ĐỀ tài tìm HIỂU về hệ THỐNG điều KHIỂN và GIÁM sát dây CHUYỀN CHIẾT rót CHẤT LỎNG 16 vòi tự ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ====o0o==== BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐO LƯỜNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RĨT CHẤT LỎNG 16 VỊI TỰ ĐỘNG GVHD:GV.ThS TỐNG NGỌC ANH Nhóm 2: Trần Danh Thơng_1721060039 Phạm Anh Dũng_1721060143 Vũ Quốc Hưng_1721060567 Ngơ Quốc Khánh_1721060159 Vũ Thế Tồn_1721060247 HÀ NỘI, 10/2021 Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ====o0o==== BÁO CÁO TIỂU LUẬN HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐO LƯỜNG ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN CHIẾT RĨT CHẤT LỎNG 16 VỊI TỰ ĐỘNG GVHD:GV.ThS TỐNG NGỌC ANH Nhóm 2: Trần Danh Thơng_1721060039 Phạm Anh Dũng_1721060143 Vũ Quốc Hưng_1721060567 Ngô Quốc Khánh_1721060159 Vũ Thế Toàn_1721060274 Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG HÀ NỘI, 10/2021 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, cô ng cuộ c xâ y dự ng đấ t nướ c trở nh mộ t nướ c cô ng nghiệp phá t triển, cuộ c số ng ngà y cà ng đạ i, yêu cầ u ứ ng dụ ng tự độ ng hoá ngà y cà ng cao o đờ i số ng sinh hoạ t, sản xuấ t Mặ t c, vớ i phá t triển vũ bã o củ a cô ng nghệ thô ng tin, cô ng nghệ điện tử m xuấ t mộ t loạ i thiết bị, thiết bị đá p ứ ng đượ c yêu cầ u i trên, thiết bị điều khiển khả trình “ PLC ” Ngà y vớ i tự độ ng hó a ngà y cà ng cao, cá c nhà má y hầ u hết p dụ ng nhữ ng tiến khoa họ c tâ n tiến nhấ t nhữ ng sả m phẩ m chấ t lượ ng cao mà giá nh phù hợ p vớ i ngườ i tiêu dù ng Vớ i nhữ ng ứ ng dụ ng cô ng nghiệp cũ ng tiêu dù ng ngà y việc điều khiển vị trí tố c độ củ a độ ng bướ c độ ng DC đượ c sử dụ ng mộ t cá ch rộ ng rã i, đượ c ứ ng dụ ng nhiều ngà nh tự độ ng hó a Việc hiểu ứ ng dụ ng hai độ ng nà y giú p ích rấ t nhiều cho mọ i ngườ i Để gó p phầ n nhỏ o việc nà y, nhó m em thự c đề tà i “HỆ THỐ NG ĐIỀ U KHIỂ N VÀ GIÁ M SÁ T DÂ Y CHUYỀ N CHIẾ T RÓ T CHẤ T LỎ NG 16 VÒ I TỰ ĐỘ NG” bằ ng PLC kết hợ p vớ i WinCC, thơ ng qua đề tà i nhó m em có nhữ ng điều kiện tố t nhấ t để họ c hỏ i, tích lũ y kinh nghiệm quý bá u, bổ sung o hà nh trang củ a đườ ng chọ n Trong đồ n em trình bà y đượ c nhữ ng nộ i dung sau: DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG MỤ C LỤ C CHƯƠNG TỔ NG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Hệ thống chiết rót dung dịch tự động CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .2 2.1 Tổng quan PLC 2.1.1 PLC gì? .2 2.1.2 Cấu tạo PLC 2.1.3 Nguyên lý hoạt động PLC .2 2.1.4 Ứng dụng PLC .2 2.2 Giới thiệu PLC S7-1200 2.2.1 Khái niệm chung PLC S7-1200 2.2.2 Các thành phần PLC S7-1200 2.2.3 Module mở rộng PLC S7-1200 2.3 Tổng quan WinCC 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Chức WINCC .2 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ tổng quan 3.2 Các thành phần hệ thống: 3.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống .2 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Cá c dâ y chuyền cô ng nghệ sả n xuấ t đạ i gầ n hoà n n tự độ ng hoặ c bá n tự độ ng Đặ c biệt vớ i cá c ngà nh nghề đị i hỏ i độ xá c cao khử trù ng tuyệt đố i việc tham gia 100% củ a má y mó c trình sả n xuấ t đá p ứ ng đượ c cá c tiêu chí u cầ u ng nghệ Có thể thấ y cá c sả n phẩ m tiêu dù ng phầ n lớ n đượ c a đự ng cá c bao bì ng chai lọ nhấ t ngà nh thự c phẩ m hó a mỹ phẩ m ví dụ như: bia, rượ u, nướ c giả i t, dầ u gộ i đầ u, nướ c rử a chén, t giặ t v.v…, vớ i nhiều ưu điểm nổ i trộ i giá nh hạ , ng cá p, tính thẩ m mỹ cao, dễ sả n xuấ t Cũ ng lý nà y cá c hệ thố ng má y chiết ró t, ng chai tự độ ng đượ c sử dụ ng rấ t rộ ng rã i vớ i nhiều chủ ng loạ i c 1.2 Hệ thống chiết rót dung dịch tự động  Giới thiệu hệ thống chiết rót dung dịch tự động Má y chiết ró t dung dịch mộ t nhữ ng sả n phẩ m đượ c sử dụ ng phổ biến thị trườ ng nay, đặ c biệt cá c ngà nh cô ng nghiệp chiết ró t mỹ phẩ m, dượ c phẩ m thự c phẩ m Má y chiết ró t dung dịch cô ng cụ dù ng để chiết mộ t thể tích nhấ t định như: sản phẩ m lỏ ng ró t o chai, bình, lọ , Má y chiết ró t đượ c sử dụ ng rộ ng rã i nhiều ngà nh sả n xuấ t thự c phẩ m, dượ c phẩ m, mỹ phẩ m Khi định lượ ng bằ ng má y giú p i thiện đượ c điều kiện vệ sinh, đả m bả o đượ c nă ng suấ t cao định lượ ng sả n phẩ m mộ t cá ch xá c Tù y theo tính chấ t củ a chấ t lỏ ng, cá c má y chiết ró t c cá c phậ n m việc chính, cá c cấ u ró t DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG - Quy trình thực khép kín máy chiết rót dung dịch Mộ t hệ thố ng sả n xuấ t cá c chấ t lỏ ng ng chai thườ ng đượ c phâ n chia nh nhiều khâ u nố i tiếp Trong , má y chiết ró t cũ ng đượ c thự c bở i mộ t quy trình khép kín gồ m bướ c đượ c mơ tả sau: Bước 1: Chai đượ c đưa o hệ thố ng bă ng tả i, trướ c tiên chai đượ c cho qua hệ thố ng rử a Chai dù ng hệ thố ng ng chai thườ ng chai nh phầ m, nên tạ i khâ u nà y qua sú c rử a để m sạ ch bụ i Bước 2: Sau đượ c rử a sạ ch, cá c chai đượ c bă ng tả i đưa đến hệ thố ng ró t nguyên liệu Tạ i đâ y, chấ t lỏ ng đượ c chiết o chai theo cá c phương phá p c nhau: Chiết đẳ ng p, chiết đẳ ng tích, chiết định lượ ng,… Bước 3: Khi chiết xong, chai đượ c bă ng tả i vậ n chuyển đến vị trí ng nú t hoặ c ng nắ p Khâ u ng nú t bao gồ m cấ u cấ p phơ i ng nú t Cơ cấ u ng xi lanh khí nén (vớ i nú t dậ p) hoặ c motor (vớ i nú t vặ n) Bước 4: Sau ng nú t xong khâ u dá n nhã n, sử dụ ng má y dá n nhã n để dá n nhã n Cơ cấ u bô i keo dính đượ c gắ n bă ng tả i bố trí tiếp tuyến cho tì o mặ t chai, ngoà i chuyển độ ng thẳ ng bă ng tả i chai cò n chuyển độ ng quay trị n lự c tì củ a cấ u bô i keo Tương tự vớ i cấ u cấ p nhã n, chai sau bơ i keo, quay trị n, cuố n bă ng giấ y nhãn vò ng quanh chai Bước 5: Khâ u cuố i cù ng khâ u kiểm tra ng gó i sả n phẩ m Khâ u kiểm tra bao gồ m loạ t cá c m biến để kiểm tra chấ t lượ ng sả n phẩ m (đủ định mứ c, ng nú t, dá n nhã n đạ t yêu cầ u…) Sau kiểm tra qua cấ u phâ n loạ i, tay gạ t loạ i bỏ chai sang bă ng tả i c Cá c chai đạ t tiêu chuấ n qua khâ u ng gó i, chai đượ c xếp nh khố i nhờ cá c tay má y gạ t nâng hạ - Các loại máy chiết rót dung dịch thơng dụng Tù y theo tính chấ t củ a chấ t lỏ ng, cá c má y chiết ró t c cá c phậ n m việc chính, cá c cấ u ró t Trên thị trườ ng cá c dò ng má y chiết ró t nay, có dị ng má y chiết ró t đượ c ưa chuộ ng lự a chọ n ưu tiên củ a cá c sở sả n xuấ t : má y chiết ró t bằ ng bơm bá nh ră ng, má y chiết ró t bằ ng bơm piston, má y chiết ró t bằ ng bơm trụ c vít, má y chiết ró t bằ ng lưu lượ ng kế má y chiết ró t kiểu đố i lưu DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan PLC 2.1.1 PLC gì? PLC (Programmable Logic Controller) dịch sá t nghĩa thiết bị điều khiển lậ p trình đượ c (khả trình) giú p ng ta thự c cá c thuậ t toá n điều khiển logic thô ng qua mộ t ngô n ngữ lậ p trình (Ladder hoặ c State logic) mộ t cá ch linh hoạ t Ngườ i sử dụ ng PLC lậ p trình để thự c hà ng loạ t trình tự cá c trình (sự kiện), cá c trình nà y đượ c kích hoạ t bở i tá c nhâ n kích thích (ngõ o) tá c độ ng o PLC hoặ c qua cá c hoạ t độ ng có thờ i gian trễ Mộ t q trình đượ c kích hoạ t, PLC bậ t ON hoặ c OFF thiết bị điều khiển bên ngồ i DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG PLC thích hợ p nhấ t cho điều khiển logic (thay cá c rơle), song cũ ng có c nă ng điều chỉnh (như PID, mờ , ) cá c c nă ng tính tố n c Lú c đầ u, PLC chủ yếu đượ c ứ ng dụ ng cá c ngà nh cô ng nghiệp chế tạ o, điều khiển cá c trình rờ i rạ c Trong cá c hệ SCADA, PLC phá t huy đượ c nhiều ưu điểm mạ nh - Lịch sử phát triển PLC sau: - 1968: Richard Morley sá ng tạ o ý tưở ng PLC cho General Motors - 1969: PLC đầ u tiên (Allen Bradley Bedford) đượ c GM sử dụ ng cô ng nghiệp ô -tô (128 DI/DO, 1kByte nhớ ) - 1971: Ứ ng dụ ng PLC đầ u tiên ngồ i ng nghiệp -tơ - 1976: Lầ n đầ u tiên sử dụ ng hệ thố ng phâ n cấ p điều khiển dâ y chuyền sả n xuấ t - 1980: Cá c module o/ra thô ng minh - 1981: PLC nố i mạ ng, 16-bit PLC, cá c mà n hình CRT mà u - 1982: PLC vớ i 8192 I/O (lớ n nhấ t) - 1996: Slot-PLC, Soft-PLC, 2.1.2 Cấu tạo PLC Thà nh phầ n củ a PLC mộ t nhớ chương trình (RAM, EPROM, ), mộ t xử lý có cổ ng giao tiếp dù ng cho việc ghép nố i vớ i PLC cá c module o PLC có nhiều loạ i c đượ c phâ n biệt dự a nh phầ n củ a như: cá c ngõ o ra, dung lượ ng nhớ , đếm Counter, định thờ i Timer, bit nhớ , tố c độ xử lý, khả nă ng truyền thô ng, Đố i vớ i cá c PLC lớ n thườ ng lậ p trình má y tính nhằ m hỗ trợ cho việc viết, đọ c kiểm tra chương trình Cá c đơn vị lậ p trình nố i vớ i PLC qua cổ ng Mạ ng, RS232, RS422, RS485… 2.1.3 Nguyên lý hoạt động PLC PLC nhậ n thô ng tin từ cá c m biến cá c thiết bị đầ u o đượ c kết nố i, xử lý liệu kích hoạ t đầ u dự a cá c tham số đượ c lậ p trình trướ c Cá c hoạ t độ ng bên PLC đượ c điều khiển bở i CPU, sau đọ c kiểm tra chương trình a nhớ thự c lầ n lượ t từ ng DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG lệnh chương trình đượ c lậ p trình trướ c , ng ngắ t cá c đầ u từ khở i độ ng hay ngắ t cá c thiết bị liên kết 2.1.4 Ứng dụng PLC Bộ lậ p trình PLC đượ c ứ ng dụ ng rộ ng rã i lĩnh vự c tủ , bả ng điện tự độ ng hoá , phụ c vụ cho nhiều ngà nh, nhiều loạ i má y mó c như: Cấ p nướ c, xử lý nướ c thả i, giá m sá t nă ng lượ ng, giá m sá t hệ thố ng điện, má y ng gó i, má y đá nh sợ i, má y se chỉ, má y chế biến thự c phẩ m, má y cắ t tố c độ cao, hệ thố ng phâ n bổ giá m sá t dâ y chuyền… 2.2 Giới thiệu PLC S7-1200 Hình 2.1 PLC S7-1200 2.2.1 Khái niệm chung PLC S7-1200 Nă m 2009, Siemens dò ng sả n phẩ m S7-1200 dù ng để thay dầ n cho S7-200 So vớ i S7-200 S7-1200 có nhữ ng tính nă ng nổ i trộ i:  S7-1200 mộ t dò ng củ a điều khiển logic lậ p trình (PLC) kiểm soá t nhiều ứ ng dụ ng tự độ ng hó a Thiết kế nhỏ gọ n, chi phí thấ p, mộ t tậ p lệnh mạ nh m cho ng ta có nhữ ng giả i phá p hoà n o cho ứ ng dụ ng sử dụ ng vớ i S7-1200  S7-1200 bao gồ m mộ t microprocessor, mộ t nguồ n cung cấ p đượ c tích hợ p sẵ n, cá c đầ u o/ra (DI/DO) DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG  Mộ t số tính nă ng bả o mậ t giú p bả o vệ quyền truy cậ p o CPU chương trình điều khiển:  Tấ t cá c CPU cung cấ p bả o vệ bằ ng password chố ng truy cậ p o PLC - Tính nă ng “know-how protection” để bả o vệ cá c block đặ c biệt củ a  S7-1200 cung cấ p mộ t cổ ng PROFINET, hỗ trợ chuẩ n Ethernet TCP/IP Ngồ i bạ n dù ng cá c module truyền thong mở rộ ng kết nố i bằ ng RS485 hoặ c RS232  Phầ n mềm dù ng để lậ p trình cho S7-1200 Step7 Basic Step7 Basic hỗ trợ ba ngô n ngữ lậ p trình FBD, LAD SCL Phầ n mềm nà y đượ c tích hợ p TIA Portal củ a Siemens 2.2.2 Các thành phần PLC S7-1200 - điều khiển nhỏ gọ n vớ i phâ n loạ i cá c phiên bả n c giố ng điều khiển AC hoặ c DC phạ m vi rộ ng - mạ ch tương tự số mở rộ ng điều khiển mô -đun trự c tiếp CPU m giả m chi phí sả n phẩ m - 13 module tín hiệu số tương tự c - module giao tiếp RS232/RS485 để giao tiếp thô ng qua kết nố i PTP - Bổ sung cổ ng Ethernet - Module nguồ n PS 1207 ổ n định, dò ng điện p 115/230 VAC điện p 24 VDC Hình 2.2 Cá c nh phầ n củ a S7-1200 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 10 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG 2.2.3 Module mở rộng PLC S7-1200 - S7-1200 có cá c loạ i module mở rộ ng sau: +Communication module (CM) +Signal board (SB) +Signal Module (SM) - Đặ c tính củ a module mở rộ ng sau: Bả ng 2.1 Đặ c tính module mở rộ ng S7-1200 2.3 Tổng quan WinCC 2.3.1 Khái niệm DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 11 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Hình 2.3 Tổ ng quan WinCC Phầ n mềm WinCC củ a Siemens mộ t phầ n mềm chuyên dụ ng để xâ y dự ng giao diện điều khiển HMI (Human Machine Interface) cũ ng phụ c vụ việc xử lý lưu trữ liệu mộ t hệ thố ng SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition) thuộ c chuyên ngà nh tự độ ng hó a WinCC chữ viết tắ t củ a Windows Control Center (Trung tâ m điều khiển chạ y Windows), i cá ch c, cung cấ p cá c cô ng cụ phầ n mềm để thiết lậ p mộ t giao diện điều khiển chạ y cá c hệ điều hà nh củ a Microsoft Windows NT hay Windows 2000, XP, Vista 32bit (Not SP1) Trong dò ng cá c sả n phẩ m thiết kế giao diện phụ c vụ cho vậ n hà nh giá m sá t, WinCC thuộ c thứ hạ ng SCADA (SCADA class) vớ i nhữ ng c nă ng hữ u hiệu cho việc điều khiển WinCC kết hợ p cá c bí củ a Siemens, cô ng ty hà ng đầ u tự độ ng hó a q trình, nă ng lự c củ a Microsoft, cô ng ty hà ng đầ u việc phá t triển phầ n mềm cho PC WinCC có khả nă ng thích ứ ng cho việc xâ y dự ng cá c hệ thố ng có quy mô lớ n nhỏ c cũ ng sử dụ ng sở quy mơ tồ n cầ u nhờ hệ thố ng trợ giú p củ a Siemens có mặ t khắ p nơi giớ i Ở Việt Nam hệ thố ng củ a Siemens đượ c tà i trợ đưa o hệ đà o tạ o thứ c DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 12 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG 2.3.2 Chức WINCC ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Graphics Designer: Thự c dể dà ng cá c c mô phỏ ng hoạ t độ ng qua cá c đố i tượ ng đồ họ a củ a chương trình WinCC, Windows, I/O, cá c thuộ c tính hoạ t độ ng (Dynamic) Alarm Logging: Thự c việc hiển thị cá c thô ng bá o hay cá c nh bá o hệ thố ng vậ n hà nh Nhậ n cá c thô ng tin từ cá c trình, hiển thị, hồ i đá p lưu trữ ng Alarm Logging cò n giú p ta phá t nguyên nhâ n củ a lỗ i Tag Logging: Thu thậ p, lưu trữ xuấ t dướ i nhiều ng c từ cá c trình thự c thi Report Designer: Tạ o cá c thô ng bá o, kết Và cá c thô ng bá o đượ c lưu dướ i ng nhậ t ký kiện User Achivers: Cho phép ngườ i sử dụ ng lưu trữ liệu từ chương trình ứ ng dụ ng có khả nă ng trao đổ i vớ i cá c thiết bị c.Trong WinCC, cá c cô ng thứ c ứ ng dụ ng soạ n thả o, lưu trữ sử dụ ng hệ thố ng Ngoà i ra, WinCC cò n kết hợ p vớ i Visual C++, Visual Basic tạ o mộ t hệ thố ng tinh vi phù hợ p cho từ ng hệ thố ng tự độ ng hó a chuyên biệt WinCC tạ o mộ t giao diện Ngườ i Má y – HMI dự a giao tiếp giữ a ngườ i vớ i cá c thiết bị, hệ thố ng tự độ ng hó a thơ ng qua hình ả nh, số liệu, sơ đồ , Giao diện cho phép ngườ i dù ng vậ n hà nh, theo dõ i từ xa cị n nh bá o, bá o độ ng có cố WinCC chương trình thiết kế giao diện Ngườ i Má y thự c cầ n thiết cho cá c hệ thố ng tự độ ng hó a cao đạ i DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 13 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ tổng quan DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 14 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trên đâ y mơ hình hệ thố ng đồ ng thờ i cũ ng giao diện HMI để điều khiển vậ n hà nh theo dõ i hệ thố ng 3.2 Các thành phần hệ thống: - 3.3 Bă ng tả i 1: đưa chai o khu vự c vò i bơm, dẫ n độ ng bở i motor1 Bă ng tả i 2: đưa chai đượ c bơm chấ t lỏ ng tớ i bà n xoay, dẫ n độ ng bở i motor2 Bă ng tả i 3: đưa nh phẩ m ngoà i, dẫ n độ ng bở i motor3 Boong đự ng chấ t lỏ ng kèm theo m biến mự c chấ t lỏ ng Bơm định lượ ng, mỗ i vò i giố ng Xilanh nâ ng hạ dà n vò i bơm Cả m biến phá t chai tạ i vò i vò i 12 Xilanh1 để chặ n cá c chai tạ i khu vự c vò i vơm Xilanh2 dù ng để kẹp cá c chai khu vự c bơm Bà n xoay để đưa chai tớ i khu vự c cấ p nắ p khu vự c xoá y nắ p Cả m biến,xilanh nâ ng hạ cầ n xoay nắ p Độ ng xoay nắ p Cả m biến vị trí bà n xoay Nguyên lý hoạt động hệ thống  Chế độ bằ ng tay, bậ t/tắ t tấ t cá c nh phầ n hệ thố ng độ ng bă ng tả i, xilanh, bơm để kiểm tra, sử a chữ a định kì  Chế độ tự độ ng: - hệ thố ng đượ c bậ t (nhấ n Start), - bă ng tả i chạ y đưa chai o khu vự c vò i bơm, chai đưa tớ i vò i 1, m biến phá t tá c độ ng xilanh1 ng cấ u chặ n chai lạ i tạ i khu vự c1, bă ng tả i tiếp tụ c chạ y m biến phá t chai q 2s (vì chai qua khơ ng tá c độ ng đượ c m biến lâ u) m biến bị tá c độ ng đủ lâ u đủ chai khu vự c bơm, - xá c định đủ chai khu vự c bơm ta tá c độ ng xilanh3 để chặ n cá c chai cò n lạ i tạ i vò i 12 - Xilanh3 tá c độ ng sau tiếp tụ c tá c độ ng xilanh2 để kẹp cá c chai khu vự c bơm, trá nh việc vị i khơ ng o đượ c miệng chai, - Đồ ng thờ i xilanh2 tá c độ ng xilanh nâ ng hạ vị i bơm cũ ng tá c độ ng để đưa vò i bơm o miệng chai, DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG Trang 15 DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG DE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONGDE.tai.tim.HIEU.ve.he.THONG.dieu.KHIEN.va.GIAM.sat.day.CHUYEN.CHIET.rot.CHAT.LONG.16.voi.tu.DONG