CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG HỆ THỐNG
2.5. LẬP BẢNG THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ CỦA ĐỀ TÀI
Bảng 5: Bảng báo giá thiết bị của hệ thống phân loại và đóng gói sản phẩm
7 Động cơ giảm tốc GM - S Cái
1 5.500.000 5.500.000
TỔNG CỘNG 64.483.500
Băng tải con lăn:
CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI TRÊN PHẦN MỀM TIA PORTAL V15.1 VÀ FACTORY I/O
3.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIA PORTAL V15.1 3.1.1. Sơ lược về phần mềm Tia Portal
Phần mềm Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) được phát triển lần đầu vào năm 1996 bởi các kỹ sư của hãng Siemens. Đây là một đột phá lớn khi tích hợp tất cả công cụ vào trong 1 bộ phần mềm duy nhất. Từ thiết kế, thử nghiệm, vận hành và duy trì nâng cấp hệ thống tự động hóa, phần mềm TIA sẽ giúp tiết kiệm thời gian, chi phí và cơng sức cho các kỹ sư. SIMATIC STEP 7 (TIA Portal) là phần mềm nổi tiếng và được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tự động hóa cơng nghiệp. Giao diện của TIA Portal được thiết kế thân thiện người sử dụng, thích hợp cho cả những người mới lẫn những người nhiều kinh nghiệm trong lập trình tự động hóa. Với phần mềm này, các bạn có thể cấu hình, lập trình, thử nghiệm và chẩn đoán tất cả các bộ điều khiển PLC cũng như các module, HMI sẵn có của Siemens một cách dễ dàng.
3.1.2. Cách tạo một project mới trên Tia Portal v15.13.1.2.1. Dowload phần mềm Tia Portal v15.1 3.1.2.1. Dowload phần mềm Tia Portal v15.1
Bước 1: Nhấp chuột vào đường link: https://ngocautomation.com/huong-dan-cai-
tia-v15-1-full-crack/ để tải về đầy đủ file cài đặt phần mềm Tia Portal v15.1
Bước 2: Sau khi đã tải về tiến hành cài đặt như video đã hướng dẫn có trong
đường link trên.
Cài đặt Tia Portal v15.1
Cài đặt Simatic S7 PLCSIM v15.1
Cài đặt file EKB để có thể dùng miễn phí phần mềm Tia Portal v15.1
Bước 3: Nháy đúp chuột vào biểu tượng phần mềm Tia Portal v15.1 trên màn hình
3.1.2.2. Tạo một Project mới trên Tia Portal v15.1
Bước 1: Nháy đúp chuột vào biểu tượng phần mềm Tia Portal v15.1 trên màn hình
desktop.
Bước 2: Tạo một project mới bằng cách Chọn Create new project
Hình 17: Tạo tên và đường dẫn lưu project mới trên Tia Portal v15.1
Sau đó đặt tên cho project tại mục Project name.
Nhấn dấu 3 chấm tại mục Path để chọn vị trí lưu của project . Sau khi đã hoàn thành, ta nhấn Create để tạo project.
Bước 3: Chọn Configure a device.
Hình 18: Chọn Configure a device
Bước 4: Chọn Add new device ⇒ Controllers ⇒ SIMATIC S7-1200 ⇒ CPU ⇒
Hình 19: Lựa chọn CPU cho PLC
Bước 5: Một Project mới đã xuất hiện.
Chọn Program blocks trong mục PLC_1 [Unspecific CPU 1200] Nháy đúp chuột vào Main [OB1] để vào giao diện viết chương trình
Hoặc chọn Add new block để chọn Function, Function block hay Data block
Hình 20: Giao diện CPU của PLC được chọn
Hình 21: Chọn Add new block để chọn các khối lập trình
3.2. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG FACTORY I/O3.2.1. Giới thiệu chung về phần mềm Factory I/O 3.2.1. Giới thiệu chung về phần mềm Factory I/O
Factory IO là phần mềm mô phỏng hệ thống 3D rất trực quan và hiện đại. Nó được thiết kế để dễ dàng sử dụng và nhanh chóng xây dựng một nhà máy ảo bằng cách sử dụng một số bộ phận cơng nghiệp phổ biến. Bên cạnh đó, Factory I/O cịn hỗ trợ mơ phỏng Process chuyên nghiệp với nhiều hãng PLC, thư viện đa dạng sát thực tế. Trong đó, nhiều ứng dụng đã mô phỏng khá sát thực với phần mềm này trước khi áp dụng thực tế. Điều đó đã đem lại hiệu quả cao, thỏa mãn trải nghiệm được xây dựng một hệ thống như thực tế.
Factory I/O được sử dụng phổ biến nhất trong việc làm nền tảng đào tạo PLC vì PLC là bộ điều khiển phổ biến nhất được tìm thấy trong các ứng dụng cơng nghiệp. Tuy nhiên, nó cũng có thể được sử dụng với vi điều khiển, SoftPLC, Modbus và nhiều công nghệ khác.
3.2.2. Cài đặt phần mềm mô phỏng Factory I/O
Bước 1:
Truy cập vào trang web https://factoryio.com/ và chọn Try for free để tải về bản dùng thử trong 30 ngày ( sau 30 ngày sẽ không thể sử dụng được nữa và phải cài lại win mới có thể tải lại bản dùng thử lần nữa ).
Nếu khơng dùng bản miễn phí, ta có thể tải bản có bản quyền và sẽ phải trả tiền cho việc đó. Đổi lại, ta có thể thoải mái sử dụng phần mềm mà không cần lo về thời hạn sử dụng. Hiện tại, Factory đã có 7 phiên bản có sẵn phù hợp với từng nhu cầu của người dùng.
Hoặc ta có thể truy cập vào đường link https://getlink.qthang.net/RZ9IcnL để download phần mềm mô phỏng Factory I/O ( Password: www.qthang.net ). Đây là phiên bản Factory I/O v2.4.3 đã được mua bản quyền nên ta có thể tải về miễn phí, giải nén và sử dụng vĩnh viễn.
Lưu ý: Hiện tại phần mềm mơ phỏng Factory I/O đã có phiên bản v2.5.0 nên
Bước 2: Sau khi đã tải về phần mềm, ta tiến hành các bước để cài đặt phần mềm
Giải nén file phần mềm đã tải về: Nhấn chuột phải vào file ⇒ Giải nén ở đây (Extract Here)
Hình 23: Giải nén file phần mềm Factory I/O
Chạy file “factoryio-installer-latest.exe” để cài đặt phần mềm
Hình 24: Chạy file cài đặt phần mềm Factory I/O
Copy file “Factory IO.exe” vào thư mục theo đường dẫn: “C:Program Files (x86)Real GamesFactory IO” [Ghi đè khi được hỏi]
Copy file “Assembly-CSharp.dll” vào thư mục theo đường dẫn: “C:Program Files (x86)Real GamesFactory IOFactory IO_DataManaged” [Ghi đè khi được hỏi]
Bước 3: Sau khi đã thực hiện đúng và đủ 2 bước trên thì sẽ xuất hiện biểu tượng
của Factory I/O trên màn hình chính. Như vậy là ta đã hoàn thành việc cài đặt phần mềm mô phỏng Factory I/O v2.4.3.
3.2.3. Làm việc với Factoty I/O
3.2.3.1. Giao diện làm việc của Factory I/O
Giao diện làm việc của phần mềm mơ phỏng Factory I/O gồm 3 phần chính với những khái niệm cơ bản sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn quy trình làm việc chung.
Hình 25: Giao diện làm việc của phần mềm mô phỏng Factory I/O
a) Toolbar (1)
Ngồi các nút điều khiển thì có các mục:
EDIT
b) Pallet (2)
Palette hiển thị tất cả các thiết bị có sẵn trong Factory I/O. Khi tạo Scene, ta chỉ cần kéo các phần từ Palette và thả vào không gian 3D. Chọn một danh mục từ danh sách để chỉ hiển thị các phần thuộc về danh mục đó. Hoặc ta có thể lọc các thiết bị theo tên bằng cách sử dụng ơ Search .
Hình 26: Thư viện thiết bị của phần mềm Factory I/O.
c) Status Bar (3)
Hiển thị thông tin về trạng thái hiện tại của Factory I/O gồm: phiên bản hiện tại, tên Scene và Driver đã chọn.
Lưu ý: Low Performance Indicator - bật lên khi Factory I/O khơng thể cập nhật
mơ phỏng trên 15 khung hình/giây. Điều này có thể gây ra trục trặc hình ảnh khơng mong muốn và sai sót trong tính tốn vật lý.
Giảm độ phân giải màn hình ( Option ⇒ Video )
Giảm chất lượng video ( Option ⇒ Video )
Tắt V-Sync ( Option ⇒ Video )
Giảm số lượng các phần trong Scene bằng cách xóa các phần khơng sử dụng.
Hình 27: Cải thiện hiệu suất của Factory I/O.
3.2.3.2. Điều khiển trên Factory I/O
a) Options
Vào File ⇒ Options để vào giao diện điều chỉnh các tùy chọn cho Factory I/O
Hình 28: Giao diện tùy chỉnh điều khiển cho Factory I/O.
Audio
Controls
Trên bảng điều khiển này, ta có thể thay đổi các phím chỉ định cho một thao tác nào đó. Bảng điều khiển bên dưới là các khóa mặc định và các thao tác tương ứng.
Instructor
Trên bảng Instructor, tacó thể khóa Scene hiện tại ở chế độ chạy, khóa các thiết bị hiện tại khơng được chỉnh sửa và ẩn các lỗi. Các tính năng này cho phép người giảng dạy đưa ra thử thách cho học viên phải hoàn thiện các hệ thống được xây dựng một phần và thực hiện phân tích xử lý sự cố.
Licensing: Trong mục này, ta có thể kích hoạt hoặc hủy kích hoạt giấy phép cũng
Bất cứ lúc nào, ta có thể hủy kích hoạt một giấy phép độc lập và kích hoạt nó trên một máy tính khác. Lưu ý rằng, để hủy kích hoạt một giấy phép độc lập, ta phải chạy Factory I/O với các đặc quyền của quản trị viên.
b) Edit and Run
Factory I/O hoạt động ở hai chế độ khác nhau, Edit và Run. Trong chế độ Edit, ta có thể chỉnh sửa hệ thống theo ý muốn và ở chế độ Run, ta tiến hành mơ phỏng nó theo thời gian thực. Để chuyển đổi giữa 2 chế độ này, hãy nhấp vào nút Phát trên thanh công
cụ (hoặc nhấn F5).
Edit Mode: Trong chế độ này, ta có thể mở, lưu, tạo mới và chỉnh sửa hệ
thống tùy ý.
Creating: Các phần được tạo bằng cách kéo chúng từ Palette vào mơi trường
hiện có bên ngồi mơi trường 3D: chọn một thiết bị, nhấn và giữ phím Alt và
Kéo thiết bị đã sao chép đến vị trí mới. Bạn cũng có thể sao chép và dán một
thiết bị hoặc một nhóm các thiết bị, trên cùng một Scene hoặc giữa các Scene khác nhau (Ctrl + C / Ctrl + V). Lưu ý rằng các thiết bị được bao quanh bởi một màu đỏ có nghĩa là nó đang có phần trùng với thiết bị khác và như vậy nó sẽ bị xóa nếu khơng được đặt đúng cách.
Hình 29: Thao tác lấy thiết bị từ thư viện Factory I/O.
Selecting: Khi muốn di chuyển một thiết bị nào đó, ta nhấp chuột trái vào
thiết vị đó và di chuột để đặt nó đến vị trí mới. Ngồi ra, ta cũng có thể chọn nhiều thiết bị để di chuyển cùng một lúc bằng cách Nhấp chuột trái vào nền Scene và kéo chuột sao cho tất cả các thiết bị muốn di chuyển đều được đưa vào trong vùng chọn. Khơng những vậy, ta cịn có thể thêm hoặc xóa các thiết bị ra khỏi vùng chọn bằng cách giữ phím Ctrl trong khi chọn thiết bị.
Hình 30: Di chuyển một cụm các thiết bị.
Deleting: Xóa các thiết bị khơng sử dụng đến bằng cách chọn thiết bị đó và
nhấn Delete.
Translating: Di chuyển các thiết bị bằng cách Nhấp và giữ LMB. Theo mặc
định, các thiết bị này sẽ được dịch chuyển theo phương ngang và để dịch chuyển theo phương dọc, ta nhấn phím V đồng thời giữ LMB và kéo lên hoặc xuống. Factory I/O bao gồm một thuật toán va chạm thông minh cho phép các bộ phận chỉ được đặt ở các vị trí hợp lệ. Tính năng này giúp cho việc xây dựng mơ hình 3D trở nên dễ dàng và thực tế nhất.
Rotating: Khi lấy một thiết bị ra, ta cần điều chỉnh được chúng để đặt đúng
vào vị trí đã được thiết kế sẵn, vì vậy Factory I/O cho phép xoay các thiết bị sao cho phù hợp với yêu cầu của người dùng nhằm tăng tính thực tế cho phần mềm. Ta thực hiện bằng cách nhấn Y để Yaw (xoay quanh trục lên), R để cuộn và T để Pitch . Lưu ý rằng hầu hết các bộ phận chỉ cho phép quay 90º, cảm biến có thể xoay tự do xung quanh trục lên.
Grouping: Một số thiết bị có thể được nhóm lại với nhau để dễ dàng thực hiện
nhiều thao tác chỉnh sửa cùng một lúc. Để thực hiện, ta chọn các thiết bị muốn nhóm và nhấn Ctrl + G để nhóm chúng lại với nhau. Và để ungroup các thiết bị thì ta cũng chọn nhóm đó và nhấn Ctrl + G một lần nữa.
Configuration: Một số thiết bị sẽ bao gồm nhiều kiểu cấu hình khác nhau và
chúng có thể được chọn từ Context Menu. Các cấu hình có sẵn thường liên quan đến cách các thiết bị đó hoạt động (monostable, bistable, v.v) hoặc hình ảnh đại diện (màu sắc).
Context Menu: Hầu hết các lệnh trước đó có thể được thực hiện thơng qua
Context Menu. Nhấp chuột phải vào một thiết bị để hiển thị Context Menu.
Hình 32: Giao diện Context Menu
Run Mode: Trong chế độ Run, một Scene được mô phỏng theo thời gian thực và
có thể được điều khiển bằng tay hoặc bằng bộ điều khiển bên ngoài (chẳng hạn như PLC). Con trỏ chuột bằng tay có thể tương tác với các thiết bị khi đang ở
trong chế độ này bằng cách Nhấp chuột trái và kéo đối tượng muốn tương tác để di chuyển nó và giữ phím Shift để khóa các thao tác xoay trong khi di chuyển.
Hình 33: Di chuyển vật thể trong chế độ Run Mode
Pause: Mơ phỏng có thể bị tạm dừng và tiếp tục lại bất kỳ lúc nào. Việc tạm
dừng một Scene sẽ giữ mơ phỏng tại thời điểm đó cho phép kiểm tra trạng thái của từng bộ truyền động và cảm biến cũng như giảm bớt các hoạt động gỡ lỗi trên bộ điều khiển.
Slow Motion and Fast Forward: Một Scene có thể được tùy chỉnh để có thể
chạy ở chế độ chuyển động chậm hoặc chuyển tiếp nhanh. Chuyển động chậm cho phép phân tích cẩn thận hành vi của cơ cấu truyền động, cảm biến và các thiết bị. Nó có thể là một cơng cụ rất có giá trị, đặc biệt là trên những Scene có các thiết bị và vật phẩm chuyển động nhanh.
Hình 34: Điều chỉnh tốc độ nhanh chậm của hệ thống
Khi mô phỏng ở chế độ chuyển tiếp nhanh, ta có thể xác nhận logic bộ điều khiển trong một khoảng thời gian ngắn. Ngồi ra, nó có thể hữu ích trong việc tạo ra số lượng lớn dữ liệu theo yêu cầu. Tuy nhiên, cần thận trọng khi sử dụng
bộ định thời trên bộ điều khiển. Và các thiết bị chuyển động nhanh có thể khơng được phát hiện bởi cảm biến, điều này làm cho bộ điều khiển logic bị lỗi.
c) Tags
Mỗi cảm biến hoặc một cơ cấu chấp hành được biểu thị bởi 1 hoặc nhiều tags. Các tags được sử dụng để liên kết các giá trị của thiết bị truyền động và cảm biến với bộ điều khiển. Tuy nhiên, các tags cũng có thể được sử dụng để điều khiển bộ truyền động bằng tay.
Tags được tạo bằng tên và giá trị. Khi tạo một thiết bị, tên sẽ tự động được gán cho các tags. Thông thường, ta nên đổi tên các tags bằng các tên ngắn và mang tính mơ tả vì chúng sẽ được sử dụng khi đối chiếu với bộ truyền động và cảm biến với bộ điều khiển bên ngồi.
Tags có thể có ba loại dữ liệu khác nhau tùy thuộc vào loại và cấu hình của cảm biến và bộ truyền động: Bool cho các giá trị bật / tắt, Float cho các giá trị tương tự ( số thực ) và Int cho dữ liệu cụ thể ( số nguyên ). Lưu ý rằng mỗi trình điều khiển có thể cần chuyển đổi thẻ sang một loại dữ liệu khác nhau, điều này có thể dẫn đến mất thơng tin. Ví dụ: Driver Modbus TCP / IP Client chuyển đổi kiểu dữ liệu Int và Float thành số nguyên 2 byte.
Người dùng có thể hiển thị hoặc ẩn Thẻ cảm biến và Thẻ thiết bị truyền động bằng cách nhấp vào các biểu tượng tương ứng trên thanh cơng cụ.
Các tags có thể được gắn vào góc trên cùng bên trái của cửa sổ bằng cách Nhấp chuột trái vào chúng. Các tags được gắn trên đế ln hiển thị, độc lập với vị trí và
góc quay của máy ảnh. Ngoài ra, khi các tags được gắn vào đế, bạn có thể đổi tên, cố định và chèn các lỗi trên chúng. Để xóa tất cả các tags đã gắn, hãy nhấp vào