Tài liệu LATN bản Full. Các bạn cần thêm đề tài gì thì vào Profile để xem thêm. Cảm ơn các bạn đã mua tài liệu chúc các bạn qua đồ án. Mình hiểu tầm quan trọng của đồ án đối với các bạn nên mình đăng tải những tài liệu này. Mong các bạn ủng hộ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN BẢNG THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: Nguyễn Đại Ca MSSV: 1900100 có Lớp: ABC - XYZ Họ tên CBHD: ………………… Đơn vị: Khoa Điện Tên đề tài LVTN: Nghiên cứu thiết kế mạng truyền thông PLC với biến tần qua Profidrive ứng dụng cho hệ truyền động phòng thí nghiệm PLC Tuần lễ Ngày Khối lượng Đã thực Tiếp tục thực 25/3 - 1/4 Tổng quan PLC S7 1200 Tổng quang PLC S7 1200( file word ) 1/4 - 8/4 Tổng quan PLC S7 1500 Tổng quang PLC S7 1500( file word ) 8/4 - 15/4 Tìm hiểu truyền thơng Profinet Tổng qua mạng 15/4 - 22/4 truyền thơng profinet Tìm hiểu truyền thông Profinet ( file word ) Tổng qua mạng truyền thông profinet CBGD ký Kiểm tra kỳ Tổng qua mạng 22/4 - 29/4 truyền thông profinet thiết bị Tổng qua mạng truyền thơng profinet thiết bị Đánh giá khối lượng hồn thành: …… % Đề nghị tiếp tục / không tiếp tục thực LVTN: ……………………………… 29/4 -6/5 Tổng qua mạng truyền thông profinet thiết bị Tổng qua mạng truyền thông profinet thiết bị 6/5 - 13/5 Truyền thông với biến tần giao thức PROFIDRIVE Truyền thông với biến tần giao thức PROFIDRIVE 13/5 - 20/5 Lập trình mơ HMI Lập trình mơ HMI 20/5 - 27/5 Nạp code, test thử mơ hình Chạy mơ hình 27/5 - 3/6 Hồn thiện luận văn tốt nghiệp bảo vệ Hoàn thiện bảo vệ 10 Ngày tháng năm 2019 Khoa (Bộ môn) xác nhận PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Thông tin sinh viên Họ tên: Tel: MSSV: Email: Thông tin đề tài Đề tài: “Nghiên cứu thiết kế mạng truyền thông PLC với biến tần qua Profidrive ứng dụng cho hệ truyền động phòng thí nghiệm PLC ” Luận văn thực : Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại Học Kinh Tế Kỹ Thuật Công Nghiệp Các nhiệm vụ cụ đề tài Chương 1: Tổng quan PLC Chương 2: Mạng truyền thông PROFINET Chương 3: Truyền thông biến tần giao thức PROFIDRIVE thiết bị Chương 4: Lập trình điều khiển giám sát HMI Chương 5: Kết luận Hà Nội, ngày… tháng… năm 2019 SV thực luận văn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn xác nhận mức độ hoàn thành cho phép bảo vệ: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Hà Nội, ngày… tháng… năm 2019 Giáo viên hướng dẫn LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan: Những nội dung báo cáo em thực hướng dẫn trực tiếp thầy Gì Văn Đấy Mọi tham khảo dùng báo cáo trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm công bố Các số liệu báo cáo trung thực có nguồn gốc rõ ràng Nếu sai em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm LỜI CẢM ƠN Để luận văn đạt kế tốt đẹp, em nhận hỗ trợ, giúp đỡ nhiều quan, tổ chức, cá nhân Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cá nhân quan tạo điều kiện giúp đỡ em q trình học tập nghiên cứu đề tài Nhóm em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế mạng truyền thông PLC với biến tần qua Profidrive ứng dụng cho hệ truyền động phòng thí nghiệm PLC ” Trong trình thực đề tài này, em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến Thầy Gì Văn Đấy, Khoa Điện- Điện tử, trường ĐH Kinh tế - Kỹ thuật Cơng nghiệp, hướng dẫn tận tình dẫn bước, cung cấp tài liệu nghiên cứu quý báu, hướng dẫn nghiên cứu để chúng em thực yêu cầu đề tài Trong trình thực đề tài, dựa theo kết đạt ban đầu, dù cố gắng nhiên không tránh khỏi thiếu sót hạn chế định Vì vậy, em mong nhận góp ý, bổ sung thầy để đề tài tối ưu hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Mục lục LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC 1.1 KHÁI QUÁT BỘ LẬP TRÌNH PLC S7 1200 1.2 KHÁI QUÁT BỘ LẬP TRÌNH PLC S7 1500 CHƯƠNG 2: MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFINET 2.1 TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFINET 2.1.1 Giới thiệu chung 10 2.1.2 Các cấu hình truyền thơng PROFINET 11 2.1.3 Giao thức truyền cấu trúc mạng PROFINET 15 2.1.4 So sánh PROFIBUS PROFINET 15 2.2 TẬP LỆNH TRUYỀN THÔNG CỦA PROFINET .17 2.2.1 Truyền thông với chế độ AD HOC 17 2.2.2 Tuyền thông với TCP ISO-on-TCP 17 2.2.3 Lệnh TSEND_C TRCV_C 19 2.2.4 Lệnh TCON, TDISCON TSEND TRCV 22 2.2.5 Lệnh truyền thông S7 Communication 24 CHƯƠNG 3: TRUYỀN THÔNG BIẾN TẦN VỚI GIAO THỨC PROFIDRIVE VÀ THIẾT BỊ .27 3.1.TỔNG QUAN VỀ PROFIDRIVER 27 3.2 THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN THÔNG PLC VỚI BIẾN TẦN QUA PROFIDRIVE 29 3.2.1 Đặc tả cấu trúc gói tin AK1 29 3.2.3 Truyền thông biến tần với PLC qua Profinet .32 3.3 CÁC THIẾT BỊ CĨ TRONG MƠ HÌNH 34 CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT TRÊN HMI .38 4.1.TẠO VÀ CẤU HÌNH NEW PROJECT 38 4.2.TRUYỀN THÔNG PROFINET 48 4.2.1 Chương trình PLC HMI 53 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN .63 5.1 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO .64 Danh mục hình ảnh Hình 1.1.PLC S7-1200 10 Hình 2.1 PROFINET đáp ứng u cầu cho cơng nghệ tự động hóa 16 Hình 2.2 Tổng quan PROFINET 17 Hình 2.3 Truyền thông Profinet IO Proxy PN/BP 18 Hình 2.4 Mối liên hệ CR AR 19 Hình 2.5 Một thiết bị trường truy cập nhiều IO Controller 20 Hình 2.6 Mơ đun hóa với Profinet CBA .20 Hình 2.7 PROFINET theo mơ hình OSI .21 Hình 2.8 Các kiểu cấu trúc mạng Profinet 21 Hình 3.1: Mơ hình PROFIDRIVE 34 Hình 3.5 PLC S7 1200 CPU 1214 DC/DC/DC 39 Hình 3.3: Cảm biến quang .41 Hình 3.6: Hình ảnh máy nén khí 41 Y Danh mục bảng Bảng 1.1 Thông tin CPU 1211C/1212C 11 Bảng 1.2 Thông tin CPU 1214C/1215C 12 Bảng 2.1 So sánh đặc điểm PROFIBUS PROFINET 22 Bảng 2.2 Giao thức chế độ truyền nhận liệu 24 Bảng 2.3 Giao thức lệnh truyền thông .25 Bảng 2.4 Tham số tập lệnh TSEND_C 25 Bảng 2.5 Tham số lập trình TRCV_C 26 Bảng 2.6 Tham số tập lệnh TCON/TDISCON 28 Bảng 2.7 Tham số tập lệnh TSEND .28 Bảng 2.8 Tham số tập lệnh TRCV_C 29 Bảng 2.9 Tham số tập lệnh GET 30 Bảng 2.10 Tham số tập lệnh PUT 31 Bảng 3.1 Cấu trúc telegram 1, speed control 35 Bảng 3.2 Ý nghĩa bit Word điều khiển (STW1) G120 36 LỜI MỞ ĐẦU Đất nước ta thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa, yêu cầu ứng dụng tự động hoá ngày cao vào đời sống sinh hoạt, sản xuất Điều khiển tự động khơng mẻ giới trở thành ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu ứng dụng nhiều lĩnh vực không nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt mà ứng dụng nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác PLC ngày có nhiều ứng dụng rộng rãi lĩnh vực công nghiệp nhờ vào tính ưu việc mà có được: PLC có khả thay hoàn toàn phương pháp điều khiển trước đây,khả điều khiển thiết bị dễ dàng linh hoạt dựa vào việc lập trình lệnh logic bản; khả định thời, đếm, giải vấn đề tốn học cơng nghệ, khả tạo lập, gửi đi, tiếp nhận tín hiệu nhằm mục đích kiểm sốt kích hoạt, đình chức máy dây chuyền công nghiệp,… SVTH:Nguyễn Đại Ca GVHD: Th.S Gì Văn Đấy b) Lệnh truyền liệu PUT Người dùng sử dụng lệnh PT để gửi/truyền liệu tới CPU khác Lệnh thực co xung cạnh lên ngõ vào điều khiển REQ: o Dữ liệu nhận từ địa ADDR_i Partner đưa vào vùng o o địa RD_i Local thông qua Pointer Khi lệnh thực xong tham số DONE lên Nếu lệnh thực lỗi tham số Error lên mức trạng thái báo lỗi truy xuất thông qua tham số Status Bảng 2.10 Tham số tập lệnh PUT Tham số Khai báo Kiểu liệu REQ IN Bool Truyền liệu có xung cạnh lên ID IN Word Tham số địa để định kết nối với CPU Partner DONE OUT Bool Lệnh thực thi thành công ERROR OUT Bool STATUS OUT Word ADDR_i IN/OUT Variant Pointer thực định vùng liệu CPU Partner để nhận SD_i IN/OUT Variant Pointer thực định vùng liệu CPU Local để truyền SVTH:Nguyễn Đại Ca Miêu tả 0= Khơng có lỗi 1= Lỗi xảy Trạng thái báo lỗi GVHD: Th.S Gì Văn Đấy 26 CHƯƠNG 3: TRUYỀN THÔNG BIẾN TẦN VỚI GIAO THỨC PROFIDRIVE VÀ THIẾT BỊ Lĩnh vực truyền thông công nghiệp ngày phát triển động tự động hóa phát triển theo Ban đầu, tự động háo tập trung hoàn toàn vào hoạt động sản xuất, phần hệ thống nhà máy cung cấp thêm dịch vụ bảo trì, kho bãi, tối ưu hóa tài ngun,… đồng thời cung cấp liệu cho hệ thống MES ERP Điều động lực xu hướng để nhà sản xuất thiết bị tiếp tục phát triển công nghệ cho fieldbus (thiết bị trường) chuyển đổi từ hệ thống điiều khiển tập trung sang hệ thống điiều khiển phân tán với việc sử dụng thiết bị phân tán thông minh Hệ thống truyền thong dựa Ethernet cung cấp lien kết công nghệ tự động hóa với cơng nghệ thơng tin, cho phép truyền thơng tồn hệ thống từ cấp trường đến cấp quản lý doanh nghiệp Do đó, hệ thống truyền thơng cơng nghiệp phải có khả đáp ứng u cầu cho hệ thống tích hợp tồn diện Profibus Profinet đại diện cho giải pháp kết hợp tích hợp đầy đủ với mức độ định hướng ứng dụng cao Với giao thức chuẩn, truyền thông Profibus Profinet có tất thành phần hệ thống từ máy móc , quy trình sản xuất đến truyền thông ứng dụng điều khiển truyền động drive/motion 3.1.TỔNG QUAN VỀ PROFIDRIVE PROFIDRIVE cấu hình chuẩn để thực truyeefnt hơng truyền động drivers với hệ thống PROFIBUS PROFINET Việc sử dụng “cấu hình ứng dụng” mở (application profiles) kỹ thuật tried-and-tested việc sử dụng hệ thống truyền thông để kết nố truyền động drivers điều khiển từ nhà sản xuất khác tích hợp lại thành hệ thống cách đơn giản Cấu hình PROFIDRIVE mơ tả nhà sản xuất thiết bị hiệp hội PI (PROFIBUS PROFINET International) Và tổ chức có trách nhiệm việc liên tục cập nhật cải tiến ứng dụng truyền thơng PROFIDRIVE Cấu hình PROFIDRIVE thiết lập vào năm 1991 tập trung Profibus DP, mở rộng chức vào năm 2002 với Profibus DP-V2 SVTH:Nguyễn Đại Ca GVHD: Th.S Gì Văn Đấy 27 phiên V3.1 Tương tự, PROFIDRIVE tích hợp vào Profinet năm 2005 phiên V4.1 Để đáp ứng nhiều ứng dụng tự động hóa cơng nghệp cho driver, PROFIDRIVE định nghĩa lớp ứng dụng cụ thể Các lớp ứng dụng thực độc lập, cho phép tối ưu hóa giao diện cho ứng dụng theo ngành công nghiệp cụ thể Tùy thuộc vào lớp ứng dụng mà thông tin liệu trao đổi driver điều khiển PLC phân phối cụ thể… PROFIDRIVE tiêu chuẩn hóa PI với IEC 61800-7 nhiều tổ chức quốc tế khác khuyến khích sử dụng PROFIDRIVE tiêu chuẩn hóa PI với IEC 61800-7 nhiều tổ chức quốc tế khác khuyến khích sử dụng Mơ tả kỹ thuật tiêu chuẩn PRODRIVE bao gồm: + Định nghĩa mơ hình sở - Base model + Định nghĩa mơ hình tham số - Parameter model + Định nghĩa mơ hình ứng dụng – Application model + Tích hợp vào Profibus DP + Tích hợp vào Profinet IO Hình 3.1: Mơ hình PROFIdrive Phần cấu hình PROFIDRIVE mơ tả chức độc lập với hệ thống truyền thông để đảm bảo rawngfmootj ứng dụng hoạt động với Profinet IO mà khơng có thay đổi Bởi vậy, công nghệ SVTH:Nguyễn Đại Ca GVHD: Th.S Gì Văn Đấy 28 truyền động liên kết cách quán không thay đổi tới ứng dụng tự động hóa 3.2 THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN THƠNG PLC VỚI BIẾN TẦN QUA PROFIDRIVE Cấu hình PROFIDRIVE định nghĩa lớp ứng dụng (Application classes – AK) để đáp ứng toàn tầm ứng dụng Drive Tuy nhiên , phần ứng dụng minh họa tác giả sử dụng mức với ứng dụng AK1 để cài đặt thơng số yếu (ví dụ: cài đặt tốc độ, lệnh chạy/ dừng biến tần ) để điều khiển biến tần Profibus Profinet IO Để cho bạn đọc thấy việc sử dụng PROFIDRIVE khơng có nghĩa tích hợp PLC Siemens với biến tần Siemens tác giả trình bày kiến thức chung phổ thơng việc đưa luật , nguyên tắc điều khiển chung sử dụng PROFIDRIVE 3.2.1 Đặc tả cấu trúc gói tin AK1 Cấu trúc gói tin liệu người dùng gọi đối tượng tham số liệu trình PPO (Parameter Process data Object) chia thành hai vùng riêng biệt sau: PPO = PKW + PZD + PKW – Parameter area: để đọc ghi giá trị thông số biến tần : lỗi biến tần, thông tin trạng thái, tốc độ cài đặt lớn nhỏ cho biến tần chạy, điện áp hoạt động, dòng điện danh định… + PZD – Process data area: vùng liệu trình để thực lệnh cho biến tần chạy hay dừng, cài đặt tốc độ chạy, hoạt động thông tin trạng thái giá trị thực thi biến tần Mỗi loại biến tần khác hỗ trợ đối tượng liệu PPO, điều tùy thuộc vào khả đáp ứng hỗ trợ biến tần Nếu sử dụng biến tần Siemens PPO biết tới tương ứng PROFIdrive telegram hay Siemens telegram Các PPO khác với mức độ hỗ trợ PWK, có số lượng PZD khác Tuy nhiên tất hỗ trợ chức điều khiển tốc độ - chức biến tần Siemens tương ứng với telegram 1, speed control Và SVTH:Nguyễn Đại Ca GVHD: Th.S Gì Văn Đấy 29 phần ứng dụng tác giả tạm dừng mức độ với việc điều khiển tốc độ biến tần với telegram Bảng 3.1 Cấu trúc telegram 1, speed control PZD PZD STW1 NSOLL_A (HSW) Word chứa bít điều khiển Word cài đặt tốc độ ZSW1 Word trạng thái thông tin phản hồi NIST_A (HIW) Word chứa tốc độ thực thi a) Ý nghĩa bit word điều khiển (STW1) Word điều khiển gồm 16 bit đáp ứng cho cấu hình PROFIdrive mơ tả điều khiển cụ thể theo nhà sản xuất Bit 0…11: đáp ứng cho cấu hình PROFIdrive Bit 12…15: mô tả điều khiển cụ thể theo nhà sản xuất SVTH:Nguyễn Đại Ca GVHD: Th.S Gì Văn Đấy 30 Bảng 3.2 Ý nghĩa bit Word điều khiển (STW1) G120 Bit Giá trị = OFF1 → = ON = OFF2 = No OFF2 = Quick stop (OFF3) = no quick stop Tắt biến tần giảm tốc theo REG, ngắt phát xung tần số f