Cấu trúc và đảm bảo chương trình cho hệ SCADA

Trong một hệ thống tự động hoá gồm nhiều phần tử như các cơ cấu chấp hành, các bộ điều khiển khả trình và trao đổi thông tin với nhau, chúng phải được liên kết với nhau tạo thành mạng truyền thông để có thể điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu. Với lý do đó luận văn đi sâu vào nghiên cứu hệ SCADA, xây dựng cấu hình hệ thống nghiên cứu thực tế và viết chương trình phần mềm thu thập dữ liệu từ đối tượng nghiên cứu là các bộ điều khiển logic khả trình PLC của SIEMENS.Luận văn: Cấu trúc và đảm bảo chương trình cho hệ SCADA .Nội dung gồm có 5 chương:Giới thiệu chung cụng nghệ sản xuất nước sạchHệ thống điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu SCADA.Thiết bị và phần mềm giám sát của SIEMENS.Giới thiệu cấu hình thực tế.Kết luận.

Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, hệ thống điều khiển tự động ngày đợc phát triển ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, giải phóng phần lớn sức lao động ngời đồng thời mang lại hiệu cao kinh tế, kỹ thuật Việc áp dụng tiến khoa học kỹ thuật nhằm tự động hoá trình sản xuất tất yếu kinh tế quốc gia hoà dần vào khối tổ chức kinh tế thống mang tính khu vực toàn cầu Trong công nghiệp, không sở sản xuất mà thiết bị đợc điều khiển tự động Nhiều dây chuyền sản xuất đợc tự động hoá hoàn toàn đợc trang bị Chính dây chuyền cứu cánh cho chủ doanh nghiệp tham gia vào thị trờng nay, cạnh tranh đợc với hàng hoá kể hãng nớc chất lợng, giá thành sở đảm bảo uy tín, môi trờng sống lợi nhuận Tố chất quan trọng máy công nghiệp tự động hoá Mức độ tự động hoá thiết bị công nghệ định giá trị sản phẩm Những dây chuyền tự động hoá phải đợc chơng trình điều khiển thực gọi phần mềm tự động hoá nh DCS, SCADA , mang theo bí công nghệ hãng Trong bối cảnh sản xuất đại, ngời vận hành có khả điều hành, giám sát quản lý toàn dây chuyền từ xa thông qua thiết bị thông minh đợc nối mạng với Các hệ thống với thông suốt từ cấp chấp hành sản xuất đến quản lý công ty giúp nâng cao suất, chất lợng sản phẩm tiết kiệm lợng Những mạnh giúp cho hệ thống mạng truyền thông công nghiệp, đặc biệt hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu đợc ứng dụng rộng rãi Sự phát triển công nghệ vi điện tử, kỹ thuật truyền thông công nghệ phần mềm làm thay đổi cấu trúc hệ thống điều khiển, giúp ngời làm thiết kế hệ thống có thêm giải pháp kỹ thuật, linh hoạt thiết kế xây dựng dự án tự động hoá trình Trong hệ thống tự động hoá gồm nhiều phần tử nh cấu chấp hành, điều khiển khả trình v trao đổi thông tin với nhau, chúng phải đợc liên kết với tạo thành mạng truyền thông để điều khiển, giám Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp sát thu thập liệu Với lý luận văn sâu vào nghiên cứu hệ SCADA, xây dựng cấu hình hệ thống nghiên cứu thực tế viết chơng trình phần mềm thu thập liệu từ đối tợng nghiên cứu điều khiển logic khả trình PLC SIEMENS Luận văn: Cấu trúc đảm bảo chơng trình cho hệ SCADA Nội dung gồm có chơng: - Gii thiu chung cụng ngh sn xut nc sch - Hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu SCADA - Thiết bị phần mềm giám sát SIEMENS - Giới thiệu cấu hình thực tế - Kết luận Lun c hon thnh nh s giỳp ca SG-PTS V ti liu tham kho th vin Trng i hc Thnh ụ Hà Nội ngày 31tháng năm 2011 Học viên thực hiện: Nguyn Qung Trung CHNG GII THIU CHUNG V CễNG NGH SN XUT NC SCH I Ch tiờu cc sch sinh hot Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp I.1 Nc sinh hot QCVN 02 :2009/BYT Quy chun ny ỏp dng i vi c ngi khai thỏc, kinh doanh nc sinh hot v h gia ỡnh t khai thỏc nc sinh hot *CH GIM ST CHT LNG NC: Giỏm sỏt nh k i vi ch tiờu thuc mc A - C s cung cp nc thc hin xột nghim ớt nht thỏng mt ln; - Cỏc c quan cú thm quyn kim tra, giỏm sỏt, xột nghim ớt nht thỏng mt ln, c th nh sau; + Ly mu nc ti 100% cỏc c s cung cp nc trờn a bn qun lý; + Ly mu nc ngu nhiờn i vi nc cỏ nhõn, h gia ỡnh t khai thỏc s dung cho mc ớch sinh hot: i vi ch tiờu thuc mc B - C s cung cp nc thc hin xột nghim ớt nht thỏng mt ln; - Cỏc c quan cú thm quyn kim tra, giỏm sỏt, xột nghim ớt nht mi nm mt ln, c th nh sau; + Ly mu nc ti 100% cỏc c s cung cp nc trờn a bn qun lý + Ly mu nc ngu nhiờn i vi nc cỏ nhõn, h gia ỡnh t khai thỏc s dng cho muc ớch sinh hot Giỏm sỏt t xut Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp Vic thc hin giỏm sỏt t xut v la chon mc giỏm sỏt c quan nh nc cú thm quyn thc hin - Khi kt qu kim tra v sinh ngun nc hoc iu tra dch t cho thy cú nguy c b ụ nhim khụng; - Khi sy s c mụi trng cú th nh hng n cht lng v sinh ngun nc; - Khi cú cỏc yờu cu c bit khỏc Cỏc ch tiờu cú th c xỏc nh bng phng phỏp th nhanh s dng b cụng c xột nghiờm ti hiờn trng Cỏc b cụng c xột nghiờm ti hin trng phi c c quan cú thm quyn cp phộp lu hnh nc 1.2 Quy trỡnh sn xut nc úng chai tiờu chun: Ngun nc: Tựy theo quy mụ sn xut, nh u t cú th chn ngun nc thớch hp Nu sn xut vi lng ln, nờn chn ngun nc ging ngm Nc ngm thng cú cht lng n nh, thun tin cho vic x lớ v chi phớ thp hn so vi x lớ cỏc ngun nc khỏc Kh st,mangan: Nc c chy qua b lc vi vt liu l cỏc cht cú kh nng oxy húa mnh chuyn st (II) thnh st (III), kt ta c x ngoi Quỏ trỡnh ny cng ng thi x lý mangan v mựi hụi ca khớ H 2S (nu cú) sau ú, nc c a vo sn xut hoc tip tc phi x lý Lm mm, kh khoỏng Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp Nc thụ c x lý lc qua h trao i ion (cation- anion) clos tỏc dng lc nhng ion dng (cation): Mg 2+, Ca2+, Fe3+, Fe2+ v nhng ion õm (anion): nh Cl-, NO3- ,NO2- Nc c x lý qua h thng ny s c a vo bn cha hoc tip tc c x lý Lc thụ, kh mựi kh mu Dựng b lc t ng xỳc x vi nhiu lp vt liu loi b bt cn thụ trờn 5micron, kh mựi v mu (nu cú): Cỏc giai on trờn thc cht l , tng tui th ca h thng mng RO cỏc on sn xut chớnh sau õy Lc thm thu ngc Nc c bm (cao ỏp) qua h thng mn thm thu ngc(Reverse omosis) Tựy theo ch iu chnh, mng RO s cho khong 25-75% lng nc tinh khit qua nhng l lc cc nh, ti 0,001micron Phn nc cũn li, cú cha nhng cht, nhng ion kim loi s c x b hoc thu hi quay vũng Phn nc tinh khit khụng cũn vi khun, vi rỳt v cỏc loi khoỏng cht t tiờu chun nc úng chai s c tớch tr bn cha kớn II Gii thiu cụng ngh 2.1 Cụng ngh lc thm thu ngc Cho ộn nay, thm thu ngc l cụng ngh cao cp nht ngnh lc nc Chớnh vỡ th, nú cũn cú tờn gi l Hyberfiltration Thm thu ngc l gỡ Din gii mt cỏch nụm na, ú l mt quy trỡnh ngc li ca thm thu Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp Thm thu l mt hin tng t nhiờn Nc bao gi cng chuyn dch t ni cú nng mui/ khoỏng thp n ni cú nng cao hn Quỏ trỡnh din cho n nng mui khoỏng t ni ny cõn bng L mt mng mng lm t vt liu Cellulose Acetate, Polyamide hoc Quỏ trỡnh: Vi tc v ỏp lc cc ln, dũng nc chy liờn tc trờn b mt ca mng RO Mt phn s nhng phõn t nc chuiqua c nhng l lc Cỏc cht b dũng nc cun trụi v thi b ngoi Vi cỏch thc ny, b mt ca mng RO liờn tc c sch v cú tui th ti - nm Hỡnh nh 1.1 quỏ trỡnh phõn gii nc cỏc loi cht khụng qua dc l lc, b dũng nc trụi trờn b mt mng lc v thi ngoi Hiu xut ca mng RO 2.2: Cụng ngh tit trựng bng OZON v tia Cc Tớm a Cụng ngh tiờt trựng bng OZON ễzụn c s dng ty trng vt v tiờu dit vi khun Rt nhiu h thng nc sinh hot cụng cng s dng ụzụn kh vi khun thay vỡ s dng clo ễzụn khụng to thnh cỏc hp cht hu c cha clo, nhng chỳng cng khụng tn ti nc sau x lý, vỡ th mt s h thng cho thờm Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp mt chỳt clo vo ngn cn s phỏt trin ca vi khun ng ng Khi ụzụn phõn ró nú to thnh cỏc gc t ca ụxy, l nhng cht cú hot tớnh cao v gõy nguy him hay tiờu dit phn ln cỏc phõn t hu c O3 O2 + O Tuy nhiờn, bn cn lu ý rng ụzụn l mt cht c cú kh nng n mũn v l mt cht gõy ụ nhim chung Trong cụng nghip ụzụn c s dng : * kh trựng nc ung trc úng chai, * kh cỏc cht gõy ụ nhim cú nc bng phng phỏp húa hc (st, asen, hirụ sulfid, nitrit, v cỏc cht hu c phc liờn kt vi to "mu" ca nc, * h tr quỏ trỡnh kt t (l quỏ trỡnh kt t ca cỏc phõn t, c s dng quỏ trỡnh lc loi b st v asen), * lm sch v ty trng vi (vic s dng ty trng c cp bng sỏng ch), * h tr gia cụng cht (plastic) cho phộp mc kt dớnh, ỏnh giỏ tui th ca mu cao su xỏc nh chu k tui th ca cao su b.Cụng ngh kh trựng bng tia cc tớm Nhiu bng chng khoa hc cho thy, cỏc loi virus, vi khun ngun nc l th phm chớnh gõy 85% cỏc bờnh nhi khoa v 65% bờnh tt ca ngi ln Rt may l hu ht cỏc loi virus, vi khun u cú th d dng b tia cc tớm (UV) tiờu dit Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp Quy trỡnh: Cho nc chy qua mt ng kớn ú cú lp ốn cc tớm Cỏc tia UV c phúng vo dũng nc Cu trỳc DNA/RNA ca vi sinh b thay i lm cho chỳng khụng th tn ti v sinh sn Nguyờn lý dit khun ca tia cc tớm: Mt on DNA ca vi khun trc b chiu tia cc tớm on gen ó b phỏ hy Tia cc tớm mt tn s nht nh cú th dit 99,99% vi khun nhng khụng loi b bt k cht gỡ cú nc Phng phỏp ny s dng in v thng c ng dng cụng on cui cựng ca h thng lc nc Khỏc vi un sụi, phng phỏp ny tit kim in v nhanh hn nhiu õy l phong phỏp x lý an ton nu kt hp thờm vi loi lc Than hot tớnh So sỏnh cỏc phng phỏp dit khun: Phng phỏp Vn u t Chi phớ hnh Chi phớ bo trỡ, thay th Tn xut bo trỡ Hiu qu dit khun Tia cc tớm Vt lý Thp Thp Thp Thp Rt tt Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Chlorine Húa hc Trung bỡnh Trung bỡnh Trung bỡnh Trung bỡnh tt Ozone Húa hc Cao Cao Cao Cao khụng cú kim Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp Thi gian tip xỳc Nguy c i vi ngi dựng c hi Tớnh húa hc ca nc thay i? Cú li mựi? Lu ý: - giõy 15 - 45 phỳt chng 10 - 15 phỳt ớt ln ln khụng Cú Cú Khụng Cú Cú Khụng Cú Cú Ngoi kh nng dit khun, tia UV hon ton khụng th lc c nc nh nhiu ngi ng nhn Cỏc Models: HSUV-SS-M-5 5GPM (1200lớt/h) HSUV-SS-M-8 8GPM (1800lớt/h) HSUV-SS-M-12 12GPM (2700lớt/h) HSUV-SS-M-24 24GPM HSUV-SS-40 (5400lớt/h) 8,5m3/h HSUV-SS-65 15m3/h HSUV-SS-100 23m3/h HSUV-SS-225 51m3/h HSUV-SS-400 85m3/h HSUV-SS-600 136m3/h HSUV-SS-800 170m3/h 2.3 :Ht trao i ion Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 10 Quy trỡnh trao i ion Ion l mt nguyờn t mang in tớch Nguyờn t mang in tớch õm c gi l Anion Nguyờn t mang in tớch dng (thng l kim loi) c gi l Cation Khi gp iu kin thun li, cỏc ion cú th kt hp vi nhau, to thnh cn, vỏng Mt s cú hi cho sc khe, mt s gõy mt m quan x lý hin tng ny, ngi ta dựng "ht nha trao i ion" Theo nguyờn lý nhng ht mang in tớch trỏi du s hỳt nhau, ngi ta dựng loi ht nha tớch Cation "hỳt" cỏc ion õm v ngc li Khi cỏc ht nha ó bóo hũa (khụng th "hỳt" thờm c na) ngi ta phi "sc" li Quỏ trỡnh ny cú th din liờn tc hay theo chu k, t ng hay th cụng tựy vo quy mụ v sn phm c th Mt s loi ion thng thy nc cha x lý: Cation Anion Calcium (Ca2+) Magnesium (Mg2+) Sodium (Na+) Chloride (Cl-) Bicarbonate (HCO3-) Nitrate (NO3-) Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 53 Cấu hình tối thiểu máy tính Đối tợng Giao diện 3.2 Pentium III 500 MHz, hình SVGA độ phân giải 800 x 600, RAM 128 MB, đĩa cứng trống 300 MB truyền động, OP, TP, MP, C7 PC cổng nối tiếp, MPI, Profibus, Ethernet USB Khả kết nối Protool/Pro: Protool/Pro cung cấp giao diện truyền thông đa dạng cho phép thiết lập Driver kết nối với nhiều họ thiết bị điều khiển khác Đặc biệt ứng dụng điều khiển công nghiệp với cấu trúc phân cấp chức năng, Protool/Pro đợc sử dụng cấp giám sát điều khiển với vai trò hệ giao diện ngời - máy (HMI) trung tâm Việc kết nối Protool/Pro với thiết bị điều khiển đợc thực thông qua hệ thống Bus Trên máy tính trung tâm phải cài đặt card giao diện mạng CP5613, CP 5611 tuỳ theo loại thiết bị sử dụng thân điều khiển PLC phải đợc tích hợp giao diện mạng tơng thích S5/S7/M7/C7 phơng pháp giao diện nối tiếp, giao diện MPI, Profibus chuẩn, hệ thống công nghiệp Ethernet Bus kết nối với mạng máy tính LAN theo cấu trúc Client-Server thông qua giao thức TCP/IP Trong thông thờng Protool/Pro kết nối với sản phẩm dòng SIMATIC nh: - MPI : mạng SIMATIC đợc sử dụng nh mạng thuộc lớp trờng (Field) hay lớp cell cấu trúc phân cấp với yêu cầu khoảng cách trạm không lớn Mạng cho phép liên kết Protool/Pro với nhiều điểm mạng liên kết với thiết bị SIMATIC nh S7/M7/C7 Mạng MPI phục vụ cho mục đích ghép nối số lợng nhỏ CPU không 32 trạm với tốc độ truyền thông 187,5 Kb/s Phơng pháp thâm nhập đờng dẫn mạng Token passing MPI truyền thông qua bảng liệu toàn cục gọi tắt GD (Global Data), có khả lập trình bảng truyền thông trạm mạng trớc thực truyền thông Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 54 PROFIBUS (Process fieldbus) mạng bus dùng cho truyền thông thiết bị cấp điều khiển giám sát (Protool/Pro) thiết bị trờng với dung lợng thông tin nhỏ tốc độ truyền cao (9,6 Kbit/s 12Mbit/s) Mạng thiết lập theo phơng pháp hệ truyền thông mở không phụ thuộc vào nhà sản xuất (Open Communication Network), cho phép ghép nối với thiết bị từ nhiều nhà cung cấp Phơng pháp truy nhập đờng dẫn mạng Profibus Token Bus cho trạm chủ Master/ Slave cho trạm tớ Thông thờng, mạng Profibus quản lý đợc số lợng trạm nhiều so với mạng MPI (127 trạm với môi trờng truyền thông cáp xoắn đôi cáp quang) - Industrial Ethernet: bus hệ thống đợc phát triển SIMATIC theo mô hình hệ truyền thông mở, thiết bị không phụ thuộc vào nhà sản xuất, dùng cho việc kết nối mạng Protool/Pro với thiết bị điều khiển máy tính cấp điều khiển giám sát theo kiến trúc Client-Server Mạng IE sử dụng thủ tục truyền thông ISO TCP/IP, cho phép tích hợp trạm lạ vào mạng Mạng chiếm u việc truyền thông tốc độ cao với dung lợng thông tin lớn Thông qua Gateway, liên kết nhiều subnet có cấu trúc khác Về phơng diện vật lý mạng IE mạng điện Đờng truyền mạng cable đồng trục, cable quang Phơng pháp truy nhập đờng dẫn kiểu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) Trớc điện tín đợc gửi đi, trạm mạng đợc kiểm tra xem có xảy xung đột mạng không Nếu có hai trạm gửi điện tín lúc trình truyền thông bị ngừng lại trình đợc thực lại sau thời gian định, thời gian đợc xác định theo thuật toán ngẫu nhiên Theo phơng pháp truy nhập đờng dẫn thành viên mạng IE bình đẳng với 3.3 Các bớc thiết kế chơng trình Protool/Pro: - Mở Project vào menu File, chọn New Nếu mở Project có sẵn: vào menu File, chọn Open Khi xuất hộp thoại để lựa chọn Tuỳ theo hình sử dụng mà chọn độ phân giải khác Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 55 Hình 3.2: Chọn hình giao diện - Chọn PLC muốn giám sát điều khiển, vào Parameters chọn kiểu tốc độ giao tiếp Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 56 Hình 3.3: Chọn đối tợng giao tiếp - Mọi liệu chơng trình giám sát đợc lu dới dạng đối tợng Object Các Object đợc xếp theo cấu trúc lu Project Cửa sổ chứa Project: Hình 3.4: Các Object Project Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 57 Các Object hình thiết kế giao diện, thông báo, th viện thiết kế đồ hoạ, vẽ đồ thị, biến giao tiếp PLC với máy tính, lập báo cáo in báo cáo Trên hình thiết kế giao diện ta mô trình công nghệ hệ thống ví dụ nh: Hình 3.5: Ví dụ giao diện Việc giao tiếp PLC máy tính thông qua Tag, với bảng danh sách: Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 58 Hình 4.6: Bảng Tag Bảng cho biết tên hình thức, định dạng, kiểu, địa Tag Có nhiều cách lập trình khác Protool/Pro để tạo hình ảnh động sử dụng ngôn ngữ lập trình C thông qua Scripts ví dụ nh: Hình 4.7: Bảng Scipt Protool/Pro cung cấp th viện hàm phục vụ cho giao tiếp PLC máy tính: - All Functions: tất hàm sử dụng thiết kế Protool/Pro chạy Protool/RT nh: xoá hình, chuyển đến chơng trình khác, tăng giảm giá trị, Set/Reset bit, trao đổi liệu PLC máy tính, thoát khỏi Protool/RT, tắt máy tính Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 59 - Calculation: tính toán giá trị trao đổi PLC máy tính, chia tỷ lệ - Diagnosis: chẩn đoán lỗi vùng đệm PLC - Screens: chuyển đến hình khác trình giám sát hệ thống - Print: in báo cáo theo yêu cầu - Messages: đa thông báo, cảnh báo, báo động - Password: cấp cài đặt Password khác tuỳ theo mức độ cần bảo mật chơng trình Controller danh sách PLC, giao thức, giao diện truyền thông máy tính PLC: Hình 4.8: Bảng Controllers Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 60 CHNG NHNG Mễ HèNH THC T I Quy trỡnh sn xut RO ỏp dng Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 61 Hỡnh nh 4.1 Mụ hỡnh h thng cụng ngh s dng quy trỡnh RO Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 62 Hỡnh nh 4.2 h thng lc tham thỏu bng R.O 2.500 L/H Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 63 Hỡnh nh 4.3 iu khiờn h thng bng S7-300 CPU 315-2DP Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 64 CHNG KT LUN I Các kết luận văn: Luận văn giải xong toán đặt là: - Nghiên cứu hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA - Cỏc h iu khin bng lõp trỡnh WIN CC c ỏp dng mt cỏch trit v rt hu ớch - Dựa vào lý thuyết, xây dựng đợc cấu hình hệ thống nghiên cứu thực tế bao gồm thiết bị hãng SIEMENS - Viết phần mềm ứng dụng để thu thập liệu giám sát hệ thống trực tuyến cụ thể: Tạo theo dõi chơng trình ứng dụng điều khiển giao diện ngời - máy Chẩn đoán hệ thống, hỗ trợ ngời vận hành, giám sát bảo trì hệ thống II Khả ứng dụng: Điều khiển giám sát thu thập liệu thông qua hệ thống bus trờng phần thiếu hệ thống điều khiển đại Các hệ DCS ứng dụng cấu trúc phân tán tích hợp giao thức truyền thông theo tiêu chuẩn quốc tế Hiện nay, dự án lớn Việt Nam thờng đợc nhập đồng phần cứng phần mềm kèm nói chung hệ thống hoạt động ổn định, nhiên doanh nghiệp có nhu cầu nâng cấp, mở rộng sản xuất hay đổi công nghệ hầu nh lại phải lệ thuộc vào nhà cung cấp ban đầu Để chủ động toán mở rộng nêu việc tập trung nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động đợc Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 65 trang bị hệ thống mạng nh cung cấp giải pháp kỹ thuật cho việc cải tạo, nâng cấp chúng việc làm nhiều ý nghĩa Ngoài việc tiết kiệm đợc lợng ngoại tệ lớn tiếp thu đợc phần lớn công nghệ đặc biệt hoàn toàn chủ động đợc tình sản xuất Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 66 MụC LụC Thm thu ngc l gỡ Quỏ trỡnh: Nguyờn lý dit khun ca tia cc tớm: So sỏnh cỏc phng phỏp dit khun: .8 Lu ý: Cỏc Models: Quy trỡnh Lm mm nc: .11 Cỏc ion Can-xi (Ca2+), Magiờ (Mg2+) s to cn ng ng, bỏm trờn b mt cỏc vt cha, anh hng n sinh hot thay th ion magiờ, can-xi ngi ta thng dựng ion soda lm nc mm hn õy l mt nhng ng dng ca phng phỏp trao i ion 11 .11 20 CHNG 21 T VN .21 I Xu tích hợp hệ thống SCADA sản xuất công nghiệp: 21 II Bài toán: 22 III Mục đích nhiệm vụ luận văn: 28 IV Xây dựng cấu hình hệ thống nghiên cứu: 29 CHNG 31 HTHNG I U KHIN GIM ST V THU NHP DLIU SCADA 31 I nh ngha SCADA: 31 II Phõn loi h thng SCADA: .32 III Nhng tiờu chun ỏnh giỏ mt h SCADA : 33 IV Nhng cu trỳc h SCADA: .33 V Nhng mô hình chc nng: .36 VI Hiu khin lp trình WIN CC: 41 Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 67 6.3 Bộ điều khiển logic khả trình PLC: 42 CHNG 45 THIT B V PHN MM TO NG DNG SCASD PROTOOL/PRO CA SIEMENS 45 I Giới thiệu chung CPU S7 - 300: 45 II Thiết bị PLC SIMATIC S7-300 CPU 315-2DP: 46 CHNG 60 NHNG Mễ HèNH THC T 60 Hỡnh nh 4.3 i u khiờn h thng bng S7-300 CPU 315-2DP 63 CHNG 64 KT LUN 64 I Các kết luận văn: 64 II Khả ứng dụng: 64 Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện K1 Khoa : Điện [...]... hệ thống SCADA có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu Nhờ tập tin cấu hình của máy khai báo trớc đấy mà hệ có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt động của hệ thống sản xuất Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động của hệ thống Khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể báo cho ngời vận hành để xử lý kịp thời Cũng có thể hệ sẽ phát ra tín hiệu điều khiển dừng hoạt động của tất cả máy móc - Hệ thống SCADA. .. với các chức năng: - SCADA độc lập / SCADA nối mạng - SCADA không có khả năng đồ hoạ / SCADA có khả năng xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực Bốn nhóm chính của hệ thống SCADA: - Hệ thống SCADA mờ (Blind): Đây là hệ thống đơn giản, nó không có bộ phận giám sát Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống này thu thập và xử lý dữ liệu bằng đồ thị Do tính đơn giản nên giá thành thấp - Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông... trong hệ thống sử dụng các thiết bị vào/ra tại chỗ làm tăng độ tin cậy, tính năng mở và độ linh hoạt của hệ thống Nh vậy sự phát triển về quy mô của các nhà máy, nhiều công đoạn xử lý khác nhau, độ phức tạp của hệ thống ngày càng tăng dần dẫn đến hệ điều khiển tập trung không thể đáp ứng đợc những bài toán quy mô dẫn đến sự ra đời của một cấu trúc điều khiển khác đó là cấu trúc điều khiển phân tán Cấu trúc. .. quá trình điều khiển tổng hợp cần sự phối hợp điều khiển giữa các máy tính điều khiển Các máy tính điều khiển đợc nối mạng với nhau và với một hoặc nhiều máy tính giám sát trung tâm qua bus hệ thống Một hệ thống có cấu trúc nh trên gọi là hệ thống có cấu trúc điều khiển phân tán hay gọi là hệ điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System) Hệ điều khiển phân tán có thể hiểu một cách đơn giản là hệ. .. quá trình nào đó Trung tâm điều hành quá trình Bus hệ thống, bus quá trình Máy tính điều khiển Máy tính điều khiển Máy tính điều khiển Bus trờng I/O Cảm biến Cảm biến Cơ cấu chấp hành Cơ cấu chấp hành Hình 1.2: Cấu trúc hệ điều khiển phân tán Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện 1 K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 27 Một hệ điều khiển phân tán thờng bao gồm: - Trung tâm điều hành quá trình. .. chẩn đoán, bảo trì, bảo dỡng hệ thống - Việc sử dụng các giao diện chuẩn quốc tế nâng cao khả năng tơng tác giữa các thành phần - Có thể tích hợp các hệ thống mới và cũ, dễ dàng mở rộng hệ thống và kết nối với hệ thống thông tin ở cấp trên Ưu thế của cấu trúc điều khiển phân tán không chỉ dừng lại ở độ linh hoạt cao hơn so với điều khiển tập trung Hiệu năng cũng nh độ tin cậy tổng thể của hệ thống đợc... thuật truyền thông, công nghệ thông tin, điện tử làm cho các hệ thống tự động hoá cũng có những bớc tiến vợt bậc ở đó, tự động hoá không chỉ đợc áp dụng cho từng máy, từng tổ hợp máy mà cho cả dây chuyền công nghệ, cả nhà máy mà tơng lai là cả một ngành sản xuất Từ những hệ thống tự động hoá quy mô nhỏ dùng những thiết bị đơn giản nh relay với cấu trúc tập trung đến những hệ thống cao cấp, những thiết... các cấp dới Hệ có cấu trúc mở thể hiện khả năng tơng tác và thay thế lẫn nhau của các sản phẩm thuộc các hãng khác nhau Việc mở rộng hệ thống do ngời sử dụng xây dựng theo các giải pháp tiêu chuẩn quốc tế Để nhìn nhận rõ hơn về khả năng ứng dụng rộng rãi của cấu trúc điều khiển phân tán trong tự động hoá quá trình sản xuất công nghiệp ta có bảng phân tích tóm tắt u nhợc điểm của hai cấu trúc điều khiển... hình hệ thống nghiên cứu thực tế - Xây dựng phần mềm đa vào giám sát hệ thống trên cơ sở thiết bị của SIEMENS - Đề xuất ứng dụng thực tế IV Xây dựng cấu hình hệ thống nghiên cứu: 4.1 yờu cu ky thut Luận văn xây dựng cấu hình mạng PROFIBUS DP: Slave là các bộ PLC của SIEMENS, Master là PLC của SIEMENS CPU315-2DP nối mạng MPI với máy tính giám sát và chẩn đoán hoạt động của hệ thống 4.2 Cấu hình hệ thống... 1.3: Sơ đồ cấu hình hệ thống Sinh viên : Nguyễn Quảng Trung Lớp : ĐH LT Điện 1 K1 Khoa : Điện Đồ án tốt nghiệp 31 CHNG 3 H THNG IU KHIN GIM ST V THU NHP D LIU SCADA I nh ngha SCADA: SCADA Supervisory Control And Data Acquisition là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ con ngời trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn hệ điều khiển ... sâu vào nghiên cứu hệ SCADA, xây dựng cấu hình hệ thống nghiên cứu thực tế viết chơng trình phần mềm thu thập liệu từ đối tợng nghiên cứu điều khiển logic khả trình PLC SIEMENS Luận văn: Cấu trúc. .. thống Một hệ thống có cấu trúc nh gọi hệ thống có cấu trúc điều khiển phân tán hay gọi hệ điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System) Hệ điều khiển phân tán hiểu cách đơn giản hệ thống... SIEMENS Luận văn: Cấu trúc đảm bảo chơng trình cho hệ SCADA Nội dung gồm có chơng: - Gii thiu chung cụng ngh sn xut nc sch - Hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu SCADA - Thiết bị phần mềm