hoa Điện Lớp DHDDTCK11Z TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ************ BÁO CÁO CUỐI KỲ MÔN HỌC HỆ THỐNG SCADA THIẾT KẾ GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG N[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ************ BÁO CÁO CUỐI KỲ MÔN HỌC: HỆ THỐNG SCADA THIẾT KẾ GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NƯỚC ÉP TRÁI CÂY TỰ ĐỘNG SVTH: PHAN ANH DUY 19151106 VÕ HẠNH ĐÔNG 19151115 NGUYỄN TẤN PHÁT 19151160 GVHD: TS TRẦN VI ĐƠ Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Mục lục LỜI NÓI ĐẦU .1 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY 1.1 Hệ thống SCADA .2 1.1.1 Chức nhiệm vụ SCADA 1.1.2 Cấu trúc hệ thống SCADA .2 1.1.3 Các ứng dụng hệ thống SCADA .3 1.1.4 Mục đích ứng dụng SCADA vào sản xuất .3 1.2 Sơ lược hệ thống chiết rót nước hoa 1.2.2 Quy trình vận hành 1.2.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống chiết rót nước trái .5 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7 – 1200 2.1 Giới thiệu chung PLC S7-1200 2.1.1 Khái niệm plc s7-1200 2.1.2 Đấu 2.1.3 Sơ đồ mạch động lực 10 CHƯƠNG GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WINCC 10 3.1 Tổng quan phần mềm WINCC 10 3.2 Tạo giao diện mô WinCC phần mềm Tia Portal 12 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUY TRÌNH NƯỚC ÉP TRÁI CÂY TỰ ĐỘNG TRÊN WINCC15 4.1 Lập trình chương trình điều khiển hệ thống chiết rót nước hoa tự động 15 4.1.1 Khai báo biến đối tượng điều khiển 15 4.1.2 Chương trình điều khiển hệ thống sản xuất nước ép trái Tia Portal 15 4.2 Mơ hệ thống chiết rót nước hoa WINCC .30 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 LỜI NÓI ĐẦU Như biết phái triển khoa học kỹ thuật qua thời kì lịch sử, có ảnh hưởng khơng nhỏ để thúc đẩy nên kinh tế phát triển, cụ thể ngành sản xuất cơng nghiệp đại Có thể nói phát triển Cơng nghệ điện tử - tin học, coi cách mạng cơng nghệ tồn giới Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển tự động, đặc biệt điều khiển lập trình hệ thống scada Trên giới người ta sản xuất thiết bị lập trình Đó thiết bị điều khiển có lập trình Programable Logic Controlle viết tắt PLC PLC coi ứng dụng điển hình mạch vi xử lí So với trình điều khiển mạch điện tử thơng thường PLC có nhiều ưu điểm hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn thời gian lắp đặt cơng trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điều khiển, ứng dụng điều khiển phạm vi rộng, độ tin cậy cao Sự đời thiết bị điều khiển làm thay đổi suất lao động chất lượng sản phẩm rõ rệt Vì việc cải tiến phát triển thiết bị điều khiển quan tâm, để đáp ứng yêu cầu thay người môi trường độc hại, yêu cầu công nghệ địi hỏi xác tuyệt đối Trong q trình học tập làm việc trường, tìm hiểu điều khiển, em giao đề tài cuối kì với nội dung: “HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY” Bản báo cáo hoàn thành với hướng dẫn trực tiếp nhiệt tình thầy giáo giúp đỡ em nhiệt tình, với nỗ lực thân Em hoàn thành đề tài giao Do hạn chế thời gian kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên báo cáo không tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến thầy đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, ngày…tháng năm 2022 Sinh viên thực CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY 1.1 Hệ thống SCADA 1.1.1 Chức nhiệm vụ SCADA 1.1.1.1 Giới thiệu SCADA SCADA viết tắt Supervisory Control And Data Acquisition,nghĩa hệ thống điều khiển giám sát số liệu sản xuất SCADA công cụ tư động hóa cơng nghiệp, dùng kỹ thuật vi tinh PLC/RTU, để trợ giúp việc điều hành kỹ thuât cấp trực ban điều hành sản xuất công nghiệp: từ cấp phân xưởng, xí nghiêp,đến cấp cao cơng ty 1.1.1.2 Chức SCADA Thu thập từ xa:thu thập qua đường truyền số liệu số liệu sản xuất tổ chức việc lưu nhiều loại sở số liệu Dùng sở liệu để cung cấp dịch vụ điều khiển dám sát sản xuất: Hiển thị báo cáo tổng kết trình sản xuất Điều khiển từ xa trình sản xuất Thưc dịch vụ truyền số liệu hệ thống 1.1.1.3 Nhiệm vụ SCADA Thu thập giám sát từ xa đối tượng Điều khiển đóng cắt từ xa lên đối tượng Điều chỉnh tự động từ xa lên đối tượng Thông tin từ xa với đối tượng cấp quản lý 1.1.2 Cấu trúc hệ thống SCADA Máy tính chủ SCADA PC với microsoft 95, 98, NT Bus truyền tin Multidrop tiêu chuẩn RS485,với protocol truyền tin công nghiệp Master/slaver chọn dùng nhiều Thiết bị thu thập liệu với PC + PLC dùng transmitter analog 0:10v Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống SCADA 1.1.3 Các ứng dụng hệ thống SCADA Tăng khả điều khiển xử lý hệ thống Hệ thống vận hành nhanh hơn, xác Bảo đảm an toàn cho người vận hành Bảo vệ tốt thiết bị xảy lỗi hệ thống Tăng suất, độ tin cậy Tiết kiệm lượng Tốn chi phí vận hành 1.1.4 Mục đích ứng dụng SCADA vào sản xuất Nâng cao suất: nhờ q trình phân tích quy trình sản xuất, nhà quản lý dùng thông tin để gia tăng hiệu sản xuất cải tiến kỹ thuật Cải thiện chất lượng sản phẩm: thơng qua việc phân tích hoạt động, nhà quản lý tìm cách hạn chế, ngăn chặn sai sót q trình sản xuất Giảm chi phí vận hành bảo trì: hệ thống SCADA lắp đặt, doanh nghiệp không cần nhiều nhân cho việc quản lý giám sát thiết bị trường đặt vị trí xa Bên cạnh đó, doanh nghiệp khơng trả cho chuyến kiểm tra, bảo trì xa, nên, chi phí bảo trì giảm bớt 1.2 Sơ lược hệ thống sản xuất nước ép trái 1.2.1 Khái niêm Hệ thống chiết rót hoa tự động dây chuyền lắp đặt, thiết kế đại, đạt tiêu chuẩn cao đảm bảo dây chuyền hoạt động ổn định nâng cao hiệu sản xuất Thiết bị điều khiển PLC cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển thơng qua ngơn ngữ lập trình sẵn tạo điều kiện công tác quản lý sản xuất tiết kiệm nhân công Với loại nguyên liệu khác trái tươi, nước trái cô đặc, bột trái cây… thông qua phương pháp pha lỗng, trích ly, nghiền, đồng hóa, khử khí, chiết rót… chế biến thành nhiều loại nước ép trái mang nhiều hương vị khác 1.2.2 Quy trình vận hành hệ thống sản xuất nước ép Bước 1: Trước chế biến trái đưa đến băng chuyền phận rửa đồng thời máy bơm bơm lượng nước phù hợp vào để rửa trái (nước phải đảm bảo tiêu chuẩn Bộ Y tế với độ cứng nước khơng q 2mg/ lít, với lượng Clo cịn lại nước tráng – 5mg/ lít ) Bước 2: nhằm hạn chế q trình sinh hóa nhằm đảm bảo màu sắc cho loại trái nguyên liệu nên phải băng chuyền tiếp tục đưa trái rữa qua hệ thống máy sấy (chần nhiệt độ) Bước : Trái tiếp tục đưa vào máy ép tiến hành quy trình chế biến tách bã Bước 4: Nước ép truyền tới bồn khuấy trộn đồng thời bơm them nước chất phụ gia vào máy khuấy hoạt động trộn tất nguyên liệu Bước 5: Tất sản phẩm trộn đưa tới bồn tiệt trùng UHT để trải qua phương pháp làm lạnh diệt khuẩn nhanh chóng Bước 6: Nước ép sau diệt khuẩn chuyển tới bể chứa thành phẩm (bồn ổn định màu nhiệt độ trước chiết rót ) Bước 7: Sau tiến hành sản xuất xong, nước ép hoa từ bể chứa đẩy qua khu vực chiết rót đóng chai hệ thống băng tải tự động đẩy chai tới vị trí chiết rót nước ép theo lượng thể tích thiết lặp 1.2.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống chiết rót nước trái stop CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7 – 1200 2.1 Giới thiệu chung PLC S7-1200 2.1.1 Khái niệm plc s7-1200 PLC S7-1200 ( Promamable Logic Controller) kết hợp I/O lựa chọn cấp nguồn, bao gồm module cấp nguồn VAC – VDC - nguồn với kết hợp I/O DC Relay Các module tín hiệu để mở rộng I/O module giao tiếp dễ dàng kết nối với mặt điều khiển Tất phần cứng Simatic S7-1200 gắn DIN rail tiêu chuẩn hay trực tiếp bảng điều khiển, giảm khơng gian chí phí lắp đặt Các module tín hiệu có model đầu vào, đầu kết hợp loại 8, 16, 32 điểm hỗ trợ tín hiệu I/O DC, relay analog Bên cạnh đó, bảng tín hiệu tiên tiến có I/O số kênh hay I/O analog kênh gắn đằng trước điều khiển S7- 1200 cho phép nâng cấp I/O mà không cần thêm không gian Thiết kế mở rộng giúp điều chỉnh ứng dụng từ 10_I/O đến tối đa 284_I/O, với khả tương thích chương trình người sử dụng nhằm tránh phải lập trình lại chuyển đổi sang điều khiển lớn Các đặc điểm khác: nhớ 50 KB với giới hạn liệu người sử dụng liệu chương trình, đồng hồ thời gian thực, 16 vòng lặp PID với khả điều chỉnh tự động, cho phép điều khiển xác định thơng số vịng lặp gần tối ưu cho hầu hết ứng dụng điều khiển q trình thơng dụng Simatic S7-1200 có cổng giao tiếp Ethernet 10/100Mbit tích hợp với hỗ trợ giao thức Profinet cho lập trình, kết nối HMI /SCADA hay nối mạng PLC với PLC ... CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUY TRÌNH NƯỚC ÉP TRÁI CÂY TỰ ĐỘNG TRÊN WINCC15 4.1 Lập trình chương trình điều khiển hệ thống chiết rót nước hoa tự động 15 4.1.1 Khai báo biến... VỀ HỆ THỐNG SCADA VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY 1.1 Hệ thống SCADA .2 1.1.1 Chức nhiệm vụ SCADA 1.1.2 Cấu trúc hệ thống SCADA .2 1.1.3 Các ứng dụng hệ thống. .. VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY 1.1 Hệ thống SCADA 1.1.1 Chức nhiệm vụ SCADA 1.1.1.1 Giới thiệu SCADA SCADA viết tắt Supervisory Control And Data Acquisition,nghĩa hệ thống điều khiển giám