Tổng hợp hệ thống tự động hóa bằng PLC s7-300

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: Tổng quan bê tông trạm trộn bê tông Tổng quan bê tông 1.1 Khái niệm bê tông 1.2 Thành phần cấu tạo bê tông 1.3 Các đặc tính bê tông Trạm trộn bê tông 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Quy trình cơng nghệ 2.3 Phát biểu toán điều khiển trạm trộn 10 Chương 2: Giới thiệu PLC S7-300 thiết bị liên quan 11 Giới thiệu PLC S7-300 Siemens 11 1.1 PLC gì? 11 1.2 Cấu trúc, nguyên lý hoạt động PLC 11 1.3 Ứng dụng PLC 12 1.4 Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-300 Siemens 13 1.5 Vịng qt chương trình 17 1.6 Cấu trúc chương trình S7-300 19 1.7 Các lệnh sử dụng chương trình 21 Các thiết bị liên quan 24 2.1 Module Analog Siemens 24 2.2 Đầu đọc tín hiệu cân PAXS PAXI 25 2.3 Thiết bị khí nén 27 2.4 Cảm biến 29 2.5 Một số thiết bị khác 32 Chương 3: Giới thiệu phầm mềm thiết kế WINCC 35 1 Tổng quan vè phần mềm thiết kế WinCC 35 1.1 Giới thiệu chung 35 1.2 Các đặc điểm 36 1.3 Các cấu hình hệ thống bản: 37 Các bước lập trình Wincc 38 2.1 Khởi tạo dự án: 38 2.2 Truyền Thông Trong Môi Trường WinCC: 39 Chương 4: Tổng hợp hệ thống tự động hóa PLC s7-300 44 Lưu đồ chương trình 44 Viết chương trình điều khiển Step 46 2.1 Phân cổng vào/ra: 46 Giao diện người máy 47 3.1 Nhiệm vụ HMI 47 3.2 Thiết kế HMI WinCC 47 Kết luận 50 MỞ ĐẦU Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, đặc biệt ngành Kỹ thuật Điện tử, đời sống xã hội ngày phát triển dựa ứng dụng khoa học vào đời sống Vì mà cơng nghệ điện tử mang tính tự động hóa ngày ứng dụng rộng rãi, công nghiệp sản xuất, xây dựng Cùng với nhịp độ phát triển đất nước mặt kinh tế - xã hội, hạ tầng sở kinh tế nước ta không ngừng cố phát triển Do u cầu chất lượng bê tơng cơng trình phải đặt lên hàng đầu Từ yêu cầu thực tế ấy, chúng em chọn đề tài :”Điều khiển trạm trộn bê tông công suất nhỏ sử dụng điều khiển khả trình PLC” Mục đích đề tài thiết kế chương trình điều khiển sử dung PLC cho trạm trộn bê tơng với tính tự động hóa độ xác cao Mặc dù cố gắng thiếu kinh nghiệm nên viết khó tránh khỏi sai sót, chúng em mong hướng dẫn chỉ bảo thêm thầy cô! Em xin cảm ơn giúp đỡ GS TS Phan Xuân Minh giúp chúng em hoàn thành đồ án này! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG VÀ TRẠM TRỘN BÊ TÔNG Tổng quan bê tông 1.1 Khái niệm bê tông Bê tông (gốc từ béton tiếng Pháp) loại đá nhân tạo, hình thành việc trộn thành phần: Cốt liệu thô, cốt liệu mịn, chất kết dính, theo tỷ lệ định (được gọi cấp phối bê tông) Trong bê tông, chất kết dính (xi măng + nước, nhựa đường, phụ gia ) làm vai trò liên kết cốt liệu thô (đá, sỏi, sử dụng vật liệu tổng hợp bê tông nhẹ) cốt liệu mịn (thường cát, đá mạt, đá xay, ) đóng rắn, làm cho tất thành khối cứng đá 1.2 Thành phần cấu tạo bê tông a) Xi măng: Xi măng thành phần đặc biệt quan trọng bê tơng Xi măng có nhiều loại khác nhau, xi măng mác cao khả kết dính tốt làm chất lượng thiết kế bê tông tăng lên Tuy nhiên giá thành xi măng mác cao lớn Vì lựa chọn loại xi măng, ta vừa phải đảm bảo chất yêu cầu kĩ thuật, vừa phải giải tốt toán kinh tế b) Cát: Cát dùng sản xuất bê tơng cát thiên nhiên hay cát nhân tạo, kích thước hạt cát từ 0.4 - mm Chất lượng cát phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần tạp chất, thành phần hạt… Trong thành phần bê tông cát chiếm khoảng 29% c) Đá dăm: Đá dăm có nhiều loại tùy thuộc vào kích cỡ đá, tùy thuộc vào kích cỡ bê tơng mà ta chọn kích thước đá cho phù hợp Trong thành phần bê tông đá dăm chiếm khoảng 52% d) Nước: Nước thành phần quan thiếu sản xuất bê tông Nước dùng sản xuất bê tông phải đáp ứng đủ tiêu chuẩn để không ảnh hưởng xấu đến khả ninh kết bê tơng chống ăn mịn kim loại e) Chất phụ gia: Phụ gia sử dụng thường có dạng bột, chia loại: - Loại phụ gia hoạt động bề mặt: Được sử dụng lượng nhỏ có khả cải thiện đáng kể tính chất hỗn hợp bê tơng tăng cường nhiều tính chất khác bê tơng - Loại phụ gia rắn nhanh: Có khả rút ngắn q trình rắn chắc bê tông điều kiện tự nhiên nâng cao cường độ bê tông Hiện cơng nghệ sản xuất bê tơng người ta cịn sử dụng phụ gia đa chức 1.3 Các đặc tính bê tơng a) Độ cứng bê tơng: Độ cứng bê tông khả chống lại lực tác động từ bên ngồi mà khơng bị phá hoại, phản ánh khả chịu lực bê tông Độ cứng bê tông phụ thuộc vào tính chất xi măng, tỷ lệ nước xi măng, phương pháp đổ bê tông điều kiện đông cứng Để đặc trưng cho độ cứng bê tông người ta dùng “mác bê tông” Mác loại bê tông (ký hiệu M) cường độ chịu lực nén (tính theo N/cm2) mẫu bê tơng hình lập phương cạnh 15cm, tuổi 28 ngày dưỡng hộ thí nghiệm theo điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 20oC ± 2oC), độ ẩm khơng khí 90% đến 100% Mác M chỉ tiêu loại bê tông kết cấu Tiêu chuẩn nhà nước quy định bê tơng có mác thiết kế sau: - Bê tông nặng: M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400, M500, M600 Bê tơng nặng có khối lượng riêng khoảng 1800 - 2500kg/m3 cốt liệu sỏi đá đặc chắc - Bê tông nhẹ: M50, M75, M100, M150, M200, M250, M300 Bê tơng nhẹ có khối lượng riêng khoảng 800 -1800kg/m3, cốt liệu loại đá có lỗ rỗng, keramzit, xỉ quặng, Trong kết cấu bê tông cốt thép chịu lực phải dùng mác không thấp M150 Độ cứng bê tông tăng theo thời gian, tính chất đáng quý bê tơng, đảm bảo cho cơng trình làm bê tơng bền lâu cơng trình làm gạch, đá, gỗ, thép Lúc đầu độ cứng bê tông tăng lên nhanh, sau tốc độ giảm dần Trong mơi trường (nhiệt độ, độ ẩm) thuận lợi tăng độ cứng kéo dài nhiều năm, điều kiện khơ hanh nhiệt độ thấp độ cứng bê tông tăng không đáng kể b) Độ giãn nở bê tơng: Trong q trình rắn chắc, bê tơng thường phát sinh biến dạng thể tích, nở nước co lại khơng khí Về giá trị tuyệt đối độ co lớn độ nở 10 lần giới hạn đó, độ nở làm tốt cấu trúc bê tơng cịn tượng co ngót ln kéo theo hậu xấu Bê tơng bị co ngót nhiều ngun nhân: trước hết nước xi măng, trình Cacbon hoá Hyđroxit đá xi măng Hiện tượng giảm thể tích tuyệt đối hệ xi măng - nước Co ngót nguyên nhân gây nứt, giảm cường độ, chống thấm để ổn định bê tông, bê tơng cốt thép mơi trường xâm thực Vì cơng trình có chiều dài lớn, để tránh nứt người ta phân đoạn để tạo thành khe co dãn c) Tính chống thấm bê tơng: Tính chống thấm bê tơng đặc trưng độ thẩm thấu nước qua kết cấu bê tông Độ chặt bê tông ảnh hưởng định đến tính chống thấm Để tăng cường tính chống thấm phải nâng cao độ chặt bê tông cách đầm kỹ, lựa chọn tốt thành phần cấp phối hạt cốt liệu, giảm tỷ lệ nước, xi măng vị trí số tối thiểu Ngồi để tăng tính chống thấm người ta cịn trộn bê tơng số chất phụ gia d) Q trình đơng cứng bê tơng biện pháp bảo quản: Q trình đơng cứng bê tơng phụ thuộc vào q trình đông cứng xi măng thời gian đông kết bắt đầu khơng sớm 45 phút Vì sau trộn bê tông xong cần phải đổ để tranh tượng vữa xi măng bị đông cứng trước đổ thời gian từ lúc bê tông khỏi máy trộn đến lúc đổ xong lớp bê tông (không có tính phụ gia) khơng q 90' dùng xi măng pooclăng không 110', dùng xi măng pooclăng xỉ, tro núi lửa, xi măng pulơlan Thời gian vận chuyển bê tông (kể từ lúc đổ bê tông khỏi máy trộn) đến lúc đổ vào khuôn không nên lâu làm cho vữa bê tông bị phân tầng Nhiệt độ ( 0C ) Thời gian vận chuyển ( phút ) 20 đến 30 45 10 đến 20 60 đến 10 90 Bảng thời gian vận chuyển cho phép bê tơng (khơng có phụ gia) Trạm trộn bê tông Trạm trộn bê tông công suất nhỏ 2.1 Giới thiệu chung Hiện thị trường có loại trạm trộn bê tơng thường gặp: trạm trộn bê tơng nhựa nóng trạm trộn bê tơng xi măng - Trạm trộn bê tơng nhựa nóng: Dùng để sản xuất bê tông từ hỗn hợp nhựa đường (hắc ín), đá, chất phụ gia…, ứng dụng phổ biến xây dựng đường xá, công trình giao thơng, cầu, cảng,… rải lên bề mặt - Trạm trộn bê tông xi măng: Ứng dụng rộng rãi đời sống lĩnh vực xây dựng Bê tông sản xuất từ hỗn hợp cát, đá, xi măng, nước, phụ gia 2.2 Quy trình cơng nghệ a) u cầu chung: Trạm trộn bê tông xi măng tổng thành nhiều cụm thiết bị, cụm thiết bị phải phối hợp nhịp nhàng với để hoà trộn thành phần: cát, đá, nước, phụ gia xi măng tạo thành hỗn hợp bê tông xi măng Một trạm trộn bê tơng có u cầu chung sau đây: - Đảm bảo trộn cung cấp nhiều mác bê tông với thời gian điều chỉnh nhỏ - Cho phép sản xuất sản xuất hai loại hỗn hợp bê tông khô ướt - Hỗn hợp bê tông không bị tách nước hay bị phân tầng vận chuyển - Trạm làm việc êm không ồn, không gây ô nhiểm môi trường - Lắp dựng, sửa chữa đơn giản - Có thể làm việc hai chế độ tự động tay b) Quy trình trộn bê tơng: Quy trình chung trạm trộn là: Tập kết vật liệu → Định lượng vật liệu → Đưa vào máy trộn → Trộn bê tông → Thu bê tông thành phẩm, đưa đến công trường Ví dụ ta có quy trình trộn bê tông xi măng trạm trộn bê tông cưỡng dạng tháp loại cơng suất nhỏ: Trong : - Phễu chứa định lượng sơ bộ; - Tang sấy cát đá; - Băng gầu; - Thiết bị sàng; - Lọc thu bụi; - Bồn chứa bột đá; - Buồng trộn; - Bình cân nhựa nóng ; - Thiết bị cân đong cát đá nóng bột đá Nguyên lý hoạt động: Vật liệu từ hộp cấp liệu đến tang sấy Sau sấy khô để giảm độ ẩm, loại bỏ tạp chất có tăng nhiệt độ cốt liệu Sau vận chuyển theo phương đứng nhờ băng tải gầu đến thiết bị sàng, để phân loại định lượng trước đưa vào máy trộn với bi tum bột khống Sau q trình trộn tiến hành; trộn xong ta thu xi măng thành phẩm Quy trình hoạt động dạng lưu đồ: Quy trình hoạt động trạm trộn bê tông xi măng 2.3 Phát biểu toán điều khiển trạm trộn Từ quy trình làm việc ta thấy trạm trộn bê tơng làm việc theo chu trình với hữu hạn bước lặp lại Với nhu cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa kinh tế, nhu cầu tự động hóa cho nhà máy xí nghiệp, toán đặt là: cần phải thiết kế hệ thống điều khiển cho trạm trộn bê tông Trong báo cáo này, ta thiết kế hệ thống tự động hóa cho trạm trộn bê tơng cơng suất nhỏ (10 – 30 m3/h), sử dụng thiết bị điều khiển logic khả trình PLC Phát biểu tốn: “Thiết kế hệ thống tự động hóa cho trạm trộn bê tơng cơng suất nhỏ thiết bị khả trình PLC.” 10 Excution System - hệ thống quản lý việc thực sản xuất) ERP (Enterprise Resource Planning) WinCC sử dụng sở quy mơ tồn cầu nhờ hệ thống trợ giúp Siemens có mặt khắp nơi giới 1.2 Các đặc điểm a) Sử dụng cơng nghệ phần mềm tiên tiến: WinCC sử dụng công nghệ phần mềm Nhờ cộng tác Siemens Microsoft, người dùng yên tâm với phát triển công nghệ phần mềm mà Microsoft người dẫn đầu b) Hệ thống khách chủ với chức SCADA: Ngay từ hệ thống WinCC sở cung cấp tất chức để người dùng khởi động yêu cầu hiển thị phức tạp Việc gọi hình ảnh (picture), cảnh báo (alarm), đồ thị trạng thái (trend), báo cáo (report) dễ dàng thiết lập c) Có thể nâng cấp mở rộng dễ dàng từ đơn giản đến phức tạp: WinCC module hệ thống tự động hoá, thế, sử dụng để mở rộng hệ thống cách linh hoạt từ đơn giản đến phức tạp từ hệ thống với máy tính giám sát tới hệ thống nhiều máy giám sát, hay hệ thống có cấu trúc phân tán với nhiều máy chủ (server) Có thể phát triển tuỳ theo lĩnh vực cơng nghiệp yêu cầu công nghệ Một loạt module phần mềm mở rộng định hướng cho loại ứng dụng phát triển sẵn để người dùng chọn lựa cần d) Cơ sở liệu ODBC/SQL tích hợp sẵn: Cơ sở liệu Sysbase SQL tích hợp sẵn WinCC Tất liệu cấu hình hệ thống liệu trình điều khiển đựơc lưu giữ sở liệu Người dùng dễ dàng truy cập tới sở liệu WinCC SQL (Structured Query Language) ODBC (Open Database Connectivity) Sự truy cập cho phép WinCC chia sẻ liệu với ứng dụng sở liệu khác chạy Windows e) Các giao thức chuẩn mạnh (DDE, OLE, ActiveX, OPC): Các giao diện chuẩn DDE OLE dùng cho việc chuyển liệu từ chương trình chạy Windows tính WinCC Các tính ActiveX control OPC server client tích hợp sẵn 36 f) Ngôn ngữ vạn năng: WinCC phát triển dùng ngơn ngữ lập trình chuẩn ANSI-C Giao diện lập trình API mở cho việc truy cập tới hàm WinCC liệu: Tất module WinCC có giao diện mở cho giao diện lập trình dùng ngơn ngữ C (C programming interface, C-API) Điều có nghĩa người dùng tích hợp cấu hình WinCC hàm thực (runtime) vào chương trình người sử dụng g) Cài đặt phần mềm với khả lựa chọn ngôn ngữ: Phần mềm WinCC thiết kế sở nhiều ngơn ngữ Nghĩa là, người dùng chọn tiếng Anh, Pháp, Đức hay chí ngơn ngữ châu làm ngôn ngữ sử dụng Các ngôn ngữ thay đổi trực tuyến h) Giao tiếp với hầu hết loại PLC: WinCC có sẵn kênh truyền thông để giao tiếp với loại PLC Siemens SIMATIC S5/S7/505 thông qua giao thức chung PROFIBUS DP, DDE hay OPC Thêm vào đó, chuẩn thơng tin khác có sẵn lựa chọn hay phần bổ sung i) WinCC phần tử hệ thống Tự động hố tích hợp tồn diện (Totally Integrated Automation-TIA): WinCC đóng vai trị cửa sổ hệ thống phần tử trung tâm hệ Nó phần tử SCADA hệ thống PCS Siemens 1.3 Các cấu hình hệ thống bản: WinCC hỗ trợ cấu hình hệ thống từ thấp đến cao, ví dụ cấu sau: - Hệ thống điều khiển dùng máy tính (Sing-user system) - Hệ thống điều khiển dùng nhiều máy tính (Multi-user system) - Cấu trúc Client/Server có dự phòng - Cấu trúc hệ thống phân tán với nhiều trạm chủ (server) 37 Các bước lập trình Wincc 2.1 Khởi tạo dự án: a) Khởi động WinCC: Để khởi động WinCC ta kích chuột vào Start Taskbar Chọn Simatic\WinCC\Windows Control Center b) Tạo dự án mới: Để tạo dự án ta chọn File\New Một hộp thoại mở cho phép xây dựng Project - Chọn Single-User Project\OK: tạo dự án đơn người sử dụng - Chọn Multi-User Project\OK: tạo dự án đa người sử dụng - Chọn Multi-Client Project\OK: tạo dự án nhiều khách Đặt tên Project nhấn Create Khi hình WinCC hình: Màn hình giao diện WinCC Kích chuột phải vào biểu tượng có tên Computer để mở hộp thoại thiết lập thuộc tính hệ thống chạy chương trình thay đổi tên máy tính c) Kết nối với PLC: Để khai báo việc kết nối với PLC ta tiến hành theo trình tự sau: - Kích chuột phải vào Tag Management\Add New Driver Trong hộp thoại ta chọn SIMATIC S7 Protcol Suite kích vào nút Open 38 - Tạo kết nối với thiết bị cấp dưới: kích chuột vào SIMATIC S7 Protcol Suite\New Conection\Connection properties Nhập tên đối tượng kết nối nhấn OK d) Tag Tag Group: - Tạo Internal tag: Trong Tag management, kích phải chuột vào Internal Tag\New Tag Xuất hộp thoại Tag Properties cho phép ta nhập tên, kiểu liệu Tag - Tạo Tag Group: Kích phải chuột lên kết nối PLC vừa tạo trên: New Group\Properties Of Tag Group, nhập tên Group sau nhấn OK - Tạo External tag: Kích phải chuột kết nối PLC chọn New Tag\Tag Properties, nhập tên, kiểu liệu Tag sau nhấn OK Nhấn nút Select để mở hộp thoại Address Properties sau chọn kiểu liệu cho Tag, vùng địa chỉ Tag truy cập e) Thiết kế giao diện đồ họa: Trong cửa sổ WinCC Explorer ta kích phải chuột vào Graphics Designer\chọn New Picture, trang giao diện đồ hoạ Newpld0.Pdl cửa sổ WinCC Explorer Để thiết kế đồ hoạ cho tranh vừa tạo, ta nhấp Double chuột vào tên tranh kích phải chuột vào tên tranh chọn Open Picture WinCC hỗ trợ công cụ mạnh đồ hoạ, hỗ trợ thư viện lớn thiết bị cơng nghiệp sinh động, ta chọn đem sử dụng cách dễ dàng 2.2 Truyền Thông Trong Môi Trường WinCC: a) Bản chất truyền thơng máy tính (PC) PLC: Bản chất trình thể sơ đồ sau đây: 39 Bản chất q trình truyền thơng WinCC Trong đó: - Data Manager (Trình quản trị liệu): WinCC Data Manager quản lý liệu (Database) Người sử dụng khơng thấy trình quản lý liệu Trình quản lý liệu làm việc với liệu sinh từ WinCC Project cất sở liêïu Project Nó quản lý biến WinCC lúc chạy chương trình Tất người sử dụng WinCC phải yêu cầu liệu từ trình quản lý liệu dạng biến WinCC Các ứng dụng gồm Graphic Runtime, Alarm Logging Runtime Tag Logging Runtime - Các trình điều khiển truyền thông (Communication driver): Để cho WinCC truyền thông với kiểu PLC khác, người sử dụng phải nối trình quản lý liệu với PLC Trình điều khiển truyền thông gồm C++DLL, mà truyền thông giao tiếp với trình quản lý liệu (gọi kênh API) Trình điều khiển truyền thơng cung cấp giá trị trình cho WinCC Tag - Đơn vị kênh (Channel Unit): Ngõ vào Communication Driver Tag Managerment chứa Sub-Entry Sub-Entry Communication Driver gọi đợn vị kênh Mỗi đơn vị tạo nên giao tiếp với Hardware với Modul truyền thông PC Người ta phải định nghĩa đơn vị kênh Modul truyền thông gán hộp thoại System Parameters Hộp mở cách click chuột phải vào đơn vị kênh tương ứng chọn System Parameter từ Menu lên Sự xuất 40 hộp thoại phụ thuộc vào trình điều khiển truyền thơng chọn Tuy nhiên thêm thơng số truyền thông cần - Hardware driver: Driver kết nối phần cứng - Processor (CP): Bộ xử lý truyền thông - PLC: thiết bị PLC Kết nối truyền thơng Q trình truyền thơng mơ tả sau: WinCC Data Manager quản lý WinCC Tag thực thi Nhiều ứng dụng WinCC khác (trên WinCC Application) yêu cầu giá trị từ Data Manager Công việc Data Manager nhận tag yêu cầu từ trình Nó thực việc thơng qua trình điều khiển truyền thơng tích hợp WinCC Project Trình điều khiển truyền thơng tạo nên giao tiếp WinCC trình cách sử dụng đơn vị kênh Trong phần lớn trường hợp, kết nối dựa Hardware đến trình cài đặt cách sử dụng CP Trình điều khiển truyền thông WinCC sử dụng CP để gởi thông điệp yêu cầu đến PLC Tiếp đến CP gửi giá trị q trình u cầu từ thơng điệp tương ứng lại WinCC b) Thiết lập cấu hình truyền thông: Hàm truyền thông bản: - Kiểu liệu WinCC + Binary Tag: kiểu nhị phân 41 + Unsigned Bit Value: Kiểu nguyên Bit không dấu + Signed Bit Value: Kiểu nguyên Bit có dấu + Unsigned 16 Bit Value: Kiểu nguyên 16 Bit không dấu + Signed 16 Bit Value: Kiểu nguyên 16 Bit có dấu + Unsigned 32 Bit Value: Kiểu nguyên 32 Bit không dấu + Signed 32 Bit Value: Kiểu nguyên 32 Bit có dấu + Floating Point Number 32 Bit IEEE 754: Kiểu số thực 32 Bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 + Floating Point Number 64 Bit IEEE 754: Kiểu số thực 64 Bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 + Text Tag Bit Character Set: Kiểu ký tự Bit + Text Tag 16 Bit Character Set: Kiểu ký tự 16 Bit + Raw Data Type: Kiểu liệu thô - Gửi liệu từ WinCC xuống ô nhớ PLC : Cấu trúc: (Giá trị trả về) SetTagXXX (“tên biến ngoại”, giá trị ) Giải thích : + Giá trị trả về: Là kiểu BOOL Nếu q trình gửi thành cơng giá trị trả TRUE, cịn ngược lại giá trị trả FALSE + XXX: Là Bit, Byte, Word + Nếu XXX Bit “giá trị” + Nếu XXX Byte “giá trị” byte + Nếu XXX word “giá trị” Word - Lấy liệu từ ô nhớ PLC lên biến ngoại WinCC: Cấu trúc: (Giá trị trả về) GetTagXXX(“tên biến ngoại”) Giải thích : + XXX: Bit, Byte, Word 42 • Nếu XXX Bit giá trị trở • Nếu XXX Byte giá trị trở Byte • Nếu XXX Word giá trị trở Word + Tên biến ngoại: Là biến gán tương ứng với ô nhớ định PLC thiết lập Tag Management 43 CHƯƠNG 4: TỔNG HỢP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẰNG PLC S7-300 Lưu đồ chương trình 44 Giải thích lưu đồ: - Đầu tiên ta ấn Start để khởi động chương trình Sau ta tùy chọn chế độ hoạt động tự động (nếu ấn nút Auto), tay (nếu không ấn Auto) - Nếu lựa chọn chế độ Manual, PLC không điều khiển trạm trộn mà toàn hoạt động trạm trộn người điều khiển - Nếu lựa chọn chế độ Auto, mặc định ban đầu mác 200 chọn, ta thay đổi cách ấn vào mác khác 250, 300, sau PLC bắt đầu hoạt động - Đầu tiên ta cần chọn số mẻ trộn cách ấn nút chọn mẻ, sau chọn xong ấn nút Auto trạm trộn bắt đầu hoạt động - Bước tiến hành cân đá cách mở van xả đá cho đá chảy băng tải Ở có Loadcell đo khối lượng đá phản hồi PLC, khối lương đá khối lượng đặt trước (tùy vào mác bê tơng) PLC dừng cân đá tiến hành cân cát (đóng van xả đá, mở van xả cát) Lưu ý cát đá đo cách cộng dồn - Sau cân đá xong ta tiến hành cân nước xi măng, cách thức hoạt động hoàn toàn tương tự - Khi cân nguyên liệu xong băng tải bắt đầu chạy để chuyển đá cát vào gầu Băng tải chạy khoảng thời gian định trước đảm bảo cho đá cát chuyển hết vào gầu - Sau đá cát chuyển hết vào gầu, gầu chạy lên Đến chạm vào cơng tắc hành trình bên gầu dừng lại tiến hành xả cốt liệu vào thùng trộn Đồng thời lúc xi măng đc xả vào thùng trộn - Sau xả xi măng cốt liệu xong, gầu chạy xuống, đến chạm cơng tắc hành trình gầu dừng lại Đồng thời đố động trộn quay để tiến hành trộn khô - Sau đủ thời gian trộn khô, ta tiến hành xả nước vào thùng tiến hành trộn ướt - Sau đủ thời gian trộn ướt, cửa xả bê tông mở ra, bê tông xả Như hết chu kỳ hoạt động Bộ đếm mẻ tăng lên 1, số mẻ với lượng đặt trạm trộn dừng lại, cịn khơng trạm lặp lại chu kỳ đến đủ lượng mẻ đặt thơi 45 Viết chương trình điều khiển Step 2.1 Phân cổng vào/ra: Địa chỉ Giải thích I0.0 START I0.1 STOP I0.2 AUTO I0.3 LOADCELL_DA I0.4 LOADCELL_CAT I0.5 LOADCELL_XI I0.6 LOADCELL_NUOC I0.7 CHON_ME Q0.0 VAN_DA Q0.1 VAN_CAT Q0.2 VAN_XI Q0.3 VAN_NUOC_VAO Q0.4 DC_BANG_TAI Q0.5 DC_GAU_LEN Q0.6 VAN_XA_COTLIEU Q0.7 VAN_XA_XM 46 Giao diện người máy 3.1 Nhiệm vụ HMI HMI (Human Machine Interface) giao diện người máy Là hệ thóng dùng dể người dùng giao tiếp, thông tin qua lại với hệ thống điều khiển thơng qua hình thức HMI cho phép người dùng theo dõi, lệnh điều khiển tồn hệ thống HMI có giao diện dị họa, giúp cho người dùng có nhìn trực quan tình trạng hệ thống Ví dụ chương trình nhập liệu, báo cáo, văn bản, hiển thị LED, lệnh giọng nói, Trong tốn điều khiển trạm trộn này, HMI giúp ta điều khiển đồng thời quan sát trình hoạt động trạm trộn 3.2 Thiết kế HMI WinCC Phần mềm WinCC cho phép ta thiết kế HMI tương tác với PLC Giao diện thiết kế HMI WinCC sau: 47 Sau thiết kế, ta giao diện HMI cho toán điều khiển trạm trộn sau: Để ghép nối giao diện với PLC, ta dùng tag liên kết với PLCSIM 48 Sau gắn tag, tiến hành mô ta giao diện HMI hoạt động sau: 49 KẾT LUẬN Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn GS TS Phan Xn Minh tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án này! Tuy tham khảo ý kiến hướng dẫn, tìm hiểu mơ u cầu mơ hình Nhưng kiến thức hạn chế, nguồn kiến thức chủ yếu từ internet, chưa có kiến thức thực tế nên khó tránh khỏi sai sót, mong bỏ qua cho Từ việc làm đồ án giúp em rút số học vấn đề sau: - Có điều kiện để tìm hiểu thêm hệ thống điều khiển thiết bị phục vụ cho ngành điều khiển thị trường Có thêm kiến thức PLC S7-300 số phần mềm ứng dụng - Thêm học cho thân lý thuyết cần phải có thực tế, mặt khác cịn cần phải có kiến thức ngành khác - Khi làm đồ án em đưa nhiều tình em vẫn thấy cịn q nhiều thiếu sót hoàn thành đồ án Chủ yếu mặt bảo vệ người thiết bị Từ điều cho thấy hướng phát triển đề tài tạo trạm trộn bê tông với công suất lớn hơn, hệ thống điều khiển tốt hơn, kết nối với thiết bị giám sát khác để mơ hình hồn thiện Ngồi cịn có vấn đề quan trọng khơng tìm thấy Internet trạm trộn có Việt Nam vấn đề mơi trường Trạm trộn bê tông sử dụng cát, đá mà xi măng gây ô nhiễm môi trường nhiều cần phải xử lý tốt điều Theo em xử lý cách cho nguyên liệu hoạt động mơi trường kín, đặt ống hút bụi đưa hệ thống lọc, từ môi trường xung quanh trạm trộn lành Trên vài điều mà em rút q trình làm đồ án Nếu có điều sai sót mong bỏ qua Em xin chân thành cảm ơn! 50 ... phát triển s? ??n để người dùng chọn lựa cần d) Cơ s? ?? liệu ODBC/SQL tích hợp s? ??n: Cơ s? ?? liệu Sysbase SQL tích hợp s? ??n WinCC Tất liệu cấu hình hệ thống liệu trình điều khiển đựơc lưu giữ s? ?? liệu Người... PLC s? ?? liệu trao đổi vi xử lý modul vào thông qua Data Bus Address Bus Data Bus gồm đường, thời điểm cho phép truyền bit byte cách đồng thời hay song song Nếu modul đầu vào nhận địa chỉ Address... cấp cao MES (Manufacturing 35 Excution System - hệ thống quản lý việc thực s? ??n xuất) ERP (Enterprise Resource Planning) WinCC s? ?? dụng s? ?? quy mơ tồn cầu nhờ hệ thống trợ giúp Siemens có mặt khắp