THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC

Trang Lời mở đầu 1 Mục lục 2 Chương I : Giới thiệu công nghệ 3 I. Giới thiệu chung về máy bán vé tự động 3 II. Mô tả công nghệ máy bán vé tự động 10 III. Lưu đồ thuật toán 11 Chương II : Tổng quan về PLC, S7-200 và S7-300 12 I. Giới thiệu về PLC 12 II. PLC simatic S7 - 200 15 III. PLC simatic S7 – 300 20 Chương III : Chương trình PLC 21 I. Mô tả máy bán vé tự động 21 II. Giới thiệu thiết bị điều khiển 21 III. Phân công đầu vào đầu ra cho PLC 21 IV. Lưu đồ thuật toán 22 V. Chương trình PLC 23 VI. Giải thích chương trình 29 Chương IV : Kết luận 31 Tài liệu tham khảo 32 ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LOGIC MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC

Nhóm sinh viên thực hiện:

STT Họ tên sinh viên Mã số sinh viên Lớp Nhóm Số điện thoại

1 Mai Văn Hiếu 105113071114 07D3 19 01682558547

2 Trần Thanh Minh 105113071123 07D3 19 01683131979

3 Nguyễn Văn Nam 105113071124 07D3 19 0983025043

4 Nguyễn Đình Quang 105113071129 07D3 19 01682641462

5 Lê Mạnh Tuấn 105113071140 07D3 19 0983494233

động hoá trong sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt làm tăng năng suất, giảm giá thành, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiếp cận thâu tóm thị trường Những chỉ số đó là những mục tiêu mà các doanh nghiệp luôn muốn hướng đến và cải thiện

Từ năm 2003 cùng với sự phát hành một số đồng tiền mới ở Việt Nam, đồng tiền xu không thật sư tiện lợi trong việc mua bán thông thường nhưng tạo sự phát triển dịch vụ công cộng và bán rẻ hàng hoá thì tiền xu là giải pháp tốt cho việt việc tính toán thiết kế các máy bán hàng tự động

Chính vì thế mà sau khi tìm hiểu kĩ và cuối cùng, chúng tôi quyết định chọn

đề tài : “ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG BẰNG PLC” Với mô hình này sẽ cho chúng ta hình dung một khía cạnh

nhỏ trong lĩnh vực tự động hóa trong lĩnh vực dịch vụ công cộng mang lại nhiều sự tiện lợi cho xã hội, những lợi ích trong kinh doanh

Chúng em cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến: Thầy Lâm Tăng Đức đã

hết sức giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm thực hiện tốt đề tài

Tuy nhiên, trong khi thực hiện đề tài vẫn không tránh khỏi thiếu sót vì những nguyên nhân khách quan nên mong quý thầy cô bỏ qua và đóng góp ý kiến để em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên thực hiện

Lê Mạnh Tuấn

Trang

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG:

Máy bán vé tự động là một thiết bị bán hàng tự động với mặt hàng chính duy nhất

là vé, và thường sử dụng các loại tiền xu để thanh toán

Hình I.1: Máy bán vé tàu điện ngầm

Vì vậy về công nghệ của máy bán vé cũng nhưng các loại máy bán hàn tự động khác là tương đối giống nhau

Máy là phương tiện bán hàng linh hoạt, hiệu quả, tiết kiệm thời gian mua bán, tiện lợi, dễ sử dụng; được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực dịch vụ, giao thông công cộng như: Máy bán vé tại các rạp chiếu phim, máy bán vé xe buýt, máy bán vé máy bay …

1 Giới thiệu máy bán hàng tự động:

Ngày nay, máy bán hàng tự động, phục vụ ở nơi công cộng, được ứng dụng nhiều

ở các nước phát triển và đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu.Từ những loại máy đơn giản thường gặp tại các công sở hay ở những khu vực công cộng như máy bán nước, máy bán cà phê, máy bán thức ăn… máy bán hàng tự động đã và đang ngày

càng phát triển và được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực đời sống với quy mô mẫu

mã ngày càng đa dạng, công nghệ ngày càng phong phú tiện ích hơn

Những máy bán hàng đơn giản được đặt tại các khu công cộng mang lại nhiều tiện ich cho con người

Hình I.2: Máy bán nước giải khát

Sự phát triển về mẫu mã cùng công nghệ bảo quản làm máy bán hàng ngày càng trở nên phong phú và đa dạng hơn

Hình I.3: Máy bán đồ ăn nhanh

Hình I.3: Máy bán tôm tươi

Tại Mỹ, máy bán hàng tự động không còn gắn liền với những mặt hàng giá rẻ như snack, xúc xích hay nước ngọt nữa mà còn có cả những mặt hàng cao cấp như iPod của Apple, mỹ phẩm Elizabeth Arden, và phần mềm học ngoại ngữ của Rosetta Stone…

Hình I.5: Máy bán IPod

Tại Nhật Bản, nơi diện tích đất đai khan hiếm, các loại máy bán hàng tự động đã phát triển rầm rộ từ hàng thập kỷ nay, đặc biệt là trong những năm 90, khi chi phí nhân công tăng cao

Hình I.6: Máy bán hàng tự động ở Nhật Bản

Những chiếc máy bán hàng cũng được các nhà nghiên cứu thuộc Viện ứng dụng

và sáng tạo công nghệ tại Đài Loan tích hợp công nghệ nhận diện khuôn mặt với mục đích có thể khuyên nhủ khách hàng cần gì và nên mua cái gì

Hình I.7: Máy bán hàng tự động biết nhận diện khuôn mặt

Tại Việt Nam các máy bán hàng cũng đã được đưa vào sử dụng và thậm chí được đưa vào nghiên cứu chế tạo

Hình I.8: Máy bán nước Tribeco

Hình I.9: Máy bán cà phê tự động của Công ty Hoàng Anh

Hình I.10: Sinh viên ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM bên sản phẩm máy

bán nước tự động có màn hình cảm ứng

2 Giới thiệu máy bán vé tự động:

Máy bán vé tự động là một trong các loại máy bán hàng tự động đã được ứng dụng rộng rãi rất nhiều nơi trên thế giới

Hình I.11: Máy bán vé tàu điện ngầm tại Nhật bản

Hình I.12: Màn hình máy bán vé tàu điện ngầm tại Malaysia

Hình I.13: Một máy bán vé tự động cho xe tốc hành tại Ý Tuy tại Việt Nam vẫn chưa được ứng dụng nhiều nhưng tin rằng cùng với sự phát triển xã hội nhu cầu tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả tiêu thụ sản phẩm thì máy bán hàng, máy bán vé tự động sẽ ngày càng được ứng dụng nhiều trong nhiều hơn

Hình I.4: Máy bán vé chiếu phim Kiosk

II MÔ TẢ CÔNG NGHỆ MÁY BÁN VÉ TỰ ĐỘNG:

Tiền dư được thối lại cho khách theo nguyên tắc thối từng đồng 5 xu mỗi lần trong 3 giây cho đến khi thối đủ số tiền dư

Khi đã bán vé và thối đủ tiền dư thì máy sẽ tiến hành reset để chờ người đến mua

vé tiếp

III LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN:

Hình I.4: Máy bán vé tự động

N1 N2 N3

Thối xu Thối tiền

Xu 20

Xu 10

Xu 5

Đ

S MW2>=MW

S

Đ Tính toán lại số vé tối đa có thể mua

Tính số tiền dư phải trả

T37>=60

Đ

S Reset chương

In ra đủ số vé

Dừng MW6>= Thối 1 đồng 5 xu,

MW6 = MW6 - 5

Máy bán vé tự động có 3 cửa bỏ xu tương ứng có 3 cảm biến nhận dạng các loại tiền: 5 xu, 10 xu, 20 xu N1, N2, N3 lần lượt là các nút bấm chọn mua 1, 2, 3 vé Máy có 1 cửa ra vé và tiền dư có 1 cảm biến nhận dạng tác động nhận vé và tiền thối

1 cửa ra vé, 1 cửa thối 1 đồng 5 xu.Giá tiền mỗi vé là 15 xu

II GIỚI THIỆU THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN:

Do yêu cầu công nghệ của Máy bán vé tự động đòi hỏi yêu cầu tính toán cao nên

ta nên sử dụng dòng CPU S7-200 của hảng SIEMENS series 22x, ở đây sử dụng CPU 224 có 14 đầu vào, 10 đầu ra có thể kết nối thêm 7 modul mở rộng Sử dụng phần mềm STEP 7-Micro/WIN để lập trình cho CTU này

III PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO, ĐẦU RA TRONG PLC:

I0.7 Sesor phát hiện bỏ 20 xu

IV LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN:

Hình I.4: Máy bán vé tự động

N1 N2 N3

Thối xu Thối tiền

Xu 20

Xu 10

Xu 5

Đ

S MW2>=MW

S

Đ Tính toán lại số vé tối đa có thể mua

Tính số tiền dư phải trả

T37>=60

Đ

S Reset chương

In ra đủ số vé

Dừng MW6>= Thối 1 đồng 5 xu,

MW6 = MW6 - 5

2 Dạng STL:

|MW4=0| để chỉ có thể nhấn duy nhất 1 trong 3 nút để mua vé sau khi nhấn 1 trong 3 nút đó thì không thể set lại MW4 trong quá trình máy kiểm tra tính toán đưa vé ra để tránh nhầm lẫn

Network 3+network 4: Thì tương tự Network 2

Nework 5: Khi chương trình hoạt động ( tức là khi người mua lựa chọn số vé

muốn mua) thì máy sẽ chạy timer T37 trong khoảng thời gian 1 phút : đây là thời gian chờ đợi nếu số tiền người mua bỏ vào không đủ số tiền cần để mua được số vé người đó muốn mua thì sau một phút này máy sẽ tiến hành tính toán kiểm tra lại số

vé tối đa có thể mua

*Giải thích thêm về T37: Là timer có chu kì đếm nhỏ nhất là 100ms vì thế phải gắn PT=600 để 600x100=60000(ms)=60s=1phút

Network 6: Có nghĩa khi rơle công tắc nhận biết bỏ 5xu tác động có xung lên ( |P| )

thì đưa tín hiệu cộng 5 xu vào vùng nhớ tiền bỏ vào (MW2)

Network 7+network8: Tương tự Network 6

Network 9: Nếu MW2>= MW4 ( số tiền bỏ vào dư để mua vé) thì M0.1 đóng 

các network 10,11,12,13,14 làm việc

Ngược lại nếu MW2<MW4 (thiếu tiền) (trong này tương ứng với lệnh

|NOT| là lệnh đảo giá trị: nếu đầu vào là có thì sau lệnh này là 0 và ngược lại) máy

sẽ tiến hành chờ đến khi T37 tác động ( trong thời gian này nếu có đủ tiền thì máy sẽ vẫn mở M0.1 như câu ở trên) nếu T37 tác động tức là hết 1phút khi cài đặt T37 đóngM0.2 đóng  network 15,16 làm việc

Network 10: Lệnh SUB_I là lệnh trừ : MW2- MW4=MW6 với MW6 là số tiền dư

cần trả lại cho khách

Network 11: Tiến hành bán vé : Tương ứng với số tiền mua cần mua đủ số vé được

chọn máy sẽ tiến hành tính toán và in ra số vé tương ứng với việc chọn vé

Ví dụ: nếu số vé được chọn là 3 tức là cần 45 xu để bán vé và người đó đã trả

đủ tiền thì |MW4=45| sẽ được bật và cuồn dây Q0.3 được bật máy tiến hành in ra

3 vé

Network 12: |MW6>=5| tiền dư còn lớn hơn hoặc bằng 5 xu thì phải trả lại cho

người ta mỗi lần trả 5 xu thì phải trừ đi vùng nhớ tiền dư là 5 xu ( lại dùng lệnh SUB_I)

- Trở lại vấn đề network 12: |T38=0|  trả lời như sau: nếu không có lệnh này thì khi MW6 có giảm giá trị mà giá trị đó vẫn lớn hơn 5 đi nữa vẫn không có xung

để set lại thối tiền dư nên |T38=0| ở đây sẽ đóng vai trò set lại thối tiền dư kết quả là thối được đủ tiền cho mọi người nhưng do phải chờ T38=0 mới set lại (tức

là như câu trên) nên  cần mất đến 3s để thối đủ số tiền dư

Network 17: Khi MW6=0 (tức là đã thối đủ số tiền dư) và T38 đóng (T38=3s, đủ

thời gian chờ để thối tiền) thì reset lại toàn bộ hệ thống và vung nhớ Lệnh MOV_W

là lệnh gán giá trị từ word IN vào word OUT, ví dụ IN=0, OUT=MW2 thì khi thực hiện lệnh sẽ được MW2=0

Network 15: MW2<MW4 như ở Network 12 thì cuộn dây M0.2 có điện làm đóng

các tiếp điểm M0.2 ở network 15,16Lệnh DIV_I ở đây là lệnh chia không lấy dư

mà chỉ lấy phần nguyên sẽ chia MW2 cho 15 để tìm số vé tối đa tương ứng số tiền

mà người mua đã bỏ vào gắn cho một vùng nhớ trung gian MW8 tạm gọi là vùng nhớ số vé tối đa có thể mua sau một phút

Network 16: Lệnh MUL_I là lệnh nhân : nhân MW8 với 15 để tìm số tiền tương

ứng số vé có thể mua được để gán cho MW4  khi này MW4 sẽ về trạng thái <= MW2 trở lại Network 12 sẽ cấp nguồn cho M0.1 và ngắt nguồn M0.2 bằng lệnh

|NOT|

Máy bán vé cũng như máy bán hàng tự động ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và cả tại Việt Nam trên nhiều lĩnh vực đời sống, dịch vụ, thương mại, sinh hoạt nơi công cộng…

Ở đồ án này tuy sử dụng PLC S7-200 CTU 224 để lập trình điều khiển nhưng vì

ta chỉ xét dạng đơn giản nhất của một máy bán vé nên bỏ qua một số những yêu cầu phức tạp để bài toán có thể giải quyết đơn giản hơn

Chương trình viết cho máy bán vé tự động bằng PLC tuy chỉ mang tính chất minh hoạ cho chương trình điều khiển tính toán máy bán vé tự động cũng nhưng các sản phẩm máy bán hàng tự động khác Do giá thành của S7 200 thực chất rất cao nên trên thực tế là ta hoàn toàn không nên thực hiện viết chương trình này bằng PLC S7-

200 mà nên sử dụng những phương pháp khác rẻ tiền hơn để thực hiện

Tuy vậy thông qua đồ án này ta thấy được phần nào phương pháp công nghệ điều khiển tự động máy bán vé nói riêng và các máy tự động khác nói chung

Hiện nay cùng với sự phát triển của xã hội đòi hỏi yêu cầu chất lượng ngày càng cao về mặt công nghệ của máy bán vé cũng như máy bán hàng phải có tính ứng dụng rộng rãi hơn vừa tiện lợi cho việc lưu thông hàng hoá và cả người sử dụng đòi hỏi cần nghiên cứu cải tiến công nghệ ngày một tốt hơn

Vì thời gian làm đồ án có hạn chế nên đề tài của em không tránh những sai xót và hướng mở rộng của đề tài chưa được phát triển nhiều Qua đề tài cũng giúp em nắm bắt kiến thức nhiều về ngôn ngữ, câu lệnh của PLC S7-200 và đặt biệt là công nghệ điều khiển máy bán hàng tự động đang được ứng dụng nhiều trong thực tế

- Giáo trình môn học Điều khiển logic của Ths.Lâm Tăng Đức và Ks Nguyễn Kim

http://baodatviet.vn http://s270.photobucket.com