ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC Thiết kế hệ thống điều khiển máy bán cafe tự động sử dụng PLC FX của Mitsubishi

Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

LỜI NÓI ĐẦU.
Trong thời đại ngày nay, việc tự động hoá trong quá trình sản xuất và ứng dụng
mang một ý nghĩa hết sức to lớn, có thể nói ngành tự động hoá là ngành đánh giá sự
phát triển công nghiệp của thế giới nói chung và một quốc gia nói riêng. Sự tự động
hoá trong sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt làm tăng năng suất, giảm giá thành, nâng cao
chất lượng sản phẩm và tiếp cận thâu tóm thị trường. Những chỉ số đó là những mục
tiêu mà các doanh nghiệp luôn muốn hướng đến và cải thiện.
Môn học nói chung và đồ án môn điều khiển Logic nói riêng, đã đem lại cho em
nhiều kiến thức cả về chuyên môn và thực tế trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu để
hoàn thành đề tài.
Để hoàn thành đề tài :” Thiết kế hệ thống điều khiển máy bán café tự động sử dụng
PLC FX của Mitsubishi”, em đã tiến hành tìm hiểu về PLC FX và các máy bán hàng
tự động trên thế giới, và vận dụng các kiến thức được học trên trường để hoàn thành
đồ án.
Qua những lần sơ duyệt và góp ý của thầy Lê Tiến Dũng, em đã rút ra được các
kinh nghiệm, sửa chữa và hoàn thành đề tài đúng thời hạn. Tuy nhiên, do thời gian
còn hạn chế, kiến thức còn hạn hẹp và thiếu kiền thức về thực tế nên còn nhiều sai
sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy và các bạn. Em xin ghi nhận.
Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy Lê Tiến Dũng đã nhiệt tình chỉ dạy trong suốt thời
gian làm đồ án. Cảm ơn các bạn trong lớp và trong nhóm đã nhiệt tình góp ý trong
quá trình thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn.

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page

Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

MỤC LỤC.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY BÁN CAFÉ TỰ ĐỘNG...........................................4
1.1.Tổng quan về máy bán café tự động:................................................................................4
1.1.1.Giới thiệu máy bán hàng tự động:..............................................................................4
1.1.2.Máy bán café tự động:............................................................................................6
1.1.3.Cấu tạo chung của máy bán café tự động:...............................................................7
1.2.Giải pháp:...................................................................................................................... 9
1.3.Quy trình công nghệ của hệ thống:..............................................................................10
1.3.1.Mô tả máy bán café tự động..................................................................................10
1.3.2.Nguyên lý hoạt động:............................................................................................11
1.3.3.Yêu cầu công nghệ:...............................................................................................13
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÁC LINH KIỆN, THIẾT BỊ HỆ THỐNG..............................14
2.1. Lựa chọn các linh kiện, thiết bị hệ thống:..................................................................14
2.1.1. PLC FX của Mitsubishi:......................................................................................14
2.1.1.1. Giới thiệu chung PLC...…………………………………………………….14
2.1.1.2. Một số PLC của Mitsubishi ……………….……………………………….17
2.1.2.Lựa chọn các thiết bị hệ thống nước nóng............................................................25
2.1.3.Cảm biến nhận dạng tiền xu..................................................................................26
2.1.4.Hệ thống sắp xếp và phân loại tiền xu..................................................................27
2.1.5.Khối trả tiền thừa..................................................................................................27
2.1.6.Nút bấm................................................................................................................28
2.1.7.Cảm biến quang:...................................................................................................28
2.1.8.Van điện từ............................................................................................................30
2.1.9.Chọn động cơ........................................................................................................31
2.1.10.Chọn relay........................................................................................................... 31

2.2.Sơ đồ ghép nối hệ thống:.............................................................................................32
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG DÙNG PLC........................33
3.1.Sơ đồ thuật toán..........................................................................................................33
3.2.Chương trình điều khiển trên phần mền GX Word 2: .................................................34
CHƯƠNG 4:MÔ PHỎNG, KẾT LUẬN..............................................................................39
4.1.Mô phỏng:................................................................................................................... 39
4.2.Kết luận:...................................................................................................................... 41
4.2.1.Kết quả đạt được:..................................................................................................41
4.2.2.Hạn chế của đề tài:................................................................................................41
4.2.3.Hướng phát triển đề tài:........................................................................................41

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ MÁY BÁN CAFÉ TỰ ĐỘNG.
GIẢI PHÁP VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG.
1.1. Tổng quan về máy bán café tự động:
1.1.1. Giới thiệu máy bán hàng tự động:
Máy bán hàng tự động là một sản phẩm tự động hóa thông minh đã rất phổ biến
trên thế giới, đặc biệt là các nước phát triển như Nhật, Mỹ, EU,… Ngày nay, các loại
máy bán hàng tự động được ứng dụng nhiều để phục vụ ở những nơi công cộng, công
sở và trở thành lĩnh vực nghiên cứu, phát triển kinh doanh của các doanh nghiệp.
Máy bán hàng tự động đã và đang ngày càng phát triển, ứng dụng nhiều trong các

lĩnh vực đời sống hằng ngày với quy mô, mẫu mã ngày càng đa dạng và tiện lợi như:
máy bán vé tự động, máy rút tiền, máy bán café tự động, máy bán nước tự động, máy
bán thức ăn tự động, máy bán hàng tạp hóa tự động, máy bán Ipod tự động,….

Hình 1.1: Hình ảnh máy bán hàng tự động
Đến nay, máy bán hàng đã xuất hiện ở hầu hết ở các quốc gia trên thế giới với trình
độ phát triển rất cao. Mỗi loại máy sẽ cung cấp một mặt hàng khác nhau. Mỹ và Nhật
là hai quốc gia có số lượng máy bán hàng tự động lớn nhất trên thế giới. Và Nhật Bản
được gọi là thiên đường của máy bán hàng tự động với mật độ máy bán hàng tự động
lớn nhất thế giới (23 người/1 máy), máy bán hàng tự động được đặt ở khắp nơi, tại
nhà ga, trường học, bệnh viện, các con đường, góc phố, các tòa nhà,… đi bất kỳ đâu
cũng có thể gặp những chiếc máy này.

a) Máy bán hoa tươi tự động.

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

b) Dãy máy bán hàng tự động tại Nhật.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

c) Máy bán tôm hùm tự động.
d) Máy bán Ipod của Apple.
Hình 1.2: Một số loại máy bán hàng tự động.
Cùng với sự phát triển của khoa học-công nghệ và nhu cầu sử dụng của người dân,

việc thanh toán đối với các máy bán hàng tự động cũng ngày càng đa dạng hơn. Thay
vì chỉ sử dụng các đồng xu để thanh toán như trước đây, thì nhiều nước đã nghiên cứu
chế tạo ra các máy có thể thanh toán bằng tiền giấy, thẻ tín dụng,…
Ở Việt Nam, máy bán hàng tự động cũng ngày dần xuất hiện phổ biến ở các
tỉnh, thành phố lớn như Đà Nẵng, Hà Nội, TP HCM và được đưa vào nghiên cứu chế
tạo.

Hình 1.3: Máy bán nước tự động cảm ứng của
sinh viên SPKT TP. HCM

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page

Hình 1.4: Giao diện máy bán nước tđ.


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Hình 1.5: Máy bán hàng tự động không dùng tiền mặt của Việt Nam.
Hầu hết các loại máy bán hàng tự động đều dùng tiền xu để thực hiện giao dịch
mua bán. Tuy nhiên, ở Việt Nam, thói quen sử dụng đồng xu không phổ biến như tiền
giấy. Tiền xu khá nặng và bất tiện khi mang bên người, trong khi đó mệnh giá của nó
lại nhỏ nên không được ưu chuộng ở nước ta. Đó cũng là nguyên nhân máy bán hàng
tự động vẫn chưa phát triển mạnh ở Việt Nam, nó chỉ mới xuất hiện ở các thành phố
lớn trong nước. Nhưng hiện nay, các máy bán hàng tự động sử dụng tiền giấy, polime
đã dần xuất hiện nhiều ở Việt nam. Và tin rằng, cùng với sự phát triển của khoa học
công nghệ, hội nhập kinh tế-quốc tế và nhu cầu của người dân, máy bán hàng tự động

sẽ ngày càng phổ biến ở nước ta và đem lại nhiều sự tiện lợi cho người sử dụng.
1.1.2.
Máy bán café tự động:
Máy bán café tự động là một trong những loại máy bán hàng tự động đang được ưa
chuộng tại các nước đang phát triển. Máy bán café tự động có thể đặt ở nhiều địa
điểm khác nhau như: văn phòng công ty, siêu thị, nhà máy xí nghiệp, cửa hàng, bến
xe, bệnh viện,…. Và với máy bán café tự động, chúng ta có thể tiết kiệm được rất
nhiều thời gian và chi phí đi lại, thuận tiện cho những người bận rộn- đặc biệt là văn
phòng, để có thể uống 1 cốc café mọi lúc, mọi nơi. Chỉ cần bỏ tiền vào, sau 1-2 phút
(tùy theo từng loại máy) chúng ta đã có 1 cốc café thơm ngon trên tay.

Hình 1.6: Hình ảnh một số máy bán café tự động.
Về cơ bản, máy bán café tự động gồm các loại café hòa tan (café sữa, café đen,…)
được tính toán tỉ lệ pha 1 cách phù hợp để cho ra một cốc café có hương vị ngon đậm
đà. Và chúng ta cũng có nhiều sự lựa chọn để có được một cốc café như mong muốn:
café sữa nóng, café đen nóng, café đá, compochino,…
Máy bán café tự động là một trong những loại máy bán hàng rất tiện lợi và được
ưu dùng, đặt biệt là những người làm văn phòng. Tuy nhiên, tại Việt Nam nó vẫn
chưa được ứng dụng ở nhiều nơi, chỉ mới có ở những tòa nhà, văn phòng. Nhưng với
nhu cầu sử dụng và cuộc sống ngày càng phát triển thì máy bán café tự động sẽ được
sử dụng nhiều ở nước ta, ở tất cả các địa điểm công cộng.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

1.1.3.
Cấu tạo chung của máy bán café tự động:
Máy bán café tự động hiện nay gồm: khe nhận tiền và trả tiền, bảng chọn lựa cho
khách hàng, khối kiểm tra, khối điều khiển trung tâm, khối chấp hành pha chế, thả ly,
khối hiển thị.
NGUỒN
KHỐI NÚT
CHỌN
LỰA
CẢM BIẾN

KHỐI
HIỂN THỊ
TRUNG TÂM ĐIỀU
KHIỂN

KHE NHẬN,
TRẢ TIỀN

KHỐI
PHA CHẾ
LY GIẤY

Hình 1.7: Sơ đồ khối cấu tạo máy bán café tự động.
 Khối nguồn: các máy bán café tự động sử dụng nguồn điện xoay
chiều 220V để duy trì hoạt động của máy và nguồn 24VDC để các
thiết bị trong máy hoạt động.
 Khối điều khiển trung tâm.
Khối điều khiển trung tâm gồm bộ chip xử lý, hoặc các micro computer kết nối với
các bộ phận khác trong máy. Khối điều khiển trung tâm có nhiệm vụ:

- Cho phép cài đặt các thông số về các cơ cấu chấp hành trong hệ thống.
- Kiểm tra, tính toán, so sánh giá trị tiền, trả tiền thừa
- Nhận tín hiệu từ các cảm biến, các thiết bị kiểm tra sau đó phát lệnh cho các cơ
cấu chấp hành.
- Quản lý hệ thống máy về điện năng, nguyên liệu,…
 Khối nhận tiền và trả tiền:

Hình 1.8: khe nhận tiền.
 Đối với máy bán hàng tự động nói chung và máy bán café tự động nói riêng đều
có chỗ nhận tiền đưa từ bên ngoài vào. Tùy theo thiết kế của từng loại máy mà có khe
nhận tiền xu hoặc nhận tiền giấy. Và ngày nay, trên thị trường đã có loại máy nhận
tiền qua thẻ, nhưng phần lớn các máy bán café tự động hiện nay đều sử dụng tiền xu
để mua bán.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

 Khe trả tiền: đa phần các máy bán café tự động đều có khe để trả tiền thừa hoặc
tiền không hợp lệ lại cho khách hàng. Tuy nhiên, vẫn có một số máy sẽ không có
chức năng trả lại tiền thừa. Vì vậy, khi sử dụng, người dùng nên đọc kỹ hướng dẫn
trước khi thực hiện giao dịch.
 Bảng chọn lựa:
Mỗi máy bán café tự động sẽ bán những loại khác nhau, tùy theo nhà sản suất mà
sẽ có những bảng menu khác nhau đặt ở vỏ ngoài của máy. Đi kèm với list các loại
café sẽ là các nút bấm để khách hàng lựa chọn hoặc màn hình lựa chọn cảm ứng.

 Nhận dạng và kiểm tra tiền:
Máy sẽ tự động kiểm tra xem tiền đó là tiền thật hay giả, và đếm số lượng tiền
được đưa vào. Sau đó đưa số liệu về trung tâm điều khiển để xử lý. Để kiểm tra tiền
đưa, máy sẽ dựa vào kích thước, hình dáng, hoa văn, khối lượng,…nhờ các cảm biến,
nam châm điện, xử lý hình ảnh,…. Nhờ đó, máy sẽ phân biệt được tiền thật, giả và
tiến hành đếm số lượng tiền đưa vào.
 Khối pha chế:
Khi nhận được lệnh pha chế từ trung tâm điều khiển, máy sẽ thực hiện các quy
trình để pha chế 1 ly café. Quy trình này sẽ do nhà sản suất lập trình và đưa vào sẵn
trung tâm điều khiển.
Khối pha chế thường có các loại café, bình trộn, các van đóng mở, các cảm biến
định lượng, và nước. Đi kèm với đó là cơ cấu đưa ly giấy ra ngay tại vị trí rót café ra.
 Khối hiển thị:
Để khách hàng biết mình đã thực hiện được giao dịch hay chưa, máy còn hoạt
động không,… thì cần phải có các đèn báo hiệu hoặc màng hình hiển thị cho khách
hàng biết.
1.2. Giải pháp:
Với đề tài “Thiết kế hệ thống máy bán café tự động sử dụng PLC FX của
Mitsubishi”, máy bán café tự động sẽ được thiết kế với:
- PLC FX của Mitsubishi làm điều khiển trung tâm.
- Sử dụng bột café hòa tan đã trộn sẵn các nguyên liệu
Để tiện lợi cho việc chế tạo sản xuất và pha chế, chúng sử dụng pha bột café hòa
đã trộn sẵn các nguyên liệu để pha. Bột café hòa tan sẽ được tính toán kỹ lưỡng về
thành phần trộn chung để cho ra 1 ly café đảm bảo chất lượng về hương vị.
- Sử dụng tiền xu để mua café:
Tùy vào nhà sản suất mà máy bán café tự động dùng tiền xu, tiền giấy hoặc thẻ tài
khoản để thực hiện giao dịch. Tuy nhiên, việc sử dụng đồng tiền xu hoặc thẻ xu để
mua café sẽ dễ dàng hơn tiền giấy, nhưng tiền xu lại khá bất tiện khi mang theo bên
người- vì cần phải có túi đựng riêng, và thói quen sử dụng đồng xu của người dân lại
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

rất ít. Hiện nay cũng có khá nhiều loại máy sử dụng tiền giấy cho các máy bán hàng
tự động. Nhưng, khi sử dụng tiền giấy, sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc nhận dạng
các đồng tiền và không được máy chấp nhận nếu đồng tiền bị cong vênh hay nhàu
nát. Vì vậy, với đề tài này em sử dụng đồng xu Việt Nam để mua bán café với máy
bán café tự động vì café thường có giá thành thường rẻ. Ở đây sẽ sử dụng các đồng
xu mệnh giá 1000, 2000 và 5000 để thực hiện mua bán café.

Hình 1.9: các loại đồng xu Việt Nam.
- Bán các loại café: café sữa nóng, café đen nóng.
- Sử dụng hệ thống nấu nước nóng để thực hiện pha café.
Nước để phục vụ pha chế café có nhiệt độ từ 90-950C

1.3. Quy trình công nghệ của hệ thống:
1.3.1. Mô tả máy bán café tự động

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Hình 1.7: Cấu tạo của máy bán café tự động.
Vỏ ngoài máy bán café tự động gồm:
- 1 khe nộp xu.
- 1 khe trả tiền thừa.
- 1 menu nút bấm chọn café: café sữa nóng, café đen nóng và nút “OK”
- 1 vị trí đặt và đưa ly café ra.
- Đèn xanh báo hiệu máy hoạt động.
- Đèn đỏ sáng khi máy không hoạt động.
- Đèn vàng báo đã làm xong ly café.
- 1 nút nguồn bật tắt hệ thống.
Bên trong máy gồm:
- Trung tâm điều khiển PLC FX
- 2 hộp đựng bột café: café đen và café sữa.
- 1 bình trộn.
- Hệ thống nước nóng: các role nhiệt độ, thanh đun nhiệt.
- Hệ thống kiểm tra tiền xu: cảm biến tiền xu.
- Vị trí đặt và cơ cấu thả ly giấy.
- Ngăn để tiền xu và cơ cấu trả tiền thừa.
- Van đóng mở 2 cửa kép và 2 của đơn.
1.3.2. Nguyên lý hoạt động:
Để hệ thống làm việc cần thỏa mãn tất cả các điều kiện:
- Bình đựng café đen và café sữa còn đủ để pha chế: cảm biến S2, S3 ở mức logic
0- bột café còn, ở mức logic 1- bột café hết.
- Bình nước cung cấp còn để đủ pha chế: cảm biến S1 ở mức logic 0- nước còn đủ
để sử dụng, ở mức logic 1- nước hết.
- Ly giấy còn để đựng café: cảm biến S5 ở mức logic 0- còn ly, ở mức logic 1-hết
ly để bán café.
Nếu các điều kiện trên thỏa mãn thì đèn xanh sáng, đèn đỏ tắt báo hệ thống đang

hoạt động, và ngược lại, nếu một trong 3 điều kiện không đáp ứng thì đèn xanh tắt,
đèn đỏ sáng báo hệ thống ngừng hoạt động.
Bước 1: Nộp xu.
- Cấp nguồn 220V và bật nút nguồn cho hệ thống hoạt động, hệ thống sẽ tự động
kiểm tra các điều kiện cần thiết để hệ thống hoạt động.
Nếu các điều kiện thỏa mãn cho hệ thống làm việc, đèn màu xanh Đ1 sáng lên,
đèn màu đỏ Đ2 tắt đi.
Nếu không thỏa mãn các điều kiện làm việc thì đèn xanh Đ1 tắt và đèn đỏ Đ2
sáng.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

- Trước hết ta kiểm tra máy còn hoạt động hay không nhờ vào đèn màu xanh Đ1 bên
ngoài máy. Sau đó xem bảng giá các loại café ghi trên máy, rồi cho đồng xu vào
khe “nộp xu” ở ngoài máy. Ở đây, máy sẽ nhận các lạo đồng xu 1000, 2000,
5000 của Việt Nam.
Giá của các loại café:
 Café đen nóng: 3000 đồng.
 Café sữa nóng: 5000 đồng.
- Khi đưa một đồng xu vào, cảm biến quangvà cảm biến điện dung trong cảm biến
tiền đo kích thước và kiểm tra chất liệu đồng xu đưa vào và so sánh với đồng xu
mẫu đã được cài đặt trước. Nếu đồng xu đưa vào giống với đồng xu mẫu nào thì
tín hiệu ra tại đồng xu mẫu đó lên mức 1. Nếu đồng xu đó giả- không giống với
đồng xu thật thì bị trả ra ngoài ở khe trả xu.

- Trong trường hợp máy hết nguyên liệu hoặc gặp sự cố, khi ta đưa tiền vào thì tiền
xu sẽ được trả lại ở khe “tiền thừa”.

Bước 2: Chọn loại café cần uống.
Trên bảng menu chọn café sẽ có các nút bấm tương ứng với từng loại, khách hàng
dùng các nút bấm đó để lựa chọn loại café và nhấn nút “OK” để xác nhận mua café.
- Nút số 1: café sữa nóng.
- Nút số 2: café đen nóng.
Nếu sau thời gian 2 phút khi bỏ tiền vào mà không chọn loại café cần uống hoặc
chọn mà không nhấn nút “OK” máy sẽ tự động trả lại tiền đã đưa vào.
Bước 3: Tính toán tiền:
Trung tâm điều khiển PLC FX lưu lại số tiền đưa vào. Sau khi chọn mua café, hệ
thống tự động tính toán số tiền còn lại sau khi mua:
- Nếu không đủ tiền thì máy sẽ tự động trả lại đúng số tiền được đưa vào và
không thực hiện giao dịch.
- Nếu thừa tiền thì trung tâm điều khiển thực hiện tính toán và gửi trả lại tiền thừa
ở khe trả tiền.
Bước 4: Hệ thống máy bán café hoạt động:
- Khi đủ tiền, trung tâm điều khiển sẽ phát tín hiệu điều khiển để thực hiện pha chế 1
ly café tương ứng.
 Động cơ ĐC2 tại vị trí đặt ly sẽ quay lò xo L1 đẩy 1 ly giấy ra vị trí dưới vòi rót
café. Cảm biến S4 có nhiệm vụ báo tín hiệu ly đã vào đúng vị trí dưới vòi rót
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

hay chưa? Khi chưa có ly giấy tại vị trí dưới vòi rót, cảm biến S4 ở mức logic 0,
và khi có ly giấy cảm biến S4 từ mức logic 0 lên 1.
 Tùy theo sự lựa chọn loại café mà van tương ứng sẽ đóng mở. Nếu chọn café
đen thì van kép V3 mở, nếu là café sữa van kép V2 mở để cho café đi vào bình
trộn.
 Đồng thời van kép V1 sẽ mở cho nước đi vào bình trộn.
 Khi cho các nguyên liệu vào bình trộn, động cơ ĐC1 trong bình trộn chạy làm
quay đĩa trộn hòa tan nước và bột café trong 10s. Sau đó động cơ dừng hoạt
động và van V5 mở, rót café vào ly giấy đạt tại ngõ ra qua ống dẫn.
- Khi rót xong, đèn màu vàng Đ3 sáng, báo hiệu đã hoàn thành công việc và tất cả
các van đóng lại và ĐC1 trở lại vị trí ban đầu.
Bước 5: Lấy ly café và thưởng thức.

-

1.3.3.
Yêu cầu công nghệ:
Máy phải có cảm biến tiền để phân biệt 3 loại đồng xu 1000, 2000, 5000 của Việt
Nam khi bỏ vào máy.
Các ngăn xếp chứa các loại đồng xu khác nhau để tiện lợi cho việc trả tiền thừa.
Các van đóng mở linh động để mở các van nước, café.
Bình trộn phải lắc đều, hòa tan được hết café.
Ly giấy phải được đưa ra đúng vị trí, mỗi lần chỉ đưa ra 1 ly giấy.
Các ly đong lượng café, nước đảm bảo sự chính xác về mặt tương đối.
Khi hết 1 trong các nguyên liệu để bán 1 ly café, máy sẽ báo hiệu đèn đỏ để mọi
người biết và sẽ có người đến bổ sung nguyên liệu để máy có thể tiếp tục hoạt
động.

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

CHƯƠNG 2:

GVHD: Lê Tiến Dũng.

LỰA CHỌN CÁC LINH KIỆN, THIẾT BỊ HỆ THỐNG.
THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH GHÉP NỐI HỆ THỐNG.

2.1. Lựa chọn các linh kiện, thiết bị hệ thống:
2.1.1. PLC FX của Mitsubishi:
2.1.1.1: Giới thiệu chung về PLC:
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller , là thiết bị điều khiển lập trình
được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông
qua một ngôn ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt
trình tự các sự kiện. Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào)
tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự
kiện được đếm. Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị
điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý. Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên
tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất
tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình.
1. Cấu trúc chung của PLC:
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là :
Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong ( có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ
ngoài EPROM ).
Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC .

Các Module vào /ra.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Hình 2.1: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển
Bên cạnh đó, một bộ PLC hoàn chỉnh còn đi kèm thêm một đơn vị lập trình bằng
tay hay bằng máy tính. Hầu hết các đơn vị lập trình đơn giản đều có đủ RAM để chứa
đựng chương trình dưới dạng hoàn thiện hay bổ sung . Nếu đơn vị lập trình là đơn vị
xách tay , RAM thường là loại CMOS có pin dự phòng, chỉ khi nào chương trình đã
được kiểm tra và sẳn sàng sử dụng thì nó mới truyền sang bộ nhớ PLC . Đối với các
PLC lớn thường lập trình trên máy tính nhằm hổ trợ cho việc viết, đọc và kiểm tra
chương trình . Các đơn vị lập trình nối với PLC qua cổng RS232, RS422, RS458, …
Khối điều khiển trung tâm (CPU) gồm ba phần: bộ xử lý, hệ thống bộ nhớ và hệ
thống nguồn cung cấp.

Hình 2.2: Sơ đồ khối tổng quát của CPU.
a. Đơn vị xử lý trung tâm (Processor):
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương
trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page

Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng thái ngõ ra ấy được phát tới các thiết bị liên
kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình
điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
b. Hệ thống bus
Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống gồm nhiều đường tín hiệu
song song :
 Address Bus: Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Module khác nhau.
 Data Bus: Bus dùng để truyền dữ liệu.
 Control Bus: Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và điểu khiển
đồng bộ các hoạt động trong PLC .
Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module vào ra thông
qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho phép
truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O . Bên
cạch đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 18 MHZ. Xung này quyết
định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời, đồng hồ của hệ
thống.
c. Bộ nhớ:
Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả
năng chứa 2000 ÷ 16000 dòng lệnh , tùy theo loại vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ
như RAM, EPROM đều được sử dụng .
RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ
nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất .
Để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung
cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực tế RAM được
dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay dùng

CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà người sử
dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được . Nội dung của
EPROM không bị mất khi mất nguồn , nó được gắn sẵn trong máy , đã được nhà sản
xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ
thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC . Trên PG (Programer) có sẵn chổ ghi
và xóa EPROM.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Môi trường ghi dữ liệu thứ ba là đĩa cứng hoạc đĩa mềm, được sử dụng trong máy
lập trình. Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu
những chương trình lớn trong một thời gian dài .
d. Các ngõ vào ra I/O
Các đường tín hiệu từ bộ cảm biến được nối với các module vào (các đầu vào của
PLC), các cơ cấu chấp hành được nối với các module ra (các đầu ra của PLC).
Mỗi đơn vị I/O có duy nhất một địa chỉ, các hiển thị trạng thái của các kênh I/O
được cung cấp bỡi các đèn LED trên PLC. Bộ xử lý đọc và xác định các trạng thái
đầu vào (ON, OFF) để thực hiện việc đóng hay ngắt mạch ở đầu ra.
2. Các hoạt động xử lý bên trong PLC
a. Xử lý chương trình
Khi một chương trình đã được nạp vào bộ nhớ của PLC , các lệnh sẽ được trong
một vùng địa chỉ riêng lẻ trong bộ nhớ .
PLC có bộ đếm địa chỉ ở bên trong vi xử lý, vì vậy chương trình ở bên trong bộ

nhớ sẽ được bộ vi xử lý thực hiện một cách tuần tự từng lệnh một, từ đầu cho đến
cuối chương trình . Mỗi lần thực hiện chương trình từ đầu đến cuối được gọi là một
chu kỳ thực hiện. Thời gian thực hiện một chu kỳ tùy thuộc vào tốc độ xử lý của PLC
và độ lớn của chương trình. Một chu lỳ thực hiện bao gồm ba giai đoạn nối tiếp nhau:
 Đọc trạng thái của tất cả đầu vào: PLC thực hiện lưu các trạng thái vật lý của
ngõ vào. Phần chương trình phục vụ công việc này có sẵn trong PLC và được
gọi là hệ điều hành .
 Thực hiện chương trình: bộ xử lý sẽ đọc và xử lý tuần tự lệnh một trong chương
trình.
 Xử lý những yêu cầu truyền thông: PLC xử lý tất cả thông tin nhận được từ
cổng truyền thông hay các module mở rộng.
 Thực hiện tự kiểm tra: trong 1 chu kỳ quét, PLC kiểm tra hoạt động của CPU và
trạng thái của modul mở rộng
 Xuất tín hiệu ngõ ra: bộ vi xử lý sẽ gán các trạng thái mới cho các đầu ra tại các
module đầu ra.
b. Xử lý xuất nhập
Gồm hai phương pháp khác nhau dùng cho việc xử lý I/O trong PLC :
Cập nhật liên tục
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Trong phương pháp này, CPU phải mất một khoảng thời gian để đọc trạng thái của
các ngõ vào sẽ được xử lý. Khoảng thời gian trên, thường là 3ms, nhằm tránh tác
động xung nhiễu gay bởi contact ngõ vào. Các ngõ ra được kích trực tiếp (nếu có)

theo sau tác vụ kiểm tra logic. Trạng thái các ngõ ra được chốt trong khối ngõ ra nên
trạng thái của chúng được duy trì cho đến lần cập nhật kế tiếp.
 Lưu ảnh quá trình xuất nhập
Để làm tăng tốc độ thực thi chương trình, các ngõ I/O được cập nhật tới một vùng
đặc biệt trong chương trình. Ở đây, vùng RAM đặc biệt này được dùng như một bộ
đệm lưu trạng thái các logic điều khiển và các đơn vị I/O. Từng ngõ vào và ngõ ra
được cấp phát một ô nhớ trong vùng RAM này. Trong khi kưu trạng thái các ngõ
vào/ra vào RAM. CPU quét khối ngõ vào và lưu trạng thái chúng vào RAM. Quá
trình này xảy ra ở một chu kỳ chương trình .
Khi chương trình được thực hiện, trạng thái của các ngõ vào đã lưu trong RAM
được đọc ra. Các tác vụ được thực hiện theo các trạng thái trên và kết quả trạng thái
của các ngõ ra được lưu vào RAM ngõ ra. Sau đó vào cuối chu kỳ quét, quá trình cập
nhật trạng thái vào/ra chuyển tất cả tín hiệu ngõ ra từ RAM vào khối ngõ ra tương
ứng, kích các ngõ ra trên khối vào ra. Khối ngõ ra được chốt nên chúng vẫn duy trì
trạng thái cho đến khi chúng được cập nhật ở chu kỳ quét kế tiếp.
Thời gian cập nhật tất cả các ngõ vào ra phụ thuộc vào tổng số I/O được sử dụng,
thường là vài ms. Thời gian thực thi chương trình (chu kỳ quét) phụ thuộc vào độ lớn
chương trình điều khiển. Thời gian thi hành một lệnh cơ bản (một bước) là 0,08 µs
đến 0.1 µs tùy loại PLC, nên chương trình có độ lớn 1K bước (1000 bước) có chu kỳ
quét là 0,8 ms đến 1ms. Tuy nhiên, chương trình điều khiển thường ít hơn 1000 bước,
khoảng 500 bước trở lại.
2.1.1.2. Một số PLC FX của Mitsubishi:
1. Giới thiệu một số loại PLC FX
Bộ điều khiển lập trình PLC của Mitsubish hiện nay có rất nhiều họ khác nhau như
họ Alpha, họ Q, họ FX, họ A và có những tính năng và ứng dụng riêng. Với yêu cầu
của đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển máy bán café tự động sử dụng PLC FX của
Mitsubishi” thì ở đây chỉ đi sâu vào tìm hiểu PLC họ FX. Hiện nay, PLC họ FX đã
cho ra đời tới dòng thứ 3 và đáp ứng tốt các đòi hỏi khắc khe của các ứng dụng trong
sản suất, điều khiển,…
Sau đây, em xin giới thiệu về một số PLC FX của Mitsubishi: FX1S, FX1N,

FX2N, FX3U.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

Đặc điểm kỹ
thuật
Phương pháp xử
lý chương trình.
Phương pháp xử
lý vào ra
Thời gian xử lý
Ngôn ngữ lập
trình
Dung lượng
chương trình

Cấu hình vào/ra
có thể
Relay
phụ
trợ
(M)

Relay
trạng
thái

(S)
Bộ

GVHD: Lê Tiến Dũng.

FX1S

FX1N

FX2N

FX3U

Thực hiện quét chương trình tuần hoàn.
Cập nhật ở đầu và cuối chu kỳ quét (khi lệnh END dược thi
hành)
Cơ bản: 0,72 µs

Cơ bản: 0,08 µs

Ứng dụng: 10 →
100 µs

Ứng dụng

Cơ bản: 0,065 µs
Ứng dụng

1,52 → 100 µs

0,642 → 100 µs

Ngôn ngữ Ladder + Instruction + SFC

2k Steps
30 I/O
Max input 16

8k Steps

128 I/O

8k Steps
8k Steps
(16k Steps gắn (64k Steps
thêm bộ nhớ
gắn thêm bộ
ngoài)
nhớ ngoài)
256 I/O

384 I/O

M0 ÷ M3071

M0 ÷ M7679

M500 ÷
M3071

M500÷M7679

Max output 14

Chung

M0 ÷ M383

Được
chốt

M384 ÷
M511

Chuyên
dùng

M8000 ÷ M8255

Chung

S0 ÷ S127

S0 ÷ S999

S0 ÷ S999

S0 ÷ S4095

Được

chốt

N/A

N/A

S500 ÷ S999

S500 ÷ S4095

Khởi tạo

S0 ÷ S9

S0 ÷ S9

S0 ÷ S9

S0 ÷ S9

Cờ hiệu

N/A

N/A

S900 ÷ S999

S900 ÷ S999

100 ms

T0 ÷ T55

T0 ÷ T199

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

M0 ÷ M383
M384÷M1535

M8000 ÷
M8511

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

10 ms
1 ms
1ms
định
thì (T) (chốt)

GVHD: Lê Tiến Dũng.

T32 ÷ T62
(M8028 = ON)

T200 ÷ T245

T63

N/A

N/A

T246 ÷ T249

N/A

T250 ÷ T255

T256 ÷ T511

100 ms
(được
chốt)

Bộ
đếm
(C)

Bộ
đếm
tốc độ
cao
(HSC)

Chung
C0 ÷ C31
(U)16 bit

C0 ÷ C199

Được
chốt (U)
16bit

C16 ÷ C31

C16 ÷ C199

Chung
(U/D) 32
bit

N/A

C200 ÷ C234

Được
chốt
(U/D) 32
bit

N/A

C220 ÷ C234

1 pha 32
bit

C235 ÷ C240

1 pha
khởi
động và
C241, C242,
Reset
C244
được gán
trước 32
bit
2 pha
(U/D)

C246, C247,
C249

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

C235 ÷ C240

C242 ÷ C245

C246÷ C250

Page

C100 ÷ C199


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

32 bit

Thanh
ghi dữ
liệu
16 bit
(D)

Con
trỏ P
và I

C251, C252,
C254

Chung

D0 ÷ D255

D0 ÷D127 và
D1000 ÷ D7999

D0 ÷ D7999

Được
chốt

D128 ÷ D255

D125 ÷ D999

D200 ÷ D7999

D1000 ÷ D6999

D1000 ÷ D7999

Thanh
ghi tập
tin
Được
điều
chỉnh

D8013 hay
D8030 và
D8031

Đặc biệt

D8000 ÷ D8255

Chỉ mục

V, Z

V, Z

V0 ÷ V7, Z0 ÷ Z7

Dùng
với lệnh
CALL/
CJ

P0 ÷ P63

P0 ÷ P127

P0 ÷ P4095

Số mức lồng

Hằng
số

C251 ÷ C255

Pha A/B
32 bit

D8030, D8031

D8000 ÷ D8511

8 mức khi dùng với lệnh MC và MCR (N0 ÷ N7)

Thập
phân K

16 bit: -32.768 ÷ +32.767

Thập lục
phân H

16 bit: 0000 ÷ FFFF

Dấu
chấm
động
Số
thực R

32 bit: -2.147.483.648 ÷ +2.147.483.647
32 bit: 00000000 ÷ FFFFFFFF
32 bit: 0, ±1.175x10-38
÷0,±3.403x10+38

N/A
N/A

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

32 bit

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

FX có nhiều loại phiên bản khác nhau tùy thuộc vào bộ nguồn hay công nghệ của
ngõ ra. Ta có thể lựa chọn bộ nguồn cung cấp 100 – 220 V AC, 24 V DC hay 12 – 24
V DC, ngõ ra là relay hoặc transistor.
2. Lựa chọn PLC:
Mỗi dòng PLC phù hợp với các ứng dụng khác nhau:
- FX1N PLC thích hợp cho các ứng dụng dùng trong công nghiệp chế biến gỗ,
trong các hệ thống điều khiển cửa, hệ thống máy nâng, thang máy, sản xuất xe hơi, hệ
thống điều hòa không khí trong các nhà kính, hệ thống xử lý nước thải, hệ thống điều
khiển máy dệt,…
- FX2N PLC thích hợp các ứng dụng điều khiển dây chuyền sản xuất, xử lý nước
thái, các ứng dụng hệ thống xử lý môi trường, điều khiển các máy dệt và trong các
ứng dụng dây chuyền đóng lắp ráp tàu biển….
- FX3U PLC được ứng dụng trong các ngành công nghiệp: hệ thống vận chuyển
nân hạ, dây chuyền đóng gói, các robot lắp ráp sản phẩm, dây chuyền sản suất thủy
tinh, xi măng
Đề tài “Thiết kế hệ thống máy bán café tự động sử dụng PLC FX của Mitsubishi”
yêu cầu sử dụng số lượng đầu vào ra khoảng 30, thời gian thực hiện không giới hạn,
vì vậy có thể sử dụng PLC FX1N cho đề tài. Tuy nhiên, hiện nay chương trình học
cũng đang nghiên cứu và sử dụng dòng PLC FX3U của hãng Mitsubishi, nên nhóm
sẽ chọn PLC FX3U của Mitsubishi để làm trung tâm xử lý chính cho hệ thống máy
bán café tự động.

Hình 2.3: Hình ảnh PLC FX3U thực tế.
Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường PLC FC3U cũng có nhiều loại khác nhau. Mỗi
loại đều có các thông số I/O, nguồn, công suất khác nhau.
Tên PLC
FX3U

I/O
tối đa

In
put

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Output (số
cổng, loại)
Page

Nguồ
n cấp

Côn
g suất

Trọ
ng
lượng

Kích

thước


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

(W)
1.Main Units với 16 ngõ vào ra I/O
FX3U16
8
8, Relay
16MR/DS
FX3U16
8
8, Relay
16MR/ES-A
FX3U8,
16
8
16MT/DS
Transistor(Sink)
FX3U8,
16
8
16MT/ES-A
Transistor(Sink)
FX3U8,
16
8

16MT/DSS
Transistor(Source)
FX3U8,
16
8
16MT/ESS
Transistor(Source)
2.Main Units với 32 ngõ vào ra I/O
FX3U32
16
16, Relay
32MR/DS
FX3U32
16
16, Relay
32MR/ES-A
FX3U16,
32
16
32MT/DS
Transistor(Sink)
FX3U16,
32
16
32MT/ES-A
Transistor(Sink)
FX3U16,
32
16
32MT/DSS

Transistor(Source)
FX3U16,
32
16
32MT/ESS
Transistor(Source)
3.Main Units với 48 ngõ vào ra I/O
FX3U48 24
24, Relay
48MR/DS
FX3U48 24
24, Relay
48MR/ES-A
FX3U24,
48 24
48MT/DS
Transistor(Sink)
FX3U24,
48 24
48MT/ES-A
Transistor(Sink)
FX3U24,
48 24
48MT/DSS
Transistor(Source)
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page

(kg)

24V DC

25

0.6

220V AC

30

0.6

24V DC

25

0.6

220V AC

30

0.6

24V DC

25

0.6

220V AC

30

0.6

24V DC

30

0.65

220V AC

35

0.65

24V DC

30

0.65

220V AC

35

0.65

24V DC

30

0.65

220V AC

35

0.65

24V DC

35

0.85

220V AC

40

0.85

24V DC

35

0.85

220V AC

40

0.85

24V DC

35

0.85

(mm)
130x90
x86
130x90
x86
130x90
x86
130x90
x86
130x90
x86
130x90
x86
150x90
x86
150x90
x86

150x90
x86
150x90
x86
150x90
x86
150x90
x86
182x90
x86
182x90
x86
182x90
x86
182x90
x86
182x90
x86


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

FX3U24,
48 24
48MT/ESS
Transistor(Source)
4.Main Units với 64 ngõ vào ra I/O
FX3U64 32

32, Relay
64MR/DS
FX3U64 32
32, Relay
64MR/ES-A
FX3U32,
64 32
64MT/DS
Transistor(Sink)
FX3U32,
64 32
64MT/ES-A
Transistor(Sink)
FX3U32,
64 32
64MT/DSS
Transistor(Source)
FX3U32,
64 32
64MT/ESS
Transistor(Source)
5.Main Units với 80 ngõ vào ra I/O
FX3U80 40
40, Relay
80MR/DS
FX3U80 40
40, Relay
80MR/ES-A
FX3U40,
80 40

80MT/DS
Transistor(Sink)
FX3U40,
80 40
80MT/ES-A
Transistor(Sink)
FX3U40,
80 40
80MT/DSS
Transistor(Source)
FX3U40,
80 40
80MT/ESS
Transistor(Source)
6.Main Units với 128 ngõ vào ra I/O
FX3U128MR/ES128 64
64, Relay
A
FX3U64,
128 64
128MT/ESS
Transistor(Source)
FX3U64,
128MT/ES128 64
Transistor(Sink)
A

0.85

40

24V DC

40

220V AC

45

24V DC

40

220V AC

45

24V DC

40

220V AC

45

24V DC

45

1.2

220V AC

50

1.2

24V DC

45

1.2

220V AC

50

1.2

24V DC

45

1.2

220V AC

50

1.2

220V AC

65

1.8

350x90x
86

220V AC

65

1.8

350x90x
86

220V AC

65

1.8

350x90x
86

220x90x
86

220x90x
1
86
220x90x
1.00
86
220x90x
1
86
220x90x
1
86
220x90x
1
86
1

Dựa vào cấu tạo số lượng I/O của máy bán café tự động với các đầu vào ra của
máy, em chọn PLC FX3U 32 MR/ESA với 32 cổng I/O và relay tiếp điểm Output.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page

182x90
x86

220V AC

285x90x
86

285x90x
86
285x90x
86
285x90x
86
285x90x
86
285x90x
86


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

Hình 2.5: PLC FX3U 32MR/ESA
2.1.2. Lựa chọn các thiết bị hệ thống nước nóng
- Bình nước 20 lít để cung cấp nước được nối với van nguồn nước.
- Phần làm nóng nước:

Hình 2.7: cấu tạo role nhiệt điều chỉnh nhiệt độ.

Hình 2.8: role nhiệt ngoài thực tế.
 Bình chứa nước nóng làm bằng Inox chổng gỉ, dung tích 1 lít.
 Thanh đun điện công suất khoảng 500W.
 Role nhiệt độ: khống chế nhiệt độ nước từ 90 – 95oC. Nhiệt độ nước dưới 90oC
thì role bật thanh đun và khi nhiệt độ nước quá 95oC thì role ngắt thanh đun. Cần bố
trí thêm role nhiệt độ thứ 2 để bảo vệ thanh đun khi nhiệt độ thanh đun quá cao.
- Các thùng cách nhiệt giữ nước ở các bình chứa ở nhiệt độ thích hợp.

- Các role nhiệt độ sẽ hoạt động trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống để giữ
nhiệt độ nước thích hợp

.
2.1.3.
Cảm biến nhận dạng tiền xu
1.Nam châm điện và cảm biến quang
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

2.Tiền xu
3.Tiếp điểm tác động nhanh
4.Nguồn

Hình 2.9. Cấu tạo cảm biến nhận dạng tiền xu
 Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhận dạng tiền:
Sau khi bỏ đồng xu vào máy, đồng xu sẽ đi qua một cảm biến ánh sáng dùng để đo
đạc kích thước. Tiếp theo, đồng xu sẽ đi qua nam châm điện từ để đo đạt thành phần
kim loại. Các tín hiệu thu được sẽ được so sánh với các dữ liệu của đồng xu mẫu
được cài đặt trước đó.
Nếu đồng xu là giả nó sẽ được đưa ra ngoài, nếu thật, nó sẽ được xác định giá trị
và đưa vào các ống phân loại tiền xu.

Hình 2.10. cấu tạo bên trong cảm biến tiền xu và cách đặt đồng xu mẫu.

2.1.4. Hệ thống sắp xếp và phân loại tiền xu.

SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page


Đồ án Điều khiển Logic.

GVHD: Lê Tiến Dũng.

a) Bộ phận sắp xếp và phân loại đồng xu.
b) Các ống đựng xu.
Hình 2.11. Cấu tạo hệ thống phân loại đồng xu.
Hệ thống gồm các nam châm điện đóng ở các cửa ống đựng tiền xu. Sau khi nhận
dạng được giá trị tiền thì nam châm điện ở ống đựng tiền xu mệnh giá tương ứng sẽ mở
ra đưa đồng xu vào ống. Nếu đồng xu là giả thì sẽ được đưa thẳng ra ngoài khe nhận
tiền thừa.
2.1.5.

Khối trả tiền thừa

Hình 2.12. Cấu tạo hệ thống trả tiền thừa.
Khối trả tiền thừa gồm nam châm điện và cơ cấu đẩy. Khi có dòng điện chạy qua nam
châm điện (cuộn dây) sẽ tạo ra từ trường. Cơ cấu đẩy đặt trong từ trường này bị từ hóa và
có cực tính ngược với cực tính cuộn dây, nên bị hút về phía cuộn dây nam châm điện, đẩy
đồng xu ra ngoài. Khi không có dòng điện, cuộn dây nam châm điện mất từ tính nên nhả
cơ cấu đẩy đồng xu ra trở lại vị trí ban đầu.
SVTH: Lê Thị Trang-SV lớp 13TDH1.

Page