Đang tải... (xem toàn văn)
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: DCS SCADA ĐỀ TÀI: SCADA cho hệ thống phối trộn nguyên liệu TAGS Đại Uy (Thanh Hóa) Giảng viên phụ trách : Đào Qúy Thịnh Bộ môn: Kỹ thuật Đo và Tin học Công nghiệp
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN -& - BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN: DCS & SCADA ĐỀ TÀI SCADA cho hệ thống phối trộn nguyên liệu TAGS Đại Uy (Thanh Hóa) Sinh viên thực : Trần Văn Hợp 20173924 Nguyễn Duy Thức 20174252 Nguyễn Đức Nam 20174089 Lê Huy Hoàng Giảng viên phụ trách : 20173920 Đào Qúy Thịnh Hà nội 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG TỒNG QUAN .5 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Thành phần hệ thống .5 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN .7 2.1 Cấp giám sát vận hành .7 2.2 Cấp điều khiển 2.3 Các biến đưa vào PLC .8 2.4 Cơ sở liệu CHƯƠNG THIẾT KẾ GIAO DIỆN VẬN HÀNH 10 3.1 Kết nối cài đặt hệ thống 10 3.2 Giao diện vận hành 10 3.3 Giao diện cài đặt nguyên liệu 11 3.4 Giao diện khai báo công thức 11 3.5 Giao diện cài đặt tổng 12 3.6 Giao diện vận hành tự động 13 3.6.1 Cài đặt tham số .14 3.6.2 Thêm bớt mẻ cân 14 3.6.3 Đổi Silo 14 3.6.4 Giao diện hệ thống thời gian báo cáo 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHÂN QUYỀN CHO HỆ THỐNG .16 4.1 Giao diện cài đặt 16 4.2 Các quyền sử dụng 16 CHƯƠNG SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PLC 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống 1.2 Hệ thống phối trộn nguyên liệu 2.1 Cấp vận hành giám sát 2.2 Các biến đưa vào PLC 2.3 Thiết kế bảng nguyên liệu 2.4 Thiết kế bảng công thức 2.5 thiết kế công thức cụ thể 3.1 Giao diện cài đặt 10 3.2 Giao diện vận hành 10 3.3 Giao diện cài đặt nguyên liệu 11 3.4 Giao diện khai báo công thức 11 3.5 Giao diện cài đặt tổng 12 3.6 Giao diện vận hành tự động .13 3.7 Giao diện cài đặt quán tính 14 3.8 Giao diện thêm bớt mẻ cân 14 3.9 Giao diện đổi silo 15 3.10 Giao diện hệ thống thời gian báo cáo 15 4.1 Cài đặt phân quyền hệ thống .16 4.2 Các quyền sử dụng 16 4.3 Administrtion group 17 4.4 quyền Users .17 5.1 Sơ đồ đấu dây PLC S7 – 1200 18 5.2 Sơ đồ đấu dây modul bổ sung 18 5.3 Sơ đồ đấu dây silo từ -8 .19 5.4 Sơ đồ đấu dây từ silo -12 biến khác .19 DANH MỤC BẲNG Bảng 2-1 Bảng tín hiệu điều khiển Bảng 2-2 Thiết bị cấp điều khiển CHƯƠNG TỒNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Phần mềm giám sát điều khiển cho nhà máy thức ăn gia súc gồm cấp sau: Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống Hệ thống thực hai cấp: cấp điều khiển cấp vận hành giám sát Trong đó, cấp điều khiển thực điều khiển tồn hệ thống dựa điều khiển trung tâm PLC lấy liệu đọc từ cân điện tử Việc điều khiển thực cấp điều khiển giúp xử lý nhanh theo thời gian thực để đáp ứng công nghệ Ở cấp giám sát vận hành Với giao diện vận hành khác giúp người vận hành thực thao tác đặt cơng thức cân, chuyển đối hình vận hành tự động test IO Hệ thống can thiệp thay cấp điều khiển cấp vận hành giám sát Do vậy, không can thiệp tới tủ điện hệ thống cấu chấp hành nhà máy Điều có nghĩa chế độ thực tay giữ nguyên thực cũ 1.2 Thành phần hệ thống Hình 1.2 Hệ thống phối trộn nguyên liệu Hệ thống phối trộn nguyên liệu bao gồm: Các ống dẫn nguyên liệu từ hệ thống nghiền nạp liệu 12 Silo chứa nguyên liệu Cân nguyên liệu Nơi đổ nguyên liệu thêm tay Máy trộn nguyên liệu Hệ thống trộn tối đá 1,5 mẻ trộn Chu trình phối trộn diễn sau: Nguyên liệu đưa vào silo, silo chứa loại nguyên liệu xác định trước tùy theo công thức chọn từ trước Lần lượt Silo đươc mở theo thứ tự công thức để nguyên liệu chảy xuống Cân Hệ thống cân tự động nguyên liệu chảy xuống ghi lại giá trị cân đủ số nguyên liệu cân kết thúc mẻ, nguyên liệu cân đưa xuống bình trộn để trộn xả đưa sang hệ thống tiếp theo, lặp lại chu trình cho đủ số mẻ đặt trước kết thúc Thời gian trộn xả đặt trước hết thời gian bình trộn xả ngun liệu sau trộn đưa sang hệ thống ép viên đóng bao CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN 2.1 Cấp giám sát vận hành - Sử dụng phần mềm Tia portal , lập trình Wincc để vận hành hệ thống phối trộn thông qua giao diện SCADA - Việc xây dựng sở liệu cho phần mềm thực phần mềm Microsoft SQL Server Management Studio Hình 2.3 Cấp vận hành giám sát 2.2 Cấp điều khiển Sử dụng PLC để điều khiển có nhiều ưu điểm như: chi phí vận hành hiệu quả, linh hoạt, nhỏ gọn, cho phép điều khiển tác vụ phức tạp nhờ khả tính tốn đa dạng, lập trình đơn giản, đáng tin cậy cho việc điều khiển vận hành máy móc Bảng 2- Bảng tín hiệu điều khiển Lựa chọn sử dụng dịng PLC S7-1200 hãng Siemens với thiết kế nhỏ gọn, cấu hình linh động hỗ trợ mạnh mẽ tập lệnh Bảng 2- Thiết bị cấp điều khiển 2.3 Các biến đưa vào PLC Hình 2.4 Các biến đưa vào PLC 2.4 Cơ sở liệu Ta sử dụng phần mềm Access đưa sở liệu vào PLC Hình 2.5 Thiết kế bảng nguyên liệu Hình 2.6 Thiết kế bảng cơng thức Hình 2.7 thiết kế công thức cụ thể CHƯƠNG THIẾT KẾ GIAO DIỆN VẬN HÀNH 3.1 Kết nối cài đặt hệ thống Hình 3.8 Giao diện cài đặt B1: Lựa chọn thiết bị PLC s7 -1200 1214c B2 : Lựa chọn Wincc RT B3 : Kết nối hình giám sát HMI_ connection 3.2 Giao diện vận hành Hình 3.9 Giao diện vận hành Trên giao diện có nút ấn, Mỗi nút ấn tương ứng với chức cài đặt Cài đặt tổng : Cài đặt tổng thể mẻ trộn cho hệ thống Công thức : Thiết lập công thức phối trộn I/O Test : Kiểm tra đầu vào hệ thống điều khiển Nguyên liệu : Cài đặt tên nguyên liệu Thoát : Thoát khỏi chương trình 10 3.3 Giao diện cài đặt nguyên liệu Hình 3.10 Giao diện cài đặt nguyên liệu Để đặt tên, thêm bớt loại nguyên liệu Từ hình giao diện vận hành ta ấn vào nút “Nguyên liệu” Cửa sổ cài đặt tên nguyên liệu lên sau Để thêm nguyên liệu :Nhấp chuột vào ô trống tương ứng với cột tên nguyên liệu Một mũi tên màu xanh tương ứng với hàng nguyên liệu tương ứng cho phép người dùng nhập tên nguyên liệu vào Gõ tên nguyên liệu vào ô "Tên Nguyên liệu" Sau ấn nút “ Thêm” đế hoàn thành việc thêm nguyên liệu Để bớt hay loại bỏ nguyên liệu : Nhấp chuột vào ô nguyên liệu tương ứng với cột tên nguyên liệu Một mũi tên màu xanh tương ứng Sau ấn nút “Xóa” đế xóa nguyên liệu khỏi danh sách Cũng nhấn chọn nguyên liệu, gõ tên nhấn nút “Sửa” để sửa tên nguyên liệu có 3.4 Giao diện khai báo cơng thức Hình 3.11 Giao diện khai báo cơng thức 11 Để thêm cơng thức : Tích vào phần "Thêm cơng thức" Nhấp chuột vào hàng tương ứng muốn thêm công thức mũi tên xanh xuất cột đàu tiên Nhập “Số hiệu công thức” “Tên công thức” vào vùng tương ứng bảng Tiếp theo ấn nút “ OK” để bắt đầu nhập thông tin công thức Để sửa công thức : Nhấp chuột vào "Tên công thức" tương ứng muốn chỉnh sửa công thức mũi tên xanh xuất cột đàu tiên Sau nhấp chuột vào mục chọn “Sửa Công thức” đánh dấu màu xanh Tiếp theo ấn nút “ OK” để bắt đầu chỉnh sửa thông tin công thức 3.5 Giao diện cài đặt tổng Hình 3.12 Giao diện cài đặt tổng Trên giao diện ấn vào nút “Cài đặt tổng” hình hiển thị thơng số phối trộn để nhập thông số sau: Số hiệu công thức: Để cài đặt mã số công thức sản xuất Ta nhấp chuột vào ô mũi tên trỏ xuống Một bảng danh sách công thức cho phép người dùng chọn chọn công thức cần sản xuất Tổng số mẻ trộn: Để cài đặt tổng số mẻ trộn cho công thức chọn Ta nhập số mẻ cần trộn ấn Enter Thời gian trộn: Để cài đặt thời gian trộn cho mẻ Ta nhập thời gian trộn ấn Enter Giá trị mặc định 220 s Thời gian phù thuộc vào tính chất nguyên liệu thời gian lượng phụ gia lỏng bơm vào Thời gian xả trộn: Để cài đặt thời gian xả nguyên liệu từ buồng trộn xuống buồng chứa Thông thường thời gian xả trộn 15s đế xả xong mẻ 12 Khối lượng thêm tay: Khối lượng nguyên liệu không cân máy mẻ trộn mà thêm tay (hay cịn gọi MIX) Nó bao gồm nguyên liệu Premix, DCP, Sữa, khoáng, muối, dầu, mỡ, rỉ mật… Số hiển thị (đã nhập công thức) không sửa Khối lượng mẻ: Tổng khối lượng mẻ trộn Số hiển thị không sửa Sau nhập xong tham số nhấn phím “Đồng Ý ” để xác nhận quay giao diện 3.6 Giao diện vận hành tự động Hình 3.13 Giao diện vận hành tự động Để vận hành chế độ cân tự động mà hình giao diện click chuột vào nút ấn “ I/O Test ” Màn hình giao diện cân tự động hiên lên hình 13 3.6.1 Cài đặt tham số Hình 3.14 Giao diện cài đặt quán tính Khi tiến hành phối trộn thấy sai số lớn Ta phải tiến hành cài đặt thông số nâng cao cho mẻ trộn cách Ấn vào nút “Cài đặt quán tính” Tại người vận hành nhập tham số cho Silo bao gồm: Số Silo Quán tính: giá trị bắt đầu cân xác Nếu khối lượng cân bị hụt thì: đặt giá trị qn tính nhỏ lại Nếu khối lượng cân nhiều thì: đặt qn tính lớn 3.6.2 Thêm bớt mẻ cân Hình 3.15 Giao diện thêm bớt mẻ cân Để thêm bớt số mẻ cân ta ân nút “Thêm mẻ” Tại người vận hành nhập số mẻ cân cần thêm bớt (có dấu -) Sau ấn nút “Đồng ý” để xác nhận ấn nút “ thoát ” để hủy số liệu 3.6.3 Đổi Silo 14 Hình 3.16 Giao diện đổi silo Khi nguyên liệu Silo hết mà loại nguyên liệu chứa Silo khác Ta dừng cân cách ấn nút “Ngừng cân/ Cho phép cân” Giao diện đổi Silo cho phép: - Người vận hành nhập Silo cũ Silo muốn chuyển sang Khi nhập xong ấn nút “OK” để xác nhận ấn nút “Thoát” để trớ chế độ cân tự động - Người vận hành nhấn nút bỏ qua để khơng cân silo 3.6.4 Giao diện hệ thống thời gian báo cáo Hình 3.17 Giao diện hệ thống thời gian báo cáo Sau hệ thống cân tạm dừng ta nhấn vào nút “ Báo cáo “ giao diện vận hành tự động Từ ta xem báo cáo chi tiết thời gian , ngày tháng , tên công thức số mẻ hoạt động 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHÂN QUYỀN CHO HỆ THỐNG 4.1 Giao diện cài đặt Để cài đặt phân quyền hệ thống ta chọn vào thư mục User Administration Hình 4.18 Cài đặt phân quyền hệ thống 4.2 Các quyền sử dụng Trong cài đặt phân quyền , ta cài đặt quyên quyền ADMIN, quyền VANHANH quyền GIAMSAT Hình 4.19 Các quyền sử dụng Quyền ADMIN quyền vanhanh thực chức user administration , monitor , operate 16 Hình 4.20 Administrtion group Quyền giamsat thưc chức monitor Hình 4.21 quyền Users 17 CHƯƠNG SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY VÀ CUNG CẤP ĐIỆN CHO PLC Hình 5.22 Sơ đồ đấu dây PLC S7 – 1200 Hình 5.23 Sơ đồ đấu dây modul bổ sung 18 Hình 5.24 Sơ đồ đấu dây silo từ -8 Hình 5.25 Sơ đồ đấu dây từ silo -12 biến khác 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tài liệu vận hành hệ thống phối trộn TAGS nhà máy Đại UY [2] Hồng Minh Sơn, Mạng truyền thơng công nghệp, Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 20 ... giữ nguyên thực cũ 1.2 Thành phần hệ thống Hình 1.2 Hệ thống phối trộn nguyên liệu Hệ thống phối trộn nguyên liệu bao gồm: Các ống dẫn nguyên liệu từ hệ thống nghiền nạp liệu 12 Silo chứa nguyên. .. nguyên liệu Cân nguyên liệu Nơi đổ nguyên liệu thêm tay Máy trộn nguyên liệu Hệ thống trộn tối đá 1,5 mẻ trộn Chu trình phối trộn diễn sau: Nguyên liệu đưa vào silo, silo chứa loại nguyên liệu. .. để nguyên liệu chảy xuống Cân Hệ thống cân tự động nguyên liệu chảy xuống ghi lại giá trị cân đủ số nguyên liệu cân kết thúc mẻ, nguyên liệu cân đưa xuống bình trộn để trộn xả đưa sang hệ thống