intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đồ án Điều khiển đèn giao thông: Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư dùng bộ điều khiển PLC S7-200

Chia sẻ: Thành _Lê | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:22

129
lượt xem
35
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài này là hiểu biết về các thiết bị tự động số, các giải pháp tự động hố tích hợp toàn diện thông qua PLC S7 – 200 và quan trọng nhất là những ứng dụng của PLC trong cuộc sống ( Điều khiển đèn giao thông , tự động số trong mọi lĩnh vực của ngành sản xuất)

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án Điều khiển đèn giao thông: Thiết kế hệ thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư dùng bộ điều khiển PLC S7-200

  1. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông LỜI  NÓI  ĐẦU Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế là tốc độ ra   tăng không ngừng về  các loại phương tiện giao thông. Sự  phát triển nhanh   chóng của các phương tiện giao thông đã dẫn đến tình trạng tắc nghẽn giao  thông xảy ra rất thường xuyên .Vấn đề đặt ra ở đây là làm sao để đảm bảo  giao thông thông suốt  và sử dụng đèn điều khiển giao thông ở những ngã tư, những nơi giao nhau của các làn đường là một giải pháp .  Để viết chương trình điều khiển đèn giao thông ta có thể viết trên nhiều hệ  ngôn ngữ khác nhau . Nhưng với những ưu điểm vượt trội của PLC S7­ 200  như:  giá thành hạ , dễ thi công , sửa chữa , chất lượng làm việc ổn định linh  hoạt…. nên ở đây tôi đã  chọn hệ thống điều khiển có thể lập trình được PLC  (Programmble Logic Control) với ngôn ngữ lập trình của S7 – 200 để viết  chương trình điều khiển đèn giao thông . Xuất phát từ những nhu cầu thực tế và những ham muốn hiểu biết về về  lĩnh  vực  này  ,  tôi  xin chọn đề  tài làm đồ  án môn học về  : “ Thiết kế  hệ  thống điều khiển đèn giao thông tại ngã tư  dùng bộ  điều khiển PLC S7 ­   200”. Mục đích của đề  tài này là hiểu biết về các thiết bị  tự  động số, các giải   pháp tự động hố tích hợp toàn diện thông qua PLC S7 – 200 và quan trọng nhất  là những  ứng dụng của PLC trong cuộc sống ( Điều khiển đèn giao thông , tự  động số trong mọi lĩnh vực của ngành sản xuất . . )
  2. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ  TRÌNH (PLC) VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7­300 CỦA  SIEMENS 1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LOGIC KHẢ TRÌNH  PLC 1.1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển logic khả trình PLC  Thiết bị điều khiển logic khả trình (Programmable Logic Control), viết tắt  thành PLC là loại thiết bị  được  ứng dụng rất rộng rãi trong tự  động hoá xí  nghiệp công nghiệp và rất nhiều lĩnh vực khác. Thiết bị cho phép thực hiện linh   hoạt các thuật toán điều khiển số  thông qua ngôn ngữ  lập trình, các thuật toán   này có thể  sửa đổi và thay thế  một cách nhanh chóng và dễ  dàng cho phù hợp  với từng yêu cầu công nghệ. PLC được thiết kế có sẵn giao diện cho các thiết   bị  vào/ra và có thể  lập trình với ngôn ngữ  lập trình đơn giản và dễ  hiểu, chủ  yếu giải quyết các phép toán logic và chuyển mạch, cho phép các kĩ sư  không  yêu cầu cao về máy tính và ngôn ngữ máy tính cũng có thể sử dụng được. PLC   là một bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và dễ trao đổi thông tin  với các PLC khác hoặc với máy tính  1.1.2. Cấu trúc chung của PLC  PLC gồm có 5 thành phần cơ bản:  ­ Module xử lý tín hiệu  ­ Module nhớ  ­ Module nguồn  ­ Mô đun vào/ra  ­ Thiết bị lập trình  Sơ đồ của một bộ PLC cơ bản được biểu diễn trên hình 1.1 
  3. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Hình 1. . Cấu trúc chung của PLC Ngoài  các module chính này, các PLC còn có các module phụ  trợ  như  module kết nối mạng, các module đặc biệt để xử lý tín hiệu như module kết nối   với   các   can   nhiệt,   module   điều   khiển   động   cơ   bước,   module   kết   nối   với  encoder, module đếm xung vào .v.v.. 1.1.3. Nguyên lý hoạt động của PLC  Khi chạy, một chương trình PLC chia làm 3 giai đoạn chính:  Giai đoạn 1: Đọc tín hiệu đầu vào  Giai đoạn này bộ vi xử lý “chụp lại” trạng thái logic của các đầu vào rồi truyền  hình ảnh nhận được vào bộ nhớ dữ liệu.  Giai đoạn 2: Thực hiện chương trình  Thực hiện các phép toán logic chứa trong bộ nhớ chương trình lần lượt từ  đầu   đến cuối bằng cách sử  dụng “hình  ảnh” của trạng thái đầu vào chứa trong bộ  nhớ  dữ  liệu. Kết quả  của mỗi phép toán logic (hình  ảnh đầu ra) lại được lưu   trong bộ nhớ dữ liệu.  Giai đoạn 3: Xuất kết quả ra  Sao chép lại toàn bộ  các trạng thái logic hình ảnh của đầu ra (lưu trong bộ nhớ  dữ liệu) ra các module đầu ra để điều khiển các thiết bị bên ngoài.  Như vậy, ta có thể khái quát một chu trình làm việc của PLC như sau: 
  4. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Hình 1. 2. Chu trình làm việc của PLC 1.1.4. Bài toán thiết kế hệ điều khiển PLC Đối với một bài toán thiết kế điều khiển PLC ta cần theo các bước sau:  ­ Tìm hiểu, phân tích yêu cầu công nghệ, ­ Xác định đối tượng điều khiển của hệ thống, ­ Xác định loại và số lượng tín hiệu đầu vào và ra, lập bảng phân công địa   chỉ vào/ra ­ Vẽ giản đồ thời gian hoặc lưu đồ thuật toán cho các tín hiệu vào/ ra ­ Lựa chọn ngôn ngữ lập trình và loại PLC tương ứng ­ Kết nối PLC với thiết bị ngoại vi  ­ Viết chương trình điều khiển ­ Chạy mô phỏng và kiểm tra lỗi ­ Nạp chương trình vào PLC ­ Chạy thử và kiểm tra ­   Nếu   tốt   ta   tiến   hành   nạp   chương   trình   vào   EPROM   và   tạo   tài   liệu   chương trình.
  5. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Hình 1. 3. Trình tự các bước thiết kế bài toán điều khiển PLC 1.1.5. Phân tích lựa chọn chủng loại PLC   Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất PLC như Siemen, Omron,   ABB, Mitshubishi, LG...., mỗi hãng đều có những tính năng và  ưu điểm riêng.  Với mục đích đa dạng về  chủng loại để   em được làm quen với các hãng PLC  khác nhau, vì vậy đề  tài lựa chọn bộ  PLC S7­200 của hãng Siemens để  nghiên  cứu.   Bộ   PLC   S7­200   là   bộ   PLC   thông   dụng,   tính   năng   mạnh   mẽ   của   hãng  Siemens, bộ  PLC S7­200 phù hợp với các yêu cầu điều khiển tự  động từ  đơn   giản đến phức tạp.
  6. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông 2.1. BỘ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7­200 CỦA SIEMEN 2.1.1.Cấu trúc của CPU224 gồm:  4096 từ đơn (Word) để lưu chương trình thuộc miền bộ nhớ  ghi/đọc được và không bị mất dữ liệu nhờ có giao diện với EEPROM.  2560 từ đơn để lưu dữ liệu. 14 cổng vào logic và 10 cổng ra logic Có thể ghép nối thêm 7 modul  mở rộng Tổng số cổng vào ra cực đại là 128 cổng vào và 128 cổng ra. 256 bộ tạo thời gian trễ, trong đó có 4 timer có độ phân giải 1ms,  16 timer có độ phân giải 10ms, 236 timer có độ phân giải 100ms. 256 bộ đếm được chia làm 2 loại, một loại chỉ đếm lên (CTU),  một loại vừa đếm lên vừa đếm xuống (CTUD). 256 bit nhớ đặc biệt (lư u tr ạ ng thái b ằ ng t ụ hoặ c pin) và 112  bít (l ư u trong EEPROM) dùng làm các bit trạng thái hoặc các bit đặc chế  độ làm việc. Tốc độ thực hiện lệnh: 0.37µs  cho 1 lệnh logic Tích hợp đồng hồ thời  gian thực. Tích hợp cổng truyền thông RS­485 Có các chế độ ngắt: ngắt truyền thông, ngắt theo sườn  xung, ngắt theo thời gian và ngắt báo hiệu của bộ đếm tốc độ  cao
  7. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Dữ liệu không bị mất trong khoảng thời gian 190giờ kể  từ khi PLC bị mất điện2 đầu vào tương tự độ phân giải 8 bit    2.1.2.Mô tả các đèn báo trên PLC S7­200: Đèn đỏ SF: đèn sáng khi PLCđang làm việc báo hiệu hệ thống bị  hỏng hóc.   Đèn xanh RUN: đèn xanh sáng chỉ định PLC đangở chế độ làm  việc. Đèn vàng STOP: đèn sáng thông báo PLC đang ở trạng thái dừng. Dừng  tất cả  chương trình đang thực hiện. Đèn xanh Ix.x : đèn sáng báo hiệu trạng thái của tín hiệu của cổng vào  đang ở  mức logic 1 ngược lại là mức logic 0. Đèn xanh Qx.x : đèn sáng báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị  logic của  cổng ra đang ở mức logic 1, ngược lại là mức logic 0. 2.1.3.Cổng truyền thông: Chân 1: nối đất. Chân 2: nối nguồn 24VDC.  Chân 3:  truyền và nhận dữ liệu.  Chân 4: không  sử dụng.  Chân 5: nối đất. Chân 6: nối  nguồn 5VDC  Chân 7: nối nguồn 24VDC.  Chân 8: Truyền và nhận dữ liệu.  Chân 9:  không sử dụng 2.1.4.Các ưu điểm của PLC so với mạch điện đấu dây thuần tuý: Kích cỡ nhỏ. Thay đổi thiết kế dễ dàng và nhanh khi có yêu cầu về kỹ thuật,qui  trình công  nghệ. Có chức năng chẩn đoán lỗi và ghi đè. Các ứng dụng của S7­200 có thể dẫn chứng bằng tài liệu. Các ứng dụng được phân bố nhân bản nhanh chóng và thuận tiện. S7­200 có thể điều khiển hoàng loạt các ứng dụng khác nhau trong tự 
  8. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông động  hoá.Với cấu trúc nhỏ gọn,có khả năng mở rộng, giá rẻ và một tập lệnh  Simatic mạnh của  S7­200 là một lời giải hoàn hảo cho các bài toán tự động hoá  vừa và nhỏ. Ngoài ra S7­200  còn có các ưu điểm sau đây : - Cài đặt, vận hành đơn giản.  - Các CPU có thể  sử  dụng trong mạng,trong hệ  thống phân tán hoặc sử  dụng  - đơn lẻ. - Có khả năng tích hợp trên qui mô lớn.  - Ứng dụng cho các điều khiểnđơn giản và phức tạp.  - Truyền thông mạnh.  2.1.5.  Kết nối PLC với máy tính để lập trình và nạp chương trình 2.1.6. Cấu trúc bộ nhớ. a, Cấu trúc bộ nhớ:  Bộ nhớ của S7­ 200 được chia thành 4 vùng với 1 tụ có nhiệm vụ duy trì  dữ liệu  trong khoảng thời gian nhất định khi mất nguồn cung cấp. Bộ nhớ có tính năng động cao, đọc và ghi được trong toàn vùng, loại trừ  phần các  bit nhớ đặc biệt. + 4 vùng nhớ gồm: -  Vùng  chương  trình:  là  miền  bộ  nhớ được  sử  dụng  để  lưu  giữ  các  lệnh  chương trình .Vùng này thuộc kiểu non­volatile. - Vùng  tham  số:  là  miền  lưu  giữ  các  tham  số  như:  từ  khoá,  địa  chỉ  
  9. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông trạm…Nó thuộc kiểu non­volatile. - Vùng dữ liệu: là miền nhớ động, có thể truy cập theo từng bit, từng byte,   từng từ  đơn và từ  kép. Được dùng để  lưu trữ  các thuật toán, các hàm  truyền thông, lập  bảng , các hàm dịch chuyển, xoay vòng thanh ghi, con  trỏ địa chỉ. - Vùng dữ liệu được chia thành nhiều miền nhớ nhỏ với các chức năng  khác nhau * V: Variable memory * I:   Input image register * O: Output image register * M: Internal memory bits * SM: Special memory bits 2.1.7.  Địa chỉ các vùng nhớ của S7­200 CPU 224 Đầu vào (Input): I0.0→I0.7; I1.0→I1.5;  I2.0→I2.7 Đầu ra (Output): Q0.0→Q0.7;  Q1.0→Q1.1 Bộ đệm ảo đầu vào: I0.0→I15.7  (128 đầu vào) Bộ đệm ảo đầu ra: Q0.0→Q15.7 (128 đầu ra)  Đầu vào tương tự: AIW0→AIW62 Đầu ra tương tự: AQW0→AQW62 Vùng nhớ  V: VB0→VB5119 Vùng nhớ L: LB0→LB63 Vùng nhớ M: M0.0 → M31.7 3.1 Cài đặt và sử dụng phần mềm STEP 7 – Micro/win 32 + Những yêu cầu đối với máy tính PC” Máy tính cá nhân PC, muốn cài đặt được phần mềm STEP 7­Micro/Win phải   thoả mãn những yêu cầu sau đây:
  10. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông ­ 640 Kbyte RAM (ít nhất phải có 500 Kbyte bộ nhớ còn trống). ­ Màn hình 24 dòng , 80 cột ở chế độ văn bản. ­ Còn khoảng 2 Mbyte trống trong ổ đĩa cứng. ­ Có hệ điều hành MS­DOS ver. 5.0 hoặc cao hơn. ­ Bộ  chuyển đổi RS232­RS485 phục vụ  ghép nối truyền htông trực  tiếp  giữa máy tính và PLC. (truyền thông online) Truyền   thông   giữa   STEP   7­Micro/Win   với   S7­200   CPU     qua   cổng   truyền  thông  ở   phía   đáy  của  PLC.   Sử  dụng  cáp  có  bộ  chuyển   đổi  RS232­RS485, được gọi là cáp PC/PPI, để  nối máy tính với PLC tạo  thành mạch truyền thông trực tiếp. Cắm 1 đầu của cáp PC/PPI với cổng truyền thông 9 chân của PLC, còn đầu kia   với cổng truyền thông nối tiếp RS­232C của máy PC. Nếu máy PC có cổng   truyền thông nối tiếp RS232 với 25 chân, thì phải ghép nối qua bộ  chuyển đổi  25 chân/9 chân để có thể ghép nối với cáp truyền thông PC/PPI. + Cài đặt phần mềm lập trình STEP 7­Micro/Win 32. Sau khi kiểm tra bộ nhớ, ổ đĩa cứng hoàn toàn có đủ khả năng để cài phần mềm   STEP 7­Micro/Win vào ổ cứng, thì lần lượt tiến hành các bước: 1/ Chèn đĩa CD vào ổ CD máy tính. 2/ Kích chuột vào nút “ Start “ để mở menu Window. 3/ Kích chuột vào mục Run của menu. 4/ Nếu cài đặt từ: Disk A: Trong hộp thoại Run, gõ a:\setup và kích OK hoặc ENTER. CD: Trong hộp thoại Run, gõ e:\setup và kích OK hoặc ENTER. 5/ Sau đó sẽ nhận được dần dần từng bước các chỉ dẫn thao tác tiếp theo   trên màn hình và hoàn thành công việc cài đặt.
  11. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông 6/ Khi kết thúc việc cài đặt, hộp thoại setup  PG/PC Interface  tự  động  xuất hiện. Kích “Cancel” để trở về cửa sổ chính của STEP 7­Micro/Win 32. I0. I0.1 Q0.1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 Sau khi đã cài đặt xong có thể  bắt đầu soạn thảo chương trình nhờ  phần mềm   STEP   7­Micro/Win   32   bằng   cách   nhấp   đúp   chuột   vào   biểu   tượng   STEP   7­ Micro/Win 32 trên màn hình. 4.1.CÁC LỆNH GHI/XOÁ GIÁ TRỊ CHO TIẾP ĐIỂM 4.1.1 Mạch nhớ R – S. Mạch này có hai trạng thái tín hiệu  ở  ngõ ra tương  ứng với các trạng thái tín  hiệu đặt ở ngõ vào. Nếu ngõ vào I0.0 có trạng thái 1 thì ngõ ra có tín hiệu 1. Khi   ngõ vào I0.1 có trạng thái tín hiệu 1 thì ngõ ra có tín hiệu 0. Các trường hợp còn   lại, ngõ ra đều bằng 0. Người ta gọi mạch này là mạch nhớ tín hiệu (giống như  mạch tự giữ trong mạch điều khiển dùng rơ le). Thay đổi trạng thái các ngõ ra:   đặt (set) hoặc xoá (reset). 4.1.2 Lệnh SET (S) và RESET (R) trong S7­200 Trong sơ  đồ  hình thang, các cuộn dây ra sẽ   ở  trạng thái đặt (bằng 1) hoặc  xoá (bằng 0) phụ thuộc vào các quan hệ logic điều khiển dòng tín hiệu. Khi có  dòng chảy đến cuộn dây, một ngõ ra hoặc nhiều ngõ ra sẽ  được đặt cũng như  xoá bởi các lệnh này. Trong bảng liệt kê lệnh, các giá trị  này sẽ  truyền giá trị  của đỉnh ngăn xếp   đến các ngõ ra tương ứng. Khi đỉnh ngăn xếp bằng 1 thì các ngõ ra sẽ được đặt  cũng như xoá bởi các lệnh set và reset (phạm vi cho phép từ  1 đến 255 ngõ ra).   Nội dung ngăn không bị thay đổi bởi những lệnh này. Trong cả  hai dạng sơ  đồ 
  12. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông hình thang và liệt kê chỉ  thị  đều cho phép khả  năng truy xuất trực tiếp ngõ ra.   Giá trị ngõ ra trong toán hạng được ghi đồng thời vào bộ đệm và các ngõ ra vật  lý, khác với các lệnh gián tiếp, giá trị này chỉ được ghi vào bộ đệm. Mô tả lệnh S (Set) và R (Reset) bằng LAD Mô tả lệnh S (Set) và R (Reset) bằng STL 4.1.3 Các ví dụ ứng dụng dùng bộ nhớ a/ Mạch chốt lẫn nhau của 2 van từ Xác lập vào/ra Kí  hiệu Điạ  Chú thích chỉ S1 I0.0 Nút nhấn thường mở  S2 I0.1 Nút nhấn thường đóng S3 I0.2 Nút nhấn thường mở Y1 Q0.0 Van từ 1 Y2 Q0.1 Van từ 2 Hình 4.41  Sơ đồ mạch logic                      Hình 4.42: Bảng xác lập vào/ra Mô tả hoạt động: ­ Qua việc khởi động S1 hoặc S3 các bộ nhớ một (van từ 1)   hoặc bộ nhớ hai (van từ 2) sẽ được đặt. Nút nhấn S2 làm nhiệm vụ cắt mạch. Chương trình được viết ở LAD
  13. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Chương trình được viết ở STL: 5.1. Timer:  ­  Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra nên   trong bộ điều khiển vẫn gọi là khâu trễ.
  14. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Bộ điều khiển lập trình S7 – 200 có 128 timer (với CPU 214) được chia làm 2  loại khác nhau: ­ Timer tạo thời gian trễ không có nhớ (ON­ Delay Timer) kí hiệu là TON. ­ Timer tạo thời gian trễ  có nhớ  (Retentive ­ ON – Delay Timer) kí hiệu là  TONR Cả hai loại Timer đều có 3 loại với 3 độ phân giải thời gian khác nhau: ­ 1ms ­ 10ms ­ 100ms Thời gian trễ  được tạo ra chính là tích của độ  phân giải của Timer được   chọn và giá trị đặt trước cho Timer.  Reset một Timer: ­ Một Timer đang làm việc có thể được đưa lại về trạng thái   ban đầu, công việc đó được gọi là reset Timer. Khi reset một bộ Timer, T­word   vàT­bit của nó đồng thời được xoá và có giá trị bằng 0, như vậy giá trị đếm tức  thời được đặt về 0 và tín hiệu đầu ra cũng có logic bằng 0. Có thể  reset bất cứ  bộ  Timer nào của S7 – 200 bằng lệnh R. Có hai phương pháp để  reset một   Timer TON: ­ Xóa tín hiệu đầu vào ­ Dùng lệnh reset. Dùng lệnh R là phương pháp duy nhất để reset các bộ Timer kiểu TONR Cập nhật Timer có độ phân giải là 1ms CPU của S7 – 200 có các bộ  Timer có độ  phân giải 1ms cho phép PLC cập  nhật và thay đổi giá trị  đếm tức thời trong T­word mỗi 1ms một lần. Các bộ  Timer có độ phân giải thấp này có khả năng điều khiển chính xác các thao tác. Ngay sau khi bộ  Timer với độ  phân giải 1ms được kích, việc cập nhật để  thay đổi giá trị đếm tức thời trong T­word hoàn toàn tự động. Chỉ nên đặt giá trị  rất nhỏ cho PT của bộ Timer có độ phân giải 1ms. Tần số cập nhật để thay đổi  giá trị đếm tức thời và T­bit của một bộ Timer có độ  phân giải 1ms không phụ  thuộc vào vòng quét (scan) của bộ  điều khiển và vòng quét của chương trình  đang chạy. Giá trị đếm tức thời và T­bit của bộ Timer này có thể được cập nhật  
  15. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông vào bất ký thời điểm nào trong vòng quét và được cập nhật nhiều lần trong một   vòng quét nếu thời gian vòng quét lớn hơn 1ms. Thực hiện lệnh R đối với một Timer có độ  phân giải 1ms  đang ở  trạng thái  làm việc có nghĩa là đưa Timer đó về  trạng thái ban đầu, giá trị  đếm tức thời  của Timer được đưa về 0 và T­bit nhận giá trị logic 0.  Cập nhật Timer có độ phân giải là 10ms CPU của S7 – 200 có các bộ  Timer với độ  phân giải 10ms. Sau khi đã được   kích, việc cập nhật T­word và T­bit để thay đổi giá trị đếm tức thời và trạng thái  logic đầu ra của các bộ  Timer này không phụ  thuộc vào chương trình và được  tiến hành hoàn toàn tự  động mỗi vòng quét một lần và tại thời điểm đầu vòng  quét. Thực hiện lệnh R đối với một bộ  Timer có độ  phân giải là 10ms đang  ở  trạng thái làm việc là đưa Timer về  trạng thái ban đầu và xoá T­word và T­bit   của Timer. Cập nhật Timer có độ phân giải là 100ms Hầu hết các bộ Timer của S7 – 200 là các bộ Timer có độ phân giải là 10ms. Giá   trị để  lưu trữu trong bộ  Timer 100ms  được tính tại mỗi đầu vòng quét và thời   gian để tính sẽ là khoảng thời gian từ đầu vòng quét trước đó.  Việc cập nhật để thay đổi giá trị đếm tức thời của Timer chỉ được tiến hành   ngay tại thời điểm có lệnh khai báo cho Timer trong chương trình. Bởi vậy quá  trình cập nhật giá trị  đếm tức thời   không phải là quá trình tự  động và không  nhất thiết phải thực hiện một lần trong mỗi vòng quét ngay cả  khi Timer đã   được kích. 5.1.1 On – Delay Timer (TON) Địa chỉ  của On – Delay Timer  ở  S7 – 200 được cho theo độ  phân giải như  sau: Độ phân  CPU  CPU  CPU 215/216 giải 212/214/215/216 214/215/216 1ms T32 T96 10ms T33 đến T36 T97 đến T100
  16. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông 100ms T37 đến T63 T101 đến T127 T128 đến T155 TON được viết trong LAD và STL cũng như giản đồ thời gian của nó Thời gian đóng mạch chậm khởi động và đếm đến giá trị  cao, khi ngõ vào I0.2  đóng mạch. Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị đặt trước , thì bit thời gian hoạt  động (T33 có tín hiệu 1). Nó bị reset khi ngõ vào I0.2 ngắt mạch. 5.1.2 Retentive On – Delay Timer (TONR)  Địa chỉ của TONR ở S7 – 200 được cho theo độ phân giải như sau: Độ phân  CPU 212/214 CPU 214 CPU 215/216 giải 1ms T0 T64 10ms T1 đến T4 T65 đến T68 100ms T5 đến T31 T69 đến T95 TONR được viết trong LAD và STL cũng như giản đồ thời gian của nó:
  17. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Thời gian đóng mạch chậm khởi động và đếm đến giá trị  cao, khi ngõ vào I2.1  đóng mạch. Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị  đặt trước, thì bit thời gian hoạt  động (T2 có tín hiệu 1). Giá trị  đếm tức thời được lưu lại và không bị  thay đổi  trong khoảng thời gian tín hiệu đầu vào I2.1 có tín hiệu logic 0. Giá trị của T­bit   không được nhớ  mà phụ  thuộc hoàn toàn vào kết quả  so sánh giữa giá trị  đếm   tức thời và giá trị đặt trước. 6.1COUNTER (Bộ đếm) Counter là bộ đếm thực hiện chức năng đếm sườn xung trong S7 – 200. Các   bộ đếm của S7 – 200 được chia làm hai loại: ­ Bộ đếm lên CTU (Count Up) ­ Bộ đếm lên và đếm xuống CTUD (Counter Up/Down). CP 212 CPU 214 CPU 215/216 Z0 – Z63 Z0 – Z127 Z0 – Z255 CTU CTUD CTU CTUD 0 ­ 47 48 ­ 63 0 – 47 48 ­ 79 80 ­ 127
  18. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông Hình 4.44. Các vùng địa chỉ của bộ đếm   6.1.1 Bộ đếm lên (Counter up) Bộ  đếm lên  (CTU)  đếm số  sườn lên của tín hiệu logic đầu vào (CU), tức là  đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 đến 1 của tín hiệu. Số sườn xung đếm   được, được ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ  đếm, gọi là thanh ghi C­word. Cứ  mỗi sườn xung tín hiệu thì giá trị đếm của bộ đếm Cxx tăng 1. Giá trị này có thể  tăng đến giá trị cao nhất của nó. Bộ  đếm chỉ  dừng lại nếu giá trị  đếm đạt đến  +32767. Nội dung của C­word, gọi là giá trị  đếm tức thời của bộ đếm, luôn được so  sánh với giá trị  đặt trước (giá trị  tới hạn) của bộ  đếm, được ký hiệu là PV  (Preset value). Khi giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị  đặt trước này   thì bộ đếm báo ra ngoài bằng cách đặt giá trị logic 1 vào một bit đặt biệt của nó,  được gọi là C­bit. Trường hợp giá trị đếm tức thời nhỏ hơn giá trị  đặt trước thì   giá trị logic là 0. Bộ  đếm sẽ  được reset (0), nếu ngõ vào đặt tại R cuả  nó được đóng mạnh  (bằng 1) hoặc khi lệnh R (reset) được thực hiện với C­bit. Khi bộ  đếm được  reset, cả C­word và C­bit đều nhận giá trị 0.  Vùng địa chỉ của bộ đếm được cho trong bảng ở hình 1. Giá trị tới hạn giới hạn đếm đặt ở ngõ vào PV đưa ra có thể là hằng số hoặc  có thể là từ như sau: VW , T, C, IW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Constant, *VD,   *AC. Bộ đếm CTU được viết trong LAD, STL cũng như giản đồ  thời gian  được cho  như hình vẽ:  6.1.2 Bộ đếm lên/ xuống (Counter up ­ down) Bộ  đếm lên/xuống  (CTUD) đếm lên khi gặp sườn lên của xung vào cổng  đếm lên, ký hiệu là CU trong LAD. Giá trị đếm của bộ đếm tăng 1 ở mỗi sườn   xung lên ở ngõ vào. Giá trị này có thể tăng đến giá trị cao nhất của nó. Bộ đếm  
  19. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông chỉ  dừng lại nếu giá trị  đếm đạt đến +32767. Bộ  đếm  CTUD  đếm xuống khi  gặp sườn lên của xung vào cổng đếm xuống, ký hiệu là CD trong LAD. Giá trị  đếm của bộ  đếm giảm đi 1  ở  mỗi sườn xung lên  ở  ngõ vào CD. Bộ  đếm chỉ  dừng lại, nếu giá trị đếm đạt đến ­32767. Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị đặt trước ở ngõ vào PV, thì C­bit có giá trị  bằng 1. Còn các trường hợp khác C­bit có giá trị bằng 0. Giống như bộ đếm CTU, bộ đếm CTUD cũng có thể được đưa về trạng thái  khởi phát ban đầu bằng 2 cách: ­ Khi ngõ vào R có giá trị logic bằng 1 ­ Dùng lệnh R (reset) để reset C­bit bộ đếm.  Giá trị tới hạn giới hạn đếm đặt ở ngõ vào PV đưa ra có thể là hằng số hoặc   có thể là từ như sau: VW , T, C, IW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Constant, *VD,   *AC. Bộ đếm CTU được viết trong LAD, STL cũng như giản đồ thời gian  được cho  như hình vẽ:
  20. Đồ án môn học  Điều Khển đèn giao thông I0.1 Up I0.2 Down I0.3 Reset 5 5 4 4 4 3 3 2 0 1 C48 0 (current) C48 (bit) CHƯƠNG 2:Tìm hiểu về công nghệ và chọn thiết bị phần cứng 2.1. Yêu cầu công nghệ Trước tình hình hiện nay phương tiện tham gia giao thông ngày càng tăng  nhanh và hệ  thống giao thông nước ta ngày càng phức tạp. Dẫn đến tình trạng  ùn tắc và tai nạn giao thông ngày càng tăng. Vì vậy để đảm bảo giao thông được  an toàn và thông suốt thì việc sử dụng các hệ thống tín hiệu điều khiển và phân  luồng  ở  các nút giao thông là cần thiết. Với tầm quan trọng như vậy hệ thống  điều khiển tín hiệu giao thông cần đảm bảo các yêu cầu sau: ­ đảm bảo hoạt động một cách chính xác, liên tục trong một thời gian dài ­ độ tin cậy cao
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2