Thiết kế hệ thống điều chỉnh và giám sát tốc độ cho động cơ không đồng bộ 3pha rôto lồng sóc công suất 0,18kW sử dụng biến tần và PLC S71200ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP:
Trường Đại Học GVHD: Th.S NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày Tháng Năm Giáo Viên Trường Đại Học GVHD: Th.S NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, Ngày Tháng Năm Giáo Viên Trường Đại Học GVHD: Th.S MỤC LỤC Chương I : CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH VÀ ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 1.1 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động .8 1.1.1 Điều chỉnh tốc độ động không đồng pha cách thay đổi tần số nguồn 1.2 Phương pháp đo tôc độ động 1.2.1 Bộ mã hóa vòng quay Encordor 1.3 Động chiều 16 1.4 Tổng kết chương 17 Chương II : NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CÁC THAM SỐ CỦA BIẾN TẦN LS IC5 18 2.1 Tìm hiểu biến tần LS IC5 18 2.1.1 Khái niệm 18 2.2 Đặc điểm kĩ thuật biến tần .19 2.2.1 Đặc điểm kỹ thuật 19 2.2.2 Điều khiển .20 2.2.3 Hoạt động 20 2.2.4 Các chức bảo vệ 21 2.2.5 Màn hình lắp rời 22 2.2.6 Môi trường 22 2.2.7 Sơ đồ đấu nối 23 2.2.8 Sơ đồ chân dấu 24 2.2.9 Bàn phím .26 2.3 Các thông số chương trình .26 2.3.1 Nhóm thơng số 26 2.3.2 Các nhóm tham số 27 2.3.3 Các thông số nhóm điều khiển .28 2.3.4 Các bước cài đặt lệnh tần số nhóm điều khiển .29 2.4 Các thông số biến tần 30 2.5 Kiểm tra sử lý cố 50 Trường Đại Học GVHD: Th.S 2.6 Tổng kết chương 53 Chương III : LẬP TRÌNH ĐIỀU CHỈNH VÀ GIÁM SÁT TƠC ĐỘ CHO HỆ THỐNG 54 3.1 Giới thiệu PLC SIMATIC S7 -1200 54 3.1.1 Lịch sử phát triển PLC 54 3.1.2 Bộ điều khiển lập trình PLC-1200 57 3.1.3 Nạp chương trình mẫu cho PLC S7 1200 69 3.2 Khối hàm FC 74 3.3 Bộ đếm tốc độ cao HCS 75 3.3.1 Khái niệm: 75 3.3.2 Hoạt động đếm tốc độ cao: 75 3.3.3 Cấu hình cho HSC 78 3.3.4 Lệnh CTRL_HSC 82 3.4 Khối hàm PID 84 3.5 Chương trình điều khiển 89 3.5.1.1 Chương trình 90 3.6Tổng kết chương III 91 Chương IV : THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHO HỆ THỐNG 92 4.1 Tổng quan WinCC .92 4.1.1 Cấu trúc Control Center 93 4.1.2 Tạo dự án: 95 4.2 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát WinCC RT Professional .96 4.2.1 Thiết lập kết nối PLC S7-1200 WinCC 96 4.2.2 Thiết kế giao diện giám sát WinCC RT Professional .99 4.2.3 Màn hình giám sát sau hoàn thành: .101 4.3 Tổng kết chương 101 Chương V : XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ102 5.1 Xây dựng mơ hình thực nghiệm .102 5.1.1 Chức thiết bị mơ hình 102 5.1.2 Sơ đồ đấu nối 103 Trường Đại Học GVHD: Th.S 5.2 Một số hình ảnh thực tế kết mô 103 5.3 Kết 104 5.4 Phương hướng phát triển để tài 105 5.5 Tổng kết chương 105 Trường Đại Học GVHD: Th.S LỜI NĨI ĐẦU Nước ta q trình phát triển với kinh tế giời Điều đòi hỏi xí nghiệp cần đẩy mạnh ứng dụng khoa học kỹ thuật vào trình sản xuất, hạ giá thành sản phẩm cạnh tranh có chỗ đứng thị trường Để làm việc nhà máy, xí nghiệp ngồi việc cải cách cấu phải tăng suất lao động Vì tự động hóa tồn q trình sản xuất trở thành chiến lược quanh trọng Để thực công việc cách khoa học nhằm đáp ứng nhanh hiệu kinh tế Các nhà máy sản xuất thường sử dụng cơng nghệ lập trình PLC Hệ thống giám sát, cảnh báo tự động dùng PLC làm giảm sức lao động công nhân mà lại đạt độ xác cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Việc lựa chọn tích hợp hệ thống việc vô quan trọng kỹ sư tự động hóa Vì để giải vấn đề nhóm thực nghiên cứu giải phát thiết kế hệ thống điều giám sát tốc độ cho động không đồng pha rơto lồng sóc sử dụng biến tần PLC S7-1200 Mục đích hệ thống giúp đo lường giám sát tốc độ động Ta điều khiển tốc độ hiển thị giá trị đo lường máy tính Trường Đại Học GVHD: Th.S Việc giải vấn đề nội dung yêu cầu đồ án tốt nghiệp với nội dung : “ Thiết kế hệ thống điều chỉnh giám sát tốc độ cho động khơng đồng 3pha rơto lồng sóc cơng suất 0,18kW sử dụng biến tần PLC S71200 ” Nội dung Đồ án nghiên cứu điều chỉnh giám sát tốc độ động sử dụng biến tần PLC S7-1200 Đồ án trình bày với chương với nội dung chương tóm tắt sau : Chương : Các phương pháp điều chỉnh đo tốc độ cho động không đồng ba pha : tổng quan phương pháp điểu chỉnh đo tốc độ cho động không đồng 3pha , giới thiệu nguyên lý hoạt động encodor Chương : Giới thiệu nguyên lý hoạt động tham số biến tần : Giới thiệu nguyên lý hoạt độn biến tần sử dụng hệ thống Chương : Lập trình điều chỉnh giám sát tốc độ cho hệ thống : Tổng quan Tia Portal v13 Lập trình điều trỉnh giám sát máy tính Chương : Thiết kế giao diện điều khiển giám sát cho hệ thống : Tổng quan Wincc Runtime Professionnal thiết kế giao diện máy tính Chương : Xây dựng mơ hình thực nghiệm đánh giá kết : Thiết kế mơ hình thực nghiệm Mặc dù chúng em cố gắng tìm hiểu để hồn thành Đồ án, song kiến thức hạn hẹp chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên khơng tránh khỏi sai sót, mong bổ sung góp ý thầy bạn để Đồ án chúng em hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo thầy mơn tận tình hướng dẫn giúp đỡ để chúng em hoàn thành đồ án Trường Đại Học GVHD: Th.S Chương I : CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH VÀ ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I.1 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động Điều chỉnh cách thay đổi điện trở phụ mạch rotor Điều chỉnh cách thay đổi điện áp stato Điều chỉnh cách thay đổi số đôi cực từ Điều chỉnh cuộn kháng bão hòa Điều chỉnh phương pháp nối tầng Điều chỉnh cách thay đổi tần số nguồn vào Trong phương pháp phương pháp điều chỉnh cách thay đổi tần số cho phép điều chỉnh momen tốc độ với chất lượng cao nhất, đạt đến mức độ tương đương điều chỉnh tốc độ động chiều cách thay đổi điện áp phần ứng Sau em xin giới thiệu phương pháp điều chỉnh tốc độ động không đồng cách thay đổi tần số nguồn vào I.1.1 Điều chỉnh tốc độ động không đồng pha cách thay đổi tần số nguồn Thay đổi tần số nguồn cấp cho động thay đổi tốc độ không tải lý tưởng nên thay đổi đặc tính Tần số cao tốc độ động lớn Khi điều chỉnh tần số nguồn cấp cho động đại lượng liên quan đến tần số cảm kháng thay đổi, dòng điện, từ thông động bị thay đổi theo cuối đại lượng độ trượt tới hạn, momen tới hạn bị đổi Chính điều chỉnh tốc độ động không đồng phuơng phảp thay đổi tần số nguồn thường kéo theo thay đổi điện áp, dòng điện từ thơng mạch stator Khi giảm tần số xuống tần số định mức, cảm khảng động giảm dòng điện động tăng lên Tần số giảm dòng điện lớn momen tới hạn lớn Để tránh động bị dòng ta phải tiến hành giảm điện áp cho const Đó luật điều chỉnh tần số - điện áp Khi f > ta tăng điện ảp U › nên đặc tính khơng giữ momen tới hạn Thay đổi tần số nguồn đuợc thực biến tần Khi thay đổi tần số người ta mong muốn giữ cho từ thông không đổi, phải giữ cho tỷ số điện Trường Đại Học GVHD: Th.S áp tần số không đổi Điều chỉnh tốc độ thay đổi tần số nguồn cho phép điều chình tốc độ cách phẳng phạm vi rộng cho nhóm động cơ, song giá thành tương đối đắt Đây phương pháp mà nhóm em sử dụng đồ án tốt nghiệp Việc điều chỉnh giá trị tần số cấp cho động thực nhờ biến tần LS ic5 I.2 Phương pháp đo tôc độ động Tốc độ động thông số quan trọng chứa đựng nhiều thơng tin phản anh tồn diện tình trạng làm việc động Dựa vào tốc độ động thông qua hệt thống chẩn đốn người ta biết tình trạng làm việc động Tốc độ động có thứ ngun số vòng/1 phút đại lượng vật lý không mang đặc trưng đại lượng điện để đo tốc độ quay động nói chung động điện nói riêng người ta phải biến đổi đại lượng khác để phù hợp tiện lợi đồng thời đáp ứng cấp xác theo yêu cầu công việc Trong khứ việc ứng dụng học quang học giúp ích cho kỹ thuật đo lường Hiện tương lai với tốc độ phát triển ngày hoàn thiện ngành điện kể lý thuyết công nghệ cao kỹ thuật điện tử điện tử góp nhiều phát triển cho thiết bị đo lường Các đại lượng điện không điện cảm biến đo lường chuyển đổi sang tín hiệu điện Các tín hiệu mạch điện tử chế biến cho phù hợp với mạch đo, mạch thu thập liệu đo lường I.2.1 Bộ mã hóa vòng quay Encordor Encoder đo lường dịch chuyển thẳng góc Đồng thời chuyển đổi vị trí góc vị trí thẳng thành tín hiệu nhị phân nhờ tín hiệu xác định vị trí trục bàn máy Tín hiệu Encoder cho dạng tín hiệu số Encoder sử dụng làm phần tử chuyển đổi tín hiệu phản hồi máy CNC robot Trong máy công cụ điều khiển số, chuyển động bàn máy dẫn động từ động qua vít me đai ốc bi tới bàn máy Vị trí bàn máy xác định nhờ encoder lắp cụm truyền dẫn Trường Đại Học GVHD: Th.S Hình : Encoder tương đối Encodor Tuyệt đối Encoder chia làm loại absolute encoder (encoder tuyệt đối) sử dụng đĩa theo mã nhị phân mã Gray Incremental encoder (encoder tương đối) có tín hiệu tăng dần theo chu kỳ Đối với loại encoder tuyệt đối tín hiệu ta nhận rõ ràng vị trí encoder, khơng cần sử lý thêm biết vị chí xác encoder Còn với encoder tương đối có 1,2 đến vùng lỗ, lần quay vòng nhận tín hiệu ta biết đĩa quay vòng Nếu bây h đía có nhiều lỗ ta có thơng tin chi tiết Đĩa quay ¼ vòng,1/8 hay 1/n vòng tùy theo số lỗ nằm encoder I.2.1.1 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý encoder, đĩa tròn xoay, quay quanh trục Trên đĩa có lỗ (rãnh) Người ta dùng đèn led để chiếu lên mặt đĩa Khi đĩa quay, chỗ lỗ, đèn led khơng chiếu xun qua Chỗ có lỗ, đèn led chiếu xuyên qua Khi đó, phía mặt bên đĩa, người ta đặt mắt thu( photosensor) Với tín hiệu có khơng có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận đèn led có chiếu qua lỗ hay khơng Khi trục quay, giả sử đĩa có lỗ nhất, lần mắt thu nhận tín hiệu đèn led, có nghĩa đĩa quay vòng Đây nguyên lý encoder Tuy nhiên, vấn đề đặt để xác định xác vị trí đĩa quay (mịn hơn) làm để xác định đĩa quay theo chiều nào? Đó vấn đề để tìm hiểu encoder 10 Trường Đại Học GVHD: Th.S Chương IV : THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CHO HỆ THỐNG IV.1 Tổng quan WinCC Hình 49: Giao diện WinCC Ngày thiết bị điều khiển khả trình PLC ( Programmable Logic Control) thay dần cho thiết bị điều khiển trình cũ để thực việc tự động hoàn toàn q trình cơng nghệ, thực việc tích hợp mạng công nghiệp (Industrial Ethernet) Trên giới hãng lớn tự động hóa Siemens, Omon…, khơng ngừng phấn đấu để đưa sản phẩm lĩnh vực với tính PLC ngày mạnh, tốc độ xử lý nhanh đáp ứng u cầu cơng nghiệp với tốn điều khiển khó, độ phức tạp cao Hiện thị trường Việt Nam, PLC hãng Siemens sử dụng nhiều lĩnh vực như: Điện lực, xi măng,… chủng loại PLC hãng phong phú Tuy nhiên, ta thấy khu công nghiệp vấn đề giao diện người- máy HMI ( Human Machine Interface) quan trọng việc điều khiên giám sát trình sản suất Hãng Siemens đưa số phần mềm để xây dựng giao diện người máy Protool Pro CS, WinCC có tính linh hoạt mềm dẻo để thực giải pháp kỹ thuật thực giao diện người-máy Những phần mềm sử dụng cho thiết bị hãng 91 Trường Đại Học GVHD: Th.S mà mở rộng tương thích với hãng khác GE, Allen Bradly, Misubishi…, thông qua kênh điều khiển riêng WinCC (Windows Control Center) phần mềm tạo dựng hệ SCADA HMI mạnh hãng SIEMENS dùng phổ biến Việt Nam giới WinCC có mặt hầu hết lĩnh vực như: sản xuất xi măng, giấy, thép, dầu khí,… WinCC hệ thống điều khiển giám sát trung lập có tính cơng nghiệp có tính kỹ thuật, hệ thống hình hiển thị đồ họa điều khiển nhiệm vụ sản xuất tự động hóa q trình Hệ thống đưa module chữ tích hợp cơng nghiệp cho hiển thị đồ họa, thông báo, lưu trữ, báo cáo Nó trình giám sát mạnh, nhanh chóng cập nhật thông tin hoạt động hệ thống Do WinCC đem lại giao diện trực quan dễ sử dụng, có khả giám sát điều khiển q trình cơng nghệ theo thời gian thực Ngồi chức hệ thống WinCC đưa giao diện mở cho giải pháp người dùng Những giao diện làm cho tích hợp giải pháp tự động hóa phức tạp, giải pháp cho công ty mở truy nhập tới sở liệu tích hợp giao diện chuấn ODBC SQL, lồng ghép đối tượng tài liệu tích hợp bới OLE 2.0 OLE Custom Control (OCX) Những chế làm cho WinCC đối tác dễ hiểu, dễ truyền tải môi trường Windows IV.1.1 Cấu trúc Control Center Các chức WinCC Khi sử dụng WinCC để thiết lập giao diện điều khiển người- máy (HMI) mạng SCADA WinCC sử dụng chức sau: Graphics Designer: thực chức mô hoạt động thông qua đối tượng đồ họa chương trình WinCC, Windows, OLE, I/O… với nhiều thuộc tính động Alarm logging: Thực thông báo báo cáo hệ thống vận hành Đảm bảo thơng váo nhận lưu trữ Nó chứa chức để nhận thông báo từ trình, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp lưu giữ chúng Ngồi ra, alarm logging giúp ta tìm nguyên nhân lỗi 92 Trường Đại Học GVHD: Th.S Tag Logging: Thu thập, lưu trữ nén giá trị đo nhiều dạng khác Tag logging cho phép lấy liệu từ trình thực thi, chuẩn bị để thị lưu trữ liệu Dữ liệu cung cấp tiêu chuẩn công nghệ kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động toàn hệ thống Report designer: Có nhiệm vụ tạo thơng báo, báo cáo, kết lưu dạng trang nhật ký kiện User achivers: Cho phép sử dụng lưu trữ liệu từ chương trình ứng dụng khả trao đổi với thiết bị tự động hóa Điều có nghĩa: Các cơng thức, thơng số chương trình WinCC soạn thảo lưu trữ sử dụng hệ thống Các thành phần dự án ( PROJECT) Các trình điều khiển truyền thơng: Trình điều khiển truyền thơng: trình điều khiển kết nối hệ thống PLC WinCC Hệ thống WinCC chứa trình điều khiển truyền thông (liên kết động) kênh DLL Khối kênh: Một kênh WinCC thực Windows DLL liên kết động với hệ thống Mỗi kênh WinCC thực việc truy nhập tham số kết nối đặc biệt với nghi thức đặc biệt ( chẳng hạn kênh SIMATIC S5 Ethernet TF hỗ trợ việc truy nhập SIMATIC S5 với TFProtool) Mỗi kênh DLL hỗ trợ điều khiển với khối SINEC- H1 (CP1413) khối SINECL2( CP5412) thời điểm Quản lý liệu WinCC đòi hỏi giá trị q trình lúc “Runtime” từ PLC xa thơng qua kết nối logic Khối kênh thực bước truyền thông cần thiết để đáp ứng yêu cầu giá trị trình kết nối kênh đặc biệt, cung cấp giá trị quy trình cho quản lý liệu WinCC Dữ liệu đọc vào lưu trữ ảnh trình RAM máy tính Tất thành phần WinCC truy nhập ảnh trình Các kết nối logic, nhóm tagb tags ấn định vào khối kênh Kết nối: Một kết nối logic mô tả giao diện hệ thống tự động quản lý lieu WinCC Quản lý liệu máy Server đảm trách việc cung cấp tags với giá trị Run- time Quản lý liệu cung cấp giá trị q trình đến tags nội tags máy Client tương ứng Quản lý liệu 93 Trường Đại Học GVHD: Th.S chuyển tags truy cập đến kết nối logic chúng đến kênh thích hợp kênh thực bước truyền thông cần thiết tuyến trình theo tối ưu Bằng cách này, việc giảm thiệu chuyển liệu cần thiết tuyến trình để gán giá trị cho tags Biến tags: Tag WinCC phần tử trung tâm để truy cập giá trị trình Trong dự án, chúng nhận tên kiểu liệu Kết nối logic gán với biến WinCC Kết nối xác định kênh chuyển giao giá trị trình cho biến Biến nội: Là biến có sẵn WinCC Những biến nội vung nhớ WinCC, có chức PLC thực Biến trình: Các biến q trình liên kết với truyền thơng logic để phản ánh thông tin địa PLC khác Các kiểu liệu: Binary Tag: kiểu nhị phận Signed 8-bit Value: kiểu bit có dấu Unsigned 8-bit Value: kiểu bit không dấu Signed 16-bit Value: kiểu 16 bit có dấu Unsigned 16-bit Value: kiểu 16 bit không dấu Signed 32-bit Value: kiểu 32 bit có dấu Floating Point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 Floating Point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực 64bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 Text tag bit character set: kiểu kí tự bit Text tag 16 bit character set: kiểu kí tự 16 bit Raw data type: kiểu liệu thô IV.1.2 Tạo dự án: Để soạn thảo dự án (ProJect) WinCC, cần thực theo bước: Giao tiếp với S7-200 thông qua PC_ACCESS Tạo dự án (Project) WinCC Chọn PLC driver từ Tag Management 94 Trường Đại Học GVHD: Th.S Tạo biến nội vào biến trình Tạo hình ảnh từ số giao diện Graphic Designer Sử dụng công cụ khác như: tag logging, alarm logging, report designer… Thiết lập trường thời gian thực Chạy thử 3.2 Giới thiệu PC Access PC Access phần mềm Siemens dùng để truy xuất liệu từ PLC hãng, phạm vi đồ án S7-200 PC Access hoạt động thông qua OPC Server, vốn chuẩn hóa OPC Foundation, cung cấp thư viện bổ sung cho WinCC, Excel, Protool, VB nhằm kết nối PLC với PC từ chương trình IV.2 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát WinCC RT Professional IV.2.1 Thiết lập kết nối PLC S7-1200 WinCC Ở sử dụng kết nối Profinet/Ethenet Các bước thực sau: Khởi động Tia-Portal, chọn Add new devide - chọn PC systems -Thêm Wincc RT Professional : Hình 50: Thêm WinCC RT Professional Tiếp theo ta chọn vào PC_system_1 vừa tạo – Chọn Device configurationchọn communications modules – chọn Profinet/ Ethenet – Thêm IE genenal 95 Trường Đại Học GVHD: Th.S Hình 51: Thêm modul truyền thông Sau thêm IE genenal, ta chuyển sang tal Network view – Thêm kết nối PLC S7-1200 với PC_system_1 sau : Chọn network kéo kết nối từ PLC PC Hình 52: Kết nối PLC PC 96 Trường Đại Học GVHD: Th.S Chọn Connections kéo kết nối từ PLC tới PC hình : Hình 53: Thêm kết nối HMI Ta hồn việc kết nối PLC với PC, để kiểm tra lại kết nới : Chọn Project tree- chọn PC_System_1-chọn HMI tags- Chọn Connection để kiểm tra Nếu kiểm tra thấy giống hình ta kết nối thành cơng Hình 54: Kiểm tra kết nối PLC WinCC 97 Trường Đại Học GVHD: Th.S IV.2.2 Thiết kế giao diện giám sát WinCC RT Professional Sau thực kết nối công, bắt đầu thiết kế giao diện giám sát với WinCC RT Professional sau : Tạo hình làm việc mới, PC_system_1-HMI_RT_1-Chọn Screen- Add new screen, hình tạo hình Hình 55: Màn Hình tạo Ta thay đổi thơng số hình cách chọn vào hình ấn tổ hợp phím Alt+ Enter, Hinh xuất hình 57 Properties : thay đổi thuốc tính tổng quát tên, kích thước hình làm việc, hình dạng bên ngồi (màu, ẩn hình ), bảo mật Animations : thay đổi đồ họa bên Event : tác động kiện bên nhằm thay đổi hoạt động phần Animations 98 Trường Đại Học GVHD: Th.S Hình 56: Thay đổi thuộc tính hình Ta chọn đối tượng để sử dụng trình thiết kế điều khiển tab toolbox hình 58 Hình 57: Các đối tượng toolbox Basic objects : đối tượng tạo hình Elements : sử dụng đối tượng I/O (để xuất nhập liệu ), bar, button Control : Các đối tượng để thiết lập hình cảnh báo,màn hình hiển thị đồ thị điều khiển 99 Trường Đại Học GVHD: Th.S My control : Tạo đối tượng điều khiển thường hay sử dụng Graphics : Các đồ họa phổ biến thiết kế trước WinCC RT Professional IV.2.3 Màn hình giám sát sau hồn thành: Hình 58 : Màn hình giám sát IV.3 Tổng kết chương Ở chương nhóm làm song giao diện điều khiển giám sát WinCC tích hợp sãn phần mền Tia Portal V13 Chương nhóm xây dụng mơ hình thực tế thông qua kiến thức chương 100 Trường Đại Học GVHD: Th.S Chương V : XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Qua tìm hiểu phân tích hệ thống chương trước, nhóm tiến hành thiết kế mơ hình thực nghiệm để kiểm chứng kết lý thuyết thực tế Kiểm tra hoạt động thiết bị điều khiển từ giao diện, số liệu đánh giá kết V.1 Xây dựng mơ hình thực nghiệm Từ phân tích đưa , ta tiến hành thiết lập hệ thống tiến hành lắp đặt thực tế Nhóm có sử dụng biến tần LS IC5 để điều khiển động Sử dụng điện áp 0-10v để điều khiển encoder 2000 xung pha A/B điện áp 5-24v để thực đếm xung đo tốc độ động V.1.1 Chức thiết bị mơ hình Máy tính : thực sử lý liệu Viết chương trình điều khiển cho s7-1200 phần mền Tia portal v13 Tạo giao diện giám sát HMI, điều khiển hoạt động hệ thống Biến tần LS IC5 : Dùng để điều khiển hoạt động động điện áp ngoài, ổn định tốc độ dộng cơ, ổn định tần số biến tần bảo vệ tải PLC S7-1200 AC/DC/RLY: dùng để nạp chương trình đo điều khiển tốc độ động cơ, nhận tín hiệu từ encoder tính tốn đưa tín hiệu điều khiển ,kết nối với giao diện giám sát Encoder 2000 xung : cảm biến mã hóa vòng quay gắn với trục động để phát xung đưa PLC để tính tốn đưa tốc độ động 101 Trường Đại Học GVHD: Th.S V.1.2 Sơ đồ đấu nối Hình 59: Sơ đồ đấu nối thiết bị V.2 Một số hình ảnh thực tế kết mơ Hình 60: Mơ hình thực tế 102 Trường Đại Học GVHD: Th.S Hình 61 : Kết mơ V.3 Kết Sau hồn thiện mơ hình cơng việc chạy thử nghiệm hồn tất, hệ thống hoạt động tổt Hiến thị tốc độ động trạng thải hoạt động động cơ, chức điều khiển biến tần điện áp hoạt động tốt Kết lý thuyết: Biết cấu trúc nguyên lý hoạt động S7-1200 Tìm hiểu số phương pháp đo tốc độ động cơ, biết Cách điều khiển giám sát ổn định tốc độ động Tỉm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động signal board analog output“ Tìm phương pháp truyền thơng kết nối PLC s7-1200 Wicc RT Professỉonal Kết thực nghiệm: Biết cách đấu nối PLC, biển tần Encoder Biểt sử dụng cài đặt điều khiển biến tần Kết thực nghiệm cho thấy thực nghiệm lý thuyết hoàn toàn giống 103 Trường Đại Học GVHD: Th.S V.4 Phương hướng phát triển để tài Ứng dụng đo tốc độ động vào kĩ thuật điều khiển vị trí, giúp đối tượng điều khiển chuyền động xác Thiết lập thêm chức biến tần: Điều khiển PID, sử dụng giao thức truyền thông USS Tạo lưu trữ tham số để dễ dàng theo dõi thông số hệ thống thời gian dài Tạo báo cáo cảnh báo hoạt động hệ thống để phát lỗi kiện để người vận hành vào để đưa giải pháp khắc phục V.5 Tổng kết chương Kết thúc chương cuối, nhóm thực hồn thiện mơ hình thực tế đề tài điều khiển hiển thị tốc độ động hình giám sát Lắp đặt thiết bị hệ thống tốt nhất, cài đặt hệ thống để đảp ứng tốt nhẩt cho yêu cấu đề tài Đến nhóm hồn thành đề tài 104 Trường Đại Học GVHD: Th.S KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu làm việc nghiêm túc, khẩn trương giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn Th.S quý thầy cô khoa Điện trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Nhóm thực hồn thành đề tài với yêu cầu đặt Quá trình làm đồ án, nhóm thực tích lũy nhiều kiểu thức để tự tin hồn thành cơng việc liên quan đển chuyên ngành đời sống, tìm niềm đam mê với công nghệ đại, nắm bắt tổng hợp lại nhiều kiến thức học trường Ngồi ra, chúng em rèn luyện thêm cho khả làm việc thực tế theo nhóm Đây bưởc khởi đầu cho phấn đấu, cố gắng trình học tập, làm việc sau chúng em Trong thời gian thực đề tài: “Thiết kế hệ thống điều chỉnh giám sát tốc độ cho động không đồng pha rơto lồng sóc cơng suất 0,18kW sử dụng biến tần PLC S71200” cố gắng hạn chế định Do thời gian thực hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong góp ý, bổ sung nhiều thầy cô giáo bạn đọc để đồ án chúng em hoàn thiện 105