Đ án môn h cồ ọ  Đi u Kh n đèn giao thôngề ể
L I NÓIỜ ĐUẦ
Trong nh ng năm g n đây cùng v i s phát tri n c a n n kinh t là t c đ raữ ầ ớ ự ể ủ ề ế ố ộ
tăng không ng ng v các lo i ph ng ti n giao thông. S phát tri n nhanhừ ề ạ ươ ệ ự ể
chóng c a các ph ng ti n giao thôngủ ươ ệ đã d nẫ đnế tình tr ngạ t cắ ngh nẽ giao
thông x yả ra r tấ th ngườ xuyên .V nấ đề đtặ ra ở đây là làm sao để đmả b oả
giao thông thông su tố và sử d ngụ đèn đi uề khi nể giao thông ở nh ngữ ngã tư
,
nh ng n i giao nhau c a các làn đng là m t gi i pháp .ữ ơ ủ ườ ộ ả
Đ vi t ch ng trình đi u khi n đèn giao thông ta có th vi t trên nhi u h ể ế ươ ề ể ể ế ề ệ
ngôn ng khác nhauữ . Nh ngư v iớ nh ngữ uư đi mể v tượ tr iộ c aủ PLC S7- 200
như: giá thành hạ , dễ thi công , s a ch aử ữ , ch tấ l ngượ làm vi cệ nổ đnhị linh
ho t…. nênạ ở đây tôi đã ch nọ hệ th ngố đi uề khi nể có th l p trình đc PLCể ậ ượ
(Programmble Logic Control) v i ngôn ng l p trình c a S7 – 200 đ vi t ớ ữ ậ ủ ể ế
ch ngươ trình đi uề khi nể đèn giao thông .
Xu tấ phát từ nh ngữ nhu c uầ th cự tế và nh ngữ ham mu nố hi uể bi tế về về
lĩnh v cự này , tôi xin ch n đ tài làm đ án môn h c v : “ Thi t k họ ề ồ ọ ề ế ế ệ
th ng đi u khi n đèn giao thông t i ngã t dùng b đi u khi n PLC S7 -ố ề ể ạ ư ộ ề ể
200”.
M c đích c a đ tài này là hi u bi t v các thi t b t đng s , các gi iụ ủ ề ể ế ề ế ị ự ộ ố ả
pháp t đng h tích h p tự ộ ố ợ oàn di n thông qua PLC S7 – 200 và quan tr ng nh tệ ọ ấ
là nh ng ng d ng c a PLC trong cu c s ng ( Đi u khi n đèn giao thông , tữ ứ ụ ủ ộ ố ề ể ự
đng s trong m i lĩnh v c c a ngành s n xu t . . )ộ ố ọ ự ủ ả ấ
Đ án môn h cồ ọ  Đi u Kh n đèn giao thôngề ể
CH NG 1. T NG QUAN H TH NG ĐI U KHI N LOGIC KHƯƠ Ổ Ệ Ố Ề Ể Ả
TRÌNH (PLC) VÀ B ĐI U KHI N L P TRÌNH PLC S7-300 C AỘ Ề Ể Ậ Ủ
SIEMENS
1.1. T NG QUAN V H TH NG ĐI U KHI N LOGIC KH TRÌNH Ổ Ề Ệ Ố Ề Ể Ả
PLC
1.1.1. Gi i thi u chung v h th ng đi u khi n logic kh trình PLC ớ ệ ề ệ ố ề ể ả
Thi t b đi u khi n logic kh trình (ế ị ề ể ả Programmable Logic Control), vi t t tế ắ
thành PLC là lo i thi t b đc ng d ng r t r ng rãi trong t đng hoá xíạ ế ị ượ ứ ụ ấ ộ ự ộ
nghi p công nghi p và r t nhi u lĩnh v c khác. Thi t b cho phép th c hi n linhệ ệ ấ ề ự ế ị ự ệ
ho t các thu t toán đi u khi n s thông qua ngôn ng l p trình, các thu t toánạ ậ ề ể ố ữ ậ ậ
này có th s a đi và thay th m t cách nhanh chóng và d dàng cho phù h pể ử ổ ế ộ ễ ợ
v i t ng yêu c u công ngh . PLC đc thi t k có s n giao di n cho các thi tớ ừ ầ ệ ượ ế ế ẵ ệ ế
b vào/ra và có th l p trình v i ngôn ng l p trình đn gi n và d hi u, chị ể ậ ớ ữ ậ ơ ả ễ ể ủ
y u gi i quy t các phép toán logic và chuy n m ch, cho phép các kĩ s khôngế ả ế ể ạ ư
yêu c u cao v máy tính và ngôn ng máy tính cũng có th s d ng đc. PLCầ ề ữ ể ử ụ ượ
là m t b đi u khi n s nh g n, d thay đi thu t toán và d trao đi thông tinộ ộ ề ể ố ỏ ọ ễ ổ ậ ễ ổ
v i các PLC khác ho c v i máy tính ớ ặ ớ
1.1.2. C u trúc chung c a PLC ấ ủ
PLC g m có 5 thành ph n c b n: - Module x lý tín hi u ồ ầ ơ ả ử ệ
- Module nh ớ
- Module ngu n ồ
- Mô đun vào/ra
- Thi t b l p trình ế ị ậ
S đ c a m t b PLC c b n đc bi u di n trên hình 1.1 ơ ồ ủ ộ ộ ơ ả ượ ể ễ
Đ án môn h cồ ọ  Đi u Kh n đèn giao thôngề ể
Hình 1. . C u trúc chung c a PLCấ ủ
Ngoài các module chính này, các PLC còn có các module ph tr nhụ ợ ư
module k t n i m ng, các module đc bi t đ x lý tín hi u nh module k t n iế ố ạ ặ ệ ể ử ệ ư ế ố
v i các can nhi t, module đi u khi n đng c b c, module k t n i v iớ ệ ề ể ộ ơ ướ ế ố ớ
encoder, module đm xung vào .v.v..ế
1.1.3. Nguyên lý ho t đng c a PLC ạ ộ ủ
Khi ch y, m t ch ng trình PLC chia làm 3 giai đo n chính: ạ ộ ươ ạ
Giai đo n 1: Đc tín hi u đu vào ạ ọ ệ ầ
Giai đo n này b vi x lý “ch p l i” tr ng thái logic c a các đu vào r i truy nạ ộ ử ụ ạ ạ ủ ầ ồ ề
hình nh nh n đc vào b nh d li u. ả ậ ượ ộ ớ ữ ệ
Giai đo n 2: Th c hi n ch ng trình ạ ự ệ ươ
Th c hi n các phép toán logic ch a trong b nh ch ng trình l n l t t đuự ệ ứ ộ ớ ươ ầ ượ ừ ầ
đn cu i b ng cách s d ng “hình nh” c a tr ng thái đu vào ch a trong bế ố ằ ử ụ ả ủ ạ ầ ứ ộ
nh d li u. K t qu c a m i phép toán logic (hình nh đu ra) l i đc l uớ ữ ệ ế ả ủ ỗ ả ầ ạ ượ ư
trong b nh d li u. ộ ớ ữ ệ
Giai đo n 3: Xu t k t qu ra ạ ấ ế ả
Sao chép l i toàn b các tr ng thái logic hình nh c a đu ra (l u trong b nhạ ộ ạ ả ủ ầ ư ộ ớ
d li u) ra các module đu ra đ đi u khi n các thi t b bên ngoài. ữ ệ ầ ể ề ể ế ị
Nh v y, ta có th khái quát m t chu trình làm vi c c a PLC nh sau: ư ậ ể ộ ệ ủ ư
Đ án môn h cồ ọ  Đi u Kh n đèn giao thôngề ể
Hình 1. 2. Chu trình làm vi c c a PLCệ ủ
1.1.4. Bài toán thi t k h đi u khi n PLCế ế ệ ề ể
Đi v i m t bài toán thi t k đi u khi n PLC ta c n theo các b c sau: ố ớ ộ ế ế ề ể ầ ướ
- Tìm hi u, phân tích yêu c u công ngh ,ể ầ ệ
- Xác đnh đi t ng đi u khi n c a h th ng,ị ố ượ ề ể ủ ệ ố
- Xác đnh lo i và s l ng tín hi u đu vào và ra, l p b ng phân công đaị ạ ố ượ ệ ầ ậ ả ị
ch vào/raỉ
- V gi n đ th i gian ho c l u đ thu t toán cho các tín hi u vào/ raẽ ả ồ ờ ặ ư ồ ậ ệ
- L a ch n ngôn ng l p trình và lo i PLC t ng ngự ọ ữ ậ ạ ươ ứ
- K t n i PLC v i thi t b ngo i vi ế ố ớ ế ị ạ
- Vi t ch ng trình đi u khi nế ươ ề ể
- Ch y mô ph ng và ki m tra l iạ ỏ ể ỗ
- N p ch ng trình vào PLCạ ươ
- Ch y th và ki m traạ ử ể
- N u t t ta ti n hành n p ch ng trình vào EPROM và t o tài li uế ố ế ạ ươ ạ ệ
ch ng trình.ươ
Đ án môn h cồ ọ  Đi u Kh n đèn giao thôngề ể
Hình 1. 3. Trình t các b c thi t k bài toán đi u khi n PLCự ướ ế ế ề ể
1.1.5. Phân tích l a ch n ch ng lo i PLC ự ọ ủ ạ
Hi n nay trên th tr ng có r t nhi u hãng s n xu t PLC nh Siemen, Omron,ệ ị ườ ấ ề ả ấ ư
ABB, Mitshubishi, LG...., m i hãng đu có nh ng tính năng và u đi m riêng.ỗ ề ữ ư ể
V i m c đích đa d ng v ch ng lo i đ em đc làm quen v i các hãng PLCớ ụ ạ ề ủ ạ ể ượ ớ
khác nhau, vì v y đ tài l a ch n b PLC S7-200 c a hãng Siemens đ nghiênậ ề ự ọ ộ ủ ể
c u. B PLC S7-200 là b PLC thông d ng, tính năng m nh m c a hãngứ ộ ộ ụ ạ ẽ ủ
Siemens, b PLC S7-200 phù h p v i các yêu c u đi u khi n t đng t đnộ ợ ớ ầ ề ể ự ộ ừ ơ
gi n đn ph c t p.ả ế ứ ạ