THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỂN THÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG - GIẢI PHÁP CỦA HÃNG SIEMEN.

ĐH GTVT TP HCM-TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP- TĐ05 ĐỒ ÁN MẠNG TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỂN THÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG - GIẢI PHÁP CỦA HÃNG SIEMEN GVHD: Trần Hồng Dũng Nhóm thực hiện: Châu Vĩnh Phú Phan Văn Thi Trịnh Văn Thắng Bùi Thanh Nhẹ 2009 SỐ2,Đ3,VĂN THÁNH BẮC, BÌNH THẠNH,HỒ CHÍ MINH Phục lục: Nội dung đề tài yêu cầu Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thơng hãng Siemen giải pháp chọn lựa Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống Tính hỗ trợ cần ý thiết bị Vẽ cấu hình giải pháp hệ thống Phân tích ưu nhược điểm giải pháp lựa chọn Tài liệu hổ trợ Nội dung đề tài yêu cầu: Nội dung đề tài: Nhà máy gồm line sản xuất, line sản xuất gồm trạm chủ trạm tớ Trạm tớ : điều khiển thiết bị đóng cắt hệ thống điện , motor băng chuyền tải liệu, máy nghiền, quạt gió, hút bụi… Trạm tớ : điều khiển hệ thống cân động Hệ thống có tác dụng điều khiển khối lượng liệu đầu vào với công suất cài đặt.Liệu vào xỉ Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào clinke Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào đá vôi Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào salat Hệ thống điều khiển cân động cho trạm 2,3,4,5 gồm : - Một biến tần để điều khiển motor - Một motor băng tải cân - Một encoder để đưa tốc độ băng tải - Một loadcell để cân khối lượng liệu băng tải Hệ thống trạm tớ giả sử bao gồm : - 25 motor liên quan đến trình nghiền, tải liệu, quạt gió, hút bụi, cán liệu… ( khơng có biến tần) - Hệ thống đèn cảnh báo alarm có 100 input digital, 64 output digital - Hệ thống sensor analog ( 4-20mA) gồm 40 cảm biến ( nhiệt độ, áp suất, độ ồn ….) - Hệ thống sensor giám sát tốc độ máy nghiền ( xung tốc độ cao ) ( sensor) Yêu cầu: Đưa giải pháp thiết kế hệ thống, từ điều khiển giám sát đến trạm Cơng việc bao gồm : + Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thông + Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống mạng đưa + Tính hỗ trợ cần ý thiết bị + Vẽ cấu hình giải pháp hệ thống: + Phân tích ưu điểm nhược điểm giải pháp chọn lựa Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thông hãng Siemen giải pháp chọn lựa Giải pháp mạng truyển thông hãng Siemen: Siemen đưa đầy đủ giải pháp cho mạng truyển thơng cho lĩnh vực tự động hóa, mơ hình thể giải pháp hãng: Mô tả giải pháp mạng truyền thông hãng Siemen : Các cấp hệt thống mạng phương pháp truyền thông: Cấp quản lý( Management leave): truyển thông theo chuẩn Enthernet Cấp giám sát (Operations leave) : truyền thông theo chuẩn Industrial Ethernet Cấp điều khiển (Control leave) : chuẩn Profi Net Cấp chấp hành (Field leave): chuẩn Profibus DP, Profibus PA, AS-interface, Hart Nhìn chung hãng Siemen đưa đầy đủ, tích hợp nhiều sản phẩm để hỗ trợ cho nhu cầu khách hàng từ thiết bị cấp quản lý đến cấp trường, phần mềm phần cứng Giải pháp chọn lựa: Dựa giải pháp mà hãng đưa ra, ta chọn giải pháp để xây dựng giải pháp mạng truyền thông cho nhà máy xi măng: Cấp chấp hành: Truyền thông theo chuẩn ProfiBus DP As-interface + Các thiết bị : Motor, đèn cảnh báo, Alarm, Sensors, biến tần, encoder, loadcell Cấp điều khiển : Truyền thông theo chuẩn Profi-bus DP + Các thiết bị: Plc S7, modul truyền thông Cấp giám sát: Truyển thông theo chuẩn Profi-bus DP +Các thiết bị : Máy tính giám sát, modul truyền thông, phần mềm: WinCC, SIMATIC Manager Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống 3.1 máy tính giám sát line: Vì u cầu nhà máy địi hỏi máy tính cơng nghiệp phải có độ an tồn cao nên khơng thể dùng máy tính thơng thường Siemen có đưa máy tính PG/PC khác nhau, ví dụ Thơng tin máy thể rõ tài liệu kèm nhà sản xuất Ngồi máy tính để thực giám sát cần cài đặt phần mềm WinCC Dưới thông tin nhỏ giao thức truyền dẫn Profi-bus DP để hỗ trợ cho việc chọn lựa giải pháp mạng Ngồi cịn số thơng tin khác có tài liệu kèm 3.2 Simantic S7-400 H, CPU 417-4H: Dòng S7-400 dòng CPU cao cấp, thực lượng lớn công việc , khả quản lý lớn cổng I/O Trong bài, nhóm chọn CPU417-4H dịng cho phép thực chức Redundacy, đảm bảo CPU gặp cố có CPU khác thay Ngồi để thực khả giao tiếp hai line sản xuât riêng ta dùng giao tiếp S7-Comunication hỗ trợ dịng Vì ta cần gắn thêm S7-400, hai card mạng, thể phần cấu hình Trong rack ta cịn gắn thêm nguồn có khả Redundancy Có tài liệu kèm Bên thông tin cấu hình: Hình thể kết nối encoder vào module: 3.10 Động cơ: Tuỳ theo nhu cầu sử dụng mà ta chọn loại động có cơng suất phù hợp Tính hỗ trợ cần ý thiết bị: S7-400 H, CPU 417-4H có khả Redundancy Biến tần: Trong mục lựa chọn thiết bị ta chọn dịng biến tần micromaster 440(MM440) dịng có hỗ trợ giao thức USS protocol Dưới số thơng tin dùng giao thức này: § iỊu kiƯn ®Ĩsư dơng giao thøc USS: Th­ viƯn lƯnh STEP7 – M icro/Win cung cÊp 14 thđ tơc thđ tục ngắt lệnh đượ c tích hợ p giao thøc USS C¸ c lƯnh USS sư dơng ph­¬ng thøc sau S7 – 200 Giao thøc USS đượ c thiết lập Port cho giao tiếp USS LÖnh USS_INIT cho phÐp lùa chän giao tiÕp kiểu USS hoặ c PPI port Sau lùa chän giao thøc USS ®Ĩ giao tiÕp ví i biến tần nói riê ng ta sử dụng port cho mục đích c, kể giao tiếp vớ i phần mềm STEP7 M icro/Win Cá c lệnh USS đượ c tạ o chiếm khoảng 3600 byte Tuỳ thuộc vào cá c lệnh mà ta sử dụng, phải dành riêng cho giao thøc USS mét vï ng nhí V kho¶ng 400 byte Cá c lệnh USS không đượ c dù ng thủ tục ngắt Tr ình tự lập trình sử dụng cá c lệnh USS sau: Đặ t lệnh USS_INIT chương trình L ệnh USS_INIT chỉnên đượ c gọi mét chu kú qt ®Ĩ thiÕt lËp hay thay đổi cá c thông số giao tiếp giao thức USS Đặ t chỉmột lệnh DRV _CTRL cho biến tần tích cực chương trình Có thể thêm vào nhiều lệnh USS_RPM _x USS_WPM _x cần thiết, chỉmột biến tần đượ c tích cực tạ i thời điểm Thiết lập cá c thông số biến tần để phù hợ p vớ i tốc độ baud địa chỉcủa biến tần đượ c dù ng chương trình Nối cá p giao tiếp CPU cá c biến tần Thời gian cần thiết đểgiao tiếp: Giao tiếp vớ i cá c thiết bịcó vòng qt kh«ng cï ng ví i S7 – 200 S7 200 thực đượ c vài vòng quét thiết bịgiao tiếp mớ i hoàn thành Thời gian cần thiết đểgiao tiếp phụ thuộc vào số thiết bịgiao tiếp, tốc độ baud thời gian quét S7 200 Sư dơng c¸ c lƯnh USS Pr otocol: Th­ viện lệnh STEP7 Micro/Win cho phép điều khiển cá c biến tần M icroM aster cá ch dễdàng cá c hàm lệnh đặ c biết đượ c thiÕt kÕ sư dơng giao thøc USS ®Ĩgiao tiÕp ví i biÕn tÇn V í i lƯnh USS, ta có thểđiều khiển biến tần có thểđọc/ghi cá c thông số biến tần Cỏc lnh USS nm thư viện lệnh step7/microwin.* Lệnh USS_INIT LƯnh nµy dù ng để bắt thiết lập giao thức USS để kết nối PLC (mạ ng) biến tần Lệnh USS_INIT đượ c dù ng đểcho phép thiết lập hay kh«ng cho phÐp thiÕt lËp giao tiÕp ví i biÕn tần MicroMaster Lệnh USS đượ c thực lỗi xuất Lệnh hoàn thành thìbit DONE đượ c set trướ c tiếp tục thực cá c lệnh kếtiếp Lệnh đượ c thực đầu vào EN đượ c thiết lập Lệnh USS_INIT đượ c thực có thay đổi trạ ng thá i giao tiếp Khi giao thức USS đà đượ c thiết lập, giao thức USS đượ c loạ i bá b»ng c¸ ch thùc thi mét lƯnh USS_INIT mí i trướ c có thay đổi cá c thông số giao tiếp Giá trịcủa đầu vào USS cho phép chọn giao thức giao tiếp Giá trị1 cho phÐp dï ng port cho giao thøc USS Gi¸ trị0 gá n port cho giao thức ppi loạ i bỏ giao thức USS Đ ầu vào BA UD thiÕt lËp tèc ®é baud: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 hay 3400 baud Đ ầu vào A CTIVE chỉra biến tần đượ c tích cực Đ ối vớ i M icroM aster thìhỗ trợ địa chỉtừ đến 30 Khi lệnh USS_INIT đượ c hoàn tất, bit DONE đượ c thiết lập 1, đầu ERR (byte) chøa kÕt qu¶ cđa viƯc thùc hiƯn lƯnh * Lnh USS_CTRL Lệnh dù ng để điều khiển biến tần chạ y, dừng, đảo chiều thay đổi tốc độ Lệnh USS_CTRL đượ c dù ng để điều khiển biến tần MicroM aster đượ c tích cực Lệnh USS_CTRL đặ t cá c lệnh chọn trướ c đệm giao tiếp Cá c lệnh đặ t đệm đượ c gửi cho biên tần đà đượ c chọn thông số A CTIV E lệnh USS_INIT M ỗi biến tần chỉcó lệnh DRV _CTRL Đầu EN thiết lập lệnh drv_ctr thiết lập (lệnh phải luụn luụn c thit lp) Ngõ vào RUN (RUN/STOP) đượ c thiết lập 1cho phép điều khiển biến tần không cho phép điều khiển biến tần Khi Run đượ c thiết lập 1, biến tần M icroMaster nhận đượ c lệnh bắt đầu chạ y tạ i tốc độ chiều đà định trướ c Đ ểbiến tần chạ y thì: * DRIV ER phải đượ c chọn tích cực A CTIV E USS_INIT * OFF2 OFF3 phải đượ c đặ t * FA UL INHIBIT phải Khi RUN thìmột lệnh đượ c gửi ®Õn M icroM aster ®Ĩgi¶m tèc ®é xng cho ®Õn động dừng hẳn Bit OFF2 đượ c dù ng đểcho phép biến tần dừng động nhanh Bit OFF3 đượ c dù ng đểM icroM aster dừng nhanh chóng Bit F_A CK (Fault A cknowledge) đượ c dù ng đểxá c nhận lỗi truyền thông biến tần Biến tần xóa lỗi (FA UL T) F_A CK ®i tõ møc thÊp ®Õn møc cao Bit DIR (direction) đảo chiều quay động Đ ầu vào DRIV E (drive address) cho biết địa chỉcủa biến tần MicroMaster mà lệnh DRV _CRTL đà điều khiển Đ ịa chỉcó giá trịtừ đến 30 Đ ầu vào TY PE chọn loạ i biến tần V i biÕn tÇn M icroM aster chän TY PE = 0, ví i biÕn tÇn M ICROM A STER chọn TY PE = Đ ầu vào Speed_SP (speed setpoint) đặ t tốc độ động dướ i ng phần tră m tốc độ tối đa (-200% đến 200%) Giá trịâm Speed_SP làm động đảo chiều quay Bit Error byte l ưu kết lần giao tiếp mớ i vớ i biến tần Đ ầu STATUS chứa trạ ng thá i biến tần Đ ầu SPEED l ưu tốc độ động dướ i ng phần tră m tốc độ định mức (-200% đến 200%) Đ ầu RUN_EN (DRIV E RUN ENable) cho biết biến tần chạ y (bằng 1) hay đà dừng (bằng 0) Đ ầu D_DIR cho biết chiều quay động Đ ầu INHIBIT cho biết trạ ng thá i cấm biến tần (0 – not inhibited, b»ng inhibited) § Ĩ xãa bit cấm bit FA ULT phải đượ c OFF cá c bit vào RUN,OFF2 OFF3 phải Đ ầu FA ULT cho biết trạ ng thá i bit lỗi (0 lỗi, có lỗi) Bộ biến tần hiển thịmà lỗi Đ ểxóa bit FA ULT thìphải sửa lỗi thiết lËp b»ng bit F_A CK * Lệnh USS_RPM_x Lệnh đọc thơng số từ biến tần LƯnh USS_PRM _x đọc thông số kiểu word không dấu Lệnh USS_RPM _x hoàn tất M icroMaster xá c nhận hay có lỗi bá o Đ ầu vào EN phải đượ c thiết lập cho phép truyền yê u cầu xuống M icroM aster phải đượ c thiết lập bit DONE bá o hiệu hoàn tất M ột yêu cầu USS_RPM _x đượ c truyền tớ i MicroM aster chu kìvòng quét đầu vào EN đượ c thiết lập V ìthếđầu vào X M T_REQ nên đượ c cho qua P (bộ tá ch sườn dương) chỉcho phép yêu cầu đượ c truyền cạ nh lên đầu vào EN Đ ầu vào DRIV E địa chỉcủa biến tần M icroM aster mà lệnh USS_RPM _x đượ c gửi

ĐH GTVT TP HCM-TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP- TĐ05 ĐỒ ÁN MẠNG TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỂN THÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG - GIẢI PHÁP CỦA HÃNG SIEMEN GVHD: Trần Hồng Dũng Nhóm thực hiện: Châu Vĩnh Phú Phan Văn Thi Trịnh Văn Thắng Bùi Thanh Nhẹ 2009 SỐ2,Đ3,VĂN THÁNH BẮC, BÌNH THẠNH,HỒ CHÍ MINH Phục lục: Nội dung đề tài yêu cầu Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thơng hãng Siemen giải pháp chọn lựa Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống Tính hỗ trợ cần ý thiết bị Vẽ cấu hình giải pháp hệ thống Phân tích ưu nhược điểm giải pháp lựa chọn Tài liệu hổ trợ Nội dung đề tài yêu cầu: Nội dung đề tài: Nhà máy gồm line sản xuất, line sản xuất gồm trạm chủ trạm tớ Trạm tớ : điều khiển thiết bị đóng cắt hệ thống điện , motor băng chuyền tải liệu, máy nghiền, quạt gió, hút bụi… Trạm tớ : điều khiển hệ thống cân động Hệ thống có tác dụng điều khiển khối lượng liệu đầu vào với công suất cài đặt.Liệu vào xỉ Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào clinke Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào đá vôi Trạm tớ : tương tự trạm tớ liệu vào salat Hệ thống điều khiển cân động cho trạm 2,3,4,5 gồm : - Một biến tần để điều khiển motor - Một motor băng tải cân - Một encoder để đưa tốc độ băng tải - Một loadcell để cân khối lượng liệu băng tải Hệ thống trạm tớ giả sử bao gồm : - 25 motor liên quan đến trình nghiền, tải liệu, quạt gió, hút bụi, cán liệu… ( khơng có biến tần) - Hệ thống đèn cảnh báo alarm có 100 input digital, 64 output digital - Hệ thống sensor analog ( 4-20mA) gồm 40 cảm biến ( nhiệt độ, áp suất, độ ồn ….) - Hệ thống sensor giám sát tốc độ máy nghiền ( xung tốc độ cao ) ( sensor) Yêu cầu: Đưa giải pháp thiết kế hệ thống, từ điều khiển giám sát đến trạm Cơng việc bao gồm : + Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thông + Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống mạng đưa + Tính hỗ trợ cần ý thiết bị + Vẽ cấu hình giải pháp hệ thống: + Phân tích ưu điểm nhược điểm giải pháp chọn lựa Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thông hãng Siemen giải pháp chọn lựa Giải pháp mạng truyển thông hãng Siemen: Siemen đưa đầy đủ giải pháp cho mạng truyển thơng cho lĩnh vực tự động hóa, mơ hình thể giải pháp hãng: Mô tả giải pháp mạng truyền thông hãng Siemen : Các cấp hệt thống mạng phương pháp truyền thông: Cấp quản lý( Management leave): truyển thông theo chuẩn Enthernet Cấp giám sát (Operations leave) : truyền thông theo chuẩn Industrial Ethernet Cấp điều khiển (Control leave) : chuẩn Profi Net Cấp chấp hành (Field leave): chuẩn Profibus DP, Profibus PA, AS-interface, Hart Nhìn chung hãng Siemen đưa đầy đủ, tích hợp nhiều sản phẩm để hỗ trợ cho nhu cầu khách hàng từ thiết bị cấp quản lý đến cấp trường, phần mềm phần cứng Giải pháp chọn lựa: Dựa giải pháp mà hãng đưa ra, ta chọn giải pháp để xây dựng giải pháp mạng truyền thông cho nhà máy xi măng: Cấp chấp hành: Truyền thông theo chuẩn ProfiBus DP As-interface + Các thiết bị : Motor, đèn cảnh báo, Alarm, Sensors, biến tần, encoder, loadcell Cấp điều khiển : Truyền thông theo chuẩn Profi-bus DP + Các thiết bị: Plc S7, modul truyền thông Cấp giám sát: Truyển thông theo chuẩn Profi-bus DP +Các thiết bị : Máy tính giám sát, modul truyền thông, phần mềm: WinCC, SIMATIC Manager Thống kê thiết bị phù hợp với hệ thống 3.1 máy tính giám sát line: Vì u cầu nhà máy địi hỏi máy tính cơng nghiệp phải có độ an tồn cao nên khơng thể dùng máy tính thơng thường Siemen có đưa máy tính PG/PC khác nhau, ví dụ Thơng tin máy thể rõ tài liệu kèm nhà sản xuất Ngồi máy tính để thực giám sát cần cài đặt phần mềm WinCC Dưới thông tin nhỏ giao thức truyền dẫn Profi-bus DP để hỗ trợ cho việc chọn lựa giải pháp mạng Ngồi cịn số thơng tin khác có tài liệu kèm 3.2 Simantic S7-400 H, CPU 417-4H: Dòng S7-400 dòng CPU cao cấp, thực lượng lớn công việc , khả quản lý lớn cổng I/O Trong bài, nhóm chọn CPU417-4H dịng cho phép thực chức Redundacy, đảm bảo CPU gặp cố có CPU khác thay Ngồi để thực khả giao tiếp hai line sản xuât riêng ta dùng giao tiếp S7-Comunication hỗ trợ dịng Vì ta cần gắn thêm S7-400, hai card mạng, thể phần cấu hình Trong rack ta cịn gắn thêm nguồn có khả Redundancy Có tài liệu kèm Bên thông tin cấu hình: Hình thể kết nối encoder vào module: 3.10 Động cơ: Tuỳ theo nhu cầu sử dụng mà ta chọn loại động có cơng suất phù hợp Tính hỗ trợ cần ý thiết bị: S7-400 H, CPU 417-4H có khả Redundancy Biến tần: Trong mục lựa chọn thiết bị ta chọn dịng biến tần micromaster 440(MM440) dịng có hỗ trợ giao thức USS protocol Dưới số thơng tin dùng giao thức này: § iỊu kiƯn ®Ĩsư dơng giao thøc USS: Th­ viƯn lƯnh STEP7 – M icro/Win cung cÊp 14 thđ tơc thđ tục ngắt lệnh đượ c tích hợ p giao thøc USS C¸ c lƯnh USS sư dơng ph­¬ng thøc sau S7 – 200 Giao thøc USS đượ c thiết lập Port cho giao tiếp USS LÖnh USS_INIT cho phÐp lùa chän giao tiÕp kiểu USS hoặ c PPI port Sau lùa chän giao thøc USS ®Ĩ giao tiÕp ví i biến tần nói riê ng ta sử dụng port cho mục đích c, kể giao tiếp vớ i phần mềm STEP7 M icro/Win Cá c lệnh USS đượ c tạ o chiếm khoảng 3600 byte Tuỳ thuộc vào cá c lệnh mà ta sử dụng, phải dành riêng cho giao thøc USS mét vï ng nhí V kho¶ng 400 byte Cá c lệnh USS không đượ c dù ng thủ tục ngắt Tr ình tự lập trình sử dụng cá c lệnh USS sau: Đặ t lệnh USS_INIT chương trình L ệnh USS_INIT chỉnên đượ c gọi mét chu kú qt ®Ĩ thiÕt lËp hay thay đổi cá c thông số giao tiếp giao thức USS Đặ t chỉmột lệnh DRV _CTRL cho biến tần tích cực chương trình Có thể thêm vào nhiều lệnh USS_RPM _x USS_WPM _x cần thiết, chỉmột biến tần đượ c tích cực tạ i thời điểm Thiết lập cá c thông số biến tần để phù hợ p vớ i tốc độ baud địa chỉcủa biến tần đượ c dù ng chương trình Nối cá p giao tiếp CPU cá c biến tần Thời gian cần thiết đểgiao tiếp: Giao tiếp vớ i cá c thiết bịcó vòng qt kh«ng cï ng ví i S7 – 200 S7 200 thực đượ c vài vòng quét thiết bịgiao tiếp mớ i hoàn thành Thời gian cần thiết đểgiao tiếp phụ thuộc vào số thiết bịgiao tiếp, tốc độ baud thời gian quét S7 200 Sư dơng c¸ c lƯnh USS Pr otocol: Th­ viện lệnh STEP7 Micro/Win cho phép điều khiển cá c biến tần M icroM aster cá ch dễdàng cá c hàm lệnh đặ c biết đượ c thiÕt kÕ sư dơng giao thøc USS ®Ĩgiao tiÕp ví i biÕn tÇn V í i lƯnh USS, ta có thểđiều khiển biến tần có thểđọc/ghi cá c thông số biến tần Cỏc lnh USS nm thư viện lệnh step7/microwin.* Lệnh USS_INIT LƯnh nµy dù ng để bắt thiết lập giao thức USS để kết nối PLC (mạ ng) biến tần Lệnh USS_INIT đượ c dù ng đểcho phép thiết lập hay kh«ng cho phÐp thiÕt lËp giao tiÕp ví i biÕn tần MicroMaster Lệnh USS đượ c thực lỗi xuất Lệnh hoàn thành thìbit DONE đượ c set trướ c tiếp tục thực cá c lệnh kếtiếp Lệnh đượ c thực đầu vào EN đượ c thiết lập Lệnh USS_INIT đượ c thực có thay đổi trạ ng thá i giao tiếp Khi giao thức USS đà đượ c thiết lập, giao thức USS đượ c loạ i bá b»ng c¸ ch thùc thi mét lƯnh USS_INIT mí i trướ c có thay đổi cá c thông số giao tiếp Giá trịcủa đầu vào USS cho phép chọn giao thức giao tiếp Giá trị1 cho phÐp dï ng port cho giao thøc USS Gi¸ trị0 gá n port cho giao thức ppi loạ i bỏ giao thức USS Đ ầu vào BA UD thiÕt lËp tèc ®é baud: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 hay 3400 baud Đ ầu vào A CTIVE chỉra biến tần đượ c tích cực Đ ối vớ i M icroM aster thìhỗ trợ địa chỉtừ đến 30 Khi lệnh USS_INIT đượ c hoàn tất, bit DONE đượ c thiết lập 1, đầu ERR (byte) chøa kÕt qu¶ cđa viƯc thùc hiƯn lƯnh * Lnh USS_CTRL Lệnh dù ng để điều khiển biến tần chạ y, dừng, đảo chiều thay đổi tốc độ Lệnh USS_CTRL đượ c dù ng để điều khiển biến tần MicroM aster đượ c tích cực Lệnh USS_CTRL đặ t cá c lệnh chọn trướ c đệm giao tiếp Cá c lệnh đặ t đệm đượ c gửi cho biên tần đà đượ c chọn thông số A CTIV E lệnh USS_INIT M ỗi biến tần chỉcó lệnh DRV _CTRL Đầu EN thiết lập lệnh drv_ctr thiết lập (lệnh phải luụn luụn c thit lp) Ngõ vào RUN (RUN/STOP) đượ c thiết lập 1cho phép điều khiển biến tần không cho phép điều khiển biến tần Khi Run đượ c thiết lập 1, biến tần M icroMaster nhận đượ c lệnh bắt đầu chạ y tạ i tốc độ chiều đà định trướ c Đ ểbiến tần chạ y thì: * DRIV ER phải đượ c chọn tích cực A CTIV E USS_INIT * OFF2 OFF3 phải đượ c đặ t * FA UL INHIBIT phải Khi RUN thìmột lệnh đượ c gửi ®Õn M icroM aster ®Ĩgi¶m tèc ®é xng cho ®Õn động dừng hẳn Bit OFF2 đượ c dù ng đểcho phép biến tần dừng động nhanh Bit OFF3 đượ c dù ng đểM icroM aster dừng nhanh chóng Bit F_A CK (Fault A cknowledge) đượ c dù ng đểxá c nhận lỗi truyền thông biến tần Biến tần xóa lỗi (FA UL T) F_A CK ®i tõ møc thÊp ®Õn møc cao Bit DIR (direction) đảo chiều quay động Đ ầu vào DRIV E (drive address) cho biết địa chỉcủa biến tần MicroMaster mà lệnh DRV _CRTL đà điều khiển Đ ịa chỉcó giá trịtừ đến 30 Đ ầu vào TY PE chọn loạ i biến tần V i biÕn tÇn M icroM aster chän TY PE = 0, ví i biÕn tÇn M ICROM A STER chọn TY PE = Đ ầu vào Speed_SP (speed setpoint) đặ t tốc độ động dướ i ng phần tră m tốc độ tối đa (-200% đến 200%) Giá trịâm Speed_SP làm động đảo chiều quay Bit Error byte l ưu kết lần giao tiếp mớ i vớ i biến tần Đ ầu STATUS chứa trạ ng thá i biến tần Đ ầu SPEED l ưu tốc độ động dướ i ng phần tră m tốc độ định mức (-200% đến 200%) Đ ầu RUN_EN (DRIV E RUN ENable) cho biết biến tần chạ y (bằng 1) hay đà dừng (bằng 0) Đ ầu D_DIR cho biết chiều quay động Đ ầu INHIBIT cho biết trạ ng thá i cấm biến tần (0 – not inhibited, b»ng inhibited) § Ĩ xãa bit cấm bit FA ULT phải đượ c OFF cá c bit vào RUN,OFF2 OFF3 phải Đ ầu FA ULT cho biết trạ ng thá i bit lỗi (0 lỗi, có lỗi) Bộ biến tần hiển thịmà lỗi Đ ểxóa bit FA ULT thìphải sửa lỗi thiết lËp b»ng bit F_A CK * Lệnh USS_RPM_x Lệnh đọc thơng số từ biến tần LƯnh USS_PRM _x đọc thông số kiểu word không dấu Lệnh USS_RPM _x hoàn tất M icroMaster xá c nhận hay có lỗi bá o Đ ầu vào EN phải đượ c thiết lập cho phép truyền yê u cầu xuống M icroM aster phải đượ c thiết lập bit DONE bá o hiệu hoàn tất M ột yêu cầu USS_RPM _x đượ c truyền tớ i MicroM aster chu kìvòng quét đầu vào EN đượ c thiết lập V ìthếđầu vào X M T_REQ nên đượ c cho qua P (bộ tá ch sườn dương) chỉcho phép yêu cầu đượ c truyền cạ nh lên đầu vào EN Đ ầu vào DRIV E địa chỉcủa biến tần M icroM aster mà lệnh USS_RPM _x đượ c gửi Đ ịa chỉnày có giá trịtừ đến 31 Đ ầu vào PA RA M xá c định thông số cần đọc Đ ầu vào INDEX giá trịchỉsố thông số cần đọc Đ ịa chỉcủa đệm 16 byte phải đượ c đưa vào đầu vào DB_PTR Bộ đệm đượ c sử dụng lệnh REA D_PM đểl ưu kết nhận đượ c từ biến tần Khi lệnh REA D_PM hoàn tất thi đầu DONE đượ c thiết lập đầu ERROR (kích th­í c byte) chøa kÕt qu¶ cđa viƯc thùc hiƯn lƯnh đầu value giá trị thơng số đọc * Lệnh USS_WPM_x Lệnh ghi thông số xuống bin tn: Lệnh USS_WPM_x ghi giá trịword không dấu vào thông số xá c định Lệnh USS_WPM_x hoàn tÊt MicroM aster x¸ c nhËn hay nhËn đượ c lỗi Đ ầu vào EN phải đượ c thiết lập đểcho phép truyền yêu cầu giữ nguyên trạ ng thá i bit DONE đượ c thiết lập bá o hiệu hoàn tất Một yêu cầu USS_WPM _x đượ c truyền đến MicroMaster chu kỳ quét đầu vào X M T_REQ V ìthếX M T_REQ nên đượ c cho qua P (bộ tá ch sườn dương) chỉcho phép lệnh đượ c truyền cạ nh lên đầu vào EN Đ ầu vào DRIV E địa chỉcủa biến tần M icroM aster mà lệnh USS_WPM _x đượ c gửi Đ ịa chỉcó giá trịtừ đến 31 Đ ầu vào PA RA M xá c định thông số cần ghi Đ ầu vào INDEX giá trịchỉsố thông số cần ghi Đ ầu V A L UE giá trịcần ghi thông số Khi đầu vào EEPROM đượ c thiết lập thìlệnh đượ c ghi vào RA M EEPROM biến tần K hi đầu vào bịmất lệnh chỉđượ c vào RA M biến tần Đ ịa chỉcủa đệm 16 byte phải đượ c đưa vào đầu vào DB_PTR Bộ đệm ®­ỵ c sư dơng bëi lƯnh USS_WPM _x ®Ĩl ­u kết nhận đượ c từ biến tần M icroM aster Khi lệnh USS_wpm_ hoàn tất đầu done thiết lập 1, đầu erro(byte) chứa kết thực S7-200, CPU 215 :có hỗ trợ sẵn kết nối Profi-bus, có hỗ trợ module mở rộng As-i Master Vẽ cấu hình giải pháp hệ thống: Trong Sinmantic cho phép cấu hình xuống tới S7-200, để cấu hình cho cấp trường bên S7-200 ta tiến hành cấu hình phần mềm STEP7Micro/Win Cấu hình địa CPU 215-2DP để liên lạc với trạm chủ S7-300 hay S7-400 Một số hình ảnh thể giao tiếp S7-200 với S7-300 S7-200 với đường truyền Profibus Việc thực cấu hình phân cài đặt Step Micro /Win có hổ trợ khơng hổ trợ cấu hình đồ họa Hình bên cách cấu hình module mạng truyền thơng vào máy tính có phần mềm Micro/Win cấu hình module truyền thơng gắn vào S7-200 Một số trường hợp yêu cầu phải có thiết bị phân mềm hỗ trợ cài đặt Trong trường hợp cấu hình cho module truyền thơng Profi-bus DP khơng có nên chưa thực Hình cách cài đặt module CP5411 vào S7-200, xong trình thực module khơng có nên khơng thể tiến hành cài đặt Hình thể cấu hình trạm As-master các trạm As-i slaver: F90 module in/out analog , Ecofast motor starter khởi động cho động cơ, Hình bên vẽ cấu hình cài đặt load cell tín hiệu gửi modull Siwarex ms, biến tần kết nối cổng com điều khiển qua giao thức USS Phân tích ưu nhược điểm giải pháp lựa chọn: Chưa có số liệu xác khoảng cách trạm Chưa tính tốn giá thành Chưa đưa giải pháp giảm số trạm s7-200 xuống , để tập trung xử lý trạm s7-400 Chỉ redundancy cho trạm chủ , chưa đưa giải pháp redundancy cho cấp trường, đưa số lượng thiết bị lớn, giá thành cao Trong trình cấu hình cấu hình tới trạm s7-200 chưa tìm cách cấu hình thấp hơn, nên làm giảm độ tường minh, Thực tế s7-200 CPU 215 dùng modum mở rộng Profibus tiếp tục cấu hình cho thiết bị dưới, trạm chủ AS-i trạm tớ AS-i Giả sử IM 153-2 bị hỏng coi trạm bị lỗi nặng Chưa lập trình cách giao tiếp gửi thông tin từ s7-200 lên s7-400, có tài liệu tham khảo Chưa xác định công suất hệ thống để lựa chọn biến tần cho hợp lý Tài liệu hổ trợ: Tài liệu Totally Intergrated Automation : EM 277 PROFIBUS DP module (trang 101/764), CP 243-2(103/764) Tài liệu Configuring Hardware and Communication Connections with Step Tài liệu Process Control System PCS 7,V7.0 SP1 ,Fault-tolerant Process Control System Tài liệu S7-200, S7-300, S7-400 Tài liệu cho mạng As-i: AS-Interface_Systemhandbuch_System-Manual_200811_en_A5E01216655-02_3RK2703-3BB02-1AA1.pdf ... N? ?i cá p giao tiếp CPU cá c biến tần Th? ?i gian cần thiết đểgiao tiếp: Giao tiếp vớ i cá c thiết bịcó vòng quét không cù ng vớ i S7 200 S7 200 thực đượ c v? ?i vòng quét thiết bịgiao tiếp mớ i. .. (DRIV E RUN ENable) cho biết biến tần chạ y (bằng 1) hay đà dừng (bằng 0) Đ ầu D_DIR cho biết chiều quay động Đ ầu INHIBIT cho biết trạ ng thá i cấm biến tần (0 not inhibited, b»ng inhibited)... bit cÊm bit FA ULT ph? ?i đượ c OFF cá c bit vào RUN,OFF2 OFF3 ph? ?i Đ ầu FA ULT cho biết trạ ng thá i bit l? ?i (0 l? ?i, có l? ?i) Bộ biến tần hiển thịmà l? ?i Đ ểxóa bit FA ULT thìph? ?i sửa l? ?i thiết