Tìm hiểu phần mềm wincc và step7 micro win 32 của hãng siemens ứng dụng xây dựng hệ thống tự động kiểm định chất lượng máy biến áp

§å ¸n tèt nghiƯp LỜI NĨI ĐẦU Trong năm gần với phát triển lên không ngừng kinh tế nước nhà phát triển vượt bậc ngành điện, ngành đóng vai trị quan trọng bậc đa phần ngành kinh tế công nhiệp mũi nhọn phục vụ nhu cầu điện nhân dân Trong xu với tư cách thành viên tổng công ty điện lực Việt Nam nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh đạt thành tích bật đáng khích lệ, đáng ý việc công ty đơn vị nghiên cứu, làm chủ công nghệ chế tạo thành công nhiều loại thiết bị điện dây cáp nhôm, máy biến áp… mà trước phải nhập ngoại với giá thành đắt nhiều lần Công ty nơi nước sản xuất đưa vào vận hành thành công máy biến áp 110 KV với giá thành lên đến hàng tỉ đồng, sản phẩm máy biến áp nhà máy nhận tín nhiệm, tin cậy thị trường Cùng với phát triển cơng nghệ vấn đề đặt lãnh đạo nhà máy công đoạn kiểm định chất lượng máy biến áp trước xuất xưởng thực cách nhanh thời gian, xác thơng số q trình giám sát điều khiển thu thập, lưu trữ thông tin cách tự động Với toán đặt em chọn việc giải toán làm đề tài nghiên cứu mình, đề tài "Tìm hiểu phần mềm WinCC Step7-Micro/Win 32 hãng SIEMENS - Ứng dụng xây dựng hệ thống tự động kiểm nh cht lng mỏy bin ỏp -1- Đồ án tốt nghiƯp Với đề tài này, q trình thực tập tốt nghiệp, em nghiên cứu vấn đề chủ yếu sau: Tìm hiểu tổng quan máy biến áp, bao gồm công đoạn từ chế tạo kiểm tra xuất xưởng Các hạng mục thử nghiệm máy biến áp nhà máy chế tạo thiết bị điện Đơng Anh Nghiên cứu tìm hiểu sâu phần mềm lập trình giao diện WinCC Nghiên cứu tìm hiểu phần mềm lập trình S7-200 Xây dựng thành cơng chương trình kiểm định máy biến áp, thực đầy đủ chức lưu trữ, truy xuất in ấn theo yêu cầu từ phía nhà máy Để hồn thành tốt đề tài này, em giúp đỡ tận tình thầy cô giáo Bộ môn Kỹ thuật đo Tin học công nghiệp anh chị nhân viên công ty cổ phần Việt Sáng Tạo nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh Qua đây, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo Nguyễn Anh Tuấn, Đào Đức Thịnh, Hoàng Sỹ Hồng thầy cô giáo môn Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Đinh Công Khoa, Vũ Thế Anh anh phòng giải pháp phần mềm công ty Việt Sáng Tạo, anh Lưu Tuấn Đạt anh chị phòng KCS nhà máy chế tạo thiết bị điện Đơng Anh tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu cần thiết, tạo điều kiện cho em trình thực tập làm đồ án Tuy em cố gắng song eo hẹp thời gian, hạn chế tài liệu tham khảo nên khó tránh khỏi cịn có nhiều sai sót Em mong nhận ý kiến bổ sung từ phía thầy giáo bạn bè để đề tài phát triển tốt Hà Nội, ngày 12 tháng năm 2005 Sinh viờn thc hin Nguyn Trng Hựng -2- Đồ án tốt nghiÖp CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI I Giới thiệu đề tài Trước tốc độ phát triển chóng mặt khoa học kỹ thuật ngày nay, người dần giải phóng khỏi lao động chân tay vất vả Thay vào loại máy móc thiết bị đại ứng dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến, làm việc người Để bắt kịp với phát triển thời đại, nhân loại nói chung, người dân Việt Nam nói riêng, cần phải trang bị kiến thức cần thiết để sử dụng máy móc, thiết bị làm chủ Trước nhu cầu thiết thực đó, hãng sản xuất phần mềm tự động hố cơng nghiệp giới liên tục cho đời sản phẩm phần mềm cơng nghiệp Những phần mềm, sau lập trình, cho phép người dễ dàng làm chủ máy móc, thiết bị mà sử dụng Một hãng đầu lĩnh vực SIEMENS SIEMENS liên tục cho đời sản phẩm phần mềm cho phép lập trình điều khiển thiết bị công nghiệp, phần lớn thiết bị hãng sản xuất ra, sản phẩm phần mềm cho phép xây dựng giao diện hướng người sử dụng Một số sử dụng rộng rãi công nghiệp cụ thể Việt Nam là: phần mềm lập trình điều khiển cho PLC Step7-200 (đây thiết bị điều khiển logic khả trình viết tắt Programmable Logic Control); phần mềm giao tiếp người máy (Human Machine Interface viết tắt HMI) WinCC Hiện nay, phần mềm liên tục nâng cấp phù hợp với nhu cầu điều khiển giám sát thiết bị cơng nghiệp Với đề tài: "Tìm hiểu phần mềm WinCC Step7-Micro/Win 32 hãng SIEMENS - Ứng dụng xây dựng hệ thống tự động kiểm định chất lượng máy biến áp”, em hy vọng giới thiệu phần cơng dụng phần mềm để ứng dụng vào nước ta Phần trình bày em bao gồm chương sau: Chương I : Giới thiệu công ty nơi thực tập Chương II: Những tìm hiểu cơng nghệ chế tạo máy biến áp quy trình kim nh mỏy bin ỏp -3- Đồ án tốt nghiệp Chương III: Tìm hiểu phần mềm WinCC Chương IV: Tìm hiểu phần mềm Step7-Micro/Win 32 thiết bị logic khả trình Step7 - 200 Chương V: Xây dựng chương trình giao tiếp người máy cho phép điều khiển quy trình kiểm định máy biến áp từ máy tính cá nhân PC Chương VI: Chương giới thiệu chương trình mơ (demo) quy trình vận hành tài liệu hướng dẫn vận hành Chương VII: Kết luận Chương nêu đánh giá kết làm sai số hệ thống hướng phát triển đề tài II Các ký hiệu sử dụng đồ án - PLC (Programmable Logic Controller): Thiết bị điều khiển logic khả trình - HMI (Human Machine Interface): Giao tiếp người máy - EEMP (Electronic Equipment Manufacturing Plant): Nhà máy chế tạo thiết bị điện - SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition): Hệ thống thu thập liệu điều khiển giám sát - EVN (Electronic Vietnam): Nghành điện lực Việt Nam - MBA: Máy biến áp - MBATN1P: Máy biến áp tự ngẫu pha - MBATN3P: Máy biến áp tự ngẫu ba pha - SQL (Structure Query Language): Ngôn ngữ cấu trúc truy vấn -4- Đồ án tốt nghiệp CHNG I: GII THIU CHUNG VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN VIỆT SÁNG TẠO VÀ NHÀ MÁY CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỆN ĐƠNG ANH I Cơng ty cổ phần Việt Sáng Tạo I.1 Đôi nét công ty Công ty thành lập năm 2001, Việt Sáng Tạo công ty chuyên lĩnh vực kỹ thuật điện tự động hố Cơng ty Việt Sáng Tạo cung cấp sản phẩm giải pháp thích hợp cho ngành công nghiệp bao gồm thiết bị điện- tự động hoá hãng tiếng giới sản xuất SIEMENS, MOELLER, F&G, Ngoài việc cung cấp sản phẩm, cơng ty Việt Sáng Tạo cịn có khả tích hợp hệ thống từ khâu tư vấn, thiết kế lắp đặt, đưa vào vận hành, bảo trì thiết bị đào tạo chuyển giao cơng nghệ Việt Sáng Tạo cung cấp dịch vụ kỹ thuật cao, tư vấn cơng nghệ Mơ hình cơng ty Hội đồng quản trị Phịng kinh doanh Trong đó: Ban lãnh đạo cơng ty Phịng giải pháp phần mềm Phịng kế tốn tài -5- Phịng đời sống §å ¸n tèt nghiƯp 1/ Phịng kinh doanh có nhiệm vụ: - Xuất nhập thiết bị điện, tự động hoá… - Tư vấn thực dự án 2/ Phịng kế tốn tài - Thực cơng việc kiểm tốn 3/ Phịng đời sống gồm: - Giải trí - Nhà bếp - Bảo vệ 4/ Phòng giải pháp phần mềm: - Nghiên cứu ứng dụng sản phẩm hãng SIEMENS vào sản xuất - Dự án: thiết kế projects, thực đạo lắp đặt thiết bị, thi công hợp đồng dự án - Dịch vụ sửa chữa sau bảo hành: uỷ quyền hãng SIEMENS miền Bắc chuyên khắc phục bảo hành sản phẩm tự động hoá hãng - Bộ phận bảo dưỡng bảo trì: nhà máy Gạch ốp lát Hà Nội, Gạch men Thăng Long, Granit Tiên Sơn, gốm sứ Việt Trì,… I.2 Hoạt động cơng ty Cung cấp sản phẩm: Việt Sáng Tạo cung cấp sản phẩm đáp ứng hầu hết giải pháp công nghệ tảng tự động hố điện cơng nghiệp Cơng ty hỗ trợ khách hàng từ giải pháp kỹ thuật, tư vấn, thiết kế, lắp đặt hệ thống, đào tạo, chuyển giao công nghệ dịch vụ sau bán hàng Các sản phẩm công ty: - Hệ thống hiển thị trình: a SIMATIC WinCC hệ giao diện người-máy chạy môi trường Microsoft Windows 95/98, NT4.0/2000, c thit k -6- Đồ án tốt nghiệp hiển thị trình sản xuất nhà máy Với giao diện xử lý mạnh tính lưu trữ liệu tin cậy, WinCC giải pháp cao cho ứng dụng điều khiển công nghiệp b Màn hình cảm ứng dịng SIMATIC HMI hiển thị yếu tố vận hành trình cách trực quan trình tự trình, trạng thái hoạt động nhà máy, lưu đồ sản xuất,… - Tự động hố: logic khả trình PLC SIEMENS cho giải pháp ứng dụng công nghiệp tự động hoá nhà máy - Truyền động : a Biến tần: biến tần với thiết kế gọn nhẹ với độ tin cậy cao với dòng sản phẩm từ Micro Master 420,440 Simovert Master Drives b Động cơ: động SIEMENS, đa dạng chủng loại, đáp ứng nhu cầu về: máy bơm, máy nén, máy nâng, cần trục, băng tải, máy trộn, … c Thiết bị điện hạ thế: thiết bị đóng cắt hãng Moeller sản xuất, tủ phân phối điều khiển động cơ, thiết bị hạ thế, hệ thống trạm trung đóng cắt mạch vịng F&G I.3 Đào tạo Công ty Việt Sáng Tạo xem việc đào tạo nhân viên chuyển giao công nghệ cho khách hàng vấn đề cốt yếu Để đảm bảo nắm bắt kịp thời với công nghệ tiêu chuẩn mới, Việt Sáng Tạo có chương trình đào tạo ngắn hạn dài hạn, chủ yếu đào tạo kiến thức Điện Tự động hoá cho ngành công nghiệp, trường đào tạo dạy nghề - Cung cấp thông tin lĩnh vực tự động hoá - Phổ biển kiến thức PLC, làm quen với lập trình - Đào tạo chuyên sâu hệ thống truyền động, ứng dng v b truyn ng AC, DC -7- Đồ án tèt nghiÖp - Phát triển kỹ vi xử lý, kỹ thuật truyền thông công nghiệp, điều khiển số, SCADA II Nhà máy chế tạo thiết bị điện Đơng Anh II.1 Q trình hình thành phát triển nhà máy Nhà máy Chế tạo thiết bị điện, tên giao dịch quốc tế EEMP doanh nghiệp Nhà nước trực thuộc Công ty sản xuất thiết bị điện - Tổng công ty Điện lực Việt Nam Địa chỉ: Khối 3A Thị trấn Đông Anh, Huyện Đông Anh, Hà Nội Tel: (84)-04 - 8833781 - 8833779 Fax: (84)-04 - 8833113 E-mail: eemp@hn.vnn.vn Nhà máy thành lập ngày 26 tháng 03 năm 1971 theo quỵết định số 88/ NCQLKT Bộ Điện Than Ngày 05 tháng 04 năm 1971 sát nhập thêm phân xưởng sửa chữa điện lấy tên Nhà máy sửa chữa thiết bị điện Đông Anh theo định số 101/QĐ/NCQL-1 Bộ điện than Năm 1982, Công ty sửa chữa chế tạo thiết bị điện thành lập, Nhà máy sở Công ty thực hạch toán phụ thuộc Thiết bị ban đầu Liên Xơ (cũ) viện trợ, Nhà máy có tổng diện tích mặt 11 ha, diện tích nhà xưởng 4,74 Đến tháng năm 1988, Nhà máy tách khỏi quan Cơng ty, hạch tốn độc lập mang tên Nhà máy chế tạo thiết bị điện Trước nhu cầu thị trường thiết bị điện, mà chủ yếu đơn vị thuộc nghành điện lực Việt Nam cơng điện khí hố, cơng nghiệp hố, Nhà máy chuyển hướng hoạt động sản xuất kinh doanh từ sửa chữa sang chế tạo sản phẩm thuộc ngành điện như: máy biến áp, cáp nhôm trần tải điện, cáp thép, cáp chống sét, loại tủ bảng điện, cầu dao Từ năm 1988, máy biến áp phân phối, máy biến áp trung gian mang tên “Thiết bị điện Đông Anh” xuất lưới điện thưa thớt EVN với máy khác chủ yếu Liên Xô (cũ), Trung Quốc nước thuộc khối xó hi ch ngha -8- Đồ án tốt nghiệp Nm 1995, Nhà máy cho đời sản phẩm máy biến áp lực 25.000kVA-110kV Việt Nam (lắp đặt trạm Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc) Kể từ đến nay, Nhà máy thiết kế, chế tạo 100 máy biến áp 110kV loại có cơng suất từ 16.000kVA đến 63.000kVA với chất lượng cao, vận hành an toàn ổn định lưới điện tồn quốc Tháng 9/2000, Nhà máy Cơng ty AFAQ ASCERT cấp chứng ISO 9002:1994 cho hệ thống quản lý chất lượng sản phẩm máy biến áp cáp nhôm trần tải điện Năm 2002, Nhà máy cấp chứng ISO 9001:2000 Năm 2003, Nhà máy tự thiết kế chế tạo thành công máy biến áp 125MVA - 220kV nước ta (lắp đặt trạm biến áp 220kV Trung Dã, huyện Sóc Sơn, Hà Nội), đánh dấu bước trưởng thành vượt bậc lịch sử xây dựng phát triển 33 năm Nhà máy II.2 Chức nhiệm vụ nhà máy II.2.1 Ngành nghề kinh doanh Chế tạo thiết bị điện; cáp điện; vật liệu kỹ thuật điện; sửa chữa thiết bị kỹ thuật điện, thiết bị lượng chuyên ngành, thiết bị nhiệt, chế tạo, gia công kết cấu, cột điện thép, phụ tùng, phụ kiện lò máy, mạ kim loại (Giấy đăng ký kinh doanh số 303785 cấp ngày 18/4/1994) II.2.2 Sản phẩm sản xuất dịch vụ chính: Máy biến áp điện lực có cơng suất từ 30 kVA  125.000 kVA điện áp đến 220kV Các loại dây dẫn (cáp nhôm trần lói thép) như: A, AC, AV, ACKP; dây chống sét: TK, LK Các loại tủ điều khiển, tủ phân phối điện hạ áp, cầu dao cao áp loại Sửa chữa, bảo dưỡng đại tu loại máy bin ỏp, ng c, mỏy phỏt -9- Đồ án tốt nghiƯp II.3 Hình thức tổ chức kết cấu tổ chức nhà máy II.3.1.Hình thức tổ chức sản xuất - Sản xuất kiểu đơn chiếc, loạt nhỏ - Mức độ chun mơn hố: Phân thành tổ chun mơn theo công đoạn chế tạo sản phẩm sau: + Bộ phận chuyên quấn dây: Tổ quấn dây MBA nhỏ, MBA lớn + Bộ phận chuyên cắt ghép mạch từ: Tổ mạch từ + Bộ phận chuyên vật liệu cách điện: Tổ vật liệu cách điện + Bộ phận chuyên làm vỏ máy: Tổ vỏ + Bộ phận chuyên sơn: Tổ sơn + Bộ phận lắp ráp: Các tổ lắp ráp 1, 2, + Bộ phận tổ sấy lọc dầu, tổ khí làm điều chỉnh,… II.3.2 Kết cấu sản xuất Bộ máy tổ chức sản xuất Nhà máy chia thành phân xưởng sản xuất Trong đó, có phân xưởng sản xuất phân xưởng sản xuất phụ Các phân xưởng sản xuất gồm có: - Phân xưởng Máy biến áp: Chế tạo loại máy biến áp có cơng suất từ 30kVA - 125.000kVA, điện áp đến 220kV Gồm tổ: Quấn dây, mạch từ, vỏ, cơ, sơn, vật liệu cách điện, lắp ráp, lọc dầu - Phân xưởng Cáp nhôm : Chế tạo cáp nhôm, cáp thép, chế tạo chi tiết gỗ… Gồm tổ: Tổ chế tạo cáp, tổ mộc - Phân xưởng Sửa chữa điện: Sửa chữa máy biến áp, động cơ, máy phát, chế tạo tủ điện Gồm tổ: Sửa chữa điện 1, 2, - Phân xưởng Cơ khí: Gia cơng chi tiết cho máy biến áp bánh xe, êcu, bu lông, chế tạo cầu dao.… Gồm tổ: Tổ chi tiết MBA, tổ cầu dao, Phân xưởng sản xuất phụ (phân xưởng Cơ điện): Có nhiệm vụ đảm bảo nguồn điện, nước khí nén; phục vụ vận hành sửa chữa máy móc, thiết bị; lắp ráp tủ điều khiển cho máy biến áp - 10 -