Đồ án tốt nghiệp xây dựng mô hình trạm bơm nước tự động sử dụng PLC s7 200, biến tần và HMI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG KHOA ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRẠM BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-200,BIẾN TẦN & HMI Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC VIỆT VÕ VĂN THƯƠNG NGUYỄN THÀNH ĐẠT MSSV: 117042024 MSSV: 117042019 MSSV: 107042004 Lớp: 11LT2TD DT10LT2 – Điện tử - Tự động hóa Khóa: 2011 2010 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM CÔNG THÀNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG KHOA ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA – ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC – Mô Hình Tr m Bơm Nướ Tự ộng – XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRẠM BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-200,BIẾN TẦN & HMI Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC VIỆT VÕ VĂN THƯƠNG NGUYỄN THÀNH ĐẠT Lớp: 11LT2TD DT10LT2 – Điện tử - Tự động hóa Khóa: 2011 2010 Giảng viên hướng dẫn: TS PHẠM CÔNG THÀNH – 2015 – Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2015 MSSV: 117042024 MSSV: 117042019 MSSV: 107042004 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜ G ĐẠI ỌC QUỐC TẾ Ồ G BÀ G CỘ G Õ ĐỘC ỘI C Ủ G T DO Ạ VI T ÖC  -O ĐI I – ĐI TỬ VỤ ĐỒ Á TỐT G I : GUYỄ QUỐC VI T VÕ VĂ T ƯƠ G GUYỄ T À ĐẠT L MSSV: 117042024 MSSV: 117042019 MSSV: 107042004 : 11LT2DT DT10LT2 N :T ĐỘ G Ó T ÂY D G Ô S7-200,BIẾ TẦ & I Ì TRẠ BƠ ƯỚC T ĐỘ G SỬ DỤ G T ư dẫ dẫ ậ rì đặ PLC, đ ỉ T ế ế, ậ rì Screen Editor N S e 7- MicroWin ô ố ủ bế LS ì ế ữ ườ y ( MI) De d Cơ ý ậ T ế ế V d V ế ươ rì đ C Mô ì rạ bơ N y đặ , ậ rì cho PLC, b ế ô ì Kế ậ ể Trạ bơ LS, hình HMI b ể d ễ Trạ bơ ựđ ửd PLC S7- 00, dẫ TS P ẠM CÔN T ÀN 02/03/2015 N y G r W CC W CC 20/08/2015 T ô N y , N y C ủ b ô C BỘ IÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜN ĐẠI ỌC QUỐC TẾ ỒN BÀN O ĐI TỬ - T ĐỘ G Ó CỘ G Õ ỘI C Ủ G VI T Đ c lập – Tự – p úc TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng I VỤ ĐỒ Á TỐT G I (D năm 2015 b dẫ ) ọ T SV : MSSV: … L ……… Ngành ………………………………………………………………………………… Đ C ………………………………………………………… Tỷ dẫ ……… ………………………………………………………… Tỷ dẫ ……… u ụ Ngày giao: T C (Ký rõ ) Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa LỜI CAM ĐOAN C C ƣợ y ố ố ệ bố ả bấ ệ ƣ ỳ Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 08 năm 2015 N ƣờ ệ NGUYỄN QUỐC VIỆT VÕ VĂN THƢƠNG NGUYỄN THÀNH ĐẠT i Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa CẢM TẠ C ả ƣớ ẫ C B p C ệ p ỡ y ả Q ố T H ả T S PHẠM CÔNG THÀNH T ầy ã ã ạy ể ả G ụ Sƣ P ó Giáo Sƣ T yề Sĩ T ƣờ ƣớ ọ bả ề ƣơ ị ọ óp ý x y Đạ Họ ớp ọ ó 2010-2014 ã y Nhóm chúng em xin chân thành ! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2015 N ƣờ ệ NGUYỄN QUỐC VIỆT VÕ VĂN THƢƠNG NGUYỄN THÀNH ĐẠT ii Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa LỜI NÓI ĐẦU N ƣ ãb ệ ă ă ó V ấ ể ă ể í Bộ b bị ầ ộ ƣợ ỉ ề ă ệ ó ụ ề ƣợ p ể ấ ạp yề e bị y bị ộ ộ ò ể ố y ề ể y yề ƣơ ề y bơ ả ƣơ N ệ y ắ ố ố ả x ấ C yể y ể ề ả x ấ y ổ ầ ể ể ă ậy b ã bở ể ƣợ ụ y ộ ƣờ ậ ể ệ… ề ộ ỉ ầ ề ỉ ệ (ATS) ể ả PLC ó ò ả ƣợ ấ ố ƣợ y ộ y ổ ộ ố ệp ụ PLC ó ể í ộ ƣợ ƣơ ố ệp V ộ ó ó bằ óp p ầ ă e y ệ y ố y ả x ấ… X ấ p H ề ệ ộ ƣ: bă ố bị PLC ố bị ó y ổ ộ ọ ề y ể ả x ấ Để ƣ ầ p ả ó ƣợ ộ ả x ấ ộ N ể ề ệ ầ b ộ bề ò ấ ệp ể ệ ọ ũ ể ụ PLC ò ó ă ả x ấ… ể ệp ó ả x ấ b yề ó y x T ộ ầ ộ ộ y ệ ộ ệ ệ ƣớ B ó ó ọ e ã ố ấ ập ƣờ ề ọ Q ố T : “XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRẠM BƠM NƢỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7200 BIẾN TẦN & HMI” iii Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa TÓM TẮT Ứ ệ ụ ộ ó ả ỏ e ố ộ M HMI ó ệ y ổ ò óp p ầ p ầ ệ ụ yề e ý ộ b ố ể ể ả -T ập -T ể í ập ập ộ í LAD ố ấ ả ộ ă ƣợ ể ộ ệ ề ỉ ề ă ề ƣờ ậ ó ỗ ệ ợ í ặ ấp ố ộ bề ộ ộ ộ ụ bơ ộ ộ ố ập ệ ấp ƣớ ƣớ ể ù ƣơ HMI ầ ố ƣợ ề ệ ngõ ( Q0.0-Q0.5) M ệ Win CC C ƣơ ề ể bơ ƣớ (3 phase 380vAC), hình HMI (7 ĩ ệ mô hình ặ b ỗ bơ ề PLC S7- 200 -T Tó ệp ệp ịp ộ ệ ấ Hp CC ó ụ ố W e ệ - Lập -K ạ… e bị ầ ầ – ộ PLC S7 – 200 b ề ầ y ụ ƣớ ƣớ ầy b Mụ -T bơ ệ ễ ấ ố ả x ấ PLC õ Bên cạ bệ ệ í ụ ụ ộ ó ộ õ ) bơ HMI ọ ƣờ iv ấp ƣớ p ầ LS e e… ầ ợ í ấ PLC S7-200 B ƣ PLC S7-200 B ộ De ệ ( I0.0-I0.7) ụ ề W CC ệ Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa MỤC LỤC Trang tựa…………………………………………………………………… TRANG LỜI CAM ĐOAN i CẢM TẠ ii LỜI NÓI ĐẦU iii TÓM TẮT iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Cơ ọ Mụ ề 13 N ệ ụ P ƣơ p p Sơ ố Nộ 17 K ễ ề ề ề ậ ƣơ CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 21 M p 1 Cấp ấp ấp ă y ả x ấ ệp v Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa 2.1.2 Cấp ề ể Cấp ề ể 22 Gớ ệ 221 K ề ạ bơ ƣớ ệ : 222 C p ầ ố bơ 223 P 2231 Tạ bơ ƣớ 2232 Tạ bơ 2233 Tạ bơ 224 C ệ 2 Độ bơ ấp ƣớ ộ ơ ụ ệ 2 Độ é ệ ệ 231 C ể b ầ 232 C ặ í ƣ ý 234 C ặ y bơ bơ 10 ị 10 23 Gớ 233 C ềb ầ LS (IG5A) 12 ọ G5: 13 ệ ệ ặ b ề ầ LS (IG5A) 14 ể 15 y ổ ố 16 Lắp ặ 18 236 C ấ y 18 Sơ ấ y Sơ 2.3.7.2 Nố ố y b ầ ầ 18 y ề í 21 ể 21 2.4 Màn hình HMI 23 241 C bị HMI yề ố 24 vi Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Thực tạo biến nhớ lại - Sau chọn Save vào đường dẫn lưu lại: 3.8.3 ạo kết nối mô WinCC: - Khởi động SIMATIC WinCC Explorer Sau khởi động xong, chọn chọn File \ New hay bấm tổ hợp Ctrl + N.Cửa sổ WinCC Explorer chọn Single – User Project chọn OK Chương – Thiết kế mô hình 95 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng - Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Tiếp theo ta đặt tên chọn nơi lưu file: - Sau Project tạo xong, kích chuột phải vào Tag Management chọn Add New Driver…: Chương – Thiết kế mô hình 96 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Tiếp theo ta chọn OPC.chn click Open: Chương – Thiết kế mô hình 97 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Sau Add new driver xong kích phải chuột vào OPC Groups chọn System Parameter: - Sau cửa sổ OPC Item Manager ra, chờ vài giây ta có sau: Ta chọn Browse Server, sau nhấn Next Chương – Thiết kế mô hình 98 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng - Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Tiếp theo ta có cửa sổ sau: - Sau click Add Items cửa sổ chọn Yes chọn Finish Đóng cửa sổ S7200.OPC server đóng OPC Item Manager - Tiếp theo kích chuột phải vào Graphic Designer chọn New picture: Chương – Thiết kế mô hình 99 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng - Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Sau kích đôi chuột phải vào NewPdl0.pdl Rename picture đặt tên  OK, Mở file ảnh vừa thiết lập cách nhấp đúp vào nhấp phải chọn Open picture - Giao diện thiết kế đồ họa xuất Trên trình đơn, ta chọn View  Library chọn biểu tượng Library công cụ chương trình Sau tiến hành lấy hình ảnh linh kiện - Sau lấy đủ linh kiện cần thiết ta tiến hành đặt tạo hình trạm bơm nước sau: Chương – Thiết kế mô hình 100 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Tiếp theo ta tiến hành Tag biến vào khối Graphics Designer - Đầu tiên ta thiết lập Tag cho nút nhấn ON Off : Nhấp chuột phải vào nút nhấn chọn Properties  Events  Trong mục Evennts  Mouse  Nhấp chuột phải vào Press left  C-Action… - Hộp thoại Edit Action xuất hiện, nhấp chọn Internal fuction  Tag  Set  SetTagBit  Hộp thoại Assigning Parameters xuất Tại cột Value, nhập biến On cho mục Tag_Name nhập giá trị mục Value  Nhấp OK để hoàn tất Chương – Thiết kế mô hình 101 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Tương tự thiết lập cho nút nhấn Off lại - Tiếp theo ta thiết lập thuộc tính cho động bơm động bơm : Nhấp chuột phải vào biểu tượng động chọn Properties  Control properties  nhấp chuột phải vào biểu tượng bóng đèn dòng BlinkMode  Tag  Chọn “Donco1”  Chọn OK để hoàn thành Chương – Thiết kế mô hình 102 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Tiếp theo ta nhấp chuột phải mục Update Cycle  Upon Change - Tương tự thiết lập cho bơm 2: - Tạo thuộc tính cho bồn chứa nước nguồn nước: : Nhấp chuột phải vào nguồn nước chọn Properties  Control properties propertiesTag Assignmentmục Fill Level, nhấp chuột phải vào biểu tượng bóng đèn dòng BlinkMode  Tag  Chọn “nguồn nước”  Chọn OK Chương – Thiết kế mô hình 103 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng - Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Ở cột Update Cycle chọn Upon change: Chương – Thiết kế mô hình 104 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa - Tương tự thiết lập cho bồn nguồn nước - Sau hoàn thành thiết lập ta nhấn Save để lưu lại tiến hành chạy mô Runtime - Nhấn nút Runtime để tiến hành chạy mô Sau chạy mô ta sau: - Ta tiến hành thực mô Trạm Bơm Nước Tự Động cách nhấn nút nhấn hình Chương – Thiết kế mô hình 105 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa 3.8.4 Phiếu thực hành thí nghiệm số PHI U THEO DÕI THỰC HÀNH Họ tên : ……………………………………… : ……………………………………… : ……………………………………… Lớp: …………………………………………… Bài thực hành số: ……………………………… S Ngày Số Thiết Nội dung thực hành ố thực tiết/ bị/ vật tra đánh T buổi tư TH gia T 3.9 Kiểm GV ết luận chƣơng - Thiết kế mô hình thí nghiệm điều khiển giám sát trạm bơm nước tự động HMI (DELTA) Win CC PLC S7-200(CPU 222 AC/DC.Rly) - Thiết kế thí nghiệm ứng dụng mô hình thí nghiệm - Thiết kế sơ đồ mạch động lực, mạch điều khiển, mạch kết nối PLC mô hình - Viết chương trình điều khiển PLC S7-200 cho thí nghiệm - Thiết lập giao diện HMI để giám sát, vận hành thu thập liệu máy tính Chương – Thiết kế mô hình 106 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa Chương KẾT LUẬN 4.1 Kết luận X Y PLC S7-200, IẾ Ầ & ệu, ng c an ng n c u, ng y v cấu án ọc, địn ng ô cv ờ, ng đ u ỏng Xây n ng u , ến ần, ng n v c đ u n + I” g ả quyế vấn đ sau: n I c ng n đ c n v đ ng ện : n đế , g c, n ố c uy n n ệu ô n công ô ỏng v n n ô ng ệ s sán , nhóm hàm c a 7-200 B ến ần ần v v 7-200 n ng ệ , v ng nư c ng đ ng 7-200, B ến ần v hình HMI đ + n công n , + ế ến ần ếga ase 380vA hãng LS (IG5A) ện v ng ng đ u n c a hình HMI (Delta) 4.2 Kết đạt - Xây ng ô n - V ế c ương n ,c y nư c ô van đ ện ừ, e, c n ac … - V ế c ương ô n ,c y đ ng ỏng v đ u ỏng v c y n ô n đ ng cơ, n c ếv ến ần, đèn, nư c đ ng - ế ế, n - Kế nố v c - đ ng ệ - Kế nố g a n n n ga c ế đ c ế ện sá đ u ô I ( e a) đ ng ùy c ỉn c ệ Iv n ế đ ện đến ng ệ (I 5A) sa c c ố đa c 7-200 đ u n ến ần n ô n ng ệ ằng hình HMI 4.3 Tính chất ứng dụng thực tế - ng ng ô - ng ng đ u nông ôn, Chương – Kết luận n ng g ảng n,v n cấ nư c s n n y v ng ô c n nc u nư c u ân cư, n 107 đ ng áy uc vùng Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa 4.4 Khuyết điểm mô hình -V - gả ô u qua n n ng ệ n u c ung g an v u sa s òng v c ưa sử ng ế c c c a v ến ần - c nư c c ỉ ến s u â đ ng a sử ng công ắc hành trình cần nâng cấ ằng c nư c 4.5 Khuyến nghị ng ị n ường, ăng cường a đ ện - đ ng năng, nâng ca c uy n ac ôn v sn v n n ng ng đ ng ố ng ệ đ c ế 4.6 Hướng phát triển đề tài - - ng a n - ến ần c ện n ng n ng ệ năng, chuyên môn v a uyế đ c ế n ng nư c c ađ ng ng ng ương a n ọc c ng n làm v ệc đ nâng ca c ế , ng y… n v n áng… nă c ện UYỄ QUỐ VIỆ VÕ VĂ UYỄ Chương – Kết luận ỹ 108 À 2015 Trường Đại Học Quốc Tế Hồng Bàng Khoa Điện Tử - Tự Động Hóa TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] âu c, (2008), Kỹ u đ u n n I A I 7- 200 [2] K ân gọc K [3] GS ân uy n đ ng đ ện, [4] K ệ gọc ọc ỹ áy đ ện, n,(2002) xuấ ản xây gọc n, ô xuấ ồng Quang, V Văn ẩ xuấ ỏng ệ ản xây ng ống đ ện công suấ v ng guyễn ống uy n đ ng đ ện, [5] Ngô [6] ân n, (2005), ản (2006), ến an, (2007), a ọc ỹ ế u n đ ng u ế cấ đ ện, xuấ ản a u s gô Quang , n ản, án g c ỹ u v y ng , 2008 [7] ồng ần u &K Quang uy, n v c [8] Giáo trình Wincc CITRES, Provina technology ltd TRANG WEB [9] https://www.youtube.com [10] http://www.webdien.com [11] http://www.siemens.com [12] http://www.google.com Chương – Kết luận 109 v W ncc 0, X ... VÀ ĐÀO TẠO – TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC TẾ HỒNG BÀNG KHOA ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA – ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC – Mô Hình Tr m Bơm Nướ Tự ộng – XÂY DỰNG MÔ HÌNH TRẠM BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG PLC S7-200,BIẾN... đích sử dụng trạm bơm: + Trạm bơm tưới, mục đích làm việc cung cấp nước tưới cho nông nghiệp + Trạm bơm tiêu , mục đích đưa nước thừa vào vùng nhận nước tiêu + Trạm bơm tháo nước, nhằm chuyển nước. .. việc sử dụng trạm bơm Việc tính toán không riêng giá thành trạm mà phải tính đến chi phí vận hành năm trạm Đối với trạm bơm tưới tiêu trạm bơm cấp nước nông thôn thông thường sử dụng máy bơm cánh