(Đồ án hcmute) ứng dụng điều khiển thông minh trong công nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH TRONG CƠNG NGHIỆP GVHD:TẠ VĂN PHƯƠNG SVTH :LÊ NGỌC BÌNH MSSV:15151006 SVTH: TRẦN THỊ LINH NHI MSSV: 15151059 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH TRONG CƠNG NGHIỆP MSSV: 15151006 SVTH : LÊ NGỌC BÌNH 15151059 TRẦN THỊ LINH NHI Khoá : 2015 Ngành : CƠNG NGHỆ KỸ TḤT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA GVHD: ThS.TẠ VĂN PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH TRONG CƠNG NGHIỆP SVTH : LÊ NGỌC BÌNH MSSV: 15151006 TRẦN THỊ LINH NHI 15151059 Khoá : 2015 Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA GVHD: ThS.TẠ VĂN PHƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ********** Tp HCM, ngày 10 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: LÊ NGỌC BÌNH TRẦN THỊ LINH NHI Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Giảng viên hướng dẫn: ThS.TẠ VĂN PHƯƠNG Ngày nhận đề tài: 04/03/2019 MSSV: Lớp: 15151006 15151059 15151CL3 ĐT: 0908248231 Ngày nộp đề 10/07/2019 tài: Tên đề tài: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH TRONG CÔNG NGHIỆP Các số liệu, tài liệu ban đầu: − Lý thuyết điều khiển Fuzzy cho hệ thống phi tuyến − Hệ thống phần cứng mạng truyền thông công nghiệp Rockwell Automation − Sơ mạng truyền thông công nghiệp Nội dung thực đề tài: − Tìm hiểu giải pháp dự phòng chuyển mạch tự động dựa chương trình (software output switching) cho hệ thống tự động hóa nhà máy − Tìm hiểu lỗi phần cứng, lỗi chương trình, lỗi truyền thơng hệ thống tự động hóa nhà máy − Điều khiển hệ thống ổn định áp suất dựa điều khiển Fuzzy − Thiết kế hệ thống mơ hình dự phịng sử dụng mạng truyền thông công nghiệp Sản phẩm: Mơ hình, luận văn tốt nghiệp TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ********** Tp HCM, ngày 10 tháng năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: LÊ NGỌC BÌNH Lớp:15151CL3 MSSV:15151006 Họ tên sinh viên 2: TRẦN THỊ LINH NHI Lớp: 15151CL3 MSSV: 15151059 Tên đề tài: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH TRONG CÔNG NGHIỆP Tuần/ngày Xác nhận GVHD Nội dung Tuần Nhận để tài, gặp giáo viên hướng dẫn Tuần Tìm hiểu tổng quan, lên kế hoạch thực đề tài, phân chia nhiệm vụ đề tài, thống với giáo viên hướng dẫn đề tài cách thực Tuần 3,4,5 Nghiên cứu sở lý thuyết hệ phi tuyến điều khiển áp dụng cho điều khiển hệ bồn nước áp suất Tuần Thiết kế điều khiển cho PLC sử dụng Fuzzy logic Tìm hiểu Automation phần cứng Rockwell Tuần Đưa điều khiển Fuzzy vào chương trình thực cho PLC Tuần Tìm hiểu mạng truyền thơng cơng nghiệp Tìm hiểu thiết bị mạng truyền thơng ii an Tuần Tìm hiểu mạng dự phòng dựa software output switching Tìm hiểu lỗi thường gặp hệ thống Tìm hiểu C# Tuần 10,11,12 Thực cấu hình phần cứng, khai báo phần cứng, thiết lập mạng truyền thơng, thực chương trình dự phịng và đọc mã lỗi hệ thống Tuần 13 Thực liên kết PLC với phần mềm C# Đọc biến từ PLC phần mềm giám sát Tuần 14 Thiết kế giao diện SCADA Tuần 15 Test chương trình, sửa lỗi, tối ưu hóa chương trình Tuần 16 Báo cáo sơ với giáo viên hướng dẫn chỉnh sửa cho phù hợp theo gợi ý giảng viên Tuần 17 Nộp báo cáo, gặp giáo viên phản biện, tiếp tục hoàn thiện đề tài GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iii an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ********** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên: Ngành: Tên đề tài: GVHD: NHẬN XÉT LÊ NGỌC BÌNH MSSV: 15151006 TRẦN THỊ LINH NHI 15151059 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH TRONG CƠNG NGHIỆP ThS.TẠ VĂN PHƯƠNG Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Sinh viên thực đầy đủ yêu cầu đồ án tốt nghiệp Ưu điểm: Điều khiển ổn định hệ thống sử dụng Fuzzy logic chạy PLC, xây dựng giải pháp dự phòng đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đồng ý cho bảo vệ Đánh giá loại: Giỏi Điểm:……………….( Bằng chữ: .) Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn (ký & ghi rõ họ tên) năm 20 iv an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC ********** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên: Ngành: Tên đề tài: GVPB: NHẬN XÉT LÊ NGỌC BÌNH MSSV: 15151006 TRẦN THỊ LINH NHI 15151059 CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH TRONG CƠNG NGHIỆP PGS.TS TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Nội dung đồ án đầy đủ vượt trội, mức tốt Ưu điểm: Giải pháp đưa có tính mới, tính ứng dụng cao Phương pháp nghiên cứu phù hợp, đồ án có tham khảo từ nguồn khác có trích dẫn đầy đủ, đồ án trình bày rõ ràng mạch lạc, mức tốt Khuyết điểm: Đánh số cho tất cơng thức Một số hình vẽ mờ, cần vẽ lại 10 Đề nghị cho bảo vệ hay không? Được bảo vệ 11 Đánh giá loại: 12 Điểm:……………….( Bằng chữ: .) Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng Giáo viên phản biện (ký & ghi rõ họ tên) năm 2019 v an LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian năm học tập rèn luyện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh nay, nhóm sinh viên thực nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cơ bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc chân thành nhất, nhóm sinh viên thực xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Điện - Điện Tử – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Nhóm sinh viên thực đề tài xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy – ThS.Tạ Văn Phương là giảng viên môn tự động điều khiển và là người trực tiếp hướng dẫn thực đề tài Trong suốt trình thực đề tài thầy ln tận tình quan tâm theo dõi tiến độ thực đề tài và đưa dẫn cần thiết thông qua buổi báo cáo tiến độ nhằm có điều chỉnh kịp thời phù hợp để nâng cao kết đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Khoa Điện – Điện Tử hỗ trợ thiết bị để thực đề tài tạo điều kiện cho nhóm sinh viên q trình thực đề tài phịng D101 Bên cạnh đó, nhóm sinh viên thực đề tài xin gửi lời cảm ơn đến tác giả sách, báo, tạp chí khoa học giúp nhóm có nguồn tài liệu tham khảo quý báu Gửi lời đồng cảm ơn đến bạn lớp 15151CL3 chia sẻ trao đổi kiến thức kinh nghiệm quý báu thời gian thực đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! vi an TÓM TẮT ĐỀ TÀI Thông thường, điều khiển hệ thống phải dùng mơ hình tốn học phương trình vi phân và phương trình sai phân, theo phương pháp và thủ tục thiết kế phân tích kiểm nghiệm hệ thống điều khiển phát triển Tuy nhiên, phương pháp này ứng dụng lớp nhỏ mơ mơ hình tuyến tính số dạng đặc biệt mơ hình phi tuyến và thường khơng ứng dụng khơng tìm mơ hình đối tượng hay trình điều khiển Trong thực tế, để thành mơ hình thuật tốn khơng phải dễ hệ thống bị ảnh ảnh hưởng yếu tố môi trường xung quanh làm cho việc điều khiển trở nên khó khăn Hệ thống điều khiển thơng minh điều khiển cách tự chủ hệ thống phức tạp mà khơng cần dùng mơ hình tốn học để thiết kế hệ thống Hệ thống hoạt động hệ thống có thay đổi tham số hay môi trường điều khiển, thông qua trình học từ kinh nghiệm, tiếp thu tổ chức kiến thức môi trường xung quanh hành vi tới hệ thống Các mục tiêu đầy tham vọng này, xuất phát từ mong muốn bắt chước hệ thống thông minh sinh học Một phương pháp giải bài toán điều khiển hệ bất định điều khiển mờ Đây là phương pháp điều khiển biết đến giải pháp điều khiển đơn giản, song lại mang đến chất lượng bền vững cao Hệ logic mờ (Fuzzy logic) mô tả quan hệ dựa luật nếu–thì nên địi hỏi người thiết kế phải có an hiểu định hệ thống Đồ án kết hợp điều khiển mờ giải pháp dự phòng tạo thành hệ thống PLC điều khiển ngõ chung, áp dụng vào mơ hình cơng nghiệp cần PLC thứ hai chạy chế độ chờ nhà máy lượng điện, gió vii an an an an an an an an an an an PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH FACTORY TALK an an an PHỤ LỤC 3: MÀN HÌNH SCADA TRÊN MÁY TÍNH an an