Điều khiển và giám sát hệ thống thông qua opc server

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Điều Khiển Giám Sát Hệ Thống Thông Qua OPC Server GVHD: Trương Đình Nhơn SVTT: Nguyễn Duy Q Nguyễn Minh Hiếu MSSV: 09101108 09101040 SKL005677 Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2017 BẢNG MÔ TẢ CÔNG VIỆC Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Duy Quí MSSV: 09101108 Lớp: 091011A Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Minh Hiếu MSSV: 09101040 Lớp: 091011A Tên đề tài: Điều Khiển Giám Sát Hệ Thống Thơng Qua OPC Server MƠ TẢ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Liên kết PLC Siemens S7-1200 PLC ABB AC500 thông qua OPC Server Kết nối băng tải phân loại sản phẩn với PLC Siemens S7-1200 Kết nối HMI ABB CP635 với PLC ABB AC500 Dùng HMI ABB CP635 điều khiển giám sát hoạt động băng tải phân loại sản phẩm i MÔ TẢ CÔNG VIỆC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CỦA TỪNG SINH VIÊN: Họ tên Sinh viên 1: Nguyễn Duy Q Các cơng việc thực đề tài: STT NỘI DUNG CƠNG VIỆC Tìm hiểu tổng quan PLC Sie Tìm hiểu tổng quan OPC Ser kết nối với PLC Siemens S7-12 Tiến hành kết nối PLC Siemens OPC Server phù hợp Viết chƣơng trình PLC S7-1200 hãng Siemens Tiến hành kết nối PLC Siemens OPC Server Hỗ trợ bạn nhóm Thiết kế, thi công, cân chỉnh hệ Viết báo cáo ii Họ tên Sinh viên 2: Nguyễn Minh Hiếu Các công việc thực đề tài: STT NỘI DUNG CƠNG VIỆC Tìm hiểu tổng quan PLC AB Tìm hiểu tổng quan OPC Ser kết nối với PLC ABB AC500 Tiến hành kết nối PLC ABB AC Server phù hợp Vẽ giao diện cho HMI ABB CP ABB AC500 Hỗ trợ bạn nhóm Thiết kế, thi công, tinh chỉnh hệ Viết báo cáo SINH VIÊN SINH VIÊN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Duy Quí Nguyễn Minh Hiếu XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iii TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHƯC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Tp HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Hệ đào tạo: Khóa: I TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG THÔNG QUA OPC SERVER II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: Nội dung thực hiện:  Tìm hiểu tổng quan PLC S7-1200  Tìm hiểu tổng quan PLC AC-500 ABB  Tìm hiểu OPC server  Tìm hiểu cách thức kết nối, truyền liệu hai PLC thông qua OPC server  Thiết kế giao diện giám sát điều khiển  Viết chƣơng trình cho PLC  Thiết kế thi công phần cứng hệ thống  Chạy thử nghiệm hệ thống  Viết sách luận văn  Báo cáo đề tài tốt nghiệp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/03/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2017 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS Trƣơng Đình Nhơn CÁN BỘ HƢỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH iv TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHƯC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Tp HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2017 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Nguyễn Duy Quí Lớp: 091011A Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Minh Hiếu Lớp: 091011A Tên đề tài: Điều khiển giám sát hệ thống thông qua OPC Server Tuần/ngày 1-4 30/3-29/4 5-6 30/4-15/5 16/5-20/5 8-10 21/5-15/6 11 15/6-20/6 12-15 21/6-15/6 v LỜI CAM ĐOAN Đề tài tự thực dựa vào số tài liệu trƣớc khơng chép từ tài liệu hay cơng trình có trƣớc Ngƣời thực đề tài Nguyễn Minh Hiếu Nguyễn Duy Q vi Chƣơng 4: THI CƠNG HỆ THỐNG  PLC Properties Bỏ dấu tick ô Optimized block access  Hình 4.20: Tùy chọn Attributes PLC tag Hình 4.21: Các tag đƣợc tạo PLC để kết nối OPC Server BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Chƣơng 4: THI CÔNG HỆ THỐNG  Tag sử dụng cho OPC Hình 4.22: Các tag sử dụng OPC Kepserver 4.5.2 Các phần mềm khác a KepserverEX Configuration Các bƣớc để tiến hành thao tác ban đầu Kepserver đƣợc nêu chƣơng trƣớc Dƣới tag sau tạo kết nối PLC Simatic S7-1200 với OPC Hình 4.23: Tag KepserverEX Configuration b MatrikonOPC Data Manager Đã nêu cụ thể chƣơng trƣớc c CodeSys OPC configurator Đã nêu cụ thể chƣơng trƣớc BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Chƣơng 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 4.6 TÀI LIỆU HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 4.6.1 Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng: Bƣớc 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn 220V AC, cấp nguồn mở công tắc nguồn đèn báo hiệu nguồn, PLC Simatic S7-1200, PM554-T-ETH, HMI CP635 sáng lên Bƣớc 2: Bấm nút on cho băng tải phân loại sản phẩm, đèn báo H5 sáng lên tức sẵn sàng cho trình hoạt động Bƣớc 3: Tƣơng tác nút nhấn hình HMI để hệ thống hoạt động theo ý muốn, sử dụng chuột để thao tác trực tiếp thao tác hình cảm ứng tay hay vật cứng 4.6.2 Quy trình thao tác Nhấn start chƣơng trình bắt đầu kiểm tra giá trị đặt giá trị đặt coi có giá trị khơng Nếu hai khơng hoăc hai khơng băng tải không hoạt đông, ngƣợc lại băng tải chạy thuận Nếu băng tải chạy thuận mà có tác động lên nút nhấn chạy nghịch băng tải ngừng 2s bắt đầu chạy nghịch, chạy nghịch mà bị tác động nút chạy thuận băng tải ngừng 2s sau chạy thuận Khi có vật kim loại chạy ngang cảm biến tiệm cận phát đƣa tín hiệu vào input PLC, giá trị đếm tăng lên Giá trị đếm tăng giá trị đếm giá trị đặt trƣớc giá trị đếm tiếp tục cho vật Tƣơng tự nhƣ cảm biến tiệm cận, cảm biến hồng ngoại đếm với giá trị đặt giá trị đếm Khi hệ thống hoạt động, nhấn nút xóa cảm biến giá trị đếm cảm biến đƣợc Reset BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Chƣơng 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ Chƣơng KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 5.1 KẾT QUẢ Đề tài điều khiển giám sát hệ thống thông qua OPC Server thực số vấn đề sau: Sử dụng PLC SIMATIC S7-1200 Siemens phần mềm liên quan o Viết chƣơng trình cho PLC o Biên dịch, load chƣơng trình cho PLC o Mơ chƣơng trình o Liên kết đƣợc với OPC Server Sử dụng PLC PM554-T-ETH ABB phần mềm liên quan o Viết chƣơng trình cho PLC o Biên dịch, load chƣơng trình, mô o Liên kết với OPC Server o Kết nối với HMI đễ điều khiển giám sát Sử dụng HMI CP635 ABB phần mềm liên quan o Tạo giao diện cho page o Liên kết tag để điều khiển giám sát qua OPC Server Tìm hiểu nhiều dịng OPC Server nhiều hãng khác Biết cách sử dụng phần mềm OPC Server tìm hiểu Biết đƣợc phần ƣu, nhƣợc điểm hãng OPC Server khác Liên kết liệu PLC khác hãng với thông qua OPC Server  Sử dụng băng tải phân loại sản phẩm Siemens o Khảo sát, đo, kiểm tra, nắm đƣợc sơ đồ chân thiết bị kit khơng có catalog o Điều khiển đƣợc thiết bị có sẳn băng tải BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH Chƣơng 5: KẾT QUẢ, NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 5.2 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ Hệ thống hoạt động tƣơng đối ổn định, đáp ứng đƣợc tất mục tiêu ban đầu đề Do sử dụng thiết bị sẳn có phịng thí nghiệm có nên tính thẫm mĩ chƣa cao, mơ hình cịn có phần dƣ thừa khơng sử dụng tới Chỉ sử dụng phần mềm Demo hãng OPC Server, nên có giới hạn thời gian hoạt động Server OPC, giới hạn số tính phần mềm nên khó phát triển hệ thống với qui mơ lớn hơn, tính nhiều Hệ thống đáp ứng chậm, cần có thời gian chờ cho phản hồi OPC Server BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Kết đạt đƣợc sau thời gian nghiên cứu thực đề tài là: điều khiển PLC SIMATIC S7-1200 SIEMENS thông qua kết nối với PLC AC500 ABB thông qua OPC Server, giao diện điều khiển giám sát đƣợc thể hình HMI CP600 ABB Ngõ S7-1200 điều khiển băng tải phân loại sản phẩm SIEMENS Hệ thống hoạt động tƣơng đối ổn định, đáp ứng đƣợc mục tiêu ban đầu đề Do hệ thống hoạt động thông qua OPC Server nên thời gian đáp ứng có độ trễ chấp nhận đƣợc Hệ thống gần nhƣ khơng có sai số chủ yếu điều khiển tín hiệu tƣơng tự Phần cứng đơn giản dễ sử dụng, tính bảo mật cao, loại PLC khơng cho phép load liệu từ PLC PC Có thể đặt Password nhiều lớp chƣơng trình 6.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN  Server Sử dụng thêm chức thu thập liệu qua ứng dụng Android, Web  Sử dụng thêm chức khác ngõ ra, ngõ vào PLC để điều khiển hệ thống phức tạp nhƣ tín hiệu analog  Phát triển hệ thống với nhiều PLC nhiều hãng khác  Kết nối hệ thống qua OPC Server thông qua chuẩn Wifi BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ABB Automation Products, “AC500-ECO Starter Kit Control Builder Plus.”, 2012 [2] „KEPServer Users Manual”, KEPware Inc, 1998 [3] Công ty cổ phần công nghệ cao Lê Gia, Catalogue dòng PLC ABB AC500, 2013 [4] WWW.alldatasheet.com [5] Simatic S7-1200 Central Processing Unit, Siemen AG 2009 [6] “MatrikonOPC Data Manager v6.0.3.5 user‟s Manual.”, Matrikon Inc, 2009 [7] Manual Communication Protocols for CP600 Control Panel, tập đoàn ABB, 2015 [8] How to use OPC Server ABB, tập đoàn ABB, 2013 [9] NguyễN Trƣờng Giang Trần Văn Dũng, “Truyền Thông MODBUS/TCP Trên PLC AC500-ECO Của ABB”, Đồ Án Tốt Nghiệp ĐH, Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, 2013 [10] Trần Văn Hiếu, “Tự Động Hóa PLC S7-1200 Với TIA PORTAL”, Nhà suất khoa học kỉ thuật, 2015 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH PHỤ LỤC PHỤ LỤC I ĐỔI ĐỊA CHỈ IP CHO PC ĐỄ PHÙ HỢP VỚI LỚP MẠNG SỬ DỤNG CHO HMI VÀ HAI PLC    Nhấp chuột phải lên biểu tƣợng mạng “ Chọn open network and sharing center Chọn Change Adapter Setting ” hình Desktop Change Adapter Setting open network and sharing center Hình I: Open network and sharing center  Nhấp chuột phải Ethernet chọn Properties Click chọn Click chuột phải Hình II: Properties Ethernet BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH PHỤ LỤC  Chọn internet protocol version 4(TCP/IPv4)/ “OK” Click chọn Click chọn Hình III: chọn networking  Đặt địa IP cho PC, lớp mạng với hai PLC HMI “192.168.100.x” Click chọn Click chọn Hình IV: Đặt địa IP cho PC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP-Y SINH Đặt IP PHỤ LỤC II CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BĂNG TẢI BANDMODELL CỦA SIEMENS S7-1200: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP-Y SINH ... 09101040 Lớp: 091011A Tên đề tài: Điều Khiển Giám Sát Hệ Thống Thông Qua OPC Server MÔ TẢ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI: Liên kết PLC Siemens S7-1200 PLC ABB AC500 thông qua OPC Server Kết nối băng tải phân... thực đề tài điều khiển giám sát hoạt động băng tải kết nối với PLC S7-1200 CPU 1212 DC/DC/DC Siemens Thông qua OPC Server liên kết với PLC AC500 ABB, hệ thống đƣợc điều khiển giám sát hình HMI... NGHIỆP-Y SINH CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ Chƣơng TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 3.1 GIỚI THIỆU Yêu cầu đề tài điều khiển giám sát hệ thống thông qua OPC Server, hệ thống gồm: PLC Simatic S7-1200 Siemens,