THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG

Đồ án thiết kế hệ thống cân định lượng dùng PLC S7300 . Mô phỏng trên phần mềm WinCC PHẦN 1: Tổng quan về đề tài Chương 1: Giới thiệu hệ thống cân định lượng Chương 2: Thiết bị Chương 3: Giới thiệu PLC S7 300 Chương 4: Tổng quan hệ thống SCADA phần mềm WINCC PHẦN 2: Mô phỏng và lập trình Chương 1: Mô phỏng WINCC Chương 2: Lập trình PLC PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG 1.1 Giới thiệu chung Cùng với sự phát triển kinh tế, sự mở rộng sản xuất công nghiệp ứng dụng của hệ thống cân định lượng ngày càng lớn. Yêu cầu cho hệ thống ngày càng đòi hỏi độ chình xác cao, sản lượng lớn. Những ứng dụng của hệ thống cân định lượng là rất nhiều, em đã chon cân định lượng trong khâu định lượng bán thành phẩm nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi là hướng tìm hiểu sâu về đề tài của mình. 1.1.1 Sản xuất thức ăn chăn nuôi Thức ăn chăn nuôi là một nhân tố quan trọng trong phát triển chăn nuôi. Ở nước ta hiện nay đã và đang sử dụng thức ăn chăn nuôi hỗn hợp công nghiệp bên cạnh sử dụng thức ăn chăn nuôi truyền thống. Thức ăn công nghiệp cần sản xuất tại các nhà máy thức ăn chăn nuôi quy mô lớn với hệ thống tự động hóa trong đó có hệ thống cân tự động trong phối trộn nguyên liệu thức ăn. Việc áp dụng cân định lượng trong khâu sản xuất ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 5 giúp giảm lao động , nâng cao hiệu quả, giảm chi phí sản xuất hạ giá thành sản phẩm chăn nuôi. Thức ăn chăn nuôi gồm nhiều thành phần với tỷ lệ khác nhau vì vậy cân định lượng cần đảm bảo tính chính xác và hiệu quả. 1.1.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 6 CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ 2.1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CHỈ THỊ KHỐI LƯỢNG: Thiết bị chỉ thị khối lượng (đầu cân) có nhiều loại, do nhiều hãng sản xuất khác nhau. Tuỳ mỗi loại và yêu cầu cho từng công việc mà đầu cân có nhiều chức năng khác nhau. Tuy nhiên các chức năng cơ bản của một đầu cân vẫn là lấy tín hiệu điện áp từ loadcell, biến đổi AD, xử lý và hiển thị khối lượng cân được ra đèn Led 7 đoạn hoặc màn hình tinh thể lỏng, có thể truyền dữ liệu về máy tính hoặc ra máy in. Ngoài ra còn có các chức năng như “Auto Zero”, “Tare”, “Clear”,… Để thực hiện các chức năng như trên với độ chính xác cao, đầu cân phải có một bộ nguồn chuẩn ổn định cấp cho loadcell và AD. Thông thường AD sử dụng là loại 16 bits hoặc cao hơn sẽ cho độ phân giải là lớn hơn một phần 65536 (216) và như vậy độ chính xác sẽ rất cao. Ngoài bộ vi xử lý đủ mạnh, đầu cân nhất thiết phải có bộ nhớ để lưu trữ số liệu sau khi cân chỉnh. Ngoài ra tuỳ theo yêu cầu của trạm cân mà có thể có thêm thiết bị hiển thị từ xa hay không. Sau đây giới thiệu hình ảnh một số đầu cân và thiết bị hiển thị từ xa trong thực tế : ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 7 Hình 2.1: Giới thiệu hình ảnh một số loại đầu cân có trong thực tế 2.1.1. Đặc điểm đầu cân BDI –9301: Điều chỉnh hoàn toàn dùng kỹ thuật số làm cho việc chỉnh điểm 0 và định bước cân (span) trở nên dễ dàng. Không cần phải nạp và xoá trọng lượng đặt một cách liên tục. Có 16 hàm chức năng được điều chỉnh thông qua 16 phím nhấn. Có thể sử dụng cho rất nhiều ứng dụng cân tĩnh cũng như cân động. Cho phép khởi động lại các giá trị mặc định tạo bởi nhà sản xuất khi có sự cố đối với hoạt động bình thường. Chức năng kiểm tra hệ thống sẽ kiểm tra từng bộ phận của hệ thống để bảo đảm hoạt động đúng. Hai chương trình chứa các giá trị như: Final Weight (SETPOINT), Upper Limit (HI), Lower Limit (LO), Preliminary Weight (PRELIM) và tầm bù rơi tự do (FreeFall) có thể được lưu trữ. 2.1.2. Giải thích cách chỉnh cân: Chỉnh độ phân giải: Khối lượng hiển thị lên màn hình thì dựa vào độ phân giải này. Đây là khoảng thay đổi nhỏ nhất mà thiết bị có thể nhận biết được. Ví dụ nếu đặt độ phân giải nhỏ nhất là 1 thì thiết bị sẽ hiển thị cách nhau 1 đơn vị như là 101, 102, 103.… Nếu độ phân giải nhỏ nhất là 2 thì sẽ hiển thị 100, 102, 104… Có thể lựa chọn độ phân giải này là 1, 2, 5, 10, 20 hay 50 và được giới hạn theo khối lượng tối đa được cho trong catalogue của BDI9301. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 8 Chỉnh Zero: Đây là cách chỉnh khi trên bàn không có vật cần cân. Thực hiện việc này là để BDI9301 biết được một giá trị cơ sở để so sánh với khối lượng thêm vào. Có thể phải chỉnh Zero theo một chương trình thường xuyên để tránh ảnh hưởng của việc thay đổi theo nhiệt độ hay các ảnh hưởng khác. Khối lượng tối đa: Đây là cách chỉnh khối lượng lớn nhất mà người sử dụng muốn cân. Điều này phụ thuộc vào tải trọng của loadcell hay là những giới hạn khác mà người dùng đặt. Độ phân giải sẽ phụ thuộc vào khối lượng lớn nhất này. Cân chỉnh bước cân (Span Calibration): Với việc chỉnh Zero nhằm mục đích đặt giá trị ban đầu là không, cân chỉnh bước cân là xác định điểm giới hạn mà có thể cân được (khối lượng lớn nhất). Điều này là để cho BDI9301 biết hai đầu mút mà có thể cân được chính xác. BDI9301 sẽ tính toán giá trị cân được nếu khối lượng cần cân nằm trong hai giới hạn này. Tuy nhiên, trong thực tế có thể dùng các khối lượng chuẩn để cân chỉnh cho việc này mà không nhất thiết phải dùng khối lượng tối đa (nhưng khối lượng chuẩn càng gần giới hạn lớn nhất thì cho kết quả càng chính xác). Sở dĩ cần cân chỉnh Zero là để AD đọc giá trị sai lệch điện áp ban đầu khi không có vật gì ở trên bàn cân. Chỉnh bước cân là cho AD biết được giá trị điện áp ứng với một khối lượng chuẩn đặt lên bàn cân. Từ đó, bộ xử lý sẽ lấy hiệu số hai giá trị điện áp này và chia khối lượng chuẩn để ra một hệ số tương ứng cho mỗi đơn vị cân và lưu các giá trị này vào bộ nhớ. Khi có khối lượng cần cân, bộ xử lý sẽ đọc giá trị điện áp và trừ đi điện áp ở trạng thái Zero rối chia cho hệ số đã lưu trước đó sẽ ra được khối lượng cần cân. Ngoài ra, khi cần chỉnh cho đầu cân nếu điện áp ngõ ra loadcell quá lớn lúc chỉnh Zero thì thêm một điện trở giữa EXC+ và SIG của Loadcell như hình 2.2a. Hoặc ngược lại nếu tín hiệu ra của Loadcell quá nhỏ (lệch âm) khi cân chỉnh Zero thì trong trường hợp này phải mắc thêm một điện trở phụ giữa EXC+ và SIG+ như trong hình 2.2b. Các điện trở mắc thêm này phải có giá trị điện trở lớn (thường là từ 50K đến 500K); có chất lượng cao và có hệ số nhiệt thấp. Các lỗi khi cân chỉnh trên đây và một số lỗi khác sẽ được báo lên màn hình và cách xử lý đã được hướng dẫn trong “Operation Manual” của BDI9301. Exc+ ExcSig+ Siga) Exc+ ExcSig+ Sigb) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 9 Hình 2.2: Sơ đồ chỉnh điện áp đầu cân ngõ ra loadcell 2.2. GIỚI THIỆU VỀ LOADCELL 2.2.1. Lý thuyết về loadcell: Cảm biến lực dùng trong việc đo khối lượng được sử dụng phổ biến là loadcell. Đây là một kiểu cảm biến lực biến dạng. Lực chưa biết tác động vào một bộ phận đàn hồi, lượng di động của bộ phận đàn hồi biến đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ với lực chưa biết. Sau đây là giới thiệu về loại cảm biến này. Bộ phận chính của loadcell là những tấm điện trở mỏng loại dán. Tấm điện trở là một phương tiện để biến đổi một biến dạng nhỏ thành sự thay đổi tương ứng trong điện trở. Một mạch đo dùng các miếng biến dạng sẽ cho phép thu được một tín hiệu điện tỉ lệ với mức độ thay đổi của điện trở. Mạch thông dụng nhất sử dụng trong loadcell là cầu Wheatstone. Nguyên lý: Cầu Wheatstone là mạch được chọn dùng nhiều nhất cho việc đo những biến thiên điện trở nhỏ (tối đa là 10%), chẳng hạn như việc dùng các miếng đo biến dạng. Phần lớn các thiết bị đo đạc có sẵn trên thị trường đều không ít thì nhiều dùng phiên bản của cầu Wheatstone đã được sàng lọc. Như vậy, việc tìm hiểu nguyên lý cơ bản của loại mạch này là một điều cần thiết. R1 R2 R4 R3 Zm Em ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 10 Cho một mạch gồm bốn điện trở giống nhau R1, R2, R3, R4 tạo thành cầu Wheatstone như trên hình trên. Đối với cầu Wheatstone này, bỏ qua những số hạng bậc cao, hiệu thế đầu ra Em thông qua thiết bị đo với trở kháng Zm sẽ là: Em = 4 4 3 3 2 2 1 1 4(1 ) R R R R R R R R Zm R V         (V) Với: Ġ là biến đổi đơn vị của mỗi điện trở Ri R là điện trở danh nghĩa ban đầu của các điện trở R1, R2, R3, R4 (thường là 120 ohms, nhưng có thể là 350 ohms dành cho các bộ cảm biến). V là hiệu thế nguồn. Điện thế nguồn có thể thuộc loại liên tục với điều kiện là dùng một nguồn năng lượng cung cấp thật ổn định. Các thiết bị trên thị trường đôi khi lại dùng nguồn cung cấp xoay chiều. Trong trường hợp đó phải tính đến việc sửa đổi mạch cơ bản để có thể giải điều chế thành phần xoay chiều của tín hiệu. Trong phần lớn các trường hợp, Zm rất lớn so với R (ví dụ như Volt kế số, bộ khuếch đại với phần nối trực tiếp) nên biểu thức trên có thể viết lại là: Em = 4 4 3 3 2 2 1 1 4 R R R R R R R R V        (V) Phương trình trên cho thấy là sự biến đổi đơn vị điện trở của hai điện trở đối mặt nhau, ví dụ là R1 và R3, sẽ là cộng lại với nhau trong khi tác động của hai điện trở kề bên nhau, ví dụ là R1 và R2, lại là trừ khử nhau. Đặc tính này của cầu Wheatstone thường được dùng để bảo đảm tính ổn định nhiệt của các mạch miếng đo và cũng để dùng cho các thiết kế đặc biệt .

N TT NGHIP H THNG CN NH LNG ỏn tt nghip: Thit k h thng cõn nh lng Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG MC LC LI NểI U PHN 1: Tng quan v ti Chng 1: Gii thiu h thng cõn nh lng Chng 2: Thit b Chng 3: Gii thiu PLC S7 300 Chng 4: Tng quan h thng SCADA phn mm WINCC PHN 2: Mụ phng v lp trỡnh Chng 1: Mụ phng WINCC Chng 2: Lp trỡnh PLC Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG LI NểI U Trong quỏ trỡnh sn xut ti cỏc nh mỏy, khu cụng nghip trung hin khõu nh lng vụ cựng quan trng Khõu nh lng giỳp xỏc nh chớnh xỏc lng nguyờn vt liu, thnh phm v bỏn thnh phm tronng sn xut Cỏc thit b nh lng cú mt hu ht cỏc khõu h thng, cụng on sn xut: cung ng tn tr nguyờn vt liu, cp liu cho tng giai on, cõn v úng gúi sn phm T ng iu khin giỏm sỏt cỏc quỏ trỡnh sn xut núi chung v cõn nh lng núi riờng l mt nhng u tiờn hng u ca cac doanh nghip nhm nõng cao nng sut h giỏ thnh sn phm, gim chi phớ hot ng tng cng kh nng cnh tranh quỏ trỡnh hi nhp hin Nhng ng dng v li ớch ca h thng cõn nh lng l rt ln vỡ vy em ó la chn ti thit k h thng cõn nh lng Thụng qua nhng tỡm hiu ca em v h thng cõn nh lng cũn nhiu thiu sút mong nhn c s ỏnh giỏ v gúp ý ca thy cụ Em xin trõn thnh cm n ! H ni, ngy thỏng nm 2014 Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG PHN 1: TNG QUAN V TI CHNG 1: GII THIU H THNG CN NH LNG 1.1 Gii thiu chung Cựng vi s phỏt trin kinh t, s m rng sn xut cụng nghip ng dng ca h thng cõn nh lng ngy cng ln Yờu cu cho h thng ngy cng ũi hi chỡnh xỏc cao, sn lng ln Nhng ng dng ca h thng cõn nh lng l rt nhiu, em ó chon cõn nh lng khõu nh lng bỏn thnh phm nh mỏy sn xut thc n chn nuụi l hng tỡm hiu sõu v ti ca mỡnh 1.1.1 Sn xut thc n chn nuụi Thc n chn nuụi l mt nhõn t quan trng phỏt trin chn nuụi nc ta hin ó v ang s dng thc n chn nuụi hn hp cụng nghip bờn cnh s dng thc n chn nuụi truyn thng Thc n cụng nghip cn sn xut ti cỏc nh mỏy thc n chn nuụi quy mụ ln vi h thng t ng húa ú cú h thng cõn t ng phi trn nguyờn liu thc n Vic ỏp dng cõn nh lng khõu sn xut Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG giỳp gim lao ng , nõng cao hiu qu, gim chi phớ sn xut h giỏ thnh sn phm chn nuụi Thc n chn nuụi gm nhiu thnh phn vi t l khỏc vỡ vy cõn nh lng cn m bo tớnh chớnh xỏc v hiu qu 1.1.2 S CễNG NGH Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG CHNG 2: THIT B 2.1 TNG QUAN V THIT B CH TH KHI LNG: Thit b ch th lng (u cõn) cú nhiu loi, nhiu hóng sn xut khỏc Tu mi loi v yờu cu cho tng cụng vic m u cõn cú nhiu chc nng khỏc Tuy nhiờn cỏc chc nng c bn ca mt u cõn l ly tớn hiu in ỏp t loadcell, bin i A/D, x lý v hin th lng cõn c ốn Led on hoc mn hỡnh tinh th lng, cú th truyn d liu v mỏy tớnh hoc mỏy in Ngoi cũn cú cỏc chc nng nh Auto Zero, Tare, Clear, thc hin cỏc chc nng nh trờn vi chớnh xỏc cao, u cõn phi cú mt b ngun chun n nh cp cho loadcell v A/D Thụng thng A/D s dng l loi 16 bits hoc cao hn s cho phõn gii l ln hn mt phn 65536 (216) v nh vy chớnh xỏc s rt cao Ngoi b vi x lý mnh, u cõn nht thit phi cú b nh lu tr s liu sau cõn chnh Ngoi tu theo yờu cu ca trm cõn m cú th cú thờm thit b hin th t xa hay khụng Sau õy gii thiu hỡnh nh mt s u cõn v thit b hin th t xa thc t : Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Hỡnh 2.1: Gii thiu hỡnh nh mt s loi u cõn cú thc t 2.1.1 c im u cõn BDI 9301: - iu chnh hon ton dựng k thut s lm cho vic chnh im v nh bc cõn (span) tr nờn d dng Khụng cn phi np v xoỏ trng lng t mt cỏch liờn tc - Cú 16 hm chc nng c iu chnh thụng qua 16 phớm nhn Cú th s dng cho rt nhiu ng dng cõn tnh cng nh cõn ng - Cho phộp ng li cỏc giỏ tr mc nh to bi nh sn xut cú s c i vi hot ng bỡnh thng - Chc nng kim tra h thng s kim tra tng b phn ca h thng bo m hot ng ỳng - Hai chng trỡnh cha cỏc giỏ tr nh: Final Weight (SETPOINT), Upper Limit (HI), Lower Limit (LO), Preliminary Weight (PRELIM) v tm bự ri t (FreeFall) cú th c lu tr 2.1.2 Gii thớch cỏch chnh cõn: - Chnh phõn gii: Khi lng hin th lờn mn hỡnh thỡ da vo phõn gii ny õy l khong thay i nh nht m thit b cú th nhn bit c Vớ d nu t phõn gii nh nht l thỡ thit b s hin th cỏch n v nh l 101, 102, 103. Nu phõn gii nh nht l thỡ s hin th 100, 102, 104 Cú th la chn phõn gii ny l 1, 2, 5, 10, 20 hay 50 v c gii hn theo lng ti a c cho catalogue ca BDI-9301 Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG - Chnh Zero: õy l cỏch chnh trờn bn khụng cú vt cn cõn Thc hin vic ny l BDI-9301 bit c mt giỏ tr c s so sỏnh vi lng thờm vo Cú th phi chnh Zero theo mt chng trỡnh thng xuyờn trỏnh nh hng ca vic thay i theo nhit hay cỏc nh hng khỏc - Khi lng ti a: õy l cỏch chnh lng ln nht m ngi s dng mun cõn iu ny ph thuc vo ti trng ca loadcell hay l nhng gii hn khỏc m ngi dựng t phõn gii s ph thuc vo lng ln nht ny - Cõn chnh bc cõn (Span Calibration): Vi vic chnh Zero nhm mc ớch t giỏ tr ban u l khụng, cõn chnh bc cõn l xỏc nh im gii hn m cú th cõn c (khi lng ln nht) iu ny l cho BDI-9301 bit hai u mỳt m cú th cõn c chớnh xỏc BDI-9301 s tớnh toỏn giỏ tr cõn c nu lng cn cõn nm hai gii hn ny Tuy nhiờn, thc t cú th dựng cỏc lng chun cõn chnh cho vic ny m khụng nht thit phi dựng lng ti a (nhng lng chun cng gn gii hn ln nht thỡ cho kt qu cng chớnh xỏc) - S d cn cõn chnh Zero l A/D c giỏ tr sai lch in ỏp ban u khụng cú vt gỡ trờn bn cõn Chnh bc cõn l cho A/D bit c giỏ tr in ỏp ng vi mt lng chun t lờn bn cõn T ú, b x lý s ly hiu s hai giỏ tr in ỏp ny v chia lng chun mt h s tng ng cho mi n v cõn v lu cỏc giỏ tr ny vo b nh Khi cú lng cn cõn, b x lý s c giỏ tr in ỏp v tr i in ỏp trng thỏi Zero ri chia cho h s ó lu trc ú s c lng cn cõn Ngoi ra, cn chnh cho u cõn nu in ỏp ngừ loadcell quỏ ln lỳc chnh Zero thỡ thờm mt in tr gia EXC+ v SIG- ca Loadcell nh hỡnh 2.2a Hoc ngc li nu tớn hiu ca Loadcell quỏ nh (lch õm) cõn chnh Zero thỡ trng hp ny phi mc thờm mt in tr ph gia EXC+ v SIG+ nh hỡnh 2.2b Cỏc in tr mc thờm ny phi cú giỏ tr in tr ln (thng l t 50K n 500K); cú cht lng cao v cú h s nhit thp Cỏc li cõn chnh trờn õy v mt s li khỏc s c bỏo lờn mn hỡnh v cỏch x lý ó c hng dn Operation Manual ca BDI-9301 Exc+ Exc+ Sig+ Sig+ Exc- Exc- Sig- Siga) b) Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Hỡnh 2.2: S chnh in ỏp u cõn ngừ loadcell 2.2 GII THIU V LOADCELL 2.2.1 Lý thuyt v loadcell: Cm bin lc dựng vic o lng c s dng ph bin l loadcell õy l mt kiu cm bin lc bin dng Lc cha bit tỏc ng vo mt b phn n hi, lng di ng ca b phn n hi bin i thnh tớn hiu in t l vi lc cha bit Sau õy l gii thiu v loi cm bin ny B phn chớnh ca loadcell l nhng tm in tr mng loi dỏn Tm in tr l mt phng tin bin i mt bin dng nh thnh s thay i tng ng in tr Mt mch o dựng cỏc ming bin dng s cho phộp thu c mt tớn hiu in t l vi mc thay i ca in tr Mch thụng dng nht s dng loadcell l cu Wheatstone - Nguyờn lý: Cu Wheatstone l mch c chn dựng nhiu nht cho vic o nhng bin thiờn in tr nh (ti a l 10%), chng hn nh vic dựng cỏc ming o bin dng Phn ln cỏc thit b o c cú sn trờn th trng u khụng ớt thỡ nhiu dựng phiờn bn ca cu Wheatstone ó c sng lc Nh vy, vic tỡm hiu nguyờn lý c bn ca loi mch ny l mt iu cn thit R1 R2 Em Zm R4 R3 Page N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Hỡnh 2.3: Maùch cau Wheatstone Cho mt mch gm bn in tr ging R1, R2, R3, R4 to thnh cu Wheatstone nh trờn hỡnh trờn i vi cu Wheatstone ny, b qua nhng s hng bc cao, hiu th u Em thụng qua thit b o vi tr khỏng Zm s l: Em = V R1 R R3 R [ ] R R1 R2 R3 R4 4(1 ) Zm (V) Vi: - l bin i n v ca mi in tr Ri - R l in tr danh ngha ban u ca cỏc in tr R1, R2, R3, R4 (thng l 120 ohms, nhng cú th l 350 ohms dnh cho cỏc b cm bin) - V l hiu th ngun in th ngun cú th thuc loi liờn tc vi iu kin l dựng mt ngun nng lng cung cp tht n nh Cỏc thit b trờn th trng ụi li dựng ngun cung cp xoay chiu Trong trng hp ú phi tớnh n vic sa i mch c bn cú th gii iu ch thnh phn xoay chiu ca tớn hiu Trong phn ln cỏc trng hp, Zm rt ln so vi R (vớ d nh Volt k s, b khuch i vi phn ni trc tip) nờn biu thc trờn cú th vit li l: Em = V R1 R R3 R [ ] R1 R2 R3 R4 (V) Phng trỡnh trờn cho thy l s bin i n v in tr ca hai in tr i mt nhau, vớ d l R1 v R3, s l cng li vi tỏc ng ca hai in tr k bờn nhau, vớ d l R1 v R2, li l tr kh c tớnh ny ca cu Wheatstone thng c dựng bo m tớnh n nh nhit ca cỏc mch ming o v cng dựng cho cỏc thit k c bit 2.2.2 Mt s Loadcell thc t: Cú nhiu loi loadcell cỏc hóng sn xut khỏc nh KUBOTA (ca Nht), Global Weighing (Hn Quc), Transducer Techniques Inc, Tedea Huntleigh Mi loi loadcell c ch to cho mt yờu cu riờng bit theo ti trng chu ng, chu lc kộo hay nộn Tựy hóng sn xut m cỏc u dõy ca loadcell cú mu sc khỏc Page 10 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG ti tờn ca tng Cui cựng, sau ó chn xong cỏc thỡ kớch chut vo biu tng Download CHNG 4: TNG QUAN H SCADA PHN MM WINCC 4.1 TNG QUAN H SCANDA H SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): l h thng iu khin giỏm sỏt v thu thp d liu, i vo nhng nm 80 trờn c s ng dng k thut tin hc, mng mỏy tớnh v truyn thụng cụng nghip H SCADA cho phộp liờn kt mng nhiu mc khỏc nhau: t cỏc b cm bin, c cu chp hnh, cỏc b iu khin, cỏc trm mỏy tớnh iu khin v giỏm sỏt, cho n cỏc trm mỏy tớnh iu hnh v qun lý cụng ty SCADA l h thng iu khin cú c thự l cú tớnh phõn b cao v phn chp hnh nhng li cú tớnh trung v phn iu khin (phn mm iu khin, thu thp, lu tr v x lý s liu ti trung tõm) Vỡ vy nú cú th ỏp ng c yờu cu ca h thng ũi hi phõn b trờn phm vi a hỡnh rng SCADA l mt h thng m nờn d dng nõng cp v m rng cn thit Cỏc chc nng c bn ca h SCADA: - Giỏm sỏt (Supervisory): Chc nng ny cho phộp giỏm sỏt liờn tc cỏc hot ng h thng iu khin quỏ trỡnh Hin th cỏc bỏo cỏo tng kt v quỏ trỡnh sn xut, ch th giỏ tr o lng, di dng trang mn hỡnh, trang ha, trang s kin, trang bỏo cỏo sn xut,. Qua ú nhõn viờn hnh cú th thc hin cỏc thao tỏc hnh v can thip t xa n cỏc h thng phớa di - iu khin (Control): Chc nng ny cho phộp ngi iu hnh iu khin cỏc thit b v giỏm sỏt mnh lnh iu khin Page 44 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG - Thu thp d liu (Data Acquisition): Thu thp d liu qua ng truyn s liu v quỏ trỡnh sn xut, sau ú t chc lu tr cỏc s liu nh: s liu sn xut, cht lng sn phm, s kin thao tỏc, s c, di dng trang ghi chộp h thng theo mt c s d liu nht nh Cấp quản lý kinh doanh Mng xớ nghip Trm hnh Trm hnh Mng iu khin Cm bin PLC Van ng c Bm C cu chp hnh Hỡnh 4.1: Cu hỡnh ca mt h SCADA in hỡnh 4.2 TNG QUAN V PHN MM THIT K WINCC 4.2.1 Gii thiu chung WinCC (Windows Control Center - Trung tõm iu khin trờn nn Windows), cung cp cỏc cụng c phn mm thit lp mt giao din iu khin chy trờn cỏc h iu hnh ca Microsoft nh Windows NT v Windows 2000 Trong dũng cỏc sn phm thit Page 45 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG k giao din phc v cho hnh v giỏm sỏt, WinCC thuc th hng SCADA vi nhng chc nng hu hiu dnh cho vic iu khin Mt nhng c im ca WinCC l c tớnh m Nú cú th s dng mt cỏch d dng vi cỏc phn mm chun v phn mm ca ngi s dng, to nờn giao din ngi mỏy ỏp ng nhu cu thc t mt cỏch chớnh xỏc Nhng nh cung cp h thng cú th phỏt trin ng dng ca h thụng qua giao din m ca WinCC nh mt nn tng m rng h thng Hỡnh 4.2: c tớnh m ca phn mm WinCC WinCC kt hp cỏc quyt ca hóng Siemens - cụng ty hng u t ng hoỏ quỏ trỡnh v Microsoft - cụng ty hng u vic phỏt trin phn mm cho PC Ngoi kh nng thớch ng cho vic xõy dng cỏc h thng cú quy mụ ln nh khỏc nhau, WinCC cũn cú th d dng tớch hp vi nhng ng dng cú quy mụ ton cụng ty nh: vic tớch hp vi nhng h thng cp cao MES (Manufacturing Excution System h thng qun lý vic thc hin sn xut) v ERP (Enterprise Resource Planning) WinCC cng cú th s dng trờn c s quy mụ ton cu nh h thng tr giỳp ca Siemens cú mt khp ni trờn th gii 4.2.2 Cỏc c im chớnh: 4.2.2.1 S dng cụng ngh phn mm tiờn tin: WinCC s dng cụng ngh phn mm mi nht Nh s cng tỏc ca Siemens v Microsoft, ngi dựng cú th yờn tõm vi s phỏt trin ca cụng ngh phn mm m Microsoft l ngi dn u 4.2.2.2 H thng khỏch ch vi cỏc chc nng SCADA: Page 46 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Ngay t h thng WinCC c s ó cú th cung cp tt c cỏc chc nng ngi dựng cú th ng cỏc yờu cu hin th phc Vic gi nhng hỡnh nh (picture), cỏc cnh bỏo (alarm), th trng thỏi (trend), cỏc bỏo cỏo (report) cú th d dng c thit lp 4.2.2.3 Cú th nõng cp m rng d dng t n gin n phc tp: WinCC l mt module h thng t ng hoỏ, vỡ th, cú th s dng nú m rng h thng mt cỏch linh hot t n gin n phc t h thng vi mt mỏy tớnh giỏm sỏt ti h thng nhiu mỏy giỏm sỏt, hay h thng cú cu trỳc phõn tỏn vi nhiu mỏy ch (server) Cú th phỏt trin tu theo lnh vc cụng nghip hoc tng yờu cu cụng ngh Mt lot cỏc module phn mm m rng nh hng cho tng loi ng dng ó c phỏt trin sn ngi dựng chn la cn 4.2.2.4 C s d liu ODBC/SQL ó c tớch hp sn: C s d liu Sysbase SQL ó c tớch hp sn WinCC Tt c cỏc d liu v cu hỡnh h thng v cỏc d liu ca quỏ trỡnh iu khin c lu gi c s d liu ny Ngi dựng cú th d dng truy cp ti c s d liu ca WinCC bng SQL (Structured Query Language) hoc ODBC (Open Database Connectivity) S truy cp ny cho phộp WinCC chia s d liu vi cỏc ng dng v c s d liu khỏc chy trờn nn Windows 4.2.2.5 Cỏc giao thc chun mnh (DDE, OLE, ActiveX, OPC): Cỏc giao din chun nh DDE v OLE dựng cho vic chuyn d liu t cỏc chng trỡnh chy trờn nn Windows cng l nhng tớnh nng ca WinCC Cỏc tớnh nng nh ActiveX control v OPC server v client cng c tớch hp sn 4.2.2.6 Ngụn ng nng: WinCC c phỏt trin dựng ngụn ng lp trỡnh chun ANSI-C 4.2.2.7 Giao din lp trỡnh API m cho vic truy cp ti cỏc hm ca WinCC v d liu: Tt c cỏc module ca WinCC u cú giao din m cho giao din lp trỡnh dựng ngụn ng C (C programming interface, C-API) iu ú cú ngha l ngi dựng cú th tớch hp c cu hỡnh ca WinCC v cỏc hm thc hin (runtime) vo mt chng trỡnh ca ngi s dng 4.2.2.8 Ci t phn mm vi kh nng la chn ngụn ng: Phn mm WinCC c thit k trờn c s nhiu ngụn ng Ngha l, ngi dựng cú th chn ting Anh, Phỏp, c hay thm cỏc ngụn ng chõu ỏ lm ngụn ng s dng Cỏc ngụn ng ny cng cú th thay i trc tuyn 4.2.2.9 Giao tip vi hu ht cỏc loi PLC: Page 47 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG WinCC cú sn cỏc kờnh truyn thụng giao tip vi cỏc loi PLC ca Siemens nh SIMATIC S5/S7/505 cng nh thụng qua cỏc giao thc chung nh PROFIBUS DP, DDE hay OPC Thờm vo ú, cỏc chun thụng tin khỏc cng cú sn nh l nhng la chn hay phn b sung 4.2.2.10 WinCC nh mt phn t ca h thng T ng hoỏ tớch hp ton din (Totally Integrated Automation-TIA): WinCC úng vai trũ nh ca s h thng v l phn t trung tõm ca h Nú cng chớnh l phn t SCADA h thng PCS ca Siemens 4.2.3 Cỏc cu hỡnh h thng c bn: WinCC cú th h tr cỏc cu hỡnh h thng t thp n cao, vớ d nh cỏc cu hỡnh nh sau: - H thng iu khin dựng mt mỏy tớnh (Sing-user system) - H thng iu khin dựng nhiu mỏy tớnh (Multi-user system) - Cu trỳc Client/Server cú d phũng - Cu trỳc h thng phõn tỏn vi nhiu trm ch (server) 4.2.4 Cỏc chc nng SCADA c bn: 4.2.4.1 Giao din ngi s dng: Khụng ph thuc vo cỏc ng dng nh hay ln, n gin hay phc tp, dựng WinCC ta cú th thit k cỏc giao din cho ngi s dng phc v cho vic iu khin v ti u hoỏ quỏ trỡnh sn xut WinCC cú mt b cụng c thit k giao din ho mnh nh cỏc Toolbox, cỏc Control, cỏc OCX c t d dng trờn ca s thit k Giao din ngi s dng cho phộp hin th quỏ trỡnh hi thoi gia ngi iu khin v quỏ trỡnh iu khin mt cỏch linh hot v ph thuc vo nhu cu ca quỏ trỡnh iu khin Mn hỡnh iu khin cú th th hin quỏ trỡnh cụng ngh mt cỏch ton cnh, qui trỡnh cụng ngh chớnh hoc mt cm cụng ngh no ú cn theo dừi Tớnh nng ny c h tr bi Split Screen Wizard Cỏc hỡnh nh ca quỏ trỡnh iu khin cú th cu trỳc theo s hỡnh cõy cú th theo dừi quỏ trỡnh mt cỏch tng th Vic chia cỏc hỡnh nh ny c h tr bi Picture Tree Manager mt cỏch tin li Ti õy ta cú th dựng chut di chuyn mt hỡnh nh t mt vớ trớ ny n mt v trớ khỏc trờn s hỡnh cõy WinCC cú th ghi nh cỏc giỏ tr ca cỏc bin V cng nh vy, nú cng cú th ghi nhn ngy thỏng, thi gian, ngi s dng, giỏ tr c v mi Vỡ th din bin ca nhng quỏ trỡnh cú tớnh cht kch tớnh cú th c tỏi to li phc v cho mc ớch phõn tớch 4.2.4.2 Quyn truy nhp h thng v cụng tỏc qun tr ngi s dng: Page 48 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG WinCC ch cho phộp nhng ngi c u quyn truy cp vo h thng Cú ti 1000 mc truy cp khỏc cho phộp phõn chia quyn truy cp v can thip vo h thng mc khỏc Mt khu (password) v tờn ngi s dng (user name) xỏc nh quyn truy cp ca mi ngi iu ny cng cú th c nh ngha li quỏ trỡnh hnh h thng Mt cụng c cú tờn l User Administrator (Qun tr ngi s dng) c dựng tho mc ớch ny Quyn truy cp s ht hiu lc nu thi hn cho phộp ó kt thỳc 4.2.4.3 Chuyn i ngụn ng s dng: Mt vi ngụn ng cú th c xỏc lp quỏ trỡnh ci t lm ngụn ng s dng ca mt d ỏn Trong quỏ trỡnh hnh, ngi s dng ch vic nhn chut vo mt hp thoi thay i ngụn ng s dng 4.2.5 Cỏc chc nng c bn: 4.2.5.1 H thng ho (Graphics System): H thng ho ca WinCC x lý tt c cỏc u vo v u th hin trờn mn hỡnh quỏ trỡnh hnh Kh nng hin th thụng tin iu khin di dng ho c thc hin bi mt module chng trỡnh cú tờn gi l Graphics Designer Cụng c ny cú th cung cp cỏc cụng c cú sn nh: - Cỏc hỡnh v ca cỏc phn t tiờu biu (nh bm, van, ng c, silụ ) - Cỏc phớm, hp thoi, trt - Cỏc mn hỡnh ng dng v mn hỡnh hin th - Cỏc i tng OLE, ActiveX - Cỏc trng vo, - Cỏc trng thỏi v cỏc hin th theo nhúm - Cỏc i tng ó c thay i phự hp vi nhu cu ca ngi s dng Ngi xõy dng h thng cú th th hin qui trỡnh cụng ngh m mỡnh iu khin bng Vic nh ngha cỏc tớnh cht c bn ca cỏc ho nh: hỡnh dỏng hỡnh hc, mu sc, kiu hoa vn, cú th c thc hin d dng bng cỏch s dng cỏc cụng c thit k ho cú sn 4.2.5.2 H thng thụng bỏo (Message System): H thng thụng bỏo ca WinCC cung cp thụng tin y v cỏc li v trng thỏi núi chung quỏ trỡnh hot ng Nú th hin cỏc thụng bỏo lỳc hin ti cng nh quỏ kh Cỏc thụng bỏo ny giỳp ngi hnh sm phỏt hin cỏc s c khc phc kp thi, trỏnh c cỏc s c Ta cú th t la chn cỏc thụng bỏo, cỏc th hng thụng bỏo, cỏc dng thụng bỏo, cỏc kiu hin th thụng bỏo Mt thụng bỏo gm cỏc thụng bỏo cú cha cỏc giỏ tr ca quỏ trỡnh Mi thụng bỏo c sp t ti mt tin (file) bao gm 16 th hng thụng bỏo (message classes) v 16 loi thụng bỏo (message type) cho mi th hng thụng bỏo iu ú cú ngha l: cú th Page 49 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG phõn bit cỏc thụng bỏo thuc loi cnh bỏo, nhc nh, bỏo li, hot ng sai chc nng, cho cỏc vựng khỏc ca h thng 4.2.5.3 Chc nng thu thp d liu (Tag Logging): Chc nng ny c s dng thu thp cỏc d liu ca quỏ trỡnh cụng ngh hin th chỳng v lu tr Ta cú th t nh dng cỏc d liu lu tr chỳng Cỏc giỏ tr ca quỏ trỡnh c th hin bng bng trc tuyn (Online Table) v th Trong vic ny Tag Logging Editor cho phộp ta thu thp d liu v biu din theo cỏch m ta mun Cỏc phng phỏp thu thp v lu tr d liu: - Liờn tc theo chu k (Cyclical logging): cỏc giỏ tr c thu thp mt cỏch liờn tc theo chu k v trt t thi gian - Theo chu k chn la (selective logging): quỏ trỡnh thu thp d liu ch bt u xy mt s kin no ú v kt thỳc s kin ú chm dt Vớ d, quỏ trỡnh thu thp d liu s tin hnh cú nhng s kin sau: + Thay i giỏ tr ca mt bin nh phõn + Giỏ tr ca mt bin tng t vt quỏ mt ngng cho trc + Ti mt im thi gian nh trc + Tỏc ng ca bn phớm hoc chut + Cú lnh ca h thng mỏy tớnh cp cao hn - Khụng theo chu k (acyclical logging): s kin bt u ph thuc vo mt hay nhiu bit Quỏ trỡnh thu thp d liu bt u cỏc bit ny chuyn t sang hay ngc li - Ch cú s thay i (archiving only when changed): h thng ch lu tr d liu cú s thay i ln hn mt giỏ tr ó nh trc Cỏc giỏ tr ca qỳa trỡnh cú th lu tr kho lu tr (Process Value Archives) hay kho lu tr c nộn Cỏc kho lu tr ny cú th nm trờn vựng nh m ca b nh hay cha trờn cng Quỏ trỡnh thu thp v lu tr liờn tc ũi hi ngi s dng nh trc kớch c ca cỏc bn ghi Nu b nh y, cỏc giỏ tr c s t ng b xoỏ nhng ch cho cỏc giỏ tr mi 4.2.5.4 H thng bỏo cỏo (Report System): WinCC cung cp h thng bỏo cỏo cho phộp ta a cỏc d liu giy Nú in cỏc bỏo cỏo v th t ca cỏc thụng bỏo, bỏo cỏo v vic lu tr cỏc thụng bỏo, bỏo cỏo v hot ng ca ngi hnh, bỏo cỏo v cỏc thụng bỏo ca h thng, bỏo cỏo ca ngi s dng v bỏo cỏo di dng bn in vi nh dng tu ý Trc gi cỏc bỏo cỏo mỏy in, cỏc bỏo cỏo cú th c lu gi di dng tin, biu din di dng mong mun Trng thỏi ca mỏy in in cỏc bỏo cỏo cng c th hin trc tuyn Page 50 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Trong cụng c thit k cỏc bỏo cỏo (Report Designer), ta cú th qui nh dng thc ca bỏo cỏo c in ra, s trang in v la chn mỏy in Trong quỏ trỡnh ú ta cng cú th qui nh chu k in bỏo cỏo mt cỏch t ng Cỏc bỏo cỏo cng cú th c in theo s kin hay theo lnh ca ngi hnh Ta cú th gỏn tng loi bỏo cỏo cho cỏc mỏy in khỏc 4.2.5.5 Chc nng Text Library: Trong Text Library, bn cú th sa cỏc bn th hin s thay i ca cỏc module c s dng lỳc chy chng trỡnh Cỏc bn vi nhng ngụn ng khỏc cng c nh ngha ti õy Nhng bn sau ú xut tng ng vi vic la chn ngụn ng lỳc chy chng rỡnh 4.2.5.6 H thng lu gi d liu ngi dựng (User Archives): User Archiver l mt h thng c s d liu m ngi dựng cú th t nh cu hỡnh cho nú D liu t quỏ trỡnh cụng ngh cú th c lu gi liờn tc trờn PC v biu din trc tuyn lỳc chy chng trỡnh Ngoi ra, nú cũn ch nh vic kt ni trao i vi cỏc thit b t ng khỏc iu ny cú ngha l cỏc cụng thc, thụng s chng trỡnh cú th c son tho, lu gi v s dng h thng PHN 2: Mễ PHNG V LP TRèNH CHNG 1: Mễ PHNG WINCC 1.1 Cỏc bc tin hnh 1.1.1 Khi to mt d ỏn Khi ng WinCC: ng WinCC ta kớch chut vo Start trờn Taskbar Chn Simatic\WinCC\Windows Control Center To mt d ỏn mi: to mt d ỏn mi ta chn File\New Mt hp thoi s m cho phộp xõy dng mt Project mi - Chn Single-User Project\OK: to mt d ỏn n ngi s dng - Chn Multi-User Project\OK: to mt d ỏn a ngi s dng Page 51 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG - Chn Multi-Client Project\OK: to mt d ỏn nhiu khỏch t tờn Project nhn Create Khi ú mn hỡnh WinCC hin nh hỡnh 4.3 Hỡnh 4.3: Mn hỡnh giao din chớnh ca WinCC Kớch chut phi vo biu tng cú tờn Computer m hp thoi thit lp cỏc thuc tớnh ca h thng chy chng trỡnh cng nh thay i cỏc tờn ca mỏy tớnh Kt ni vi PLC: khai bỏo vic kt ni vi mt PLC mi ta tin hnh theo trỡnh t sau: - Kớch chut phi vo Tag Management\Add New Driver Trong hp thoi hin ta chn SIMATIC S7 Protcol Suite v kớch vo nỳt Open - To mt kt ni vi thit b cp di: kớch chut vo SIMATIC S7 Protcol Suite\New Conection\Connection properties Nhp tờn i tng kt ni v nhn OK Tag v Tag Group: Page 52 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG - To Internal tag: Trong Tag management, kớch phi chut vo Internal Tag\New Tag Xut hin hp thoi Tag Properties cho phộp ta nhp tờn, kiu d liu ca Tag - To Tag Group: Kớch phi chut lờn kt ni PLC va to nh trờn: New Group\Properties Of Tag Group, nhp tờn Group sau ú nhn OK - To External tag: - Kớch phi chut trờn kt ni PLC chn New Tag\Tag Properties, nhp tờn, kiu d liu ca Tag sau ú nhn OK - Nhn nỳt Select m hp thoi Address Properties sau ú chn kiu d liu cho Tag, vựng a ch Tag truy cp 4.2.6.2 Thit k giao din ha: Trong ca s WinCC Explorer ta kớch phi chut vo Graphics Designer\chn New Picture, trang giao din ho Newpld0.Pdl s hin ca s WinCC Explorer thit k ho cho bc tranh va to, ta cú th nhp Double chut vo tờn bc tranh hoc kớch phi chut vo tờn bc tranh v chn Open Picture WinCC h tr mt cụng c mnh v ho, v h tr mt th vin rt ln v cỏc thit b cụng nghip rt sinh ng, ta cú th chn v em s dng nú mt cỏch d dng 4.2.7 Truyn Thụng Trong Mụi Trng WinCC: 4.2.7.1 Bn cht truyn thụng gia mỏy tớnh (PC) v PLC: Bn cht ca quỏ trỡnh ny c th hin nh s sau õy: Page 53 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Hỡnh 4.10: Bn cht ca quỏ trỡnh truyn thụng WinCC Trong ú : Data Manager (Trỡnh qun tr d liu): WinCC Data Manager qun lý d liu (Database) Ngi s dng khụng thy c trỡnh qun lý d liu ny Trỡnh qun lý d liu lm vic vi d liu c sinh t WinCC Project v c ct c s d liờùu ca Project Nú qun lý cỏc bin WinCC lỳc chy chng trỡnh Tt c cỏc ngi s dng WinCC phi yờu cu d liu t trỡnh qun lý d liu cỏc dng bin WinCC Cỏc ng dng ny gm Graphic Runtime, Alarm Logging Runtime v Tag Logging Runtime Cỏc trỡnh iu khin truyn thụng (Communication driver): cho WinCC truyn thụng vi cỏc kiu PLC khỏc, ngi s dng phi ni trỡnh qun lý d liu vi PLC Trỡnh iu khin truyn thụng gm mt C++DLL, m truyn thụng giao tip vi trỡnh qun lý d liu (gi l kờnh API) Trỡnh iu khin truyn thụng cung cp cỏc giỏ tr quỏ trỡnh cho WinCC Tag n v kờnh (Channel Unit): Ngừ vo Communication Driver Tag Managerment cha ớt nht mt SubEntry Sub-Entry ca Communication Driver ny gi l n v kờnh Mi n v to nờn giao tip vi mt Hardware v nh vy vi Modul truyn thụng ca PC Ngi ta phi nh ngha n v kờnh Modul truyn thụng ny c gỏn hp thoi System Page 54 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Parameters Hp ny c m bng cỏch click chut phi vo n v kờnh tng ng v chn System Parameter t Menu hin lờn S xut hin ca hp thoi ph thuc vo trỡnh iu khin truyn thụng c chn Tuy nhiờn cú th thờm cỏc thụng s truyn thụng nu cn Hardware driver: Driver kt ni phn cng Communication Processor (CP): B x lý truyn thụng PLC: thit b PLC Quỏ trỡnh truyn thụng ny cú th c mụ t nh sau: WinCC Data Manager qun lý cỏc WinCC Tag thc thi Nhiu ng dng WinCC khỏc (trờn WinCC Application) yờu cu cỏc giỏ tr t Data Manager Cụng vic ca Data Manager nhn cỏc tag yờu cu t quỏ trỡnh Nú thc hin vic ny thụng qua trỡnh iu khin truyn thụng ó c tớch hp WinCC Project Trỡnh iu khin truyn thụng to nờn giao tip gia WinCC v quỏ trỡnh bng cỏch s dng n v kờnh ca nú Trong phn ln cỏc trng hp, kt ni da trờn Hardware n quỏ trỡnh c ci t bng cỏch s dng mt CP Trỡnh iu khin truyn thụng WinCC s dng cỏc CP gi thụng ip yờu cu n PLC Tip n CP gi cỏc giỏ tr quỏ trỡnh c yờu cu t cỏc thụng ip tng ng v li WinCC 4.2.7.2 Thit lp cu hỡnh truyn thụng: 4.2.7.2.1 Hm truyn thụng c bn: - Kiu d liu ca WinCC + Binary Tag: kiu nh phõn + Unsigned Bit Value: Kiu nguyờn Bit khụng du + Signed Bit Value: Kiu nguyờn Bit cú du + Unsigned 16 Bit Value: Kiu nguyờn 16 Bit khụng du + Signed 16 Bit Value: Kiu nguyờn 16 Bit cú du + Unsigned 32 Bit Value: Kiu nguyờn 32 Bit khụng du + Signed 32 Bit Value: Kiu nguyờn 32 Bit cú du + Floating Point Number 32 Bit IEEE 754: Kiu s thc 32 Bit theo tiờu chun IEEE 754 Page 55 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG + Floating Point Number 64 Bit IEEE 754: Kiu s thc 64 Bit theo tiờu chun IEEE 754 + Text Tag Bit Character Set: Kiu ký t Bit + Text Tag 16 Bit Character Set: Kiu ký t 16 Bit + Raw Data Type: Kiu d liu thụ - Gi d liu t WinCC xung ụ nh PLC : Cu trỳc: (Giỏ tr tr v) SetTagXXX (tờn bin ngoi, giỏ tr ) Gii thớch : + Giỏ tr tr v: L kiu BOOL Nu quỏ trỡnh gi thnh cụng thỡ giỏ tr tr v l TRUE, cũn ngc li thỡ giỏ tr tr v l FALSE + XXX: L Bit, Byte, Word + Nu XXX l Bit thỡ giỏ tr l hoc + Nu XXX l Byte thỡ giỏ tr l byte + Nu XXX l word thỡ giỏ tr l Word - Ly d liu t ụ nh PLC lờn bin ngoi no ú trờn WinCC: Cu trỳc: (Giỏ tr tr v) GetTagXXX(tờn bin ngoi) Gii thớch : + XXX: l Bit, Byte, Word Nu XXX l Bit thỡ giỏ tr tr v l hoc Nu XXX l Byte thỡ giỏ tr tr v l Byte Nu XXX l Word thỡ giỏ tr tr v l Word + Tờn bin ngoi: L bin c gỏn tng ng vi ụ nh nht nh ca PLC c thit lp Tag Management 4.2.7.2.2 Thit lp cu hỡnh truyn thụng: Khi thit lp chng trỡnh thỡ ngi lp trỡnh cn khai bỏo tờn mỏy tớnh ca mỡnh, ch hot ng ca chng trỡnh l chy trờn mt mỏy hay nhiu mỏy, cỏc ch khỏc Page 56 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG chy chng trỡnh, la chn ngụn ng s dng, thit lp cu hỡnh ta cn tin hnh theo cỏc bc sau õy: Thit lp d liu truyn thụng: Vo Tag Management / Add New Driver, chn Driver l Simatic S7 Protocol Suite Sau ú ta chn cu hỡnh mng MPI / New Driver Connection l wincc-plc Tip theo chn cỏc New Group, nhp tờn l NHOM-DIEU-KHIEN, NHOM-LAM-VIEC, NHOM-DAU-VAO, NHOM-CAM-BIEN Chn ln lt cỏc Tag nh lit kờ hỡnh nh sau: Page 57 N TT NGHIP H THNG CN NH LNG Page 58 [...]... Schnider của Pháp… Cấu trúc chung của một hệ thống PLC được thể hiện trên sơ đồ hình 3.1 Bus địa chỉ Bộ đệm Bộ nhớ chương trình EEPROM Bus điều khiển Bộ nhớ chương trình Bộ đệm Nguồn pin CPU bộ vi xử lý Clock Bus địa chỉ Bộ nhớ hệ thống ROM Bộ nhớ Dữ liêu Khối vào ra Page 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Page 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG 3.1.2 Bộ nguồn: Bộ nguồn cung cấp điện... module CPU315-DP 3.1.3.2 Module mở rộng: Page 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế theo kiểu module Các module này sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau Việc xây dựng PLC theo cấu trúc module rất thuận tiện cho việc thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc mở rộng hệ thống Số các modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng ứng... vượt quá con số giới hạn cho phép, PLC sẽ chuyển sang chế độ STOP và đặt cờ báo lỗi Hệ điều hành FC1 FB2 OB1 FB5 FC3 FC7 FB9 Số các lệnh gọi lồng nhau nhiều nhất cho phép tuỳ từng loại module CPU Page 25 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Hình 3.9: Lập trình có cấu trúc Page 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG 3.1.8 Bộ thời gian (Timer): Bộ thời gian là bộ tạo thời gian trễ  mong muốn... PROFIBUS được thiết kế cho việc truyền tốc độ cao với các thiết bị phân phối vào ra, thường cũng được gọi là các đầu vào/ra từ xa Mạng PROFIBUS Page 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG thường bao gồm một thiết bị chủ và nhiều trạm vào/ra Thiết bị chủ được đặt cấu hình để nhận biết loại cũng như địa chỉ của các trạm nối vào nó.Sau đó nó tự kiểm tra các trạm theo cấu hình được đặt Thiết bị chủ... Nếu thiết bị đích là CPU S7-300 thì MPI tự động trở thành chủ/chủ vì các CPU S7-300 là các thiết bị chủ trong mạng Nếu thiết bị đích là CPU S7-200 thì MPI lại là chủ/tớ vì các CPU S7-200 lúc đó được coi như là trạm Khi hai thiết bị trong mạng kết nối nhau bằng phương thức MPI, chúng tạo nên một liên kết riêng, không thiết bị chủ khác nào có thể can thiệp vào liên kết này Thiết bị chủ trong hai thiết. .. HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG - Internet 3.1.10.2.1 Phương thức PPI: PPI là phương thức chủ tớ Các thiết bị chủ (CPU, thiết bị lập trình,…) gửi yêu cầu đến các trạm và các trạm trả lời Các trạm không bao giờ tự gửi thông tin lên mạng mà chỉ chờ nhận các yêu cầu của các thiết bị chủ để trả lời 3.1.10.2.2 Phương thức MPI: MPI có thể là phương thức chủ/tớ hay chủ/chủ Cách thức hoạt động phụ thuộc vào loại thiết. .. ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG RS232 PC PLC RS485 Chương trình Hệ điều hành Hệ điều hành Yêu cầu Đáp ứng Ghi Chương trình Bộ chuyển đổi tín hiệu (Card MPI) Bộ nhớ dữ liệu Hình 3.15: PC ghi dữ liệu về bộ nhớ và trạng thái hoạt động của PLC + PLC gửi dữ liệu đến máy tính: Trường hợp này thuộc loại truyền thông một chiều từ PLC đến PC RS232 PC PLC RS485 Chương trình Hệ điều hành Hệ điều hành Dữ... module nguồn nuôi) Một module CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4 rack và các rack này phải được nối với nhau bằng module IM Page 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Các module ghép nối (IM) cho phép thiết lập hệ thống S7_300 theo nhiều cấu hình S7-300 cung cấp 3 loại module ghép nối sau: - IM 360: Là module ghép nối có mở rộng thêm một tầng chứa 8 module đó với khoảng cách tối... nhưng được thiết kế lại cho sử dụng phù hợp trong môi trường công nghiệp và do tổ chức IEA (Industrial Ethernet Assciation) quản lý Hình 3 Cấu trúc mạng Ethernet Industrial Ethernet là một mạng dành cho cấp giám sát và cấp trạm của mạng truyền thông giữa các máy tính và những bộ điều khiển logic Page 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG khả trình nó được sử dụng để truyền dữ liệu với lượng lớn... động hoá quá trình công nghệ hoặc các quá trình sản xuất trong công nghiệp Đặc trưng của PLC là sử dụng vi mạch để xử lý thông tin, nó cũng giống như con vi xử lý xong việc lập trình và tốc độ thuận tiện hơn, xử lí nhanh hơn và dễ dàng thay đổi công nghệ, cải tạo dựa trên chương trình và phần mở rộng Page 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG Các nối ghép logic cần thiết trong quá trình điều