ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: HUỲNH DUY QUANG MSSV: 103103075 THIẾT KẾ THI CÔNG MÔ HÌNH ĐÓNG GÓI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GẠO THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7_200 VÀ GIAO TIẾP MÁY TÍNH CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HOÁ Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên phản biện: TP. HỒ CHÍ MINH – 19/01/2008 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 TP. HCM: Ngày Tháng Năm 2008 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 TP. HCM: Ngày Tháng Năm 2008 LỜI CẢM ƠN GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 Qua bốn năm học tại trường em được sự giúp đỡ và dìu dắc tận tình của quí Thầy cô. Đến nay khóa học đã kết thúc và chúng em cũng đã hoàn thành Đồ Án Tốt Nghiệp. Đó chính là nhờ vào sự giúp đỡ của quí Thầy Cô, đặc biệt là thầy Bùi Thanh Luân đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành chương trình Đồ Án Tốt Nghiệp này sau mười lăm tuần. Không những thế, các quí thầy cô còn chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức cũng như kinh nghiệm quí báu của mình cho chúng em. Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên Đồ Án không thể tránh nhiều thiếu sót, mong quí Thầy Cô, và các bạn góp ý để Đồ Án của em được hoàn chỉnh tốt hơn. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP. HCM, và toàn thể quí Thầy, Cô giảng dạy khoa Điện - Điện Tử. MỤC LỤC BÌA GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5 LỜI CẢM ƠN Trang MỤC LỤC 5 MỞ ĐẦU 6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 7 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN 2.1 SƠ ĐỒ MACH NGUỒN +15V, -15V 8 2.2 SƠ ĐỒ MẠCH NGUỒN + 5V, +24V 9 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH HIỂN THỊ SỐ DÙNG 89C51 3.1 GIỚI THIỆU CẤU TRÚC 89C5 10 3.2 MẠCH XỬ LÝ TRUNG TÂM 12 3.3 TÍNH TOÁN MẠCH RESET` 13 3.4 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN HIỂN THỊ SỐ 15 CHƯƠNG 4 GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-200 4.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PLC 17 4.1.1 ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM 17 4.1.2 BỘ NHỚ (MEMORY) 17 4.1.3 BỘ NHỚ GHI ĐỌC 17 4.2 HOẠT ĐỘNG CỦA PLC 18 4.3 PHÂN LOẠI PLC 19 4.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG DÙNG PLC 22 4.4.1 XÁC ĐỊNH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 22 4.4.2 XÁC ĐỊNH NGÕ VÀO, NGỠ RA 22 4.4.3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH 22 4.4.4 NẠP CHƯƠNG TRÌNH VÀO BỘ NHỚ 22 4.4.5 CHẠY CHƯƠNG TRÌNH 23 4.5 SƠ ĐỒ KẾT NỐI GIỬA PLC VÀ MÔ HÌNH 23 4.6 MÔ TẢ TOÁN HẠNG 24 4.7 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG 27 4.8 LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN 30 4.9 LẬP TRÌNH PLC 39 4.10 LẬP TRÌNH VB 66 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6 MỞ ĐẦU Nước ta đang trong công cuộc hiện đại hoá để từng bước bắt kiệp sự phát triển trong khu vực Đông Nam Á và thế giới về mọi mặt kinh tế và xã hội, công nghiệp sản xuất hàng hoá đống vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế.Việc tự động hoá là sự lựa chọn không tránh khỏi trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, tăng khả năng cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường. Ngày nay công nghệ điện tử và sinh học ngày càng phát triển đã góp phần nâng cao năng xuất lao động một cách đáng kể, đặc biệt là các bộ điều khiển, xuất hiện đã đáp ứng hầu hết các yêu cầu đề ra của nền sản xuất công nghiệp hiện đại Tốc độ sản xuất phải nhanh, chất lượng cao và ít phế phẩm, giá nhân công hạ, thời gian chết của máy móc là tối thiểu. Đất nước phát triển, nhu cầu của con người càng cao nên cần có những thiết bị máy móc có thể thay thế được sức lao động của con người, đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất, vì vậy mà cần có những dây chuyền sản xuất tự động ra đời giúp chúng ta lao động nhẹ nhàng hơn. Hoà nhịp cùng sự phát triển đó rất nhiều thiết bị tự động ra đời đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của cuộc sống “ MÔ HÌNH THI CÔNG ĐÓNG GÓI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GẠO THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7_200 VÀ GIAO TIẾP MÁY TÍNH ” củng được thiết kế dựa trên nền tảng của tự động hoá. CHƯƠNG 1 GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7 TỔNG QUAN 1.1 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH ĐÓNG GÓI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GẠO THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7_200 VÀ GIAO TIẾP MÁY TÍNH  Băng chuyền có thể được điều khiển bằng các nút nhấn trên bảng điều khiển hoặc các nút nhấn trên giao diện trên máy tính.  Trước khi khởi động băng chuyền ta phải truyền khối lượng xuống xuống Cho mõi thùng  Khi truyền khối lượng ta có thể kiểm tra được tín hiệu đã được truyền hay chưa nhờ vào sự truyền lên của PLC và đuợc hiển thị trên máy tính  Sau khi truyền số kg cho mỗi thùng đã được đặt trước trên máy tính ta nhấn Start băng chuyền hoạt động  Khi băng chuyền bắc đầu đong sản phẩm ta có thể quan sát được trạng thái của băng chuyền trên máy tính , đang đong loại thùng nào, bao nhiêu kg , có thể quan sát được khối lượng khi đang đong từ lúc bắc đầu đến khi đủ khối lượng đã được đặt trước trên máy tính ,  Số thùng của mỗi loại sau khi đóng gói xong, được PLC truyền lên và hiển thị trên máy tính.  Sau khi đóng gói xong thì từng loại thùng được phân loại ra theo từng ngăn và có thể quan sát được trên máy tinh  Mạch vi điều khiển hiển thị số thùng của mỗi loại sau khi được phân loại.  Ta có thể quan sát được giá trị loadcell đang cân trên máy tính  PLC truyền lên trạng thái của 6 cảm biến , 3 van và động cơ, nên ta có thể quan sát được trạng thái hoạt động của băng chuyền trên máy tính, băng chuyền ở trạng thái nào START hay STOP , cảm biến nào đang tác động , GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠCH NGUỒN 2.1 SƠ ĐỒ MẠCH NGUỒN +15V, -15V: Mục đích: Cấp nguồn cho bộ khuyếch đại tín hiệu từ loadcell - + 1 4 3 2 0 V 0 - 1 5 V 2 2 0 0 u / 5 0 v J 1 C O N 3 1 2 3 + 1 5 V J 1 C O N 3 1 2 3 C 2 1 0 4 2 2 0 0 u / 5 0 v C 2 1 0 4 U 4 L M 7 8 1 5 / T O 1 2 V I N V O U T 0 U 3 L M 7 9 1 5 C / T O 2 2 0 2 3 I N O U T H2.1 Sơ đồ mạch nguồn +15V, -15V 2.2 SƠ ĐỒ MẠCH NGUỒN +5V, +24V: Mục đích: Cấp nguồn cho mạch điều khiển và động cơ, role , cảm biến … GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 J 2 C O N 2 1 2 J 3 C O N 2 1 2 U 1 L M 7 8 0 5 / T O 1 2 V I N V O U T D 4 L E D 2 2 0 0 u / 5 0 v 2 7 0 R 0 - + D 1 B R I D G E 1 4 3 2 C 2 1 0 4 H2.2 Sơ đồ mạch nguồn +5V D 3 L E D J 1 C O N 2 1 2 2 2 0 0 u / 5 0 v C 2 1 0 4 - + D 2 B R I D G E 1 4 3 2 1 k R U 2 L M 7 8 2 4 / T O 1 2 V I N V O U T 0 J 3 C O N 2 1 2 H2.3 Sơ đồ mạch nguồn +24V GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠCH HIỂN THỊ SỐ DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 89C51 3.1 GIỚI THIỆU CẤU TRÚC 89C51: Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MCS – 51 hoàn toàn tương tự nhau, ở đây giới thiệu IC 89C51 là một họ IC vi điều khiển do hãng Intel của mỹ sản xuất chúng có các đặc điểm chung như sau:  4KB EPROM bên trong  128 Byte Ram nội  4 Port xuất nhập 8 bit  Giao tiếp nối tiếp lập trình được  64KB vùng nhớ mả ngoài  64KB vùng nhớ dử liệu  210 vị trí có thẻ định vị bit  4us cho hoạt động nhân hoặc chia  Khảo xát sơ đồ chân 89C51 GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG [...]... trình sản xuất các nhà thi t kế còn thi t kế hệ thống PLC cập nhật tức thời, các hệ thống này thường được áp dụng cho các PLC lớn có số lượng I/O nhiều, truy cập và xử lý lượng thông tin lớn 4.2 PHÂN LOẠI PLC: Đầu tiên là khả năng và giá trị cũng như nhu cầu về hệ thống, sẽ giúp người sử dụng cần những loại PLC nào Nhu cầu về hệ thống được xem như là một nhu cầu ưu tiên nó giúp người sử dụng biết cần loại. .. tiên nó giúp người sử dụng biết cần loại PLC nào và đặc trưng của từng loại để dễ dàng lựa chọn Các nhà thi t kế phân PLC ra thành các loại sau:  LOẠI 1: Micro PLC Micro PLC thường được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất nhỏ, các ứng dụng trực tiếp trong từng thi t bị đơn lẻ, các PLC này thường được lập trình bằng các bộ lập trình cầm tay một vài micro PLC còn có khả năng hoạt động với tín hiệu... bên ngoài đều được kết nối với bộ điều khiển lập trình Thi t bị nhập là những contactor, cảm biến… .Thi t bị xuất là những cuộn dây, motor, bộ hiển thị … Sau khi xác định tất cả các thi t bị xuất nhập cần thi t, ta định vị các thi t bị vào tương ứng với từng ngỏ ra trên PLC trước khi viết chương trình 4.4.3 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH: Khi viết chương trình theo sơ đồ bật thang (ladder) phải theo sự hoạt động... chuyền dừng pittông xã mở đến khi đủ số lượng thì pittông đóng lại băng chuyền chạy lại  Tùy vào loại thùng mà pittông xã vào khối lượng khác nhau  Băng chuyền tiếp tục chạy khi gặp cảm biến phân loại thùng loại 3 thì băng chuyền dừng pitông đẩy tác động sau thời gian 3s pittông mất điện băng chuyền chạy lại tương tự cho thùng loại 1và 2  số thùng đã được phân loại được hiển thị trên led 7 đoạn  Nhấn... trình lớn Ngoài ra PLC loại này còn có thể giao tiếp I/O với các chức năng đặc biệt, tiêu chuẩn PLC loại này có thêm các chức năng  Có 8192 cổng vào/ra  Dùng vi xử lý 16 bít hoặc 32 bít  Bộ nhớ 64k , mở rộng lên được 1M  Thuật toán : +, - ,* ,/ , bình phương  Dữ liệu điều khiển mỡ rộng : Bảng mã ASCII, LIFO, FIFO 4.4 CÁC BƯỚC THI T KẾ MỘT HỆ THỐNG DÙNG PLC: 4.4.1 XÁC ĐỊNH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ: Trước... nhiều hơn cổng giao tiếp RS232  Nối mạng GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  23 Dữ liệu điều khiển mở rộng, so sánh, chuyển đổi dữ liệu, chức năng giải thuật toán mã điều khiển mỡ rộng (mã nhị phân, hex )  Có khả năng giao tiếp giửa máy tính và các module  LOẠI 5: PLC rất lớn Được dùng trong các ứng dụng đòi hỏi sự phức tạp và chính xác cao, đồng thời dung lượng chương... các chân từ 1-8 có thể dùng cho giao tiếp với các thi t bị ngoài nếu cần Port1 không có chức năng khác vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thi t bị ngoài  Port 2: Có tác dụng kép trên các chân 21- 28 được dùng như các đường xuất nhập  Port 3: Có tác dụng kép trên chân 10 - 17 các chân của port này có nhiều chức năng các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 89C51... Trước khi nhấn nút START, phải chắc chắn rằng các dây dẫn nối các ngõ vào ra đến các thi t bị nhập, xuất đã được nối đúng theo chỉ định Lúc đó PLC mới bắt đầu hoạt động thật sự Trong khi chạy chương trình, nếu bị lỗi thì máy tính hoặc bộ console sẽ báo lỗi, ta phải sửa lại cho đến khi nó hoạt động an toàn 4.5 SƠ ĐỒ NỐI KẾT GiỮA PLC VÀ MÔ HÌNH: GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... STOP I1.1 24V + 0V _ ANALOG + MẠCH KHUYẾCH ĐẠI LOADCELL 4.6 MÔ TẢ TOÁN HẠNG: I0.0 CB1 Phân loại thùng 1 GVHD : BÙI THANH LUÂN SVTH : HUỲNH DUY QUANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 26 I0.1 CB2 Phân loại thùng 2 I0.2 CB3 Phân loại thùng 3 I0.5 CB4 Nhận biết có thùng loại 2 I0.4 CB5 Nhận biết có thùng loại 3 I0.7 CB6 Nhận biết có thùng để bắt đầu đóng sản phẩm I1.0 START I1.1 STOP Q0.0 Băng chuyền Q0.1 PITTÔNG 1 Q0.3... một Micro PLC như sau:  32 ngõ vào/ra  Sử dụng vi sử lý 8 bit  Bộ nhớ có dung lượng 1k  Ngõ vào/ra là tín hiệu số  Có times và countes  Thường được lập trình bằng các bộ lập trình cầm tay  LOẠI 2: PLC cỡ nhỏ Chức năng của PLC này thường được giới hạn trong việc chuổi các mức logic, điều khiển thay thế rờ le, các tiêu chuẩn cảu PLC này như sau:  Có 128 ngõ vào/ra  Dùng vi xử lý 8 bít  Dùng bộ . 7 TỔNG QUAN 1.1 NỘI DUNG ĐỀ TÀI: MÔ HÌNH ĐÓNG GÓI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GẠO THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC S7_ 200 VÀ GIAO TIẾP MÁY TÍNH  Băng chuyền có thể được. nhiều thi t bị tự động ra đời đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu của cuộc sống “ MÔ HÌNH THI CÔNG ĐÓNG GÓI VÀ PHÂN LOẠI SẢN PHẨM GẠO THEO KHỐI LƯỢNG DÙNG PLC