Điều khiển và giám sát thang cuốn kone sử dụng phần mềm scada intouch wonderware

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THANG CUỐN KONE SỬ DỤNG PHẦN MỀM SCADA INTOUCH WONDERWARE Chuyên ngành đào tạo: Kỹ thuật điều khiển tự động Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Đức Tồn Sinh viên 1: Trình Thái Dân 15055951 Sinh viên 2: Nguyễn Văn Hoàng 15093701 Lớp: DHĐKTĐ11C TP HCM, NĂM 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1): Trình Thái Dân MSSV: 15055951 (2): Nguyễn Văn Hồng MSSV: 15093701 Tên đề tài ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT THANG CUỐN KONE SỬ DỤNG PHẦN MỀM SCADA INTOUCH WONDERWARE Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Khảo sát tìm hiểu thang KONE Lập trình ladder hệ thồng PLC scripts phần mềm Intouch Wonderware Tìm hiểu ứng dụng cảm biến vảo mơ hình thực tế Lắp tủ điều khiển theo yêu cầu đề tài Kết dự kiến Lập trình PLC thiết lập giao diện phần mềm Intouch Wonderware Hiểu áp dụng kiến thức SCADA Thiết kế tủ điều khiển lắp đặt cảm biến thích hợp cho thang KONE Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng Sinh viên Trưởng môn năm 20… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần xu hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa mang lại nhiều thay đổi cho đất nước Đặc biệt ngành tự động hóa có nhiều tiềm phát triển lĩnh vực sống Tự động hóa mang lại nhiều lợi ích cho người tăng suất lao động, giảm công nhân đặc biệt môi trường độc hại tự động hóa tỏ nhiều lợi ích Trong nhà máy, phân xưởng, trung tâm thương mại có góp mặt tự động hóa Vì trường Đại học, Cao đẳng nghề trọng vào việc đào tạo nguồn nhân lực cho ngành tự động hóa Được đồng ý Bộ mơn Tự động hóa giảng viên hướng dẫn Th.s Nguyễn Đức Toàn, chúng em định chọn đề tài: Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware LỜI CẢM ƠN Được phân công quý thầy cô khoa Công nghệ Điện, Trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, sau gần tháng chúng em hồn thành Khóa luận tốt nghiệp “Điều khiển giám sát sử dụng thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware.” Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô trường Đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh dùng hết tâm huyết để hướng dẫn truyền đạt kiến thức cho chúng em Đặc biệt, nhóm chúng em chân thành cảm ơn Ths Nguyễn Đức Toàn – Giảng viên Khoa Công Nghệ Điện - Trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, người hướng dẫn cho nhóm chúng em suốt q trình làm khóa luận Mặc dù công việc giảng dạy thầy bận không ngần ngại hướng dẫn, định hướng cho chúng em để hồn thành tốt khóa luận Một lần chúng em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THANG CUỐN VÀ CÔNG TY KONE 1.1 Tổng quan thang 1.1.1 Lịch sử hình thành thang 1.1.2 Khái niệm thang 1.1.3 Ứng dụng thang 1.1.4 Phân loại thang 1.2 Công ty KONE 1.2.1 Giới thiệu công ty Kone .3 1.3 Các sản phẩm công ty KONE .5 1.3.1 Thang máy chở người 1.3.2 Thang chở hàng hóa 1.3.3 Thang phục vụ trình xây dựng 1.3.4 Thang CHƯƠNG CẤU TẠO THANG CUỐN 2.1 Nguồn động lực 2.2 Hộp giảm tốc .7 2.3 Băng thang 2.4 Lan can tay vịn cầu thang 2.5 Lớp áo bọc thang 2.6 Cảm biến tốc độ 2.7 Bộ phận nút dừng ( STOP) 10 2.8 Động thang phanh từ Brake Electro Magnet BRA450 10 2.9 Tủ điều khiển 11 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ HỆ THỒNG SCADA 14 3.1 Tổng quan PLC 14 3.1.1 Cấu trúc chung PLC 14 3.1.2 Nguyên lý hoạt động PLC 15 3.1.3 Khối xử lý trung tâm: 15 3.1.4 Bộ nhớ: 15 3.1.5 Tín hiệu đầu vào 17 3.1.6 Đối tượng điều khiển .17 3.1.7 Nguyên lý làm việc 18 3.1.8 Vịng qt chương trình 19 3.1.9 Ưu nhược điểm PLC công nghiệp 20 3.1.10 Ứng dụng PLC công nghiệp 23 3.2 Hệ thống SCADA 25 3.2.1 Khái niệm SCADA 25 3.2.2 Cấu trúc hệ thống SCADA 25 CHƯƠNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT CẢM BIẾN VÀ PLC FX1N 29 4.1 Mô tả PLC Mitsubishi FX1N .29 4.2 Cảm biến được sử dụng 32 4.2.1 Cảm biến phản xạ gương R2N1 32 4.2.2 Cảm biến chuyển động FS02B 35 CHƯƠNG TỦ ĐIỀU KHIỂN CẢI TIẾN VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 40 5.1 Bản vẽ tủ điện .40 5.2 I/O PLC .42 5.3 Đấu dây ngõ vào PLC 42 5.3.1 Đấu dây ngõ vào 42 5.3.2 Đấu dây ngõ PLC 44 5.4 Lập trình ứng dụng chương trình tự động thang 45 5.4.1 Sơ đồ giải thuật thời gian thực tự động 46 5.4.2 Sơ đồ giải thuật chiều từ lên ( chế độ tự động) .47 5.4.3 Sơ đồ giải thuật chiều xuống ( chế độ tự động) 48 5.4.4 Vị trí cảm biến 50 5.4.5 Vị trí đặt tủ điều khiển 52 5.4.6 Tủ điều khiển hoàn thiện 53 5.4.7 Tạo New Project GX Developer 53 5.4.8 Chương trình GX Developer 58 5.4.9 Chức biến trung gian M GX Developer .67 5.4.10 Chương trình Auto GX Developer 67 5.5 Thiết kế SCADA giám sát hệ thống phần mềm Intouch Wonderware 77 5.5.1 Tổng quan phần mềm Intouch Wonderware 77 5.5.2 Cấu hình cho Intouch Wonderware 78 5.5.3 Các loại tag name cách tạo tagname 82 5.5.4 Bảng Tagname Intouch Wonderware 87 5.5.5 Chương trình Intouch Wonderware 89 5.6 Chương trình DeviceXPlorer OPC Server 90 5.6.1 Tổng quan DeviceXPlorer OPC Server .90 5.6.2 Các bước tạo chương trình DeviceXPlorer OPC Server 90 5.6.3 Bảng tagname DeviceXPlorer OPC Server 94 5.7 Thao tác điều khiển thang KONE phần mềm InTouch Wonderware 95 5.7.1 Điều khiển thang khóa vật lý 95 5.7.2 Điều khiển giám sát thang sử dụng phần mềm InTouch Wonderware 95 5.8 Lỗi thường gặp .99 5.8.1 Lỗi vận hành 99 5.8.2 Lỗi kết nối 99 CHƯƠNG KẾT LUẬN 100 CHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Thang trung tâm thương mại .1 Hình 1.2 Thang xoắn Hình 2.1 Hộp giảm tốc Hình 2.2 Băng thang Hình 2.3 Lan can tay vịn cầu thang Hình 2.4 Cảm biến tốc độ 10 Hình 2.5 Vị trí nút stop .10 Hình 2.6 Động phanh từ .11 Hình 2.7 Tủ điều khiển thang KONE 12 Hình 3.1 Cấu trúc chung PLC 14 Hình 3.2 Ứng dụng PLC cơng nghiệp .25 Hình 4.1 PLC MITSUBISHI FX1N 30 Hình 4.2 Kích thước PLC FX1N 31 Hình 4.3 Cảm biến phản xạ gương 33 Hình 4.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến phản xạ gương 34 Hình 4.5 Sơ đồ chân loại cảm biến 35 Hình 4.6 Cảm biến chuyển động FS 02 36 Hình 4.7 Vị trí điều chỉnh độ nhạy sáng thời gian delay 37 Hình 4.8 Kích thước cảm biến FS02 38 Hình 4.9 Điều chỉnh góc quay cảm biến FS02 39 Hình 5.1 Đấu dây kiểu SINK 43 Hình 5.2 Đấu dây kiểu SOURE 43 Hình 5.3 Đấu dây ngõ 44 Hình 5.4 Sơ đồ giải thuật thời gian thực tự động 47 Hình 5.5 Sơ đồ giải thuật chiều lên .48 Hình 5.6 Sơ đồ thuật chiều xuống .49 Hình 5.7 Vị trí đặt cảm biến 50 Hình 5.8 Vị trí tủ điều khiển .52 Hình 5.9 Tủ điều khiển hồn thiện 53 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Bảng I/O PLC 42 Bảng 4.2 Chức hoạt động biến M 67 Bảng 4.3 Tagname Intouch Wonderware 88 Bảng 4.4 Bảng Tagname DevexeXPlorer OPC Sever 95 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Tồn Bảng 5.3 Tagname Intouch Wonderware TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG 88 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Tồn 5.5.5 Chương trình Intouch Wonderware IF up100==1 AND down100==0 THEN relayu1=1;ENDIF; IF relayu1 ==1 THEN timer05=timer05+1;ENDIF; IFtimer05==10ANDrelayu1==1THEN up100=0;relayu2=1;relayu1=0;timer05=0;relayd2=0;ENDIF; IF down100==1 AND up100==0 THEN relayd1=1;ENDIF; IF relayd1 ==1 THEN timer05=timer05+1;ENDIF; IFtimer05==10THEN down100=0;relayd2=1;relayd1=0;timer05=0;relayu2=0;ENDIF; IF relayu2==1 OR relayd2 ==1 THEN khoathang=1;ENDIF; IF stop==1 OR stop1==1 OR stopr1==1 OR ngathieuung==1 OR ngathieuung1==1 THEN relayu2=0;relayd2=0;khoathang=0;relayhu=0;relayhu1=0;auto=0;ENDIF; IF startr1==1 THEN r1=1; ENDIF; IF stopr1==1 AND r1==1 THEN r1=0;ENDIF; IF hieuunglen==1 OR up100==1 OR autolen==1 THEN relayhu=1;relayhu1=0;ENDIF; IF relayhu==1 THEN quay=quay+(5);ENDIF; IF quay>=(100) THEN quay= 0;ENDIF; IF hieuungxuong==1 OR down100==1 THEN relayhu1=1;relayhu=0;ENDIF; IF relayhu1==1 THEN quay=quay+(-5);ENDIF; IF quayNew-> Mitsubishi MELSEC -EZSocket->đặt tên->OK Bước 2: Cấu hình Port cho chương trình TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG 90 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn - Sau thiết lập xong bước xuất sau: - Click GX-Simulator Connect (G) để thực chế độ giả lập khơng có PLC - Click mục CPU để lựa chọn loại PLC cần sử dụng, sau chọn phần mềm (GX works2 hoặc GX developer) để kết nối được tương thích chọn Configuration để chọn cấu hình cho dịng PLC chọn trước - Sau Click Configuration sau lên: Chọn Serial->chọn cổngCOM tốc độ truyền nhận -> Connection test để kiểm tra -> OK TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 91 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn Click Device properties -> Connection test để kiểm tra kết nối với PLC -> - Finish Bước 3: Tạo Tagname -Click Device để chọn vùng ghi tagname Click chuột phải bên phần tag list sau chọn New->Tag để tạo tag -Bảng tagname hiển thị hình Thiết lập giá trị cần dùng để sử dụng TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 92 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Tồn - TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG 93 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn 5.6.3 Bảng tagname DeviceXPlorer OPC Server TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 94 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn 5.7 Thao tác điều khiển thang KONE phần mềm InTouch Wonderware 5.7.1 Điều khiển thang khóa vật lý - Xoay khóa từ trái sang phải (chiều UP): Thang chạy từ lên - Xoay khóa từ phải sang trái (chiều DOWN): Thang chạy từ xuống 5.7.2 Điều khiển giám sát thang sử dụng phần mềm InTouch Wonderware Để điều khiển thang KONE phần mềm InTouch Wonderware ta cần phải đăng nhập vào hệ thống User (DHCN hoặc admin) Password (dhcn hoặc admin) Bảng 5.4 Bảng Tagname DevexeXPlorer OPC Sever TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 95 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn - Khi đăng nhập User Password ta Login vào chương trình sử dụng Ở bảng điều khiển ta điều khiển thang trực tiếp mà không cần chìa khóa  Chế độ điều khiển tay: - Click DOWN để điều khiển thang KONE chiều từ xuống - Click UP để điều khiển thang KONE từ lên - Click Stop để ngưng chế độ tay TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG 96 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG Ths Nguyễn Đức Toàn 97 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn  Chế độ auto: - Cho phép thang tự hoạt động có người sử dụng Ở chế độ auto thang hoạt động theo chiều từ lên Nếu có người di chuyển từ xuống thang ngắt không hoạt động người từ xuống di chuyển khỏi thang - Click Stop để ngưng chế độ auto  Chế độ thiết lập thời gian hoạt động theo thời gian thực - Ta cần thiết thời gian hoạt động phút cho thang hoạt động vào cao điểm Có thể chọn chiều lên hoặc xuống cho thang hoạt động, sau nhấn Start để chương trình hoạt động - Click Stop để ngưng chế độ thời gian thực TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 98 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn 5.8 Lỗi thường gặp 5.8.1 Lỗi vận hành - Khi cảm biến thang 13,14 15 bị nhiễu hay vật thể chuyển động qua thang thang khơng chạy - Khi cường độ ánh nắng mặt trời cao cảm biến 13, 14 15 bị ảnh hưởng 5.8.2 Lỗi kết nối - Khi kết nối với với phần mềm GX Developer không được dây kết nối bị đứt bên - Phần mềm DXP OPC được sử dụng chương trình DEMO nên có thời gian hoạt động giới hạn 1h, sau cần phải kết nối lại để vận hành TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 99 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn 5.9 CHƯƠNG KẾT LUẬN Sau trình học tập nghiên cứu mơ hình thực hành cảu trường với hướng dẫn thầy Ths Nguyễn Đức Toàn ưu ban lãnh đạo khoa Công nghệ Điện – Trường ĐH Cơng Ngiệp HCM nhóm chúng em có được kết sau: Tìm hiều mơ hình thang ứng dụng thực tế học tập đời sống Tìm hiểu loại cảm biến qua cải tiến cho thang chế độ thời gian thực kết hợp tự động Lập trình PLC điều khiển tự động cho thang Ứng dụng giám sát điều khiển SCADA cho thang với phần mềm Intouch Wonderware Ta kết hợp chế độ auto chế độ thời gian thực để thang hoạt động vào cao điểm tự hoạt động vào ít người sử dụng giúp tiết kiệm điện giải pháp tối ưu cho công tác vận hành thang tự động TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 100 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn CHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Tiếp tục hoàn thiện phần mềm tạo giao diện Intouch Wonderware với giao diện đẹp Xây dựng điều khiển hệ thống qua Internet, tạo Wedserver chủ động quản lý Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh theo thời gian thực giúp tự động điều khiển giám sát người thang TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG 101 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn TÀI LIỆU THAM KHẢO [ "https://plcmitsubishi.com/huong-dan-lap-trinh-plc-mitsubishi-co- 1] ban.html," [Online] [ "https://123doc.org//document/2563705-gioi-thieu-tong-quan-ve-opc.htm," 2] [Online] [ https://cauthangmay.com/tin-tuc-thang-may/443-lich-su-hang-thang-may- 3] kone-phan-lan.html [ "https://plcmitsubishi.com/huong-dan-dau-day-ngo-vao-plc- 4] mitsubishi.html," [Online] [ "https://plcmitsubishi.com/huong-dan-dau-day-ngo-ra-plc- 5] mitsubishi.html," [Online] [ "https://www.kone.vn/vi/new-buildings/elevators-lifts/nmonospace.aspx," 6] [Online] TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG 102 ... Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG Ths Nguyễn Đức Tồn 13 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware. .. Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HỒNG Ths Nguyễn Đức Tồn 24 Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware. .. Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần mềm SCADA Intouch Wonderware Ths Nguyễn Đức Toàn • Kone TravelMaster 185 TRÌNH THÁI DÂN – NGUYỄN VĂN HOÀNG Điều khiển giám sát thang KONE sử dụng phần