Đồ án Nghiên cứu cấu trúc, vận hành bảo dưỡng và lập trình thang máy

ma sát thích hợp, không có sự mài mòn nào gây ra thêm giữa các rãnh, các sợi cáp thép được phủ nhựa nên tránh được bụi bám, nhờ đó tránh bị hao mòn. Tuy nhiên sự giảm khả năng chịu lực của dây thép theo thời gian sử dụng vẫn xảy ra, nhưng ta có thể biết trước được sự giảm tuổi thọ của cáp nhờ vào tính toán và do nhà sản xuất cung cấp. 1.7.5. Hệ thống phanh bảo hiểm. Buồng thang còn được trang bị thêm các bộ phận phanh bảo vệ phòng khi cáp treo bị đứt, bị mất điện, khi tốc độ buồng thang vượt quá 20% ¸ 40% tốc độ định mức, phanh sẽ tác động. Thường có 3 loại phanh: Phanh kiểu nêm. Phanh kiểu lệch tâm. Phanh bảo hiểm kiểu kìm. Trong đó, phanh bảo hiểm kiểu kìm được sử dụng rộng rãi hơn, nó bảo đảm cho buồng thang dừng tốt hơn so với các loại phanh khác. Phanh bảo hiểm thường được đặt phía dưới buồng thang, gọng kìm trượt theo thanh dẫn hướng. Hình 12. Phanh bảo hiểm kiểu kìm. 1.7.6. Bộ giảm chấn. Dưới đáy giếng có bố trí thêm các bộ giảm chấn nhằm tránh hiện tượng va đập quá mạnh khi công tắc hạn chế hành trình không tác động, hoặc khi thang bị đứt cáp treo…, dùng để chống sóc hoặc va chạm mạnh gây ảnh hưởng đến an toàn cho hành khách đang sử dụng thang máy, đồng thời tránh hư hỏng cho cabin và đối trọng thang máy. Giảm chấn đối trọng Giảm chấn cabin Hình 13a. Giảm chấn thuỷ lực. Giảm chấn đối trọng Giảm chấn cabin Hình 13b. Giảm chấn lò xo. Cabin Cáp nâng chịu tải Hình 14. Vị trí lắp đặt hệ thống giảm chấn trong giếng thang. Chuyển động của buồng thang phải êm, không gây sốc, gây cảm giác khó chịu cho hành khách. Phải dừng chính xác đến tầng để không gây nguy hiểm và trở ngại cho hành khách khi ra vào buồng thang. 1.7.7. Hệ thống cảm biến cửa. Hệ thống cảm biến cửa là mạng lưới tia hồng ngoại bao phủ ngay vị trí cửa ra vào cabin, điều khiển hoạt động của cửa nhằm bảo vệ an toàn cho hành khách và hàng hóa khi ra vào buồng thang. Ngoài ra nó còn làm giảm sự hư hỏng của thang trong trường hợp vận chuyển vật nặng hoặc di chuyển ra vào chậm. Tăng cường khả năng tin cậy của hệ thống. Mạng lưới tia hồng ngoại Hình 15. Mô hình hệ thống cảm biến cửa. - Đặc tính: Hệ thống cảm biến cửa sử dụng thiết bị thu và phát tia hồng ngoại tạo ra một mạng lưới cắt ngang khung cửa, hệ thống quét liên tục để phát hiện bất cứ tia hồng ngoại nào bị gián đoạn, nếu có, hệ thống sẽ mở cửa ngay lập tức và không gây va chạm cho hành khách (hoặc hàng hóa) với cửa. 1.7.8. Hệ thống tự động bảo vệ bằng điện (Automatic Rescue Divide). Khi thang máy có sự cố hoặc gặp lỗi không mong muốn, hành khách có thể bị mắc kẹt bên trong buồn thang. Khi đó thiết bị bảo vệ tự động sẽ tác động ngay lập tức, nó được cấp nguồn từ nguồn điện dự trữ (hệ thống acqui, pin …), buồng thang khi đó sẽ được điều khiển đưa đến tầng gần nhất và hệ thống cửa sẽ được tự động mở ra. - Lĩnh vực ứng dụng: Bộ ARD được dùng vận hành cho trường hợp khẩn cấp cần bảo vệ tự động cho thang máy, được kết nối với hộp số thang máy (dùng nguồn 3 pha AC), cùng các bộ phanh (dùng nguồn DC). Tuỳ theo yêu cầu, hệ thống truyền động mở cửa có thể vận hành bằng dòng điện AC hoặc DC. - Nguyên lý hoạt động: Bộ ARD tự hoạt động khi thang máy bị mất điện, khi đó nó sẽ điều khiển tay quay của hộp số đưa cabin thang máy về đến tầng gần nhất và tự động mở cửa buồng thang. Nguồn ắcqui tự cấp Hình 16. Tủ điện ARD. Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ BỘ LOGIC LẬP TRÌNH 2.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC. 2.1.1. PLC (Programmable Logic Controller). Là một hệ vi xử lý chuyên dụng nhằm mục tiêu điều khiển tự động tổ hợp các thiết bị điện hoặc các quá trình sản xuất trong công nghiệp. Thực chất là một máy tính công nghiệp đặt tại dây truyền sản xuất. Hiện nay PLC không những xử lý tín hiệu logic mà còn xử lý những tín hiệu analog (tương tự) thực hiện các luật điều khiển trong các bộ điều chỉnh tự động PI, PID, Fuzzy hoặc các mạch vòng điều khiển như mạch vòng tốc độ, mạch vòng vị trí. 2.1.2. Lịch sử phát triển của PLC. Vào khoảng năm 1968, các nhà sản xuất ô tô đã đưa ra các yêu cầu kỹ thuật đầu tiên cho các thiết bị điều khiển logic khả lập trình. Mục đích đầu tiên là thay thế cho các tủ điều khiển cồng kềnh, tiêu thụ nhiều điện năng và thường xuyên phải thay thế các Rơle do hỏng cuộn hút hay gãy các thanh lò xo tiếp điểm. Mục đích thứ hai là tạo ra một thiết bị điều khiển có tính linh hoạt trong việc thay đổi chương trình điều khiển. Các yêu cầu kỹ thuật này chính là cơ sở của các máy tính công nghiệp, mà ưu điểm chính của nó là sự lập trình dễ dàng bởi các kỹ thuật viên và các kỹ sư sản xuất. Với các thiết bị khả lập trình, người ta có thể giảm thời gian dừng trong sản xuất, mở rộng khả năng hoàn thiện hệ thống sản xuất và thích ứng với sự thay đổi trong sản xuất. Một số nhà sản xuất thiết bị điều khiển trên cơ sở máy tính đã sản xuất ra các thiết bị điều khiển khả lập trình còn gọi là PLC. Những PLC đầu tiên được ứng dụng trong công nghiệp ô tô vào năm 1969 đã đem lại sự ưu việt hơn hẳn các hệ thống điều khiển trên cơ sở Rơle. Các thiết bị này được lập trìng dễ dàng, không chiếm nhiều không gian trong các xưởng sản xuất và có độ tin cậy cao hơn các hệ thống Rơ le. Các ứng dụng của PLC đã nhanh chóng mở rộng ra tất cả các ngành công nghiệp sản xuất khác. Ngày nay chúng ta có thể thấy PLC trong hàng nghìn ứng dụng công nghiệp. Chúng sử dụng trong công nghiệp hóa chất, công nghiệp chế biến dầu, công nghiệp cơ khí, nhà máy điện hạt nhân, trong giao thông vận tải, trong quân sự, điều khiển rô bốt... . Các PLC có thể được kết nối với các máy tính để truyền, thu thập và lưu trữ số liệu bao gồm cả quá trình điều khiển bằng thống kê, quá trình đảm bảo chất lượng, chuẩn đoán sự cố trực tuyến, thay đổi chương trình điều khiển từ xa từ xa. Ngoài ra PLC còn được dùng trong hệ thống quản lý năng lượng nhằm giảm giá thành và cải thiện môi trường điều khiển trong các hệ thống điều khiển sản xuất, trong các dịch vụ và văn phòng công sở. PLC được sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau trên thế giới. Về nguyên lý hoạt động, các PLC này có tính năng tương tự giống nhau, nhưng về lập trình sử dụng thì chúng hoàn toàn khác nhau do thiết kế khác nhau của mỗi nhà sản xuất. PLC khác với các máy tính là không có ngôn ngữ lập trình chung và không có hệ điều hành. Khi được bật lên thì PLC chỉ chạy chương trình điều khiển ghi trong bộ nhớ của nó, chứ không thể chạy được hoạt động nào khác. Một số hãng sản xuất PLC lớn có tên tuổi như: Siemen, Toshiba, Mishubisi, Omron, Allan Bradley, Rocwell, Fanuc, Schneider, là các hãng chiếm phần lớn thị phần PLC trên thế giới. Các PLC của các hãng này được ứng dụng rộng rải trong công nghiệp sử dụng công nghệ tự động hóa. 2.1.3. Phân loại PLC. Căn cứ vào số lượng các đầu vào/ra, ta có thể phân PLC thành 4 loại sau: + Micro PLC là loại có dưới 32 kênh vào/ra. + PLC nhỏ có đến 256 kênh vào/ra. + PLC trung bình có đến 1024 kênh vào/ra. + PLC cỡ lớn có trên 1024 kênh vào/ra. 2.1.4. Hệ thống điều khiển PLC. Hệ thống điều khiển là tập hợp các dụng cụ thiết bị điện tử được dùng ở những hệ thống cần đảm bảo tính ổn định, sự chính xác, sự chuyển đổi nhịp nhàng của một quy trình hoặc một hoạt động sản xuất. Nó thực hiện bất cứ yêu cầu nào của dụng cụ từ cung cấp năng lượng đến một thiết bị bán dẫn.Với những thành quả của sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thì việc điều khiển những hệ thống phức tạp sẽ được thực hiện bởi hệ thống tự động hoá hoàn toàn đó là PLC. PLC được sử dụng để kết hợp với máy tính chủ. Ngoài ra nó còn được giao diện để kết nối với các thiết bị khác (như bảng điều khiển động cơ, quận dây, hiển thị LED). Khả năng chuyển giao mạng của PLC có thể cho phép chúng phối hợp xử lí, điều khiển hệ thống lớn. Ngoài ra nó còn thể hiện sự linh hoạt cao trong việc phân loại các hệ thống điều khiển. Mỗi một bộ phận trong hệ thống điều khiển đóng vai trò rất quan trọng. PLC sẽ không nhận biết được điều gì nếu không được kết nối với các thiết bị cảm ứng (sensor) và nó cũng không cho phép bất kì máy móc nào hoạt động nếu đầu ra của PLC không được kết nối với động cơ, rơle. 2.1.5. Đặc điểm của bộ điều khiển PLC. + PLC là một máy tính công nghiệp, PLC được chế tạo ở các dạng modul chuẩn dễ dàng lắp ráp và bảo dưỡng. + PLC là thiết bị có độ bền cao đối với môi trường có nhiệt độ khắc nghiệt. + Dễ sử dụng và giao tiếp. + PLC thực chất là một hệ vi xử lí có cấu trúc đặc biệt. 2.1.6. Khả năng làm việc của bộ điều khiển chương trình của PLC. 2.1.6a. Điều khiển chuyên gia giám sát: Thay cho điều khiển rơle. Thời gian đếm. Thay cho các PANEL điều khiển mạch in. Điều khiển tự động, bán tự động bằng tay các máy và các quá trình. 2.1.6b. Điều khiển dãy: Các phép toán số học. Cung cấp thông tin. Điều khiển PID. Điều khiển liên tục (nhiệt độ, áp suất). Điều động cơ chấp hành. Điều khiển động cơ bước. 2.1.6c. Điều khiển mềm dẻo: Điều hành quá trình và báo động. Phát hiện lỗi và điều hành. Ghép nối với máy tính (RS 232C/ RS 242). Máy in ghép nối. Mạng tự động hoá xí nghiệp. Mạng cục bộ. Mạng mở rộng. FA.EMS.CIM. 2.1.7. Ưu và nhược điểm khi sử dụng PLC trong các hệ điều khiển. 2.1.7a. Sử dụng PLC trong hệ điều khiển logic truyền thống. Ưu điểm: - Tính tác động nhanh cao. - Dễ thực hiện với các sơ đồ đơn giản. 2.1.7b. Sử dụng trong các mạch công suất lớn. Nhược điểm: Tính không bền dẻo thể hiện: - Mỗi cấu trúc vật lý của hệ thực hiện một hàm điều khiển lôgic duy nhất. - Muốn thay đổi hàm điều khiển phải thay đổi cấu trúc vật lý. 2.1.7c. Thực hiện hàm điều khiển logic bằng chương trình. Ưu điểm: Tính mềm dẻo cao thể hiện: - Mỗi cấu trúc vật lý có thể thực hiện các hàm điều khiển khác nhau tuỳ thuộc vào chương trình. - Để thay đổi hàm điều khiển chỉ cần thay đổi chương trình mà không cần thay đổi cấu trúc vật lý. Nhược điểm: - Tính tác động nhanh không cao vì nó thực hiện bằng chương trình. 2.1.8. Vai trò của PLC. + Trong một hệ thống điều khiển tự động PLC được xem như là bộ não của hệ thống điều khiển. Với một chương trình cụ thể (đã được lưu trong bộ nhớ của PLC) thì PLC liên tục kiểm tra trạng thái của hệ thống bao gồm: Kiểm tra tín hiệu phản hồi từ các thiết bị nhập. Dựa vào chương trình logic để xử lý tín hiệu và đưa ra tín hiệu. + PLC được dùng để kiểm tra hệ thống từ đơn giản đến phức tạp hoặc ta có thể kết hợp chúng với nhau thành một mạng truyền thông có thể điều khiển một quá trình phức tạp. 2.1.9. Lợi thế của việc dùng PLC trong tự động hoá. Thời gian lắp đặt công trình ngắn hơn. Dễ dàng thay đổi mà không gây tổn thất tài chính. Có thể tính toán chính xác giá thành. Cần ít thời gian huấn luyện. Dễ dàng thay đổi thiết kế nhờ phần mềm. Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng. Dễ bảo trì các chỉ thị vào và ra giúp xử lý sự cố dễ hơn và nhanh hơn. Độ tin cậy cao. + Chuẩn hoá được phần cứng điều khiển. Thích ứng trong môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao động, tiếng ồn. 2.2. CÁC THIẾT BỊ VÀO / RA DÙNG CHO PLC. 2.2.1. Các thiết bị vào. Sự thông minh của một hệ thống tự động phụ thuộc vào khả năng đọc tín hiệu của PLC từ các cảm biến tự động. Hình thức giao diện cơ bản giữa PLC và các thiết bị nhập là: nút ấn, cầu dao, phím. Ngoài ra PLC còn nhận được tín hiệu từ các thiết bị nhận dạng tự động như: công tắc trạng thái, công tắc giới hạn, cảm biến quang điện, cảm biến tốc độ. Các tín hiệu nhập đến PLC phải là trạng thái logic ON/OFF hoặc tín hiệu analog. Những tín hiệu ngõ vào này được giao tiếp với PLC qua các modul nhập. 2.2.2. Các thiết bị ra. Trong hệ thống tự động hoá nếu ngõ ra của PLC không được kết nối với thiết bị ra thì hệ thống sẽ không hoạt động. Các thiết bị ra là: động cơ, cuộn dây, rơle. Thông qua các hoạt động của cuộn dây, motor… PLC có thể điều khiển một hệ thống từ đơn giản cho đến phức tạp. Các loại thiết bị ra này là một phần kết cấu của hệ thống tự động hoá vì thế nó ảnh hưởng trực tiếp vào hiệu suất của hệ thống. Tuy nhiên các thiết bị ra khác như: đèn pilot, còi và các báo động chỉ cho biết các mục đích khác như: báo cho chúng ta biết giao diện tín hiệu ngõ vào, các thiết bị ngõ ra được giao tiếp với PLC qua miền rộng của modul ngõ ra PLC. 2.3. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN KHẢ TRÌNH PLC. 2.3.1. Bộ điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller). Bộ điều khiển PLC được thiết kế nhằm thay thế phương pháp điều khiển truyền thống dùng rơle, công tắc tơ và các thiết bị cồng kềnh. Nó tạo ra khả năng điều khiển các thiết bị một cách dễ dàng và linh hoạt dựa trên việc lập trình bằng tệp lệnh cơ bản. Ngoài ra PLC còn có thể thực hiện các nhiệm vụ khác như: định thời gian, làm tăng khả năng điều khiển cho những hoạt động phức tạp. 2.3.2. Sơ đồ khối bên trong PLC. 2.3.3. Thời gian quét. PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét. Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn đọc dữ liệu từ các cổng vào vùng bộ đệm ảo, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét chương trình được thực hiện bằng lệnh đầu tiên và kết thúc tại lệnh kết thúc (MEND). Sau đó giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm lỗi. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo tới các cổng ra nội. 1. Đọc trạng thái ngõ vào 2. Thực hiện chương trình 3. Kiểm tra thông tin 4. Truyền dữ liệu ở ngõ ra Hình 18. Vòng quét của PLC. Như vậy tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra thông thường lệnh không làm việc trực tiếp với cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số. Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn từ 1 đến 4 do CPU quản lý. Khi gặp lệnh vào/ra ngay lập tức thì hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác, ngay cả chương trình sử lý ngắt, để thực hiện lệnh này một cách trực tiếp với cổng vào/ra. Nếu sử dụng các chế độ ngắt chương trình con tương ứng với tín hiệu ngắt được soạn thảo và cài đặt như một bộ phận chương trình. Chương trình xử lý ngắt chỉ được thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt và có thể xảy ra ở bất cứ điểm nào trong vòng quét. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian quét: Thời gian quét phụ thuộc vào độ dài chương trình ứng dụng. Việc sử dụng các hệ thống I/O từ xa sẽ làm tăng thời gian quét do phải truyền tín hiệu từ đầu ra I/O đến hệ thống từ xa. Việc điều hành chương trình điều khiển cũng làm tăng thêm thời gian quét bởi vì bộ xử lý trung tâm (CPU) phải giữ trạng thái của các cuộn dây và các tiếp điểm đến CRT hoặc đến các phần tử khác. 2.3.4. Hoạt động của PLC. Hoạt động của PLC là kiểm tra tất cả các trạng thái tín hiệu ở ngõ vào đưa về từ quá trình điều khiển, thực hiện logic được lập trình trong chương trình và kích ra tín hiệu điều khiển ở các đầu ra cho các thiết bị bên ngoài tương ứng. Với các mạch giao tiếp chuẩn ở khối vào/ra PLC cho phép nó kết nối trực tiếp với những cơ cấu tác động có công suất nhỏ ở các cổng ra và những mạch chuyển đổi tín hiệu ở các cổng vào mà không cần có các mạch giao tiếp, các rơle trung gian. Tuy nhiên khi PLC điều khiển những thiết bị có công suất lớn thì cần phải có các mạch điện tử công suất trung gian. 2.3.5. Ưu điểm khi sử dụng PLC. + Sử dụng PLC cho phép chúng ta hiệu chỉnh hệ thống điều khiển mà không cần có sự thay đổi nào về mặt kết nối dây. Nếu có sự thay đổi chỉ là thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ thông qua các thiết bị lập trình thông dụng. + Khi sử dụng PLC thì thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với những hệ thống điều khiển truyền thống đòi hỏi phải thực hiện việc nối dây phức tạp giữa các thiết bị rời. 2.4. MÔ TẢ PLC TSX MICRO CỦA SCHNEIDER. 2.4.1. Các chủng loại PLC TSX. Hình 19. Các chủng loại PLC của hãng Schneider. Hình 20. PLC TSX Micro 3705 của hãng Schneider. Hình 21. TSX Micro gồm 3 Versions compact và 2 versions modun. Hình 22. Mô tả card đầu vào và ra dạng digital của TSX Micro. Hình 23. Mô tả gam đầu vào và ra dạng digital. 2.4.2. Các khối khiển thị của TSX Micro. Hình 24. Mô tả khối khiển thị của TSX Micro. Hình 25. Các chế độ khiển thị của TSX Micro. Hình 26. Hiển thị các đầu vào/ra của TSX Micro. Hình 27. Hiển thị 32 đường tiếp theo môđun 64 đường của TSX Micro. Hình 28. Hiển thị các đầu vào/ra của Rack mở rộng của TSX Micro. 2.4.3. Cấu trúc bộ nhớ của TSX Micro. Hình 29. Cấu trúc UC của TSX Micro. Hình 30. Sơ đồ khối áp dụng cấu trúc UC. Hình 31. Sơ đồ mô tả hoạt động theo thời khoảng của TSX Micro. Hình 32. Sơ đồ mô tả nhiệm vụ chủ chu kỳ của TSX Micro. Hình 33. Các thiết bị phối ghép các đầu cuối với TSX Micro. CHƯƠNG 3 LẬP GRAFCET VÀ LADDER 3.1. LẬP GRAFCET. 3.1.1. Khái niệm grafcet. Grafcet là một đồ hình chức năng cho phép mô tả các trạng thái làm việc của hệ thống và biểu diễn quá trình điều khiển với các chuyển biến từ trạng thái này sang trạng thái khác, đó là một graphe định huớng. Đây là cách phân đoạn đặc biệt chỉ có trong họ PLC TSX. Nó bao gồm nhiều đoạn chương trình được sắp xếp để thực thi tuần tự một chương trình thực tế. Điều này làm cho việc soạn thảo, theo dỏi, sửa chữa để dàng hơn. Mô hình grafcet được xác định thông qua các biểu tượng hình họa, các qui tắc thực hiện phản ánh thuộc tính động trong hệ thống. Do chỉ có một grafcet trong MAST TASK nên để không gây quá tải một grafcet, người ta có thể dùng marco trong những giai đoạn tổng hợp, tuy nhiên marco giai đoạn không phải là một chương trình con. 3.1.2. Một số ký hiệu dùng trong grafcet. + Một trạng thái được biểu diễn bằng một hình vuông có đánh số. Gắn liền với biểu tượng trạng thái là một hình chữ nhật bên cạnh, trong hình chữ nhật này có ghi các tác động của trạng thái đó. + Trạng thái khởi đầu được thể hiện bằng hai hình vuông lồng vào nhau. + Trạng thái hoạt động có thêm dấu “.” ở trong hình vuông trạng thái. 2 Quá trình hãm 3 1 1 Sự di chuyển chi tiết từ A đến B a) b) c) d) Hình 34. a, b. Ký hiệu trạng thái ; c. Trạng thái khởi đầu ; d. Trạng thái hoạt động. + Việc chuyển tiếp từ trạng thái này sang trạng thái khác được thực hiện khi các điều kiện chuyển tiếp được thỏa mãn. Chẳng hạn việc chuyển tiếp giữa các trạng thái 3 và 4 (hình 35a.) được thực hiện khi tác động lên biến b, còn chuyển tiếp giữa trạng thái 5 và 6 được thực hiện ở sườn tăng của biến c (hình 35b.), ở hình 35c là tác động của sườn giảm của biến d. Chuyển tiếp giữa trạng thái 9 và 10 (hình 35d) sẽ xảy ra sau 2s kể từ khi có tác động cuối cùng của trạng thái 9 được thực hiện. 9 7 5 3 10 8 6 4 b c d t/q/ 2s a) b) c) d) Hình 35. + Các ký hiệu phân nhánh. Hình 36 a, b ,c ,d là các ký hiệu phân nhánh của grafcet. Ở hình 36a, khi trạng thái 1 đã hoạt động, nếu chuyển t1.2 thỏa mãn thì trạng thái 2 hoạt động; nếu chuyển t1.3 thỏa mãn thì trạng thái 3 hoạt động (trạng thái OR). Ở hình 36b, nếu trạng thái 7 hoạt động và t7.9 tõa mãn thì trạng thái 9 hoạt động, cũng như vậy nếu trạng thái 8 hoạt động và t8.9 thõa mãn thì trạng thái 9 hoạt động (trạng thái OR). 8 7 1 t79 t89 t12 t13 9 3 2 a) OR b) OR 8 7 1 t123 2 3 9 t789 c) AND d) AND Hình 36. Ở hình 36c, nếu trạng thái 1 hoạt động và t1.2.3 thõa mãn thì trạng thái 2 và 3 đồng thời hoạt độmg (AND). Ở hình 36d, nếu trạng tháI 7 và 8 cùng hoạt động và t7.8.9 thõa mãn thì trạng thái 9 hoạt động (trạng tháI AND). Ở hình 37a, biểu diển grafcet cho phép thực hiện bước nhảy. Khi điều kiện a được thõa mãn thì quá trình chuyển hoạt động từ trạng thái 2 sang trạng thái 5 và bỏ qua các trạng thái trung gian 3,4; nếu điều kiện a không được thõa mãn các trạng thái chuyển tiếp theo trình tự bình thường (2 => 3 => 4 ). Ở hình 37b, khi điều kiện f không thõa mãn thì trạng thái 8 sẽ quay lại trạng thái 7, nếu f thõa mãn thì trạng thái 8 mới chuyển sang trạng thái 9. 6 2 d 3 7 a a b e 4 8 c f 9 5 a) b) Hình 37 3.1.3. Qui tắc vượt qua chuyển tiếp. + Một chuyển tiếp là hợp cách (hoặc chuẩn) khi tất cả các trạng thái đầu vào của nó là hoạt động. Một chuyển tiếp chỉ được vượt qua khi nó là chuẩn và tiếp nhận gắn với chuyển tiếp là đúng. + Việc vượt qua một chuyển tiếp sẽ làm hoạt động trạng thái kế tiếp và khử bỏ hoạt động của trạng thái trước đó. 3.1.4. Chương trình Grafcet trong phần mềm PL7 Pro. Trong PL7 Pro: Chọn File -> New -> PL7 Micro -> TSX 3710 V1.5 ( Grafcet để ở ‘YES’ ) -> ấn OK. Hình 38.a. Cửa sổ chứa các tùy chọn của PL7 Pro. Vào Hardware khai báo PLC: Progam -> Mast task -> Sections -> Section GR7 -> Chart -> Lập trình grafcet. + Phần PRL: Tiền định vị mạng và logic ngõ vào (LD, ST, IL). + Phần CHART: khung các quá trình tuần tự của chương trình ứng dụng, biên soạn kết nối các phần tử đồ họa tạo nên một grafcet chuyển trạng thái, tại đây ta còn lập trình cho các chuyển tiếp (LD, ST, IL). + Phần POST: Các logic ngõ ra, đảm bảo an toàn và theo dỏi. Hình 38.b Viết chương trình điều khiển: Hình 38.c Thực thi Grafcet. Hình 39. Các bước thực thi grafcet. 3.2. LẬP LADDER. 3.2.1. Khái quát về Ladder. Sơ đồ thang là ngôn ngữ thông dụng nhất, thường được dùng cho các ứng dụng của PLC, bởi vì nó rất đơn giản. Sơ đồ thang tương tự như sơ đồ logic Rơle. Đây là dạng ngôn ngữ ký hiệu và các ký hiệu được sử dụng tương tự như các ký hiệu trong các hệ thống logic Rơle. Sơ đồ thang gồm có các chuổi ký hiệu nối tiếp nhau qua một dây nguồn, cấp dòng điện cho các thiết bị khác nhau. Bản vẽ sơ đồ thang có hai thành phần cơ bản là nguồn năng lượng và các thiết bị logic điều kiện khác nhau tạo thành các bậc thang. Dòng điện lần lượt chạy qua tầng bậc thang khi các đầu vào logic hay các điều kiện logic được đáp ứng và kích hoạt các cuộn hút của Rơle. Trong thiết kế các mạch logic Rơle, người ta cố gắng chỉ ra các mạch điện cần thiết để thực hiện một thao tác của hệ thống điều khiển và sơ đồ như vậy còn được gọi là sơ đồ đấu dây. Sơ đồ này thể hiện logic điều khiển bằng vật chất cụ thể để đảm bảo cho dòng điện đi liên tục qua các phần tử kết nối đầu vào cho đến các phần tử đầu ra như động cơ, cuộn hút… Đối với PLC thì điều này khác hẳn về bản chất, bởi vì sơ đồ thang trên PLC chỉ đảm bảo tính liên tục về logic chứ không phải là cho dòng điện chạy qua từ đầu vào đến đầu ra. Đầu ra của PLC được kích hoạt hay được cấp năng lượng khi các biến logic tương ứng với các thiết bị “cứng” đảm bảo tính logic liên tục từ đầu vào đến đầu ra. Mỗi bậc thang của sơ đồ thang trong PLC so với bậc thang tương ứng trong sơ đồ đấu điện, thì chỉ là sơ đồ đấu “ ảo “ mà thôi. 3.2.2. Chương trình Ladder trong phần mềm PL7 Pro. Cũng tương tự như chương trình grafcet, ta vào: File -> new -> PL7 Micro -> TSX 3710 v1.5 -> ấn OK. Vào hardware khai báo PLC: Progam -> Mast task -> Sections -> Section GR7 -> Post. Chọn ngôn ngữ LD -> kích vào OK. Hình 40a. Giao diện xây dựng chương trình với ngôn ngữ ladder của PL7 Pro. Viết chương trình: Hình 40b. Khung soạn thảo chương trình trong phần POTS của PL7 Pro. 3.2.3. Giới thiệu tập lệnh dùng cho ngôn ngữ Ladder của PLC TSX37. + Các phần tử cơ bản: (F2) Tiếp điểm thường mở: Tiếp điểm đóng khi bit điều khiển bằng 1. (F3)Tiếp điểm thường đóng: Tiếp điểm đóng khi bit điều khiển bằng 0. (F4) Tiếp điểm phát hiện sườn lên: Tiếp điểm đóng khi bit điều khiển của nó thay đổi giá trị từ 0 đến 1. (F5) Tiếp điểm phát hiện sườn xuống: Tiếp điểm đóng khi bit điều khiển của nó thay đổi giá trị từ 1 đến 0. (F9) Cuộn dây thuận. (F10) Cuộn dây đảo. (F11) Cuộn dây SET. (F12) Cuộn dây RESET. Các loại đường nối liên kết các đối tượng. (Shift F2) Lệnh nhảy. (Shift F3) Khối thực thi: thực thi lệnh gán OPERATE. (Shift F4) khối so sánh: so sánh dọc. (Shift F5) khối so sánh: so sánh ngang. (Shift F6) Lệnh gọi các hàm đặc biệt. (Shift F7) Lệnh gọi DFBs/SFBs. 3.2.4. Sử dụng các khối chức năng TIMER: %Ti và COUNTER: %Ci. Lệnh thời gian và lệnh đếm là các lệnh để tạo ra khả năng đóng ngắt, kéo dài thời gian thực hiện một lệnh hay một chuổi lệnh nào đó trong chương trình. Các lệnh này là hàm của thời gian hoặc của số lượng xung đếm tác động lên đầu vào của chúng. 3.2.4a. Lệnh TIMER: Lệnh này sử dụng hai biến để thực hiện chức năng đếm thời gian là Xi và Xj. Đầu ra của lệnh thời gian có thể là một biến trung gian hoặc một đầu ra. Để gọi khối TIMER trong PL7 Pro bằng cách nhấn Shift F7 -> chọn TIMER. Để thay đổi trong khối: Vào Window chọn Application Browser -> Variables -> (SFB) Predeined FB -> đánh dấu chọn Prametes. (TM) Hình 41. Khối TIMER. Ví dụ để chọn %TMO TB = 1s; TM.P = 10 Hình 42. Cửa sổ Variables cho phép thay đổi các thông số của khối TIMER. 3.2.4b. Lệnh đếm COUNTER %Ci. Lệnh này thực hiện chức năng của một bộ đếm với 2 hoặc 3 biến. Trường hợp thứ nhất là đếm tăng, biến đầu tiên là biến khởi động và biến thứ 2 là biến đếm. Trường hợp thứ hai là bộ đếm tăng/giảm, bộ đếm này sử dụng ba biến. Biến thứ nhất và biến thứ ba là tương tự như ở bộ đếm tăng. Biến thứ hai là biến chọn kiểu đếm tăng hay giảm tương ứng với trạng thái 0 hay 1. Để thay đổi khối này ta cũng thực hiện các thao tác như trên Timer. Hình 43. Khối COUNTER. CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH THANG MÁY TẠI TRUNG TÂM ĐÀ