THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM CÂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ WINLOG LITE GIÁM SÁT

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM CÂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ WINLOG LITE GIÁM SÁT Tác giả Trần Văn Tốt Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành Cơ điện t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM CÂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ WINLOG LITE GIÁM SÁT

Họ và tên sinh viên: TRẦN VĂN TỐT Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ

Niên khóa: 2007 – 2011

Tháng 06 / 2011

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM CÂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG

PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ WINLOG LITE GIÁM SÁT

Tác giả

Trần Văn Tốt

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Cơ điện tử

Giáo viên hướng dẫn:

Th.s Nguyễn Lê Tường Th.s Trần Thị Kim Ngà

Tháng 6 / 2011

LỜI CẢM TẠ

Trong quá trình học tập tại Khoa Cơ Khí Công Nghệ - Bộ môn Cơ Điên Tử, chúng em đã được sự quan tâm dạy dỗ tận tình và trách nhiệm của quý Thầy, Cô cũng như sự giúp đỡ của bạn bè, đã để lại cho chúng em nhiều kỷ niệm đẹp Với hơn 4 năm rèn luyện và học tập tại trường chúng em đã tích góp cho mình những kiến thức chuyên môn nhất định và những kiến thức cuộc sống mới mẽ, để làm hành trang bước vào cuộc sống, có một nghề nghiệp vững vàng

Với một lòng biết ơn chân thành, em xin gửi lời cảm ơn đến:

- Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Công Nghệ

- Toàn thể quý Thầy, Cô đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ em trong quá trình học tập Đặc biệt là Thầy, Cô trong bộ môn Cơ Điện Tử

- Kỹ sư Trần Văn Sướng và cô Ths.Nguyễn Lê Tường, những người đã định hướng, tạo điều kiện và tận tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm cho em thực hiện tốt đề tài này

- Bên cạnh đó có sự quan tâm giúp đỡ rất tận tình của cô Ths.Trần Thị Kim Ngà

- Tất cả các bạn đã giúp đỡ để hoàn thành đề tài

Và cuối cùng, em xin dành tất cả lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc nhất tới mẹ

và ông bà nội của em, những người đã sinh thành, nuôi dưỡng chúng em nên người,

đã lo lắng, chỉ bảo từ những việc nhỏ nhất, đã tạo mọi điều kiện cho em được sống và học tập một cách tốt nhất để vươn tới những ước mơ và hoài bão của mình

Quá trình thực hiện đề tài với sự nỗ lực hết mình nhưng không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong sự thông cảm và đóng góp của quý Thầy, Cô và các bạn để

đề tài hoàn thiện hơn

Gửi lời chúc sức khỏe tới Thầy, Cô và các bạn

Sinh viên

Trần Văn Tốt

TÓM TẮT

Đề tài “thiết kế chế tạo mô hình trạm cân tự động ứng dụng PLC điều khiển và Winlog Lite giám sát” được tiến hành tại bộ môn Cơ điện tử, trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng 4 năm 2011 đến tháng 6 năm 2011

Kết quả đạt được là khảo sát và tìm hiểu xong phần mềm Winlog Lite, đã thiết

kế được các giao diện điều khiển giám sát PLC S7-200 của Siemens, PLC CPM2A cuả Omron

Đã thiết kế và thi công được mô hình trạm cân tự động, mô hình không những được ứng dụng trong lĩnh vực kiểm định ô tô mà nó còn ứng dụng khá rộng rãi tại các khu khai thác mỏ, khoáng sản Trạm cân tự động được điều khiển bằng PLC S7-200 loại CPU 226 và trạm cân hoạt động khá linh hoạt, nó có khả năng nhận biết xe ra vào,

từ đấy nó kiểm soát được số xe chuyến ra vào trạm cân, khối lượng của mỗi chuyến xe

ra vào

Ứng dụng Winlog Lite thiết kế giao diện giám sát và điều khiển toàn bộ hệ thống trạm cân Giao diện Winlog Lite giám sát trạng thái của cảm biến trọng lượng (load cell), hiển thị khối lượng của các chuyến xe ra vào, số chuyến xe ra vào trạm, thiết lập và xuất các bảng báo cáo về trạng thái của cả hệ thống

MỤC LỤC

Trang LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi

Chương 1:MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài 2

Chương 2:TỔNG QUAN 3

2.1 Giới thiệu 3

2.1.1 Một số ứng dụng 4

2.2 Làm việc với phần mềm Winlog Lite 5

2.2.1 Tạo Project mới với Winlog Lite 5

2.2.2 Configuration 7

2.2.2.1 Mục option 8

2.2.2.2 Mục Channels 9

2.2.2.3 Mục devices 9

2.2.2.4 Template configuration 10

2.2.3 Gates 10

2.2.4 Code 11

2.2.4.1 Thanh Menu 11

2.2.4.2 Thanh công cụ (Toolbar) 14

2.2.4.3 Cấu trúc hàm trong Winlog lite 14

2.2.4.4 Thư viện hàm API 15

2.2.5 Reports 15

2.2.5.1 Report định dạng TXT 15

2.2.5.2 Report định dạng RTF 15

2.2.5.3 Report định dạng DAT 16

2.2.5.4 Cách tạo report định dạng *.DAT 17

2.2.6 Template 19

2.2.6.1 Thanh toolbar 20

2.2.6.2 Thanh Property Editor 21

2.2.7 Images 22

2.2.8 Cách thực hiện một chương trình 22

2.2.8.1 Điều khiển và giám sát PLC Omron CPM2A 23

2.2.8.2 Chương trình ứng dụng nhỏ 24

2.2.8.3 Bên Winlog Lite 24

2.3 Tìm hiểu về PLC S7-200 29

2.3.1 PLC S7-200 29

2.3.1.1 Cấu hình phần cứng 29

2.3.1.2 Các đèn báo 31

2.3.1.3 Chế độ làm việc 31

2.3.1.4 Hoạt động của PLC 31

2.3.1.5 Cấu trúc bộ nhớ 32

2.3.1.6 Phương pháp lập trình PLC S7-200 33

2.3.1.7 Tổng quan về modun analog EM 235 33

2.4 Hệ thống trạm cân tự động 34

2.4.1 Cấu trúc hệ thống cân tự động 34

2.4.2 Cảm biến trọng lượng (LoadCell) 35

2.4.3 Giới thiệu LoadCell R10 của hãng Mawin (Trung Quốc) 38

3.4.3 Cảm biến quang FS-M1 38

2.5.5 Bộ khuếch đại tín hiệu (Transmistor) KM02 38

Chương 3:NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

3.1 Nội dung nghiên cứu 40

3.2 Phạm vi nghiên cứu 40

3.3 Phương tiện nghiên cứu 40

3.3.1 Thiết bị phần cứng 40

3.3.2 Thiết bị được sử dụng trong thiết kế điều khiển 40

3.4 Phương pháp nghiên cứu 40

3.4.1 Phương pháp lý thuyết 40

3.4.2 Phương pháp thiết kế phần cơ khí 40

3.4.3 Phương pháp thiết kế phần điều khiển tự động 41

3.4.4 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 41

3.4.5 Phương pháp điều khiển hệ thống qua phần mềm Winlog Lite 41

Chương 4:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

4.1 Thiết kế và chế tạo mô hình trạm cân tự động 42

4.1.1 Thiết kế mô hình trạm cân tự động 42

4.1.2 Kết quả thi công mô hình trạm cân tự động 44

4.1.2.1 Mô hình trạm cân tự động 44

4.1.2.2 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển và giám sát 45

4.1.2.3 Sơ đồ đấu dây của khối điều khiển 46

4.1.2.4 Lưu đồ giải thuật điều khiển 46

4.1.2.5 Thiết lập phương trình tuyến tính nhận tín hiệu từ loadcell 47

4.1.2.6 Chương trình điều khiển bên PLC S7-200 49

4.2 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát bên Winlog Lite 49

Chương 5:KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 55

5.1 Kết luận 55

5.2 Đề nghị 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHỤ LỤC 57

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Tp.HCM: Thành phố Hồ Chí Mính

PLC : Programmable Logic Controller

WinCC: Windows Control Center

I/O: Input/Output

VDC: Volts Direct Current ( Dòng điện một chiều)

VAC: Volts Alternating Current (Dòng điện xoay chiều)

CPU: Central Processing Unit

LED: Light Emitting Diode

SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition

HMI: Human Machine Interface

OPC: OLE for Process Control

ODBC: Open database connectivity

GSM: Global System for Mobile Communications

TCP/IP: Transmission Control Protocol/Internet Protocol

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Giao diện điều khiển giám sát nhiệt độ trong nhà máy luyện kim 4

Hình 2.2: Giao diện giám sát mạng lưới điện áp 5

Hình 2.3 Giao diện điều khiển giám sát trong nhà máy sợi 5

Hình 2.4 Khởi động Winlog Lite 6

Hình 2 5 Giao diện chính của Winlog Lite 6

Hình 2.6 Tạo một Project mới 7

Hình 2.7 Đặt tên cho Project 7

Hình 2 8 Thẻ General 8

Hình 2 9 Thẻ Main window 8

Hình 2.10 Mẫu thiết lập kênh truyền 9

Hình 2.11 Mẫu thiết lập thiết bị 9

Hình 2.12 Thiết lập giao diện khởi động 10

Hình 2.13 Định dạng kiểu Numerical 10

Hình 2.14 Định dạng kiểu Digital 10

Hình 2.15 Tạo mới một file Code 11

Hình 2.16 Giao diện viết mã Code 11

Hình 2.17 Menu file 12

Hình 2.18 Menu Edit 12

Hình 2.19 Thiết lập môi trường làm việc 12

Hình 2.20 Menu Search 13

Hình 2.21 Menu Compile 13

Hình 2.22 Menu Window 13

Hình 2.23 Menu Help 14

Hình 2.24 Thanh công cụ Toolbar 14

Hình 2.25 Thư viện hàm API 15

Hình 2.26 Bảng báo cáo (report) định dạng TXT 15

Hình 2.27 Bảng báo cáo (report) định dạng RTD 16

Hình 2.28 Bảng báo cáo (report) định dạng DAT 16

Hình 2.29 Thiết lập report file DAT 17

Hình 2.30 Lựa chọn cổng cho phép lưu trữ file 17

Hình 2.31 Xác định điều kiện của cổng cho phép lưu trữ file 18

Hình 2.32 Xác định cổng để tạo file báo cáo 18

Hình 2.33 Thêm một cổng mới, cho phép lưu trữ file 19

Hình 2.34 Giao diện xây dựng mẫu giám sát 19

Hình 2.35 Giao diện thanh Toolbar 20

Hình 2.36 Thanh Property Editor của Button 21

Hình 2.37 Cửa sổ thiết kế 22

Hình 2.38 Thiết lập phần cứng 23

Hình 2.39 Giao thức truyên tin của PLC Omron 23

Hình 2 40 Sơ đồ hệ thống đóng gói sản phẩm 24

Hình 2 41 Giao thức truyền tin bên Winlog Lite 25

Hình 2.42 Giao thức truyền tin bên Winlog Lite 25

Hình 2.43 Thiết lập thiết bị 26

Hình 2.44 Thiết lập cổng digital 26

Hình 2.45 Thiết lập cổng số 26

Hình 2.46 Tạo thư mục template 27

Hình 2.47 Cửa sổ để thiết kế giao diện 27

Hình 2.48 Viết chương trình bên Winlog Lite 28

Hình 2.49 Giao diện giám sát chính 29

Hình 2.50 Hình dáng bên ngoài của CPU 226 30

Hình 2.51 Vòng quét trong S7-200 32

Hình 2.52 Bộ nhớ trong và ngoài của S7-200 33

Hình 2.53 Cấu trúc hệ thống cân ô tô 35

Hình 2.54 Cấu tạo của LoadCell 36

Hình 2.55 Cầu wheastone trong LadCell 36

Hình 2.56 Sơ đồ junction box bốn LoadCell 37

Hình 2.57 LoadCell R10 38

Hình 2.58 Cảm biến quang FS-M1 38

Hình 2.59 Bộ khuếch đại tín hiệu KM02 39

Hình 4.1 Bản vẽ thiết kế 2D mô hình trạn cân tự động 42

Hình 4.2 Mô hình thiết kế trạm cân tự động 43

Hình 4.3 Mô hình trạm cân tự động 44

Hình 4.4 Bàn cân 44

Hình 4.5 Khối điều khiển 45

Hình 4.6 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển và giám sát 45

Hình 4.7 Sơ đồ kết nối của khối điều khiển 46

Hình 4.8 Lưu đồ giải thuật điều khiển 46

Hình 4.9 Đồ thị phương trình khối lượng 48

Hình 4.10 Tạo dự án S7-200 49

Hình 4.11 Thông số của cổng truyền 49

Hình 4.12 Thiết lập thiết bị 50

Hình 4.13 Thiết lập cổng logic 50

Hình 4.14 Thiết lập cổng số 50

Hình 4.15 Giao diện chính 51

Hình 4.16 Giao diện giám sát kết quả cân của chuyến xe 1 51

Hình 4.17.Giao diện giám sát kết quả cân của chuyến xe 3 52

Hình 4.18 Bảng báo cáo hằng tuần 52

Hình 4.19 Bảng giám sát trạng thái của các cổng 53

Hình 4.20 Đồ thị khối lượng xe vào ra 53

Hình 4.21 Đồ thị trạng thái của Loadcell 54

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1.Bảng thông số của các loại PLC 31

Bảng 2.2.Chọn giới hạn đầu vào và độ phân giải bằng cách chỉnh switch 34

Bảng 2.3 Bảng các đầu dây ra của LoadCell 36

Bảng 4.1 Bảng khảo sát kết quả cân của 5 chuyến xe 48

Bảng 4.2 Bảng địa chỉ điều khiển bên PLC 49

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cùng với sự phát triển của các ngành kỹ thuật điện tử, công nghệ thông tin, ngành

kỹ thuật điều khiển và tự động hoá đã và đang đạt được nhiều tiến bộ mới Tự động hoá quá trình sản xuất đang được phổ biến rộng rãi trong các hệ thống công nghiệp trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng Tự động hoá không những làm giảm

nhẹ sức lao động mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động

Ngày nay, điều khiển khả lập trình PLC (Programable Logic Control) đã trở nên quen thuộc trong các dây chuyền sản xuất Từ dây chuyền sản xuất đơn giản hay phức tạp, từ các xí nghiệp nhỏ đến các nhà máy lớn, chúng ta đều thấy sự hiện diện của PLC PLC đã đáp ứng yêu cầu đặt ra một cách tốt nhất như: Khả năng lập trình đơn giản, dễ chỉnh sửa, độ tin cậy … và nhất là độ chính xác rất cao Do đó điều khiển logic khả lập trình (PLC) rất cần thiết đối với các kỹ sư cơ khí cũng như các kỹ sư điện, điện tử, từ đó giúp họ nắm được phạm vi ứng dụng rộng rãi và kiến thức về PLC cũng như cách sử dụng thông thường

1.2 Lý do chọn đề tài

Trong công nghiệp vấn đề giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA) là hết sức cần thiết và quan trọng Trong một dây chuyền sản xuất nếu một khâu nào đó gặp vấn đề nếu không được phát hiện kịp thời sẽ ảnh hưởng đến các khâu khác và toàn

bộ dây chuyền, không chỉ bị thiệt hại về kinh tế mà còn nguy hiểm đến tính mạng người lao động

Công nghiệp nước ta nhìn chung tuy đã có phát triển nhưng các nhà máy xí nghiệp nước ta thường nhỏ và đã sử dụng công nghệ cũ nên phần lớn các dây chuyền không có phần giám sát nếu có thì phần lớn là tự chế tạo nên không đồng bộ và không đảm bảo chất lượng Khi nước ta bước vào giai đoạn hội nhập quốc tế, các mặt hàng đều phải cạnh tranh về giá cả và chất lượng với các mặt hàng nhập từ nước ngoài Vì

thế các công ty thường đầu tư xây dựng lại hệ thống sản xuất mới Để đảm bảo chất lượng họ thường chọn những nhà cung cấp PLC đáng tin cậy để lắp đặt vào hệ thống

của mình như Siemens, Omron, Mitsubishi Ngoài chọn PLC họ còn chọn các thiết bị

khác để hình thành hệ thống sản xuất Đối với những công ty lớn họ sẽ thiết lập thành một mạng truyền thông công nghiệp Nhiệm vụ còn lại là giám sát hệ thống vừa lắp đặt

Có rất nhiều phần mềm SCADA giám sát và điều khiển như iFIX, WinCC, Intouch…, nhưng Winlog Lite với khả năng giám sát được các dòng PLC khác nhau,

là một phần mềm SCADA chưa được nghiên cứu kỹ cùng với sự định hướng của KS.Trần Văn Sướng và hướng dẫn của cô ThS.Nguyễn Lê Tường em quyết định chọn

tên đề tài: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM CÂN TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG PLC ĐIỀU KHIỂN VÀ WINLOG LITE GIÁM SÁT

1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài

Những mục tiêu đặt ra khi nghiên cứu đề tài này:

 Sử dụng thành thạo phần mềm Winlog Lite

 Thiết kế chế tạo mô hình trạm cân tự động và ứng dụng PLC S7-200 điều khiển

tự động mô hình trên

 Ứng dụng Winlog Lite thiết kế giao diện giám sát và điều khiển PLC S7-200

trên mô hình trạm cân tự động

sử dụng, linh hoạt và giá cả rất cạnh tranh Hai phần mềm giám sát hệ thống SCADA tiêu biểu là Winlog Pro và Winlog Lite

Phần mềm Winlog Lite là một phần mềm giám sát hệ thống dùng trong công nghiệp, nó thường ứng dụng để giám sát những hệ thống SCADA nhỏ, cho các máy khách Để giám sát các hệ thống SCADA lờn thì có Winlog Pro, thường dùng cho các máy chủ Chúng có khả năng điều khiển giám sát trong dây chuyền sản xuất trong các nhà máy xí nghiệp, lưu trữ và xử lý dữ liệu, điều khiển từ xa các thiết bị ngoại vi, điều khiển giám sát qua hệ thống Internet

Các tính năng chính của Winlog Lite:

 Đơn giản, linh hoạt và kinh tế, Winlog Lite là một phần mềm SCADA/HMI giám sát các hệ thống của các nhà máy công nghiệp và dân dụng

 Ứng dụng HMI đa ngôn ngữ (Italia, English, France, )

 Hệ thống ngôn ngữ SCADA tích hợp

 Hỗ trợ OPC máy khách và một thư viện lớn các trình điều khiển cho phép giao tiếp và giao thức với hầu hết các PLC ( Siemens, Omron, Allen Bradley, Modbus, Misubishi, vv ), các thiết bị điều khiển, động cơ, module I/O,…; bao gồm một loạt bộ chuyển đổi nối tiếp ( từ RS232, USB, Ethernet đến RS485 hoăc RS422 )

và adapter ( từ USB đến MPI và PPI )

 Môi trường phát triển tích hợp cung cấp các công cụ khác nhau ( Gate Builder, Template Builder, Code Builder ), các biểu tượng và đối tượng đồ họa phức hợp cho việc tạo ra dễ dàng và trực quan các ứng dụng đa ngôn ngữ

 Thiết lập kiến trúc phân phối khách/chủ với giao thức TCP / IP trên mạng Internet hoặc để tạo ra các ứng dụng web truy cập từ các trình duyệt tiêu chuẩn; car

cố định và di động (GSM), mạng điện đoại có thể được sử dụng giao tiếp với các thiết

bị từ xa hoặc để gửi tin nhắn SMS

 Các báo cáo có thể truy cập được từ Excel, Access, Các chức năng đặc biệt có thể được tích hợp trực tiếp bởi nhà phát triển, tiêu chuẩn định dạng của các tập tin cổ điển (DBF, CSV) và ODBC hỗ trợ đảm bảo giao diện với hầu hết các ứng dụng Windows (Excel, Access,…)

Winlog Lite được vận dụng để điều khiển giám sát trong rất nhiều lĩnh vực: từ ngành dệt đến sản xuất nhựa (chất dẻo), từ sản xuất gỗ đến chế biến thực phẩm, từ sản xuất đồ gốm đến lĩnh vực viễn thông,…

Phần mếm Winlog Lite có thể sử dụng tất cả các công cụ và các hàm được cung cấp ở phần mềm Winlog Pro Có thể tải trực tiếp phần mềm này từ trang web: http://www.sielcosistemi.com với phiên bản dùng thử cho phép giám sát hệ thống trong 15 phút Để sử dụng phiên bản chính thức ta phải mua với giá 49 Euro

2.1.1 Một số ứng dụng

Một số ứng dụng mà nhà cung cấp đã thiết kế: (từ trang web http://www.sielcosistemi.com )

 Điều khiển giám sát nhiệt độ trong nhà máy luyện kim:

Hình 2.1: Giao diện điều khiển giám sát nhiệt độ trong nhà máy luyện kim

 Giám sát mạng lưới điện áp thấp và trung bình:

Hình 2.2: Giao diện giám sát mạng lưới điện áp

 Điều khiển giám sát trong nhà máy sợi:

Hình 2.3 Giao diện điều khiển giám sát trong nhà máy sợi

2.2 Làm việc với phần mềm Winlog Lite

2.2.1 Tạo Project mới với Winlog Lite

Khởi đông chương trình:

Hình 2.4 Khởi động Winlog Lite

Giao diện chính Project Manager hiện ra như sau:

Hình 2 5 Giao diện chính của Winlog Lite

Bên trái của màn hình là liệt kê những danh sách các dự án Bên phải giao diện là các công cụ trong dụ án mà ta chọn

Để tạo một project mới, ta làm như sau: Project => New

Hình 2.6 Tạo một Project mới

Sau đó đánh tên vào nhưng không quá 255 ký tự

Hình 2.7 Đặt tên cho Project

 Sao chép dự án:

Để nhân đôi dự án bạn cần chọn nó và gọi lệnh copy từ project menu, ta đặt tên lại cho dự án

 Xóa dự án:

Để xóa một dự án chọn nó và chọn lệnh delete từ project menu

Lưu ý: khi xóa dự án rồi ta không thể phục hồi lại được!

2.2.2.1 Mục option

Thay đổi một số tính năng cho Project

 Thẻ General:

Hình 2 8 Thẻ General

- Caption: tựa đề sẽ xuất hiện khi Runtime

- Description: miêu tả đơn giản dự án

- Defaut language: ngôn ngữ sử dụng khi Runtime

- Graphic update time (sec): khoảng thời gian cách nhau giữa hai lần làm

mới hình ảnh hiển thị

 Thẻ Mainwindow: định kích thước cho màn hình giao diện giám sát

Hình 2 9 Thẻ Main window

- Window size: kích thước lớn nhất của giao diện

- Window position: vị trí của giao diện so với màn hình

- Disable action và Hide elements: một số tính năng khác

2.2.2.2 Mục Channels

Mục này dùng dể chọn kênh và thiết lập cổng truyền thông giữa PC với PLC đang sử dụng Ở đây chọn kênh 1 và giao thức truyền là RS232/PPI Bạn có thể thiết lập các tham số của giao thức truyền tin bằng cách chọn vào nút Option

Hình 2.10 Mẫu thiết lập kênh truyền

2.2.2.3 Mục devices

Phần mềm này cho phép giám sát sự truyền tin của tất cả các thiết bị đã kết nối

để làm được điều này các thiết bị phải nối vào một kênh nào đó và phải có địa chỉ riêng của nó bạn cũng có thể miêu tả ngắn gọn về thiết bị, hiệu chỉnh lại, và cũng có thể bỏ các thiết hiện có

Hình 2.11 Mẫu thiết lập thiết bị

Phần mềm quản lý được các cổng sau:

 Kiểu số (numerical gate):

Định dạng số thực, thường dùng với Counter,…

Hình 2.13 Định dạng kiểu Numerical

 Logic (digital gate): giá trị 0 và 1, thường dùng cho các tiếp điểm

Hình 2.14 Định dạng kiểu Digital

 Kiểu chuổi: các ký tự nối tiếp

Sự kiện và cảnh báo: hoạt động dựa vào giá trị các cổng

Để định dạng giá trị ta chỉ cần double click vào biểu tượng tương ứng

2.2.4 Code

Trong thư mục này quản lý tất cả các file chứa đựng mã code mà phần mềm phải thực thi Để tạo môt file mã code nhấp chuột vào biểu tượng code=>edit=>new=>file

Hình 2.15 Tạo mới một file Code

Sau đó đặt tên cho file Chúng ta có thể xóa, đổi tên, sao chép, dán

Nhấp double click vào tên ta sẽ mở giao diện Code builder

Hình 2.16 Giao diện viết mã Code

2.2.4.1 Thanh Menu

Giúp cho ta thấy chi tiết về những hàm được cung cấp bởi Menu

Khi đang làm việc thì có 2 cách để truy xuất Menu: đầu tiên sử dụng chuột, thứ 2

là sử dụng phím tắt ứng với những từ gạch dưới của Menu

2.2.4.2 Thanh công cụ (Toolbar)

Hình 2.24 Thanh công cụ Toolbar

Thanh này thường hỗ trợ cho những hàm được gọi từ Menu

Bạn chỉ cần rê chuột vào sẽ xuất hiện một sự giải thích nhỏ

2.2.4.3 Cấu trúc hàm trong Winlog lite

FUNCTION VOID START : tên hàm

#STARTUP bắt đầu thân hàm

SetDigGateValue (“ String Name”, Int ID, Int Value) ;

Biến: Name: tên của cổng mà ta đã khai báo trong phần GATE

ID : ID của cổng đã khai báo trong phần GATE

Value: giá trị được nạp cho cổng

END: kết thúc hàm

2.2.4.4 Thư viện hàm API

Là những hàm đã được tạo trong thư viện, chúng được gọi ra trong bất cứ chương trình nào Các hàm được lập thành từng nhóm và được liệt kê, trình bày khá rõ Cách truy cập thư viện API như hình 2.25

2.2.5 Reports

Có 3 loại định dạng báo cáo: txt, rtf, dat

2.2.5.1 Report định dạng TXT

TXT là loại báo cáo chỉ chứa kiểu định dạng văn bản đơn giản

Hình 2.26 Bảng báo cáo (report) định dạng TXT

2.2.5.2 Report định dạng RTF

RTF (Rich Text Format) là loại báo cáo có thể chứa dữ liệu ở định dạng văn bản (với phông chữ và màu), đồ thị và hình ảnh Báo cáo RTF có thể được chuyển đổi

thành PDF (Portable Document Format); PDF cho phép bảo mật (bạn có thể thiết lập một mật khẩu để tránh tình trạng sửa đổi)

Hình 2.27 Bảng báo cáo (report) định dạng RTD

2.2.5.3 Report định dạng DAT

Là loại báo cáo chứa đựng dữ liệu theo hàng định dạng kiểu văn bản

Hình 2.28 Bảng báo cáo (report) định dạng DAT

2.2.5.4 Cách tạo report định dạng *.DAT

Hình 2.29 Thiết lập report file DAT

 File type: chọn kiểu định dạng

 Create a maximum of: số file lưu trữ trên đĩa

 Copy last report to: nơi lưu trữ file

 Trigger for record appending: xác định cổng sẽ cho phép hoặc không cho phép lưu trữ vào file report

Click vào Choose ở phần Trigger for record appending, xuất hiện hộp thoại

sau:

Hình 2.30 Lựa chọn cổng cho phép lưu trữ file

- Type: loại giá tri giám sát (numerical, digital,…)

- Channel: kênh truyền thông

- Device: tên thiết bị đã khai báo ở phần DEVICE

- Property: cho biết thông tin của cổng

- Condition: định điều kiện của cổng làm nút nhấn

Click vào Chhoose ở phần Condition, xuất hiện hộp thoại sau:

Hình 2.31 Xác định điều kiện của cổng cho phép lưu trữ file

- Condition: xác định điều kiện == <=; >=,…

- Value (numeric): giá trị của cổng

 Record appending mode: định tần số lưu vào file report

 Colums: định dạng dữ liệu ghi vào dòng đơn của tệp báo cáo

Click vào nút lệnh EDIT ở phần Colums, xuất hiện hộp thoại sau:

Hình 2.32 Xác định cổng để tạo file báo cáo

Muốn giám sát thêm một cổng mới, click nút ADD để thêm

Hình 2.33 Thêm một cổng mới, cho phép lưu trữ file

- Type: loại giá tri giám sát (numerical, digital,…)

- Channel: kênh truyền thông

- Device: tên thiết bị đã khai báo ở phần DEVICE

- Property: cho biết thông tin của cổng

2.2.6 Template

Là công cụ để thiết kế giao diện giám sát

Template builder có thể khởi động từ project manager bằng việc double click

vào một mẫu giám sát đã có sẵn Cách thứ hai từ tool/temple builder trong cửa sổ xuất hiện 3 khu vực: thanh công cụ (tool bar), đặc tính( property edit), cửa sổ thiết kế (template window)

Hình 2.34 Giao diện xây dựng mẫu giám sát

2.2.6.1 Thanh toolbar

Hình 2.35 Giao diện thanh Toolbar

Trong này chứa đựng những công cụ cần cho việc thiết kế Trong này có hai mục chọn standard (chứa đựng những công cụ thường dùng), advanced (chứa đựng những công cụ ít sử dụng hơn)

Các công cụ cần cho việc thiết kế:

Là một công tắt, có hai trạng thái on và off, nó cũng có thể dùng để giám sát trạng thái

Công cụ hiển thị những báo cáo đã tạo

2.2.6.2 Thanh Property Editor

Ở mỗi công cụ khác nhau thì có thanh Property Editor khác nhau, ở đây chú thích cho công cụ Button

Hình 2.36 Thanh Property Editor của Button

 Left: vị trí của đối tượng so với biên trái

 Top: vị trí của đối tượng so với biên trên

 Width: chiều rộng của đối tượng

 Height: chiều cao của đối tượng

 Description: dòng chỉnh dẫn khi ta nhấn chuột phải vào đối tượng trong quá trình giám sát

 Cursor: trạng thái của chuột sẽ thay đổi khi ta đưa chuột vào đối tượng

 Lable: nhãn của nút lệnh

 Font: chọn font chữ

 Function key: phím tắt để gọi nút lệnh

 OnClick: gọi hàm khi nhấp lên đối tượng

 Tab number: số kết hợp với phím Tab để dịch chuyển

nó như một tập tin bất kỳ (copy, cut, paste, rename)

2.2.8 Cách thực hiện một chương trình

Để giám sát bất kỳ một thiết bị nào đó bạn cũng cần biết:

- Giao thức truyền tin của thiết bị đó, ví dụ Omrron SysmacWay

- Địa chỉ và các biến của thiết bị cần giám sát

Chúng ta sẽ đi tìm hiểu cách thực hiện chương trình giám sát PLC Omron CPM2A

2.2.8.1 Điều khiển và giám sát PLC Omron CPM2A

Do bên Omron chưa có bộ thí nghiệm nên người thực hiện đồ án này chỉ tập trung vào việc giám sát PLC này

Yêu cầu giám sát các ngõ vào ra, timer và counter

Bên Omron CPM2A: dùng phần mềm CX-programmer để viết chương trình cho PLC Omron

Thiết lập phần cứng và giao thức truyền tin để viết chương trình

Hình 2.38 Thiết lập phần cứng

CPM2A* là một trong những dòng PLC của Omron

Giao thức truyền tin: SYSMACWAY

Hình 2.39 Giao thức truyên tin của PLC Omron

Cổng giao tiếp là: COM1

Tốc độ truyền: 9600

Số bit dữ liệu là 7

Có kiểm tra chẵn lẻ: chẵn ( Even)

Hai bit stop

2.2.8.2 Chương trình ứng dụng nhỏ

Đóng gói sản phẩm vào bao bì

Hình 2 40 Sơ đồ hệ thống đóng gói sản phẩm

Trong ví dụ này ta sẽ lập trình PLC cho công đoạn đóng gói sản phẩm vào bao

bì Đây là công đoạn rất hay gặp trong các dây chuyền sản xuất Trên hình, ta thấy các sản phẩm hoàn thiện được băng chuyền chuyển tới thiết bị đóng bao Cứ 5 sản phẩm đóng vào một bao Có một cảm biến quang điện làm nhiệm vụ phát hiện sản phẩm trên băng chuyền và tín hiệu xung về bộ điếm trong PLC Mỗi khi đếm đủ 5 sản phẩm, bộ đếm gửi tín hiệu ra cho cuộn hút solenoid làm việc, đẩy 5 sản phẩm vào bao bì Thời gian cuộn hút làm việc là 2 giây Trong thời gian cuộn hút hoạt động, băng truyền ngừng chạy

 Chương trình điều khiển bên PLC: Sẽ trình bày ở phần phụ lục

2.2.8.3 Bên Winlog Lite

+ Bước 1: Tạo một dự án

Để tạo một dự án ta sử dụng Project manager ( Kết hợp với các công cụ khác Gate, Builder, Template Builder, Code Builder)

Cuộn hút chưa kích hoạt

Chạy Project Manager, file => new => và đặt tên

Hình 2 41 Giao thức truyền tin bên Winlog Lite

+ Bước 2: Thiết lập giao thức truyền tin:

Sau khi đặt tên sẽ có một thư mục hiện ra như hình vẽ

Hình 2.42 Giao thức truyền tin bên Winlog Lite

Trong Channels: Chọn giao thức truyền tin ví dụ OMRON SysmacWay

Chọn mục Option: để chọn cổng

Trong này ta chọn cổng COM1, tốc độ Baud, bit chẵn lẻ, bit stop, số bit dữ liệu + Bước 3: Khai báo thiết bị giám sát: Chọn vòa mục Device, trong này ta khai báo kênh truyền tin và số thiết bị

Hình 2.43 Thiết lập thiết bị

+ Bước 4: Khai báo biến

Gồm các loại biến sau:

Kiểu số: Number

Kiể logic; digit

Kiểu chuỗi: string

Kiểu phức hợp: compound

Kiểu sự kiện: event/alarm

Thiết lập cổng digital: thiết lập cho cảm biến và cuộn solenoid, đèn

Chuyển qua thiết kế giao diện:

Vào thư mục template:

Menu => new => file => đặt tên

Hình 2.46 Tạo thư mục template

Sau đó Double-click vào tên ta sẽ được cửa sổ thiết kế:

Hình 2.47 Cửa sổ để thiết kế giao diện

Click vào nút trong mục Gates của Property Editor, một cửa sổ xuất hiện, nhấn vào nút Add gate, chọn tất cả các cổng rồi nhấn OK

Sau đó ta dùng Label, Edit object, Gauge object, Led object để thiết kế và liên kết vào các cổng, các biến cần giám sát

Sau đó ta tạo một đoạn lệnh để cho bảng thiết kế sẽ được nhìn thấy khi chạy chương trình

Vào thư mục code, đặt tên cho các đoạn code là main

Sau đó chạy Code Builder

Chương trình:

// Function called at startup

Function void Main()

Sau đó kiểm tra chương trình có lỗi không?

Chọn vào biểu tượng để kiểm tra lỗi

Hình 2.48 Viết chương trình bên Winlog Lite

Vậy là chúng ta đã hoàn thành một dự án để kiểm tra Bây giờ ta thực thi chương trình

Từ Project Manager chọn Execute để chạy chương trình