Ứng dụng PLC s7300 điều khiển hệ thống rửa xe tự động

Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

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

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 1

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

Nhận xét của giáo viên phản biện
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Giáo viên phản biện

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 2

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

Nhận xét của hội đồng bảo vệ
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
Hội đồng bảo vệ

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 3

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

MUC LỤC

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 4

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ thầy
Nghiêm Xuân Thước, từ việc hỗ trợ chúng em về các thiết bị trong mô hình, việc tạo điều
kiện cho chúng em được thử nghiệm trên phòng thực hành, đến việc hướng dẫn bước khởi
đầu cho chúng em trong quá trình tìm hiểu về hệ thống rửa xe. Chúng em xin cảm ơn thầy
rất nhiều.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô trong Khoa Điện, các bạn trong lớp đã
giúp đỡ, trao đổi các thiết bị, các kiến thức giúp chúng em hoàn thành đề tài này.
Thế nhưng, do kiến thức còn hạn chế và thời gian thực hiện vẫn chưa được hoạch định
rõ ràng, thế nên trong bài đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Chúng em rất mong được sự
cảm thông và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để bài đề tài của chúng em được
hoàn chỉnh hơn .
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 3 tháng 5 năm 2014

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 5

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại đất nước lĩnh vực khoa học kỹ thuật đóng vai
trò hết sức quan trọng. Trong đó lĩnh vực Điện –Tự Động Hóa đã góp phần rất đáng kể từ
những thiết bị dân dụng đến các dây chuyền công nghệ tự động hóa nhằm nâng cao năng

suất giảm bớt lao động chân tay, vốn đã lạc hậu khi đất nước ta đã là thành viên của tổ chức
thương mại thế giới.
Lĩnh vực tự động hóa đã đi vào hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế dần những máy
móc lạc hậu, thay thế con người làm việc trong những lĩnh vực nguy hiểm.Đặc biệt hơn nữa
với sự phát triển của công nghệ thông tin đã mang đến nhiều lợi ích to lớn và thiết thực hơn.
Kết hợp với tự động hóa giúp con người điều khiển và giám sát được các quá trình công
nghệ tham gia trực tiếp điều khiển đối tượng, không những trong phạm vi thu nhỏ mà trên
cả diện rộng. Góp phần làm giảm chi phí sản suất, quản lý sản xuất dễ dàng, theo dõi quá
trình đơn giản nâng cao năng suất lao động, hiệu quả sản xuất .
Với những ứng dụng thiết thực như vậy nên em đã chọn đề tài “Ứng dụng PLC S7300
điều khiển hệ thống rửa xe tự động”. Đề tài này là cơ hội áp dụng những kiến thức cơ sở từ
trong nhà trường vào mô hình thực tế thu nhỏ.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 6

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Ký hiệu
PLC
DP
SM
DI
DO
AI
AO
IM
FM
CP
CPU
RAM
EEPROM

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Ý nghĩa
Programmable Logic Controller

Distributed Peripheral
Signal module
Digital input
Digital output
Analog input
Analog output
Interface module
Function module
Communication module
Central Processing Unit
Random Access Memory
Electrically Erasable Programmable Read Only Menory

Page 7

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỀ TÀI

STT
1
2
3
4
5

6

Bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 3.1

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Tên bảng
Bảng ý nghĩa đèn báo trên CPU
Các thông số của CPU
Bảng thống kê thiết bị hệ thống lau xe
Bảng thống kê các thiết bị sử dụng trong hệ thống sấy khô
Bảng tính chọn các thiết bị điện
Bảng địa chỉ đầu vào ra

Page 8

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỀ TÀI

STT

Hình

Ý nghĩa

1

Hình 1.1

Các modul gá trên thanh rack.

2

Hình 1.2

Cách bố trí nhiều modul mở rộng.

3

Hình 1.3

Cách bố trí modul nguồn

4

Hình 1.4

Cấu tạo thân modul CPU

5

Hình 1.5

Cấu tạo modul IM

6

Hình 1.6

Các thông số của SM 331

7

Hình 1.7

Các thông số của SM 332

8

Hình 1.8

Sơ đồ đấu nối của FM 350-2

9

Hình 2.1

Người lao động bảo dưỡng xe bằng máy móc

10

Hình 2.2

Kích thước xe 5 chỗ

11

Hình 2.3

Kích thước nhà xưởng

12

Hình 2.4

Sơ đồ bố trí thiết bị trong mặt bằng nhà xưởng

13

Hình 2.5

Sơ đồ bơm nước

14

Hình 2.6

Kích thước 2 chổi lau phía trên

15

Hình 2.7

Sơ đồ cảm biến điều khiển hành trình chổi lau C1,C2

16

Hình 2.8

Cảm biến tiệm cận điện cảm

17

Hình 2.9

Kích thước chổi lau lốp

18

Hình 2.10

Sơ đồ bố trí cảm biến quang Q1,Q2,Q3.

19

Hình 2.12

Hành trình chổi lau phía trên

20

Hình 2.13

Sơ đồ hệ thống sấy

21

Hình 2.14

Băng tải di chuyển xe

22

Hình 2.15

Sơ đồ hệ thống rửa xe tự động

23

Bảng 2.4

Bảng tính chọn các thiết bị điện

24

Hình 3.1

Băng tải

25

Hình 3.2

Dây curoa

26

Hình 3.3

Biến tần MM440

27

Hình 3.4

Động cơ KĐB ba p ha

28

Hình 3.5

Động cơ bơm nước

29

Hình 3.6

Đầu chia sủi

30

Hình 3.7

Chổi lau xe

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 9

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

31

Hình3.8

Xi lanh

32

Hình 3.9

Van điện từ

33

Hình3.10

Quạt một chiều 24V

34

Hình 3.11

CPU 318 – 2

35

Hình 3.12

Module vào ra số

36

Hình 3.13

Công tắc hành trình

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 10

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5

Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC S7-300

1.1.Tổng quan về bộ điều khiển PLC S7-300

1.1.1. Cấu trúc của PLC S7-300
 PLC S7-300 cấu trúc dạng module gồm các thành phần sau:
-

CPU các loại khác nhau: 312IFM, 312C, 313, 313C, 314, 314IFM, 314C, 315,
315-2 DP, 316-2 DP, 318-2.

-

Module tín hiệu SM xuất nhập tín hiệu tương đồng số: SM321, SM322, SM323,
SM331, SM332,SM334, SM338, SM374

-

Module chức năng FM

-

Module truyền thông CP

-

Module nguồn PS307 cấp nguồn 24VDC cho các module khác, dòng 2A, 5A,
10A

-

Module ghép nối IM: IM360, IM361, IM365

 Các module được gắn trên thanh ray như hình dưới, tối đa 8 module SM/FM/CP ở bên phải

CPU, tạo thành một rack, kết nối với nhau qua bus connector gắn ở mặt sau của module .
Mỗi module được gán một số slot tính từ trái sang phải, module nguồn là slot 1, module
CPU slot 2, module kế mang số 4…

Hình 1.1.Các modul gá trên thanh rack.
 Nếu có nhiều module thì bố trí thành nhiều rack (trừ CPU312IFM và CPU313 chỉ có một

rack), CPU ở rack 0, slot 2, kế đó là module phát IM360, slot 3, có nhiệm vụ kết nối rack 0
với các rack 1, 2, 3, trên mỗi rack này có module kết nối thu IM361, bên phải mỗi module
IM là các module SM/FM/CP. Cáp nối hai module IM dài tối đa 10m. Các module được
đánh số theo slot và dùng làm cơ sở để đặt địa chỉ đầu cho các module ngõ vào ra tín hiệu.
Đối với CPU 315-2DP, 316-2DP, 318-2 có thể gán địa chỉ tùy ý cho các module.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 11

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.2.Cách bố trí nhiều modul mở rộng.
 Mỗi địa chỉ tương ứng với một byte. Với các module số địa chỉ một ngõ vào hay ra là

x.y, x là địa chỉ byte, y có giá trị từ 0 đến 7. Ví dụ module SM321 DI 32 có 32 ngõ
vào gắn kế CPU slot 4 có địa chỉ là I0.y, I1.y, I2.y, I3.y, I là ký hiệu chỉ ngõ vào số.
Module analog có địa chỉ theo word, ví dụ module SM332 AO4 có 4 ngõ ra analog
gắn ở slot 5 rack 1 có địa chỉ PQW400, PQW402, PQW404, PQW406, ngõ ra số có
ký hiệu là Q còn ngõ vào analog ký hiệu là PIW.
 Các CPU 312IFM, 314 IFM, 31xC có tích hợp sẵn một số module mở rộng:

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 12

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

-

Đồ án tốt nghiệp

CPU 312IFM, 312C: 10 ngõ vào số địa chỉ I124.0 …I124.7,I125.0, I125.1; 6 ngõ
ra số Q124.0…Q124.5.

-

CPU 313C: 24 DI I124.0..126.7, 16DO Q124.0..125.7, 5 ngõ vào tương đồng AI
địa chỉ 752..761, hai ngõ ra AO 752..755

-

CPU 314IFM: 20 ngõ vào số I124.0 … I126.3; 16 ngõ ra số Q124.0 …Q125.7; 4
ngõ vào tương đồng PIW128, PIW130, PIW132, PIW134; một ngõ ra tương đồng
PQW128.

1.1.2. Modul nguồn
PS: Modul nguồn nuôi có 3 loại là 2A ,5A và 10A

Hình 1.3. Cách bố trí vị trí modul nguồn
1.1.3 Modul CPU
Các module CPU khác nhau theo hình dạng chức năng, vận tốc xử lý lệnh. Loại
312IFM, 314IFM không có thẻ nhớ.Loại 312IFM, 313 không có pin nuôi.Loại 315-2DP,
316-2DP, 318-2 có cổng truyền thông DP. Các đèn báo có ý nghĩa sau:

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 13

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

STT
1

2
3
4
5

Kí hiệu
SF
BATF
DC5V
FRCE
RUN

Màu
Đỏ
Đỏ
Xanh
Vàng
Xanh

6

STOP

Vàng

7

BUSF

Đỏ

Đồ án tốt nghiệp

Ý nghĩa
Lỗi phần cứng hay mềm.
Lỗi pin nuôi.
Nguồn 5V bình thường.
Force request tích cực.
CPU mode RUN ; LED chớp lúc start-up w. 1 Hz; mode
HALT w. 0.5 Hz
CPU mode STOP hay HALT hay start-up; LED chớp khi
memory reset request.
Lỗi phần cứng hay phần mềm ở giao diện PROFIBUS.

Bảng 1.1.Bảng ý nghĩa đèn báo trên CPU

Hình 1.4.Cấu tạo thân modul CPU
 Khóa mode có 4 vị trí:
- RUN-P chế độ lập trình và chạy
- RUN chế độ chạy chương trình
- STOP ngừng chạy chương trình
- MRES reset bộ nhớ
 Thẻ nhớ có thể có dung lượng từ 16KB đến 4MB, chứa chương trình từ PLC chuyển

qua và chuyển chương trình ngược trở lại cho CPU.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 14

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

 Pin nuôi giúp nuôi chương trình và dữ liệu khi bị mất nguồn (tối đa 1 năm), ngoài ra

còn nuôi đồng hồ thời gian thực. Với loại CPU không có pin nuôi thi cũng có một
phần vùng nhớ được duy trì.
 Thông qua cổng truyền thông MPI (MultiPoint Interface) có thể nối : máy tính lập

trình, màn hình OP (Operator panel), các PLC có cổng MPI (S7-300, M7-300, S7400, M7-400, C7-6xx), S7-200, vận tốc truyền đến 187.5kbps (12Mbps với CPU
318-2, 10.2 kbps với S7-200) . Cổng Profibus –DP nối các thiết bị trên theo mạng
Profibus với vận tốc truyền lên đến 12Mbps.
1.1.4.Các vùng nhớ của PLC
-

Vùng nhớ chương trình (load memory) chứa chương trình người dùng (không
chứa địa chỉ ký hiệu và chú thích) có thể là RAM hay EEPROM trong CPU hay
trên thẻ nhớ.

-

Vùng nhớ làm việc (working memory) là RAM, chứa chương trình do vùng nhớ
chương trình chuyển qua; chỉ các phần chương trình cần thiết mới được chuyển
qua, phần nào không cần ở lại vùng nhớ chương trình , ví dụ block header, data
block.

-

Vùng nhớ hệ thống (system memory) phục vụ cho chương trình người dùng, bao
gồm timer , counter, vùng nhớ dữ liệu M, bộ nhớ đệm xuất nhập…

 Trên CPU 312IFM và 314 IFM vùng nhớ chương trình là RAM và EEPROM; các

CPU khác có pin nuôi, vùng nhớ chương trình là RAM và thẻ nhớ. Khi mất nguồn
hay ở chế độ MRES ( reset bộ nhớ) RAM sẽ bị xóa. Một số vùng nhớ của RAM
( timer, counter, vùng nhớ M, khối dữ liệu..) có thể khai báo là lưu giữ (retentive)
bằng phần mềm S7 để chuyển các vùng này sang bộ nhớ lưu giữ (NVRAM non
volative ) dù không có pin nuôi, kích thước cụ thể tùy loại CPU.

Thông số
CPU 312IFM
Working
6KB
memory
Load memory 20 KBRAM
20KBEEPRO
M
Vận tốc
0.7ms/1000
GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

CPU 313
12KB

CPU 314
24KB

CPU 314IFM
32KB

20KBRAM
Up to 4MB

40KB
Up to 4MB

0.7ms/1000

0.3ms/1000

48 KB RAM
48KBEEPRO
M
0.3ms/1000

Page 15

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

lệnh nhị phân
Data Memory 1KB MB0…

MB71
Preset
MB0…MB15
Counter
C0…C31
Timer
T0…T63
Digital inputs 10 integrated +
128
Digital
6 integrated +
outputs
128
Analog inputs 32

lệnh nhị phân
2KB MB0…
MB71
Preset
MB0…MB15
C0…C63
T0…T127
128

lệnh nhị phân
2KB MB0…
MB255
Preset
MB0…MB15
C0…C63

T0…T127
512

128

512

32

64

Analog
32
outputs
Process image I0.0…I127.0
inputs
Process image Q0.0…Q127.0
ouputs

32

64

I0.0…I127.0

I0.0…I127.0

Q0.0…Q127.0

Q0.0…Q127.0

lệnh nhị phân
1KB MB0…
MB143
Preset
MB0…MB15
C0…C63
T0…T127
496 + 20
intergrated
496 + 20
intergrated
64 + 4
integrated
64 +
1integrated

Bảng 1.2.Các thông số của CPU

Hình 1.5.Cấu tạo modul IM.
 Module IM360 gắn ở rack 0 kế CPU dùng để ghép nối với module IM361 đặt ở các

rack 1, 2, 3 giúp kết nối các module mở rộng với CPU khi số module lớn hơn tám.
Cáp nối giữa hai rack là loại 368.
 Trong trường hợp chỉ có hai rack, ta dùng loại IM365.
GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 16

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5

Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

1.1.5. Modul tín hiệu
1.1.5.1. Module vào số
-

SM 321; DI 32 _ 24 VDC

-

SM 321; DI 16 _ 24 VDC

-

SM 321; DI 16 _ 120 VAC

-

SM 321; DI 8 _ 120/230 VAC

-

SM 321; DI 32 _ 120 VAC

1.1.5.2.Module ra số
-

SM 322; DO 32 _ 24 VDC/0.5 A

-

SM 322; DO 16 _ 24 VDC/0.5 A

-

SM 322; DO 8 _ 24 VDC/2 A

-

SM 322; DO 16 _ 120 VAC/1 A

-

SM 322; DO 8 _ 120/230 VAC/2 A

-

SM 322; DO 32_ 120 VAC/1.0 A

-

SM 322; DO 16 _ 120 VAC ReLay

-

SM 322; DO 8 _ 230 VAC Relay

-

SM 322; DO 8 _ 230 VAC/5A Relay

1.1.5.3.Module vào/ ra
-

SM 323; DI 16/DO 16 _ 24 VDC/0.5 A

-

SM 323; DI 8/DO 8 _ 24 VDC/0.5 A

1.1.5.4. Module Analog In
 Module analog in có nhiều ngõ vào, dùng để đo điện áp, dòng điện, điện trở ba dây,

bốn dây, nhiệt độ. Có nhiều tầm đo, độ phân giải, thời gian chuyển đổi khác nhau.
Cài đặt thông số hoạt động cho module bằng phần mềm S7- Simatic 300 Station –
Hardware và hoặc chương trình người dùng sử dụng hàm SFC 55, 56, 57 phù hợp
hoặc cài đặt nhờ modulle tầm đo (measuring range module) gắn trên module SM.
Kết quả chuyển đổi là số nhị phân phụ hai với bit MSB là bit dấu.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 17

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5

Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

-

Đồ án tốt nghiệp

SM331 AI 2*12 : module chuyển đổi hai kênh vi sai áp hoặc dòng, hoặc một
kênh điện trở 2/3/4 dây, dùng phương pháp tích phân, thời gian chuyển đổi từ
5ms đến 100ms, độ phân giải 9, 12, 14 bit + dấu, các tầm đo như sau: ±80 mV;
±250 mV; ± 500 mV; ±1000 mV; ± 2.5 V; ± 5 V;1 .. 5 V; ± 10 V; ± 3.2 mA; ± 10
mA; ± 20 mA; 0 .. 20 mA; 4 ..20 mA. Điện trở 150Ω; 300 Ω; 600 Ω. Đo nhiệt độ
dùng cặp nhiệt E, N, J, K, L, nhiệt kế điện trở Pt 100, Ni 100. Các thông số mặc
định đã được cài sẵn trên module, kết hợp với đặt vị trí của module tầm đo (bốn
vị trí A, B, C, D) nếu không cần thay đổi thì có thể sử dụng ngay.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 18

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.6.Các thông số của SM331 2*12 bit

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 19

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

-

Đồ án tốt nghiệp

SM331, AI 8*12bit , 8 kênh vi sai chia làm hai nhóm, độ phân giải 9 (12,14 ) bit
+ dấu

-

SM331, AI 8*16bit , 8 kênh vi sai chia làm 2 nhóm , độ phân giải 15 bit + dấu

1.1.5.5.Module Analog Out
 Cung cấp áp hay dòng phụ thuộc số nhị phân phụ hai
-

SM332 AO 4*12 bit: 4 ngõ ra dòng hay áp độ phân giải 12 bit, thời gian chuyển
đổi 0.8 ms .

-

SM332 AO 2*12 bit

-

SM332 AO 4*16 bit

-

SM332 AO 8*12 bit

Hình 1.7.Các thông số của SM332 8*12 bit
1.1.5.6.Module Analog In/Out
-

SM 334; AI 4/AO 2 * 8 Bit

-

SM334; AI 4/AO 2* 12 Bit

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 20

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

1.1.6 : Module chức năng FM
-

FM351, 353, 354, 357-2 : điều khiển định vị

-

FM352: bộ điều khiển cam điện tử

-

FM355: bộ điều khiển hệ kín

-

FM350-1 : đếm xung một kênh

-

FM350-2 : đếm xung tám kênh

1.2.Kỹ thuật lập trình
 Chương trình người dùng thường được chia nhỏ thành từng khối theo kiểu chương

trình cấu trúc, giúp cho việc lập trình và sửa lỗi thuận tiện. Có nhiều loại khối logic:
- Khối tổ chức OB (Organization blocks).
- Khối hàm hệ thống SFB (System function blocks) và hàm hệ thống SFC (System
-

function( tích hợp trong PLC).
Khối hàm FB ( Function Blocks) trong thư viện hay người dùng tự viết.
Khối hàm FC ( Functions) trong thư viện hay người dùng tự viết.

Khối hàm dữ liệu Instance (Instance Data Blocks) liên kết với FB/SFB.
Khối dữ liệu chia sẻ (Shared Data Blocks).

1.2.1.Kỹ thuật lập trình tuyến tính
 Kỹ thuật lập trình tuyến tính là phương pháp lập trình mà toàn bộ chương trình ứng

dụng sẽ chỉ nằm trong một khối OB1. Kỹ thuật này có ưu điểm là gọn, rất phù hợp
với những bài toán điều khiển đơn giản, ít nhiệm vụ.
 Do toàn bộ chương trình điều khiển chỉ nằm trong khối OB1 sẽ gần như là được

thường trực trong vùng nhớ Work memory, trừ trường hợp khi hệ thống phải xử lý
các tín hiệu báo ngắt. Ngoài khối OB1, trong vùng Work memory còn có miền nhớ
địa phương (local block) cấp phát cho OB1 và những khối DB được OB1 sử dụng.
Chuyển OB1 từ Load memory
vào Work memory và cấp phát
local block cho nó
Thực
hiện
OB1
trong
Work
memory

Hệ điều
hành

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước
Page local
21
Xóa OB1 và giải phóng

block trong Work memory

System
memory
Share DB

Instance
DB 2 – K5
SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

1.2.2.Lập trình có cấu trúc
 Lập trình có cấu trúc (structure programming) là kỹ thuật cài đặt thuật toán điều

khiển bằng các chia nhỏ thành các khối chương trình FC hay FB với mỗi khối thực
hiện một nhiệm vụ cụ thể của bài toán điều khiển chung và toàn bộ các khối chương
trình này lại được quản lý một cách thống nhất bởi khối OB1. Trong OB1 có các lệnh
gọi những khối chương trình con theo thứ tự phù hợp với bài toán điều khiển đặt ra.
 Hoàn toàn tương tự, một nhiệm vụ điều khiển con có thể còn được chia nhỏ thành
nhiều nhiệm vụ nhỏ và cụ thể hơn nữa, do đó một khối chương trình con cũng có thể
được gọi từ một khối chương trình con khác. Duy có điều cấm kỵ ta cần phải tránh là
không bao giờ một khối chương trình con lại gọi đến chính nó. Ngoài ra, do có sự
hạn chế về ngăn xếp của các module CPU nên không được tổ chức chương trình con
gọi lồng nhau quá số lần mà module CPU được sử dụng cho phép.
 Giữa khối mẹ và khối con có sự liên kết qua việc trao đổi các giá trị. Khi gọi khối

con, khối mẹ cần cho những sơ kiện thông qua các tham trị đầu vào để khối con thực
hiện nhiệm vụ. Sau khi thực hiện xong nhiệm vụ, khối con phải trả lại cho khối mẹ
kết quả bằng những tham trị đầu ra. Hệ điều hành của CPU tổ chức việc truyền tham
trị thông qua local block của từng khối con.

Chuyển FC10 vào Work memory,
cấp phát local block và gán tham
trị từ OB1

FC10

OB1
Call FC10

Trả tham trị về OB1. Xóa FC10 và
local block trong Work memory

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 22

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

 Như vậy, khi thực hiện lệnh gọi một khối con, hệ điều hành sẽ:

- Chuyển khối con được gọi từ vùng Load memory vào vùng Work memory.
- Cấp phát cho khối con một phần bộ nhớ trong Work memory để làm local block.
-

Cấu trúc local block được quy định khi soạn thảo các khối.
Truyền các tham trị từ khối mẹ cho biến hình thức IN, IN-OUT của local block.
Sau khi khối con thực hiện xong nhiệm vụ và ghi kết quả dưới dạng tham trị đầu
ra cho biến OUT, IN-OUT của local block, hệ điều hành sẽ chuyển các tham trị
này cho khối mẹ và giải phóng khối con cùng local block ra khỏi vùng Work
memory.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 23

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

Chương II: Nghiên cứu hệ thống rửa xe tự động
2.1. Đặt vấn đề
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kĩ thuật, kĩ thuật điện tử mà
trong đó điểu khiển tự động đóng vai trò hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kĩ
thuật, quản lý, công nghiệp tự động hóa, công nghệ thông tin…do đó chúng ta phải nắm bắt
và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ
thuật thế giới nói chung và sự phát triển kỹ thuật điểu khiển tự động nói riêng. Xuất phát từ
đợt đi thực tập tại nhà máy sản xuất ô tô, các khu công nghiệp và đi thực tế tại các trung tâm

bảo dưỡng xe hơi, chúng em đã thấy được dịch vụ rửa xe tại Việt Nam đang rất phát triển
khi số lượng xe hơi Việt Nam đang ngày càng tăng. Tuy nhiên, quá trình rửa xe vẫn chưa
được tự động hóa hoàn toàn để giảm bớt thời gian, nhân công, cũng như là nâng cao chất
lượng của dịch vụ.Ở Việt Nam thì cơ sở hạ tầng phục vụ cho giao thông chưa được hoàn
thiện nên vào mùa mưa thì các trạm rửa xe từ tự động đến thô sơ đều quá tải và chất lượng
dịch vụ cũng không được đảm bảo. Hình ảnh hàng xe xếp hàng để chờ rửa xe tại Hà Nội
vào mùa mưa không phải là hiếm. Tại Hà Nội chỉ có khoảng 5-6 trạm rửa xe tự động nhưng
các trạm rửa xe này cũng chỉ tự động hóa được 1-2 khâu trong quá trình rửa xe. Hầu hết, các
trạm rửa xe tự động này đều là nhập từ nước ngoài nên không phù hợp với nhu cầu rửa xe
hơi tại Việt Nam, các chỉ số về kĩ thuật cũng như chất lượng. Từ những điều đã được nhìn
trong thực tế cuộc sống và những kiến thức đã học ở trường, chúng em đã hình thành ý
tưởng xây dựng một hệ thống rửa xe tự động hoàn toàn để tiết kiệm được thời gian, chi phí,
nhân công lao động và nâng cao được chất lượng dịch vụ rửa xe. Trong quá trình thực hiện
ý tưởng của mình, chúng em đã xây dựng một mô hình hệ thống rửa xe tự động rất gần gũi
với thực tế, mô phỏng chính xác các quá trình rửa xe hơi. Mô hình rửa xe tự động này đã
giải quyết được các yêu cầu về giảm chi phí, thời gian cũng như là nâng cao chất lượng của
dịch vụ rửa xe. Chúng em hi vọng rằng mô hình này có thể được áp dụng trong thực tế để
đáp ứng được nhu cầu rửa xe ở nước ta góp phần làm nâng cao chất lượng dịch vụ cuộc
sống và sự phát triển của lĩnh vực điểu khiển tự động hóa tại Việt Nam.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 24

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5


Trường ĐHCN Hà Nội - Khoa Điện

Đồ án tốt nghiệp

2.2. CÔNG NGHỆ RỬA XE HIỆN NAY
2.2.1.Giới thiệu
 Trong cuộc sống hiện tại thì nhu cầu sử dụng những dịch vụ nhanh nhất, tiện lợi nhất

của con người ngày càng tăng lên.Tại Việt Nam một đất nước có số lượng ô tô khá
lớn:110520 năm 2013(báo cáo của Hiệp hội ô tô Việt Nam -VAMA ) và theo dự tính
của VAMA thì lượng xe sẽ tiêu thụ trong năm 2014 sẽ tăng 9% với 120.000 chiếc.
 Với hệ thống đường giao thông còn chưa hoàn thiện ở Việt Nam thì xe ô tô tham gia
giao thông bị bụi bẩn là không thể tránh khỏi khiến nhu cầu rửa xe ở nước ta ngày
càng tăng. Đặc biệt với khi hậu nước ta có mùa mưa và mùa khô trong nhiều tháng
thì nhu cầu rửa xe trong thời gian này là thực sự cần thiết.
 Ở các nước phát triển thì dịch vụ “ rửa xe ô tô” là một dịch vụ không thể thiếu. Còn ở
các nước đang phát triển như nước ta thì nó chưa hề phát triển.Nhưng đất nước ta
đang trên đà hội nhập và phát triển trong một tương lai không xa nó sẽ trở thành một
dịch vụ không thể thiếu.
Công nghệ rửa xe ô tô có thể được chia làm 4 giai đoạn như sau:
-

Phun nước áp suất cao để loại bỏ bớt bụi và đất bám.( để tránh xe bị sước khi lau)
Phun bọt và chất tẩy.
Lau xe bằng hệ thống chổi lau.
Hệ thống sấy khô.

Phun
nước

Phun chất
tẩy

Lau xe

Sấy khô

2.2.2.Các phương pháp rửa xe hiện tại.
Ở Việt Nam hiện tại có 3 phương pháp rửa xe chủ yếu đó là thủ công, tự động và bán
tự động.

GVHD: Ths Nghiêm Xuân Thước

Page 25

SVTH: Nhóm SV lớp ĐH TĐH 2 – K5