đường
đóng, tiếp điểm cuộn

dây đường dây dây 13,7 đường

Rtg đóng mà K1 K1= 500Ω 13,7 =∞ Ω
Đo điện trở
không có điện
cuộn dây
K1= ∞Ω
Đo điện trở Đo
cuộn

Rtg
Đi lại

đứt
Cuộn
dây

tiếp

Thay
Rn

thường
đóng

K1 K1

đứt

dây điểm

K1= 500Ω

dây
Thay

khác
Rn

=∞Ω

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI
18


4.1. Cơ bản và các khối cần sử dụng trong PLC LOGO
- Cơ bản về LOGO
Logo là một modul logic đa năng mới của hãng siemens
Logo gồm các phần sau:
- Các chức năng điều khiển
- Bộ điều khiển vận hành và hiển thị
- Bộ cung cấp nguồn
- Sáu ngõ vào và bốn ngõ ra
- Một giao diện cho lập trình và cáp nối với máy tính
- Các chức năng cơ bản thông dụng trong thực tế như các hàn thời gian,
tạo xung…
- Một công tắc thời gian theo đồng hồ thực ( có pin nuôi riêng)
Logo có thể dùng để điều khiển các hệ thống điện dân dụng (như chiếu
sáng, bơm nước, báo động …) hay tự động điều khiển trong công nghiệp

(như điều khiển động cơ, máy lạnh, máy nén, máy công nghệ,…)
Có nhiều loại Logo như: Logo 24, Logo 24R, Logo 230R, Logo 230RC,
…
Lập trình trên LOGO tức là nhập một mạch vào logo. Nhưng ta không
thể nhập mạch dạng ledder (hình 3.1.1), mà phải sử dụng dạng CSF
( Control System Flowchart: lưu đồ hệ thống điều khiển, Hình 3.1.2) hay
FBD (Funtion Block Diagram: sơ đồ khối chức năng).

I1

I2

I1
I2

&

Hình 4.1.1: Kiểu Ledder

Hình 4.1.2: Kiểu CSF

19


- Các khối cần sử dụng
- Khối đồng hồ thời gian theo ngày tháng
Khi chọn khối chức năng này trỏ đến vị trí NO ( hình B.3.1.3) chọn OK ta
sẽ được (hình B.3.1.4)
MM
NO

DD

Q

Hình 4.1.3: Khối công

+: cho hiển thị
-: không cho hiển thị

B01 : No
+
= MM : DD
ON: 00:00
OFF: 00:00

Tháng : Ngày ON
Tháng : Ngày OFF

Hình 3.1.4: Nhập thông số cho khối chức năng

tắc thời gian
Trong các PLC Logo có đồng hồ như 24RC – 230RC – 24RCL - … Khi
mất điện, đồng hồ bên trong Logo vẫn chạy nhớ nguồn dự trữ. Thời gian
dùng nguồn dự trữ phụ thuộc vào nhiệt đồ môi trường. Ở nhiệt đồ 25 oC thì
nguồn dự trữ dùng được trong 80h.
Khi Tháng, Ngày ở ON bằng với thời gian thực Q sẽ ra 1
Khi Tháng, Ngày ở OFF bằng với thời gian thực Q sẽ ra 0
N01
N02

N03

Khối đồng hồ thời gian thực theo thứ giờ phút ( Clock )
Mỗi khối đồng hồ có ba cam thời gian điểu khiển ngõ ra Q
Cam số
B01: N01
Chọn thứ
Day: SA +
Thời gian mở
ON: 00:00
Thời gian tắt
OFF:00:00
Ngày trong tuần có thể chọn
từng ngày hoặc nhiều ngày liên tiếp
Thời gian mở ONQvà tắt OFF có thể chọn từ 00:00 giờ đến 23:59 giờ.

Nếu chọn --:-- là không định thời gian
- Khối OR
Khối OR có ngõ ra ở trạng thái 1 khi chỉ cần một ngỏ vào ở trạng thái 1
Khối OR có sơ đồ mạch và ký hiệu như hình 3.1.5
I1
I2

I1
Q

I2
I3

>=1

Hình 3.1.5: Khối OR
20


-Khối AND
Khối AND chỉ có ngõ ra ở trạng thái 1 khi tất cả ngỏ vào ở trạng thái 1
Khối AND có sơ đồ mạch và ký hiệu như hình 3.1.6
I1

I2

I1
I2

&

Hình 3.1.6: Khối AND
Ngoài 4 khối đả giới thiệu như trên còn có các khối chức năng khác trong PLC
Logo nhưng trong đề tài này không sử dụng nên không đề cập đến.
Như đã giới thiệu ở trên thì PLC LOGO có nhiều loại mà loại chúng ta sử dụng
ở đây là loại 24RC sử dụng nguồn 24VDC, để cấp nguồn cho LOGO hoạt động ta cần
một biến áp 220/24VAC và một mạch chỉnh lưu 24VDC

4.2. Thiết kế hệ thống điều khiển bằng PLC LOGO

21


Hình 3.2.1: Mạch điều khiển nối vào Logo

NO

MMđiều khiển bằng PLC ta đả giải quyết được vấn đề đặt ra ở chương 2
Với việc

là bộ điều khiển
DD biết chính xác được ngày nào và tháng nào trong năm, việc này giúp
ta lập trình
B9 chính xác được thời gian tưới của các mùa khác nhau trong năm tránh việc
MM

ngập
NO úng khi tưới cho cây.
DD

Lập trình LOGO với yêu cầu:

B6

>=1

B5

B10 sáng
Tưới buổi
MM10p vào lúc 7h, chiều 10p vào lúc 16h, vào thứ hai ngày 10 của các
NO mùa hè (tháng 10 đến tháng 3 năm sau ).
>=1
tháng
DD

B7 chiều 3p vào lúc 18h, vào thứ tư ngày 15 các tháng
Tưới buổi sáng 3p vào lúc 9h,
B11

MM 4 đến tháng 9 ). >=1
mùa mưa (tháng
NO B8

DD

B12 MM
NO

DD
B13 MM

NO

DD

B4

N01
N02
N03

B3
&
22

B2
I1

B1

>=1

&
I2

B19
NO

NO

MM

N01

NO

N03

MM

NO

&

B17

>=1

B16

MM
>=1

DD
B22

B14

N02

DD
B21

B18
MM

>=1

DD
B23

NO

MM

DD

B24
NO

B15

DD
B20

Q1

MM
DD

Thông số cài đặt ở các khối:
Khối B4
B04: N01
Day: MO +
ON: 07:00
OFF:07:10

B04: N02
Day: MO +
ON: 14:00
OFF:14:10

23

Khối B08

Khối B09

B08 : NO
B01
+
+ MM : DD
=
= MM
ON:
10:10
: DD
ON: 00:00
OFF:
10:11

B09 : NO
+
= MM : DD
ON: 11:10
OFF: 11:11

Khối B11

Khối B12

B11 : NO
+
= MM : DD

ON: 01:10

B12 : NO
+
= MM : DD
ON: 02:10
OFF: 02:11

Khối B10
B10 : NO
+
= MM : DD
ON: 12:10

Khối B13
B13 : NO
+
= MM : DD
ON: 03:10

Khối B15
B15: N01
Day: WE +
ON: 09:00
OFF:09:03

Khối B19

B04: N02
Day: WE +

ON: 18:00
OFF:18:03

Khối B20

B19 : NO
B01
+
= MM : DD
ON: 04:15
00:00

B20 : NO
+
= MM : DD
ON: 05:15
OFF: 05:16

Khối B22

Khối B23

B22 : NO
+
= MM : DD
ON: 07:15
OFF: 07:16

B23 : NO
+

= MM : DD
ON: 08:15
OFF: 08:16

Khối B21
B21 : NO
+
= MM : DD
ON: 06:15
OFF: 06:16

Khối B24
B24 : NO
+
= MM : DD
ON: 09:15
OFF: 09:16

4.3. Nguyên lý hoạt động (Lưu đồ giải thuật)
Để sử dụng chế độ điều khiển bằng PLC LOGO ta phải gạt công tắc 3 vị trí qua
PLC LOGO trên bảng điều khiển
24


Có nguồn cấp
No

I2 =

No

1?

I1 =

Yes

1?

Yes

No

Thời gian thực bằng
thời gian ON ( Ngày,
tháng)?

Yes
No

Thời gian thực bằng thời
gian
ON(,Thứ,Giờ,Phút)?

Yes
Đóng Relay Q1

Contactor K2 đóng

Động cơ quay

No

No

Thời gian thực bằng
thời gian
OFF( Tháng,Ngày)?

Thời gian thực bằng thời
gian OFF( Thứ, giờ,
phút)?

Yes

No

I2 =

Yes

1? Yes
Mở Relay Q1

Contactor K2 mở
25