KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
Hệ thống điều khiển kho tự động được thiết kế có thể vận hành theo 2 cách: Bằng tủ điện, Giao diện giám sát, điều khiển.
Trong chương này, chúng em sẽ trình bày hoạt động của hệ thống, lưu đồ giải thuật điều khiển, phần giám sát điều khiển bằng phần mềm Win CC Step 7 Professional V13.
4.1 Thuật toán điều khiển
4.1.1 Yêu cầu điều khiển hệ thống
Cùng với phần cứng đã được mô tả ở chương 3, hoạt động của hệ thống phải đảm bảo các yêu cầu:
• Hệ thống được vận hành đơn giản, chính xác, tin cậy, có thể dừng hệ thống tức thời khi xảy ra sự cố.
• Có hệ thống điều khiển, giám sát trên máy tính vận hành hệ thống trơn tru và hiệu qủa nhất.
4.1.2 Sơ đồ trạng thái
Sơ đồ trạng thái là một sơ đồ miêu tả toàn bộ quá trình xử lí của một hệ thống điều khiển, giúp người lập trình kiểm tra tính khả thi cũng như những thiếu sót trong khi lập trình. Với những hệ thống có yêu cầu xử lí phức tạp như hệ thống điều khiển kho tự động thì việc thiết lập một sơ đồ trạng thái chi tiết rõ ràng là vô cùng cần thiết.
Hệ thống hoạt động dựa trên nền tảng nhiều khâu xử lí tuần tự, liên kết chặt chẽ với nhau tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh, các khâu xử lí được nhóm phân tích và đưa ra sơ đồ trạng thái một cách cụ thể như sau:
Hình 4.1 sơ đồ trạng thái
4.2 Chương trình giám sát
Yêu cầu giám sát là một phần không thể thiếu mà các nhà sản xuất luôn đòi hỏi ở một hệ thống bất kỳ, một hệ thống giám sát đem lại nhiều lợi ích cho công việc, như quá trình hoạt động, xử lý sự cố, cập nhật thông tin, người quản lý... Với tầm quan trọng như vậy, trong hệ thống nâng hạ tải cũng cần có một hệ thống giám sát.
4.2.1 Yêu cầu chương trình giám sát
Chương trình giám sát là thành phần tác động trực tiếp đến người sử dụng, có thể coi là bộ mặt của toàn bộ chương trình. Vì vậy ngoài đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về điều khiển, giám sát cân phải thỏa mãn các yếu tố khác nhau nhưng tính dễ sử dụng, trực quan, bảo mật... cụ thể:
- Có thể giám sát, điều khiển mọi thành phần của hệ thống một cách chính xác, nhanh chóng.
- Cho phép quan sát trạng thái của các cảm biến, tốc độ động cơ, có thể cài đặt tốc độ động cơ trên giao diện giám sát.
- Cho phép theo dõi số lượng hàng trong kho,sản phẩm được xuất nhập hàng loại nào. - Theo dõi hoạt động của hệ thống, tự động đưa ra những cảnh báo về trạng thái hay
lỗi của người vận hành.
- Giao diện trực quan, dễ sử dụng, hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau.
4.2.2 Thiết kế chương trình giám sát
Hầu hết các hãng PLC đều có phần mềm giám sát hệ thống của riêng họ. Ngoài khả năng tương thích cao với phần cứng, các phần mềm này còn có khả năng liên kết trực tiếp với phần cứng mà không cần thông qua phần mềm OPC của hãng thứ 3. WinCC(Windows Control Center) là một lựa chọn hàng đầu trong các hệ thống sử dụng PLC hãng Siemens với các ưu điểm:
- Tương thích cao với phần cứng của hãng, hoạt động tốt trên các máy tính cấu hình trung bình và tương thích với hệ điều hành WinXP, Win 7...
- Hỗ trợ giao tiếp trao đổi dữ liệu thông qua OPC Server, là một kiểu cơ sở dữ liệu rất phổ biến.
- Hỗ trợ ngôn ngữ lập trình cho WinCC là Step 7, giúp tạo một giao diện điều khiển linh hoạt và tùy chỉnh dễ dàng theo ý người sử dụng.
- Quản lý các tài khoản hoạt động rất tốt, cơ chế bảo mật cao đảm bảo an ninh chung cho hệ thống.
Dựa trên những yêu cầu thiết kế trên, chương trình giám sát được trình bày
4.2.3 Thiết kế giao diện SCADA dùng phần mền WinCC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hiện nay có rất nhiều phần mềm và ngôn ngữ lập trình có thể đáp ứng yêu cầu thiết kế giao diện điều khiển giám sát cho hệ thống như FactoryTalk, RSView 32, Win CC,Panelview Builder 32, InTouch, ngôn ngữ C và VisualBasic 6.hiên tại nhóm em thiết kế giao dùng phầ
Sau khi được tích hợp PLC của hãng Siemens , thì một sản phẩm khác của hãng này phát triển là phần mềm thiết kế giao diện SCADA thuộc họ WinCC tiếp tục được lựa chọn làm phần mềm điều khiển giám sát hoạt động của mô hình. Họ WinCC gồm nhiều phần mềm khác nhau, trong đó mỗi phần mềm ứng dụng đều có tính năng riêng giúp hỗ trợ tối đa cho việc quản lý giám sát các hệ thống. Việc lựa chọn phần mềm giám sát họ WinCC mang lại những lợi ích dưới đây:
- Phần mềm được phát triển và cung cấp bởi Siemens nên tương thích tốt nhất với tất cả các thiết bị của hãng.
- Phần mềm thiết kế với giao diện đồ họa đẹp mắt, thư viện các thiết bị ứng dụng đa đạng đáp ứng yêu cầu của mọi hệ thống tự động.
- Giám sát các thiết bị nhà máy và cung cấp thông tin cụ thể, chính xác, kịp thời cũng như cung cấp dữ liệu một cách chi tiết về dây chuyền, khu vực thông qua đường truyền dây cáp mạng (UTP). Khả năng tạo mạng liên kết trong WinCC với S7-1200 giúp cho việc giao tiếp giữa các phần SCADA riêng lẻ khác nhau trở nên dễ dàng hơn.
- Các tính năng liên tục cập nhật các thông tin của hệ thống độ dao động của khối hàng hay tốc độ động cơ về sự kiện cho người vận hành xử lý, giúp cảnh báo kịp thời và chính xác các sự kiện xảy ra trong hệ thống.
Giao diện SCADA bao gồm các giao diện màn hình như giao diện thích hợp với công nghiệp về graphic, giao diện display, giao diện messages, giao diện archives và reports, các chức năng hỗ trợ việc giám sát lưu trữ như , hiển thị tức thời trạng thái hoạt động của hệ thống, chức năng lưu trữ, báo cáo thông qua Microsoft Excel.
4.2.3 giao diện mà hình chính
Màn hình chính Hình 4.5 gồm trạng thái START, STOP, RESET. Giao diện màn hình chính hiển thị khá trực quan hoạt động của mô hình nhà kho trong công nghiệp. Ngoài ra trên màn hình chính WinCC người điều khiển xuất hàng , nhập kho.
Hình 4.2 Mà hình điểu khiển -các ký hiệu trên chương trình :
• Nhất start hệ thống bắt đầu chạy đè xanh sáng.
• Nhất stop hệ thống dừng khi cách tay gắp không bận • Nhất reset hệ thống sẽ reset về trạng thái ban đầu. • Export xuất hàng ra khỏi kho .