Điều khiển giám sát scada nhà máy gạch không nung mạng ethernet truyền thông với mạng cc link

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA NHÀ MÁY GẠCH KHÔNG NUNG MẠNG ETHERNET TRUYỀN THÔNG VỚI MẠNG CC – LINK SINH VIÊN : VÕ ĐỨC TUẤN 15035691 TRƯƠNG THANH TÙNG 15012241 LỚP : DHDKTD11B GVHD : THS LÊ LONG HỒ TP HCM ,Ngày … Tháng … Năm 2019 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1): Võ Đức Tuấn MSSV: 15035691 (2): Trương Thanh Tùng MSSV: 15012241 Tên đề tài ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA NHÀ MÁY GẠCH KHÔNG NUNG MẠNG ETHERNET TRUYỀN THÔNG VỚI MẠNG CC – LINK Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) - Tìm hiểu nghiên cứu PLC fx5u, module cclink Fx3u 16ccl-m Fx3u 64ccl - Tìm hiểu truyền thơng CC-link - Tìm hiểu phần mềm wonderware, Gxwworks3,device explorer server - Lập trình HIM Kết dự kiến - Truyền thông cc-link module Fx3u 16ccl-m Fx3u 64ccl - Kết nối Plc wonderware thông qua OPC - Vẽ giao diện lập trình wonderware lập trình HIM - Vẽ tử điện bóc tách khối lượng Giảng viên hướng dẫn Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2019 Sinh viên Trưởng khoa i Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH VẼ vi DANH SÁCH BẢNG ix LỜI MỞ ĐẦU x CHƯƠNG 1: TỔNG QUANG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY KHÔNG NUNG: HIỆN TẠI VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.1 Sơ lược lịch sử phát triển vật liệu xây không nung 1.2 Lợi ích vật liệu xây dựng không nung 1.3 Tổng quan tình hình sản xuất tiêu thụ vật liệu xây không nung giới CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CC-LINK 2.1 Đặc điểm 2.2 Cấu trúc cc-link: 11 2.3 Cấu tạo cáp cc-link 14 2.4 Khoảng cách truyền cc-link 14 2.5 Các thông số mạng: 16 2.5.1 Thông số địa chỉ: 16 2.5.2 Cơ chế truyền thông: 17 2.6 Phần nhớ đệm Rx,Ry,RWr RWw 17 2.6.1 Đầu vào từ xa đầu từ xa: 17 iii Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn 2.6.2 Thanh ghi từ xa RWr RWw: 18 CHƯƠNG GIỚI THIỆU THIẾT BỊ 19 3.1 PLC fx5u-32m 19 3.1.1 CPU Module Fx5u-32m 19 3.1.2 Cấu tạo bên FX5u-32m 22 3.1.3 Vùng nhớ PLC Fx5u-32m 23 3.1.4 Thông số kỹ thuật 24 3.2 Module cc-link Fx3u 16ccl-m 25 3.2.1 Thông số kỹ thuật: 26 3.2.2 Sơ đồ kết nối: 26 3.3 Module cc-link Fx3u 64ccl 27 CHƯƠNG GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LẬP TRÌNH 29 4.1 Phần mềm DeviceXplorer OPC server: 29 4.2 Phần mềm Gxworks3: 37 4.2.1 Ngơn ngữ lập trình: 37 4.2.2 Khởi động phần mềm: 37 4.2.3 Chọn chế độ điều khiển từ xa : 41 4.2.4 Khai báo truyền thông sử dụng BFM (Buffer memory): 43 4.2.4.1 Khai báo trạm chủ 44 4.2.4.2 Khai báo trạm local( Fx3u 64ccl): 48 4.3 Phần mềm wonderware 49 CHƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH HOẠT ĐỘNG 51 5.1 Giao diện wonderware: 51 5.2 Lưu đồ giải thuật 53 5.3 Chương trình PLC: 60 5.3.1 Chương trình master: 60 iv Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn 5.3.2 Chương trình local 73 5.4 Chương trình wonderware: 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 96 6.1 Kết luận: 96 6.2 Hướng phát triển : 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 98 LỜI CẢM ƠN 103 v Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1 Sơ đồ thiết bị sản xuất gạch ống Hình Thiết bị sản xuất gạch Block Hình Gạch đất khơng nung có lỗ mù Hình Gạch đất khơng nung lỗ Hinh Kết nối dây dẫn chuyên dụng CC-Link Hinh 2.2 Kết nối trạm CC-Link Hinh 2.3 Kết nối trạm ngược 11 Hinh 2.4 Ví dụ đơn giản hệ thống CC-Link 11 Hinh 2.5 Trường hợp trạm chủ trạm từ xa 13 Hinh 2.6 Cấu trúc cc-link 14 Hinh 2.7 Tốc độ truyền chiều dài cáp tối đa 15 Hinh 2.8 Sơ đồ kết nối cáp cc-link 15 Hình CPU module Fx5u 19 Hinh Mở nắp FX5u-32m 22 Hinh 3.3 Kết nối PLC kiểu sink/source 25 Hinh Module Fx3u 16ccl-m 25 Hinh 3.5 Tốc độ truyền 26 Hinh 3.6 Sơ đồ kết nối 26 Hinh 3.7 Module Fx3u 64ccl 27 Hinh số trạm chiếm 28 Hình Ứng dụng phần mềm OPC 29 Hình kiểm tra kết nối plc với máy tính 30 Hình Cửa sổ phần mềm OPC 31 Hình 4 khởi tạo project 31 Hình khai báo OPC 32 Hình thiết lập project OPC 32 Hình setup port 33 vi Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn Hình chọn loại CPU 33 Hình GIao diện OPC sau tạo Project 34 Hình 10 Khai báo biến local 34 Hình 11 Khai báo biến master 35 Hình 12 Khai báo ngõ master 35 Hình 13 Khai báo giá tri word 36 Hình 15 Device OPC 36 Hình 14 Khai báo access name 36 Hình 16c Dạng FBD 37 Hình 16a Dạng ST 37 Hình 4.16 b Dạng ladder 37 Hình 4.16 Các dạng ngơn ngữ lập trình 37 Hình 17 Biểu tượng phần mềm 38 Hình 18 Bảng chọn quy cách 38 Hình 19 Cửa sổ soạn thảo văn 38 Hình 20 Khai báo địa IP cho PLC 40 Hình 21 Khai báo port ethernet 41 Hình 22 Cài đặt kết nối 41 Hình 23 Khai báo chế độ Remote 42 Hình 24 Panel điều khiển từ xa 43 Hình 25 Cài đặt trạm master module Fx3u 16ccl-m 44 Hình 26 Khai báo truyền thông BFM 44 Hình 27 Dữ liệu truyền nhận master station slave station 45 Hình 28 Trạng thái vùng nhớ BFM 10 45 Hình 29 Vùng nhớ BFM 45 Hình 30 Vùng nhớ BFM 12 46 Hình 31 Khai báo trạm local 46 Hình 32 Khai báo thơng tin trạm local 46 Hình 33 Khai báo truyền nhận local master 46 Hình 34 Truyền nhận RX RY 47 vii Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn Hình 35 truyền nhận giá trị word 48 Hình 4.36 cài đặt phần cứng Fx3u 64ccl 49 Hình 4.37 Chương trình truyền nhận trạm master local 49 Hình Cài đặt tốc độ động 51 Hình Giao diện cất hàng 52 Hình Đọc tốc độ động từ encoder 52 Hình Giao diện lấy hàng 53 Hình phụ lục Khai báo đọc xung encoder 101 Hình phụ lục Chọn kênh đọc xung encoder 101 Hình phụ lục Cài đặt thời gian quét 102 viii Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Mô đun tương ứng CC-Link 10 Bảng 2.2 Đặc tính kỷ thuật cho loại cáp cc-link 14 Bảng Chức vị trí module Fx5u 21 Bảng 3.2 Chức điểm bên fx5u-32m 23 Bảng 3.3 Vùng nhớ PLC Fx5u-32m 24 Bảng Các cơng cụ lập trình 40 Bảng phụ lục Khai báo comment master 99 ix Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn ENDIF; IF box4 == AND boxonrobot2 == IF roboth2 >= 50 AND (robotv2 = 55) AND boxonrobot2 IF (robotv2 = == AND robotdown2 == AND box5 96) AND roboth2 >= 24 THEN == THEN errorbox21 = 1; box5 = 1; ELSE boxonrobot2 = 0; errorbox21 = 0; ENDIF; ENDIF; IF roboth2 >= 50 AND (robotv2 >= 59 IF (robotv2 = AND robotv2 =31 THEN == AND robotup2 == AND box5 == errorbox22 = 1; THEN ELSE box5 = 0; errorbox22 = 0; boxonrobot2 = 1; ENDIF; ENDIF; IF robotv2 == 73 AND (roboth2 >= IF roboth2 >= 50 AND (robotv2 = ENDIF; 25 AND roboth2 = 50 AND (robotv2 >= errorbox24 = 1; 100 AND robotv2 =31 AND roboth2 = 31 AND (robotv2 = 33) THEN ELSE errorbox30 = 1; errorbox25 = 0; ELSE ENDIF; errorbox30 = 0; IF roboth2 >= 31 AND (robotv2 = 64) THEN IF robotv2 == 32 AND (roboth2 = 32) THEN ELSE errorbox31 = 1; errorbox26 = 0; ELSE ENDIF; errorbox31 = 0; IF robotv2 == 64 AND (roboth2 ENDIF; = 22) THEN ENDIF; errorbox27 = 1; IF box6 == AND boxonrobot2 == ELSE THEN errorbox27 = 0; IF robotv2 == 44 AND (roboth2 = 32) THEN IF roboth2 >= 23 AND (robotv2 = 55) THEN ELSE errorbox28 = 1; errorbox32 = 0; ELSE ENDIF; errorbox28 = 0; IF roboth2 >= 31 AND (robotv2 = 22) THEN IF robotv2 == 54 AND (roboth2 >= errorbox33 = 1; 24 AND roboth2 btrc OR bt < btrc THEN relay2 = 0; IF btrc >= 100 AND bt shelfhtrc OR bt < shelfhtrc errorbox16 == OR errorbox17 == THEN OR errorbox18 == OR errorbox21 == IF shelfhtrc >= 100 AND shelfh robotvtrc THEN errorbox39 == OR errorbox40 == robotvtrc = robotv; THEN denrobotv = 1; allerrorbox = 1; denrobotvf = 0; 93 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn ELSE ELSE denrobotv = 0; denbt2 = 0; ENDIF; ENDIF; IF robotv < robotvtrc THEN IF shelfh2 > shelfh2trc OR shelfh2 < robotvtrc = robotv; shelfh2trc THEN denrobotvf = 1; shelfh2trc = shelfh2; denrobotv = 0; denshelf2 = 1; ELSE ELSE denrobotvf = 0; denshelf2 = 0; ENDIF; ENDIF; IF roboth > robothtrc THEN IF robotv2 > robotv2trc THEN robothtrc = roboth; robotv2trc = robotv2; denroboth = 1; denrobotv2 = 1; denrobothf = 0; denrobotvf2 = 0; ELSE ELSE denroboth = 0; denrobotv2 = 0; ENDIF; ENDIF; IF roboth < robothtrc THEN IF robotv2 < robotv2trc THEN robothtrc = roboth; robotv2trc = robotv2; denrobothf = 1; denrobotvf2 = 1; denroboth = 0; denrobotv2 = 0; ELSE ELSE denrobothf = 0; denrobotvf2 = 0; ENDIF; ENDIF; IF (manualrelay2 == AND btrelay2 == IF roboth2 > roboth2trc THEN 1) OR ((boxoncon2 == OR boxoncon3 roboth2trc = roboth2; == OR boxoncon4 == 1) AND denroboth2 = 1; manualrelay2 == 1) THEN denrobothf2 = 0; denbt2 = 1; ELSE 94 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn denroboth2 = 0; IF robotv2 = 100 AND sensor1 == THEN ENDIF; Show "SensorWarn1"; ENDIF; 95 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận: Sau thực xong đề tài giúp em học nhiều điều: − Hiểu cách truyền thơng cc-link dành cho dịng plc họ Fx − Kết nối PLC Intouch thông qua OPC server keepware − Sử dụng thành thạo phần mềm Gx works3 , intouch, opc,autocad, Gt design3 ,… − Điều khiển tốc độ động thông qua biến tầng A800 − Biết kết nối HMI got 1000 với PLC thông qua cổng RS485 − Đọc tốc độ động từ encoder Một số khó khăn q trình thực hiện: − Do chưa tiếp xúc với dự án thực tế nên q trình làm gặp nhiều khó khăn thực − Chưa biết nguyên lí hoạt động thực tế hoạt động − Khơng biết vẽ ngồi thực tế thiết kế với tiêu chuẩn kích thước 6.2 Hướng phát triển : − Kết hợp truyền thơng qua nhiều dạng ethernet, modbus,…( có tìm hiểu qua truyền thơng ethernet truyền liệu cịn bị số lỗi) − Giám sát điều khiển hệ thống thông qua web ArchestrA IDE − Cải thiện lại hệ thống cho tối ưu dễ dàng cho người vận hành − Dùng PID ổn định tốc độ động 96 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trang báo giá : https://www.vatgia.com/home/ http://diencongnghiep.com/ http://www.thegioidien.com/ 2.Trang tài liệu PLC mitsubishi: https://www.mitsubishielectric.com/fa/assist/e-learning/vie.html#vt_ba https://eu3a.mitsubishielectric.com/ 3.Tài liệu: Fx5u: http://www.alliedautomation.com/wpcontent/uploads/2015/05/MITSUBISHI_manual_plc _fx5_programming.pdf Fx3u-16ccl-m : https://electrobit.ee/web/file_bank/Manuals/kontrollerid/mitsubishi/fx-series/fx3u/FX3U16CCL-M-users-manual_ENG_ver_D.pdf Fx3u-64ccl: http://www.int76.ru/upload/iblock/777/fx3u_64ccl_user_smanual_english_controller.pdf Device xplorer opc server: https://www.faweb.net/en/product/opc/ 4.Web khác: https://plcvietnam.com.vn/forum/forumdisplay.php/36-INTOUCH http://webdien.com/d/content.php 5.Wonderware: https://www.wonderware.com/ 97 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn PHỤ LỤC (1) Khai báo comment trạm master: Device Name M20 M21 M26 M27 M35 M40 M46 M100 M101 M102 M103 M104 M105 M106 M107 M108 M109 M110 M111 M113 M114 M115 M116 M117 M300 M301 comment M302 master module error trạng thái liên kết liệu master Trạng thái liên kết bình thường Trạn thái liên kết bất bình thường Master module ready Làm lệnh yêu cầu khởi động liên kết liệu auto local manual local start local stop local enstop local sensor hang local nut ke hang local nut dk robot ngang thuan local nut dk robot ngang nghich local nut dk robot dung thuan local nut dk robot dung nghich local nut dk dc bt local auto master manual master start master stop master enstop master truyen thong dc bt truyen thong dc ke M303 M304 M305 M306 M500 M600 M618 M620 M700 M701 M702 M703 M704 M705 M706 M707 M708 M709 M710 M800 M801 M802 M803 M804 M900 M901 D17 D20 D22 D24 D30 D32 98 truyen thong robot ngang thuan truyen thong robot ngang nghich truyen thong robot dung thuan truyen thong robot nghich CÀI ĐẶT TỐC ĐỘ CÀI ĐẶT TỐC DỘ Trạm nut dk dc bt manual dc bt manual auto master manual master start master stop master enstop sensor hang dk ke hang dk robot ngang thuan dk robot ngang nghich dk robot dung thuan dk robot dung nghich truyen thong auto master truyen thong manual master truyen thong start master truyen thong stop master truyen thong enstop master auto local intouch manual local intouch tốc độ động kệ hàng số lượng nhập số lượng xuất số lượng cịn lại số lượng nhập số lượng cịn lại Khóa luận tốt nghiệp D40 D41 D50 D60 D62 D64 D100 D102 D104 D106 D108 D110 D112 D114 D116 SVTH Võ Đức Tuấn tốc độ nhận từ local tốc độ nhận từ local vong/phút trạng thái paramater khai báo trạm local tốc độ băng tải local int tốc độ băng tải vòng /phút tốc độ động băng tải tốc độ động băng tải tốc độ động băng tải tốc độ động đưng tốc độ động đưng tốc độ động đưng tốc độ động ngang tốc độ động ngang tốc độ động ngang D118 D120 D121 D122 D123 D130 D132 D136 D138 D140 D142 D150 D155 D160 tốc độ động kệ tốc độ động kệ tốc độ động đứng gía trị analog tốc độ động kệ hàng tốc độ vòng/s toc độ vòng/phút tốc độ m/s số thực tốc độ cm/s số nguyên real tốc độ cm/s số thực tốc độ động băng tải tốc độ động đứng tốc độ động ngang Bảng phụ lục Khai báo comment master Comment trạm local: Device Name M0 M1 M2 M500 M501 M502 M503 M504 M505 M506 M507 M508 M509 M510 M511 M513 M514 M515 M516 M517 M700 M701 Comment DC BĂNG TẢI MANUAL AUTO MANUAL auto manual manual manual start manual stop manual enstop manual sensor hang manual nut ke hang nut dk robot ngang thuan nut dk robot ngang nghich nut dk robot dung thuan nut dk robot dung nghich dc bt manual local auto master M702 M703 M704 M705 M706 X2 X3 X4 X5 X6 99 manual master start master stop master enstop master DC BĂNG TẢI DC KỆ ROBOT NGANG THUẬN ROBOT NGANG NGHICH ROBOT ĐỨNG THUẬN ROBOT ĐỨNG NGHỊCH CÀI ĐẶT TỐC ĐỘ start manual stop manual enstop manual sensor hang manual nut ke hang Khóa luận tốt nghiệp X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 Y0 Y1 SVTH Võ Đức Tuấn nut dk robot ngang thuan nut dk robot ngang nghich nut dk robot dung thuan nut dk robot dung nghich auto master manual master start master stop master enstop master dc bt dc ke Y2 Y3 Y4 Y5 D0 D2 D20 D21 D37 D70 100 robot ngang thuan robot ngang nghich robot dung thuan robot dung nghich SỐ LƯỢNG XUẤT SỐ LƯỢNG CÒN LẠI TRUYỀN VỀ CHO MASTER TỐC ĐỘ VỊNG/PHÚT GIÁ TRỊ NHẬN TỐC ĐỘ VỊNG /S Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn Cài đặt encoder: Vào paramater → Fx5uCPU → Module paramater → High speed I/O: Hình phụ lục Khai báo đọc xung encoder Hình phụ lục Chọn kênh đọc xung encoder Tiếp theo cào đặt hình: 101 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn Hình phụ lục Cài đặt thời gian quét 102 Khóa luận tốt nghiệp SVTH Võ Đức Tuấn LỜI CẢM ƠN Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn Ths Lê Long Hồ hướng dẫn tận tình để tơi hồn thành đồ án Cám ơn Thầy cô khoa Điện tạo điều kiện giúp đỡ giảng dạy nhiệt tình suốt bốn năm học qua, có góp ý q trình tơi thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến anh chị, bạn người giúp đỡ hỗ trợ suốt trình học tập thực đồ án Đặc biệt xin cảm ơn gia đình ln hỗ trợ động viên giúp đỡ để tơi có động lực phấn đấu học tập hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! 103 ... tài ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SCADA NHÀ MÁY GẠCH KHÔNG NUNG MẠNG ETHERNET TRUYỀN THÔNG VỚI MẠNG CC – LINK Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) - Tìm hiểu nghiên cứu PLC fx5u, module cclink Fx3u 16ccl-m... vật liệu xây không nung giới CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CC- LINK 2.1 Đặc điểm 2.2 Cấu trúc cc- link: 11 2.3 Cấu tạo cáp cc- link ... Fx3u 64ccl - Tìm hiểu truyền thơng CC- link - Tìm hiểu phần mềm wonderware, Gxwworks3,device explorer server - Lập trình HIM Kết dự kiến - Truyền thông cc- link module Fx3u 16ccl-m Fx3u 64ccl -