Nghiên cứu hệ thống hấp màn hình LCD smartphone sử dụng PLC S7 – 1200

Trong thể kỳ XX và XXI chúng ta đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc của công nghệ trong nhiều lĩnh vực. Các ngành tự động hóa cũng nằm trong số đó, xu thế của hiện tại là giảm tối đa sức lao động của con người vào quá trình sản xuất. Thay vào đó là những hệ thống, cơ cấu được điều khiển tự động do con người lập trình, thay con người làm việc. Góp phần giải phóng sức lao động. Tự động hóa đã góp phần không nhỏ thúc đẩy sự phát triển của công nghiệp, hướng đến một ngành công nghiệp không còn sự tham gia trực tiếp của con người vào quá trình sản xuất. Ứng dụng các loại cảm biến và hệ thống tự động hóa vào quá trình sấy hấp thiết bị công nghệ không còn gì xa lạ mà ngày càng được ưa chuộng để hướng đến một ngành công nghiệp hoàn toàn tự động.Tuy nhiên, việc ứng dụng một hệ thống tự động vào việc sấy hâp màn hình LCD của smartphone chưa phổ biến ở Việt Nam. Chính vì những lý do đó, chúng em đã quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu hệ thống hấp màn hình LCD smartphone sử dụng PLC S7 – 1200”để làm đề tài cho học phần: Đồ án tự động hóa trong Công Nghiệp.

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI LỜI NÓI ĐẦU Trong thể kỳ XX và XXI chúng ta đã chứng kiến sự phát triển vượt bậc của công nghệ nhiều lĩnh vực Các ngành tự động hóa cũng nằm số đó, xu thế của hiện tại là giảm tối đa sức lao động của người vào quá trình sản xuất Thay vào đó là những hệ thống, cấu được điều khiển tự động người lập trình, thay người làm việc Góp phần giải phóng sức lao động Tự động hóa đã góp phần không nhỏ thúc đẩy sự phát triển của công nghiệp, hướng đến một ngành công nghiệp không còn sự tham gia trực tiếp của người vào quá trình sản xuất Ứng dụng các loại cảm biến và hệ thống tự động hóa vào quá trình sấy hấp thiết bị công nghệ không còn gì xa lạ mà ngày càng được ưa chuộng để hướng đến một ngành công nghiệp hoàn toàn tự động Tuy nhiên, việc ứng dụng một hệ thống tự động vào việc sấy hâp màn hình LCD của smartphone chưa phổ biến ở Việt Nam Chính vì những lý đó, chúng em đã quyết định lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu hệ thống hấp màn hình LCD smartphone sử dụng PLC S7 – 1200”để làm đề tài cho học phần: Đồ án tự động hóa Công Nghiệp Vì kiến thức và thời gian hoàn thành báo cáo còn hạn hẹp nên kính mong thầy thông cảm và bổ sung thêm những kiến thức em còn thiếu Em xin chân thành cảm ơn Cô Tống Thị Lý đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đúng tiến độ báo cáo này! THAY MẶT NHÓM THỰC HIỆN NGUYỄN TOANH SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7 – 1200 CỦA SIEMENS 1.1 Thông số kỹ thuật của PLC S7 – 1200 của Siemens a Thông số kỹ thuật của PLC S7 – 1200 của Siemens Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) S7-1200 mang lại tính linh hoạt và sức mạnh để điều khiển nhiều thiết bị đa dạng hỗ trợ các yêu cầu về điều khiển tự động Sựkết hợp giữa thiết kế thu gọn, cấu hình linh hoạt và tập lệnh mạnh mẽ đã khiến cho S7-1200 trở thành một giải pháp hoàn hảo dành cho việc điều khiển nhiều ứng dụng đa dạng khác Kết hợp một bộ vi xử lý, một bộ nguồn tích hợp, các mạch ngõ vào và mạch ngõ một kết cấu thu gọn, CPU S7-1200 đã tạo một PLC mạnh mẽ Sau người dùng tải xuống một chương trình, CPU chứa mạch logic được yêu cầu để giám sát và điều khiển các thiết bị nằm ứng dụng CPU giám sát các ngõ vào và làm thay đổi ngõ theo logic của chương trình người dùng, có thể bao gồm các hoạt động logic Boolean, việc đếm, định thì, các phép toán phức hợp và việc truyền thông với các thiết bị thông minh khác Hình 1.1: PLC S7 – 1200 Siemens Một số tính bảo mật giúp bảo vệ việc truy xuất đến cả CPU và chương trình điều khiển: • Mỗi CPU cung cấp một sự bảo vệ bằng mật khẩu cho phép người dùng cấu hình việc truy xuất đến các chức của CPU SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC • KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Người dùng có thể sử dụng chức “know-how protection” để ẩn mã nằm một khối xác định CPU cung cấp một cổng PROFINET để giao tiếp qua một mạng PROFINET Các module truyền thông là có sẵn dành cho việc giao tiếp qua các mạng RS232 hay RS485 Bộ phận kết nối nguồn CácHình bộ 1.2: phậnSimatic kết nốiPLC nốiS7dây – 1200 của người dùng có thể tháo được Siemens (phía sau các nắp che) Các kiểu CPU khác cung cấp 3.một Khesựcắm dưới và cửa đa thẻ dạngnhớ các nằm tính phía dung lượng giúp cho người dùng tạo các giải pháp có hiệu quả cho nhiều Các LED trạng thái dành cho ứng dụng I/O tích hợp Bảng 1.1 So sánh model 5.CPU Bộ phận kết nối PROFINET (phía của CP CPU).CP CPU CPU Tính U12 U12 1214 1215 11C 12C C C Kích thước vật lý (mm) 90 x 90 x 100 100 x 75 x 75 110 x 100 x 75 130 x 100 x 75 Bộ W 30 50 75 100 nh or Kby Kby Kbyt Kbyt ớ k tes tes es es ng 1 4 ườ Lo Mb Mby Mby Mby i ad yte te te te dù 10 10 10 ng Re 10 ten Kby Kby Kbyt Kbyt tiv SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI e tes tes es es Kiểu số inputs/4 outputs inputs/6 outputs 14 inputs/10 outputs 14 inputs/10 outputs Kiểu tương tự inputs inputs inputs inputs / outputs Inputs (I) 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes Outputs (Q) 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes 1024 bytes Bit nhớ (M) 4096 bytes 4096 bytes 4096 bytes 4096 bytes Module mở rộng vào (SM) None 8 1 1 3 3 6 at 30 kHz at 100 kHz at 100 kHz SB: at 30 kHz at 30 kHz at 30 kHz at 80 kHz at 80 kHz at 80 kHz I/O tích hợp CPU (onbroad) Kích thước bộ đệm board tín hiệu (SB), board pin (BB) board truyền thông (CB) Module truyền thông (CM) (mở rộng về phía bên trái) Bộ đếm tốc độ cao Total built-in I/O, built-in I/O, with SB Single phase Quadratur e phase with SB at 100 kHz at 100 kHz SB: at 30 kHz at 80 kHz SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI at 20 kHz SB: at 20 kHz Ngõ xung SB: at 20 kHz at 20 kHz at 20 kHz 4 Card nhớ SIMATIC Memory card (optional) Lưu trữ thời gian đồng hồ thời gian thực Chuẩn là 20 / nhỏ nhất là 12 ngày ở nhiệt độ 400C (duy trì bằng tụ điện có điện dung lớn) PROFINET cổng truyền thông Ethernet cổng truyền thông Ethernet Tốc độ thực thi phép toán thực 2.3 μs/lệnh Tốc độ thực thi logic Boolean 0.08 μs/lệnh Bảng 1.3 Các khối, định thời đếm Element Blocks Mô tả Loại OB, FB, FC, DB Kích cỡ 30 Kbytes (CPU 1211C) 50 Kbytes (CPU 1212C) 64 Kbytes (CPU 1214C và CPU 1215C) Số lượng Tổng cộng lên tới 1024 khối (OBs + FBs + FCs + DBs) Miền địa FBs, FCs và DBs tới 65535 (như là: FB tới FB 65535) Bề dày lồng 16 từ OB chu kỳ chương trình khởi động; từ các OB thời gian trễ ngắt, ngắt SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI thời gian thực, ngắt chu kỳ, ngắt phần cứng, ngắt lỗi định thời, ngắt lỗi chuẩn đoán OBs Timers Giám sát Trạng thái của khối mã có thể được theo dõi đồng thời Chu kỳ chương trình Multiple: OB 1, OB 200 tới OB 65535 Khởi động Multiple: OB 100, OB 200 tới OB 65535 Thời gian trễ ngắt và ngắt chu kỳ (1 sự kiện): OB 200 tới OB 65535 Các ngắt phần cứng (edges và HSC) 50 (1 sự kiện): OB 200 tới OB 65535 Các ngắt lỗi định thời 1: OB 80 Các ngắt lỗi chuẩn đoán 1: OB 82 Type IEC Quantity Chỉ bị giới hạn bởi kích thước bộ nhớ Storage Cấu trúc DB, 16 bytes/timer Counters Type IEC Quantity Chỉ bị giới hạn bởi kích thước bộ nhớ Storage Cấu trúc DB, kích thước phụ thuộc kiểu đếm • SInt, USInt: bytes • Int, UInt: bytes • DInt, UDInt: 12 bytes b Khả mở rộng của CPU Họ S7-1200 cung cấp một sốlượng lớn các module tín hiệu và bảng tín hiệu đểmở rộng dung lượng của CPU Người dùng còn có thể lắp đặt thêm các module truyền thông để hỗ trợ các giao thức truyền thông khác  SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI    Hình 1.3 CPU, SB, CM SM  Module truyền thông (CM), Vi xử lý truyền thông (CP) TS Adapter  CPU  Broad tín hiệu (SB), broad truyền thông (CB) broad pin (BB)  Module tín hiệu (SM) Bảng 1.4 Module tín hiệu broad tín hiệu số Chỉ có ngõ vào Chỉ có ngõ Loại input output  SB số • x 24VDC In, 200 kHz • x 5VDC In, 200 kHz • x 24VDC Out, 200 kHz • x 5VDC Out, 200 kHz  SM số • x 24VDC In • x 24VDC Out • x Relay Out • x Relay Out (Changeover) • 16 x 24VDC In • 16 x 24VDC Out SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN Kết hợp ngõ vào input/output • x 24VDC In / x 24VDC Out • x 24VDC In / x 24VDC Out, 200 kHz • x 5VDC In / x 5VDC Out, 200 kHz • x 24VDC In / x 24VDC Out • x 24VDC In / x Relay Out • x 120/230VAC In / x Relay Out • 16 x 24VDC In / 16 x 24VDC Out GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI • 16 x Relay Out • 16 x 24VDC In / 16 x Relay Out Bảng 1.5 Module tín hiệu broad tín hiệu tương tự Loại  SB tương tự Chỉ có ngõ vào input • • • • • • • x 12 bit Analog In x 16 bit RTD x 16 bit Thermocouple  SM x Analog In x Analog In x 16 bit tương tự x Analog In Thermocouple: o x 16 bit TC o x 16 bit TC • RTD: o x 16 bit RTD o x 16 bit RTD Bảng 1.6 Các giao thức truyền thông Module Loại  Module truyền thông (CM) Kết hợp ngõ vào input/output Chỉ có ngõ output • x Analog Out • x Analog Out • x Analog Out • x Analog In / x Analog Out Mô tả RS232 Full-duplex RS422/485 Full-duplex (RS422) Half-duplex (RS485) PROFIBUS Master DPV1 PROFIBUS Slave DPV1 AS-i Master (CM 1243-2) AS-Interface  Vi xử lý truyền thông (CP) Modem connectivity GPRS  Broad truyền thông (CB) RS485 Half-duplex Dịch vụ viễn thông TS Adapter IE Basic1 Connection to CPU TS Adapter GSM GSM/GPRS TS Adapter Modem Modem SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC Bảng 1.7 Các broad khác Module Battery board KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI TS Adapter ISDN ISDN TS Adapter RS232 RS232 Mô tả Cắm vào bên broad mở rộng ở mặt trước của CPU Cung cấp thời gian dự trữ dài cho đồng hồ thời gian thực c Các loại module của S7-1200 →Bảng tín hiệu (SB): Một bảng tín hiệu (SB) cho phép người dùng thêm vào I/O cho CPU Người dùng có thể thêm một SB với cả I/O kiểu số hay kiểu tương tự SB kết nối vào phía trước của CPU + SB với I/O kiểu số (ngõ vào x DC và ngõ x DC) + SB với ngõ kiểu tương tự Các LED trạng thái SB Bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo Hình 1.2 Bảng tín hiệu SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI → Các module tín hiệu (SM) Người dùng có thể sử dụng các module tín hiệu để thêm vào CPU các chức Các module tín hiệu kết nối vào phía bên phải của CPU Các LED trạng thái dành cho I/O của module tín hiệu Bộ phận kết nối đường dẫn Bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo Hình 1.5 Module tín hiệu → Các module truyền thông (CM) Họ S7-1200 cung cấp các module truyền thông (CM) dành cho các tính bổsung vào hệ thống Có module truyền thông: RS232 và RS485 + CPU hỗ trợ tối đa module truyền thông + Mỗi CM kết nối vào phía bên trái của CPU (hay về phía bên trái của một CM khác) Các LED trạng thái dành cho module truyền thông Bộ phận kết nối truyền thông Hình 1.4 Module truyền thông SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 10 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI * Đặc điểm của phương pháp điều khiển kiểu ON-OFF - Đơn giản , giá thành thấp nên thường sử dụng cho hệ thống nhỏ - Công suất giữa các kỳ dao động lớn Nên không thích hợp cho hệ thống lớn và điều khiển chính xác SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 46 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2.2 Ghép toán điều khiển nhiệt độ với thực tiễn 2.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống Cảm biến nhiệt độ độ ẩm PLC S7 -1200 SIEMENS Quạt, Bơm Đèn KHỐI NGUỒN 2.2.2 Xác định yêu cầu công nghệ cần điều khiển của hệ thống hấp màn hình LCD smartphone 2.2.2.1 Đặc tính và các yếu tố của màn hnh LCDsmartphone Màn hình LCD, hay cụm hình, thường cấu tạo từ ba thành phần: lớp kính bảo vệ, lớp cảm ứng hình LCD IPS Tùy vào loại mà hình cảm ứng có cấu tạo khác Điển hình, hình smartphone có cấu tạo gồm nhiều lớp chất liệu mà chất hỗ trợ hiển thị “Chất nền” làm từ hỗn hợp dẻo, mỏng với hình mềm loại điện thoại thời trước, chất cứng điện thoại Phủ chất yếu tố tạo độ sáng (như đèn chiếu từ phía sau cho hình LCD), lớp TFT (thinfilm transitor - màng bán dẫn mỏng), sử dụng bóng bán dẫn để giữ cho điểm ảnh sáng hình ảnh bị thay đổi SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 47 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Tiếp theo là lớp cảm ứng với các màng và bộ lọc để giảm bớt sự chói Cuối là lớp bao phủ, có thể nằm một lớp riêng biệt, có thể với lớp cảm ứng Điển hình việc chế tạo lớp này là hãng Corningvới Gorilla Glass Gorilla Glass là loại kính mỏng được làm từ hợp kim kiềm - aluminosilicate, có mức cường lực cao nhiều lần so với loại kính truyền thống Với loại kính này, các thiết bị sử dụng có thể giảm thiểu những vết trầy xước, lõm,nứt nếu chẳng may bị va đập hay tiếp xúc vật cứng, nhọn quá trình sử dụng Hiện nay, Gorilla Glass được sử dụng rất nhiều thiết bị laptop, máy tính bảng, smartphone thậm chí là các tivi LCD Mặc dù không được công bố chính thức một số nguồn tin cho rằng iPhone cũng được Apple sử dụng loại kính này Hiện phiên bản thứ hai của Gorilla Glass đã được mắt với một số cải tiến đáng chú ý mỏng 20% mà giữ nguyên độ bền vững, sáng hơn, hỗ trợ tốt khả cảm ứng Đặc biệt, Corning còn cho biết Gorilla Glass hoạt động rất tốt với những chiếc máy tính bảng chạy Windows Những thành phần vật lý nêu là các yếu tố ảnh hưởng không ít đến chất lượng hình ảnh bản của một màn hình Ví dụ, một màn hình được trang bị lớp kính phủ bảo vệ tốt nó “tống khứ” được lượng không khí bị giam giữ giữa lớp phủ và lớp dưới nó, giảm tải sự phản xạ ánh sáng tràn ra, từ đó cải thiện việc đọc Còn đối với những chất liệu chất lượng, màn hình có thể bị thu hẹp góc nhìn giảm màu sắc Và chính những điều này làm cho trải nghiệm di động không còn hoàn hảo SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 48 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Máy hấp lúc này đóng vai trò loại bỏ bọt khí bằng việc sử dụng lực ép và nhiệt độ thích hợp một thời gian chính xác để đẩy và tống ép các bọt khí này khỏi bề mặt kính mà không làm ảnh hưởng gây hư hại cho bề mặt kính 2.2.2.2 Yêu cầu công nghệ của hệ thống Từ các đặc tính thành phần ta có thể suy yêu cầu công nghệ cho hệ thống sau: • Khi màn hình đưa vào ở nhiệt độ trung bình tùy thuộc môi trường Cảm biến hiệt độ kiểm tra nhiệt độ gửi về cpu xử lý đưa thông tin cho đèn sưởi hoạt động lò sấy đạt đến nhiệt độ 60 độ Lúc đó keo màn hình đã tan đều tắt đèn suwoir và bật quạt thổi làm mát 2.2.3 Tính chọn thiết bị và vẽ sơ đồ đấu dây Ở hệ thống này, em sử dụng các thiết bị sau:      Simatic PLC S7 – 1200 CPU 1214C DC/DC/DC Cảm biến nhiệt độ LM35 Cảm biến áp suất BCM 131C Đèn sưởi 12V/5A Máy chân không (máy nén khí) SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 49 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2.2.3.1 Tìm hiểu về cảm biến nhiệt độ LM35 + Giới thiệu cảm biến đo nhiệt độ LM35 • Đặc điểm: - Dải nhiệt độ biến đổi: -100oC - Nhiệt độ thẳng thang đo Celcius nghĩa là ở 25 độ C, điện áp là 0,25V - Tương ứng 10mV/độ C - Đảm bảo độ chính xác 0,5 độ C tại nhiệt độ 25 độ C - Làm việc với nguồn nuôi 4V đến 30V - Trở kháng thấp 0,1ohm với tải 1mA - Khả tự làm nóng thấp 0,08 độ C không khí SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 50 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Cách mắc: nối chân +Vs với nguồn và chân GND với đất, chân OUTPUT nối với chân Vin+ của PLC • Dải nhiệt độ thay đổi trở kháng theo nhiệt độ của LM35 Các bộ biến đổi (Transducer) chuyển đổi các đại lượng vật lý ví dụ nhiệt độ, cường độ ánh sáng, lưu tốc và tốc độ thành các tín hiệu điện phụ thuộc vào bộ biến đổi mà đầu mà tín hiệu có thể là dạng điện áp, dòng, trở kháng hay dung kháng Ví dụ, nhiệt độ được biến đổi thành các tín hiệu điện sử dụng một bộ biến đổi gọi là Thermistor (bộ cảm biến nhiệt), một bộ cảm biến nhiệt đáp ứng sự thay đổi nhiệt độ bằng cách thay đổi trở kháng đáp ứng của nó không tuyến tính Bảng 2.1.Trở kháng của cảm biến nhiệt theo nhiệt độ Nhiệt độ (độ C) 25 50 75 100 Trở kháng của cảm biến (kΩ) 29.490 10.000 3.893 1.700 0.817 Bảng 2.2.Hướng dẫn chọn loại cảm biến nhiệt họ LM35 Mã sản phẩm LM35A LM35 LM35CA LM35C LM35D Dải nhiệt độ -55°C to +150°C -55°C to +150°C -40°C to +110°C -40°C to +110°C 0°C to +100°C Độ chính xác +1.0°C +1.5°C +1.0°C +1.5°C +2.0°C Đầu 10mV/F 10mV/F 10mV/F 10mV/F 10mV/F Loạt các bộ cảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao mà điện áp đầu của nó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng cũng không yêu cầu chỉnh ngoài vì vốn chúng đã được chỉnh Chúng đưa điện áp 10mV cho sự thay đổi 1°C SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 51 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 52 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2.2.3.2 Lấy và đọc giá trị tương tự của PLC S7 - 1200 Giá trị tương tự được lấy vào được đọc dưới dạng từ dữ liệu Chúng được gán thành một từ đầu vào từ đầu ra, định dạng là INT, kiểu số nguyên Địa của giá trị đầu vào đầu phụ thuộc vào thiết bị, ví dụ CPU 1214C được tích hợp sẵn hai đầu vào tương tự có địa lần lượt là IW64 và IW66 Những giá trị tương tự sau đó được số hóa và chuẩn hóa để phục vụ cho việc xử lý của PLC Khoảng giá trị được số hóa được biểu diễn hình sau: Tùy theo điện áp ở đầu vào tương tự mà ta có được một số tương ứng( kiểu nguyên) để biễu diễn giá trị nhận được Việc chuẩn hóa giá trị tương tự có thể thực hiện được phần mềm TIA Portal *) Đọc giá trị tương tự Để đọc giá trị từ đầu vào tương tự, yêu cầu là tín hiệu phải ở dạng điện áp và khoảng điện áp từ đến 10 V Nếu tín hiệu từ sensor đưa quá thấp cần có một mạch khuếch đại và một bộ transducer để chuyển đổi sang mức điện áp chuẩn Thực hiện việc đọc tín hiệu tương tự qua TIA Portal Đầu tiên ta cấu hình phần cứng cho PLC S7-1200, thêm thiết bị, kết nối PLC với máy tính, mục program block, ta thêm khối MOVE, với đầu vào IN là địa của cổng vào tương tự thứ nhất IW64, đầu là ô nhớ MW0 SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 53 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Đây là cách đọc tín hiệu tương tự đơn giản nhất Tuy nhiên cách này đọc được giá trị đầu vào ở dạng số nguyên, để PLC có thể xử lý được giá trị đọc vào, ta phải biến đổi giá trị đầu vào thành số thực Trong đó giá trị và max là giới hạn dải đo từ đến 27648, #tank_level_AI thì giá trị đọc được từ đầu vào tương tự ở địa IW 64, #tank_level_real là biến lưu giá trị thực đã biến đổi Sau biến đổi giá trị đầu vào, ta chuẩn hóa giá trị để chuyển đổi từ giá trị nhận được sang mức thực tế: 2.2.3.3 Vẽ sơ đồ đấu dây: SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 54 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 55 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2.2.4 Thiết lập lưu đồ thuật toán và viết chương trình 2.2.4.1 Thiết lập lưu đồ thuật toán: SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 56 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 57 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 2.2.4.2 Viết chương trình phần phần TIA V11  Bảng khai báo địa các biến  Chương trình SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 58 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 59 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 60 GVHD: TỐNG THỊ LY [...]... Simatic PLC S7 – 200 và PLC S7 – 1200 - Giá thành cao SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 20 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 1.2 Cấu trúc phần cứng và sơ đồ chân của S7 – 1200 của Siemens 1.2.1 Cấu trúc phần cứng 1.2.2 Sơ đồ chân của S7 – 1200 của Siemens SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 21 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI... HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Cấu trúc ngắt của S7 – 200 Cấu trúc ngắt của S7 –1 200 SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 19 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Kiểu dữ liệu mới của S7 – 1200 Kiểu dữ liệu mới của S7 – 1200 kết quả làm cho S7 – 1200 thêm linh động và tiện lợi - Kiểu short làm tiết kiệm dữ liệu...ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI → Card bộ nhớ SIMATIC Card nhớ SIMATIC, dùng khi cần mở rộng bộ nhớ cho CPU, copy chương trình ứng dụng hay khi cập nhật firmware d So sánh giữa Simatic PLC S7 – 200 và PLC S7 – 1200 → Ưu điểm của Simatic PLC S7 – 200 và PLC S7 – 1200 • Về phần cứng - Khả năng mở rộng SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 11 GVHD: TỐNG... NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 16 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Cấu trúc chương trình của S7 – 200 Cấu trúc chương trình của S7 – 1200 SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 17 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 18 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC... giao tiếp giữa PLC S7 – 1200 và Basic HMI Panel + Vùng nhớ/ Vùng làm việc SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 13 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI + Tối ưu hóa bộ nhớ các khối dữ liệu SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 14 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI + Kích thước bộ nhớ card Với S7 – 200 có bộ nhớ... NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 11 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - Tín hiệu I/O và tín hiệu trên PLC - Về cấu hình phần cứng Đối với PLC S7 – 200 không thể thay đổi được vùng địa chỉ I/O mà nó tự động nhận Đối với PLC S7 – 1200 có thể thay đổi được vùng địa chỉ I/O tùy theo người sử dụng • Về truyền thông - Giao tiếp với module ( CM )... dữ liệu giữa PLC và HMI - Cảnh báo – Alarming + Đề giao tiếp giữa các CPU với nhau - Lên đến 16 giao tiếp truyền thông - Mở truyền thông với T – Send và T + Receive - Hỗ trợ Protocol: TCP/IP nội tại – native & ISO trên TCP - Giao tiếp S7 ( PUT/GET ) + Đặc tính kỹ thuật - Lập trình giao tiếp giữa SIMATIC và HMI: Đơn giản kết nối và giao tiếp giữa SIMATIC S7 – 1200 và Basic... tùy theo các yêu cầu cấu hình Hình 2.13 Bảng HMI tags và cửa sổ thuộc tính d Cấu hình các PLC tags trên màn hình HMI Cấu hình các PLC tags Nếu ta muốn cấu hình các PLC tags đã được cấu hình sẵn sàng trên màn hình HMI thì thực hiện theo các bước sau: 1 Mở màn hình HMI SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 36 GVHD: TỐNG THỊ LY ... thay đổi bởi chương trình 2.2.2 Cấu hình hiển thị trên HMI Một hệ thống HMI thể hiện giao diện giữa người thao tác và quá trình xử lý PLC thực thi sự điều khiển thông qua quá trình xử lý Chính vì thế ở đó có một giao diện giữa người thao tác và bản HMI và giao diện giữa HMI và PLC Cấu hình màn hình và các đối tượng Ta có thể sử dụng TIA portal để xây dựng các... Giao tiếp ASCII – Protocol ( dựa theo truyền thông nối tiếp) - Giao tiếp USS – drive Protocol - Giao tiếp ModBus – Protocol - Giao tiếp tích hợp PROFINET ( ETHERNET) + Đề giao tiếp với phần mềm lập trình - Cấu hình phần cứng - Download SVTH: NGUYỄN TOANH–H S CHIẾN 12 GVHD: TỐNG THỊ LY ĐỒ ÁN HỌC PHẦN PLC KHOA ĐIỆN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - Giám sát và chỉnh sửa biến - Force