tài liệu hướng dẫn sử dụng điều khiển giám sát hệ thống đèn giao thông trên màn hình hmi

Hệ thông nhắm giảm un tac vào những giờ cao điềm điêu tiệt phương tiện tham gia giao thông Đèn giao thông có 3 màu đèn tương ứng với từng chỉ thị khác nhau Đèn Xanh: Ra chỉ thị cho phươn

BO CONG THUONG DAI HOC CONG NGHIEP HA NOI

KHOA ĐIỆN

HANOI! UNIVERSITY OF INDUSTRY

TAI LIEU HUONG DAN SU’ DUNG

DIEU KHIEN GIAM SAT

HE THONG DEN GIAO THONG

TREN MAN HINH HMI

Biên soạn: Hồ Mạnh Bảo

Hà Nội - 2023

MUC LUC

1 Téng quan vé hé théng dén giao thOng cccccccsecesscsssecesesesseserecescsveceesereenens 4

hô no 4 1.2_ Chế độ ngày 2c 2123111125 11111 512321111 2711 1121111111111 HH ng 5 1.3 Chế độ ban đêm - c1 c S11 1111111111111 1 111111111111 111111 k HE tk rky 6 2 Các khối trên màn hình HMI - 2 + 22 SE 1125 15155 51232515311 11111111101 1x H2 7

2.1 Khéi didu khién trang thai c.c.cccceccsccccecesescscesesesesesessereesestssereetereeserss 7 2.2_ Khối điều khiển thời gian sáng CUa GEN ceccceccsesescsesseseseseseeveseeeneeereess 8 2.3 Khối hiển thị ¿2-2222 122231212112117151121121211211715111121211T 1.11 e 9

3 Quy trình vận hành và giám sát hệ thông - 2S QS se 9

KV) A0000 (090 000 :”7Ựiiiiiiiiaaiẳiẳiẳdiẳaaa 10 3.3 Cách tình huống có thể xảy khi vận hành và giám sát hệ thống 10

4 Các lưu ý khi sử dụng/cảnh báo khi giám sát hệ thống trên giao diện HMI

10 4.1

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống đèn giao thông 2 tuyến

Hình 1-2: Giảng đồ thời gian chế độ ban ngày

Hình 1-3: Giảng đô thời gian chê độ ban đêm

Hình 2-1: Màn hình HMI 2 0222012 1222311 15211152 11115011 ng 1n ng ren

Hình 2-2:Khói điều khiển trạng thái - -L c1 S113 EEE E111 E11 HH grệt Hình 2-3:Khói thay đổi thời gian sáng của đèn

1 TONG QUAN VE HE THONG DEN GIAO THONG

1.1 Giới thiệu

Hê thống đèn giao thông là hệ thống dùng để điều khiển những giao lộ có lượng phương tiện lưu thông lớn Hệ thông nhắm giảm un tac vào những giờ cao điềm điêu tiệt phương tiện tham gia giao thông

Đèn giao thông có 3 màu đèn tương ứng với từng chỉ thị khác nhau

Đèn Xanh: Ra chỉ thị cho phương tiện di chuyển tốc độ cho phép

= Đèn Vàng: Ra chỉ thị cho phương tiện di chuyển chậm

>> Đèn Đỏ: Ra chỉ thị phương tiện dừng

lại Sơ đồ hệ thống đèn giao thông 2 tuyến

Tuyến 1

1

51

Tuyén 2

Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống đèn giao théng 2 tuyén

< -

œ =

< =

Đèn tuyến 1 gồm Đèn xanh 1( X1), Đèn vàng 1( V1), Đèn đỏ 1(

D1) Dén tuyến 2 gồm Đèn xanh 2( X2), Đèn vàng 2( V2) , Đèn đỏ

2( D2) Hệ thống hoạt động ở 2 chế độ ché độ ngày và chế độ ban

đêm

1.2 Chế độ ngày

Nguyên lý hoạt động: Khi án START trước đó hệ thống không hoạt động hoặc

hệ thống đang hoạt động ở chế độ ban đêm án MODI1 thì hệ thống chuyển sang ché độ ban ngày X1, Ð2 sẽ sáng đầu tiên, sau Tx(giây) thì X1 tắt, V1 sáng Khi V1 sáng Tv(giây) thì V1 và Ð2 tắt, X2 và Đi bật, khi X2 sáng Tx(giây) thì X2 tắt, V2 bật Sau Tv(giây) thì V2 tắt Ð1 tắt hết 1 chu kì khi chạy xong 1 chu kì thì lặp lại Muốn dừng ché đọ ban ngày thì án STOP để thực hiện hoặc muốn đối chế

độ sang ban đêm thì án MOD2

Ghi chú:

Tx: Thời gian đèn xanh sáng

Tv: Thời gian là đèn vàng sáng

Td: Thoi gian đèn đỏ sáng

Vàng 2 | | ea

T(chu ky)

Hình 1-2: Giảng đồ thời gian chế độ ban ngày

1.3 Chế độ ban đêm

Nguyên lý hoạt động: Khi án START và sau đó án MOD2 sẽ chuyển sang chế

độ ban đêm X1, X2, Ð1, Ð2 tắt trong suốt trong chế độ này Chỉ có đèn V1 và V2 hoat động V1 và V2 sáng trong khoảng Tv(giây) rồi tắt bằng với Tv(giay) rồi lại sáng Muốn dừng chế độ ban đêm thì ấn STOP hoặc muốn đổi chế độ sang ban ngày thì án MOD1

Xanh 1

Vàng 1

Đỏ 1

Xanh 2

E®—]

Hình 1-3: Giảng đồ thời gian chế độ ban đêm

2 CAC KHOI TREN MAN HiNH HMI

2.1 Giao dién man hinh HMI

Hình 2-1: Màn hình HMI

2.2 Khối điều khiển trạng thái

Khối điều khiển trạng thái là khối điều khiển từ xa trạng thái hoạt động của hệ thông trên màn hình HMI hoặc trên màn hình máy tính

Cách sử dụng: Sử dụng khối cách nhắn các nút trên màn hình HMI hoặc nhắn trái chuột trên màn hình máy tính

Khói này giúp người dùng điều khiển từ xa trạng thái làm việc của hệ thống trực tiếp trên màn hình HMI hoặc trên màn hình máy tính mà không cân đi tới các thiệt bị đê điêu khiên

Dưới dây là các khối điều khiển trên giao diện trên màn hình HMI

Hình 2-2:Khối điều khiễn trạng thái

2.3 Khói điều khiển thời gian sáng của đèn

Khối cài đặt thời gian là khối điều chỉnh thời gian sáng đèn xanh và đèn đỏ của giao thông

Cách sử dụng: Nhắn chuột trái trên màn hình máy tính hoặc đưa tay vào

màn hình để thực hiện điều chỉnh

Hình 2-3:Khối thay đôi thời gian sáng của đèn

Chú ý:

Khi nhập thời gian sáng của đèn phải thỏa mãn Tổ > Tx

Thời gian sáng của đèn Vàng(Tv) sẽ được tính bằng: Tv = Tổ — Tx

2.4 Khối hiển thị

Là các khối nằm gần các đèn giao thông hiển thị thời gian sáng còn lại của đèn

và báo hệ thông đang hoạt động hay không để giúp người vận hành và giám sát theo dõi được trạng thái của các đèn thông qua màn hình HMI hoặc máy tính

Khối hiển thị trạng thái của hệ thống

Khối hiển thị thời gian sáng còn lại

Khối hiển thị trạng thái đèn sáng

3 QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ GIÁM SÁT HỆ THÔNG

3.1 Quy trình vận hành

Quy trình vận hành gồm 5 bước sau:

Bước 1: Cấp điện cho hệ thống để các thiết bị được hoạt động

>> Bước 2: Cài đặt thời gian đèn xanh và đèn đỏ sáng

+ Bước 3: Khởi động hệ thống đèn giao thông hoạt động bằng cách

án START

= Bước 4: Khi ở ban ngày thì án START nếu trước đó đang bật hệ thống

mà hoạt động ché độ ban đêm thì án MODE1 Khi ở ban đêm án MODE2

để chuyển hệ thống sang ban đêm

+ Bước 5: Khi muốn hệ thống đèn giao thông dừng hoạt động thì án OFF Bước 6: Khi muốn kết thúc việc giám sát và vận hành thì án nut Exit

3.2 Quy trinh giam sat

Bước 1: Kiểm tra tình trạng hoạt động của hệ thống

= Bước 2: Kiểm tra đã cài đặt thời gian đèn sáng sao cho đúng với yêu cầu

= Bước 3: Kiểm tra các khói điều khiển, khối hiển thị, ché độ hoạt động

của hệ thống

3.3 Cách tình huống có thể xảy khi vận hành và giám sát hệ thống Nếu tác động các nút START, STOP, MOD1, MOD2,thay đổi thời gian sáng của đèn hoặc hiên thị thời gian sáng của các đèn mà hệ thông không thực hiên đúng hoặc không thay đôi được thời gian sáng thì có thê xảy ra một sô vân đê kĩ thuật

TH1:PLC bị lỗi, hoặc chưa cáp điện

“= TH2: Dây kết nói giữa các thiết bị trường và thiết bị điều khiển bị lỏng hoặc dứt

TH3: Lỗi kết nối truyền thông giữa máy tính điều khiển với PLC

Các trường hợp này cần khắc phục

™ TH1:Xem PLC đã được cap điện chưa, nếu PLC bị lỗi thì cần báo cho nhân viên kỹ thuật gân nhật

= TH2: Có định lại dây kết nói néu lỏng , trong trường hợp bị đứt cần tìm

dây khác thay thế lại

TH3: Cần gọi nhân viên kỹ thuật để khắc phục sự

4 CÁC LƯU Ý KHI SỬ DỤNG/CẢNH BẢO KHI GIÁM SÁT

HỆ THÓNG TRÊN GIAO DIỆN HMI

4.1 Luu y

Cần đọc kỹ tài liệu hướng dẫn sử dụng để van hành hệ thống chính xác hiệu quả và an toàn

Thực hiện đúng quy trình vận hành và giám sát hệ thống để tránh xảy

ra lỗi hệ thống

Cần kiểm tra bảo dưỡng thiết bị thường xuyên và kết nói truyền

thông giữa các thiết bị trong hệ thống đèn giao thông

10

= Khi kết thúc quá trình giám sát cần ấn đúng nút Exit không thực hiên qua các thao tác khác đê kêt thúc

Không tự ý thay đổi vị trí của các khối trên màn hình HMI khi không có sự cho phép

4.2 Cảnh báo

+ Cài đặt thời gian đèn sáng cần phải đúng quy luật không thì hệ thống

sẽ gặp lỗi hoặc không chính xác

= Nếu trường hợp nào không mà không được đề cập trong tài liệu

hướng dân thì yêu câu sự hồ trợ của kỹ thuật viên

11

Cau 1:

1)Đề xuất 2 giải phải truyền thông la Profibus va Profinet

Khoang Khoảng cách truyền tối đa 100m | Khoảng cách truyền tối đa 100m cách

Cau trúc Cấu trúc mạng kiêu Bus,mach Cấu trúc mạng Bus, mạch vòng

Tốc độ Tốc độ truyện thông từ 9.6KB/s_ | Tốc độ truyền thông lên đến

Chú ý khi | Địa chỉ của thiết bị Tên thiết bị, địa chỉ IP

thiết lập

mạng

Dây | Đường truyén dẫn vật lý qua Đường truyền dẫn vật lý qua truyền dân | chuân RS485 chuan Ethernet

tin hiéu

2)

2.1 Lựa chọn giải pháp:

: Hệ thống mạng truyền thông sử dụng giao thức profinet Cấu trúc của mạng là kiểu Bus Phương thức truy nhập Bus là token passing bus

rJ Vì theo yêu cầu bài toán có 5 trạm điều khiển, 2 trạm giám sát,khoảng cách truyền nhỏ hơn 100m, tốc độ truyền < 10MB/s

4 Chúng ta sẽ sử dụng cổng truyền thông Ethernet Profinet và thiết bị

standard ethernet switch để mở rộng hệ thống mạng

12

2.2 Sơ đầu cầu trúc mạng của hệ thông sử dụng giao thức profinet

Trạm giám sát 2

Trạm giám sát 1 (192.168.1.2)

(192.168.1.1)

[w] A H AD

PROFINET

Vv

Vv Vv Vv Vv Vv

Trạm điều khiên 1| | Trạm điều khiên 2| | Trạm điều khiến 3 | | Trạm điều khiên 4 | | Trạm điều khiên 5

(192.168.0.1) 12(192.168.0.2) (192.168.0.3) (192.168.0.4) (192.168.0.5)

Hình 1: Sơ đầu cầu trúc mạng của hệ thống

13

3)

3.1 Sơ đồ đấu day gitta 1 tram diéu khién va tram giám sát

Trạm giám sát 1

(192.168.1.1)

[m]

A»

PROFINET

AAC Transducer VAC Transducer PF Transducer

+

Hình 2: So dé dau dây giữa 1 trạm điều khiễn và 1 trạm giám sát

3.2 Cầu hình truyền thông trên PLC và giao diện trên HMI

14

Ínczlevsseamei Te) Ed (Gli) Qe

DiachiIPcia i

Hình 3: Cài đặt địa chỉ ID cho PLC

Vì có các đầu vào tương tự có tín hiệu dòng điện và có dải từ 4-20mA ta cần phải cài đặt trong phân mên để thay đồi loại tín hiệu đo ở chắc chân Al0, Ali, Al2

PLC_2 [CPU 314C-2 PN/DP]

Hình 4: Điều chỉnh 3 đầu vào Ananlog và dải tín hiệu dòng điện 4-20 mA

15

s vs

Loe

Sa

Hinh 5: Thém céng ethernet cho HMI

Hình 7: Kết nối truyền thông phan mềm

16

Hình 8: Bảng địa chỉ biến trên PLC

Min

dd new>

Hình 9:Bảng địa chỉ biến trên HMI

= mm ae a me a ee ee T

Hinh 10: Cau hinh man hinh HMI

17

Hinh 11: Chuong trinh chinh 0B1

Network2: | tran: trong dai 4-20 mA

012 020 60 soi 016 D24

276480 — “TEMP!” — Na 40 —IN2

Network3: Id

40 — me 6 3135 — 1a

Hinh 12: Chuong trinh con tinh Id

18

int to Oint ‘Oint to Reet

wee 6 6 ost

VAC on —"WO_vAc “VOWS yr —"Real_vAc

¥ Network 2: U tran: trong dai 4-20 mA

Comment

ENc ———+

“R@l_VAC —_JN† Gự —TEUP£ wea on — TEMPS” TES” — Ny or —"U_TRNT

v Network3:

Comment

ENC ——

“ULTRANT — on — TEs” TEMPS i or—U

4£ —IN2 34375 — N3

Hình 13: Chương trình con FC2 tính Ud

CONV

vy Network 2:

a

was xao oC INT xO% *x⁄O9% wO1®

“REAL PF ~—_JNỊ GUW — TEP7ˆ won our — TENPS” TEMPS” Nt our —PF_TRANT

w Network 3:

Comenent

ENC——

“PF_TRANZ INT ar — Tees” wor or—?F

Hinh 14: Chuong trinh con FC3 tinh PF

19

cur ON “mut "Uae vee mut —"T

Network2: ?

Comme:

MỤL

fat

a B6

TM 6 (TF

*%M034

+ —IG

Network3:

Comment

ve “CĐ nhphun %M013 “2Ð, nhghugng — “a aPFainhphuang OUT = 2+?” Tom ar"?

ors “cxPPinnpruan or — — '%M0120

Hình 15: Chương trình con FC4 tính P và Q

20