Lời Mở Đầu  Cùng với phát triển ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điều khiển, ngành tự động hóa đạt nhiều tiến Tự động hóa làm giảm nhẹ sức lao động cho người mà góp phần lớn việc nâng cao suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm Chính tự động hóa ngày khẳng định vị trí vai trò ngành công nghiệp phổ biến rộng rãi hệ thống công nghiệp giới nói chung Việt Nam nói riêng Là sinh viên ngành Điện Công Nghiệp, sau thời gian học tập rèn luyện trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Lý Tự Trọng, giảng dạy tận tình thầy cô với cố gắng nỗ lực thân, chúng em giao đề tài làm “MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG TỰ ĐỘNG CHO TRƯỜNG CĐKT LÝ TỰ TRỌNG Sau tháng tìm hiểu tham khảo tài liệu với ý thức nỗ lực nhóm với giúp đỡ tận tình thầy cô khoa điện – điện tử, đặc biệt Thầy Nguyễn Văn Yên giúp nhóm em tận tình trình làm đồ án Qua đồ án cho nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Nguyễn Văn Yên thầy cô khoa Điện – Điện tử giúp nhóm em hoàn thành đồ án Trong trình hoàn thành đồ án, với trình độ kiến thức chuyên môn chưa nhiều, kinh nghiệm thực tế thời gian có hạn nên đồ án em tránh khỏi thiếu sót Do em kính mong chỉ bảo thêm thầy cô đóng góp bạn bè đồng nghiệp để đề tài nhóm em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Ngày… Tháng… Năm… 2014 MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Khách thể nghiên cứu đối tượng nghiện cứu 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.6 Phạm vi nghiên cứu 1.7 Giả thuyết khoa học 1.8 Phương pháp nghiên cứu 1.9 phân tích yêu cầu đồ án CHƯƠNG II: CỞ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 phân tích yêu cầu đồ án……… 2.2 Cấu tạo nguyện lý hoạt động thiết bị 2.2.1 Tổng quan mô hình chuông báo tự động 2.2.3 Tổng quan chuông diện 2.2.4 Tổng quan số khí cụ mô hình 2.2.5 CHƯƠNG III: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CHUÔNG TỰ ĐỘNG 3.1 Quy trình thực 3.2 3.3 3.4 Tên kí hiệu lệnh dùng chương trình Cài đặt chương trình cho PLC LOGO 230RC 3.4.1 3.4.2 3.4.3 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận 4.2 Hướng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔ HÌNH ĐỒ ÁN Chắc hẳn trải qua năm tháng học trò từ cấp rồi đến cấp 2, cấp năm tháng gắn liền với tiếng trống tựu trường, tiếng trống báo tiết học hay làm nhịp tập thể dục tiếng trống sâu vào tiềm thúc người Việt Nam Và dường nét văn hoá người Việt 1/ Lý chọn đề tài Ở cấp phổ thông, thông thưgờng quy mô trường thường nhỏ diện tích số lượng học sinh Thông thường chỉ 3000m chở lại cách bố trí phòng học thường xây phòng xát tập trung vào khu Nhưng cấp học cao đại học, cao đẳng việc sử dụng tiếng trống tiếng kẻng để báo tiết học lại không hợp lý Vì việt sử dụng trống để báo tiết họ thích hợp việc lắp hệ chuông báo cần thiết không hợp lý nguyên nhân :  Khuôn viên trường thường lớn (từ vài Ha trở lên)  Số lượng sinh viên lớn  Cách bố chí phòng học, phòng thí nghiệm chia theo khu, khoa riêng biệt Khu giảng thường xây dựng kiểu kến trúc nhà tầng thường từ 3- tầng trở nên 2/ Lịch sử nghiên cứu  Từ nguyên mà ta sữ dụng trống, kẻng để báo tiết học Thay vào người ta sữ dụng hệ thống chuông bấm Hệ thống chuông điện giải vấn đề:  Lắp đặt dễ dàng, hệ thống bao gồm nhiều chuông bố trí nhiều địa điểm cần thiết  Việc điều khiển đơn giản, chỉ cần người bảo vệ ngồi phòng ấn nút điều khiển  Độ tin cậy cao Nhưng nhược điểm lớn hệ thống chuông bấm người Phải người thường xuyên phải trực để bấm chuông báo Đôi người trực ngủ quên hoặc xem nhầm giờ, nhiều nguyên nhân khách quan khác ảnh hường đến sai lệch thời gian tiết học khó phân biệt tiếng chuông vào lớp, chơi hay tan học Đứng trước vấn đề cần phải thiết kế hệ thống chuông báo tự động trường học Hệ thống chuông tự động có ưu điểm:  Thuật toán lập trình đơn giản  Độ xác, độ tin cậy cao  Không cần có người trực điều khiển chỉ cần ấn nút khổi động lần hệ thống chạy tự động hoàn toàn liên tục nhiều năm liên tiếp  Phân biệt rõ tiếng chuông vào lớp chơi  Ta chuyển sang chế độ tay bình thường bước vào mùa thi mà thời gian không cố định 3/ mục tiêu nghiên cứu  Hệ thống báo chuông thời điểm vào, tiết học trường  Hệ thống có khả chỉnh lại  Thời gian kéo dài chuông vào tiết nghỉ giải lao khác  Hệ thống chuông dùng dây điện đồng 220V  Có khả đưa mô hình vào ứng dụng thực tế  Hệ thống làm việc ổn định 4/Khách thể nghiên cứu đối tượng nghiên cứu a Khách thể nghiên cứu - PLC LOGO! 230RC - Chuông điện b Đối tượng nghiên cứu -Hướng tới tự động hóa nhằm giúp cho trường tiết kiệm chi phi thời gian hiệu tốt việc quản lí thời gian 5/ nhiệm vụ nghiên cứu - Cải thiện vấn đề điều khiển tiết học 6/ Phạm vi nghiên cứu - Mô hình ứng rộng rải cho tất cấp trường học Không mà mô hình mở rộng lập trình điều khiển chuông ứng cho công ty, xí Nghiệp xưởng sản xuất - Tiết kiệm chi phí đảm bảo thời gian không bị sai lệch 7/ Giả thuyết khoa học - Mang lại tiện lợi cho việc điểu khiển thời gian tiết học - Tiết kiệm chi phí - Đảm bào xác cao 8/ phương pháp nghiên cứu Tìm tài liệu từ thư viện trường , nhà sách số trang mạng có tài liệu liên quan đến LOGO 230RC, PLC OMRON ZEN 10C1AR-A-V2, PLC SCHNEIDER SR2 B121FU 9/ phân tích yêu cầu đồ án - trình hoc tập tìm hiều thực tế thời gian tiết vào tiết học lý thuyết trường cao đẳng kỹ thuật LÝ TỰ TRỌNG sau: - Trong năm thời gian học bắt đầu vào thời điểm học kỳ hè thời điểm học kỳ điều kiện thời tiết thời gian tp.hcm chênh lệch nhiều mùa đông mùa hè, nên thời gian học kỳ Không phân biệt mùa hè mùa đông - Thời gian học học kỳ chính: bắt đầu từ đầu tháng kết thúc cuối tháng 5, học kỳ hè bắt đầu vào đầu tháng kết thúc cuối tháng - Một ngày có ca học, mỗi ca có tiết học mỗi tiết kéo dài 45 phút, mỗi tiết chơi lần 15 phút Thời gian bắt đầu ca từ 7h00 – 11h30, ca bắt đầu 12h30 – 17h30 - Nhưng thời gian học học kỳ hè muộn thời gian học để tạo thời gian thoải mái cho sinh viên Ca Bắt đầu từ 7h30 kết thúc lúc /////////, ca bắt đầu từ 13h00 kết thúc lúc /////////, - Một ngày có ca học, mỗi ca có tiết học mỗi tiết kéo dài 45 phút, , 2.2 bảng thời gian học học kỳ 2.2.1 bảng thời gian ca sang Tiết Tiết Tiết Tiết Vào tiết học 7h00 7h45 8h45 Hết tiết 7h45 8h30 9h30 Thời gian chơi 15 Tiết Tiết Tiết 9h30 10h30 11h15 10h15 11h15 12h00 15 Tiết Tiết Tiết Tiết Tiết Tiết Tiết Vào tiết học 12h30 13h15 14h15 15h 16h 16h45 Hết tiết 13h15 14h00 15h Thời gian chơi 15 15 15h45 16h45 17h30 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I/ Cách nhận dạng LOGO: Trước sử dụng LOGO, ta phải biết số thông tin sản phẩm cấp điện áp sử dụng, ngõ relay hay transistor… Các thông tin tìm thấy góc bên trái sản phẩm Một số kí hiệu dùng để nhận biết đặc tính sản phẩm: • 12: nguồn cung cấp 12 VDC • 24: nguồn cung cấp 24 VDC • 230: nguồn cung cấp khoảng 115…240 VAC/DC • R: ngõ relay Nếu dòng thông tin không chứa kí tự nghĩa ngõ sản phẩm transistor • C: sản phẩm có tích hợp hàm thời gian thực • o: sản phẩm hình hiển thị • DM: Modul digital • AM: modul analog • CM: modul truyền thông Lo = 0: mức thấp • Hở kết nối: Các kết nối không sử dụng định nghĩa x / Các hàm (BF): LOGO! có hàm sau: Cổng AND: ngõ hàm AND tất ngõ vào Bảng logic cổng AND sau: Cổng AND lấy cạnh xung lên: Ngõ chu kỳ quét thời điểm mà ngõ vào Ngõ vào không sử dụng ta sử dụng ký hiệu x (x=1) Giản đồ thời gian: Cổng NAND: Ngõ cổng NAND chỉ tất ngõ vào Bảng logic cổng NAND: Cổng NAND lấy cạnh xung lên: Ngõ cổng NAND lấy cạnh xung lên chu kỳ máy thời điểm mà ngõ vào Giản đồ thời gian: Cổng OR: Ngõ có ngõ vào Ngõ vào không sử dụng ta dùng ký hiệu x (x=0) Bảng logic cổng OR: Cổng NOR: Ngõ cổng NOR tất ngõ vào Ngõ vào không sử dụng ta dùng ký hiệu x (x=0) Bảng logic cổng NOR: Cổng XOR: Ngõ cổng XOR mức logic ngõ vào khác Ngõ vào không sử dụng ta dùng ký hiệu x (x=0) Bảng logic cổng XOR: Cổng NOT: Bảng logic cổng NOT: 2/ Các hàm đặc biệt (SF: special functions): Các hàm đặc biệt có LOGO liệt kê bảng sau: Bộ giám sát tín hiệu analog Bộ khuếch đại analog Rem: thông số dùng để chọn đặc tính retentive (nhớ) on hay off On: retentive Off: non retentive Nếu đặc tính retentive chọn có nguồn lại, trạng thái tín hiệu trước nguồn đặt trở lại vào ngõ • On-delay: Ký hiệu LOGO Kết nối Input Trg Parameter T Output Q Mô tả Ngõ vào khởi động thời gian delay on Khoảng thời gian delay Ngõ lên sau thời gian T kể từ ngõ Trg Giản đồ thời gian: Mô tả: - Thời gian Ta khởi động ngỏ vào Trg Ta từ mức lên mức (Ta: thời gian chuyển hành LOGO) - Nếu trạng thái ngõ vào Trg trì mức suốt khoảng thời gian T ngõ Q lên mức ngõ vào chuyển từ xuống - Nếu khoảng thời gian T mà ngõ vào chuyển từ xuống thì ngõ xuống timer bị reset - Nếu tính retentive không đươc set nguồn, ngõ Q thời gian Ta bị reset Off-delay: Ký hiệu LOGO Kết nối Input Trg Input R Parameter T Output Q Giản đồ thời gian: Mô tả Cạnh âm ngõ vào khởi động thời gian delay off T Cạnh lên ngõ vào reset thời gian delay ngõ out Thời gian delay off Ngõ set Trg lên giữ hết thời gian T Mô tả: - Ngõ Q set Trg thay đổi từ lên - Thời gian hành Ta khởi động lại Trg chuyển từ xuống 0, ngõ Q set Ngõ Q reset Ta đạt tới thời gian T (Ta=T) - Thời gian Ta bị reset có cạnh lên chân Trg - Khi ngõ vào R chuyển từ lên thời gian Ta ngõ bị reset - Nếu tính retentive không đươc chọn nguồn, ngõ Q thời gian Ta bị reset • Ký hiệu LOGO On_off-delay: Kết nối Input Trg Parameter Output Q Mô tả Cạnh dương (0 lên 1) ngõ vào trg khởi động thời gian delay-on TH Cạnh dương (0 lên 1) ngõ vào trg khởi động TH : thời gian delay-on TL: thời Ngõ set đủ thời gian TH sau ngõ vào Trg lên giữ mức Ngõ reset đủ thời gian TL sau ngõ vào Trg Giản đồ thời gian: Mô tả : - Thời gian TH khởi động ngõ vào Trg chuyển từ lên Nếu ngõ Trg giữ hết thời gian TH ngõ Q set lên - Thời gian TH bị reset ngõ vào Trg chuyển xuống mức chưa hết thời gian TH - Sự chuyển mức từ xuống khởi động TL Nếu ngõ Trg giữ hết thời gian TL ngõ Q reset - Thời gian TL bị reset ngõ vào Trg chuyển lên mức chưa hết thời gian TL - Nếu tính retentive không đươc chọn nguồn, ngõ Q thời gian TH , TL bị reset - III/ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUÔNG ĐIỆN Cấu tạo Hình 1.1: cấu tạo chuông điện Chuông điện có cấu tạo gồm phần chính: Cuộn giây ( nam châm điện) Búa gõ Chuông Miếng sắt (tác dụng để nam châm điện hút, kéo búa gõ gõ vào chuông) Chốt kẹp Nguyên lý Bộ phận mọi chuông điện nam châm điện Nam châm điện có cấu tạo cuộn dây điện quấn quanh lõi kim loại từ tính nhƣ sắt hay thép Chúng hoạt động nguyên lý đơn giản nhƣ sau: Khi có dòng điện qua cuộn dây chúng tạo từ trƣờng lõi kim loại Cuộn dây khuếch đại từ trƣờng nam châm điện hút vật chất sắt thép xung quanh giống nhƣ nam châm vĩnh cửu thông thƣờng Khi nhấn công tắc, dòng điện 220V đƣợc khép kín Đầu tiên dòng điện qua máy biến áp đơn giản để giảm điện áp xuống khoảng vài vôn để vận hành chuông điện Tiếp dòng điện đƣợc giảm áp vào hệ thống mạch chuông điện Mạch chuông điện mạch tự gián đoạn Một mạch chuông đơn giản bao gồm chi tiết (theo sơ đồ) sau: mạch điện mắc nối tiếp với sắt qua tiếp điểm Một đầu sắt gắn với đầu gõ chuông, đầu nối với thép đàn hồi đƣợc cố định chốt kẹp Nam châm điện gắn vào hai đầu dây dẫn cho vị trí hút sắt Tất tạo thành mạch khép kín Khi ta ấn vào nút chuông điện, dòng điện vào mạch điện tạo thành mạch kín, nam châm điện hoạt động từ gây từ tính, hút sắt phía đồng thời gây tiếng kêu đầu sắt gõ vào chuông Tuy nhiên đó, sắt hở tiếp điểm làm mạch điện bị ngắt khiến nam châm điện tác dụng thả sắt Lá sắt lại chạm vào tiếp điểm, mạch lại đóng kín quy trình lặp lặp lại miễn ấn vào nút chuông điện Bằng cách này, nam châm điện tự tắt mở, gây âm không ngừng Cũng với nguyên tắc này, ngƣời ta thiết kế nhiều loại chuông điện có âm khác nhờ tiếng chuông rè báo hiệu học, tiếng còi cứu hỏa hay tiếng “kính coong” quen thuộc gia đình L N RTR RTR LOGO RTR ON OFF RTR RTR CHUONG RTR ON