Trạm phân phối nguyên liệu tự động s7 - 300

CHƯƠNG I:CƠ SỞ LÍ THUYẾT I.1 Phân tích cơng nghệ Phân phối liệu dây chuyền quan trọng doanh nghiệp chế biến, sản xuất Phân phối liệu có tác dụng xác định xác mức khối lượng nguyên liệu định sẵn cho sản phẩm Nó xác định đồng thời tất loại nguyên liệu sau tập trung lại băng tải máy trộn nguyên liệu để tạo hỗn hợp nguyên liệu Sản phẩm đầu sử dụng hệ thống phân phối liệu đảm bảo chất lượng tiêu chuẩn cao theo tỉ lệ thành phần mong muốn Hiện hệ thống phân phối liệu ứng dụng phổ biến nhà máy, doanh nghiệp sản xuất như: xi măng, nhà máy thức ăn chăn ni, phân bón, bột thạch cao, bột trét tường, xi măng tươi Hầu hết sản phẩm cần trộn nguyên liệu theo tỉ lệ định cần đến hệ thống phân phối liệu để làm việc I.2 Tìm hiều PLC-S7-300 I.2.1 Khái quát PLC sử dụng  Định nghĩa: Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller) loại thiết bị cho phép thực linh hoạt thuật tốn điều khiển số thơng qua ngơn ngữ lập trình, thay cho việc phải thể thuật tốn mạch số Ưu điểm:  Nhỏ gọn  Dễ thay đổi thuật tốn  Dễ trao đổi thơng tin với môi trường xung quang (với PLC khác với máy tính)  Các phận PLC  Bộ vi xử lí trung tâm (CPU)  Hệ điều hành  Bộ nhớ chương trình  Các cổng vào Page Hình 1 Cấu trúc bên PLC S7-300  Các tín hiệu kết nối với PLC S7-300  Tín hiệu số: Là tín hiệu thuộc dạng hàm Boolean, dạng tín hiệu có trị Đối với PLC Siemens:  Mức 0: Tương ứng với 0V mạch hở  Mức 1: Tương ứng với 24V Ví dụ: Tín hiệu từ nút nhấn, từ cơng tắc hành trình, tín hiệu số  Tín hiệu tương tự: Là tín hiệu liên tục từ 0-10V 4-20mA Ví dụ: Tín hiệu đọc từ cảm biến loadcell,  Kiểu liệu phân chia nhớ  Kiểu BOOL: dung lượng bit có giá trị Page  Kiểu BYTE: gồm bits, dùng để biểu diễn số nguyên dương khoảng từ đến 255  Kiểu WORD: gồm bytes, biểu diễn số nguyên dương từ đến 65535  Kiểu INT: gồm bytes, biểu diễn số nguyên khoảng từ -32768 đến 32767  Kiểu DINT: gồm bytes, biểu diễn số nguyên từ -2147483648 đến 2147483648  Kiểu S5T (hay S5TIME): khoảng thời gian, tính theo giờ/phút/giây/mili giây  Kiểu TOD: biểu diễn giá trị thời gian tính theo giờ/phút/giây  Kiểu DATE : biểu diễn giá trị thời gian tính theo năm/ tháng/ ngày  Kiểu CHAR: biểu diễn nhiều kí tự (nhiều kí tự)  Cấu trúc nhớ CPU Bộ nhớ S7-300 chia làm vùng chính:  Vùng chứa chương trình ứng dụng: Được chia làm miền:  OB (Organization Block): Miền chứa chương trình tổ chức  FC (Function): Miền chứa chương trình tổ chức thành hàm có biến hình thức để dễ trao đổi liệu với chương trình gọi  FB (Function Block): Miền chứa chương trình tổ chức thành hàm có khả trao đổi liệu với khối chương trình khác  Vùng chứa tham số hệ điều hành chương trình ứng dụng:  I (Process Image Input): Miền đệm liệu cổng vào số  Q (Process Image Output): Miền đệm liệu cổng số  M: Miền biến cờ Chương trình ứng dụng sử dụng vùng nhớ để lưu trữ tham số cần thiết truy nhập theo bit (M), byte (MB), từ (MW) từ kép (MD)  T: Miền nhớ phụ vụ thời gian (Timer) bao gồm việc lưu giữ giá trị thời gian đặt trước (PV: Preset Value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV: Current Value)  C: Miền nhớ phục vụ đếm (Counter) bao gồm việc lưu giữ giá trị đặt trước, giá trị đếm tức thời, giá trị logic đầu đếm  PI: Miền địa cổng vào Module tương tự Page  PQ: Miền địa cổng Module tương tự  Vùng chứa khối liệu: Được chia thành loại:  DI (Data block): Miền chứa liệu tổ chức thành khối Kích thước số lượng khối người sử dụng quy định, phù hợp với toán điều khiển  L (Local data block): Miền liệu địa phương, khối chương trình OB, FC, FB tổ chức, sử dụng cho biến nháp tức thời trao đổi liệu biến hình thức với khối chương trình gọi Nội dung số liệu miền nhớ bị xóa sau kết thúc chương trình tương ứng OB, FC, FB I.2.2 Các module mở rộng Được chia thành loại sau:  Nguồn ni (PS: Power Supply): Cung cấp nguồn cho CPU module khác  SM ( Signal Module): Module tín hiệu vào ra, bao gồm:  DI: Digital Input  DO: Digital Output  DI/DO: Digital Input/ Output  AI: Analog Input  AO: Analog Output  AI/AO: Analog Input/ Output  IM (Interface Module): Module ghép nối  FM (Function Module): Module điều khiển riêng: điều khiển servo,  CP (Communication Module): Module truyền thơng Page Hình Ghép nỗi Module mở rộng PLC S7-300 I.3 Giới thiệu phần mềm TIA PORTAL I.3.1 Giới thiệu SIMATIC STEP Basic Step Basic hệ thống kỹ thuật đồng đảm bảo hoạt động liên tục hoàn hảo Thơng minh trực quan cấu hình phần cứng kỹ thuật cấu hình mạng, lập trình, chuẩn đốn nhiều Trực quan dễ dàng để tìm hiểu dễ dàng để hoạt động I.3.2 Các bước tạo project Bước 1: Từ hình desktop nhấp đúp chọn biểu tượng TIA Portal V13 Bước 2: Click chuột vào “Create new project” để tạo dự án Page Bước 3: Nhập tên dự án vào “Project name” sau nhấn “Create” Bước 4: Chọn “configure a device” Page Bước 5: Chọn “add new device” Bước 6: Chọn loại CPU PLC sau chọn “add” Page Bước 7: Project Hình Một project tạo I.4 Kết nối PLC với Wincc Professional TIA PORTAL Bước 1: Chọn add new device Page Bước 2: Trong cửa sổ add new device Chọn PC Systems chọn Wincc RT professional Bước 3: Kết nối thêm cổng CP cho wincc Page Bước :Kết nối phần cứng PLC với Wincc RT professional save lại Đây cách kết nối cổng DP ngồi loại s7 300 có cổng PN kết nối cổng PN Page 10 2.3.2 Bảng địa 2.3.2.1 INPUT II.4 II.4.1 2.3.2.2 OUTPUT Chương trình điều khiển Cấu hình phần cứng CPU S7 300 Page 16 Page 17 2.4.2 Module Analog Page 18 I.5.1.1 Module DI/DO Page 19 I.5.1.2 Chương trình Main Page 20 Page 21 I.5.1.3 Khối chương trình mơ FC Page 22 Page 23 Page 24 Page 25 I.5.1.4 Giao diện thiết kế HMI (a) Màn hình Page 26 (b) Hoạt động Page 27 Page 28 I.6 Trình bày giao thức truyền thông hệ thống Hệ thống điều khiển dựa giao tiếp truyền thông máy tính với plc qua cổng DP ( Profibus MPI) Page 29 II KẾT LUẬN II.1 Các nội dung đạt đề Thông qua việc thực đề tài, chúng em vận dụng kiến thức học lớp kiến thức tìm hiểu bên ngồi vào thực tế Hiểu cấu trúc hệ thống SCADA giám sát điều khiển Biết cách sử dụng TIA-Portal xây dựng khối hàm FB lập trình cho PLC-S7 300 II.2 Các hạn chế tồn phương pháp khắc phục Đề tài chúng em thực phần hệ thống phân phối liệu Để tạo thành chuỗi phân phối cần thiết kế thêm băng tải Page 30