Luận Văn NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔG

TR NG B B GIÁO D C & ÀO T O I H C S PH M K THU T TP H CHÍ MINH KHOA I N – I N T MÔN I N T CÔNG NGHI P – Y SINH - ÁN T T NGHI P NGÀNH CÔNG NGH K THU T I N T TRUY N THÔNG TÀI: NG D NG PLC S7 – 1200 KHI N VÀ GIÁM SÁT LÒ I U T BÃ MÍA GVHD: ThS Tr n V n S SVTH: Nguy n Minh H i MSSV: 16431009 Tp H Chí Minh - 12/2017 B TR NG GIÁO D C & ÀO T O IH CS PH M K KHOA B MÔN I NT I N– THU T TP H CHÍ MINH I NT CƠNG NGHI P – Y SINH - ÁN T T NGHI P NGÀNH K THU T I N T TRUY N THÔNG TÀI: NG D NG PLC S7 – 1200 I U KHI N VÀ GIÁM SÁT LÒ T BÃ MÍA GVHD: ThS Tr n V n S SVTH: Nguy n Minh H i 16341009 Tp H Chí Minh – 07/2018 i TR NG H SPKT TP H CHÍ MINH C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM KHOA I N- I N T B MÔN I N T CL P-T CÔNG NGHI P – Y SINH DO - H NH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 10 tháng 07 n m 2018 NHI M V H tên sinh viên: Chuyên ngành: ÁN T T NGHI P Phan Ng c Nhân MSSV: 16341017 Nguy n Minh H i MSSV: 16341009 CNKT i n t Truy n Thông Mã ngành: 41 Mã h : L p: 163410A H đào t o: i h c quy (CT) Khóa: 2016 I TÊN TÀI: NG D NG PLC S7 – 1200 LÒ I U KHI N VÀ GIÁM SÁT T BÃ MÍA II NHI M V Các s li u ban đ u: - Nhóm ti n hành tìm hi u mơ hình lị đ t m ng Sau trình tìm hi u nhóm tích l y đ c kinh nghi m trình th c hi n - Ti n hành tìm hi u qui trình v n hành lị đ t bã mía c a nhà máy - Tìm hi u lo i c m bi n, thi t b ph ng pháp nguyên lý đ có th l a ch n thi t b phù h p đ dùng mô hình N i dung th c hi n: - Tìm hi u v PLC S7-1200 ph n m m TIA Portal V14 - Ph - Thi t k thi cơng mơ hình lị nhi t đ t - Thi t k thi công kh i c m bi n nhi t đ - Thi t k thi công h th ng qu t th i b ng t i - K t n i PLC v i bi n t n - L p ráp kh i u n vào mơ hình ng th c truy n d li u t PLC đ n bi n t n ii - Thi t k giao di n giám sát u n máy tính b ng ph n m m WinCC TIA Portal V14 - Vi t ch ng trình PLC cho h th ng - Ch y th nghi m mơ hình lị đ t - Cân ch nh l i h th ng - Vi t sách lu n v n - Báo cáo đ tài t t nhi p III NGÀY GIAO NHI M V : 20/03/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 10/07/2018 V H VÀ TÊN CÁN B H ThS Tr n V n S CÁN B H NG D N NG D N: BM I N T CÔNG NGHI P – Y SINH iii TR NG H SPKT TP H CHÍ MINH C NG HỊA XÃ H I CH NGH A VI T NAM KHOA I N- I N T B MÔN I N T CL P-T CÔNG NGHI P – Y SINH DO - H NH PHÚC o0o -Tp HCM, ngày 20 tháng 03 n m 2018 L CH TRÌNH TH C HI N ÁN T T NGHI P H tên sinh viên 1: Phan Ng c Nhân L p: 163410A MSSV: 16341017 H tên sinh viên 2: Nguy n Minh H i L p: 163410A Tên đ tài: MSSV: 16341009 NG D NG PLC S7 – 1200 I U KHI N VÀ GIÁM SÁT LÒ T BÃ MÍA Tu n/ngày Tu n N i dung Xác nh n GVHD G p GVHD ph bi n đ tài (12/03 – 18/03) Tu n Vi t đ c ng án t t nghi p (19/03 – 25/03) Tu n Tìm hi u qui trình lò đ t (26/03 – 01/04) Tu n (02/04 – 08/04) Tu n Tìm hi u v PLC S7-1200 ph n m m TIA Portal V14 Tìm hi u v module truy n thông RS485 (09/04 – 15/04) Tu n Ph (16/04 – 22/04) t n Tu n 7, (23/04 – 06/05) Tu n 9, 10 ng th c truy n d li u t PLC đ n bi n Thi t k thi cơng mơ hình lị nhi t đ t, kh i c m bi n nhi t đ L p ráp hồn thi n mơ hình (07/05 – 20/05) L p trình PLC cho tồn h th ng iv Tu n 11, 12 (21/05 – 03/06) Tu n 13 Ch y th demo ch ng trình Cân ch nh l i tồn b h th ng ch ng trình Vi t báo cáo ch ng 1, ch ng Vi t báo cáo ch ng 3, ch ng Vi t báo cáo ch ng 5, ch ng Ki m tra l i (04/06 – 10/06) Tu n 14 (11/06 – 17/06) Tu n 15 (18/06 – 24/06) hoàn thi n quy n báo cáo Tu n 16 Vi t Slide báo cáo (25/06 – 01/07) Quay video cho mơ hình GV H NG D N (Ký ghi rõ h tên) v L I CAM OAN Nhóm xin cam đoan đ tài nhóm t th c hi n d a vào m t s tài li u đ tài tr c Khơng chép t tài li u hay cơng trình có tr c TP H Chí Minh, ngày 10 tháng 07 n m 2018 Sinh viên th c hi n PHAN NG C NHÂN Sinh viên th c hi n NGUY N MINH H I vi L IC M Sau trình đ ch ct p gi ng d y, nh ng kinh nghi m đ đ tr N ng v i nh ng ki n th c đ c th y cô c h c h i, trình th c hi n đ án nhóm c th y cô t o u ki n t t nh t đ th c hi n đ án Nhóm xin g i l i c m n t i t t c th y, cô Tr đ c bi t gi ng viên Khoa ng i n- i H c S Ph m K Thu t TPHCM nói chung, i n T nói riêng gi ng d y cung c p cho Nhóm có nh ng ki n th c quý báu, t o ti n đ quan cho Nhóm có th th c hi n đ c đ án Nhóm em xin g i l i c m n sâu s c đ n Th y Tr n V n S , su t th i gian nhóm em th c hi n đ tài, th y h ng d n t n tình h tr cho nhóm thi t b c n thi t đ nhóm th c hi n đ tài t t h n đ a h ng gi i quy t cho nhóm m i g p khó kh n C m n th y chia s nh ng kinh nghi m quý báu giúp nhóm th c hi n t t đ tài Trong trình nghiên c u th c hi n đ án, th i gian trình đ có gi i h n nên không tránh kh i nh ng thi u sót Vì v y, nhóm hy v ng s nh n đ ki n đóng góp quý báu t th y cô, b n bè nh ng ng c nh ng ý i quan tâm đ đ tài đ c hoàn thi n h n Xin chân thành c m n! Sinh viên th c hi n PHAN NG C NHÂN Sinh viên th c hi n NGUY N MINH H I vii M CL C NHI M V ÁN T T NGHI P ii L CH TRÌNH TH C HI N ÁN T T NGHI P iv L I CAM OAN vi L IC M N vii M C L C viii LI T KÊ HÌNH V xii TÓM T T xv Ch ng T NG QUAN 1.1 TV N 1.2 M C TIÊU 1.3 N I DUNG NGHIÊN C U .2 1.4 GI I H N 1.5 B C C .3 Ch ng C S LÝ THUY T 2.1 QUY TRÌNH V N HÀNH LỊ T BÃ MÍA 2.1.1 Công tác chu n b v n hành 2.1.2 Quy trình thao tác v n hành lò đ t 2.2 S L CV B I U KHI N PID 2.2.1 Phân lo i .7 2.2.2 Các thông s b u n PID 2.3 GI I THI U PH N C NG 10 2.3.1 B x lý trung tâm PLC S7-1200 10 a T ng quan v PLC S7-1200 10 b C u t o PLC S7-1200 11 viii c Các moudle m r ng PLC S7-1200 13 d Module truy n thông 14 e Nguyên lý ho t đ ng PLC S7 – 1200 15 f L p trình PLC S7-1200 16 2.3.2 Bi n T n SIEMENS MICROMASTER 420 16 2.3.3 Dây nhi t n tr (thermistor) 24 2.3.4 SOLID STATE RELAY (SSR) 26 2.3.5 C m bi n nhi t đ 27 a Nhi t n tr (Resitance temperature detector - RTD) 28 b C p nhi t n (Thermocouple) 29 c C m bi n nhi t bán d n 30 d i n tr oxit kim lo i (Thermistor) 30 2.3.6 Nút nh n .31 2.3.7 Ch ng c pha 32 ng TÍNH TỐN VÀ THI T K 34 3.1 GI I THI U 34 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THI T K H TH NG 35 3.2.1 Thi t k s đ kh i h th ng 35 3.2.2 Tính tốn thi t k h th ng .36 a Thi t k kh i ngu n 36 b Thi t k kh i c m bi n 37 c Kh i x lý trung tâm 38 d Kh i nút nh n, đèn báo 39 e Kh i u n đ ng c 40 f Kh i u ki n SSR 42 g Kh i b ng t i qu t th i 43 h Kh i dây n tr nhi t mayso .44 ix ùng l PLC S7-1200 cung c theo giao th ùng cho ch ày n USS v b - USS_WPM: hàm ghi giá tr ên tham s Khi s USS_DRV, USS_RPM, USS_WPM vi ình có th ình thi ịn riêng l thơng nên ph USS_PORT có nhi ình t d “Cyclic interrupt” Hình 4.16: L nh truy n thơng v i giao th c USS B – Y SINH 62 u n c ng USS_PORT a Hàm “USS_PORT” th ình, s ình ph “USS_PORT” cho m ành l ên ên g theo chu k cho vi “USS_PORT” t gi “USS_DRIVE” Các thông s àng c àm “USS_PORT” sau: - BAUD: t - USS_DB: d ch - Error: Enable tr i Hình 4.17: Hàm USS_PORT b Hàm USS_DRIVE làm rõ b B c àm “USS_DRIVE” – Y SINH ình thi 63 tr ùng PZD c “USS_DRIVE” - RUN: kh - OFF2: d - F_ACK: phát hi - DIR: bit x - ài t ình ng - CRTL -> 8: giá tr b ùng ph ình ên thi ày thi Hình 4.18: Hàm USS_DRIVE B – Y SINH 64 ên có d - NDR: Enable tr - ERROR: Enable tr c ên xu giá tr - STATUS: t - RUN_EN: bit ch - D_DIR: chi ình tr - INHIBIT: cho bi - FAULT: cho bi ên bi ình tr – khơng l – có l - SPEED: t - STATUS -> 8: ch c Hàm USS_RPM Hàm “USS_RPM” ch m PtP nh “USS_RPM” ph ùng ình OB1 Hình 4.19: Hàm USS_RPM B – Y SINH 65 Ý ngh - REQ: cho phép l - PARAM: ch - INDEX: ch thông s ch - USS_DB: kh - ên l ã ên l - STATUS: t - VALUE: giá tr c d Hàm USS_WPM Hàm cho phép ghi tham s ngh - REQ: cho phép l bi - PARAM: thông s P1120, P1121, P0305… - INDEX: ch P1120 có ch - B VALUE: giá tr i vào thông s ên l ên l – Y SINH 66 - STATUS: t Hình 4.20: Hàm USS_WPM 4.3.4 Thi a Thi t l p thơng s ình s - B - P0305 = 1A (dòng - P0307 = 0.18kW (công su - P0308 = 0.78 (h - P0310 = 60.0Hz (t - P0311 = 1620 v/min (t – Y SINH 67 b Thi i Hình 4.21: Thơng s thi t l p cho ch thơng s ình 2.10 Giá tr - truy n thông USS bi P0003 = (thi ên gia ) - P2011=3 cho bi t B - ài t PZD = 2) - ài t - P0700 = (ch - P1000 = (ch – Y SINH 68 4.4 v ành mô hình m ành h rõ quy trình ho àn xác nh C mơ hình thi èn báo ngu àn h Nh “AUTO” ho xung PWM s “MANUAL” àm cho relay bán d mayso C Lúc SSR d àg Ch ò Nh “AUTO”, nh “ON/OFF1” “ON/OFF2” òb nhi ch ên lý ho ên b ị qu b giá tr qu ùy vào giá tr Ch c ý h hình ch “MANUAL” ành nh ãt Khi ngun li ã mía b qu “ON/OFF2” ì ta nh “ON/OFF1” “ON/OFF PWM” PWM không cho SSR ho Nh B “AUTO” ho “MANUAL” – Y SINH 69 K T QU _NH “ i giám sát lị - ã mía”, ài v ki c ên c ì nhóm ã có êm nhi thi cơng h 5.1 THI T B h ình: - Các lo - ho - õ PWM c - 5.2 B U KHI N PLC – PLC S7- 1200 thông qua v Bi s Bên c ịn có thêm ki b Hi SCADA 70 5.3 K Mơ hình ph Hình 5.1: Hình 5.2: Sau l t k xong t thi t b hồn ch nh 71 Mơ hình lị Lị làm b Hình 5.3: Lị Hình 5.4: Lị ng cl t hồn ch nh 72 V ng (Hình 5.6) Hình 5.5: Các thi t b Hình 5.6: B c g n hoàn ch nh u n 73 Giao di Hình 5.7: Màn hình giám sát SCADA 5.4 Sau q trình th nhi ã thi cơng ình ị i nhóm ã hồn thành hình ho ch ên th ã ịn c Trong q trình ho ì mơ hình v hình cịn thi ài lị ình c %m giao di ịn q ình thi 74 T LU NG PHÁT TRI N 6.1 K T LU N - Thành t c - hoàn thành kho ài Mơ hình ã hi qu - c ị, ùh ị H s ên li ã mía có máy nh H ình: - Cịn có nhi - Ph - Khơng có hình HMI ịn l giám sát mà ch ph 6.2 NG PHÁT TRI N ài m ình h ìv th ì nhóm xin - C êm h - B - Thêm giao di m ài ị hút khí th àn hình ành giám sát 75 TÀI LI U THAM KH O [1] Tr h -1200 v xu K thu [2] SIEMENS, Simatic S7-1200 System Manual, 2011 [3] SIEMENS, Data sheet SIMATIC S7-1200, CPU 1214C DC/DC/DC 6ES72141AG40-0XB0 Thu Th [4] H òa, Nhà Xu àN 76 ... THI CÔNG H TH NG 47 4.1 GI I THI U 47 4.2 THI CÔNG H TH NG 47 4.2.1 Thi công l p ráp ph n c khí .47 4.2.2 Ph n b ng t i lò đ t 49 4.2.3 Thi công. ..  N I DUNG 2: - Thi t k thi công mơ hình lị nhi t đ t - Thi t k thi công kh i c m bi n nhi t đ - Thi t k thi công h th ng qu t th i b ng t i  N I DUNG 3: - Thi công t n u n  N I DUNG 4: -... THI CÔNG H TH NG 47 4.1 GI I THI U 47 4.2 THI CÔNG H TH NG 47 4.2.1 Thi công l p ráp ph n c khí .47 4.2.2 Ph n b ng t i lò đ t 49 4.2.3 Thi công