2.4.1 Giới thiệu về PC Access
PC Access là phần mềm thương mại của hãng Siemens, được dùng để giao tiếp giữa PLC S7-200 với máy tính thơng qua OPC Server.
Thơng thường, S7-200 cĩ thể kết nối trực tiếp với Visual Basic bằng truyền thơng free port hoặc cĩ thể cĩ thể kết nối với WinCC thơng qua PC Access.
Ngồi ra chúng ta cũng cĩ thể kết nĩi S7-1200 với máy tính thơng qua PC Access. Hiện tại phiên bản mới nhất của chương trình là PC Access SP6.
2.4.2 Kết nối PLC S7-1200 với PC thơng qua PC Access
Do PC Access là phần mềm kết nối với PC chính thức của S7-200, phần mềm vẫn chưa được Siemens hỗ trợ chính thức để sử dụng với S7-1200( S7-1200 cĩ thể kết nối với máy tính thơng qua OPC) nên việc kết nối S7-1200 với máy tính thơng qua PC Access chỉ là một giải pháp kết nối.
*) Hạn chế:
• Chỉ cĩ những tag trong khối dữ liệu DB1 của S7-1200 PLC cĩ thể truy cập được bởi S7-200 chỉ cĩ một khối dữ liệu.
• DB1 trong S7-1200 PLC cần phải ở trạng thái khơng symbolic. Bỏ dấu tích "Symbolic access only" khi khởi tạo DB1.
Các bước thực hiện:
Bước 1: Tạo 1 khối dữ liệu DB1 trong TIA Portal.
Mở phần "project tree” chọn "Add new block". Nhấn vào "Data block (DB)". Bỏ dấu tick "Symbolic access only". Rồi nhấn nút "OK".
Bước 2: Tạo các Tag trong TIA Portal.
Trong DB1, tạo 2 item (encoder và biến trở) cĩ kiểu dữ liệu Int. Sau đĩ lưu dự án lại và download nĩ xuống PLC.
Bước 3: Giám sát các Tag trong TIA Portal.
Chọn mục “Add new watch table" điền thêm các mục "Name" và "Address" cho các tag.
Ví dụ:
• Item_02: "DB1.DBW2"
Bước 4: Khởi tạo dự án và các tag truy cập mới trong PC Access
Ta click chuột phải vào Microwin(TCP/IP) chọn PropertiesTCP/IP (auto)
Chọn File=> New.
Thêm một PLC mới. Chọn "Edit > New > PLC". Kích chuột vào "NewPLC" ở mục "PLC properties" thêm các trường về thuộc tính của PCL
Name: "PLC"
• IP Address: "192.168.0.1" (Địa chỉ IP của S7-1200 PLC) • TSAP Local: "10.00." (TSAP của PC Access)
• TSAP Remote: "03.01." (TSAP của S7-1200 PLC) Sau đĩ click vào nút OK
Chọn "Edit > New > Item". Cửa sổ "Item properties" sẽ hiện ra. Để truy cập vào dữ liệu của S7-1200 PLC của bạn, thực hiện theo các bước sau:
• Gõ tên của item vào trường "Name:". • Gõ địa chỉ của tag vào trường "Address:".
Thực hiện tương tự với item “bientro” với kiểu dữ liệu và địa chỉ tương ứng như ta vừa khởi tạo bên TIA Portal.
Bước 6: Giám sát các item thơng qua Test Client. Bơi đen các item bạn muốn giám sát và nhấn vào nút "Add current items to test client" trên thanh cơng cụ. Những item được chọn sẽ được thêm vào Test Client.
Bước 7: Khởi động Test Client
Nhấn nút "Start Test Client" trên thanh cơng cụ. Test Client sẽ kết nối và truy cập vào các dữ liệu được chỉ định. Trong cột "Value" bạn cĩ thể thấy các giá trị của item. Nếu bạn đã kết nối được với S7-1200 PLC, mục "Quality" của item sẽ là "Good".
CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH BƠM NƯỚC TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM
3.1 TỦ ĐIỆN
a, Bên trong tủ điện b, Bên ngồi tủ điện
Hình 3.1: Tủ điện trong phịng thí nghiệm
PLC S7-1200 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.5 I0.7 I0.4 I0.6 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 +24VDC Role Role
Trong đĩ: +)Bên Ngồi:
- Cĩ 4 nút ấn thường mở là ( I0.0; I0.1; I0.2; I0.7). - 2 cơng tắc xoay: (I0.3; I0.4) và (I0.5; I0.6).
- Cĩ 7 đèn báo đầu ra (Q0.0; Q0.1; Q0.2; Q0.3; Q0.4; Q0.5; Q0.6) và 1 đèn báo nguồn POWER.
+) Bên trong:
- Cĩ 4 rơ le (em chỉ sử dụng 2 rơle là Q0.4 và Q0.5). - 2 cơng tắc tơ và 1 aptomat.
- 1 bộ nguồn 24 VDC và 1 PLC S7 – 1200 cĩ kết nối mạng LAN.
3.2 BƠM VAN ON-OFF
a, Bơm b, Van
Hình 3.3: Bơm và Van trong phịng thí nghiệm
Bơm được lắp đặt ở bể chứa bên dưới dùng để bơm nước lên bể bên trên, khi mức nước đã đủ ta cĩ thể dừng bơm hoặc dùng van xả nước xuống bể bên dưới. Bơm và Van được nối với 2 rơle bảo vệ, sau đĩ được kết nối với PLC qua Q0.4 (Bơm) và Q0.5 (Van) để điều khiển.
Tùy vào các bài tốn cụ thể ta cĩ thể viết chương trình điều khiển Bơm và Van thơng qua PLC S7-1200.
Hình 3.4: Hệ thống bơm, xả nước trong phịng thí nghiệm
Hình 3.5: Cảm biến ON-OFF
Cảm biến cĩ 3 que đo:
+) 2 que dài bằng nhau để đo cảm biến mức thấp. +) 1 que ngắn hơn để đo cảm biến mức cao.
Nguyên lý hoạt động của cảm biến: Khi mực nước chạm vào 2 que đo của cảm biến mức thấp hoặc mức cao thì sẽ cĩ tín hiệu ra (điện áp) từ KĐTT, ta đưa
vào PLC qua chân I1.2 (mức thấp) và I1.3 (mức cao) để điều khiển quá trình cung cấp nước cho bể chứa.
*) Chương trình viết trên TIA Portal
Hình 3.4: Chương trình điều khiển Bơm và Van sử dụng cảm biến ON-OFF +) Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Ấn nút I0.0 để khởi động hệ thống, lúc này Q0.0 sẽ cĩ điện. Giả sử mực nước đang ở dưới mức thấp, khi Q0.0 cĩ điện qua các tiếp điểm thường đĩng I1.2; I1.3; Q0.5 (Van) Q0.4 (Bơm) cĩ điện, bắt đầu quá trình bơm nước từ bình chứa bên dưới lên trên. Sau đĩ mực nước chạm đến mức thấp I1.2 cĩ điện (tiếp điểm thường đĩng mở ra, thường mở đĩng lại). Khi tiếp điểm thường đĩng I1.2 mở ra thì bơm vẫn hoạt động nhờ tiếp điểm duy trì Q0.4, quá trình bơm tiếp tục cho đến khi mực nước chạm đến mức cao I1.3 cĩ điện (thường đĩng mở ra, thường mở đĩng lại). Khi thường đĩng mở ra làm Q0.4 mất điện Bơm dừng. Đồng thời tiếp điểm thường mở đĩng lại làm cho Q0.5 (van) cĩ điện Quá trình xả nước bắt đầu hoạt động. Quá trình cứ thế tiếp tục cho đến khi ta ấn I0.1 để dừng hệ thống.
3.3 BƠM VAN DÙNG CẢM BIẾN ÁP SUẤT ZSE40/ISE403.3.1 Cảm biến áp suất ZSE40/ISE40 3.3.1 Cảm biến áp suất ZSE40/ISE40
Hình 3.5: Hình ảnh thực tế
b, Cách cài đặt
Ta cài đặt thơng số như sau:
- Mức thấp: P1=1.3; P2=1.4; - Mức cao: P3=2.7; P4=2.8;
3.3.2 Viết chương trình trên TIA Portal
Nguyên lý: Ấn I0.0 để khởi động hệ thống Q0.0 cĩ điện. Tiếp điểm thường mở Q0.0 đĩng vào duy trì điện cho Q0.0 (tiếp điểm nhớ). Ta sử dụng cơng tắc trung gian để chọn 2 chế độ: I0.3 (tự động); I0.4 (bằng tay).
Ta tạo 2 khối con là Block_1 (tự động) và Block 2 (bằng tay). b, Block 1 (tự động)
Nguyên lý: Khi I0.3 cĩ điện Block_1 tác động. Ta ấn nút I0.2 để bắt đầu khởi động chế độ tự động I0.2 cĩ điện Q0.3 cĩ điện (tiếp điểm nhớ). Khi áp suất nước ở mức thấp thì I0.5 cĩ điện, lệnh Set Q0.4 tác động bật bơm, đồng thời
nếu van đang xả nước thì sẽ được Reset để tắt van. Ngược lại, khi nước ở mức cao thì I0.6 cĩ điện thì van sẽ được set để bật xả nước và bơm được reset để tắt bơm. Quá trình cứ thế diễn ra tự động, khi muốn dừng hệ thống ta bấm I0.7 thì tất cả tiếp điểm mất điện Kết thúc quá trình tự động.
Block 2 (Bằng tay)
Nguyên lý: Khi I0.4 cĩ điện Block_2 tác động. Bấm I0.2 Q0.1 cĩ điện, đĩng tiếp điểm thường mở Q0.1 duy trì điện cho Q0.1. Khi muốn cho bơm chạy ta
ấn nút I0.5 hoặc muốn dùng van để xả nước ta ấn nút I0.6. Để tắt chế độ khởi động bằng tay ta ấn nút I0.7 Mất điện Quá trình bằng tay kết thúc.
Để dừng tồn bộ hệ thống này ta ấn nút I0.1.
KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu, nghiên cứu về PLC S7-1200 cho em thấy nhiều chức năng mà 1 PLC cĩ thể làm được trong hệ thống điều khiển tự động. Khơng những thế cịn đáp ứng được các tiêu chuẩn về vận hành, độ an tồn cũng như độ tin cậy. Nhưng do sự hiểu biết của em cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi những sai sĩt, kính mong được sự đĩng gĩp ý kiến của các thầy cơ để em hồn thiện hơn bản báo cáo.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Tiến Lương cùng các thầy cơ đã giúp đỡ em trong thời gian em đi thực tập tại trường.
Hải Phịng, ngày 29 tháng 9 năm 2013
Sinh viên thực hiện