Tài liệu đồ án trang bị điện trang bị điện cho mạch chuông trường học dùng logo

Chöông môû ñaàu: Giôùi thieäu chung Trong quaù trình thöïc hieän cô khí hoùa – hieän ñaïi hoùa caùc ngaønh coâng nghieäp neân vieäc yeâu caàu töï ñoäng hoùa caùc nay truyeàn saûn xuaát ngaøy caøng taêng. Tuøy theo yeâu caàu cuï theå trong töï ñoäng hoùa coâng nghieäp ñoøi hoûi tính chính xaùc cao neân trong kyõ thuaät ñieàu khieån coù nhieàu thay ñoåi veà thieát bò cuõng nhö thay ñoåi veà phöông phaùp ñieàu khieån. Trong lónh vöïc ñieàu khieån ngöôøi ta coù hai phöông phaùp ñieàu khieån laø: phöông phaùp ñieàu khieån noái cöùng vaø phöông phaùp ñieàu khieån laäp trình ñöôïc. - Phöông phaùp ñieàu khieån noái cöùng: Trong caùc heä thoáng ñieàu khieån noái cöùng ngöôøi ta chia laøm hai loaïi: noái cöùng coù tieáp ñieåm vaø noái cöùng khoâng tieáp ñieåm. + Ñieàu khieån noái cöùng coù tieáp ñieåm: laø duøng caùc khí cuï ñieän nhö contactor, relay, keát hôïp vôùi caùc boä caûm bieán, caùc neon, caùc coâng taéc… caùc khí cuï naøy ñöôïc noái vôùi nhau thaønh moät maïch ñieän cuï theå ñeå thöïc hieän moät yeâu caàu coâng ngheä nhaát ñònh. Ví duï nhö: maïch ñieàu khieån ñoåi chieàu ñoäng cô, maïch khôûi ñoäng sao – tam giaùc (Y/Δ), maïch ñieàu khieån nhieàu ñoäng cô chaïy tuaàn töï… + Ñoái vôùi noái cöùng khoâng tieáp ñieåm: laø duøng caùc coång logic cô baûn, caùc coång logic ña chöùc naêng hay caùc maïch tuaàn töï (goïi chung laø IC soá), keát hôïp vôùi caùc boä caûm bieán, ñeøn, coâng taéc… vaø chuùng cuõng ñöôïc noái laïi vôùi nhau theo moät sô ñoà logic cuï theå ñeå thöïc hieän moät coâng ngheä nhaát ñònh. Caùc maïch ñieàu khieån noái cöùng söû duïng caùc linh kieän ñieän töû coâng suaát nhö SCR, Triac ñeå thay theá caùc contactor trong maïch ñoäng löïc. Trong heä thoáng ñieåu khieån noái cöùng caùc linh kieän hay khí cuï ñieän ñöôïc noái vónh vieãn vôùi nhau. Do ñoù khi muoán thay ñoåi laïi nhieäm vuï ñieàu khieån thì phaûi noái laïi toaøn boä maïch ñieän. Khi ñoù vôùi caùc heä thoáng phöùc taïp thì khoâng hieäu quaû vaø raát toán keùm. - Phöông phaùp ñieàu khieån laäp trình ñöôïc: Ñoái vôùi phöông phaùp ñieàu khieån laäp trình naøy thì ta coù theå söû duïng caùc phaàn meàm khaùc nhau vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính hay caùc thieát bò coù theå 1 laäp trình ñöôïc tröïc tieáp treân thieát bò coù keát noái thieát bò ngoaïi vi. Ví duï nhö: LOGO, ZEN. EASY. SYSWIN, CX-PROGRAM… Chöông trình ñieàu khieån ñöôïc ghi tröïc tieáp vaøo boä nhôù cuûa boä ñieàu khieån hay moät maùy tính. Ñeå thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån ta chæ caàn thay ñoåi noäi dung boä nhôù cuûa boä ñieàu khieån, phaàn noái day bean ngoaøi khoâng bò aûnh höôûng. Nay laø öu ñieåm lôùn nhaát cuûa boä ñieàu khieån laäp trình ñöôïc. Chöông I: Giôùi thieäu veà LOGO 1.1. Khaùi nieäm Logo! laø moät modul ñieàu khieån nhieàu chöùc naêng cuûa haõng Siemens. Logo! bao goàm caùc phaàn sau: - Caùc chöùc naêng ñieàu khieån. - Hieån thò vaø nuùt nhaán ñieàu khieån hoaït ñoäng. - Boä cung caáp nguoàn. - Moät giao dieän cho laäp trình vaø caùp noái vôùi maùy tính. - Caùc chöùc naêng cô baûn thoâng duïng trong thöïc teá nhö caùc haøm thôøi gian, taïo xung… - Moät coâng – taéc thôøi gian theo ñoàng hoà (coù pin nuoâi rieâng). - Caùc ngoõ vaøo vaø ra tuøy thuoäc daïng logo 1.2. Khaû naêng öùng duïng cuûa Logo Logo coù theå duøng ñeå ñieàu khieån caùc heä thoáng ñieän daân duïng (nhö chieáu saùng, bôm nöôùc, baùo ñoäng…) hay töï ñoäng ñieàu khieån trong coâng nghieäp (nhö ñieàu khieån ñoäng cô, maùy laïnh, maùy neùn, maùy coâng ngheä…). Cuõng coù theå duøng LOGO trong ñieàu khieån nhaø kính, vôùi daïng LOGO coù keát noái Asi coù theå ñieàu khieån taäp trung maùy moùc hay quaù trình xöû lyù. Coù caùc daïng ñaëc bieät khoâng coù nuùt nhaán treân LOGO duøng cho laép raùp caùc maùy moùc nhoû, caùc tuû ñieàu khieån hay trong laép ñaët ñieän. 2 1.3. Caùc daïng logo hieän coù Hieän nay caùc modul Logo söû duïng ñieän aùp 12VDC, 24VDC ,24VAC, 230VAC - Daïng chuaån vôùi 6 input vaø 4 output, kích thöôùc 72x90x55mm - Daïng coù hieån thò vôùi 6 input vaø 4 output, kích thöôùc 72x90x55mm - Daïng coù 8 input vaø 4 output, kích thöôùc 72x90x55mm - Daïng daøi vôùi 12 input vaø 8 output, kích thöôùc 126x90x55mm Daïng coù 12 input vaø 8 output, theâm 4 ngoõ vaøo vaø 4 ngoõ ra keát noái Bus Asi, kích thöôùc 126x90x55mm Ñaëc ñieåm moät soá PLC Logo thöôøng gaëp: Ñaëc ñieåm ngoõ ra Loaïi Logo Nguoàn nuoâi vaø ngoõ vaøo Logo 24 24 VDC Duøng transistor I0max = 0,3A Logo 24R 24 VDC Duøng Rô-le I0max = 8A Logo 250R 125 VAC/230 VAC Duøng Rô-le I0max = 8A Logo 230RC 115 VAC/230 VAC Duøng Rô-le I0max = 8A Rieâng loaïi 230RC coù theâm 4 coâng taéc thôøi gian (theo ñoàng hoà) vôùi ba laàn ñoùng caét cho moãi coâng-taéc. Caáu taïo 3 1.4. Caùch nhaän bieát caùc loaïi Logo Kieåu thieát keá modul LOGO chöùa caùc thoâng tin sau : - 12 : ñieän aùp 12VDC - 24 : ñieän aùp 24VDC - 230 : ñieän aùp 115/230VAC - R: ngoõ ra relay. Neáu doøng thoâng tin khoâng chöùa kyù töï naøy nghóa laø ngoõ ra cuûa saûn phaåm naøy laø transistor. - C : saûn phaûm coù tích hôïp caùc haøm thôøi gian thöïc (boä ñònh thôøi 7 ngaøy trong tuaàn). - O: saûn phaåm khoâng coù maøn hình hieån thò. - L: gaáp ñoâi soá löôïng ngoõ vaøo vaø ra. - B11: coù keát noái bus ASi. - DM: Modul Digital. - AM: Modul Analog. - CM: Modul truyeàn thoâng. Vd : 12/24RC ( logo coù ñieän aùp ngoõ vaøo 12/24 VDC, coù ngoõ ra duøng Relay, coù boä ñònh thôøi) Teân Ñieän aùp caáp Ngoõ vaøo Ngoõ ra LOGO! 12/24 RC 12/24 V DC 8 digital 4 relay (10A) 24 V DC 8 digital LOGO! 24RC 24V AC/24 V DC 8 digital LOGO! 115…240 V 230RC AC/DC LOGO! 24 8 digital Tính naêng 4 transistor Khoâng coù thôøi 24V, 0.3A gian thöïc (Clock) 4 relay (10A) 4 relay (10A) 4 Teân LOGO! 12/24RCo Ñieän aùp caáp 12/24 V DC Ngoõ vaøo 8 digital Tính naêng Khoâng maøn hình Khoâng clock Khoâng maøn hình LOGO! 24 V DC 24o 8 digital Khoâng clock Khoâng nuùt nhaán LOGO! 24RCo 24 V AC/24 V DC LOGO! 115…240 V 230RCo AC/DC 8 digital 8 digital Khoâng maøn hình Khoâng nut nhaán Khoâng maøn hình Khoâng nut nhaán Chöông II: laäp trình vôùi LOGO 2.1. Khaùi nieäm veà khoái Moät khoái trong logo laø moät chöùc naêng chuyeån thoâng tin ngoõ vaøo thaønh thoâng tin ngoõ ra. Khi vieát chöông trình trong LOGO, ta keát noái caùc khoái khaùc vôùi nhau baèng caùc ñöôøng. Caùc ñöôøng noái naøy ñöôïc laáy töø menu Co(Connector). 2.2. Caùc haøm cô baûn cuûa Logo. 5 2.2.1 . Coång AND: 6 2.2.2 Coång AND laáy caïnh xung leân: Ngoõ ra baèng 1 trong moät chu kyø queùt taïi thôøi ñieåm ñaàu tieân maø caø 4 ngoõ vaøo cuøng baèng 1. Ngoõ vaøo khoâng söû duïng ta coù theå söû duïng kyù hieäu x (x = 1). 2.2.3 . Coång NAND: 7 2.2.4. Coång NAND laáy caïnh xung xuoáng: Ngoõ vaøo cuûa coång NAND laáy caïnh xung leân baèng 1 trong moät chu kyø maùy taïi thôøi ñeåm ñaàu tieân trong caùc ngoõ vaøo baèng 0. 2.2.5. Coång OR: 8 2.2.6. Coång NOR: 2.2.7. Coång XOR: 9 Ngoõ ra coång XOR baèng 1 khi möùc logic cuûa 2 ngoõ vaøo khaùc nhau. Ngoõ vaøo khoâng söû duïng ta coù theå duøng kyù hieäu x (x=0). 2.2.8. Coång NOT: 2.3. Caùc haøm ñaëc bieät (SF: special functions): 10 Caùc haøm ñaëc bieät coù trong LOGO ñöôïc lieät keâ trong baûng sau: T 11 12 13 Rem: thoâng soá naøy duøng ñeå choïn ñaëc tính retentive (nhôù) on hay off On: retentive Off: non retentive Neáu ñaëc tính retentive ñöôïc choïn thì khi coù nguoàn laïi, traïng thaùi tín hieäu tröôùc khi maát nguoàn ñöôïc ñaët trôû laïi vaøo ngoõ ra. 14 2.3.1. On-delay: Giaûn ñoà thôøi gian: Moâ taû: Thôøi gian Ta ñöôïc khôûi ñoäng khi ngoõ vaøo Trg chuyeån töø 0 leân 1. (Ta: thôøi gian hieän haønh cuûa LOGO) Neáu traïng thaùi ngoõ vaøo Trg duy trì möùc 1 trong suoát khoaûng thôøi gian T thì ngoõ ra Q ñöôïc leân möùc 1 cho ñeán khi ngoõ vaøo chuyeån töø 1 xuoáng 0. Neáu trong khoaûng thôøi gian T maø ngoõ vaøo chuyeån töø 1 xuoáng 0 thì thì ngoõ ra cuõng xuoáng 0 vaø timer bò reset. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôïc set thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian Ta bò reset. 15 2.3.2. Off-delay: Giaûn ñoà thôøi gian: Moâ taû: Ngoõ ra Q ñöôïc set ngay laäp töùc khi Trg thay ñoåi töø 0 leân 1. Thôøi gian hieän haønh Ta seõ ñöôïc khôûi ñoäng laïi khi Trg chuyeån töø 1 xuoáng 0, ngoõ ra Q vaãn coøn ñöôïc set. Ngoõ ra Q seõ ñöôïc reset veà 0 khi Ta ñaït tôùi thôøi gian T (Ta=T). Thôøi gian Ta bò reset khi coù moät caïnh leân ôû chaân Trg. Khi ngoõ vaøo R chuyeån töø leân 1 thì thôøi gian Ta vaø ngoõ ra seõ bò reset. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôc choïn thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian Ta bò reset. 16 2.3.3. On_Off-delay: Giaûn ñoà thôøi gian: T Moâ taû: Thôøi gian TH ñöôïc khôûi ñoäng khi ngoõ vaøo Trg chuyeån töø 0 leân 1. Neáu ngoõ Trg ñöôïc giöõ cho ñeán heát thôøi gian TH thì ngoõ ra Q seõ ñöôïc set leân 1. Thôøi gian TH seõ bò reset khi ngoõ vaøo Trg chuyeån xuoáng möùc 0 khi chöa heát thôøi gian TH. Söï chuyeån möùc töø 1 xuoáng 0 seõ khôûi ñoäng TL . Neáu ngoõ Trg ñöôïc giöõ cho ñeán heát thôøi gian TL thì ngoõ ra Q seõ ñöôïc reset veà 0. Thôøi gian TL seõ bò reset khi ngoõ vaøo Trg chuyeån leân möùc 1 khi chöa heát thôøi gian TL. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôc choïn thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian TH, TL bò reset. 17 2.3.4. On-delay coù nhôù: Giaûn ñoà thôøi gian: Moâ taû: Thôøi gian Ta ñöôïc khôûi ñoäng khi ngoõ vaøo Trg chuyeån töø 0 leân 1. Ngoõ ra Q ñöôïc set khi Ta=T. Töø luùc naøy, söï thay ñoåi giaù trò ôû Trg khoâng aûnh höôûng ñeán giaù trò cuûa ngoõ ra. Ngoõ ra vaø thôøi gian Ta bò reset khi coù tín hieäu 1 ôû chaân R. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôc choïn thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian Ta bò reset. 18 2.3.5. Relay xung coù trì hoaõn: Giaûn ñoà thôøi gian: Moâ taû: Ngoõ vaøo Trg chuyeån töø 0 leân 1 seõ set ngoõ ra Q vaø khôûi ñoäng thôøi gian Ta. Ngoõ ra Q bò reset khi Ta=T hoaëc ngoõ vaøo Trg chuyeån xuoáng 0 maø chöa heát thôøi gian T. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôc choïn thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian Ta bò reset. 19 2.3.6. Relay thôøi gian laáy caïnh xung leân: Giaûn ñoà thôøi gian: Söï chuyeån möùc töø 0 leân 1 cuûa ngoõ vaøo Trg seõ khôûi ñoäng thôøi gian TL . Heát thôøi gian TL, ngoõ ra ñöôïc set vaø khôûi ñoäng thôøi gian TH . Heát thôøi gian TH, ngoõ ra bò reset vaø chu kyø TL/TH ñöôïc khôûi ñoäng laïi neáu soá xung ñaët N>1. Neáu chöa heát chu trình maø ngoõ Trg ñöôïc kích trôû laïi thì thôøi gian Ta bò reset vaø chu trình ñöôïc khôûi ñoäng laïi. Neáu tính naêng retentive khoâng ñöôc choïn thì khi maát nguoàn, ngoõ ra Q vaø thôøi gian Ta bò reset. 20