CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG
3.5 Thiết kế giao diện HMI và lập trình hệ thống
3.5.1 Lưu đồ thuật toán
3.5.2 Thiết lập địa chỉ IP
Để kết nối PLC với máy tính ta cần thiết lập địa chỉ IP cho máy tính Bước 1: Vào Network and Sharing Center chọn Change adapter settings
Hình 3. 30 Thiết lập địa chỉ IP cho máy tính_1
Bước 2: Click phải vào Ethernet, chọn Ethernet Properties. Sau đó chọn Internet Protocol Version 4 và nhập địa chỉ IP vào như hình.
Hình 3. 31 Thiết lập địa chỉ IP cho máy tính_2
➢ Địa chỉ IP có dạng 192. 168. xx. yy, trong đó yy chọn giống với PLC, xx chọn khác với PLC.
➢ Để xem địa chỉ IP của PLC, trong giao diện chính click chuột phải vào PLC chọn Properties, xem trong phần Ethernet addresses.
Hình 3. 32 Thiết lập địa chỉ IP cho máy tính_3
3.5.3 Tạo Project mới
Bước 1: Từ màn hình chính máy tính chọn vào biểu tượng TIA Portal V15.1
Bước 2: Nhập tên dự án và địa chỉ lưu su đó chọn Create
Hình 3. 34 Tạo Project mới_2
3.5.4 Thiết kế giao diện HMI
Bước 1: Chọn Devices and Network, add new device, chọn CPU 1214 DC/DC/DC, chọn đúng mã ghi trên nhãn PLC, sau đó chọn Add.
Bước 2: Sau khi add được PLC, tiếp theo là add PC_System , chọn Add new device.
Hình 3. 36 Thiết kế HMI_1
Bước 3: Chọn khối WinCc Runtime, chọn version
Bước 4: Thiết lập WinCC và kết nối với PLC
Hình 3. 38 Kết nối giữa WinCC và PlC
Hình 3. 39 Màn hình thiết kế giao diện HMI trên WinC
Hình 3.40 Tạo Background
Hình 3. 42 Setbit cho nút Start
➢ HMI Symbol:
• IMPORT: Nhấn để bắt đầu chế độ nhập kho
• EXPORT: Nhấn để bắt đầu chế độ xuất kho
• AUTO: Chế độ tự động nhập kho hoặc xuất kho
• MANUAL: Chế độ điều khiển bằng tay bằng cách chọn vị trí
• START: Nút nhấn bắt đầu một chế độ
• STOP: Nút nhấn dừng tạm thời
• E-STOP: Nút nhấn dừng khẩn cấp toàn bộ hệ thống
3.5.5 Lập trình điều khiển hệ thống
Trước khi bắt đầu lập trình ta cần kí hiệu các địa chỉ đầu vào ra cho PLC:
Bảng 3. 3 Địa chỉ vào ra
Input Output
I0.0 EMERGENCY Q0.0 PUL_X
I0.1 LS_X1 Q0.1 DIR_X
I0.2 LS_X2 Q0.2 PUL_Z
I0.3 LS_Y1 Q0.3 DIR_Z
I0.4 LS_Y2 Q0.4 PUL_Y
I0.5 LS_Z1 Q0.5 DIR_Y
I0.6 LS_Z2 Q0.6 PUL_XOAY
I0.7 CB_Y Q0.7 DIR_XOAY
I1.0 LS_XOAY 1 Q1.0 PUL_BT
I1.1 LS_XOAY 2 Q1.1 DIR_BT
I1.2 CB_BT1
I1.3 CB_BT2
➢ Chương trình được viết trên ngôn ngữ Ladder (các hàm chức năng và các
lệnh cơ bản đã được giới thiệu ở chương 2)
Hình 3. 45 Giao diện viết chương trìnhCác lệnh nâng cao Các lệnh nâng cao Các lệnh cơ bản
➢ Hàm Main: Chứa chương trình chính của tồn bộ hệ thống, bao gồm 2 quá
trình lưu kho và nhập kho, trong mỗi quá trình có 2 chế độ autu và manual
Hình 3.46 Chương trình điều khiển
➢ Khối băm xung PWM: xuất xung tốc độ cao thông qua các chân PLC đưa ra các
step để điều khiển các động cơ bước
Hình 3.47 Chương trình điều khiển
➢ Thơng qua lưu đồ thuật tốn mà ta sắp xếp các khối và các lệnh để lập trình hồn thiện chương trình (chương trình hồn thiện sẽ được bổ sung ở phần
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận
❖ Kết quả đạt được:
Sau quá trình nghiên cứu và hồn thành đề tài, nhóm đã thiết kế và thi cơng “Mơ hình lưu kho tự động ứng dụng PLC S7-1200”; đã đạt được những mục tiêu lúc đầu đề ra:
➢ Sử dụng phần mềm TIA Portal V15.1 để lập trình điều khiển hệ thống cũng như mô phỏng giám sát trên giao diện màn hình HMI.
➢ Hiểu được cấu tạo, các ngõ vào ra, nguyên lý hoạt động cũng như các modun, các thiết bị phần cứng liên quan đến PLC S7-1200.
➢ Tìm được các giải thuật giúp việc lập trình PLC S7-1200 trở nên dễ dàng và logic hơn.
➢ Biết được các loại động cơ bước, nguyên lý hoạt động của động cơ bước, cách sử dụng động cơ bước, cách đấu dây cũng như cách điều khiển động cơ bước.
➢ Biết được Driver TB6600 điều khiển động cơ bước, đặc biệt là cấu tạo, nguyên lý hoạt động, thiết lập các thông số, cách đấu dây giữa Driver với PLC và động cơ bước.
➢ Có thể thiết kế được các kết cấu cơ khí nhỏ mang tính chính xác tương đối trong mơ hình, làm tiền đề cho các hệ thống lớn sau này.
➢ Thiết kế và thi cơng tủ điện với tính thẩm mỹ và kỹ thuật cao phù hợp với các tiêu chuẩn tủ điện thực tế.
❖ Đánh giá:
- Mô hình hoạt hoạt động ổn định và chính xác, đúng yêu cầu công nghệ đã đề ra.
- Tồn bộ q trình từ khâu lên bản vẽ, tính tốn cho đến khi hồn thiện mơ hình mơ phỏng 3D sát với thực tế nhất nhóm đã mất khoảng 1,5 tháng và kinh phí chế tạo dự kiến dưới 6 triệu đồng cho tồn bộ trang thiết bị. Nhìn chung nhóm chúng em hồn tồn hài lịng với mơ hình mơ phỏng tạo ra.
đây là một kĩ năng vô cùng quan trọng cho chúng em trong thời gian sắp tới. - Đây cũng là nguồn tài liệu cho sinh viên nghiên cứu, cho các kỹ sư điện tham
khảo để thiết kế hệ thống lưu kho tiết kiệm chi phí.
❖ Hạn chế: Vì khơng hiểu biết nhiều trong phần cơ khí và kinh phí cịn hạn
chế nên chúng em còn những vấn đề như sau: - Chưa phát huy tối đa được việc giám sát.
- Mơ hình chỉ có một loại sản phẩm nhất định.
- Phần cơ khí chưa được chỉnh chu và chắc chắn do gia công chưa đúng cách. - Khi chạy mơ hình lâu dài động cơ nóng và vẫn xảy ra một số lỗi.
4.2 Hướng phát triển
Mơ hình có thể cái tiến theo nhiều hướng như: phân loại sản phẩm bằng cơng nghệ xử lý ảnh sau đó đưa vào đúng vị trí mong muốn, sử dụng quét mã QR hoặc mã vạch tăng độ chính xác và dễ dàng giám sát củng như quản lý kho hàng.
Có thể thay thế tay nâng bằng tay gắp để tăng độ chính xác, thay thế động cơ bước bằng động cơ servo có bộ hồi tiếp encoder tăng độ chính xác cho hệ thống.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] SIMATIC S7-1200 System Manual, Update to edition 05/2009
[2] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng (2003), Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM.
[3] Phạm Quang Huy, Ngơ Văn Thun (2017), Lập Trình Với PLC S7-1200 Và S7- 1500, Nhà Xuất Bản Thanh Niên, STK.
[4] Một số trang web: – https://tuhocplc.com/
– https://plctech.com.vn/lo-trinh-tu-hoc-lap-trinh-plc/ – https://www.docmienphi365.com/
PHỤ LỤC CODE ĐIỀU KHIỂN: