Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay trước sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật việc áp dụng khoa học công nghệ vào trong thực tế sản xuất đang được phát triển rộng rãi cả về quy mô lẫn chất lượng. Trong đó ngành tự động hóa chiếm một vai trò rất quan trọng không những làm giảm nhẹ sức lao động cho con người mà còn góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng xuất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, chính vì thế tự động hóa ngày càng khẳng định được vị trí cũng như vai trò của mình trong các ngành công nghiệp và đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng.Chiếm một vị trí khá quan trọng trong ngành tự động hóa đó là kỹ thuật điều khiển logic khả lập trình viết tắt là PLC.Nó đã và đang phát triển mạnh mẽ và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong các ngành kinh tế quốc dân. Không những thay thế cho kỹ thuật điều khiển bằng cơ cấu cam hoặc kỹ thuật rơle trước kia mà còn chiếm lĩnh nhiều chức năng phụ khác nữa.Bên cạnh đó việc sử dụng Biến Tần đem lại cho chúng ta rất nhiều lợi ích, đặc biệt nhất của hệ truyền động biến tần – động cơ là có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn trong một dải rộng.
ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Số : Đề Họ tên HS-SV :Lớp : ………………… …………………………………… ………………… …………………………………… Khoá : Khoa : Điện Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Đăng Toàn NỘI DUNG Xây dựng hệ thống điều khiển mạng biến tần MM430 bằng giao thức ussprotocol TT Tên vẽ Khổ giấy Số lượng PHẦN VIẾT BÁO CÁO Tìm hiểu giao thức USS protocol PLC S7-200 biến tần MM430 Xây dựng phương án tính chọn thiết bị liên quan Xây dựng hệ điều khiển giám sát GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA LỜI NÓI ĐẦU Ngày trước sự phát triển vũ bão khoa học kỹ thuật việc áp dụng khoa học công nghệ vào thực tế sản xuất phát triển rộng rãi quy mô lẫn chất lượng Trong ngành tự động hóa chiếm vai trò quan trọng làm giảm nhẹ sức lao động cho người mà góp phần lớn việc nâng cao xuất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm, chính vì thế tự động hóa ngày khẳng định vị trí vai trò mình ngành công nghiệp phổ biến rộng rãi hệ thống công nghiệp thế giới nói chung Việt Nam nói riêng Chiếm vị trí quan trọng ngành tự động hóa kỹ thuật điều khiển logic khả lập trình viết tắt PLC.Nó phát triển mạnh mẽ ngày chiếm vị trí quan trọng ngành kinh tế quốc dân Không thay thế cho kỹ thuật điều khiển bằng cấu cam kỹ thuật rơle trước mà chiếm lĩnh nhiều chức phụ khác Bên cạnh việc sử dụng Biến Tần đem lại cho nhiều lợi ích, đặc biệt hệ truyền động biến tần – động có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ động thay đổi theo ý muốn dải rộng GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA CHƯƠNG I : TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC USS TRONG S7-200 VÀ BIẾN TẦN M420 I Giao thức USS s7-200 Tổng quan s7-200 1.1 Giới thiệu S7-200 thiết bị điều khiển logic khả trình hãng SIMENS ( CHLB Đức) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình S7-200 có cấu trúc kiểu modul modul mở rộng Các modul sử dụng với mục đích khác Toàn nội dung chương trình lưu nhớ PLC, trường hợp nhớ không đủ ta có thể dùng nhớ để lưu chương trình liệu Dòng S7-200 có họ CPU 21X(loại cũ) 22X (loại mới) họ 21X không sản xuất nữa, họ 22X có dòng CPU sau: 221, 222,224,224XP,226, 226XM.Trong phạm vi đề tài ta nghiên cứu sâu S7-200 CPU226XM GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Hình 1.0 : PLC S7-200 CPU226XM CPU 226XM có 14 đầu vào , số modul mở rộng tối đa tông số đầu vào, tối đa 152 đầu vào 144 đầu Số đầu vào/ tương tự 32vào/32 CPU 226XM có 256 đếm, 256 timer thời gia thực đém tốc độ cao, khả giao tiếp thông qua RS 485(giao tiếp PPI, DP/T, FREE PORT TREE PORT) Chúng có khả đặt passwork để bảo vệ chương trình nạp xuống 1.2 Cổng truyền thông S7-200 dùng cổng truyền thông nối tiếp RS 485 với phích chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình hay trạm PLC khác Tốc độ truyền thông cho máy lập trình kiểu PPI 9600 baund, theo kiểu tự từ 300 đến 38400 baund Sơ đồ cổng truyền thông sau: 1- GND 6- 5VDC(điện trở 100ôm) -24VDC 7- 24VDC(120mA tối đa) 3- Truyền, nhận liệu 8- Truyền, nhận liệu 4- Bỏ qua 9- Không sử dụng 5- GND Hình 1.1 Cổng truyền thông RS485 S7-200 GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Để ghép nối S7-200 với máy lập trình PG 702 với loại máy lập trình thuộc họ 7XX có thể dùng cáp nối thẳng MPI Ghép nối S7-200 với máy tính PC qua cổng RS-232 có cáp nối PPI có chuyển đổi RS-232/RS485 1.3.Chuẩn truyền thông RS-485 Chuẩn truyền thông RS-485 chuẩn truyền thông EIA(Electronic industries Association) đưa mà khả truyền thông đa điểm thực sự dùng đường dẫn chung gọi bus Cấu hình phổ biến sử dụng hai dây dẫn cho việc truyền tín hiệu , nối theo kiểu dây RS-485 Sử dụng điện áp chênh lệch đối xứng hai đầu dây dẫn A B Ngưỡng giới hạn quy định cho VMC với RS-485 nới rộng khoảng -7 đến 12 V, trở kháng đầu vào cho phép gáp lần so với RS 422 RS 485 có khả ghép nối nhiều điểm vì thế dùng phổ biến hệ thống bus trường Khoảng 32 trạm có thể tham gia ghép nối định vị giao tiếp đồng thời đoạn RS 485 mà không cần lặp Rs 485 cho phép truyền tối đa trạm đầu trạm cuối đoạn mạng 1200 m, không phụ thuộc vào số lượng trạm tham gia , tốc độ truyền có thể lên mức 10Mbit/s, nhiên trạm dài 1200m không thể làm việc với tốc độ 10Mbit/s ,tốc độ tùy thuộc vào chất lượng cáp mạng Có thể dùng lặp để tăng số lượng trạm mạng , chiều dài dây dẫn lên nhiều lần đồng thời đả bảo chất lượng tín hiệu Giới thiệu giao thức USS 2.1 Định nghĩa Các giao thức USS (Universal Serial Interface Protocol) định nghĩa truy cập kỹ thuật theo nguyên tắc Master – Slave cho truyền thông qua Bus nối tiếp tối đa 31 slave có thể kết nối với Bus 2.1 Sử dụng giao thức USS Sử dụng Port PLC kết nối với port biến tần, phương pháp PLC có thể điều khiển tối đa mạng gồm 31 biến tần Mạng gọi mạng USS dạng liên kết điểm-điểm Ta có thể điều khiển toàn chức biến tần thông qua mạng Ngoài có thể giám sát thông số biến tần thông qua GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA mạng ví dụ : chiều quay, tốc độ lỗi thường gặp…vv dựa vào vùng nhớ PLC dành cho biến tần Chi phí dành cho mạng thấp tối ưu dành cho ứng dụng nhỏ vừa 2.2 Điều kiện sử dụng giao thức USS Thư viện lệnh STEP7- Micro/Win cung cấp 14 chương trình con, thủ tục ngắt tập lệnh(gồm lệnh) hỗ trợ cho giao thức USS + Giao thức USS sử dụng Cổng (Port 0) cho truyền thông USS Sử dụng lệnh USS_INIT để lựa chọn Port cho USS PPI Sau lựa chọn Port cho truyền thông với chuẩn USS, không sử dụng Port cho mục đích khác Để phát triển chương trình ứng dụng sử dụng giao thức USS, nên sử dụng CPU 224XP,226, CPU 226XM module EM 277 Profibus-DP kết nối đến card Profibus-CP máy tính Cổng truyền thông thứ loại CPU cho phép STEP – Micro/Win giám sát ứng dụng sử dụng giao thức USS + Các lệnh USS tác động đến tất bit SM với truyền thông Freeport qua Port + Các lệnh USS sử dụng 14 chương trình thủ tục ngắt + Các giá trị lệnh USS yêu cầu 400 byte miền nhớ V Địa bắt đầu ấn định người sử dụng phần lại dành cho giá trị khác + Vài lệnh thư viện USS yêu cầu đếm truyền thông 16 byte Chẳng hạn với tham số cho lệnh, cần phải cung cấp địa bắt đầu miền nhớ V đếm + Khi thực phép tính, lệnh USS sử dụng ghi AC0 đến AC3 Cũng có thể sử dụng ghi chương trình; nhiên, giá trị ghi bị thay đổi lệnh USS + Các lệnh USS sẻ làm tăng nhớ chương trình lên đến 3450 byte Tùy thuộc vào loại lệnh USS mà dung lượng nhớ có thể tăng từ 2150 byte đến 3450 byte + Các lệnh USS không thể sử dụng chương trình Kết nối PLC Biến Tần theo giao thức USS Lưu ý: Để thay đổi phương thức truyền thông Port trở lại PPI để truyền thông với STEP – Micro/Win, cần phải sử dụng lệnh USS_INIT khác để ấn định lại phương thức cho Port Cũng có thể định lại phương thức bằng cách chuyển S7- 200 sang chế độ STOP, việc Reset tham số Port GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA 2.3Lệnh USS_INIT: Cấu trúc lệnh Lệnh USS_INIT sử dụng để cho phép thiết lập không cho phép truyền thông với MM Trước lệnh USS khác sử dụng, lệnh USS_INIT phải thực trước mà không xảy lỗi Khi lệnh thực xong bit Done set lên lập tức trước thực lệnh kế tiếp Lệnh thực vòng quét đầu vào EN tác động Thực lệnh USS_INIT lần cho sự thay đổi trạng thái truyền thông Sử dụng lệnh chuyển đổi dương tạo xung đầu vào EN Khi thay đổi giá trị ban đầu tham số thực lệnh USS_INIT Giá trị cho đầu vào Mode lựa chọn giao thức truyền thông Đầu vào có giá trị 010 ấn định Port dùng cho giao thức USS cho phép làm việc theo giao thức Nếu đầu vào có giá trị 000 ấn định Port dùng cho giao thức PPI không cho phép làm việc theo giao thức USS Tốc độ truyền đặt giá trị: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 115200(baud) Đầu vào Active dùng để xác định địa Drive Chỉ hỗ trợ số địa Drive, từ đến 30 Khi lệnh USS_INIT kết thúc, đầu Done set lên Đầu Error (kiểu byte) chứa kết thực lệnh GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA 2.4 Lệnh USS_CTRL Cấu trúc lệnh Lệnh USS_CTRL sữ dụng để điều khiển hoạt động biến tần Lệnh đưa vào đếm truyền thông, từ đây, lệnh gửi tới địa biến tần, nếu địa xác định tham số Active lệnh USS_INIT Chỉ lệnh USS_CTRL ấn định cho Drive - Bit EN phải set lên cho phép lệnh USS_CTRL thực Lệnh mức cao (mức cho phép) - RUN (RUN/STOP) cho thấy Drive on off Khi bít RUN mức cao, MM nhận lệnh khởi động tốc độ danh định theo chiều chọn trước Để Drive làm việc, điều kiện phải theo sau: + Địa Drive phải lựa chọn từ đầu vào Act ive lệnh USS_INIT + Đầu vào OFF2 OFF3 phải set + Các đầu Fault Inhibit phải - Khi đầu vào RUN OFF, lệnh chuyển đến MM để điều khiển giảm tốc độ động xuống cho đến động dừng - Đầu vào OFF2 sử dụng để cho phép điều khiển MM dừng với tốc độ chậm - Đầu vào OFF3 sử dụng để cho phép điều khiển MM dừng với tốc độ nhanh - Bit Resp_R báo nhận phản hồi từ Drive Tất hoạt động MM thăm dò thông tin trạng thái Tại thời điểm, S7-200 nhận phản hồi từ Drive, bit Resp_R set lên tất giá trị tiếp theo cập nhật - Bit F_ACK (Fault Acknowledge) sử dụng để nhận biết lỗi từ Drive Các lỗi Drive xóa F_ACK chuyển từ lên - Bit Dir (Direction) xác định hướng quay mà MM điều khiển ( đảo chiều) - Đầu vào Drive (Drive address) địa MM mà lệnh USS_CTRL điềukhiển tới Địa hợp lệ: đến 31 - Đầu vào Type (Drive type) dùng để lựa chọn kiểu MM Đối với thế hệ MM3 (hoặc sớm hơn) đầu vào Type đặt 0; MM4 giá trị đặt - Speed_SP (speed setpoint): tốc độ cần đặt theo tỉ lệ phần trăm Các giá trị âm làm động quay theo chiều ngược lại Phạm vi đặt: -200% ÷ 200% - Error: byte lỗi chứa kết yêu cầu truyền thông đến Drive - Status: word thể giá trị phản hồi từ biến tần - Speed: tốc độ động theo tỉ lệ phần trăm Phạm vi: -200% ÷ 200% - D-Dir: Cho biết hướng quay - Inhibit: Cho biết trạng thái the inhibit bit on the drive (0-not inhibit, 1GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA inhibit) Để xóa bít inhibit này, bit Fault phải trở off, đầu vào Run, Off 2, Off phải trở off - Fault: Cho biết tình trạng bit lỗi (0-không có lỗi, 1-lỗi) Drive thị mã lỗi Để xóa bít Fault, cần phải chữa lỗi xẩy lỗi set bit F_ACK II BIẾN TẦN M430 2.1Tổng quan M430 M430 loại biến tần độc lập(biến tần gián tiếp), thay đổi điện áp hay tốc độ động bằng cách thay đổi dòng điện xoay chiều cung cấp thành dòng điện chiều trung gian sử dụng cầu chỉnh lưu Sau điện áp chiều lại nghịch lưu thành điện áp xoay chiều cung cấp cho động với giá trị tần số thay đổi Nguồn cấp cho biến tần có thể sử dụng nguồn xoay chiều pha(cho công suất thấp) hay nguồn xoay chiều pha Điện áp chiều chuyển thành điện áp xoay chiều sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung.Dạng sóng mong muốn tạo lên sự đóng cắt đầu transistor.M420 sử dụng IGBTs mạch nghịch lưu, điện áp mong muốn tạo bằng cách thay đổi tần số đóng cắt IGBTs Điện áp đầu sự tổng hợp hàng loạt xung vuông với caci giá trị khác đầu van IGBTs Trong thực tế biến tần thường dùng để điều khiển tốc độ động hay điều khiển trơn theo tần số Các biến tần sử dụng thực tế đa dạng, tùy thuộc vào mục đích sử dụng, tính chất truyền động.Chúng sản xuất nhiều hãng nhiều nước khác Trong phạm vi đề tài giới thiệu họ biến tần sử dụng Micro Master 420 M430 biến đổi tần số dùng điều khiển tốc độ động ba pha Có nhiều loại khác từ 0.37kw đến 11kw Biến tần MM430 với thông số mặc địnhcủa nhà sản xuất có thể phù hợp với số ứng dụng điều khiển đọng đơn giản 2.1 Ưu điểm M430 - Thiết kế nhỏ gọn, dễ lắp đặt - Có nhiều lựa chọn truyền thông: PROBIBUS,DeviseNet,CANopen - Điều khiển FCC (Flux Current Control) cho chất lượng truyền động cao thay đổi tải - Các đầu vào linh hoạt - Các phương thức cài đặt khác nhau, có thể dùng bảng điều khiển phần mềm miễn phí - Thời gian tăng, giảm tốc có thể đăt từ 0-650s - dải tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên máy hoạc động - Khởi động bám biến tần nối với động quay GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA - Tích hợp bảo vệ nhiệt cho đọng dùng PTC/KTY Hình 2.0: Biến tần M430 2.2 Các thông số kĩ thuật Điện áp vào Công suất 380V đến 480V AC ± 10% Tần số nguồn vào 47 đến 63Hz Tần số nguồn đến 650Hz7.5kw đến 90kw đến 270Hz Hệ số công suất Lớn bằng 0,95 Hiệu suất chuyển đổi 96 đến 97% 97 đến 98 Khả tải 75KW đến 250kW 110kw đến 250kw 7.5kw đến 90kw 110kw đến 250kw Quá dòng 1,5x dòng định mức 60 giây chu kì GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 10 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 27 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 28 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 29 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 30 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 31 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 32 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Mô tả thuật toán: Ban đầu ta cung cấp nguồn vào PLC biến tần;động cơ.Lúc với việc cài đặt chân mode =1 USS_init cho phép lựa chọn cổng cho giao tiếp uss protocol Khi bít SM0.1 tự động set lên =1 để thực lệnh uss-init vòng quét PLC Tiếp lệnh USS_CTRL cho phép hoạt động bít SM0.0 Muốn điều khiển biến tần thì ta set bit=1 vào chân run USS_CTRl Theo phương án mà chúng em đưa • Để điều khiển động với tốc độ 50% 100% ta cài đặt tần số 25hz ;50hz biến tần ta tác động vào I0.0 lên mức 1, M0.0 sét lên thì biến tần số chạy với tốc độ 50%, muốn điều khiển cấp tốc đọ 100% ta tác động vào I0.1 Để tắt chậm biến tần ta tác động vào I1.0,tắt nhanh ta tác động vào i1.1, Muốn đảo chiều ta tác động vào I1.3.Khi GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 33 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA muốn xóa lỗi tác động vào I1.2 với biến tần khác ta có thể thực tương tự biến tần có thể hoạt động đơn lẻ lúc • Bảng địa đầu vào đầu I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.1 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 3.Xây Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Cấp tốc độ động Run biến tần số Run biến tần số Run biến tần số Run biến tần số Tắt chậm biến tần sô Tắt nhanh biến tần sô Xóa lỗi biến tần sô Đảo chiều biến tần sô Tắt chậm biến tần sô Tắt nhanh biến tần sô Xóa lỗi biến tần sô Đảo chiều biến tần sô Tắt chậm biến tần sô Tắt nhanh biến tần sô Xóa lỗi biến tần sô Đảo chiều biến tần sô Tắt chậm biến tần sô Tắt nhanh biến tần sô Xóa lỗi biến tần sô Đảo chiều biến tần sô M0.4 M0.5 M0.6 M0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Phản hồi từ biến tần Phản hồi từ biến tần Phản hồi từ biến tần Phản hồi từ biến tần Trạng thái biến tần Chiếu quay động Trạng thái bít cấm Trạng thái bit lỗi Trạng thái biến tần Chiếu quay động Trạng thái bít cấm Trạng thái bit lỗi Trạng thái biến tần Chiếu quay động Trạng thái bít cấm Trạng thái bit lỗi Trạng thái biến tần Chiếu quay động Trạng thái bít cấm Trạng thái bit lỗi dựng hệ điều khiển giám sát Wincc Đôi nét wincc GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 34 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA WinCC (Windows Control Center) phần mềm tích hợp giao diện người máy IHMI (Integrated Human Machine Interface) đầu tiên cho phép kết hợp phần mềm điều khiển với trình tự động hóa có sẵn mà không gặp bất kì trở ngại nào.Đặc biệt với wincc người sử dụng có thể tạo giao diện điều khiển giúp quan sát hoạt động tự động hóa cách dễ dàng, phần mềm có thể trao đổi liều trưc tiếp với nhiều loại PLC hãng khác Simens,Mítubishi,Allen Bradley,vvv đặc biệt truyền thông tốt với PLC hãng Simens.Nó cài đặt máy tính PLC thông qua cổng COM1 COM2(chuẩn RS 232 máy tính).Do cần phải có mộ chuyển động từ chuẩn RS 232 sang RS485 PLC Wincc có đặc điểm đặc tính mở Nó có thể sử dụng dễ dàng với phần mềm chuẩn phần mềm người sử dụng,tạo nên giao diện người máy đáp ứng nhu cầu thực tế cách chính xác Những nhà cung cấp có thể phát triển ứng dụng họ thông qua giao diện mở Wincc nèn tảng đẻ mở rộng hệ thống Ngoài khả thích ứng cho việc xây dựng hệ thống có quy mô lớn nhỏ khác nhau, wincc có thể dễ dàng tich hợp ứng dụng có quy mô toàn công ty việc tich hợp hệ thống cao cấp MES ( Manufacturing Excution Systems- hệ thống quản lý việc thực sản xuất ERP (Enterprise Resource Planning) Wincc có thể sử dụng quy mô toàn cấu nhờ hệ thống trợ giúp SIMEN có mặt khắp thế giới toán chúng em sử dụng wincc v6.0 2.Tìm hiểu winccv6.0 2.1 Cấu hình Wincc V6.0 GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 35 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA 2.2 Thiết kế đồ họa WinCC (Graphics Designer) a Chức Graphics Designer: Mở giao diện cho đồ họa quan trọng cung cấp giao diện OLE 2.0 Hành vi động đối tượng ảnh có thể cấu hình với hỗ trợ từ trình trợ giúp (Dynamic Wizard) Các liên kết tới chức phụ nhờ cấu hình script mạnh Các liên kết tới đối tượng đồ họa mà người sử dụng có thể tạo b Cấu trúc Graphics Designer: GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 36 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Hình 3.1 Cấu trúc Graphics Designer 2.3 Phần mềm kết nối wincc PLC S7-200 PC acces sử dụng đề tài để kết nối Wincc PLC 2.3.1 Tổng quan PC access S7-200: 2.3.1.1 Giới thiệu PLC S7-200 Simatic thiết kế để giải quyết vấn đề giao tiếp nhu cầu mạng làm việc bằng cách hỗ trợ không mạng làm việc đơn giản mà mạng phức tạp PC Access OPC Server dành riêng cho PLC Simatic S7-200 PC Access có thể làm việc với chuẩn OPC Client : Excel Client, Protool/Pro Client, GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 37 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Visual Basic Client S7-200 PC Access giúp cho việc thiết lập xác định cấu hình mạng làm việc cách dễ dàng đơn giản 2.3.1.2 Những tiện ích PC ACCESS : • • • • • Xây dựng OPC Test Client Có thể đưa Excel Client vào để có thể quan sát bảng tính Cung cấp giao diện chuẩn cho OPC Client Tích hợp bảng biểu tượng Micro/Win bao gồm biểu tượng nhận xét Làm đơn giản giao diện người dùng (User Interface) giúp cho việc cài đặt xác định cấu hình nhanh chóng • Time Stamp cho biết thời gian tag cập nhật (khi sử dụng Test Client) • Sự cải tiến việc chọn lựa Chẳng hạn việc thông báo giới hạn (Hight) (Low) • Có thể làm việc với tất kiểu liệu PLC S7-200 • Không hạn chế số lượng Item đọc hay viết • PC Access cung cấp phương thức để điều khiển nhỏ có thể cải tiến : Các thao tác Sự phục vụ Sự cải tiến làm cho việc truy cập liệu, điều khiển giám sát thực cách dễ dàng Những phần yếu tố quan trọng để tạo lập hệ giám sát điều khiển máy tính phẫn có thêm nhiều bước nhỏ cần phải cài đặt thời gian có hạn chúng em trình bày cách tổng quát có thể GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 38 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Hình 3.1: giám sát điều khiển MM wincc KẾT LUẬN Trong trình thực làm tập,dưới sự bảo nhệt tình thầy giáo NGUYỄN ĐĂNG TOÀN chúng em hoan thành tập thời hạn nhiều yếu tố tập chúng em nhiều hạn chế qua tập lớn chúng em biết thêm nhiều kiến thức chuyên ngành từ cố gắng vận dụng vào vấn đề liên quan tới Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn bảo quý báu thầy GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 39 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Mục Lục ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG I : TÌM HIỂU VỀ GIAO THỨC USS TRONG S7-200 VÀ BIẾN TẦN M420 .3 I Giao thức USS s7-200 Tổng quan s7-200 .3 Giới thiệu giao thức USS 2.4 Lệnh USS_CTRL Cấu trúc lệnh Lệnh USS_CTRL sữ dụng để điều khiển hoạt động biến tần Lệnh đưa vào đếm truyền thông, từ đây, lệnh gửi tới địa biến tần, địa xác định tham số Active lệnh USS_INIT Chỉ lệnh USS_CTRL ấn định cho Drive - Bit EN phải set lên cho phép lệnh USS_CTRL thực Lệnh mức cao (mức cho phép) - RUN (RUN/STOP) cho thấy Drive on off Khi bít RUN mức cao, MM nhận lệnh khởi động tốc độ danh định theo chiều chọn trước Để Drive làm việc, điều kiện phải theo sau: + Địa Drive phải lựa chọn từ đầu vào Act ive lệnh USS_INIT + Đầu vào OFF2 OFF3 phải set + Các đầu Fault Inhibit phải - Khi đầu vào RUN OFF, lệnh chuyển đến MM để điều khiển giảm tốc độ động xuống động dừng - Đầu vào OFF2 sử dụng phép điều khiển MM dừng với tốc độ chậm Đầu vào OFF3 sử dụng phép điều khiển MM dừng với tốc độ nhanh - Bit Resp_R báo nhận phản hồi từ Drive Tất hoạt động MM thăm dò thông tin trạng thái Tại thời điểm, S7-200 nhận phản hồi từ Drive, bit Resp_R set lên tất giá trị cập nhật - Bit F_ACK (Fault Acknowledge) sử dụng để nhận biết lỗi từ Drive Các lỗi Drive xóa F_ACK chuyển từ lên - Bit Dir (Direction) xác định hướng quay mà MM điều khiển ( đảo chiều) - Đầu vào Drive (Drive address) địa MM mà lệnh USS_CTRL điềukhiển tới Địa hợp lệ: đến 31 - Đầu vào Type (Drive type) dùng để lựa chọn kiểu MM Đối với hệ MM3 (hoặc sớm hơn) đầu vào Type đặt 0; MM4 giá trị đặt - Speed_SP (speed setpoint): tốc độ cần đặt theo tỉ lệ phần trăm Các giá trị âm làm động quay theo chiều ngược lại Phạm vi đặt: -200% ÷ 200% - Error: byte lỗi chứa kết yêu cầu truyền thông đến Drive - Status: word thể giá trị phản hồi từ biến tần - Speed: tốc độ động theo tỉ lệ phần trăm Phạm vi: -200% ÷ 200% - D-Dir: Cho biết hướng quay - Inhibit: Cho biết trạng thái the inhibit bit on the drive (0-not inhibit, 1-inhibit) Để xóa bít inhibit này, bit Fault phải trở off, đầu vào Run, Off 2, Off phải trở off - Fault: Cho biết tình trạng bit lỗi (0-không có lỗi, 1-lỗi) Drive thị mã lỗi Để xóa bít Fault, cần phải chữa lỗi xẩy lỗi set bit F_ACK II BIẾN TẦN M430 CHƯƠNG II : 17 GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 40 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN 17 1.PHƯƠNG ÁN 17 II CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN 22 Động xoay chiều ba pha 22 CHƯƠNG III: 24 XÂY DỰNG HÊÔ THÔNG DIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT 24 I.THIẾT KẾ 24 1.sơ đồ nguyên ly 24 2.Chương trình PLC S7200 .24 3.Xây dựng hệ điều khiển giám sát Wincc 34 Mục Lục 40 GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 41 [...]... cơ 4 Cấp tốc độ 2 của động cơ 4 Run biến tần số 1 Run biến tần số 2 Run biến tần số 3 Run biến tần số 4 Tắt chậm biến tần sô 1 Tắt nhanh biến tần sô 1 Xóa lỗi biến tần sô 1 Đảo chiều biến tần sô 1 Tắt chậm biến tần sô 2 Tắt nhanh biến tần sô 2 Xóa lỗi biến tần sô 2 Đảo chiều biến tần sô 2 Tắt chậm biến tần sô 3 Tắt nhanh biến tần sô 3 Xóa lỗi biến tần sô 3 Đảo chiều biến. .. lỗi biến tần sô 3 Đảo chiều biến tần sô 3 Tắt chậm biến tần sô 4 Tắt nhanh biến tần sô 4 Xóa lỗi biến tần sô 4 Đảo chiều biến tần sô 4 M0 .4 M0.5 M0.6 M0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q3.0 Q3.1 Q3.2 Q3.3 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Phản hồi từ biến tần 1 Phản hồi từ biến tần 2 Phản hồi từ biến tần 3 Phản hồi từ biến tần 4 Trạng thái của biến tần 1 Chiếu quay của động cơ 1 Trạng... BỊ LIÊN QUAN 1 PHƯƠNG ÁN • Điều khiển bộ biến tần từ xa qua đường dữ liệu USS dung PLC 226 và toolbox USS protocol trong STEP7 MicroWin 32 • Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách xuất ra các giá trị tần số tương ứng vào bộ biến tần dùng giao thức USS.Dùng một nút Input trong PLC làm nút nhấn dùng để đảo chiều động cơ • Trong bài toán này chúng em điều khiển 4 động cơ; mỗi động cơ có thể chạy... Trạng thái của biến tần 2 Chiếu quay của động cơ 2 Trạng thái bít cấm 2 Trạng thái bit lỗi 2 Trạng thái của biến tần 3 Chiếu quay của động cơ 3 Trạng thái bít cấm 3 Trạng thái bit lỗi 3 Trạng thái của biến tần 4 Chiếu quay của động cơ 4 Trạng thái bít cấm 4 Trạng thái bit lỗi 4 dựng hệ điều khiển và giám sát trên Wincc 1 Đôi nét về wincc GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 34 ĐỒ ÁN CHUYÊN... của USS_CTRl Theo phương án mà chúng em đã đưa ra • Để điều khiển động cơ một với tốc độ là 50% hoặc 100% ta sẽ cài đặt tần số là 25hz ;50hz ở biến tần ta tác động vào I0.0 lên mức 1, M0.0 được sét lên 1 thì biến tần số 1 sẽ được chạy với tốc độ là 50%, muốn điều khiển cấp tốc đọ là 100% ta tác động vào I0.1 Để tắt chậm biến tần ta tác động vào I1.0,tắt nhanh ta tác động vào i1.1, Muốn... Phương pháp điều khiển Tuyến tính V/f; bình phương V/f; đa điểm V/f; điều khiển dòng từ thông FCC Tần số điều chế xung 7.5 kW to 90 kW 4 kHz (standard) 2 kHz to 16 kHz (in 2 kHz steps) 10 kW to 250 kW 2 kHz (standard) 2 kHz to 4 kHz (in 2 kHz steps) (PWM) Tần số cố định 15, tuỳ đặt Dải tần số nhảy 4, tuỳ đặt Độ phân giải điểm đặt 10 bit analog 0,01Hz số 0,01Hz nối tiếp (mạng) 6 đầu vào... biến tần với PLC GVHD:ThS NGUYỄN ĐĂNG TOÀN 17 ĐỒ ÁN CHUYÊN MÔN TỰ ĐỘNG HÓA Hình 2.0:kết nối PLC với 4 biến tần MM430 qua giao thức USS Bước 1: cài đặt biến tần Trước khi kết nối đến S7-200, cần phải chắc chắn rằng có đủ các thông số của biến tần Sử dụng các keypad có sẵn trên biến tần để cài đặt như sau: - Reset để cài đặt lại cho hệ thống (tuỳ chọn): P0010 = 30 P0970 = 1 Nếu bỏ qua... MÔN TỰ ĐỘNG HÓA muốn xóa lỗi tác động vào I1.2 với các biến tần khác ta cũng có thể thực hiện tương tự các biến tần có thể hoạt động đơn lẻ hoặc cùng một lúc • Bảng địa chỉ đầu vào và đầu ra I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1 .4 I1.5 I1.6 I1.7 M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1 .4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.1 I2.3 I2 .4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 3 .Xây Cấp tốc độ 1 của động cơ 1 Cấp tốc độ 2 của động cơ 1... 0 ¸ 650,00 (s) - Đặt tần số tham chiếu: P2000 = 1 đến 650 Hz - Tiêu chuẩn hoá USS: P2009 Index0 = 0 - Đặt giá trị tốc độ baud cho chuẩn RS -48 5: P2010 Index0 = 4 ( 240 0 baud) P2010 Index0 = 5 (48 00 baud) P2010 Index0 = 6 (9600 baud) P2010 Index0 = 7 (19200 baud) P2010 Index0 = 8 (3 840 0 baud) P2010 Index0 = 9 (57600 baud) P2010 Index0 = 10 (115200 baud) - Nhập địa chỉ biến tần: P2011 Index0 = 0... bit lỗi ( 0 - không có lỗi, 1- lỗi ) Drive sẽ hiển thị mã lỗi Ðể xoá bit Fault, cần phải chữa lỗi xảy ra lỗi và set bit F_ACK Bước 3 Kết nối biến tần với plc Để kết nối với biến tần thế hệ 4, ta sử dụng cáp RS -48 5 (nối trực tiếp S7-200 với biến tần) .Ngoài ra, còn có thể dùng cáp chuẩn PROFIBUS và các đầu nối để kết nối Chú ý: Các thiết bị kết nối với điện thế khác nhau có thể