• Trạm điều khiển giám sát trung tâm là một máy tính PC với các dịch vụ truyền thông chuẩn và các chương trình giao diện đồ họa được thiết kế sẵn .Máy tính có chức năng điều khiển việc cấp nguyên liệu, chọn đặt số cân, điều khiển hoat động của dây chuyển sản xuất bằng các nút nhấn, theo dõi , giám sát vận hành và điều khiển dừng hệ thống hoặc dừng một công đoạn nào đó để xử lý những tình huống bất ngờ .
• Trạm thu thập dữ liệu trung gian là bộ điều khiển logic có khả năng lập trình PLC S7-300 CPU 313C-2DP có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành .Nhiệm vụ chính của PLC là nhận thông tin từ các cảm biến báo đầy và báo cạn silo, thông tin từ các nút nhấn do người điều khiển thực hiện rồi xử lý các thông tin đó theo một thuật toán đã được lập trình sẵn để điều khiển động cơ và van xả.
• Giao diện người-máy HMI( human- Machine Interface) : hiển thị quá trình hoạt động của toàn bộ dây chuyền , quá trình xảy ra sự cố đểngười vận hành xử lý. Có nhiều phần mềm giao tiếp giữa người và máy như iFix( Intellution), Lab View( National Intrument), Wincc( Siemens)…Trong đó công cụ Wincc là một công cụ mạnh nhất được sử dụng khá phổ biến ở Việt Nam.
WinCC là một hệ thống phần mềm xây dựng các chương trình điều khiển và giám sát hệ thống tự động hóa đã được tích hợp giao diện Người - Máy (IHMI). WinCC cung cấp khá đầy đủ các thành phần trong hệ thống tự động hóa để có thể viết chương trình điều khiển và giám sát cho hệ thống tự động hóa đang hoạt động hoặc xây dựng các dự án mới.
WinCC kết nối với các ứng dụng của window NT trong trường hợp có các thiết kế đồ họa. Window sẽ hỗ trợ các thành phần cần thiết để xây dựng nên giải pháp điều khiển và giám sát quá trình hoàn thiện, mô hình làm việc của wincc được thể hiện trên hình bên
Chứcnăng chính của Win CC
- Win CC cho phép người điều hành điều khiển quá trình, ví dụ như ta có thể định nghĩalạiđiểm làm vịêchoặcmởmột valve từ màn hình graphic.
- Win CC cho phép người điều hành giám sát quá trình. Các quá trình được hiển thị trên màn hình đồ họa, các trạng thái của quá trình được cập nhật theo thời gian như:
+ Win CC sẽ tự động đưa ra cảnh báo khi trạng thái của quá trình không được tốt. Ví dụ như: việc đặt lại giá trị của một valve nào đó vượt quá giới hạn cho phép, một thông báo (message) sẽxuất hiện trên màn hình.
+ Các giá trị của quá trình có thể tự động lưu trữ trong phần bộ nhớ của hệ
thống hoặc in ra dưới dạng văn bản. Điều này có nghĩa Win CC có thể tạo ra hệ thống các tài liệu lưu trữ dữliệu quá trình điềukhiển dưới dạng các bộ nhớ như: đĩa CD, đĩa mềm, đĩa cứng... hoặc có thể tự động in ấn và lưu trữ dưới dạng văn bản giúp người dùng có thể truy cập vào dữliệu của quá trình sảnxuấtđã qua.
• Truyền thông trên MPI:
Do khoảng cách giữa phòng điều khiển và trạm PLC của dây chuyền sản xuất < 50m nên ta kết nối máy tính và PLC qua cổng MPI và cáp MPI, với chuẩn kết nối là RS 485
Mạng MPI là 1 subnet của SIMATIC, thường được sử dụng cho các subnet thuộc lớp trường, hay lớp cell,với yêu cầu về khoảng cách các trạm không quá lớn. Mạng cho phép liên kết tại nhiều điểm trên mạng, và liên kết với các thiết bị của SImatic như S7/M7 và C7. Thiết lập mạng MPI được thực hiện thông qua máy lập trình PG, Mạng MPI phục vụ cho mục đích ghép nối một số lượng nhỏ các CPU không quá 32 trạm và dung lượng truyền thong nhỏ
Phương thức thâm nhập đường dẫn được chọn cho mạng MPI là Token passing. Mạng MPI có những tính cơ bản sau đây:
1. Các thiết bị trong mạng thuộc SIMATIC S7/M7 và C7, vì vậy cho phép thiết lập mạng đơn giản
2. Mạng được thiết lập với số lượng han chế các thành viên và chỉ có khả năng trao đổi một dung lượng thong tin nhỏ
3. Truyền thong thong qua bảng dữ liệu toàn cục gọi tắt là GD( Global Data). Bằng phương pháp này cho phép thiết lập bảng truyền thong giữa các trạm trong mạng trước khi thực hiện truyền thong
4. Có khả năng lien kết nhiều CPU và PG/OP với nhau
Mạng MPI là một subnet của SIMATIC, thường được sử dụng cho các subnet thuộc lớp trường, hay lớp cell,với yêu cầu về khoảng cách các trạm không quá lớn
Chuẩn Của Siemens
Số lượng thành viên cho phép Max 32 thành viên Phương pháp thâm nhập đường dẫn Token
Tốc độ truyền 187,5kBit/s
Môi trường truyền thong Dây dẫn kép có bọc
Cáp quang(thủy tinh hoặc nhựa) Mở rộng mạng 50m, với repeater 1100m
Với cable quang qua OLM>100km
Topology Đường thẳng, cây,Hình sao&tròn
Dịch vụ truyền thong Các hàm chức năng của S7 Bảng dữ liệu truyền thong GD Bảng 2.3 Dữ liệu kỹ thuật của mạng MPI
• Các thiết bị phần cứng được sử dụng trong hệ thống
STT TÊN THIẾT BỊ QUY CÁCH HÌNH ẢNH
1
S7-300, Siemens CPU 313C-2DP Đầu vào/ ra số 16 DI/16 DO
Tích hợp sẵn DP interface Kênh số vào/ra tối đa: 992/992 Kênh tương tự vào/ra
tối đa 248/124
Ngôn ngữ lập trình Step 7 (LAD/FBD/STL), SCL, GRAPH, HiGraph
Kiểu kết nối MPI
2 PC (Server & Client)
Intel Core 2 Duo E6300 - E7400 2.53*2G/ Main đời G41 Màn Hình LCD 17 inch Vuông 3 Các thiết bị chấp hành Nút nhấn Idec Cảm biến báo mức Model : VN4030
Chiều dài thanh cảm biến rung 4000mm
Van từ 5/2 Coil 24VDC, 1/2 “/Airtact Động cơ không đồng
CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG TRÊN PLC VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG TRÊN WINCC