Ứng dụng plc s7 1200 và cp 1242 7 v2 điều khiển và giám sát hệ thống nhà kính trong nông nghiệp sử dụng mạng truyền thông 3g

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG PLC S7-1200 VÀ CP 1242-7 V2 ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG NHÀ KÍNH TRONG NƠNG NGHIỆP SỬ DỤNG MẠNG TRUYỀN THƠNG 3G SINH VIÊN : HUỲNH MINH HOÀNG MSSV : 14068381 LỚP : DHDKTD10A GVHD : THS.NGUYỄN ANH TUẤN TP.HCM, 2018 Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1): Huỳnh Minh Hoàng, MSSV: 14068381  Tên đề tài ỨNG DỤNG PLC S71200 VÀ CP 1242-7 GPRS GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NHÀ KÍNH TRONG NƠNG NGHIỆP SỬ DỤNG MẠNG TRUYỀN THÔNG 3G   Nội dung - Làm mơ hình nhà kính - Thiết kế lắp đặt tủ điện điều khiển - Lập trình điều khiển Manual Auto - Điều khiển hệ thống tin nhắn - Điều khiển giám sát hệ thống thông qua mạng DSL - Thiết kế giao diện wincc Kết Trình bày tóm tắt kết đạt Giảng viên hướng dẫn Tp.HCM, ngày 26 tháng 05 năm 2018 Sinh viên i Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN - ii Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng MỤC LỤC PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ viii DANH SÁCH CÁC BẢNG xi CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài .1 1.2 Nội dung nghiên cứu .1 1.3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan thiết kế hệ thống tưới 2.2 Thiết kế hệ thống tưới .3 2.2.1 Xác định lần tưới, nhu cầu tưới khả cung cấp nước 2.2.2 Phân chia khu tưới CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PLC 3.1 Lịch sử đời phát triển PLC .4 3.2 Đặc điểm điều khiển lập trình 3.3 Giới thiệu PLC S7-1200 3.3.1 Giới thiệu chung 3.3.2 Cấu tạo PLC S7-1200 3.3.3 Các Module tín hiệu 3.3.4 Các Module truyền thông 3.4 Ưu điểm PLC S7-1200 so với dòng PLC trước 10 3.4.1 Về phần cứng 10 3.4.2 Về kết nối, phần mềm 11 CHƯƠNG Tổng quan CP 1242-7 GPRS V2 12 iii Khóa luận tốt nghiệp 4.1 SV: Huỳnh Minh Hoàng Giới thiệu chung CP 1242-7 GPRS V2 12 4.1.1 Tổng quan Module truyền thông GPRS CP1242-7 12 4.1.2 Ứng dụng Telecontrol 12 4.1.3 Cấu hình chế độ làm việc 14 4.1.3.1 Các loại cấu hình .14 4.1.3.2 Các chế độ 15 4.2 Đèn Led kết nối CP 1242-7 GPRS V2 16 4.2.1 Tổng quan thiết bị 16 4.2.2 Đèn Led 16 4.2.2.1 Đèn Led Module 16 4.2.3 Kết nối điện 18 4.2.3.1 Giao diện không dây 18 4.3 Ứng dụng chức 18 4.3.1 Kết nối s7-1200 với mạng GSM 18 4.3.2 Các dịch vụ truyền thông 19 4.4 Lắp đặt kết nối 19 4.4.1 Các lưu ý quan trọng sử dụng thiết bị .19 4.4.2 Cài đặt cấu hình Module CP1242-7 GPRS V2 19 4.5 Cấu hình Cài đặt CP 1242-7 GPRS V2 21 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM TIA PORTAL VÀ WINCC RUNTIME ADVANCED V13 26 5.1 Phần Mềm Tia Portal .26 5.1.1 Tổng quan 26 5.1.2 Cách tạo project .27 5.1.3 TAG PLC / TAG local 29 5.1.4 Tạo tag Data Points .30 5.1.5 Làm việc với trạm PLC 31 iv Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hoàng 5.1.5.1 Quy định địa IP cho Module CPU .31 5.1.6 Kỹ Thuật Lập Trình .31 5.1.6.1 Vịng qt chương trình 31 5.1.6.2 Khối Tổ Chức Ob – Oganization Blocks 33 5.1.6.3 Hàm chức – FUNCTION 34 5.2 Giao Diện Win CC 34 5.2.1 Giới thiệu Wincc runtime Advanced 34 5.2.1.1 Tạo dự án tạo kết nối 34 5.2.1.2 Kiểm tra lỗi tải lên cấu hình CPU 36 5.2.1.3 Tạo hình thiết kế .38 5.2.1.4 Các đặc tính điều khiển 40 5.2.1.5 Chức Animations: 40 5.2.1.6 Kết nối mô 41 5.2.1.7 Tagname 44 5.2.1.8 Một số kiện đối tượng 47 5.2.2 Ứng dụng Wincc thiết kế giao diện HMI điều khiển hệ thống tưới tiêu tự động 50 5.2.2.1 Screen Start: Đăng nhập phân quyền người dùng 50 5.2.2.2 Main: hình 53 5.2.2.3 Screen Scale .56 5.2.2.4 Screen RealTime 58 5.2.2.5 Screen Sms 58 5.2.2.6 Screen Help 59 CHƯƠNG THIẾT KẾ MƠ HÌNH, LẮP ĐẶT, LẬP TRÌNH 60 6.1 Thiết kế mơ hình 60 6.1.1 Danh sách linh kiện .60 6.1.1.1 Tổng quan angten ANT794 – 4MR 60 v Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hoàng 6.1.1.2 Quạt DP200A P/N 2123SHSL 62 6.1.1.3 Bơm phun sương .63 6.1.1.4 Khởi Động Từ LS GMC-9 63 6.1.1.5 Đèn tuýp 64 6.1.1.6 Cảm biến nhiệt độ DS18B20 .64 6.2 Lắp đặt mơ hình .67 6.2.1 Sơ đồ đấu dây 68 6.2.2 Chế độ AUTO 71 6.2.3 Chế độ MANUAL 72 6.2.4 Chế độ REALTIME 73 6.3 Chương trình PLC 74 6.3.1 Hướng dẫn tạo khối liệu 74 6.3.1.1 Khai báo biến .74 6.3.1.2 Các bước tạo khối liệu 74 6.3.2 Chương trình 74 6.3.3 Chương trình chính 75 CHƯƠNG CẤU HÌNH TRUYỀN THƠNG QUA MẠNG ADSL 75 7.1 Nguyên lý tạo kết nối 75 7.1.1 Cấu hình mở port cho module Viettel 75 7.1.2 Cấu hình TCSB trạng thái kết nối 78 7.1.2.1 Cấu hình TCSB 78 7.1.2.2 Trạng thái kết nối Status 80 7.1.3 Cấu hình OPC Scout V10 81 7.1.4 Cấu hình Ipv4 83 7.2 Cấu hình máy tính mở service .85 7.2.1 Windows Services ? 85 7.2.2 Mở services TCSB OPC Scout 85 vi Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hoàng 7.2.2.1 Start services cần thiết 85 7.3 Nạp chương trình từ xa 88 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .91 8.1 Kết luận 91 8.1.1 Những nhiệm vụ mà đề tài đã thực 91 8.1.2 Những thuận lợi khó khăn thực đề tài 92 8.2 Hướng phát triển đề tài 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC 94 LỜI CẢM ƠN vii Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 3.1 Cấu tạo PLC .6 Hình 3.2 Vị trí đèn nối domino PLC Hình 3.3 Đèn báo module Hình 3.4 Led trạng thái CP 1242-7 .10 Hình 3.5 Module mở rộng 10 Hình 3.6 Tín hiệu CP 1242-7 11 Hình 4.1 Module truyền thông GPRS CP1242-7 12 Hình 4.2 Sending sms từ S7-1200 12 Hình 4.3 Giao tiếp s7-1200 điều khiển trung tâm 13 Hình 4.4 Truyền thông trạm S7-1200 14 Hình 4.5 TeleService GPRS 14 Hình 4.6 Cách mở Module CP 1242-7 GPRS V2 16 Hình 4.7 Kích thước thiết bị 20 Hình 5.1 Kết cấu làm việc với TIA .26 Hình 5.2 Sơ đồ chương trình chính Chương trình .32 Hình 5.3 Tạo khối mã TIA Portal 32 Hình 5.4 Tạo khối OB1 33 Hình 5.5 Tạo phần cứng HMI .35 Hình 5.6 Dự án phần cứng mơ hình 35 Hình 5.7 Tạo kiểu kết nối OPC .36 Hình 5.8 Cấu hình IP tĩnh cho PLC .36 Hình 5.9 Kiểu tra lỗi cách Compile 37 Hình 5.10 Giao diện thơng báo không lỗi .37 Hình 5.11 Giao diện thơng báo phát lỗi 37 Hình 5.12 Add new screen 38 Hình 5.13 Tạo giao diện diều khiển Wincc 38 Hình 5.14 Chỉnh viền đối tượng Wincc 39 Hình 5.15 Tạo hiệu ứng cho đối tượng 40 Hình 5.16 Activate 41 Hình 5.17 Gửi liệu truyền thông biến Tag 41 viii Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Hình 5.18 Kết nối biến tag chương trình với Datapoint 42 Hình 5.19 Các biến tag datapoin gửi đến TCSB 42 Hình 5.20 Nơi lưu trữ [OPC.SimaticNET.TCSB] .42 Hình 5.21 Tag wincc .43 Hình 5.22 Thời gian tác động biến Tag 43 Hình 5.23 Tạo tag name HMI 44 Hình 5.24 Tag OPC.Simatic.TCSB .44 Hình 5.25 Kết nối 45 Hình 5.26 Gán trạng thái cho biến tag 45 Hình 5.27 Phần mềm kèm phần cứng PLC S7 1200 VÀ CP 1242-7 46 Hình 5.28 Tag HMI .47 Hình 5.29 Tạo trạng thái tác động cho nút nhấn 47 Hình 5.30 Add new animation .48 Hình 5.31 Cấu hình Appearance 48 Hình 5.32 Cấu hình Visbility .49 Hình 5.33 Gắn tag tác động Visible 49 Hình 5.34 Xác nhận password quyền đăng nhập 50 Hình 5.35 Tạo tài khoản phân quyền Wincc 51 Hình 5.36 Giao diện đăng nhập người dùng 51 Hình 5.37 Cấp phép đăng nhập cho tài khoản 52 Hình 5.38 Cài đặt trạng thái nút nhấn đăng nhập 52 Hình 5.39 Giao diện điều khiển Main 53 Hình 5.40 Giao diện điều khiển thời gian thực 57 Hình 5.41 Giao diện thời gian thực .58 Hình 5.42 Giao diện điều khiển tin nhắn .59 Hình 5.43 Giao diện Hướng dẫn người dung 59 Hình 6.1 Angten ANT794 60 Hình 6.2 Mặt cắt bên Ăng-ten ANT794-4MR .62 Hình 6.3 Quạt thơng gió 62 Hình 6.4 Bơm phun sương 63 Hình 6.5 Khởi động từ 63 Hình 6.6 Đèn tuýp 64 ix Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hồng Khóa luận tốt nghiệp SV: Huỳnh Minh Hoàng LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận ngày hơm nay, em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến toàn thể thầy (cô) khoa Điện Đặc biệt thầy (cô) mơn tự động hóa Trường Đại Học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy em suốt q trình học tập làm khóa luận Đó kiến thức quý báu làm tảng cho em hồn thành khóa luận đồng thời móng vững để sau em tiếp tục học tập lao động xã hội Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Anh Tuấn người hướng dẫn người đã tận tình bảo góp ý định hướng cho em suốt thời gian làm khóa luận Xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè, người thân đã động viên, ủng hộ chúng em thời gian làm khóa luận Cuối kiến thức cịn hạn chế, kinh nghiệm thực tiễn cịn giới hạn nên khơng thể tránh sai sót, em mong nhận quan tâm giúp đỡ thầy (cơ) để khóa luận đầy đủ hoàn thiện ... 124 2 -7 GPRS GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NHÀ KÍNH TRONG NƠNG NGHIỆP SỬ DỤNG MẠNG TRUYỀN THÔNG 3G   Nội dung - Làm mơ hình nhà kính - Thiết kế lắp đặt tủ điện điều khiển - Lập trình điều khiển. .. 2009, Siemens dòng sản phẩm S 7- 1200 dùng để thay dần cho S72 00 So với S 7- 200 S 7- 1200 có tính trội: S 7- 1200 dịng điều khiển logic lập trình (PLC) kiểm sốt nhiều ứng dụng tự động hóa Thiết kế nhỏ... vào hệ thống OPC Hình 4.3 Giao tiếp s 7- 1200 điều khiển trung tâm Truyền thông trạm S 7- 1200 thông qua mạng GSM Dựa vào dịch vụ GSM chế độ CP, truyền thông trạm thực nhiều cách khác nhau: + Truyền