đồ án tự động hóa Thiết kế chế tạo mô hình mô phỏng hệ điều khiển giám sát cho hệ thống xe cầu, xe con, nâng hạ và đóng mở gầu ngoạm. Sử dụng PLC và WinCC

- Việc bốc dỡ than và đá vôi được thực hiện bằng tay hay bán tự động cho các cơ cấu nâng, hạ và đóng, mở gầu ngoạm, xe con từ ca bin điều khiển.. Cơ cấu nâng, hạ- đóng,mở gầu ngoạm bao g

LỜI NÓI ĐẦU

 Trong thời đại ngày nay với sự phát triển như vũ bão về khoa học kỹ thuật, bộmặt thế giới đã có những thay đổi vô cùng to lớn Có thể nói khoa học kỹ thuật hiệnđại đã đang và sẽ gây ảnh hưởng mạnh mẽ đến toàn nhân loại. Ở nước ta mặc dù làmột nước đang phát triển nhưng những năm gần đây cùng với đòi hỏi của sản xuấtcũng như hội nhập nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹthuật mà đặc biệt là tự động hóa quá trình sản xuất đã có bước phát triển tạo ra sảnphẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh tế tri thức Do đó

tự động hóa điều khiển các quá trình sản xuất đã đi sâu, vào trong tất cả các quátrình tạo ra sản phẩm

Chúng ta có thể nhận thấy nhà máy nhiệt điện Phả Lại dây truyền 2 đã áp dụngtiến bộ của khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất sớm nhất của nước ta với hệ thốngđiều khiển DCS nhà máy đã thực hiện công cuộc cách mạng trong sản xuất Trong

đó hệ thống cầu trục giữ một vai trò rất quan trọng trong nhà máy

Là những sinh viên theo học chuyên ngành “Điện tự động hóa” cùng những nhucầu, ứng dụng thực tế cấp thiết của nền công nghiệp nước nhà chúng em muốn đượcnghiên cứu và tìm hiểu những thành tựu khoa học mới để có nhiều cơ hội biết thêm

về kiến thức thực tế, củng cố kiến thức đã học, phục vụ tốt cho sự nghiệp côngnghiệp hóa hiện đại hóa Vì vậy nhóm chúng em đã được nghiên cứu về đề tài:

“Thiết kế chế tạo mô hình mô phỏng hệ điều khiển giám sát cho hệ thống xe cầu, xe con, nâng hạ và đóng mở gầu ngoạm Sử dụng PLC và WinCC”

Trong bản thuyết minh này chúng em đã hoàn thành những nội dung chính sau:Chương 1: Tổng quan về hệ thống cầu trục trong thực tế

Chương 2: Tổng quan về WinCC

Chương 3: Thiết kế hệ điều khiển giám sát mô hình hệ thống cầu trục

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN HỆ THỐNG CẦU TRỤC TRONG THỰC TẾ

Ngày nay cùng với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật thì sức người đã

dần được thay bởi sức của máy móc Nếu như trước kia con người đóng vai trò là

người thợ người trực tiếp tạo ra sản phẩm thì ngày nay con người chỉ đóng vai trò là

người vận hành, điều khiển và có thể giám sát từ xa mà vẫn đảm bảo được yêu cầu

công nghệ của một hệ thống Cầu trục là một hệ thống được sử dụng khá phổ biến

hiện nay, nó đã đóng góp một phần khá quan trọng cho quá trình tự động hóa quá

trình sản xuất của một nhà máy cũng như một dây chuyền sản xuất Cầu trục dùng

để bốc dỡ hàng hóa từ trên bờ xuống các xà lan hoặc từ các xà lan bốc dỡ lên Cầu

trục có thể dùng móc để vận chuyển hàng hóa là những khối đặc hoặc dùng gầu

múc để múc những mặt hang nhỏ vụn như than, cát, vôi…được điều khiển bằng bộ

logic khả trình PLC

Hình chụp của một số dạng cầu trục điển hình trong thực tế:

Hình 1.1 Cầu trục tháp

Hình 1.2 Các thành phần quan trọng của cầu trục tháp

Hình 1.3 Cầu trục chuyển hàng từ đường ray lên xe

Mô hình chúng em sẽ thiết kế dựa trên mô hình cẩu trục múc than của nhà máy nhiệt điện Phả Lại II do vậy trong những mục tiếp theo của phần tổng quan chúng

em sẽ giới thiệu chi tiết hơn dựa trên hệ thống cầu trục múc than của nhà máy nhiệt điện Phả Lại II.

Hình 1.4 Bản vẽ tổng quan về cầu trục bốc than

Các thiết bị gồm có:

5 : Cửa phễu trước

6 : Cửa chắn gió phải trái

7 : Cơ cấu dập bụi

Cầu trục bốc than được sử dụng để bốc than hay đá vôi ở cảng được gọi tắt làcầu trục bốc than dùng để :

- Bốc than từ sà lan bằng gầu ngoạm tới phễu và chuyển than từ phễu này tớibăng tải 14A hay 14B

- Bốc đá vôi từ sà lan bằng gầu ngoạm tới phễu đặt trên cầu cảng

- Việc bốc dỡ than và đá vôi được thực hiện bằng tay hay bán tự động cho các

cơ cấu nâng, hạ và đóng, mở gầu ngoạm, xe con từ ca bin điều khiển

1.2 Các đặc điểm của cầu trục bốc than.

Cầu trục bốc than bao gồm các bộ phận sau:

1.2.1 Cơ cấu di chuyển

Cơ cấu di chuyển bao gồm tất cả thiết bị điện và cơ mà chúng cho phép cầutrục bốc than di chuyển trên đường ray trên cầu cảng, cơ cấu này cần bao gồm:

- 04 động cơ lồng sóc xoay chiều, 11KV, được điều khiển bằng bộ biến đổixoay chiều loại Altivar Schneider ATV66C10N4 Nó có thể khởi động và dừng cógia tốc/ giảm tốc (thời gian quá độ được đặt đối với bộ biến đổi) và điều chỉnh tốc

độ (tốc độ lớn nhất bằng 20m / phút) theo hướng tiến và lùi Bộ biến đổi được nốivới bộ điều khiển lôgic có thể lập trình qua đường truyền MODBUS để ra lệnh vàchẩn đoán

- 01 cuộn cáp để cung cấp cáp 6 KV và cáp quang để thông tin với các máykhác và phòng điều khiển

- 01 cuộn ống mềm để cấp nước dập bụi

- 04 phanh điện thuỷ lực để dừng sự cố và phanh tĩnh

- 02 kẹp ray điện - thuỷ lực để neo máy Mỗi kẹp ray được dẫn động bằng một

cơ cấu thủy lực, bao gồm:

+ 01 bơm được dẫn động bằng 1 động cơ lồng sóc xoay chiều, 1 hướng, 0,75

KW, được khởi động trực tiếp

+ 01 van điện từ để đóng - mở kẹp ray

+ 01 công tắc giới hạn tác động khi kẹp ray mở

- 04 thanh giằng để neo máy

- Cầu trục bốc than có thể di chuyển qua cầu cảng với chiều dài 200 m, trong

đó mét số O là vị trí của máy trên công tắc giới hạn đảo chiều Vị trí của máy đượcđiều khiển bằng một công tắc giới hạn và thiết bị mã hoá

1.2.2 Cơ cấu nâng, hạ - đóng, mở gầu ngoạm.

Cơ cấu nâng, hạ- đóng,mở gầu ngoạm bao gồm tất cả các thiết bị điện và cơcho phép thực hiện các chuyển động sau:

- Đóng gầu ngoạm để đưa than hay đá vôi từ sà lan lên bằng động cơ đóng, mở

và nếu cần thiết thì bằng động cơ nâng, hạ

- Mở gầu ngoạm để dỡ tải than hay đá vôi tới phễu bằng động cơ đóng, mở

- Nâng và hạ gầu ngoạm theo phương thẳng đứng bằng các động cơ đóng, mở

và nâng, hạ

Cơ cấu đóng, mở - nâng, hạ gầu ngoạm cần bao gồm:

- Một động cơ 1 chiều 75 KW được điều khiển bằng bộ chuyển đổi 1 chiềuloại Rectivar Schneider RTV - 84C40Q Nó dùng để khởi động và dừng có gia tốc/giảm tốc (thời gian quá độ được đặt với bộ điều khiển lôgic có thể lập trình (PLC),nâng và hạ khi gầu ngoạm mở không hết = 0,668 m/s2, hạ khi gầu ngoạm mở hết =0.8 m/s2) và điều chỉnh tốc độ (nâng và hạ khi gầu ngoạm mở không hết = 1.67 m/s,

hạ khi gầu ngoạm mở hết = 2m/s) theo hướng nâng và hạ

Bộ biến đổi được nối với PLC qua đường truyền MODBUS để chẩn đoán

- 01 động cơ phanh xoay chiều 0.33 KW, để dừng sự cố và phanh tĩnh

- 01 pa nen truyền tín hiệu trọng lượng nâng, hạ

- 01 động cơ 1 chiều, 75KW, được điều khiển bằng bộ biến đổi 1 chiều loạiRectivar Schneider RTV84C40Q Nó dùng để khởi động và dừng có gia tốc/ giảmtốc (thời gian quá độ được điều khiển bởi PLC: đóng, nâng và hạ khi gầu ngoạm mởkhông hết = 0.668 m/s2, mở và hạ với gầu ngoạm mở hết = 0.8 m/s2) và điều chỉnhtốc độ (nâng và hạ khi gầu ngoạm mở không hết = 1.67 m/s, mở và hạ khi gầungoạm mở hết = 2m/s) theo hướng nâng và hạ

- 01 động cơ phanh xoay chiều 0.33 KW để dừng sự cố và phanh tĩnh Cơ cấunâng, hạ và đóng, mở có thể nâng và hạ từ 0.00 đến 25.00 mét, khi đó mét 0.00 là vịtrí của gầu ngoạm ở công tắc giới hạn trên Vị trí gầu ngoạm được điều khiển bằngcác công tắc giới hạn và thiết bị mã hoá

Bộ biến đổi được nối với PLC qua đường truyền MODBUS để chẩn đoán

- 02 động cơ phanh xoay chiều 0.33 KW để dừng sự cố và phanh tĩnh

Xe tời có thể di chuyển từ 0.00 đến 30.00 mét, mét số 0.00 là vị trí của xe tời ởcông tắc giới hạn trái Vị trí xe tời được điều khiển bằng các công tắc giới hạn vàthiết bị mã hoá

1.2.4 Phễu

Gầu ngoạm có thể được dỡ tải vào hai phễu:

- Phễu chính (than) được lắp trên máy và được trang bị với 01 panen truyềntín hiệu trọng lượng phễu

- Phễu đá vôi được lắp trên cầu cảng

1.2.5 Cơ cấu chắn gió phải và trái.

Cơ cấu chắn gió phải và trái bao gồm tất cả các thiết bị điện và cơ để di chuyển

cơ cấu chắn gió phải và trái trên phễu chính Cơ cấu chắn gió phải và trái cần baogồm:

- Một động cơ lồng sóc xoay chiều, hai hướng (thuận - nghịch), 0.55 KW (chomỗi cơ cấu), có khởi động trực tiếp

Các vị trí thuận và nghịch của cơ cấu chắn gió phải và trái được điều khiển bằngcác công tắc giới hạn

1.2.6 Các cửa phễu trước và sau

Các cửa phễu trước và sau bao gồm các thiết bị điện và cơ để di chuyển cửaphễu sau lên / xuống và quay cửa phễu trước lên / xuống

Cửa phễu sau cần bao gồm:

- Một động cơ lồng sóc xoay chiều, hai hướng 12.5 KW có khởi động trựctiếp

Cửa phễu phía trước cần bao gồm:

- 01 bơm thuỷ lực được dẫn động bằng 01 động cơ lồng sóc, xoay chiều, 1hướng 4KW, có khởi động trực tiếp

- 02 van điện từ để nâng/hạ cửa phễu trước Các vị trí lên/xuống của cửa phễutrước và sau được điều khiển bằng các công tắc giới hạn

1.2.7 Máy cấp kiểu rung.

Máy cấp kiểu rung bao gồm các thiết bị điện và cơ để chuyển than từ phễuxuống băng tải Máy cấp kiểu rung cần bao gồm:

Một động cơ lồng sóc xoay chiều 5.5 KW được điều khiển bằng bộ biến đổixoay chiều loại Altivar Schneider ATV66U90N4 để khởi động và dừng có gia tốc /giảm tốc ( thời gian quá độ được đặt với bộ biến đổi) và điều chỉnh tốc độ Bộ biếnđổi được nối với PLC qua đường truyền MODBUS để ra lệnh và chẩn đoán

1.2.8 Cơ cấu dẫn động quay máy cấp.

Cơ cấu dẫn động quay máy cấp bao gồm các thiết bị điện và cơ để di chuyểnmáy cấp và xả than vào băng tải 14A hoặc 14B Cơ cấu dẫn động quay máy cấp baogồm:

- 01 động cơ lồng sóc xoay chiều, hai hướng 1.1 KW có khởi động trực tiếp

- Vị trí 14A và vị trí 14B của máy cấp được điều khiển bằng công tắc giới hạn

1.2.9 Hệ thống dập bụi.

Hệ thống dập bụi bao gồm tất cả các thiết bị điện và cơ để dập bụi trong khi xảthan vào phễu

 Hệ thống dập bụi bằng nước

Hệ thống dập bụi bằng nước cần bao gồm:

- 01 bơm tăng áp được dẫn động bằng 01 động cơ lồng sóc xoay chiều, 1hướng 5.5 KW có khởi động trực tiếp

- Van điện từ được lắp ở phần cố định để dập bụi bằng nước trên phễu.

 Hệ thống dập bụi bằng không khí:

Hệ thống dập bụi bằng không khí cần bao gồm:

- 01 quạt ly tâm được dẫn động bằng động cơ lồng sóc xoay chiều N = 5.5

1.3.2 Chế độ vận hành bằng tay.

Chế độ vận hành bằng tay cho phép nhân viên vận hành điều khiển mỗi một bộphận của máy Trong chế độ vận hành bằng tay, có thể ra lệnh cho các bộ phận khácnhau thực hiện các nguyên công dỡ tải Chế độ vận hành bằng tay có thể thực hiện

- Công tắc giới hạn dừng chuyển động nâng cho tang nâng, hạ gầu

- Công tắc giới hạn dừng chuyển động nâng cho tang đóng, mở gầu

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ nâng cho tang nâng, hạ gầu

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ nâng cho tang đóng, mở gầu

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ hạ cho tang nâng, hạ gầu.

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ hạ cho tang đóng, mở gầu

- Công tắc giới hạn dừng chuyển động hạ cho tang nâng, hạ gầu

- Công tắc giới hạn dừng chuyển động hạ cho tang đóng, mở gầu

- Công tắc giới hạn đóng gầu ngoạm

- Công tắc giới hạn mở gầu ngoạm

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ đóng gầu ngoạm

- Công tắc giới hạn giảm tốc độ mở gầu ngoạm

- D - ZS002.1 - Công tắc giới hạn kiểu cam để kiểm tra bộ mã hoá cho tangnâng, hạ gầu

- D- ZS002.2 - Công tắc giới hạn kiểu cam dừng sự cố khi nâng cho tangnâng, hạ gầu

- D- ZS002.3 - Công tắc giới hạn kiểu cam dừng sự cố khi hạ cho tang nâng,

“HOLD/CLOSE/TROLLEY/TRAVEL” sang HOLD hay CLOSE tương ứng

 Lệnh cho gầu ngoạm từ bàn điều khiển

 Các điều kiện khả thi (có thể thực hiện)

- Bàn điều khiển được đưa vào hoạt động

- Chu trình bán tự động ở các bước 1 hoặc 2

Nếu cần chuyển động thì thiếu ít nhất 1 trong các điều kiện trên làm cho đèn

“HOLD/ CLOSE NOT OK” nhấp nháy trên panen đánh tín hiệu và báo động

- Thiếu các điều kiện tín hiệu báo động dừng cơ cấu nâng, hạ hay đóng, mởgầu.

 Các chế độ lệnh

Lệnh được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển ở phía bên phải nhân viênvận hành Trước khi thực hiện bất kỳ thao tác nào, nhân viên vận hành phải ấn côngtắc “DEAD MAN” ở đỉnh tay gạt Tốc độ động cơ sẽ tỷ lệ với độ nghiêng của taygạt điều khiển

 Đóng gầu ngoạm

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng trái(CLOSE) Chỉ có động cơ đóng, mở gầu theo hướng nâng được đóng điện chochuyển động này với tốc độ Max là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi là 0.668m/s 2 Chuyển động sẽ được dừng bởi hệ thống khi gầu được đóng hoàn toàn

 Mở gầu ngoạm

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng phải(OPEN) Chỉ có động cơ đóng, mở gầu theo hướng hạ được đóng điện với tốc độmax là 2 m/s,và với gia tốc/giảm tốc là 0.8 m/s 2 Chuyển động sẽ được dừng bởi hệthống khi gầu được mở hoàn toàn

 Nâng gầu ngoạm đã được đóng

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng lùi

(UP) Các động cơ tời nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng nâng được đóng điện

cho chuyển động này Hệ thống bảo đảm phân phối tải cho các động cơ Nếu tổngtải là X, động cơ đóng, mở gầu chịu tải là X/2 + 5%X và động cơ nâng, hạ gầu chịutải là X/2 - 5%X Đối với cả hai động cơ, tốc độ max là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc

sẽ không đổi và bằng 0.668 m/s 2

 Hạ gầu ngoạm đã được đóng

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng tiến

(DOWN) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng hạ được đóng điện

cho chuyển động này Hệ thống phân phối tải cho các động cơ như “nâng gầungoạm đã được đóng” Đối với cả hai động cơ, tốc độ max là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc sẽ là không đổi và bằng 0.668 m/s 2

 Nâng gầu ngoạm được đóng không hoàn toàn

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng lùi

(UP) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng hạ được đóng điện cho

chuyển động này Để duy trì góc độ mở cuả gầu ngoạm không đổi, hệ thống duy trìtốc độ giống nhau cho các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu Đối với cả hai động

cơ, tốc độ max là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi và bằng 0.668 m/s2

 Hạ gầu ngoạm được đóng không hoàn toàn

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng tiến

(DOWN) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng hạ được đóng điện

cho chuyển động này Để duy trì góc độ mở gầu ngoạm không đổi, hệ thống duy trìtốc độ giống nhau cho các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu Đối với cả hai động

cơ, tốc độ max là 2 m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi, bằng 0.8 m/s 2

 Nâng và đóng gầu ngoạm

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng lùi(UP) - sang trái (CLOSE) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng nângđược đóng điện cho chuyển động này Tay gạt điều khiển càng chuyển về bên tráinhiều, thì tốc độ động cơ đóng, mở gầu càng cao nhưng không bao giờ vượt qúa tốc

độ MAX Nếu trong quá trình này, gầu ngoạm trở nên đóng hoàn toàn, hệ thống sẽtiến hành như đã nói ở mục 5.3.2.5 Đối với cả hai động cơ, tốc độ max sẽ là 1.67m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi và bằng 0.668 m/s 2

 Hạ và đóng gầu ngoạm

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng tiến(DOWN) - sang trái (CLOSE) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướngnâng được đóng điện cho chuyển động này Nếu tay gạt điều khiển chuyển về bêntrái càng nhiều, thì tốc độ động cơ đóng, mở gầu càng thấp hơn (tới điểm dừng) tốc

độ động cơ nâng, hạ gầu Nếu trong quá trình này, gầu ngoạm đóng hoàn toàn, hệthống sẽ tiến hành như đã nói ở mục 5.3.2.6 Đối với cả hai động cơ, tốc độ max sẽ

là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi và bằng 0.668 m/s 2

 Nâng và mở gầu ngoạm

Việc này được thực hiện bằng cách gạt tay gạt điều khiển chỉ theo hướng lùi(UP) - sang phải (OPEN) Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu theo hướng nângđược đóng điện cho chuyển động này Nếu tay gạt điều khiển được gạt về bên phảicàng nhiều, thì tốc độ động cơ đóng, mở gầu càng thấp hơn (tới điểm dừng) tốc độđộng cơ nâng, hạ gầu Nếu trong quá trình này, gầu ngoạm đóng hoàn toàn, hệthống sẽ tiến hành như đã nói ở mục 5.3.2.7 Đối với cả hai động cơ, tốc độ max sẽ

là 1.67 m/s và gia tốc/giảm tốc không đổi, bằng 0.668 m/s 2

 Chu trình đóng gầu ngoạm trên đống than

Khi thực hiện phá mớn sà lan ban đầu, cần phá mớn ở 3 vị trí là 2 đầu và ở giữa

sà lan, sao cho sà lan không bị nghiêng và lật Sau đó, thực hiện bốc than theo kiểucuốn chiếu từ 1 đầu của sà lan (bốc đến đâu hết đến đó)

Khi lượng than trên sà lan đã gần hết, đưa thiết bị gom than xuống sà lan hoặc sửdụng lực lượng vét sà lan bằng thủ công để gom phần than còn lại, rồi bốc hết sốthan còn lại này

Đây là một chức năng cho phép tối đa hoá các chuyển động được thực hiện bởigầu trong khi bốc than để cho phép nó được nạp đầy, và nó bao gồm một trình tựgồm các bước như sau:

a Khả năng của chu trình

Chu trình có khả năng với các nguyên công sau:

- Ấn nút “SINK” trên bàn điều khiển bên trái

- Gạt tay gạt điều khiển theo hướng sang trái (CLOSE); hệ thống tác động

động cơ đóng , mở gầu theo hướng nâng

- Gạt tay gạt điều khiển theo hướng lùi (UP) và sang trái (CLOSE); hệ thốngtác động động cơ nâng, hạ gầu theo hướng nâng.

- Nhả nút ấn “SINK” trước khi đóng gầu ngoạm hoàn toàn để cho phép thựchiện chuyển động “nâng gầu ngoạm đã được đóng” như đã mô tả ở mục 5.3.2.5 ởcuối chu trình

Chu trình này phải được thực hiện chỉ với gầu ngoạm trên đống than, bởi vì nếugầu ngoạm được nâng thì gầu sẽ hạ một cách không thể điều khiển được cho đếnkhi nó được đóng hoàn toàn, hoặc trên đống than

b Bước đóng gầu ngoạm

Trong bước này xảy ra những việc sau:

- Giới hạn dòng của động cơ tới 20 % dòng danh định để cho phép gầu ngoạm

tự động hạ xuống nếu như các dây cáp nâng, hạ gầu được giữ (động cơ được hạnchế theo hướng hạ bởi gầu ngoạm), nghĩa là quấn dây nâng, hạ gầu nếu chúng bịtrùng (mô men động cơ chỉ đủ để nâng dây)

Khi đạt tới công tắc giới hạn giảm chuyển động đóng gầu ngoạm, hệ thống đặttốc độ của các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu tới 20% tốc độ danh định

Khi đạt tới công tắc giới hạn dừng đóng gầu ngoạm, hệ thống tác động bước tiếptheo

c Kết thúc bước đóng

Trong bước này tốc độ không đổi (20% tốc độ max) và không phụ thuộc vào vịtrí của bộ điều khiển và dòng động cơ được hạn chế tới 50% để làm căng 4 dây cáp.Kết thúc bước đóng tác động trong một thời gian đặt trước (khoảng 0.5 s) Ởcuối bước này, nếu nút “SINK” được nhả, thì công tắc “GRAB CLOSING ON THE

PILE CYCLE” ở vị trí O và xảy ra như đã mô tả ở mục 5.3.2.5 (nâng gầu ngoạm đã

được đóng)

Trong tất cả các bước, đối với cả hai động cơ, tốc độ max sẽ là 1.67 m/s và giatốc/ giảm tốc không đổi và bằng 0.668 m/s2

1.4 Chu trình bốc than bán tự động.

Được xác định bởi

- X - Y - 1 hệ Cartesian, trong đó:

- X - là trục nằm ngang mà đầu gầu ngoạm đi qua ở vị trí đổ vào phễu than

- Y - là trục thẳng đứng mà đường tâm gầu ngoạm đi qua ở vị trí đường tâmcủa phễu than

- Xp là khoảng cách theo phương nằm ngang của đường tâm gầu ngoạm khigầu ngoạm ở bất kỳ điểm nào trong phạm vi dừng xà lan (không “dưới giới hạndừng”) mà tại đó nhân viên vận hành đã định vị gầu ngoạm ở trạng thái mở hoàntoàn trên đống than

- Yp là khoảng cách theo phương thẳng đứng của đầu gầu ngoạm khi gầungoạm ở bất kỳ điểm nào trong phạm vi dừng xà lan (không “dưới giới hạn dừng”)

mà tại đó nhân viên vận hành đã định vị gầu ngoạm ở trạng thái mở hoàn toàn trênđống than

- Xc là khoảng cách theo phương nằm ngang của đường tâm gầu ngoạm khi nótrùng với thành phễu than quay ra sông

- XL là khoảng cách theo phương nằm ngang của đường tâm gầu ngoạm khi nótrùng với thành phễu đá vôi

- XR là khoảng cách theo phương nằm ngang thực của đường tâm gầu ngoạm

- YR là khoảng cách theo phương thẳng đứng thực của đầu gầu ngoạm

Chu trình bán tự động bao gồm các bước vận hành như sau:

 Bước 1:

+ Các hoạt động: không

+ Các điều kiện chuyển bước:

- Nhân viên vận hành đặt công tắc “MANUAL/SEMIAUTO” sang vị tríSEMIAUTO  bước 2

 Bước 2:

+ Các hoạt động:

Nhân viên vận hành có thể điều khiển bằng tay tất cả nguyên công và định vịgầu ngoạm ở trạng thái mở trên đống than Nhân viên vận hành có trách nhiệm xácđịnh vị trí của gầu ngoạm.

+ Các điều kiện chuyển bước:

- Nhân viên vận hành đặt bộ điều khiển nâng, hạ - đóng, mở gầu ở vị trí sangtrái (CLOSE - đóng) và về phía sau (UP - nâng) và ấn công tắc “Dead man” Và ấnnút “SINK” và đặt bộ điều khiển xe tời về vị trí ZERO  bước 3

- Nhân viên vận hành đặt công tắc “MANUAL/ SEMIAUTO” về vị tríMANUAL  bước 1

 Bước 3:

+ Các hoạt động:

- Hệ thống điều hành “Chu trình đóng gầu ngoạm trên đống than"

+ Các điều kiện chuyển bước:

- Gầu ngoạm đóng hoàn toàn  bước 4

- Nhân viên vận hành đặt bộ điều khiển nâng, hạ - đóng, mở gầu ở vị trí khác

từ sang trái (CLOSE) và về phía sau (UP) HOẶC nhả công tắc “Dead man” bước 9

 Bước 4:

+ Các hoạt động:

- Hệ thống thực hiện nguyên công “nâng gầu đã đóng”

+ Các điều kiện chuyển bước:

- Hệ thống tiếp tục thực hiện việc “nâng gầu đã đóng” cho đến khi YR = YO

- Hệ thống thực hiện việc di chuyển theo hướng sang trái cho đến khi XR = XCnếu công tắc “main hopper - lime hopper” ở vị trí main hopper hoặc cho đến khi XR

= X nếu công tắc “main hopper - lime hopper” ở vị trí lime hopper

+ Các điều kiện chuyển bước:

- YR = O và công tắc “main hopper - lime hopper” ở vị trí lime hopper và XR =

XL  bước 2 (trong bước 2 nhân viên vận hành có thể vận hành bằng tay tất cả cácnguyên công để dỡ tải gầu ngoạm trên phễu đá vôi và sau đó định vị gầu ngoạm ở vịtrí ban đầu)

- YR = OVÀ công tắc “MAIN HOPPER - LIME HOPPER” ở vị trí MAINHOPPER và XR = XC  bước 6

Nhân viên vận hành nhả công tắc “Dead man” của bộ điều khiển nâng , hạ đóng , mở gầu  bước 9

- Bước 6:

+ Các hoạt động:

- Hệ thống tiếp tục di chuyển theo hướng trái cho đến khi XR = O

- Hệ thống thực hiện việc “mở gầu ngoạm” cho đến khi xả hết than HOẶCcho đến khi gầu ngoạm được mở hoàn toàn

+ Các điều kiện chuyển bước:

- XR = O VÀ toàn bộ than được đổ hoặc gầu ngoạm được mở hoàn toàn bước 7

Nhân viên vận hành nhả công tắc “Dead man” của bộ điều khiển nâng, hạ đóng, mở gầu bước 9

- Bước 7:

+ Các hoạt động:

- Hệ thống di chuyển theo hướng sang phải cho đến khi XR = XID

- Hệ thống tiếp tục thực hiện việc “mở gầu ngoạm” cho đến công tắc giới hạn

- Hệ thống tiếp tục di chuyển theo hướng sang phải cho đến khi XR = XP

- Nếu nhân viên vận hành không đặt bộ điều khiển nâng, hạ - đóng, mở gầutheo hướng tiến (DOWN) hay về phía trước/sang phải (DOWN /OPEN), hệ thốngthực hiện việc “hạ gầu ngoạm được đóng không hoàn toàn” cho đến khi YR = YP +

2 mét

- Nếu nhân viên vận hành đặt bộ điều khiển nâng, hạ - đóng, mở gầu theohướng tiến (DOWN) hay về phía trước/sang phải (DOWN/ OPEN), thì hệ thốngthực hiện việc “hạ gầu ngoạm được đóng không hoàn toàn” cho đến khi bộ điềukhiển nâng, hạ - đóng, mở gầu ở vị trí O

+ Các điều kiện chuyển bước:

- XR = XP VÀ các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu dừng  bước 2

Nhân viên vận hành nhả công tắc “Dead man” của bộ điều khiển nâng, hạ đóng, mở gầu  bước 9

- Bước 9:

+ Các hoạt động:

- Hệ thống dừng các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu và xe tời

+ Các điều kiện chuyển bước:

- Các động cơ nâng, hạ và đóng, mở gầu và xe tời dừng  bước

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ WINCC

WinCC (Windows Control Center) là một hệ thống phần mềm điều khiển giám sát công nghiệp (Tích hợp giao diện người máy IHMI – Integrate Human

Machine Interface), có tính năng kỹ thuật và hệ thống màn hình hiển thị đồ hoạ để

điều khiển các nhiệm vụ đặt ra trong sản xuất và tự động hóa quá trình công nghiệp

Hệ thống này đưa ra những module chức năng tích hợp trong công nghiệp cho việchiển thị đồ hoạ, đưa ra thông báo, lưu trữ, và xuất các báo cáo Nó là một trình điềukhiển mạnh, với giao diện lập trình thân thiện cho phép cập nhật nhanh chóng cáchình ảnh của các quá trình tự động hoá cần quan sát (thông qua các trang màn hình),

và các chức năng lưu trữ an toàn … nên đảm bảo lợi ích cao

Ngoài ra WinCC còn đưa ra các giao diện mở cho các giải pháp của ngườidùng Những giao diện này có thể tích hợp trong những giải pháp tự động hóa phứctạp, các giải pháp cho hệ thống mở Sự truy nhập tới nơi lưu trữ dữ liệu tích hợp bởicác giao diện chuẩn ODBC và SQL Sự lồng ghép những đối tượng và các văn bảnđược tích hợp bởi OLE 2.0 và OLE Custom Controls (OCX) Những cơ chế nàylàm cho WinCC là một đối tác dễ hiểu, dễ truyền tải trong môi trường Windows

WinCC hỗ trợ cho tất cả các loại máy tính, nó thích hợp với tất cả các loạimáy tính cá nhân PC Mặc dù các thông số trong bảng dưới đây đưa ra cho cấu hìnhtối thiểu nhưng trong thực tế phải đạt được cấu hình khuyến cáo để đáp ứng cácyêu cầu kỹ thuật

Bảng

Graphics Controller (Card màn hình) SVGA (4MB) XGA (8MB)

Hard Disk (Lượng đĩa cứng trống) 500 MB trống >500 MB

CD-ROM Drive CD-ROM Drive

 Các loại Project

WinCC cung cấp nhiều loại dự án khác nhau tùy theo yêu cầu công việc và quy

mô của dự án

 Dự án đơn (Single-User Project)

Một dự án đơn thực chất là một trạm vận hành đơn, việc tạo cấu hình, chạythời

gian thực, cũng như kết nối bus quá trình và lưu trữ dữ liệu của dự án đều đượcthực hiện trên máy tính này

Hình 2.1: Cấu trúc của dự án đơn.

 Dự án nhiều người dùng (Multi – User Project)

Một dự án nhiều người dùng có đặc điểm cấu hình nhiều máy khách (client)

và một máy chủ (server), tất cả chúng làm việc trong cùng 1 dự án Tối đa 16 clientđược truy nhập vào một server Cấu hình có thể đặt trong server hoặc trong một vàiclient Dữ liệu của dự án như là các hình ảnh, các tag, dữ liệu được lưu trữ trongserver và cung cấp cho các client Server được kết nối bus quá trình và dữ liệu quátrình được xử lý ở đây Vận hành hệ thống được thực hiện từ các client

Hình 2.2: Cấu trúc của dự án nhiều người dùng

 Dự án nhiều máy khách (Multi – Client Project)

Dự án nhiều máy khách là một loại dự án mà có thể truy nhập vào nhiềuserver Các server được liên kết có dự án riêng của chúng Cấu hình của projectserver được thực hiện trong server hoặc trong các client, cấu hình của dự án multi-client được thực hiện trong dự án multi – client

Một server có thể truy nhập tối đa 16 client Một dự án multi – client có thểtruy nhập tối đa 6 server Có nghĩa là dữ liệu của 6 server có thể được giám sát vàđiều khiển trên một màn hình của dự án multi – client.

Hình 2.3: Cấu trúc của dự án nhiều máy khách

5 Tạo và soạn thảo một giao diện người dùng

6 Cài đặt thông số cho Runtime

7 Chạy chương trình Active

8 Sử dụng chương trình mô phỏng Wincc Variable Simulator

2.2.1 Cách tạo ra một dự án mới (Project)

Để tạo một Project mới, trên thanh

công cụ chọn “File” → chọn “New”

Hộp thoại “WinCC Explorer” xuất

Thuộc tính đề án được chia làm 3 mức sau:

- General information: Chứa một vài thông tin cần thiết khi đề án được tạo

- Update Cycle: Chứa các chu kì thu thập của hệ thống

- Hot Keys: Tạ quyền truy cập cho hệ thống (Cài đặt Password)

- Loại dữ liệu (Data Types): Chứa các loại dữ liệu được gán cho các Tag vàcác kênh khác nhau

- Các trình soạn thảo Editor():

Các trình soạn thảo được liệt kê trong vùng này dùng để soạn thảo và điều khiểnmột dự án hoàn chỉnh bao gồm:

+ Graphics System (Graphics Designer) dùng để thiết kế các giao diện hình ảnh + Global Scrips dùng hiển thị động cho các yêu cầu đặc biệt

+ Các Message System như cảnh báo (Alarm Logging)

+ Thu thập và lưu trữ các giá trị đo (Tag Logging)

+ Hệ thống báo cáo (Report Designer)

+ Quyền sử dụng (User Administration) và các Text library

Tất cả các Modul này đều thuộc hệ thống WinCC nhưng nếu không cần thiết thìkhông nhất thiết phải cài đặt hết

a) Cấu trúc của “Computer”:

Đây là thành phần để ta phân chia các công việc, cài đặt thông số và chạy cácứng dụng khác nhau khi hệ thống chạy Run-time Gồm các Tab sau khi bấm vàoPropertise trong pop-up menu ở Computer

+ General infomation: Thông tin chung về tên máy, dạng máy

+ Start up: Khởi động lúc chạy Run-time

+ Lựa chọn các thông số: Quy định cách thức làm việc cho các ứng dụngkhác nhau của hệ điều hành trong lúc hệ thống chạy Run-time

+ Graphic Run-time: Cài đặt các thông số cho trang đồ hoạ

b) Cấu trúc của “Tag Management”

Tại đây thì tất cả các kênh truyền, các kết nối Logic, việc tạo ra các Tag vànhóm Tag đều được quản lý tại đây

 Tag và Tag Group

Trong phần mềm WinCC có một khái niệm đặc biệt quan trọng mà chúng tacần phải nắm vững khi xây dựng một hệ thống điều khiển giám sát bằng WinCC đó

là khái niệm về Tag và Tag Group Tag thực ra là một thành phần trung gian choviệc truy nhập các giá trị quá trình

Trong một project thì Tag chỉ mang một tên duy nhất và một loại dữ liệu.WinCC Tag được gán bởi các mối quan hệ Logic, cái mối liên hệ được định rõ bởikênh phân phối các giá trị quá trình tới các Tags sử dụng tại các điểm nối WinCCTags chứa trong một cơ sở dữ liệu của một project rộng Sau khi chạy WinCC tất cảcác Tag đều được tải vào và tương ứng với cấu trúc Run-time được dựng lên

dụng khi ta kết nối với các phần cứng, các thiết bị ngoại vi

kết với phần cứng (PLC)

Tags, nó chỉ khác là được sử dụng trong các trường hợp yêu cầu xử lý tốc độ nhanhhoặc thu thập dữ liệu dưới dạng khối trong PLC

 Tag Group dùng để tổ chức các Tag thành các cấu trúc Tất cả các Tag đều

có thể được tổ chức trong các nhóm Tag để tăng sự rõ ràng của project WinCC Tag

mô tả một dạng dữ liệu thành phần duy nhất trong một project và những luật chophép truy cập dữ liệu này.

Tag và chỉ vào Propertise trong menu pop - up)

 General information (Thông tin chung): Dùng để đặt tên, dạng dữ liệu haylựa chọn địa chỉ cho Tags

 Limits/Reporting: Đặt các giới hạn phục vụ việc in ấn, thông báo

 Kết nối Tags với PLC: Chỉ thực hiện đối với loại External Tags

Sơ đồ khối đối với sự kết nối

 Lựa chọn Drive thích hợp cho việc kết nối (Kích phải chuột vào Tagmanagement và chọn Add New Driver), để thực hiện kết nối với PLC S7 ta chọnDrive: Simatic S7 Protocol Suite.CHN

 Lựa chọn kênh truyền (Chanel Units) trong Driver đã tạo để thực hiện kết nốiLogic (Mỗi Driver có thể có rất nhiều dạng kênh truyền) Quá trình kết nối Logicbao gồm cả việc chọn thứ tự PLC (trong trường hợp kết nối nhiều PLC)

c) Tạo Internal Tag

Nếu trên cây thư mục “Tag Management”

vẫn bị đóng trước đó chúng ta hãy kích

đúp chuột vào nó để mở ra

Sau đó kích chuột phải “Internal Tag”,

trên menu thả xuống chọn “New Tag”

Hộp thoại “Tag Properties” xuất

hiện chọn tên biến Tag là

“Solanx” trong mục “Name” và

chọn kiểu dữ liệu biến là

“Unsigned 16bit value” (kiểu số

nguyên 16 bit) trong mục

“Datatype” Sau đó chọn OK

Tương tự ta tạo một Tag “Start”

với “Binary Tag”

Tất cả các Internal Tag đó được tạo ra sẽ hiển thị bên nửa cửa bên phải ra sẽ hiển thị

“WinCC Explorer” Ta có thể thực hiện lệnh coppy hay paste các Tap này

d) Tạo Process Tags

Trước khi tạo biến quá trình Process

Tags, ta phải chắc chắn đã cài đặt một

thiết bị (ví dụ PLC) và thiết lập kết nối

Để tạo ra Process Tags, click chuột phải

vào biểu tượng kết nối PLC (Handing),

trên menu thả xuống chọn “New Tag”

Hộp thoại “Tag properties” xuất hiện,

đặt một tên biến Tags bất kì ví dụ

“phuongx” và lựa chọn kiểu dữ liệu

biến Tag là “Binary Tag”

Chúng ta có thể lựa chọn kiểu chuyển

Định địa chỉ cho Process Tags

2.3 Tạo một giao diện người dùng (Graphic Designer)

2.3.1 Chức năng của Graphic Designer:

Là một trình soạn thảo đồ hoạ nó cung cấp các đối tượng đồ hoạ và các bảngmầu cho phép tạo ra các hình ảnh của các quá trình từ đơn giản đến phức tạp.Những đặc tính động có thể được tạo ra cho từng đối tượng đồ hoạ riêng lẻ Có thểlưu trữ những đối tượng đồ hoạ của được tạo ra bởi người sử dụng vào trong thưviện (Library) Nó đưa ra những đặc trưng sau đây:

- Dễ sử dụng, giao diện đơn giản với công cụ và các bảng màu đồ hoạ

- Cấu hình sắp xếp hợp lí với các thư viện icon và đối tượng tích hợp

- Mở ra giao diện cho các đồ hoạ quan trọng và cung cấp giao diện OLE2.0

- Hành vi động của các đối tượng ảnh có thể được định cấu hình với hỗ trợ

từ một trình trợ giúp (Dynamic Wizard)

- Các liên kết tới các chức năng phụ nhờ cấu hình script mạnh

- Các liên kết tới các đối tượng đồ hoạ mà người dùng có thể tự tạo ra

- Ứng dụng 32bit, chạy dưới Windows NT

Các công cụ khác như Alarm Logging, Tag Logging sẽ được kết nối giántiếp thông qua chương trình này Ngoài ra Graphics Designer cũng thể coi là môitrường lập trình (Ngôn ngữ là C chuẩn)

2.3.2 Cách tạo một trang đồ hoạ :

Gồm các bước sau:

+ Trong cửa sổ bên trái WinCC-Explorer, kích đúp lên "Editor", khi đó cácthành phần của Editor sẽ được liệt kê ra Vào "Graphic Designer" bằng cách kíchchuột phải và chọn “New Picture” trên menu thả xuống

+ Sau khi khởi tạo thì một File có tên là Newpdl0.pdl được tạo ra và hiển thị

ở cửa sổ bên phải WinCC Explorer

+ Nếu muốn đổi tên File thì ta kích phải chuột vào File Newpdl0.pdl và chọnRename Picture trong Pop-up menu Khi hộp thoại New name hiện ra thì ta thay đổitên cho trang đồ hoạ và kích OK

2.3.3 Cấu trúc của Graphic Designer:

Graphics Designer chứa các mục sau

Hình 2.4 Cấu trúc của Graphics DesignerCác palette để tạo và sửa các đối tượng đồ hoạ:

+ Palette màu (Color Palette): ấn định màu cho từng đối tượng, phạm vi của nógồm 16 màu tiêu chuẩn

+ Palette đối tượng (Object Palette): Bao gồm các chuẩn đối tượng để vẽ(Standart Object) như Polygon, Ellipse, Rectangle, , Smart Object (OLE Control,OLE Element, I/O Field và Window Object (Button, check Box )

+ Palette kiểu (Style Palette): Dùng để thay đổi hình dạng của đối tượng lựachọn, tuỳ thuộc vào từng đối tượng cụ thể mà ta có thể thay đổi chúng về đường nét

và hình dạng (Như độ rộng của đường nét, màu gạch cho hình dạng )

Layer BarZoom paletteColor palette

Alignment palette

Style paletteObject paletteFont palette

+ Palette về sắp xếp (Alignment Palette): Cho phép thay đổi vị trí tuyệt đối cũngnhư tương đối của một hay nhiều đối tượng, hoặc các tiêu chuẩn về độ rộng, độ caocho một vài đối tượng

+ Palette về phóng to, thu nhỏ hình (Zoom Palette): Cho phép đặt độ phóng tohay thu nhỏ của màn hình trang đồ hoạ, tiêu chuẩn chỉ ở dạng các tỷ lệ 8, 4, 1, 1/2,1/4

+ Font Palette: Cho phép ta thay đổi kiểu chữ, kích cỡ và kiểu màu cho các đốitượng dạng Text

 Các bảng và các thanh công cụ phục vụ cho thao tác với GraphicDesigner

+ Menu Bar: Chứa toàn bộ các lệnh cần thao tác trong khi thiết kế

+ Palette chuẩn

+ Thanh công cụ: Có chứa các lệnh dùng thao tác nhanh trong khi thiết kế

+ Thanh lớp (Layer Bar): sử dụng để lựa chọn các kiểu lớp (Có 16 lớp với kíhiệu từ 015), trong đó lớp 0 là lớp mặc định, mỗi đối tượng khi kéo ra màn hìnhđều mặc định là lớp 0, tuy vậy ta có thể định nghĩa lại sự phân lớp của chúng trongphạm vi từ 015, thứ tự lớp ở đây được hiểu là lớp sau che lớp trước (có nghĩa lànếu có hai đối tượng trồng lên nhau thì đối tượng nào nằm ở lớp thấp hơn sẽ bị chekhuất)

 Đối tượng thiết kế các trang đồ hoạ :

Các công cụ chuẩn dùng để thiết kế chủ yếu là

các đối tượng nằm trong thành phần “Object

Palette” Ngoài ra còn có nhiều đối tượng khác

được lấy từ thư viện chuẩn Các đối tượng lấy

ra từ thư viện này thực ra được xây dựng

“Object Palette”

 Cấu trúc của Object Palette: gồm 3 thành phần chính sau

 Các đối tượng chuẩn (Standard Object ) gồm các hình đa giác, chữ nhật,elip

 Các đối tượng thông minh (Smart Object) gồm có các đối tượng nhúng, cáctrường vào/ra, các đối tượng đồ hoạ, các công cụ hiển thị, các đối tượng ba chiều

 Các đối tượng Window (Window Object) gồm có các Button, hộp checkBox, Option Group, Slider Đây là các đối tượng hỗ trợ đồ hoạ

 ứng dụng Window (Application Window).

Là những đối tượng thông báo hệ thống (Alarm Logging), lưu trữ hệ thống(Tag Logging), báo cáo hệ thống (Print Jobs) cũng như các ứng dụng của GlobalScript Application Window mở ra những cửa sổ ứng dụng và quản lí nó để hiển thị

và vận hành

 Picture Window.

Là những đối tượng được tạo ra trong Graphic Disigner Các đối tượng đóđược đặt cấu hình theo vị trí, kích thước và các đặc tính động khác Chẳng hạn mộtđặc tính quan trọng là truy nhập hình ảnh được hiển thị trong Picture Window bằngcách thay đổi thuộc tính động ’’Picture name”, lúc chạy thực thì nội dung của cửa

sổ có thể được thay đổi theo

 Điều khiển nhúng và liên kết đối tượng (OLE Control).

Sử dụng OLE Control để cung cấp các công cụ Window (như nút bấm, hộplựa chọn) Các thuộc tính của nó được hiển thị trong cửa sổ “Object Properties” vàtab “Event” Các thuộc tính này có thể được ấn bản trong cửa sổ trên

 Đối tượng liên kết và nhúng.

Graphic Disigner cho phép chèn các đối tượng nhúng vào cửa sổ làm việc của nó Trong mode cấu hình ta có thể thiết lập một đối tượng với ứng dụng OLE thích hợp Sau khi ta hoàn thành việc thay đổi để liên kết đối tượng nhúng một cách chặt chẽ thì ta phải cập nhật liên kết bằng tay sao cho phù hợp với các thay đổi đượcthể hiện Tuy nhiên ta không được phép thiết lập trong khi hệ thống đang chạy runtime

 Trường vào/ra(I/O Field).

Sử dụng như một trường vào hoặc một trường ra hoặc như là một trườngvào/ra Các dạng dữ liệu cho phép sử dụng với I/O Field:

thấp hoặc hoàn toàn chỉ là miêu tả bằng đồ hoạ hoặc phối hợp thể hiện những giá trịvới tỉ lệ do ta định nghĩa ra.

 Hiển thị trạng thái (Status Display)

Sử dụng để thể hiện bất kì con số của những trạng thái khác nhau nào Chophép thực hiện trạng thái động bằng cách nối nó với giá trị của tất cả các tag tươngứng với những trạng thái khác nhau Ta có thể ấn định bất kì con số nào trongkhoảng từ 0 - >222 -1

 Danh sách văn bản (Text List)

Sử dụng Text List để đưa giá trị cho văn bản Nó có thể sử dụng như mộtdanh sách vào (Vào là danh sách, ra là giá trị) hoặc danh sách ra (Vào giá trị, ra làvăn bản) hoặc phối hợp danh sách/văn bản Dạng số liệu là thập phân, nhị phânhoặc bit dữ liệu đều có thể sử dụng

- Loại danh sách “Decimal” thể hiện văn bản đã ấn định tới giá trị ra Khi tacho vào một “Text” thì giá trị đã được chỉ định sẽ được truyền tới trình quản lí dữliệu

- Loại dang sách “Binary” thể hiện một văn bản được chỉ định tới một bit củagiá trị ra nếu bit đó được Set(đặt giá trị lên 0 hoặc 1) Trong trường hợp này chỉ mộtbit của giá trị ra được Set Văn bản được chỉ định tới bit nào thì bit ấy được đưa ra.Khi vào một văn bản, trình quản lí dữ liệu nhận giá trị vào và sẽ Set chính xácnhững bit tương ứng với văn bản vào

- Loại danh sách “Bit” thể hiện một văn bản mà nó liên quan tới những trạngthái của bit đã định nghĩa trong miền giá trị ra

 3D Bar

Nó thể hiện những giá trị có quan hệ đồ hoạ với mức cao và mức thấp Có thể đặt cấu hình loại thể hiện 3D theo bất kì cách nào mà bạn muốn

 Nhóm thể hiện (Group Display)

Cung cấp thể hiện cách quy tụ theo cấp bậc của trạng thái hiện tại của nhữngloại thông báo nhất định mặc dù không có sự liên quan tới thông báo hệ thống vớiWinCC

 Các đối tượng của Window(Window Object)

 Nút bấm (Button)

Sử dụng để điều khiển sự kiện quá trình Nó có hai trạng thái ấn xuống vàkhông ấn Liên kết tới quá trình bằng cách thực hiện các thuộc tính động tươngứng

 Hộp thử (Check-Box)

Nó được sử dụng khi mà ta cần có 1 hay nhiều lựa chọn bằng cách kích lêntừng trường hợp mà ta cần Cho phép liên kết mềm dẻo với quá trình bằng cáchthực hiện những thuộc tính động tương ứng

 Nhóm lựa chọn (Option Group)

Tương tự như Check-Box nhưng là lựa chọn đơn (tức mỗi một thời điểm chỉ

có một tuỳ chọn được lựa chọn)

2.3.4 Quan sát các thuộc tính của các đối tượng tạo ra trong màn hình đồ hoạ

Tất cả các đối tượng được tạo ra trong cửa sổ đồ họa đều có các thuộc tính khácnhau Mỗi một thuộc tính lại được liên kết với các Tag (tuỳ theo mục đích cụ thể mà

có cần thiết phải liên kết với tag hay không) đồng thời WinCC cũng cho phép liênkết động cho từng đối tượng và gán các hành động hay sự kiện vào cho chúng đểđiều khiển quá trình

Nếu muốn thay đổi hay ấn bản một hay nhiều thuộc tính của một đối tượng đồhọa thì chỉ cần nháy đúp chuột trái lên đối tượng đó hoặc kích chuột phải lên nó vàkhi menu sổ ra ta chọn "Properties" Hộp thoại chứa các thông tin về thuộc tínhcũng như các sự kiện có thể gán cho đối tượng hiện ra chờ ta thiết lập các thông tincần thiết

Mỗi đối tượng được kéo ra màn hình Graphic Designer đều có các trườngthuộc tính sau

Attribute: Phân loại tên của mỗi thuộc tính

Static: Dùng để đặt thêm một số cấu hình tĩnh của đối tượng

Dynamic: Đặt trạng thái động của đối tượng Có 3 trường hợp đặt trạng tháiđộng

+ Dynamic Dialog: Dùng để kết nối gián tiếp với các Tag hoặc các hàm đãđược lập trình trong “Global Script”, sự kết nối này nhằm tạo ra các trạng thái khácnhau của đối tượng khi hệ thống chạy Runtime

+ Tag: Dùng để kết nối trực tiếp đối tượng với các biến Tag

+ C-Action: Dùng để lập trình thay đổi trạng thái cho đối tượng

Chú ý: Khi bóng đèn chuyển sang màu lục thì đối tượng được liên kết trực tiếp với Tag, bóng đèn chuyển sang dang mũi tên có màu lục thì đối tượng ở dạng lập trình, còn màu đỏ tương ứng đối tượng liên kết gián tiếp với Tag

Current: Dùng để đặt chu kỳ cập nhật cho thuộc tính của đối tượng (Chỉ sử dụngtrong trường hợp đối tượng kết nối trực tiếp với Tag)

Indirect: Thuộc tính của đối tượng được định vị trực tiếp thông qua tag (Chỉ sử dụng trong trường hợp đối tượng kết nối trực tiếp với Tag)

2.3.5 Cài đặt thông số khi chạy Runtime.

Tiếp theo, chúng ta cài đặt thông số khi chạy Runtime Chúng ta đặt tham số cho cửa sổ giao diện khi chạy Runtime theo trình tự sau:

- Bên trái cửa sổ “Wincc Explorer”, kích vào “Computer”

- Bên phải cửa sổ “Wincc Explorer”, kích chuột phải lên tên của Computer, trên menu thả xuống chọn “Properties”

- Trên tab “Graphics Runtime”:

Để lựa chọn màn hình khởi động, kích vào “Browse” trong hộp thoại “Start Picture” và chọn giao diện điều khiển “CauTruc.pdl” Sau đó chọn OK

Trong hộp thoại “Window Attributes”, đặt thuộc tính cho giao diện điều khiển: kích chuột vào “Title”, “Maximize”, “Minimize” và “Adapt Picture” Sau đó chọn OK

2.3.6 Chạy chương trình Active.

Để biết giao diện điều khiển sẽ xuất hiện như thế nào khi chạy Runtime, chọn “File” -> chọn “Active” trên thanh menu của cửa sổ “Wincc Expolorer”

Hoặc kích chuột vào biểu tượng trên thanh toobar của cửa sổ “Wincc

Expolorer”

2.3.7 Sử dụng chương trình mô phỏng Wincc Variable Simulator.

Nếu không có thiết bị PLC nào được kết nối với Wincc, bạn có thể sử dụng Simulator để mô phỏng hoạt động các biến Tag:

- Từ màn hình window vào “Start” -> chọn “Simatic” -> chọn “Wincc” -> chọn “Tool” -> chọn “Wincc Variable Simulator”

- Chú ý: Project phải được kích hoạt rồi (ở chế độ Runtime) để đảm bảo

mô phỏng chính xác.

- Trong hộp “Simulation”,

chọn biến Tag cần mô phỏng

bằng cách chọn “Edit” -> chọn

“New Tag” Hộp thoại

“Tags-Project”, chọn biến Internal

Tag là “Solanx” Đồng thời

thay đổi dữ liệu của Tag: dạng

Sin, tăng dần, giảm dần, hay

dao động…

- Tích chuột vào “Active” Gía

trị biến Tags sẽ được hiển thị

với giá trị được mô phỏng

- Trong hộp thoại

“Simulation” -> chọn hộp thoại

“List of Tags” -> kích chuột

vào nút “Start Simulation” để

bắt đầu mô phỏng biến Tag

2.4 Thu thập và lưu trữ dữ liệu (Tag Logging)

Các bước để thu thập và lưu trữ thông số quá trình

1 Mở cửa sổ Tag Logging

2 Thiết lập Timer

3 Tạo lưu trữ

4 Vẽ đồ thị

5 Tạo bảng báo cáo

6 Cài đặt tham số Runtime

7 Chạy chương trình

2.4.1 Chức năng của Tag Logging

Nhiệm vụ chính của Tag Logging là thu thập, lưu trữ mọi sự thay đổi của thuộc

tính, trạng thái, tính chất của dữ liệu từ bên ngoài (khi có sự kết nối của phần cứng)cũng như sự thay đổi bên trong máy tính theo một chu kỳ định sẵn Dữ liệu thuđược sẽ được hiển thị trên màn hình dưới dạng các đồ thị (Trend) hay dưới dạng

bảng (Table) và được thực hiện thông qua WinCC Online Trend và Table Controlcủa Graphics Designer

Tag Logging chứa các hàm để lấy dữ liệu từ các quá trình đã thực hiện và chuẩn

bị dữ liệu đó để hiển thị và lưu trữ

Ưu diểm chínhTag Logging:

- Đơn giản hoá việc phát hiện sớm sự cố nguy hiểm và các điều kiện gây ra lỗi

- Sáng sủa, dễ hiểu trong thủ tục vận hành

- Giúp tăng năng suất

- Giúp cải tiến chất lượng sản phẩm

- Hiệu quả và tối ưu trong việc sử dụng hệ thống

- Tạo văn bản cho tiến trình của các giá trị quá trình

Tag Logging có chứa những chức năng nhận dữ liệu từ quy trình chấp hành đểlưu trữ và hiển thị Nó có thể mang lại ý nghĩa công nghệ và kỹ thuật liên quan tớitrạng thái vận hành của hệ thống

Tag Logging được tách ra làm 2 thành phần :

 Cấu hình của hệ thống (Tag Logging Cofiguration System /Tag Logging CS)

 Chạy thực hệ thống (Tag Logging Runtime Tag Logging RT)

a) Nhiệm vụ của Tag Logging CS:

Tất cả các đặc tính cần thiết cho lưu trữ và hiển thị được gán dữ liệu bằng

"Tag Logging Configuration System " Những đặc tính này phải được tạo ra và

chuẩn bị trước khi khởi động chạy thực hệ thống

b) Nhiệm vụ của TagLoggig Run-Time System :

Tag Logging Run -Time System chấp nhận dữ liệuđã đặt và liên kết chúngtới những đặc tính đã được chỉ định và chuẩn bị cho lưu trữ và hiển thị

3.4.2 Cấu trúc của Tag Logging :

1 Trong cửa sổ hướng của project kích đúp vào "Editor"để hiển thị danhsách tất cả các ấn bản đã dược cài đặt

2 Kích chuột phải vào nút "Tag Logging"

3 Khi Menu xuất hiện hãy chọn "Open"

4 Sự lựa chọn này sẽ khởi động "Tag Logging"và bây giờ bạn có thể khởitạo.

Cấu trúc của Tag Logging: Gồm 3 loại cửa sổ

 Navigation Window: Chứa các thành phần cơ bản của Tags Logging

 Data Window: Hiển thị nội dung cửa sổ Navigation Window

 Table Window: Chứa danh sách nội dung từ cửa sổ Data Window

2.4.3 Timer

Timer: Chứa các Timer cơ sở (như 500ms, 1s, 1 phút, 1 giờ, 1 ngày), thực chấtthì Time trong timer là khoảng thời gian mà ta sử dụng trong việc định nghĩa chu kỳthu thập hay lưu trữ dữ liệu (Định nghĩa chu kỳ thu thập của biến Tags)

Tag Logging giới thiệu 2 loại hệ thống Timer khác nhau:

 Timer thu nhận (Acquisition

Timer)

 Timer lưu trữ (Archiving Timer )

+ Timer thu nhận : Là khoảng thời gian mà các giá trị được Tag Logging copy từ

hình ảnh quá trình của bộ quản lí dữ liệu (Data Manager)

+ Timer lưu trữ : Là khoảng thời gian mà dữ liệu được nạp vào vùng lưu trữ Bộđịnh thời lưu trữ luôn là một số nguyên lần bộ định thời thu nhận được thiết lập Giátrị đầu tiên thuộc về khoảng thời gian trước

+ Timer nén: Là những Timer được sử dụng để đặt phạm vi thời gian, dữ liệu

của nó được nén lại Ta có thể tạo ra và thiết lập những Timer này trong vùng cấuhình "Timer"

2.4.4 Biến lưu trữ Archives

Được sử dụng để liên kết các Tags mà ta đã định nghĩa ở Tag Management Thư mục lưu trữ có chứa thông số mặc định cho việc tạo ra một bộ phận lưu trữ

và xác định các tag liên quan trong suốt mối liên hệ giữa chúng với quản lí dữ liệucủa tag

Tạo ra và ấn bản một hay nhiều lưu trữ được thực hiện trong vùng đặt cấuhình "Archive" Tại mội thời điểm một lưu trữ mới cũng được nạp vào project

Các vùng lưu trữ

Các thư mục lưu trữ chứa những thiết lập mặc định để tạo ra và lưu trữ vàđịnh nghĩa các Tag liên quan cùng với liên kết của chúng với Tag bộ quản lý dữliệu,

Các vùng lưu trữ có thể được tạo ra và sửa đổi trong vùng cấu hình

“Archives" Mỗi khi một vùng lưu trữ mới được tạo ra, các thiết lập trước đượcdùng

 Trend Window Template: Dùng để định nghĩa việc thu thập dữ liệu thông quaTags

hay dưới dạng đồ thị (Trend)

+ Chức năng

Để thể hiện trạng thái các Tag Nhờ Tag Logging mà giá trị của các Tag đượcthể hiện bằng Trend Tag Logging cho phép lựa chọn kiểu Trend và có thể vẽ đồ thịcủa Tag hiện thời hoặc lưu trữ giá trị Tag

+ Phân loại : Có 3 loại Trend có thể sử dụng

 Trend vẽ theo các điểm rời rạc

 Trend tuyến tính

 Trend tuyến tính hoá theo từng bước nhảy

+ Đặt cấu hình cho "Trend Window Template"

1 Tạo Trend Window Template

2 Liên kết Trend với Trend Window Template

3 Đăt các thông số tổng thể cho Trend

4 Nối Trend với tag được hiển thị

5 Đặt thông số của trục x, y

6 Đặt các thuộc tính của Trend:

- Tạo cửa sổ ứng dụng trong "Graphic Disigner"

- Trong "Graphic Disigner" nối cửa sổ ứng dụng tới Trend đã đặt cấu hình Phạm vi của Trend được thể hiện

 Thể hiện tĩnh của đồ thị :