Tìm hiểu về s7-300 và wincc ứng dụng điều khiển giám sát sản xuất nước tinh khiết

Tìm hiểu về s7-300 và wincc ứng dụng điều khiển giám sát sản xuất nước tinh khiết LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay , khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển cộng với sự phát triển của các ngành công nghiệp .Do đó nhu cầu sản xuất ngày càng tăng,tự động hóa cũng không ngừng phát triển để đáp ứng nhu cầu đó.Ứng dụng công nghệ tự động vào sản xuất là xu hướng tất yếu của nước ta.Hiện nay ,hàng loạt các nhà cung cấp công nghệ đã và đang phát triển nhiều thiết bị ,chương trình giám sát .Tuy nhiên ,phổ biến và hay được sử dụng nhiều là chương trình WinCC kết hợp vói các PLC . Trong phần Đồ Án này ,chúng tôi xin trình bày những hiểu biết của mình về hai chương trình này. 1.TÌM HIỂU VỀ S7-30011.1 .Giới thiệu chung về PLC (Programmable Logic Control) : (bộ điều khiển logic khả trình).11.1.2. Phân loại PLC:41.1.3. Các bộ điều khiển và phạm vi ứng dụng:41.1.3.1. Máy tính:41.1.3.2 .Vi xử lý:51.1.3.3. PLC51.1.4 Ưu điểm khi sử dụng hệ thống điều khiển với PLC:51.1.5 Ứng dụng của hệ thống điều khiển PLC:61.2. Hệ thống điều khiển PLC S7-300.61.2.1 Các tính năng của PLC S7-300:61.2.2 Các Module của S7-300:61.2.3 Cấu trúc bộ nhớ của CPU S7-300:131.2.4 Các ngôn ngữ lập trình của S7-300:151.2.4.1 Ngôn ngữ lập trình LAD151.2.4.2 Ngôn ngữ lập trình FBD161.2.4.3 Ngôn ngữ lập trình STL161.2.4.4 Ngôn ngữ lập trình SCL171.2.4.5 Ngôn ngữ lập trình S7-Graph:181.2.4.6 Ngôn ngữ lập trình Hi-Graph:181.3. Cài đặt phần mềm S7-300 và chọn chế độ làm việc:191.3.1 Giới thiệu chung:191.3.2 Cài đặt STEP7:191.3.3 Đặt tham số làm việc:231.3.4 Trình tự các bước thiết kế chương trình điều khiển:231.3.5 Soạn thảo một Project:241.3.5.1 Khai báo và mở một Project mới:241.3.5.2 Xây dựng cấu trúc phần cứng cho trạm PLC:261.3.5.2 Cấu trúc PROJECT STEP7:261.3.5.2 Viết chương trình điều khiển:261.3.5.3 Soạn thảo chương trình cho các khối Logic:281.3.6 Nạp chương trình và giám sát việc thực hiện chương trình:321.3.6.1 Nạp chương trình soạn thảo từ PC xuống CPU:321.3.6.2 Xóa chương trình đã có trong CPU:321.3.6.3 Giám sát việc thực hiện chương trình:332.Dự án winCC332.1.1 Bước 1: Khởi động WinCC342.1.2 Bước 2:Tạo dự án (Project) mới342.1.3 Bước 3: Cài đặt bộ điều khiển cho PLC362.1.4 Tags và các nhóm Tag:392.1.4.2 Bước 4a: Tạo nhóm tag402.1.5 Hiệu chỉnh hình ảnh quá trình (Process Pictures)422.1.5.1 Bước 5.1 :Tạo hình ảnh quá trình:422.1.5.2 Cửa sổ Graphics Designer:432.1.5.3 Hình ảnh quá trình.452.1.5.4 Bước 5.2 : Tạo nút nhấn (button) :452.1.5.5 Bước 5.3 : Định dạng hình ảnh quá trình462.1.5.6 Bước 5.4 Kích hoạt chế độ hiển thị Fill Level :482.1.5.7 Bước 5.5: Tạo và thực thi vùng xuất/nhập dữ liệu:512.1.6 Bước 6: Thiết lập thuộc tính chạy thực (Runtime)532.1.7 Bước 7: Kích hoạt Project542.1.8 Bước 8: Dùng bộ mô phỏng (Simulator)552.2 Hiển thị các giá trị của quá trình562.2.1 Bước 1: Mở Tag Loging562.2.2 Bước 2: Cấu hình bộ định thời (timer)572.2.3 Bước 3: Tạo vùng lưu trữ ( Archive):582.2.4 Bước 4: Tạo Trend Window602.2.5 Bước 5: Tạo cửa sổ bảng biểu ( Table)622.2.6 Bước 6: Thiết lập thuộc tính chạy thực :652.2.7 Kích hoạt Project :653.1. Ứng Dụng điều khiển lập trình Lader với S7-300673.1.1 Chương trình của “Day Chuyen San Xuat Nuoc Tinh Khiet”.773.1.2 Giải thích chương trình:803.1.3 Mô Phỏng Chương Trình S7-300813.2 Các bước thực hiện trên WinCC.863.2.1 Khởi động chương trình và tạo biến863.2.2 Tạo màn hình biểu diễn.933.2.3 Đặt điều kiện cho Runtime hoạt động1013.3.3.1 Hiển thị các giá trị xử lý1053.3.3.2 Tạo một Trend Window trong Graphic Designer1103.3.3.3 Tạo một Table Window trong Graphic Designer1163.3.4 Cấu trúc Alarm logging.1233.3.4.2 Cài đặt thông báo màu .1303.3.4.3 Chèn cửa sổ bản tin vào trong bức ảnh.130Tim hieu ve s7-300 vaTim hieu ve wincc ung dung dieu khien giam sat san xuat nuoc tinh khiet

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN ĐỒ ÁN 1 TÌM HIỂU VỀ S7-300 VÀ WINCC ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SẢN XUẤT NƯỚC TINH KHIẾT SVTH : Trịnh Việt Tuấn MSSV 07704741 Vũ Đình Tuân MSSV 07711481 Nguyễn Đình Tú MSSV 07706061 Trương Minh Trị MSSV 07708941 GVHD:Phan Minh Thân TP. HOÀ CHÍ MINH 07-2010 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay , khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển cộng với sự phát triển của các ngành công nghiệp .Do đó nhu cầu sản xuất ngày càng tăng,tự động hóa cũng không ngừng phát triển để đáp ứng nhu cầu đó.Ứng dụng công nghệ tự động vào sản xuất là xu hướng tất yếu của nước ta.Hiện nay ,hàng loạt các nhà cung cấp công nghệ đã và đang phát triển nhiều thiết bị ,chương trình giám sát .Tuy nhiên ,phổ biến và hay được sử dụng nhiều là chương trình WinCC kết hợp vói các PLC . Trong phần Đồ Án này ,chúng tôi xin trình bày những hiểu biết của mình về hai chương trình này. LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy Phan Minh Thân .Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cùng toàn thể thầy cô trong Khoa Điện. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn trong lớp ĐHĐI3B đã đóng góp ý kiến và cung cấp một số tài liệu giúp đỡ chúng tôi. Dù đã cố gắng rất nhiều ,nhưng do đây là lần đầu tiên làm Đồ Án cũng như trong quá trình làm còn có những thiếu sót .Nên nhóm tôi rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và toàn thể các bạn. Nhận xét (Của giáo viên hướng dẫn) ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………… . TP.Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm Giáo Viên Hướng Dẫn Nhận xét (Của giáo viên phản biện) ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………… . TP.Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm Giáo Viên Phản Biện MỤC LỤC Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân 1.TÌM HIỂU VỀ S7-300 1.1 .Giới thiệu chung về PLC (Programmable Logic Control) : (bộ điều khiển logic khả trình). Hình thành từ nhóm các kỹ sư của hãng General Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu là thiết kế một bộ điều khiển thỏa mãn các yêu cầu sau: - Lập trình dễ dàng, ngôn ngữ lập trình dễ hiểu. - Dễ dàng sửa chữa thay thế. - Ổn định trong môi trường công nghiệp. - Giá co cạnh tranh. Thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC) (hình 1.1) là loại thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập trình, thay cho việc thể hiện thuật toán bằng mạch số. Như vậy, với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ gọn, dễ thay đổi thuật toán và đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máy tính). Toàn bộ chương trình điều khiển được lưu trong bộ nhớ PLC dưới dạng các khối chương trình (khối OB, FC hoặc FB) và thực hiện lặp theo chu kỳ của vòng quét. Để thực hiện được một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có một bộ vi xử lý (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp với đối tượng điều khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài toán điều khiển số, PLC còn cần phải có thêm các khối chức năng Trang 1 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân đặc biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thì (Timer)…và những khối chuyên dụng. (như hình bên dưới ta có sơ đồ cấu tao của 1 PLC đơn giản) . Trang 2 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân Hệ thống điều khiển sử dụng PLC: Trang 3 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân Hình 1.4: Hệ thống điều khiển dùng PLC 1.1.2. Phân loại PLC: PLC được phân loại theo 2 cách:  Hãng sản xuất: gồm các nhãn hiệu như Siemen, Omron, Misubishi, Alenbratlay…  Version: PLC Siemen có các họ: S7-200, S7-300, S7-400, Logo… PLC misubishi có các họ: Fx, Fx 0 , Fx ON … 1.1.3. Các bộ điều khiển và phạm vi ứng dụng: 1.1.3.1. Máy tính: • Dùng trong những chương trình phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao. • Có giao diện thân thiện. • Tốc độ xử lý cao. Trang 4 . bằng module IM (hình 2.4): Trang 8 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân Trang 9 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân Trang 10 Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân  FM (Function. ……………………… . TP.Hồ Chí Minh, Ngày Tháng Năm Giáo Viên Phản Biện MỤC LỤC Đồ án 1 GVHD: Phan Minh Thân 1. TÌM HIỂU VỀ S7-300 1. 1 .Giới thiệu chung về PLC (Programmable