đề tài thiết hệ thống SCADA

trong xu thế công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay

Trang 1 I CM N Trong quá trình thc hin  tài, dù gp rt nhiu khó khn nht là v kinh phí thc hin nhng cui cùng chúng em ã hoàn thành công trình nghiên cu khoa hc úng thi gian Xin gi li tri ân sâu sc n Cha m ca chúng em ã mit mài lo lng và chu cp kinh phí cho chúng em trong sut 4,5 nm hc i hc và trong quá trình làm báo cáo  hoàn thành tt nghiên cu khoa hc Xin gi li cm n trân thành n thy Th.S Nguyn V Qunh và thy Th.S Nguyn Hà Thoi Phiã giúp  và ng viên khích l chúng em trong sut quá trình thc hin công trình nghiên cu khoa hc Xin gi li cm n n các Thy, các nhân viên trong Khoa Cin trng H Lc Hng và các bn sinh viênã to u kin, óng góp ý kin  chúng em sm hoàn thành Báo cáo khoa hc. Trang 2 C LC LI CM N MC LC DANH MC CÁC HÌNH NH Trang PHN I: GII THIU KHÁI QUÁT  TÀI CHNG I: DN NHP 10 1.1 –T VN  10 1.2 – LÝ DO CHN  TÀI 10 1.3 – PHNG PHÁP NGHIÊN CU  TÀI 11 1.4 – TM QUAN TRNG CA  TÀI 11 1.5 – MC ÍCH VÀ PHM VI NGHIÊN CU 12 1.6 – KT CU CA  TÀI 12 CHNG II: GII THIU TNG QUAN  TÀI 13 2.1 – GII THIU H THNG MPS CA FESTO 13 2.2 – CHC NNG VÀ  HOT NG CA CÁC TRM TRONG MÔ HÌNH MPS 17 PHN II: THIT K - THI CÔNG MÔ HÌNH CHNG I: THIT K C KHÍ 28 1.1 – TRM I 28 1.1.1-Thit k xylanh tách phôi khi ngn cha 28 1.1.2-Thit k xilanh vn chuyn phôi sang trm k 31 1.2 – TRM II 35 1.3 – TRM III 38 CHNG II: THIT KN – KHÍ NÉN, Trang 3 LP TRÌNH H THNG 41 2.1 – S LC V PLC CA OMRON 41 2.1.1 – Các vùng nh ca PLC CQM1 21 42 2.1.2 – Các Lnh c bn ca PLC Omron 44 2.1.3 – Truyn thông trong PLC Omron 48 2.2 – TRM I 51 2.2.1 – La chn thit b 51 2.2.2 – Thit k mch u khin 52 2.2.3 - Thit k mch khí nén 54 2.2.4 – Lp trình trm I 55 2.3 – TRM II 62 2.3.1 – La chn thit b 62 2.3.2 – Thit k mch u khin 63 2.3.3 – Thit k mch khí nén 64 2.3.4 – Lp trình trm II 65 2.4 – TRM III 69 2.4.1 – La chn thit b 69 2.3.2 – Thit k mch u khin 69 2.4.3 – Thit k mch khí nén 70 2.4.4 – Lp trình trm III 71 CHNG III: HOT NG MPS – GIÁM SÁT U KHIN SCADA 74 3.1 – HOT NG MPS 74 3.2 – GIÁM SÁT IU KHIN (SCADA) 81 3.2.1 – Khái nim SCADA 81 Trang 4 3.2.2 – Thit lp SCADA cho Mô hình h thng MPS 81 3.2.2.1 - S dng phn mm KepWare to Driver kt ni PLC 84 3.2.2.2 - Kt ni WinCC vi PLC thông qua Driver KepWare 95 T LUN 125 DANH MC GIÁO TRÌNH TÀI LIU THAM KHO 126 PH LC CÁC BÀI TP THC HÀNH VI H THNG 127 DANH MC CÁC HÌNH NH Hình 2.1- H thng MPS ca trng H S phm k thut TP.HCM [Trang13] Hình 2.2- khi ca h thng các trm MPS [Trang14] Hình 2.3- Trm phân phi ca trng H SPKT TP. HCM. [Trang14] Hình 2.4- Trm Gia công ca trng H S phm k thut TP.HCM. [Trang15] Hình 2.5- Trm Vn chuyn ca trng H SPKT TP. HCM. [Trang16] Hình 2.6- Trm Phân loi ca trng H S phm k thut TP.HCM. [Trang16] Hình 2.7- Mô hình thit k [Trang17] Hình 2.8- Mô hình thc t. [Trang17] Hình 2.9- Mô hình trm Phân phi ca  tài. [Trang18] Hình 2.10- S hot ng trm 1. [Trang19] Hình 2.11- Mô hình trm gia công. [Trang21] Hình 2.12- S hot ng trm 2 [Trang22] Hình 2.13- Mô hình trm phân loi. [Trang23] Hình 2.14- S hot ng trm 3 [Trang25] Hình 2.15- S hot ng MPS [Trang27] Hình 1.1-Kích thc phôi dùng trong mô hình [Trang28] Hình 1.2-Hình dng xylanh tách phôi dùng trong mô hình [Trang28] Hình 1.2-V trí xylanh tách phôi dùng trong mô hình [Trang29] Hình 1.3- gá Xylanh vi  và vi linearway [Trang29] Trang 5 Hình 1.4-Xylanh gá vi linearway [Trang29] Hình 1.5-Xylanh tách phôi c gn vào  [Trang30] Hình 1.6-Chun b tách phôi khi ngn cha [Trang30] Hình 1.7-Tách phôi khi ngn cha [Trang31] Hình 1.8-Xylanh dùng trong mô hình [Trang31] Hình 1.9-Xylanh chng xoay loi ct hình vuông [Trang32] Hình 1.10-Cm tay gp sn phm [Trang32] Hình 1.11-Ráp xylanh trt lên trên  [Trang32] Hình 1.12-Xylanh kp dùng làm tay gp sn phm. [Trang33] Hình 1.13(a)- gá xylanh kp và xylanh nâng h. [Trang33] Hình 1.13(b)-Lp các  gá vào xylanhnâng h [Trang33] Hình 1.14-Tay gp phôi [Trang34] Hình 1.15-Lp tay gp vào xylanh trt(b) [Trang34] Hình 1.16-Gp phôi bên trm 1 [Trang34] Hình 1.17-B phôi bên trm 2 [Trang35] Hình 1.18-Hình chiu tng quan trm 1. [Trang35] Hình 1.19-Hình dng mâm xoay trong mô hình [Trang36] Hình 1.20-Kích thc mâm xoay [Trang36] Hình 1.21-Tm gá dùng  gá mi doa và xylanh [Trang37] Hình 1.22-Gá xylanh và mi khoan trong trm 2 [Trang37] Hình 1.23-Tng quan trm 2 [Trang37] Hình 1.24- gá và tay gt phôi [Trang38] Hình 1.25-Gá xylanh gt phôi [Trang38] Hình 1.26-Gá s dng gá bng ti [Trang39] Hình 1.27-Tm kim loi c gá lên  mô hình [Trang39] Hình 1.28-Gá rulo, vòng bi và b lên khung bng ti [Trang39] Hình 1.29-Lp ming m bng ti lên khung bng ti [Trang40] Hình 1.30-ng ti hoàn chnh [Trang40] Hình 1.31-ng ti nhìn bên phía t thùng cha [Trang40] Hình 1.32-ng ti có t thùng cha [Trang40] Hình 1.33-Trm 3 tng quát [Trang40] Hình 2.1- S lng môdule m rng [Trang41] Hình 2.2- Quy nh a ch môdul nhp xut [Trang41] Trang 6 Hình 2.3- S lp module ca PLC trong mô hình. [Trang42] Hình 2.4-Màn hình CX-Programer [Trang46] Hình 2.5- Ca s Customize [Trang46] Hình 2.6- Ca s CX-Programer information [Trang47] Hình 2.7- Ly Timer [Trang47] Hình 2.8- Nhp lnh ly Timer [Trang47] Hình 2.9- Ca s Find Instruction [Trang48] Hình 2.10-Ca s nhp lnh [Trang48] Hình 2.11- Ô nh DM6645 [Trang49] Hình 2.12- u ni dây cáp 1  1 [Trang49] Hình 2.13- u ni dây cáp kiu Host link [Trang50] Hình 2.14-  kt ni máy tính vi nhiu PLC kiu Host link [Trang50] Hình 2.15- Cu trúc khung truyn d liu [Trang51] Hình 2.16- PLC CQM1 CPU 214 ca hãng OMRON [Trang51] Hình 2.17- Cm van n t 5/2 [Trang51] Hình 2.18- Mch dng khn cp và nút nhn [Trang52] Hình 2.19- kt ni ngõ vào PLC ca trm I [Trang53] Hình 2.20- S kt ni ngõ ra PLC  trm 1 [Trang54] Hình 2.21- S mch khí nén cho trm 1 [Trang55] Hình 2.22- Màn hình khi ng CX- programmer [Trang58] Hình 2.23- chn PLC, và loi CPU CX- programmer [Trang59] Hình 2.24- Chng trình hot ng ca trm 1 [Trang61] Hình 2.25- Màn hình Online, liên kt vi PLC [Trang61] Hình 2.26- Chn ch load chng trình [Trang62] Hình 3.27- Load chng trình thành công [Trang62] Hình 2.28- S kt ni ngõ vào PLC ca trm 2 [Trang63] Hình 2.29- S kt ni ngõ ra PLC ca trm 2 [Trang64] Hình 2.30- S mch khí nén ca trm 2 [Trang64] Hình 2.31- Chng trình hot ng ca trm 2 [Trang68] Hình 2.32- S kt ni ngõ vào PLC ca trm 3 [Trang69] Hình 2.33- S kt ni ngõ ra PLC ca trm 3 [Trang70] Hình 2.34- Mch khí nén ca trm 3 [Trang70] Hình 2.35- Mch ng lc u khin các ng c [Trang71] Hình 2.36- Chng trình hot ng ca trm 3 [Trang73] Trang 7 Hình 3.1- Bng a ch trong chng trình MPS [Trang75] Hình 3.2- Chng trình hot ng MPS [Trang80] Hình 3.3 - Ca s KepWare [Trang84] Hình 3.4- Ca s New Channel [Trang84] Hình 3.5- Ca s Device Driver [Trang84] Hình 3.6 - Ca s Communication [Trang85] Hình 3.7 - Ca s Write Optimization [Trang85] Hình 3.8 - Ca s Summary [Trang85] Hình 3.9 - Ca s New Device [Trang86] Hình 3.10 - Ca s Model [Trang86] Hình 3.11 - Ca s ID [Trang86] Hình 3.12 - Ca s Timing [Trang87] Hình 3.13- Ca s Auto-Demotion [Trang87] Hình 3.14- Ca s Intercharacter Delay [Trang87] Hình 3.15- Ca s Summary [Trang88] Hình 3.16 - Ca s Tags [Trang88] Hình 3.17- Ca s New tag Group [Trang89] Hình 3.18- Ca s tags Group [Trang89] Hình 3.19- Ca s Li kiu d liu [Trang89] Hình 3.20 - Ca s Tags Properties [Trang90] Hình 3.21  Khai báo nút nhn Stop [Trang90] Hình 3.22  Khai báo èn START [Trang90] Hình 3.23- Khai báo s phôi [Trang91] Hình 3.24 - Ca s bin [Trang91] Hình 3.25 - Ca s OPC [Trang92] Hình 3.26- Ca s Item ID [Trang93] Hình 3.27 - Ca s Các bin quá trình [Trang94] Hình 3.28- Ca s Các bin quá trình (input) [Trang94] Hình 3.29 - Kt ni PLC [Trang95] Hình 3.30- Trng thái kt ni thành công [Trang95] Hình 3.31- Ca s To d án mi [Trang95] Hình 3.32 - Ca s Create a new project [Trang96] Hình 3.33- Ca s WinCCExplorer [Trang96] Hình 3.34- To Tags trong WinCC [Trang97] Hình 3.35- Ca s Add New Driver [Trang97] Hình 3.36- Ca s WinCCExplorer  phn Tag Management [Trang97] Hình 3.37 - OPC Groups [Trang98] Hình 3.38 - Kt ni OPC ca KepWare [Trang98] Trang 8 Hình 3.39 - Kim tra kt ni [Trang99] Hình 3.40- To kt ni [Trang99] Hình 3.41 - Ca s Connection Properties [Trang100] Hình 3.42- Ca s NewConnection Properties [Trang100] Hình 3.43- Hp thoi báo kt ni thành công [Trang101] Hình 3.44 - Kim tra kt ni thành công [Trang101] Hình 3.45- To Tags Groups [Trang102] Hình 3.46- Ca s Properties of tag Group [Trang102] Hình 3.47- Ca s Các Tags Group ã to [Trang103] Hình 3.48- To Tags mi [Trang103] Hình 3.49- Ca s Tag properties [Trang104] Hình 3.50- Khai báo a ch kt ni [Trang104] Hình 3.51 - Ca s Danh sách các bin [Trang105] Hình 3.52- Ca s Model [Trang105] Hình 3.53 - To Picture mi [Trang106] Hình 3.54-i tên Picture [Trang106] Hình 3.55 - Ca s New Name [Trang106] Hình 3.56- M Picture [Trang107] Hình 3.57 - Ca s Graphics Designer [Trang107] Hình 3.58 - Ca s Toolbar [Trang108] Hình 3.59 - Object Palette[Trang108] Hình 3.60- To nút nhn Start [Trang110] Hình 3.61- Ca s Button Configuration [Trang110] Hình 3.62 - Graphic Object [Trang111] Hình 3.63- To Graphic Object [Trang111] Hình 3.64- Ca s Graphic object configuration [Trang111] Hình 3.65- Giao din trm I [Trang112] Hình 3.66- To s kin [Trang112] Hình 3.67- Khai báo các tham s ca s kin [Trang113] Hình 3.68 - Kt ni Tags cho s kin [Trang113] Hình 3.69  Lp trình VBS Action [Trang115] Hình 3.70 - Edit VB Action [Trang115] Hình 3.71  Lp trình VB cho nút Stop [Trang115] Hình 3.72- Lp trình C  Action [Trang116] Hình 3.73- Ca s Edit Action [Trang116] Hình 3.74- Ca s Assigning Parameters [Trang117] Hình 3.75- Lp trình VB  m mt bc nh [Trang117] Trang 9 Hình 3.76  Kt ni tag cho èn Start nh [Trang118] Hình 3.77- Ca s Dianamic value ranges nh [Trang118] Hình 3.78  Khai báo các thông s s kin ca Bóng èn nh [Trang119] Hình 3.79  Giao din trm I nh [Trang119] Hình 3.80  Lp trình cho textbox s phôi nh [Trang120] Hình 3.81- Kt ni Tag cho texbox s phôi [Trang120] Hình 3.82- Khai báo thi gian update [Trang121] Hình 3.83- Giao din trm II [Trang121] Hình 3.84- Giao din trm III [Trang122] Hình 3.85 - Ca s Library [Trang122] Hình 3.86- Cài t thông s Runtime[Trang123] Hình 3.87- Cài t Picture mc nh khi Runtime [Trang123] Hình 3.88- Cài t các la trn Runtime [Trang124] PHN I GII THIU KHÁI QUÁT  TÀI [...]... ng PCS, SCADA, … ch n ng nh : Th y l c – Khí nén, h th ng MPS, h tài nghiên c u khoa h c là: “THI T K CH T O MÔ HÌNH MPS PH C V GI NG D Y” 1.3.PH NG PHÁP NGHIÊN C U C A TÀI Trên c s h th ng MPS 50 c a hãng Festo ã tr ng ih c TP HCM, tr n c ta nh : c chuy n giao cho nhi u i h c Bách khoa TP HCM, ng Công nhân k thu t H S ph m k thu t ng Nai… Xu t phát t th c t tham gia quá trình h c các môn MPS, SCADA, ... các môn h c nh Robot công nghi p M t khác, do yêu c u v th i gian th c hi n tài, c ng nh ph n kinh phí h n h p và c ng là ti t ki m chi phí nên các thi t b ( gá, c m bi n, xylanh,…) trong h th ng ch a th t t t nh t do ó tính th m m còn ch a cao 1.6.K T C U C A Trong TÀI tài này bao g m các n i dung sau: Ø Gi i thi u khái quát tài ü Gi i thi u h th ng MPS c a Festo ü Ch c n ng và ho t ng c a t ng tr m... ü Thi t k ph n c khí ü Thi t k ph n ü Ho t n – khí nén, L p trình h th ng ng MPS – Giám sát h th ng (SCADA) THI T K CH T O MÔ HÌNH MPS PH C V GI NG D Y c s d ng Trang 13 CH NG II: GI I THI U T NG QUAN TÀI 2.1- GI I THI U H TH NG MPS C A FESTO tài d a trên h th ng MPS c a hãng FESTO ã tr ng n c ta ( tài tham kh o h th ng MPS ã c chuy n giao cho nhi u c chuy n giao cho tr ng H ph m k thu t TP HCM) M... nén t i tr ng H L c H ng và H S ph m k thu t TP HCM Vi c tham kh o, quan sát, tìm hi u các tài li u có liên quan Nhóm th c hi n d a trên ch c n ng ho t tài ã thi t k , xây d ng, và thi công hoàn thành h th ng ng c a h th ng MPS 50 c a Festo 1.4.T M QUAN TR NG VÀ KH N NG H th ng MPS là m t h th ng NG D NG C A TÀI c c u thành t nh ng thi t b , linh ki n hi n i, bao g m nhi u c c u c khí, quá trình ho... trong vi c tài còn u khi n t xu t và u khi n, giám sát (SCADA) b ng THI T K CH T O MÔ HÌNH MPS PH C V GI NG D Y Trang 12 máy tính giúp ng trong vi c i h c sau khi th c hành v i mô hình có ki n th c sâu r ng h n u khi n và tích h p h th ng sau này 1.5.M C ÍCH VÀ PH M VI NGHIÊN C U Mô hình h th ng MPS c thi t k là b thí nghi m ph c v công tác gi ng d y các môn chuyên ngành C i n t nh : h th ng MPS, SCADA, ... linh ho t (MPS), h th ng THI T K CH T O MÔ HÌNH MPS PH C V GI NG D Y u khi n Trang 11 quá trình (PCS), SCADA còn thi u ho c ch a hoàn thi n các b thí nghi m, thi t b thí nghi m sinh viên có c h i c h c h i và nâng cao hi u bi t c bi t là trong môn h c h th ng MPS (Moduler Production System), h th ng PCS, SCADA sinh viên tr ng H L c H ng ch a có b thí nghi m hoàn thi n công tác gi ng d y và th c t p cho... móc k thu t tiên ti n c a th gi i, i h c, Cao ng, Trung c p ngh c ng t ng b i ng tri th c, có ki n th c v công ngh hi n 1.2.LÝ DO CH N c hoàn thi n vi c ào t o i TÀI Vi c ào t o, gi ng d y các môn h c có k thu t hi n CAD/ CAM/ CNC, h th ng SCADA … òi h i các tr l n và t n kém, do ó vi c ti p c n, nh t là hi n i i nh : PLC, công ngh ng ph i u t ban ur t c th c t p v i các h th ng mang tính i v i sinh... MPS c a Festo có m t ch c n ng nhi m v riêng, tuy nhiên trong tài ch c p n 4 tr m là các tr m c s d ng và th c t p th ng xuyên ó là các tr m (Phân ph i, Gia Công, V n Chuy n (Handding), Phân Lo i) t o thành m t c m tr m: Phân ph i – Gia công – Phân Lo i Do ó nhóm th c hi n ch mô hình MPS cho i vào ph n thi t k - i u khi n c m tr m trên trong tài 1-TR M 1 (Distribution Station: Tr m Phân ph i) Ø Ch c n... Xylanh ch n phôi Xylanh gat phôi ng t i Hình 2.6- Tr m Phân lo i c a tr ng H S ph m k thu t TP.HCM T nh ng ch c n ng và yêu c u c a 4 tr m MPS c a hãng Festo, nhóm th c hi n ng tài ã ti n hành thi t k ch t o m i 3 tr m MPS trong tài v i nh ng ch c c yêu c u THI T K CH T O MÔ HÌNH MPS PH C V GI NG D Y Trang 17 2.2 CH C N NG – S HO T NG C A CÁC TR M TRONG MÔ HÌNH MPS Hình 2.7- Mô hình thi t k Hình 2.8-... xoay (t nhóm th c hi n v i 4 cánh, t ng tài v i kh n ng có h n) ã gia công mâm xoay c m t góc là 900 Nh v y tuy ng m i l n mâm s quay không s d ng quay 600 nh v n không làm thay cùng tr m c a hãng Festo nh ng mô hình c a nhóm i ch c n ng u khi n ng c Servo) quay theo úng góc quy ng c (không ph i ng c b c hay nh C ng v y, do kh n ng có h n nên nhóm th c hi n tài b qua khâu ki m tra v trí l (ki m tra . nghiên cu khoa hc Xin gi li cm n n các Thy, các nhân viên trong Khoa Cin trng H Lc Hng và các bn sinh viênã to u kin, óng góp ý kin  chúng em sm hoàn thành Báo cáo khoa. hoàng hn, to p hn” trong lnh vc công ngh khoa hc k thut cng nh nhiu ngành lnh vc khác là “i tt ón u” tip thu nhng thành tu khoa hc hin i ca th gii  ci tin nn. nguy him có tính cht c hi n i sng ngi lao ng. Nâng cao dn mc sng cho ngi dân. Vic tip thu nhng thành tu khoa hc k thut ca th gii cùng i ôi vi vic phát trin tng