Đồ án Thiết kế các ga ra ô tô điều khiển bằng hệ thống PLC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ ----0o0---- ĐỒ ÁN BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn : Thạc sĩ NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG Sinh viên thực hiện : - Đô Quang Bách - Nguyễn Xuân VŨ Lớp : CĐ CN TĐH2 Khóa : V Hà Nội, tháng 10-2010 ĐỀ TÀI Dùng PLC lập trình điều khiển gara ô tô với yêu cầu sau : Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao =2m đỗ bãi 2. Mỗi bãi xe có 2 cửa ra vào được điều khiển độc lập: Cửa vào bị đống khi bãi đỗ đã đầy, cửa ra dóng khi bãi đỗ xe trống. Hai cửa này khi nâng, hạ đều có hạn định. Có một màn hình HMI dung để hiển thị số xe thực tế đang có trong bãi. LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp đất nước đặc biệt là sự phát triển của Công nghệ điện tử - tin học. Có thể coi là một cuộc cách mạng công nghệ trên toàn thế giới. Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học đã được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển tự động, đặc biệt là kĩ thuật vi xử lí. Hiện nay, người ta đã sản xuất ra những thiết bị có thể lập trình được. Đó chính là thiết bị điều khiển có lập trình Programable Logic Controlle viết tắt là PLC. Ra đời năm 90, PLC có thể coi là một ứng dụng điển hình của mạch vi xử lí, chiếm đến 80% và trở thành xu thế mới trong điều kiện công nghiệp đang phát triển ở Việt Nam. So với quá trình điều khiển bằng mạch điện tử thông thường thì PLC có nhiều ưư điểm hơn hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn được thời gian lắp đặt công trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điều khiển, ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng, độ tin cậy cao... Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất bộ điều khiển lập trình (Omron, Siemens, ABB, Misubishi..) với nhiều ứng dụng: Tự động hoá quá trình công nghệ cung cấp vật liệu cho quá trình sản xuất, tự động hoá các máy gia công cơ khí, điều khiển hệ thống trạm bơm, điều khiển các thiết bị thuỷ lực và khí nén, tự động hoá quá trình lắp ráp các linh kiện điện - điện tử, điều khiển thang máy, hệ thống đèn giao thông...Ngày nay có rất nhiều nhà cao tầng, hầm mỏ… xuất hiện làm cho diện tích đất ở ngày càng thu hẹp, xe ngày càng nhiều vì vậy không có diện tích để xe .Để giải quyết vấn đề này người ta xây dựng các ga ra với các hệ thống điều khiển khác nhau.Trong phạm vi đồ án môn học này tái dựng thiết bị lập trình PLC để viết chương trình cho hệ thống điều khiển ga ra. Thiết bị khả trình PLC mà tôi sử dụng để viết chương trình điều khiển trong đồ án này là PLC của Siemens. Trong quá trình làm đồ án cũng gặp nhiều khó khăn, nhưng được sự hướng dẫn cô Nguyễn Thị Thúy Hằng em đã hoàn thành đồ tôi đã án này. Xin chân thành cảm ơn! Chương I GIỚI THIỆU NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.1. Đặt vấn đề Trong công cuộc hiện đại hoá đất nước thì việc đất ở ngày càng thu hẹp,nên xe cũng ngày càng nhiều,mặt khác các loại xe tụ lại chiếm diện tích khá lớn,mà xe tụ ngày càng nhiều.Vì vậy để có chỗ đậu cho xe ô tô thì người ta thiết kế các ga ra ô tô điều khiển bằng hệ thống PLC.Nó thường được xây dựng ở dưới các nhà cao tầng,khách sạn nhà hàng… 1.2– Khái niệm chung về Ga ra ô tô. -Ga ra: là nơi đậu xe rãi cho ô tô. Trong thực tế ga ra được sử dụng rộng rãi và điều khiển bằng hệ thống PLC. -Các bộ phận chủ yếu: động cơ, cảm biến,công tắc hành trình. 1.3 – Yêu cầu chung của ga ra: - Dễ điều khiển, làm việc tin cậy. - Các thiết bị phải có độ bền cao và tuổi thọ vận hành lớn . - Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bi. - Các cảm biến phải báo chính xác - Vốn đầu tư phù hợp. - Chi phí vận hành thấp. 1.4 – Yêu cầu công nghệ Với yêu cầu của bài toán lập trình điều khiển gara : - Xe được chia làm 2 bãi đỗ riêng và số lượng là hữu hạn: chiều cao =2m đỗ bãi 2. -Mỗi bãi xe có 2 cửa ra vào được điều khiển độc lập: Cửa vào bị đống khi bãi đỗ đã đầy, cửa ra dóng khi bãi đỗ xe trống. Hai cửa này khi nâng, hạ đều có hạn định. Có một màn hình HMI dung để hiển thị số xe thực tế đang có trong bãi. Giải quyết bài toán :với yêu cầu của bai toán như trên ta làm như sau : - Phân luồng xe : + Để phân loại xe ta dùng 1 cảm biến quang CBQ1 dặt ở độ cao 2m. + Ta sử dụng một hệ thống cửa như sau:cửa này có tác dụng là phân luồng xe,cửa này khi hệ thống bắt đầu hoạt động thì nó đang ở vị trí đóng cửa không cho xe vào bãi 2,mở cho xe vào bãi 1.Khi xe vào gara có chiều cao nhỏ hơn 2m thì xe không bị cảm biến quang phát hiện, xe sẽ đi vào được bãi 1.khi xe có chiều cao bằng hoăc lớn hơn 2m thì bị cam biến quang phát hiện,cảm biến này sẽ tác động tơi động cơ 1 mở cửa bãi 2 cho xe vào bãi 2,đồng thời cửa này cũng đóng cửa bãi 1 lại không cho xe vào. Để hạn chế đóng mở cửa này ta dùng 2 công tăc hành trình,công tắc hành trình CTHT 1(thường đóng), công tắc hành trình CTHT 2(thường mở).Khi xe đi vào bãi 2 thì cảm biến quang CBQ2 phat hiện ra lệnh cho PLC đóng cửa lại - Xử lý cho bãi 1 :để nhận biết số xe trong bãi 1 ta lắp hai cảm biến CBQ3 ở cổng vào và CBQ4 ở cổng ra.Để đóng mở vào cửa bãi 1 ta dùng hệ thông cửa cuốn.Để hạn chế đóng mở vào ta dùng hai công tắc hành trình CTHT 3 (thường đóng), CTHT 4(thường mở).Nếu trong bai có đủ 10 xe thì PLC ra lệnh đóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 4 thì dừng đóng .Nếu trong bãi có ít hơn 10 xe thì PLC ra lệnh mở cửa vào.Nếu trong bãi trống thì PLC ra lệnh đóng cửa ra bãi 1,,tương tư cửa vào để khống chế đóng .mở cửa ra ta dùng hai công tắc hành trình CTHT 5 (thường đóng), CTHT 6(thường mở). Khi cửa ra đóng đến CTHT 6 thì dừng đóng .Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửa ra,khi cửa mở tới CTHT 5 thì dừng mở. Xử lý cho bãi 2 cũng tương tự bãi 1 : để nhận biết số xe trong bãi 1 ta lắp hai cảm biến CBQ5 ở cổng vào và CBQ6 ở cửa ra.Để đóng mở vào cửa bãi 1 ta dùng hệ thông cửa cuốn.Để hạn chế đóng mở vào ta dùng hai công tắc hành trình CTHT 7 (thường đóng), CTHT 8 (thường mở).Nếu trong bãi có đủ 10 xe thì PLC ra lệnh đóng cửa vào (giả sử bãi chứa 10 xe).Khi cửa đóng đến CTHT 8 thì dừng đóng .Nếu trong bãi có ít hơn 10 xe thì PLC ra lệnh mở cửa vào,cưa vào bai 2 đong mở đến CTHT 7 thì dừng mở.Nếu trong bãi trống thì PLC ra lệnh đóng cửa ra bãi 2 ,tương tự cửa vào để khống chế đóng ,mở cửa ra ta dùng hai công tắc hành trình CTHT 9 (thường đóng), CTHT 10 (thường mở). Khi cửa ra đóng đến CTHT 10 thì dừng đóng .Nếu trong bãi có xe thì PLC ra lệnh mở cửa ra,khi cửa mở tới CTHT 9 thì dừng mở. Khi nhấn stop thì hệ thống dừng. Sơ đồ công nghệ của bãi đỗ xe Chương 2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 2.1-Lựa chọn thiết bị Các thiết bị sử dụng trong hệ thống gồm có: - Động cơ một chiều: dùng để đóng mở các cửa vào ra. - Cảm biến quang: để nhận biết số xe vào ra. - Công tắc hành trình:dung để hạn chế quá trình đóng mở cửa. - Màn hình hiển thị TD200 2.1.1- Động cơ một chiều 2.1.1.1-Cấu tạo của động cơ một chiều Kết cấu của động cơ điện một chiều có thể phân thành hai thành phần chính là: phần tĩnh và phần quay . ŸPhần tĩnh hay Stato (phần cảm) . Đây là thành phần đứng yên của động cơ.Phần tĩnh gồm các bộ phận chínhsau : - Cực từ chính : Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dâyquấn kích từ lồng ngoài lõi sắt kích từ. Lõi sắt cực từ làm bằng những láthép kỹ thuật điện hoặc thép khối gia công thành dạng cực từ rồi cố định vàovở máy. Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện và mỗicuộn dây đều được bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điệntrước khi đặt trên các cực từ. Các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ nàyđược nối nối tiếp với nhau . Nhiệm vụ chính của cực từ chính và dây quấn kích từ tạo ra từ thông chính trong máy . - Cực từ phụ : Cực từ phụ thường làm bằng thép khối đặt xen kẽ giữa các cực từ chínhvà dùng để cải thiện đổi chiều (đặt trên đường trung tính hình học). Xungquanh cực từ phụ có dây quấn cực từ phụ . Dây quấn cực từ phụ được đấunối tiếp với dây quấn phần ứng (dây quấn Roto) . Nhiệm vụ của cực từ phụ là để làm giảm sự xuất hiện tia lửa điện trên bềmặt chổi than và cổ góp . -Vỏ máy (gông từ) : Gông từ dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ , đồng thời làm vỏ máybảo vệ các bộ phận bên trong vỏ máy. Vỏ máy điện một chiều được làmbằng thép dẫn từ . - Chổi than: Chổi than dùng để điện áp từ bên ngoài vào động cơ. Cơ cấu chổi than gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt lên cổgóp . Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện vớigiá.Chổi than thường đượclàm bằng bột đồng bột than và một số phụ gia chống mài mòn khác .Chổi than được đặt trên đường trung tính hình học . Ÿ Phần quay hay Roto (phần ứng) . - .Lõi sắt phần ứng . Lõi sắt phần ứng dùng để dẫn từ . Thường làm bằng lá thép kĩ thuật điện dầy 0.5(mm) phủ cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn haodo dòng điện xoáy gây nên.Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi éplại thì đặt dây quấn vào . - Dây quấn phần ứng . Dây quấn phần ứng là thành phần sinh ra sức điện động và có dòng điệnchạy qua. Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện.Dây quấn được bọc cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép . - Cổ góp . Cổ góp (còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều) dùng để đổi chiều dòngđiện xoay chiều thành một chiều .Cổ góp gồm nhiều phiến đồng ghép cáchđiện với nhau. Bề mặt cổ góp phải được gia công với độ nhẵn bang cao để đảm bảo tiêp xúc giũa chổi than và cổ góp . Cổ góp đặt đồng tâm với trụcquay để hạn chế phát sinh tia lửa điện . - Các bộ phận khác: + Cánh quạt : dùng để quạt gió làm nguội máy . + Trục máy : Trên đó đặt lõi sắt phần ứng, cổ góp cánh quạt và ổ bi.Trụcmáy thường làm bằng thép cácbon tốt . 2.1.1.2-Nguyên lí hoạt động của động cơ điện một chiều . Động cơ điện một chiều hoạt đông dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.Khi đặt vào trong từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trường sẽ tác dụng một lực từ vào dòng điện (vào dây dẫn) và làm chodây dẫn chuyển động ,chiều của từ lực được xác định bằng quy tắc bàn tay trái . * Nguyên lý: Khi cho dòng điện chạy qua cuộn dây kích từ , sẽ tạo ra từtrường tác dụng một lực từ vào các dây dẫn của rôto khi có dòng chạy qua sẽtạo mô men làm quay rôto . 2.1.1.3-Điều khiển tốc độ động cơ một chiều Từ phương trình đặc tính cơ : Ta có ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều : Ÿ Điều chỉnh bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp giảm điện áp phần ứng động cơ và giữ từ thông φ = φđm = const , điện trở R = Rư . Khi giảm điện áp thì : Hinh 1: + Nhận xét : Khi ta giảm điện áp đặt vào phần ứng động cơ thì tốc độkhông tải giảm xuống,còn độ xụt tốc độ không đổi. Điện áp phần ứng càng song song với đường đặc tính cơ tự nhiên ,tức độ cứng đặc tính cơ khôngđổi. Do đó ta thu được họ các đường đặc tính cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên ,tức độ cứng đặc tính cơ không đổi. Ÿ Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng thay đổi từ thông trong mạch kích từ động cơ . Muốn thay đổi từ thông động cơ, ta tiến hành thay đổi dòng điện kích từcủa động cơ qua một điện trở mắc nối tiếp mạch kích từ .Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp giảm từ thông φ và vẫn giữ điện áp U = Uưđm , điện trở R = Rư và cũng không được giảm từ thông φgần về 0 . Khi từ thông φ giảm thì : Hình 2 + Nhận xét : Như vậy khi giảm từ thông thì tốc độ không tải tăng lênnhưng độ xụt tốc độ tăng gấp 2 lần. Do đó ta thu được họ các đường đặc tínhcơ có độ dốc hơn và có tốc độ không tải lớn hơn. Vì vậy càng giảm từ thôngthì tốc độ không tải lý tưởng của đặc tính cơ càng tăng, tốc độ động cơ cànglớn . Độ cứng đặc tính cơ giảm .Phương pháp này rất kinh tế vì việc điều chỉnh tốc độ thực hiện ở mạch kích từ với dòng kích từ là (1 ÷ 10)% dòng định mức phần ứng . Ÿ Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ . Trong thực tế người ta thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng động cơ : R = RƯ + Rf , và giữ điện áp U = Uđ m , từ thông φ = φđm = const . Ta có : Hinh 3 + Nhận xét : Khi tăng điện trở phụ trong mạch phần ứng động cơ thì độ dốc đặc tính cơ càng lớn ,đặc tính cơ mềm và độ ổn định tốc độ càng kém sai số tốc độ càng lớn. Tốc độ không tải không đổi và = ω 0, còn độ xụt tốc độ Δω tăng. Khi đó ta được họ các đường đặc tính cơ nhân tạo cùng đi qua điểm tốc độ không tải (0, ω 0) và độ rốc tăng khi điện trở Rf càng lớn,tức là độ cứng của đặc tính cơ giảm . KẾT LUẬN : Cả 3 phương pháp trên đều điều chỉnh được tốc độ động cơ điện một chiều nhưng chỉ có phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều bằng cách thay đổi điện áp Uư đặt vào phần ứng của động cơ là tốt nhất và hay được sử dụng nhất vì nó thu được đặc tính cơ có độ cứng không đổi ,điều chỉnh tốc độ bằng phẳng và không bị tổn hao . 2.1.1.2-Đảo chiều động cơ một chiều Chiều từ lực tác dụng vào dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay trái. Khi đảo chiều từ thông hay đảo chiều dòng điện thì lực từ có chiều ngược lại. Vậy muốn đảo chiều quay của động cơ điện một chiều ta có thể thực hiện một trong hai cách sau: -Hoặc đảo chiều từ thông(bằng cách đảo chiều dòng điện kích từ). -Hoặc đảo chiều dòng điện phần ứng. Sơ đồ nối dây động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi đảo chiều từ thông hoặc khi đảo chiều dòng điện phần ứng Ÿ Ở đây chúng ta sử dụng động cơ: động cơ DC EXCEM 24V 300W có xuất xứ từ Excem – Korea. *Chi tiết về sản phẩm: - Động cơ điện 1 chiều 24VDC 300w. - Kích thước: vuông 90mm. - Tốc độ: 3000v/phút. - Dòng điện định mức: 15.5A. - Momen định mức: 9.74kgf-cm. 2.1.2-cảm biến quang 2.1.2.1-Cấu tạo ,nguyên lý hoạt độngcủa cảm biến quang Ÿ Cấu tạo chung cảm các biến quang gồm:có một bộ phát quang và 1 bộ thu quang. -Bộ phát quang có thể sử dụng ánh tia hồng ngoại,ánh sang đỏ,lazer. -Bộ thu quang có thể sử dụng tranzitor quang,diode quang. Ÿ Nguyên lý hoạt động của cảm biến quang như sau:tín hiệu quang từ bộ phát quang không bi cản nó vẫn truyền tới bộ thu bộ thu giữ nguyên trạng thái đầu khi có vật cản đường truyền tín hiệu quang từ bộ phát tới bộ thu,bộ thu sẽ chuyển trạng thái đầu ra. Với yêu câu của bài đề tài ta chọn loại cảm biến quang: Hình ảnh cảm biến quang. E3JK của hãng OMRON có các th ông số kỹ thuật : Cảm biến quang điện thông dụng loại nhỏ, đầu ra rơle, nguồn cấp dải rộng Có sẵn bộ khuếch đại cho phép dải nguồn cấp rộng - Kích thước nhỏ gọn 50 x 50 x 17,4 mm. - Ngõ ra rơ-le với tuổi thọ cao và dòng đóng mở đến 3A, 250 VAC - Loại phản xạ gương với chùm tia phân cực cho phép phát hiện vật thể bóng loáng (dạng gương). 2.1.3-Công tắc hành trình Công tắc hành trình hoat động dựa trên nguyên tắc điều khiển theo đường đi (hay nguyên tắc hành trình). Khi quá trình thay đổi trạng thái làm việc có quan hệ chặt chẽ với vị triscuar các bộ phận động(bàn đạp,mâm cặp..) thì ta có thể dung một thiết bị-gọi là công tắc hành trình,đặt tại những vị trí thích hợp trên đường đi của các bộ phận đó . Khi bộ phận đó di chuyển đến những vị trí này tác động tí công tắc hành trình,coong tắc hành trình sẽ phát những tín hiệu điều khiển hệ thống đến nhưng trạng thái làm việc mới.Ví dụ như đặt các công tắc hành trình cuối cùng để hạn chế hành trình may doa,cầu trục,hạn chế quá trình đóng mở cửa…,hoăc dặt các công tắc hành trình để đảo chiều, giảm tốc độ cho may cắt giấy. Với yêu cầu của đề tài ta sử dụng công tắc hành trình :HL 5050 của hãng OMRON Thông số sản phẩm : -Hãng sản xuất :Omron - Nguồn điện :250VAC, 15A - Tần số tác động: Cơ: 120 lần/phút ; Điện 30 lần/phút - Tốc độ tác động: 5mm/s đến 0.5m/s. - Cách điện: 100MΩ Min’ - Nhiệt độ làm việc: -5 độ C đến 65 độ C - Tuổi thọ: 10 000 000 lần 2.1.4 –Màn hình hiển thị TD 200 Hình ảnh thực tế màn hình hiển thị TD200 của hãng siemen. TD 200 là một thiết bị hiển thị text giao tiếp với người vận hành.Thiết bị này chỉ dung giao tiếp với họ PLC S7 200 TD 200 là một bộ hiển thị có thể giao tiếp trực tiếp với CPU sử dụng cáp RS 485 hoặc module mở rộng EM 277. 2.1.4.1-Một số đặc tính của TD 200 -hiển thị các tin nhắn và các biến của PLC. -Cho phép điều khiển các biến trong chơng trình . -Có khả năng cài đặt thơi gian thực của PLC. -Số dòng hiển thị 2. - Số kí tự hiển thị: Max 40. 2.1.4.2-Các phím chức năng của TD 200 TD 200 có 9 phím bấm chia làm hai loại: phím hệ thông và phím chức năng. + Phím hệ thống gồm có 5 nút:shilf.éc enter,up,down. + Phím chức năng có 4 phím gồm 8 từ F1 đền F8 .Mỗi phím được gắn với 1 bít trong vùng nhớ M của PLC,nghĩa là các phím từ F1 đến F8 được gắn với 1 byte trong vung nhớ M.Khi 1 phím được nhấn thì bít tương ứng sẽ được set,và bit này chỉ được reset bằng chương trình trong PLC. 2.1.4.3-Cổng giao tiếp TD 200 và PLC. Cổng RS485 ,9 chân giao tiếp giữa TD 200 và PLC qua cáp TD/CPU. 2.1.4.4-Nguồn cung cấp Nguồn cung cấp cho TD 200 là 24VDC.Có thể cấp cho TD200 theo 2 cách: -Nguồn cấp chung:cấp nguồn cho TD 200 thông qua cáp TD/CPU(chiều dài 2.5m) - Nguồn cấp riêng : cấp nguồn cho TD 200 thông qua đầu nối bên ngoài TD200 đươc sử dụng khi khoang cach giữa TD200 và CPU lớn hơn 2.5m. Lưu ý không dùng nguồn cấp chung và cấp riêng cùng một lúc như thế sẽ làm hỏng thiết bị. 2.1.4.5-Cáp TD/CPU. Ÿ Sơ đồ cáp nguồn: Ÿ Sơ đồ cáp không có nguồn: 2.1.4.6- Giao tiếp giữa 1 TD200 và 1CPU 2.1.4.7- Giao tiếp giữa nhiều TD200 và nhiều Cpu 2.1.4.8-Lập trình cho TD200 TD200 laø maøn hình giao tieáp vôùi CPU S7_200,maøn hình TD200 laø maøn hình daïng Text cho pheùp ngöôøi söû duïng thay ñoåi döõ lieäu,caûnh baùo khi gaëp söï coá…..Tuy nhieân loaïi maøn hình naøy khoâng coù phaàn meàm chuyeân bieät cho vieäc laäp trình,maø vieäc lieân keát vôùi noù phaûi thoâng qua chöông trình S7_200, Nghóa laø ñeå coù theå lieân keát vôùi TD200 ,Trong chöông trình S7_200 ta phaûi thöïc hieän vieäc ñònh daïng baèng Wizard. Caùc böôùc thöïc hieän Wizard: Bước 1: khởi động chương trình Step 7 microwin,trên thanh menu chọn tool ,chọn TD200 Wizard. Bước 2:chọn ngôn ngữ và kiểu kí tư hiển thị. Bước 3:lựa chọn các chưc năng timer,force,password. Bước 4 :chọn các bit M tương ứng với các phím chức năng và chọn tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200. -Tốc độ giao tiếp giữa PLC và TD200 nên chọn as fast as possible. Bước 5:chọn cửa sổ message và số kí tự hiển thị trên 1 message. Bước 6:chọn vùng sV để định dạng cho TD200 Ta cần quan tâm tới các thông số sau: -Đia chỉ vùng định nghĩa cho các thông số của TD200,vùng này thường chứa 12 byte hay 14 byte(tùy vao kí tự hiển thị trên TD200 ) trong vun nhớ V. -Đia chỉ vùng nhớ hiển thị message trên TD200.Mỗi message có 1 bit tương ứng để cho phép message có được hiển thị hay không.Khi bit được set băng chương trình S7 200 thì message tương ứng sẽ được hiển thị trên TD200.ngược lai khi bit bị reset thì message tương ưng sẽ bị mất. Địa chỉ vung nhớ thông tin cuả message.Mỗi kí tự trên message se có 1 địa chỉ byte tương ứng trên PLC,điêu này có nghĩa la ta muốn hiển thijbao nhiêu kí tự trên message thí ta phai mất đi số byte tương ứng của vung nhớ V trên S7 200 để lưu trữ thông tin của message. Bước 7: tạo các message. Mỗi message có thể có moptj trong các chức năng sau :hiển thi text,hiển thị các biến trên PLC,cho nhập các giá trị vào các biến của chương trình, yêu cầu sự xuất hiện của message. -Message 1 : gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB40, bit điều khiển cho hiển thị Message là V14.7. Sau khi định dạng xong Message 1 ta nhấn vào nút next để vào Message 2. Message 2 : gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB80, bit điều khiển cho hiển thị Message là V14.6 Muốn hiển thị 1 biến trong PLC ta thực hiện như sau:đặt con trỏ vào vị trí muốn hiển thị sau do nhấn nút Embedded Data. Màn hình xuất hiện như sau: Trên hộp thoại này ta phải khai bao cac phàn sau: -Định dạng dữ liệu: ở đây ta co 3 lựa chọn là không có dữ liệu,dữ liệu dạng word và dữ liệu dạng double. - Kiểu hiển thị là có dấu hoăc không có dấu. -chọn số kí tự hiển thị bên phải dấu chấm. -cho phép nhập giá trị hayhay yeu cầu xác nhận Message hay không. Sau khi khi bao xong thì ta nhấn ok để trở về hôp thoại trước đó. Lúc này hộp thoại sẽ có 4 ô được bôi xám. Tiếp theo muốn nhập vào một biến của chương trình thì ta đặt con trỏ vào vị trí muốn nhập,sau đó nhấn Embedded Data, hộp thoại như trên lại xuât hiện. Như hộp thọai trên; ta chọn kiểu dữ liệu Double Word, kiểu hiển thị Real, có 1 chữ số hiển thị sau dấu chấm, địa chỉ của dữ liệu là VD116. Ngoài ra, muốn nhập giá trị vào biến của chương trình thì ta check vào lựa chon cho phép nhập dữ liệu (User is allowed to edit this data). Sau khi check vào lựa chon thì hộp thoại thông báo cho ta biết bit xác nhận sau nhập dữ liệu (trên hộp thoại là V114.2). Nếu ta muốn người vận hành cần nhập password khi thay đổi biến của chương trình thì ta check vào lựa chọn Should the user edit or data be Password-protected ? Sau khi thực hiện xong các khai báo ta nhấn OK xác nhận và trở về hộp thoại trước đó. Lúc này trên hộp thoại sẽ có thêm 6 ô(tức là 6 byte) bị bôi đen. Lưu ý : khi ta muốn cho hiển thị hay nhập một giá trị vào các biến của PLC thì trước tiên ta phải gắn các giá trị này vào message bằng cách đặt con trỏ vào vị trí thích hợp và nhấn nút Embedded Data trên hộp thoại. Sau đó khai báo kiểu dữ liệu, kiểu hiển thị và các lựa chọn ; TD200 sẽ dành 2byte để lưu những khai báo này -Message 3:yêu cầu người vận hành xác nhận khi Message xuất hiện. Message3 gồm 40 kí tự bắt dầu từ địa chỉ VB120, bit điều khiển cho hiển thị Message là V14.5: Đặt con trỏ vào mũi tên sau do nhấn Embedded Data,một hộp thoại xuất hiện. Ta check và lựa chọn yêu cầu xác nhận,sau đó nhấn ok dể quay về hộp thoại trước. Lúc này trên hộp thoại có 2 ô được bôi đen đây chính là hai byte dung để định nghĩa.và trên hộp thoai cung cho ta bit xác nhận là V158.1,bit nay sẽ đươc set nên 1 khi ta ấn enter để xác nhận Message. -Bước 8 :finish để kết thúc định dạng cho TD200,dể TD200 hoạt động ta phải viết trình điều khiển trên PLC 2.2.1.5- Bộ điều khiển logic khả trình Siemen PLC S7 200 CPU226 Hình ảnh thực tế của PLC S7 200 CPU226 -Nguồn cung cấp: 24 DC- Ngõ vào số: 24 DI DC- Ngõ ra số : 16 DO Relay- Bộ nhớ chương trình: 24KB -Bộ nhớ dữ liệu: 10KB 2 PPI/FREEPORT PORTS  - Điều khiển PID: Có.- Phần mềm: Step 7 Micro/WIN.- Thời gian xử lý 1024 lệnh nhị phân : 0.37ms.- Bit memory/Counter/Timer : 256/256/256.- Bộ đếm tốc độ cao: 6 x 60 Khz.- Bộ đếm lên/xuống: Có.- Ngắt phần cứng: 4.- Số đầu vào/ra có sẵn: 24 DI / 16DO.- Số đầu vào / ra số cực đại ( nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng: DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248 -Số đầu vào / ra tương tự ( nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng: AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 hoặc 0 / 14 / 14.-Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 196 x 80 x 62. 2.1.5.1- Giơí thiệu chung về PLC S7 200 Trước khi có PLC đã có những bộ điều khiển tự động bằng các mạch rơle-công tắc tơ hoạc các rơle số-tương tự không tiếp điểm. Các bộ điều khiển này được gọi là các bộ điều khiển cứng. Khi cần phải được thay đổi hoặc mở rộng chương trình điều khiển thì các bộ điều khiển cứng không đáp ứng được do đó cần thiết kế và chế tạo lại bộ điều khiển để thay thế bộ điều khiển cũ, hoặc ít ra cũng cần thay đổi lại cách ghép nối các phần tử của các bộ điều khiển cũ cho phù hợp với chương trình điều khiển mới. Việc thay đổi như vậy dẫn đến hiệu quả kinh tế bị giảm sút, thời hạn cải tạo thiết bị công nghệ kéo dài. Năm 1969, hang sản xuất ôtô GM đề xuất thiết kế các bộ điều khiển ứng dụng công nghệ điện tử và công nghệ máy tính có khả năng thích ứng với nhiều chương trình điều khiển khác nhau với các điều kiện sau: - Dễ dàng thay đổi được chương trình điều khiển. - Đơn giản cho việc thay đổi và sửa chữa. - Độ tin cậy cao so với các bộ điều khiển cứng truyền thống. - Nhỏ gọn hơn so với các bộ điều khiển truyền thống. - Dữ liệu được gửi ra ở đầu ra phải được đưa tới dụng cụ điều khiển trungtâm. - Giá thành tốt hơn so với các bộ điều khiển rơle. - Đầu vào có khả năng nhận điên áp xoay chiều, điện áp 115V. - Đầu ra có dòng cực tiểu là 2A và điện áp xoay chiều cực tiểu 115V. - Bộ điều khiển phải có khả năng mở rộng các chức năng bằng cách ghép nối thêm các module. Chính vì thế PLC đã ra đời. Do tính thích ứng với nhiều chương trìnhđiều khiểu, việc thay đổi chương trình dễ dàng và không đòi hỏi nhữngchuyên gia lập trình và điều khiển có trình độ chuyên môn cao nên nónhận được nhu cầu rất lớn trong thực tế. PLC sinh ra trên cơ sở côngnghệ của máy tính và vật liệu bán dẫn, có thể giải quyết được các bàitoán điều khiển với nhiều chương trình khác nhau nên ngày càng đượcphát triển và ứng dụng vào tất cả các ngành công nghiệp và dândụng. PLC ngày càng trở nên hoàn thiện và đa năng. Các PLC ngày nay không những có khả năng thay thế hoàn toàn các thiết bị điều khiển logic cổ điển, mà còn có khả năng thay thế các thiết bị điều khiển tương tự. Các PLC được sử dung rộng rãi trong công nghiệp. Ứng dụng của PLC trong công nghiệp. Những PLC đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp ôtô vào năm 1969 ddaxddem lại sự ưu việt hơn hẳn các hệ thống điều khiển trên cơ sở rơle. Các thiết bị này được lập trình dễ dàng, không chiếm nhiều không gian trong các xưởng sản xuất và có độ tin cậy cao hơn