Địa chỉ I/O Comment
D1011 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 101 D1012 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 102 D1013 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 103 D1014 Thanh ghi dữ liệu đèn hành lang Tầng 1 D101 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Tầng 1
D111 Thanh ghi dữ liệu đèn Status từ ngõ vào Remote I/O Tầng 1 D1021 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 201
D1022 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 202 D1023 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 203 D1024 Thanh ghi dữ liệu đèn hành lang Tầng 2 D102 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Tầng 2
D112 Thanh ghi dữ liệu đèn Status từ ngõ vào Remote I/O Tầng 2 D1031 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 301
D1032 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 302 D1033 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Room 303 D1034 Thanh ghi dữ liệu đèn hành lang Tầng 3 D103 Thanh ghi dữ liệu đèn Enable Tầng 3
5.3. Phần mềm KEPServerEX
Giới thiệu về KEPServerEX:
Máy chủ dựa trên phần mềm này được thiết kế để truyền thông một cách chính xác, cài đặt nhanh chóng, và khả năng tương tác chưa từng có giữa ứng dụng khách, thiết bị công nghiệp, và các hệ thống. Máy chủ cung cấp 1 phạm vi rộng lớn cho trình cấm và trình điều khiển thiết bị và các thành phần phù hợp với hầu hết các yêu cầu truyền thông. Trình cấm và giao diện người dùng đơn cung cấp quyền truy cập nhất quán từ các ứng dụng dựa trên các tiêu chuẩn và ứng dụng không dựa trên tiêu chuẩn với với giao diện nguyên gốc.
Khái niệm OPC:
OPC (OLE for Process Control) là một chuẩn phần mềm chung cho phép các phần mềm trên Windows dùng với các thiết bị phần cứng của hãng khác.
Hình 5.16: OPC Server
OPC được thực thi cho Server/Client. OPC Server là một phần mềm chuyển đổi giao thức truyền thông phần cứng của PLC sang giao thức của OPC. OPC Client có thể là một chương trình và nó cần kết nối, ví dụ như HMI. OPC Client có thể yêu cầu OPC Server gửi dữ liệu hoặc lệnh xuống phần cứng.
Dữ liệu của OPC là một chuẩn mở, do đó chi phí thấp và nhiều sự lựa chọn cho người tiêu dùng. Nhà sản xuất phần cứng chỉ cần cung cấp một OPC Server cho các thiết bị của họ để truyền thông với bất cứ PLC Client nào. Nhà cung cấp phần mềm đơn giản bao gồm các tính năng của OPC Client trong sản phẩm của họ và nó tương thích ngay lập tức với hàng ngàn thiết bị phần cứng. Người dùng có thể chọn bất kỳ phần mềm OPC Server nào họ cần, và yên tâm là phần mềm này sẽ kết nối liền mạch với phần cứng được hỗ trợ OPC của họ và ngược lại.
Sử dụng phần mềm KEPServerEX:
Sau khi cài đặt phần mềm, ta vào Start/Programs/Kepware/KEPServerEX 6
Configuration hoặc kích đúp chuột vào biểu tượng để khởi động phần mềm. Sau khi khởi động phần mềm sẽ xuất hiện cửa sổ.
Hình 5.18: Thông số cài đặt Project
Hình 5.20: Cửa sổ tạo Tag của KEPServerEX
Sau khi thêm Tag thì để chạy OPC, thì người dùng chọn Tools/Launch OPC
Trong cửa sổ OPC Quick Client, khi các Item ID thể hiện trạng thái Quality là Good thì KEPServerEX đã có thể hoạt động tốt.
Chương 6: KẾT LUẬN 6.1.Những kết quả đạt được: 6.1.Những kết quả đạt được:
Với đề tài “Thiết kế và lập trình hệ thống quản lý đóng cắt điện” nhóm đã đạt được những kết quả :
Tìm hiểu về PLC FX5U và phần mềm GX Work 3.
Thực hành trên mô hình mô phỏng hệ thống đóng cắt điện trong tòa nhà - khách sạn 3 tầng.
Tìm hiểu về remote I/O và giao thức Modbus. Tìm hiểu phần mềm SCADA Wonderware InTouch. Tìm hiểu về cách đấu nối, kết nối các thiết bị với nhau. Thực hiện báo cáo kiến thức tìm hiểu được.
6.2.Những thuận lợi và khó khăn khi thực hiện đề tài
Thuận lợi:
- Ngôn ngữ lập trình dễ hiểu và dễ sử dụng.
- Đề tài phù hợp với chương trình học.
- Được sự giúp đỡ nhiệt tình của từ giảng viên.
- Tài liệu phong phú có hệ thống. Khó khăn:
- Do chưa tiếp xúc, liên hệ nhiều giữa phần mềm và thực tế nên còn thực hiện sơ sài và khát quát.
- Quá trình thực hiện thi công phần cứng còn gặp nhiều khó khăn do vấn đề tài chính.
- Thời gian thực hiện đề tài còn hạn chế vì các thành viên không thống nhất được thời gian làm việc chung với nhau.
6.3. Hướng phát triển đề tài
Giám sát hệ thống trên giao diện HMI GOT 1000.
Lập trình phát triển giao diện người dùng của hệ thống đẹp mắt hơn, thêm nhiều tính năng mới.
Phát triển khả năng quản lý điều khiển giám sát từ xa qua SMS hoặc Internet.
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong khoa điện Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn đã truyền thụ cho nhóm chúng em những kiến thức quý báu trong thời gian qua.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Trung Cang, giảng viên Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm có thể hoàn thành khóa luận này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] MELSEC iQ-F FX5 User's Manual ( MODBUS Communication).
[2] MELSEC iQ-F FX5 User's Manual ( Ethernet Communication).
[3] ARM_en_cat_150805 (tài liệu datasheet Remote I/O).
[4] KEPServerEX Manual.
[5] Bài giảng Lý thuyết Điều khiển Tự động – Nguyễn Thế Hùng – Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM.
[6] Luận văn mạng truyền thông công nghiệp Modbus RTU.
[7] Giáo trình thực hành SCADA và mạng truyền thông công nghiệp – Khoa Công Nghệ Điện Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh.
PHỤ LỤC 1: Thông số của Remote I/O
Thông số kỹ thuật của Remote I/O
Model
Đơn vị cơ bản ARM-
DI08N-4S ARM- DI08P- 4S ARM- DO08N- 4S ARM- DO08P- 4S Đơn vị mở rộng ARX- DI08N-4S ARX- DI08P- 4S ARX- DO08N- 4S ARX- DO08P- 4S
power supply/Nguồn cung
cấp Điện áp định mức: 24 VDC, Dải điện áp: 12-28 VDC
power consumption/Điện
năng tiêu thụ Tối đa: 3W
I/O points/đầu nối I/O
NPN kiểu đầu vào- 8 điểm PNP kiểu đầu vào- 8 điểm NPN kiểu đầu ra- 8 điểm PNP kiểu đầu ra- 8 điểm Control I/O Điều khiển I/O
Voltage/điện áp 10-28 VDC 10-28 VDC đầu ra( Điện
áp giảm: tối đa 0.5mA) Current/dòng điện 10mA/điểm( dòng điện cảm biến: 150mA/điểm) 0.3A/điểm( dòng rò tối đa 0.5mA) COMMON method/Phương pháp chung 8 điểm, chung
Protocol/Giao thức MODBUS RTU
Media access/địa chỉ truy
cập truyền thông POLL
Application standard /Tiêu
chuẩn ứng dụng Tuân thủ với EIA RS485
Communication method/Phương pháp truyền
thông
Khoảng cách truyền thông Tối đa 800m
Đa điểm Tối đa 32 Multi- drop
Bit dữ liệu 8 bits
Tốc độ truyền thông 2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200bps (mặc định 9600 bps)
Các bit dừng 1 or 2 bits( mặc định: 2)
Bit chẵn lẻ Không/lẻ/chẵn ( mặc định: không)
Vật liệu cách điện Min. 200 MΩ ( ở mức 500VDC megger)
Kháng tiếng ồn ±240V tiếng ồn sóng vuông( Độ rộng xung: 1 ) bởi các mô phỏng tiếng ồn
độ bền điện môi 1000VAC 50/60Hz cho 1 phút
Rung động Biên độ 1.5mm hoặc tần số 300m/ của 10-55 Hz( cho 1 phút) trong mỗi hướng X, Y, Z trong 2 giờ
Sốc 500m/ ( khoảng 50G) trong mỗi hướng X, Y, Z
trong 3 lần Môi trường Nhiệt độ môi trường xung quanh -10 – 55 °C, lưu trữ -25- 75 °C Độ ẩm môi trường 35-85 %RH, lưu trữ: 35-85 %RH
Cấu trúc bảo vệ IP20( tiêu chuẩn IEC)
Mạch bảo vệ
Quá tải, ngắn mạch, quá nhiệt và bảo vệ tĩnh, mạch bảo vệ phân cực đảo ngược
Bảo vệ quá dòng( Hoạt động tại 0.17A)
Bảo vệ quá dòng( Hoạt động tại 0.7A)
Chỉ thị
Trạng thái mạng( NS) LED( xanh, đỏ), Trạng thái mô-đun( MS) LED( xanh, đỏ).
Trạng thái I/O LED (đầu vào:xanh, đầu ra: đỏ)
Vật chất Trường hợp Front: PC, Trường hợp Body :PC
Lắp đặt Loại đường sắt hoặc loại khóa vít
bên trong: không cách nhiệt. Sự chấp thuận
Đơn vị trọng lượng
Đơn vị cơ bản Khoảng 66g
Đơn vị mở rộng Khoảng 56g
Đơn vị cơ bản
1. Kết nối mạng
2. Nút xoay chuyển đổi địa chỉ: Hai thiết bị chuyển mạch quay được sử dụng để thiết lập địa chỉ. Công tắc X10 đại diện cho hệ số nhân 10 còn công tắc X1 đại diện cho hệ số nhân 1.
3. Led trạng thái: Để hiển thị trạng thái đơn vị(MS) và trạng thái mạng(NS). 4. Led trạng thái I/O.
5. Khóa thanh ray: Dùng để cố định Remote I/O với thanh ray DIN. 6. Bộ phận kết nối ngõ ra: Được sử dụng để kết nối với đơn vị mở rộng. 7. Đầu nối cảm biến: Dùng để kết nối với thiết bị I/O bên ngoài.
No. For Organiaton
5 24VDC(+)
4 GND
3 N-C
2 B
8. Đầu nối nguồn ngoài.
Đợn vị mở rộng
1. Bộ phận kết nối ngõ vào. Nó kết nối một đơn vị mở rộng và được nối vào đầu nối ngõ ra.
2. Led trạng thái I/O. 3. Khóa thanh ray.
4. Bộ phận kết nối ngõ ra: Được sử dụng để kết nối với một đơn vị mở rộng. 5. Đầu nối cảm biến: là đầu nối để kết nối thiết bị I/O bên ngoài.
PHỤ LỤC 2: Chương trình điều khiển của PLC Chương trình điều khiển cho tầng 1 Chương trình điều khiển cho tầng 1
- Điều khiển gửi và nhận dữ liệu từ Remote I/O
Chương trình điều khiển cho tầng 2
Chương trình điều khiển tầng 3
PHỤ LỤC 3: Thực hiện cài đặt cho Project trên KEPServerEX KEPServerEX
Sau khi cài đặt phần mềm, ta vào Start/Programs/Kepware/KEPServerEX 6
Configuration hoặc kích đúp chuôt vào biểu tượng để khởi động phần mềm. Sau khi khởi động phần mềm sẽ xuất hiện cửa sổ.
Kích chuột vào “Click to add a channel” sẽ xuất hiện hộp thoại Add Channel Wizard. Bước đầu tiên là chọn kiểu channel, theo như thiết bị sử dụng trong đề tài thì chọn Misubishi Ethernet.
Nhấn Next để tiếp tục cài đặt tên cho Channel.
Hộp thoại cuối cùng sẽ hiển thị thông tin đã được chọn để cài đặt trước đó. Nhấn Finish để hoàn thành bước tạo Channel.
Nhấn vào “Click to add a device” sẽ xuất hiện hộp thoại Add Device Wizard. Bước đầu tiên là đặt tên cho thiết bị.
Tiếp đó là chọn loại CPU được sử dụng. Theo như đề tài sử dụng là PLC FX5U thì ta chọn Model iQ-F Series.
Bước tiếp theo là cài đặt địa chỉ IP để liên kết với phần mềm GX Work 3, theo như cài đặt ở chương trước ở phần Ethernet Port thì ta sử dụng địa chỉ IP giống với Ethernet Port của GX Work 3 để hai phần mềm có thể liên kết với nhau một cách chính xác.
Ở bốn bước tiếp theo, ở đây người dùng có thể thay đổi tùy vào nhu cầu của mình hoặc giữ nguyên không tác động vào mà có thể nhấn Next để tiếp tục.
Bước này ta có 3 mục quan trọng để cài đặt là IP Protocol, Port Number, CPU. Với các thông số trên ta lấy thông tin từ phần cài đặt Parameter -> Ethernet Port -> External Device Configuration ở chương trước để tùy chọn ở mục này. Với IP Protocol thì chọn TCP, Port Number chọn 4000, CPU thì chọn Local CPU vì chỉ sử dụng một PLC FX5U.
Cài đặt đồng bộ hóa thời gian.
Cuối cùng là thông tin sau các bước cài đặt. Nhấn Finish để hoàn thành phần cài đặt .