BAO CAO NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ

1.2 Quy trình hoạt động của hệ thống Hệ thống sẽ bao gồm 2 phần chính: - Phần 1: Cửa ra vào tự động và phát hiện lấy cắp sách trong thư viện.. 1.3 Nghiên cứu thiết bị có trong hệ thống

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ CÁC THIẾT BỊ TRONG

HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ

1.1 Giới thiệu chung

Giữa những cơ sở hay phòng ban của một trường đại học, không có cơ sở nào thiết yếu hơn thư viện đại học Ngày nay, không có công trình khoa học nào được thực hiện mà không cần đến sự hỗ trợ của một thư viện

Hình 1-1 Hình ảnh thư viện

Một thư viện thường quản lý khoảng hàng trăm ngàn đầu sách và tạp chí, phục

vụ cho sinh viên của trường Vì vậy cần phải có biện pháp quản lý vào bảo mật hợp lý

để tránh khỏi nguy cơ mất mát và hư hỏng xảy ra Từ lý do đó, nhóm bọn em đã lên ý

tưởng và nghiên cứu thiết kế “Hệ thống quản lý, giám sát và bảo vệ cho thư viện trong trường học ứng dụng hệ liên kết điều khiển và liên lạc CC-Link”

1.2 Quy trình hoạt động của hệ thống

Hệ thống sẽ bao gồm 2 phần chính:

- Phần 1: Cửa ra vào tự động và phát hiện lấy cắp sách trong thư viện

- Phần 2: Giám sát và quản lý các cơ sở vật chất trong thư viện (Đèn, còi báo động hết giờ làm việc, hệ thống báo cháy)

Hình 1-2 Ảnh minh họa hệ thống cửa ra vào tự động

Muốn vào thư viện thì phải quẹt thẻ và cửa vào sẽ mở Sau khi vào cửa sẽ có cảm biến phát hiện là đã vào và lại cửa đóng Nếu sau 3 phút kể từ lúc quẹt thẻ để mở cửa mà vẫn chưa có ai vào thì cửa tự động đóng

Tại cửa ra của thư viện có cảm biến phát hiện có người ra Khi cảm biến có tín hiệu báo có người muốn ra thì cảm biến quét từ xem đối tượng có cầm sách trái phép của thư viện theo trong người hay không Nếu không lấy thì cửa ra sẽ mở sau khi ra khỏi cửa sẽ có cảm biến phát hiện đã ra và cửa đóng lại Hoặc nếu sau 3 phút từ lúc cửa ra mở mà người đó vẫn chưa ra thì cửa tự động đóng.Vào lúc 12h trưa và 5h chiều thì chuông báo hiệu hết giờ làm việc sẽ reo

Trong thư viện có các hệ thống báo cháy như sau:

 Nếu như có phát hiện khói ở mức 1, tức chưa nguy hiểm lắm thì còi sẽ kêu ở mức 1(vừa phải)

 Nếu như có phát hiện khói ở mức 2 hoặc ấn nút emergency thì còi sẽ kêu to hơn, đèn báo cháy sáng, vòi nước phun ra và toàn bộ cửa sẽ mở Toàn bộ hệ thống sẽ truyền tín hiệu về 1 trạm chủ và trạm chủ có thể thao tác bật tắt từ xa các cơ cấu chấp hành nằm trong hệ thống thông qua giao diện HMI

1.3 Nghiên cứu thiết bị có trong hệ thống công nghệ

Cơ cấu vận hành

Các cơ cấu vận hành được sử dụng trong hệ thống sẽ bao gồm các nút nhấn như nút nhấn START, STOP để khởi động hoặc dừng hệ thống, các nút nhấn khẩn cấp khi các thiết bị cảm biến không làm việc,

Cơ cấu hiển thị

Hiển thị qua giao diện người và máy HMI ( Màn hình GOT GT 2103)

Hình 1-3 Màn hình GT2103

Cảm biến

Các cảm biến sử dụng trong hệ thống bao gồm:

- Cảm biến báo cháy

- Cảm biến tiệm cận giúp phát hiện người ra vào

- Cảm biến quét từ giúp phát hiện lấy sách trái phép

Cơ cấu chấp hành

Cơ cấu chấp hành trong hệ thống gồm:

- Cửa tự động đóng mở

- Hệ thống còi báo động (cảnh báo cháy, báo hết giờ làm việc )

- Hệ thống van tự động xả nước khi có cháy

Hệ thống liên kết điều khiển và liên lạc CC-Link

CC-Link (Hệ liên kết điều khiển và liên lạc) là một hệ thống liên kết dữ liệu có nhiệm vụ cấu hình cho một hệ thống phân tán bằng phương pháp dẫn dây tối ưu và tiết kiệm chi phí

Hình 1-4 Minh họa hệ thống CC-Link

Các thiết bị sử dụng trong các trạm của hệ thống CC-Link:

- 16CCL tương thích với CC-Link Ver 2.00 và Ver1.10

- Hỗ trợ kết nối với trạm thông minh

- Hỗ trợ cài đặt network parameter

- Hỗ trợ trạm từ xa

Hình 1-6 FX3U 64CCL

Chỉ một module 64CCL có thể kết nối với một PLC 64CCL tương thích với CC-Link Ver 2.00 và Ver 1.10

CC-Link tương thích Ver 2.00/ Ver 1.00

CHƯƠNG 2: CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH KẾT NỐI MẠNG

2.1 Kết nối PLC và Master block

 Đảm bảo gắn vỏ mặt trên, được cung cấp dưới dạng phụ kiện, trước khi bật nguồn hoặc bắt đầu hoạt động sau khi lắp đặt hoặc đi dây

 Kết nối cáp mở rộng an toàn với các đầu nối được chỉ định của nó

Cách lắp đặt:

 Lắp vào thanh ray

 Kết nối với PLC

2.2 Intelligent mô đun

Xem mục 2.2.1 BẮT ĐẦU

Kiểm tra cấu hình hệ thống

- Kiểm tra công tắc RUN/STOP đang ở “STOP”

Cấu hình chung

Danh sách các thành phần:

Cấu hình mạng CC-Link:

Kiểm tra phần cứng

Chỉ sử dụng module 64CCL để xác nhận hoạt động của phần cứng bình thường

Đảm bảo phải kiểm tra phần cứng trước khi cấu hình hệ thống CC-Link

Đảm bảo phải kiểm tra phần cứng sử dụng 64CCL khi không kết nối với dây cáp nào Kết nối cáp sẽ vô hiệu hóa hoạt động bình thường của quá trình kiểm tra phần cứng

Kiểm tra các mục sau trong kiểm tra phần cứng

Mục kiểm tra phần cứng Kiểm tra ROM Kiểm tra RAM Kiểm tra chức năng Timer Kiểm tra chức năng Watchdog timer

Các bước kiểm tra phần cứng:

5) Xác nhận kết quả kiểm tra bằng LEDs:

- Khi xử lý giao tiếp đầu tiên hoàn thành Đèn RUN bật

- Trạng thái bình thường: Chức năng watchdog Timer được kích hoạt, đèn RUN tắt

- Trạng thái bất thường: Đèn ERR nhấp nháy để báo lỗi phần cứng

Kết nối dây CC-Link

Sử dụng cáp chỉ định CC-Link trong hệ thống CC-Link

Nếu sử dụng cáp khác, hiệu năng của hệ thống CC-Link sẽ không được đảm

bảo

Sơ đồ nối dây được trình bày ở mục:

Cài đặt bằng công tắc cho 64CCL

a, Cài đặt địa chỉ trạm (Station number)

Cài đặt địa chỉ trạm sử dụng 2 công tắc quay Công tắc phía trên bên trái chỉ số

hàng chục (x10), công tắc phía trên bên phải chí số hàng đơn vị

Vặn công tắc đơn vị về 1 Station number = 1

b, Cài đặt tốc độ truyền, kiểm tra phần cứng (Mục 2.2.2)

Vặn công tắc về số 2, tốc độ = 2.5Mbps

c, Số lượng trạm chiếm, cài đặt chu kỳ mở rộng

Kiểm tra trạng thái hoạt động

Lập trình kiểm tra

2.3 Kiểm tra phần cứng xem FX3U-16CCL-M chạy ở chế độ bình thường

Sử dụng chỉ FX3U-16CCL-M, xác nhận rằng phần cứng hoạt động bình thường

Đảm bảo rằng thực hiển kiểm tra phần cứng trước khi cài cấu hình cho hệ thống CC-Link

Đảm bảo thực hiện kiểm tra phần cứng FX3U-16CCL-M mà không có sự kết nối cáp CC-Link

Kết nối cáp CC-Link vô hiệu hóa hoạt động bình thường của kiểm tra phần cứng

Kiểm tra các phần sau trong kiểm tra phần cứng

Trình tự sau trình bày thủ tục thực hiện kiểm tra phần cứng:

ERR LED nhấp nháy để chỉ ra sự bất thường của phần cứng

2.4 Kết nối từng khối với cáp CC-Link

 Cáp chuyên dụng CC-Link ver1.10 và cáp chuyên dụng CC-Link hiệu suất cao không thể được dùng cùng nhau Nếu dùng cùng nhau thì dữ liệu truyền không được bảo đảm

 Cáp có thể kết nối mà không cần quan tâm đến số trạm

 Vỏ của cáp chuyên dụng CC-Link nên được nối với các cực [SLD] và

 Trong hệ thống CC-Link thì điện trở phụ thuộc vào loại cáp được sử dụng

 Chiều dài cáp CC-Link :

*1 Chiều dài giữa các trạm I/O từ xa hoặc các thiết bị từ xa

*2 Chiều dài giữa trạm master hoặc intelligent với các trạm chức năng khác

*3 Chiều dài cáp giữa các trạm I/O từ xa hoặc các thiết bị từ xa nằm trong phạm vi này và nếu thậm chí một vị trí được nối dây, khoảng cách cáp tối đa tổng thể sẽ như đã nêu ở trên

- Cáp chuyên dụng CC-Link (điện trở đầu cuối yêu cầu 110 Ω)

Tốc độ truyền Chiều dài giữa các trạm Chiều dài tối đa

Cáp chuyên dụng CC-Link 110 1/2W (nâu, nâu và nâu) Cáp chuyên dụng CC-Link hiệu suất cao

Cáp chuyên dụng CC-Link Ver 1.10 130 1/2W (nâu, cam và

nâu)

- Cáp chuyên dụng CC-Link Ver 1.10 (điện trở đầu cuối yêu cầu 110 Ω)

Tốc độ truyền Chiều dài giữa các trạm Chiều dài tối đa

 Kích thước đầu cốt gắn vào các cực

- Khi 1 dây được kết nối vào 1 cực

- Khi 2 câu được kết nối vào 1 cực

2.5 Cài đặt switch cho FX3U-16CCL-M

 Đảm bảo là số của trạm master là 00 nên vặn 2 switch thang (x10) và thang (x1) về 0

 Tốc độ truyền là 2.5 Mbps nên xoay switch B-RATE về 2

2.6 Kiểm tra kết nối giữa các khối (line test )

3) Tắt nguồn của PLC và FX3U-16CCL-M, sau đó bật nguồn trở lại Xấp xỉ 4 giây sau thì line test bắt đầu

4) Xác nhận kết quả của line test bằng LED trên FX3U-16CCL-M [Khi line test đã hoàn thành]

- L RUN LED sáng thì giao tiếp là bình thường

- Kết quả line test 1 được lưu trong SW00B4 (BFM#6B4H) Tuy nhiên, kể từ khi line test 1 được thực hiện cho 16 trạm, bỏ qua bit (s) cho bất kỳ không trạm liên lạc

[Khi line test chưa hoàn thành]

- ERR LED nhấp nháy -> Tất cả các trạm lỗi hoặc cáp đứt Kết quả line test (error codes) đượclưu trong SW00B8(BFM#6B84H)

- ON LED: không sáng-> Test không thể start( bởi vì phần cứng không bình thường hoặc nguồn ko có ở các trạm)

4) Tắt nguồn của PLC và FX3U-16CCL-M, sau đó bật nguồn trở lại Xấp

xỉ 4 giây sau thì line test bắt đầu

5) Xác nhận kết quả của line test bằng LED trên FX3U-16CCL-M

[Khi line test đã hoàn thành]

- L RUN LED sáng thì giao tiếp với 1 trạm từ xa hoặc trạm intelligent đặc biệt là bình thường

[Khi line test chưa hoàn thành]

- ERR LED nhấp nháy -> Cáp bị đứt, trạm tương ứng bị lỗi hoặc kiểm tra truyền text bị sai

Kết quả line test (error codes) được lưu trong SW00B8(BFM#6B84H)

- ON LED: không sáng-> Test không thể start( bởi vì phần cứng không bình thường hoặc nguồn ko có ở trạm đặc biệt)

2.7 Viết chương trình

Chương trình cho parameters

Chương trình cho communication

2.8 Start data link

Trong chương trình cho parameters, thì data link tự động start khi PLC run

Màu hiển thị Trắng và đen 32 mức

Đèn nền Led 5 màu (trắng, xanh là cây, hồng, cam, đỏ)

Loại cảm ứng Cảm ứng điện trở analog

Kích thước bàn phím cảm

ứng

2x2 dots Dung lượng bộ nhớ người

dùng

Bộ nhớ cho ROM: 3MB

Giao tiếp RS422 Tốc độ truyền dữ liệu 1 kênh:

115200/57600/38400/19200/9600/4800 bps Điện áp cung cấp đầu vào 5V (+-5%) từ PLC

Tiêu thụ điện năng 0.7 – 1.1W

Tổng quan phần cứng

1,2: Màn hình hiển thị và cảm ứng

9: USB interface: Trao đổi dữ liệu và lưu trữ dữ liệu

7: RS-422 interface: Giao tiếp với bộ điều khiển (khối kết nối 9 chân)

11: 2 chốt cố định phần cứng

Lắp đặt phần cứng:

B1: Lắp 1 viền đệm vào rãnh được thiết kế ở mặt sau của GOT

B2: Lắp khung màn hình vào mặt sau của HMI

B3: Lắp cái móc giữ vào cái 2 lỗ ở sau GOT và trượt sang trái (nhìn ở mặt sau của GOT)) Vặn vít cố định của cái móc giữ này với momen khoảng 0.2Nm đến 0.25Nm

Nối dây và cấp nguồn cho GOT:

Các lưu ý:

- Cắt tất cả các nguổn điện trước khi nối dây

- Đảm bảo nối đất cổng FG của GOT bằng điện trở nhỏ hơn hoặc bằng 100

Ôm

- Kết nối đúng cách các dây nguồn sau khi điện áp định mức cung cấp được đảm bảo

- Vặn chặt vít kết nối nguồn của GOT với momen lực cho phép

Nối dây nguồn vào GOT:

Nối cáp tín hiệu:

Model: GT10-C _R4-8P

Tên của các dây riêng lẻ chứa trong cáp được thể hiện ở bảng dưới

2.10 Các thao tác để chạy GOT:

Chuẩn bị dữ liệu project (Preparing project data)

1 Cài đặt GT designer3 Version1 trên máy tính

2 Tạo dữ liệu project

Lắp đặt GOT và nối dây nguồn

Ghi dữ liệu package (package data)

Cách 1: Ghi dữ liệu trực tiếp từ máy tính đến GOT

B1: Kết nối máy tính cá nhân và GOT thông qua 1 trong các cổng giao tiếp sau:

-USB -Ethernet: + Kết nối cổng giao tiếp Ethernet của hai thiết bị lại với nhau bằng cáp Ethernet

+ Để ghi dữ liệu gói bằng Ethernet, cái đặt phần mềm

cơ bản vào GOT và cấu hình cài đặt giao tiếp trước

-Thông qua trung gian PLC:

+ GT21 không hỗ trợ kết nối qua trung gian PLC

B2: Lắp thẻ nhớ SD vào GOT B3: Bật GOT lên và nạp chương trình bằng GT Designer 3

+ Kết nối GOT và bộ điều khiển:

1 Kiểm tra các cài đặt giao tiếp trên màn hình

2 Ngắt nguồn của GOT

3 Kết nối GOT và bộ điều khiển bằng 1 dây cáp

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 3.1 Thuật toán tổng hợp

Phân kênh vào ra cho 2 PLC

PLC ở trạm điều khiển

INPUT X0 START Đưa thư viện vào hoạt động

OUTPUT Y0 SAFE Thư viện ở chế độ an toàn

X5 TCR1 Cảm biến tiệm cận lúc ra ở lối ra

X6 DT Cảm biến dò từ

X7 TCR2 Cảm biến tiệm cận lúc đã ra khỏi cửa ra

 Chương trình cho PLC Master

 Code cho PLC Slaver