Ứng dụng PLC s7 1200 để điều khiển và giám sát lò đốt bã mía

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7 – 1200 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT LỊ ĐỐT BÃ MÍA GVHD: ThS Trần Văn Sỹ SVTH: Nguyễn Minh Hải MSSV: 16431009 Tp Hồ Chí Minh - 12/2017 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7 – 1200 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT LÒ ĐỐT BÃ MÍA GVHD: ThS Trần Văn Sỹ SVTH: Nguyễn Minh Hải 16341009 Tp Hồ Chí Minh – 07/2018 i TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o Tp HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Ngọc Nhân Nguyễn Minh Hải Chuyên ngành: CNKT Điện tử Truyền Thơng Hệ đào tạo: Đại học quy (CT) Khóa: 2016 I TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PLC S7 – 1200 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT LÒ ĐỐT BÃ MÍA II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: - Nhóm tiến hành tìm hiểu mơ hình lị đốt mạng Sau q trình tìm hiểu nhóm tích lũy kinh nghiệm q trình thực - Tiến hành tìm hiểu qui trình vận hành lị đốt bã mía nhà máy - Tìm hiểu loại cảm biến, thiết bị phương pháp nguyên lý để lựa chọn thiết bị phù hợp để dùng mơ hình Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu PLC S7-1200 phần mềm TIA Portal V14 - Phương thức truyền liệu từ PLC đến biến tần - Thiết kế thi cơng mơ hình lị nhiệt đốt - Thiết kế thi công khối cảm biến nhiệt độ - Thiết kế thi công hệ thống quạt thổi băng tải - Kết nối PLC với biến tần - Lắp ráp khối điều khiển vào mơ hình ii - Thiết kế giao diện giám sát điều khiển máy tính phần mềm WinCC TIA Portal V14 - Viết chương trình PLC cho hệ thống - Chạy thử nghiệm mơ hình lị đốt - Cân chỉnh lại hệ thống - Viết sách luận văn - Báo cáo đề tài tốt nhiệp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/03/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/07/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Trần Văn Sỹ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH iii TRƯỜNG ĐH SPKT TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH o0o -Tp HCM, ngày 20 tháng 03 năm 2018 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lớp: 163410A Họ tên sinh viên 2: Lớp: 163410A Tên đề tài: ỨNG DỤNG PLC S7 – 1200 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT LỊ ĐỐT BÃ MÍA Tuần/ngày Tuần (12/03 – 18/03) Tuần (19/03 – 25/03) Tuần (26/03 – 01/04) Tuần (02/04 – 08/04) Tuần (09/04 – 15/04) Tuần (16/04 – 22/04) Tuần 7, (23/04 – 06/05) Tuần 9, 10 (07/05 – 20/05) iv Tuần 11, 12 (21/05 – 03/06) Tuần 13 (04/06 – 10/06) Tuần 14 (11/06 – 17/06) Tuần 15 (18/06 – 24/06) Tuần 16 (25/06 – 01/07) GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) v LỜI CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan đề tài nhóm tự thực dựa vào số tài liệu đề tài trước Khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trước TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực PHAN NGỌC NHÂN Sinh viên thực NGUYỄN MINH HẢI vi LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập trường với kiến thức thầy cô giảng dạy, kinh nghiệm học hỏi, trình thực đồ án nhóm thầy tạo điều kiện tốt để thực đồ án Nhóm xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM nói chung, đặc biệt giảng viên Khoa Điện - Điện Tử nói riêng giảng dạy cung cấp cho Nhóm có kiến thức quý báu, tạo tiền đề quan cho Nhóm thực đồ án Nhóm em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Trần Văn Sỹ, suốt thời gian nhóm em thực đề tài, thầy hướng dẫn tận tình hỗ trợ cho nhóm thiết bị cần thiết để nhóm thực đề tài tốt đưa hướng giải cho nhóm gặp khó khăn Cảm ơn thầy chia sẻ kinh nghiệm quý báu giúp nhóm thực tốt đề tài Trong trình nghiên cứu thực đồ án, thời gian trình độ có giới hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, nhóm hy vọng nhận ý kiến đóng góp q báu từ thầy cơ, bạn bè người quan tâm để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực PHAN NGỌC NHÂN Sinh viên thực NGUYỄN MINH HẢI vii MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv LỜI CAM ĐOAN vi LỜI CẢM ƠN vii MỤC LỤC viii LIỆT KÊ HÌNH VẼ xii TÓM TẮT xv Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 QUY TRÌNH VẬN HÀNH LỊ ĐỐT BÃ MÍA 2.1.1 Công tác chuẩn bị vận hành 2.1.2 Quy trình thao tác vận hành lò đốt 2.2 SƠ LƯỢC VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 2.2.1 Phân loại 2.2.2 Các thông số điều khiển PID 2.3 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 10 2.3.1 Bộ xử lý trung tâm PLC S7-1200 10 a Tổng quan PLC S7-1200 10 b Cấu tạo PLC S7-1200 11 viii a u n c ng USS_PORT 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” –YSINH ình thi 63 tr ùng PZD c “USS_DRIVE” - RUN: kh - OFF2: d - F_ACK: phát hi - DIR: bit x - ài t thi CRTL -> 8: giá tr b ùng ph ình ng ình ên ày thi Hình 4.18: Hàm USS_DRIVE B –YSINH 64 - - - NDR: Enable tr ên có d - ERROR: Enable tr - STATUS: t - RUN_EN: bit ch - D_DIR: chi - INHIBIT: cho bi - FAULT: cho bi - SPEED: t c ên xu giá tr ình tr ên bi ình tr – không l – có l 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 –YSINH 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 –YSINH 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 –YSINH 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 ) cho bi B P2011=3 t - ài t PZD = 2) - ài t - P0700 = (ch - P1000 = (ch –YSINH 68 4.4 v ành mơ 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 àm cho relay bán d mayso C ch Lúc SSR d àg Ch ò Nh “AUTO”, nh “ON/OFF1” “ON/OFF2” ên lý ho ên b ịb nhi “MANUAL” ò qu b giá tr qu ùy vào giá tr “MANUAL” Ch ành ào c ý h hình ch nh ãt Khi ngun li “ON/OFF2” ã mía b ì ta nh “ON/OFF1” “ON/OFF PWM” qu PWM không cho SSR ho Nh B “AUTO” ho “MANUAL” –YSINH 69 K TQU _NH “ giám sát lị i - ã mía”, ài v c êm nhi ên c ì nhóm ã có ki 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 ã ịn ên th c Trong q trình ho ì mơ hình v hình cịn thi ài lị ình c %m giao di òn ình thi 74 T LU NG PHÁT TRI N 6.1K TLU N c Thành t hoàn thành kho c ài - Mơ hình ã hi ị, qu ùh H mía có s ị ên li ã 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 - B - Thêm giao di ành giám sát êm h ị hút khí th àn hình m ài 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 [4] H Thu Th òa, Nhà Xu àN 76 ... tới điều khiển tạo tín hiệu cơng suất cấp cho phận gia nhiệt Với vai trò sinh viên chuẩn bị tốt nghiệp, nhóm thực định chọn để tài : ? ?ỨNG DỤNG PLC S7- 1200 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT LÒ ĐỐT BÃ MÍA”... nhóm sử dụng PLC S7- 1200 cho hệ thống thông qua việc sử dụng WinCC để điều khiển giám sát nhiệt độ lò lò đốt Cảm biến nhiệt độ liên tục cập nhật giá trị nhiệt độ lò để gửi PLC, đồng thời PLC gửi... nhóm sử dụng PLC S7- 1200 cho hệ thống thông qua việc sử dụng WinCC để điều khiển giám sát nhiệt độ lò lò đốt Cảm biến nhiệt độ liên tục cập nhật giá trị nhiệt độ lò để gửi PLC, đồng thời PLC gửi