Xây dựng Hệ thống SCADA cho Hệ thống 3 Băng Tải Phòng FACT sử dụng Mạng PROFIBUS - DP

MỤC LỤC

Mô hình hệ thống SCADA 1. Giới thiệu chung

Các thành phần chức năng cơ bản

- Hệ thống truyền thông: Mạng truyền thông, các bộ dồn kênh, phân kênh, Model, các bộ thu phát. - Trạm quản lý dữ liệu: Máy chủ (PC, Workstation), các bộ tập trung dữ liệu (Data Concentrator, PLC, PC). - Giao diện vào/ra (phần mềm giao diện quá trình), dưới dạng các I/O-Driver, I/O-Servers.

- Điều khiển cấp cao: Điều khiển mẻ, điều khiển trình tự, điều khiển công thức, điều khiển chuyên gia. Các thành phần nói trên đã được tích hợp sẵn trong 1 hệ điều khiển phân tán. Vì vậy việc xây dựng chức năng SCADA ở đây đơn giản hơn nhiều so với trong các hệ khác.

Mạng truyền thông PROFIBUS - DP

Tuy nhiên ta cũng có thể xây dựng mạng Profibus có nhiều trạm chủ bằng phương thức truy nhập thẻ bài (Token- passing), khi đó 1 thể bài sẽ được đưa lên mạng và chỉ những phần tử trong mạng có thẻ bài mới được phép điều khiển mạng, mỗi trạm được giữ thẻ bài trong 1 khoảng thời gian nhất định, hết khoảng thời gian này, thẻ bài sẽ được chuyển sang trạm khác và quá trình chuyển này sẽ thực hiện theo vòng tròn. Đặc điểm của mạng này là chỉ những trạm chủ mới có quyền nhận thẻ bài và điều khiển mạng. Khi có thẻ bài chủ trạm đó sẽ thực hiện việc truyền dữ liệu với các trạm chủ khác và trạm tớ.

Có thể truyền tín hiệu sử dụng cable quang hoặc cable xoắn 2 dây (0,22mm2) có vỏ bọc chống nhiễu. - Hệ thống SCADA cho các trạm trộn bê tông, các nhà máy sản xuất xi măng, các nhà máy chế biến thực phẩm, nước giải khát. - Hệ thống SCADA cho hệ thống vận chuyển hành lý và hàng hóa tại các sân bay, bến cảng.

- Hệ thống SCADA cho nhà máy nước, xử lý chất thải, các kho xăng dầu - Hệ thống SCADA cho hệ thống phân phối lưới điện. - Ngoài ra, hệ thống SCADA còn được ứng dụng để giám sát và điều khiển trong các nhà máy hạt nhân và trong các ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ và một số ngành công nghiệp cao khác.

Bảng 2.1: Khoảng cách truyền phụ thuộc vào tốc độ truyền

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WINCC FLEXIBLE 1. Giới thiệu chung

NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ

THIẾT LẬP CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CHO HỆ THỐNG

2B4_TS1 Cảm biến thứ tư của thiết bị nhận dạng trạm thứ nhất 2M1_TS1 Van điều khiển xylanh chặn. 1B1_TS2 Cảm biến đầu vào vật liệu trạm thứ hai 1B3_TS2 Cảm biến đầu ra vật liệu trạm thứ hai. 2B2_TS2 Cảm biến thứ hai của thiết bị nhận dạng trạm thứ hai 2B4_TS2 Cảm biến thứ tư của thiết bị nhận dạng trạm thứ hai 2M1_TS2 Van điều khiển xylanh chặn trạm thứ hai.

1B1_TS3 Cảm biến đầu vào vật liệu trạm thứ ba 1B3_TS3 Cảm biến đầu ra vật liệu trạm thứ ba. 2B2_TS3 Cảm biến thứ hai của thiết bị nhận dạng trạm thứ ba 2B4_TS3 Cảm biến thứ tư của thiết bị nhận dạng trạm thứ ba 2M1_TS3 Van điều khiển xylanh chặn trạm thứ ba. 3B1_MAEO Cảm biến còn tấm nắp trên khay chứa phôi 4B1_MAEO Tấm đế không có sẵn.

4B2_MAEO Tấm nắp không có sẵn 1P1_MAEO Đèn xanh trạm MAEO 1P2_MAEO Đèn vàng trạm MAEO 1P3_MAEO Đèn đỏ trạm MAEO. 1M1_MAEO Van điều khiển xylanh nâng hạ đi lên 1M2_MAEO Van điều khiển xylanh nâng hạ đi xuống 3M1_MAEO Van điều khiển thiết bị kẹp. 2M1_MAEO Van điều khiển xylanh quay về vị trí 0 2M2_MAEO Van điều khiển xylanh quay về vị trí 180.

1B1_PRO Cảm biến của xylanh đẩy 2B1_PRO Cảm biến có chốt trong khay 3B1_PRO Tấm nắp không có sẵn 4B1_PRO Cảm biến của mô đun kẹp 1M1_PRO Van điều khiển xylanh đẩy chốt 4M1_PRO Kích hoạt ép hiệu chỉnh.

Bảng 3.2. Cảm biến và cơ cấu chấp hành trên 3 mô đun MAEO, PRO, TEE

CHƯƠNG TRÌNH PLC 1. Lưu đồ thuật toán

Nếu cảm biến đầu vào vật liệu phát hiện khay đỡ, băng tải sẽ khởi động và vận chuyển khay đỡ tới thiết bị nhận dạng. - Nếu có 1 tấm đế với tấm nắp sẵn trên khay đỡ, khay đỡ sẽ được giải phóng khỏi xy lanh chặn của thiết bị nhận dạng. - Nếu không có 1 tấm đế trên khay đỡ hoặc không có tấm nắp trong ổ cấp phôi, đèn tín hiệu đỏ phát sáng, băng tải chuyển động quay trái, đưa khay đỡ về vị trí ban đầu.

- Nếu có sẵn 1 tấm đế trên khay đỡ và có tấm nắp trong ổ cấp phôi, tấm nắp sẽ được đặt lên khay đỡ. Sau đó, khay đỡ sẽ được giải phóng khỏi xy lanh chặn của thiết bị nhận dạng. Sau khi kết thúc mô đun xử lý và giải phóng khay đỡ ra khỏi xy lanh chặn của thiết bị nhận dạng, khay đỡ sẽ chuyển đi bằng băng tải, tới cảm biến đầu ra vật liệu phát hiện được khay đỡ.

Khi cảm biến đầu vào vật liệu của băng tải thứ hai phát hiện khay đỡ, động cơ băng tải thứ hai chuyển động quay phải, đồng thời dừng động cơ băng tải thứ nhất, đưa khay đỡ đến thiết bị nhận dạng. - Nếu không còn chốt khóa liên động nào trong ổ chứa, khay đỡ sẽ được giải phóng khỏi thiết bị nhận dạng. - Nếu có chốt khóa liên động trong ổ chứa, mô đun kẹp được kích hoạt, xylanh đẩy tiến ra đẩy chốt.

Sau khi xylanh đẩy và mô đun kẹp lùi về, khay đỡ được giải phóng khỏi xylanh chặn, băng tải vận chuyển sản phẩm đến cuối hành trình Khi cảm biến đầu vào vật liệu của băng tải thứ ba phát hiện khay đỡ, động cơ băng tải thứ ba sẽ chuyển động quay phải đồng thời động cơ băng tải thứ hai dừng lại, vận chuyển khay đỡ đến mô đun kiểm tra. Khi khay đỡ được phát hiện bởi cảm biến của thiết bị nhận dạng, băng tải dừng lại. - Nếu sản phẩm trên có đủ tấm nắp, tấm đế, đã được đóng chốt và tấm nắp không phải màu trắng, là sản phẩm tốt, đèn báo hiệu màu xanh.

- Nếu sản phẩm chưa được đóng chốt, hoặc tấm nắp màu trằng hoặc tấm nắp chưa có nam châm, là sản phẩm xấu, đèn báo hiệu màu vàng phát sáng. Khi cảm biến đầu vào vật liệu của băng tải thứ nhất phát hiện khay đỡ tiếp theo, quá trình được tự động lặp lại như chu trình trước. Nhưng sau quá trình đầu tiên, cảm biến đầu vào vật liệu phát hiện khay đỡ, nhấn nút Start thì quá trình tiếp tục được lặp lại.

KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 1. Kết quả nghiên cứu

Xây dựng SCADA là một giải pháp kỹ thuật cho ngành công nghiệp vì có nhiều ưu điểm về kỹ thuật, giảm chi phí cho việc đi lại để sửa chữa khi gặp sự cố, đồng thời rất thuận tiện cho việc giám sát và điều khiển các hệ thống sản xuất trong nội bộ cũng như từ xa. Ngoài ra, các công cụ phát triển ứng dụng với nhiều chức năng, giao diện thân thiện, đơn giản và rất dễ tích hợp vào các hệ thống mạng công nghiệp khác. Theo yêu cầu của đề tài, chúng em đã ứng dụng phần mềm STEP7, WinCC flexible 2008 viết chương trình điều khiển mở rộng vào ra qua ET200M, thiết kế giao diện giám sát hệ thống 3 trạm lắp ráp – gia công – kiểm tra.