Download miễn phí Đồ án Logic đèn giao thông dùng PLC
Đồ án logic đèn giao thông dùng plc
Chương 1
I Khái quát về PLC
I.1 PLC là gì ?
PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị có thể lập trình được, được thiết kế chuyên dùng trong công nghiệp để điều khiển các tiến trình xử lí từ đơn giản đến phức tạp, tuỳ từng trường hợp vào người điều khiển mà nó có thể thực hiện một loạt các chương trình hay sự kiện, sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kích thích (hay còn gọi là ngõ vào) tác động vào PLC hay qua các bộ định thì (Timer) hay các sự kiện được đếm qua bộ đếm. Khi một sự kiện được kích hoạt nó sẽ bật ON, OFF hay phát một chuỗi xung ra các thiết bị bên ngoài được gắn vào ngõ ra của PLC. Như vậy nếu ta thay đổi các chương trình được cài đặt trong PLC là ta có thể thực hiện các chức năng khác nhau, trong các môi trường điều khiển khác nhau. Hiện nay PLC đã được nhiều hãng khác nhau sản xuất như: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider,Hitachi . vv. Mặt khác ngoài PLC cũng đã bổ sung thêm các thiết bị mở rộng khác như :các module mở rộng AI (Analog Input), DI (Digital Input), module ghép nối truyền thông, các thiết bị hiển thị, các bộ nhớ Cartridge thêm vào.
I.2 Đặc điểm bộ điều khiển lập trình.
Nhu cầu về một bộ điều khiển dễ sử dụng, linh hoạt và có giá thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển những hệ thống điều khiển lập trình (programmable-control systems) – hệ thống sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc hay quá trình hoạt động. Trong bối cảnh đó, bộ điều khiển lập trình (PLC – Programmable Logic Controller) được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơ-le và thiết bị rời cồng kềnh, và nó tạo ra một khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình trên các lệnh logic cơ bản. Ngoài ra, PLC còn có thể thực hiện những tác vụ khác như định thì, đếm,các lệnh tính toán số học, các lệnh xử lý dữ liệu trên mạng v.v , làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp, ngay cả với loại PLC nhỏ nhất.
Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả các trạng thái tín hiệu ở ngõ vào, được đưa về từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài tương ứng. Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào và khối ra của PLC cho phép nó kết nối trực tiếp đến những cơ cấu tác động (actuators) có công suất nhỏ ở ngõ ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu (transducers) ở ngõ vào, mà không cần có các mạch giao tiếp hay rơ-le trung gian. Tuy nhiên, cần có mạch điện tử công suất trung gian khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn.
Việc sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây; sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng. Hơn nữa, chúng còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống điều khiển truyền thống mà đòi hỏi cần thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời.
Về phần cứng, PLC tương tự như máy tính “truyền thống”, và chúng có các đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp.
- Khả năng kháng nhiễu tốt;
- Cấu trúc dạng module cho phép dễ dàng thay thế, tăng khả năng kết nối (nối thêm module mở rộng vào/ra) và thêm chức năng (nối thêm module chuyên dùng);
- Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngõ vào và ngõ ra được chuẩn hóa;
- Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng – Ladder, và STL – dễ hiểu và dễ sử dụng.
- Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng.
Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điều khiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình (process-control).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Chöông 1I Khaùi quaùt veà PLC
I.1 PLC laø gì ?
PLC (Programmable Logic Controller) laø thieát bò coù theå laäp trình ñöôïc, ñöôïc thieát keá chuyeân duøng trong coâng nghieäp ñeå ñieàu khieån caùc tieán trình xöû lí töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp, tuyø thuoäc vaøo ngöôøi ñieàu khieån maø noù coù theå thöïc hieän moät loaït caùc chöông trình hoaëc söï kieän, söï kieän naøy ñöôïc kích hoaït bôûi caùc taùc nhaân kích thích (hay coøn goïi laø ngoõ vaøo) taùc ñoäng vaøo PLC hoaëc qua caùc boä ñònh thì (Timer) hay caùc söï kieän ñöôïc ñeám qua boä ñeám. Khi moät söï kieän ñöôïc kích hoaït noù seõ baät ON, OFF hoaëc phaùt moät chuoãi xung ra caùc thieát bò beân ngoaøi ñöôïc gaén vaøo ngoõ ra cuûa PLC. Nhö vaäy neáu ta thay ñoåi caùc chöông trình ñöôïc caøi ñaët trong PLC laø ta coù theå thöïc hieän caùc chöùc naêng khaùc nhau, trong caùc moâi tröôøng ñieàu khieån khaùc nhau. Hieän nay PLC ñaõ ñöôïc nhieàu haõng khaùc nhau saûn xuaát nhö: Siemens, Omron, Mitsubishi, Festo, Alan Bradley, Schneider,Hitachi ... vv. Maët khaùc ngoaøi PLC cuõng ñaõ boå sung theâm caùc thieát bò môû roäng khaùc nhö :caùc module môû roäng AI (Analog Input), DI (Digital Input), module gheùp noái truyeàn thoâng, caùc thieát bò hieån thò, caùc boä nhôù Cartridge theâm vaøo.
I.2 Ñaëc ñieåm boä ñieàu khieån laäp trình.
Nhu caàu veà moät boä ñieàu khieån deã söû duïng, linh hoaït vaø coù giaù thaønh thaáp ñaõ thuùc ñaåy söï phaùt trieån nhöõng heä thoáng ñieàu khieån laäp trình (programmable-control systems) – heä thoáng söû duïng CPU vaø boä nhôù ñeå ñieàu khieån maùy moùc hay quaù trình hoaït ñoäng. Trong boái caûnh ñoù, boä ñieàu khieån laäp trình (PLC – Programmable Logic Controller) ñöôïc thieát keá nhaèm thay theá phöông phaùp ñieàu khieån truyeàn thoáng duøng rô-le vaø thieát bò rôøi coàng keành, vaø noù taïo ra moät khaû naêng ñieàu khieån thieát bò deã daøng vaø linh hoaït döïa treân vieäc laäp trình treân caùc leänh logic cô baûn. Ngoaøi ra, PLC coøn coù theå thöïc hieän nhöõng taùc vuï khaùc nhö ñònh thì, ñeám,caùc leänh tính toaùn soá hoïc, caùc leänh xöû lyù döõ lieäu treân maïng v.v…, laøm taêng khaû naêng ñieàu khieån cho nhöõng hoaït ñoäng phöùc taïp, ngay caû vôùi loaïi PLC nhoû nhaát.
Hoaït ñoäng cuûa PLC laø kieåm tra taát caû caùc traïng thaùi tín hieäu ôû ngoõ vaøo, ñöôïc ñöa veà töø quaù trình ñieàu khieån, thöïc hieän logic ñöôïc laäp trong chöông trình vaø kích ra tín hieäu ñieàu khieån cho thieát bò beân ngoaøi töông öùng. Vôùi caùc maïch giao tieáp chuaån ôû khoái vaøo vaø khoái ra cuûa PLC cho pheùp noù keát noái tröïc tieáp ñeán nhöõng cô caáu taùc ñoäng (actuators) coù coâng suaát nhoû ôû ngoõ ra vaø nhöõng maïch chuyeån ñoåi tín hieäu (transducers) ôû ngoõ vaøo, maø khoâng caàn coù caùc maïch giao tieáp hay rô-le trung gian. Tuy nhieân, caàn phaûi coù maïch ñieän töû coâng suaát trung gian khi PLC ñieàu khieån nhöõng thieát bò coù coâng suaát lôùn.
Vieäc söû duïng PLC cho pheùp chuùng ta hieäu chænh heä thoáng ñieàu khieån maø khoâng caàn coù söï thay ñoåi naøo veà maët keát noái daây; söï thay ñoåi chæ laø thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån trong boä nhôù thoâng qua thieát bò laäp trình chuyeân duøng. Hôn nöõa, chuùng coøn coù öu ñieåm laø thôøi gian laép ñaët vaø ñöa vaøo hoaït ñoäng nhanh hôn so vôùi nhöõng heä thoáng ñieàu khieån truyeàn thoáng maø ñoøi hoûi caàn phaûi thöïc hieän vieäc noái daây phöùc taïp giöõa caùc thieát bò rôøi.
Veà phaàn cöùng, PLC töông töï nhö maùy tính “truyeàn thoáng”, vaø chuùng coù caùc ñaëc ñieåm thích hôïp cho muïc ñích ñieàu khieån trong coâng nghieäp.
Khaû naêng khaùng nhieãu toát;
Caáu truùc daïng module cho pheùp deã daøng thay theá, taêng khaû naêng keát noái (noái theâm module môû roäng vaøo/ra) vaø theâm chöùc naêng (noái theâm module chuyeân duøng);
Vieäc keát noái daây vaø möùc ñieän aùp tín hieäu ôû ngoõ vaøo vaø ngoõ ra ñöôïc chuaån hoùa;
Ngoân ngöõ laäp trình chuyeân duøng – Ladder, vaø STL – deã hieåu vaø deã söû duïng.
Thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån deã daøng.
Nhöõng ñaëc ñieåm treân laøm cho PLC ñöôïc söû duïng nhieàu trong vieäc ñieàu khieån caùc maùy moùc coâng nghieäp vaø trong ñieàu khieån quaù trình (process-control).
Khaùi nieäm cô baûn
Boä ñieàu khieån laäp trình laø yù töôûng cuûa moät nhoùm kyõ sö haõng Ganeral Motors vaøo naêm 1968, vaø hoï ñaõ ñeà ra caùc chæ tieâu kyõ thuaät nhaèm ñaùp öùng nhöõng yeâu caàu ñieàu khieån trong coâng nghieäp :
Deã laäp trình vaø thay ñoåi chöông trình ñieàu khieån, söû duïng thích hôïp trong nhaø maùy;
Caáu truùc daïng module ñeå deã daøng baûo trì vaø söûa chöõa;
Tin caäy hôn trong moâi tröôøng saûn xuaát cuûa nhaø maùy coâng nghieäp;
Duøng linh kieän baùn daãn neân coù kích thöôùc nhoû hôn maïch rô-le chöùc naêng töông ñöông;
Giaù thaønh caïnh tranh.
Nhöõng chæ tieâu naøy taïo söï quan taâm cuûa caùc kyõ sö thuoäc nhieàu ngaønh nghieân cöùu veà khaû naêng öùng duïng cuûa PLC trong coâng nghieäp. Caùc keát quaû nghieân cöùu ñaõ ñöa ra theâm moät soá yeâu caàu caàn phaûi coù trong chöùc naêng cuûa PLC : taäp leänh töø caùc leänh logic ñôn giaûn ñöôïc hoã trôï theâm caùc leänh veà taùc vuï ñònh thì, taùc vuï ñeám; sau ñoù laø caùc leänh xöû lyù toaùn hoïc, xöû lyù baèng döõ lieäu, xöû lyù xung toác ñoä cao, tính toaùn soá lieäu soá thöïc 32 bit, xöû lyù thôøi gian thöïc, ñoïc maõ vaïch, v.v… Song song ñoù, söï phaùt trieån veà phaàn cöùng cuõng ñaït ñöôïc nhieàu keát quaû : boä nhôù lôùn hôn, soá löôïng ngoõ vaøo/ra nhieàu hôn, nhieàu module chuyeân duøng hôn. Vaøo naêm 1976, PLC coù khaû naêng ñieàu khieån caùc ngoõ vaøo/ra ôû xa baèng kyõ thuaät truyeàn thoâng.
Söï gia taêng nhöõng öùng duïng PLC trong coâng nghieäp ñaõ thuùc ñaåy caùc nhaø saûn xuaát hoaøn chænh caùc hoï PLC vôùi caùc möùc ñoä khaùc nhau veà khaû naêng, toác ñoä xöû lyù vaø hieäu suaát. Caùc hoï PLC phaùt trieån töø loaïi laøm vieäc ñoäc laäp, chæ vôùi 20 ngoõ vaøo/ra vaø dung löôïng boä nhôù chöông trình 500 böôùc, ñeán caùc PLC coù caáu truùc module nhaèm deã daøng môû roäng theâm khaû naêng vaø chöùc naêng chuyeân duøng bao goàm:
Xöû lyù tín hieäu lieân tuïc (analog)
Ñieàu khieån ñoäng cô servo, ñoäng cô böôùc
Truyeàn thoâng
Taêng soá löôïng ngoõ vaøo/ra;
Taêng boä nhôù môû roäng.
Vôùi caáu truùc daïng module cho pheùp chuùng ta môû roäng hay naâng caáp moät heä thoáng ñieàu khieån duøng PLC vôùi chi phí vaø coâng suaát ít nhaát.
So saùnh ñaëc tính kyõ thuaät giöõa nhöõng heä thoáng ñieàu khieån
Chæ tieâu so saùnh
Rô-le
Maïch soá
Maùy tính
PLC
Giaù thaønh töøng chöùc naêng
Khaù thaáp
Thaáp
Cao
Thaáp
Kích thöôùc vaät lyù
Lôùn
Raát goïn
Khaù goïn
Raát goïn
Toác ñoä ñieàu khieån
Chaäm
Raát nhanh
Khaù nhanh
Nhanh
Khaû naêng choáng nhieãu
Xuaát saéc
Toát
Khaù toát
Toát
Laép ñaët
Maát thôøi gian thieát keá vaø laép ñaët
Maát thôøi gian thieát keá
Maát nhieàu thôøi gian laäp trình
Laäp trình vaø laép ñaët ñôn giaûn
Khaû naêng ñieàu khieån taùc vuï phöùc taïp
Khoâng
Coù
Coù
Coù
Deã thay ñoåi ñieàu khieån
Raát khoù
Khoù
Khaù ñôn giaûn
Raát ñôn giaûn
Coâng taùc baûo trì
Keùm – Coù raát nhieàu coâng taéc
Keùm – neáu IC ñöôïc haøn
Keùm – coù raát nhieàu maïch ñieän töû chuyeân duøng
Toát – caùc module ñöôïc tieâu chuaån hoùa
Theo baûng so saùnh, PLC coù nhöõng ñaëc ñieåm veà phaàn cöùng vaø phaàn meàm laøm cho noù trôû thaønh boä ñieàu khieån coâng nghieäp ñöôïc söû duïng roäng raõi.
I.3 Sô löôïc veà lòch söû phaùt trieån
Thieát b...
Tags: đồ án đèn giao thông plc