V. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
2.Thiết kế trạm điều khiển phõn tỏn
2.1. Thiết kế phần cứng trạm điều khiển hộo chố KC.03.22-CIE.01
Trờn cơ sở cỏc tớnh năng cần đạt được như trờn chỳng tụi đưa ra thiết kế cho một trạm phõn tỏn với cấu hỡnh như sau:
01 Module CPU420 xõy dựng trờn cơ sở vi điều khiển DS89C420. 01 Module COM485-232, tốc độ truyền thụng cao với bảo vệđiện ỏp. 01 Module DI 08x24VDC.
01 Module DO 08x24VDC. 01 Bộ hiển thị LCD.
Trờn mỗi trạm điều khiển phõn tỏn cú phần hiển thị cỏc thụng số đo lường và phần phớm điều khiển, phớm thiết lập cỏc thụng sốđầu vào để thực hiện điều khiển chu trỡnh làm việc. Quỏ trỡnh trao đổi thụng tin của cỏc trạm làm việc gồm cú hai quỏ trỡnh chớnh: Cỏc trạm thiết bị đo (Slaves) Module chuyển đổi giao thức Mạng Profibus DP CIE-MCS.01
Trao đổi thụng tin với cỏc đầu đo, cỏc bộđiều khiển. Trao đổi thụng tin với trung tõm điều khiển.
Để thực hiện trao đổi thụng tin từ trạm làm việc với cỏc đầu đo cũng như với cỏc bộđiều khiển chỳng tụi sử dụng truyền dẫn theo chuẩn RS-485. Phần phối ghộp với Trung tõm điều khiển qua mạng cụng nghiệp Profibus-DP.
Hỡnh 5: Sơđồ hệ thống trạm điều khiển hộo chố
2.2. Thiết kế trạm lờn men và sấy TPS-CIE.02
Lờn men và sấy là những cụng đoạn quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng chố đầu ra, do đú nhúm thực hiện đề tài đó thiết kế, chế tạo tủ điều khiển riờng cho cụng đoạn này.
Theo phương phỏp OTD, chố sau cụng đoạn vũ sàng sẽđược đem vào lờn men và sấy. Lờn men cú thể lờn men bằng băng tải (lờn men liờn tục) hoặc lờn men bằng cỏc khay (rời rạc). Trong quỏ trỡnh lờn men, cỏc thụng số cụng nghệ cần kiểm soỏt là: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ giú và thời gian lờn men. Cụng đoạn lờn men thực chất
được tớnh từ khi vũ, sàng tới khi đưa vào sấy. Quỏ trỡnh sấy là để kết thỳc quỏ trỡnh lờn men và duy trỡ trạng thỏi hoỏ sinh của chố. Trong khi lờn men và sấy cần kiểm soỏt cỏc thụng số: nhiệt độ, tốc độ giú và thời gian lờn men, sấy.
Tủ lờn men và sấy làm nhiệm vụ chớnh là kiểm soỏt cỏc thụng số cụng nghệ trờn trong quỏ trỡnh lờn men và sấy. Đồng thời điều khiển cỏc thiết bị ngoại vi nhưđộng cơ, đốn tớn hiệu. CPU DI DO COM PO WER DISPLAY I DISPLAY II RS485 RS232 DP-Master (class1) I/O TRẠM KC.03.22-CIE.01
Trờn cơ sở cỏc phõn tớch trờn, chỳng tụi đưa ra thiết kế trạm điều khiển khu vực lờn men và sấy như sau.
Cấu hỡnh phần cứng
Xuất phỏt từ yờu cầu và nhiệm vụ trờn ta tớnh chọn và đưa ra cấu hỡnh phần cứng chớnh cần thiết cho hệ thống như sau.
Hỡnh 6: Sơđồ hệ thống tủ lờn men và sấy
Cỏc sensor đo nhiệt độ, độẩm, tốc độ giú.
Sử dụng PLC S7-200 của Siemen để nhận dữ liệu từ Datalogge, điều khiển cỏc thiết bị ngoại vi khỏc.
CPU 226: Là CPU thế hệ mới trong dũng S7-200 của Siemens.
AC/DC/Relay: Tức nguồn nuụi sử dụng nguồn xoay chiều (220V), đầu vào sử
dụng nguồn 1 chiều (24V) và đầu ra dạng rơ le (cú thể dựng cho thiết bị sử dụng nguồn xoay chiều hay một chiều ).
24 DI/16 DO: Cú 24 đầu vào và 16 đầu ra dựng là tớn hiệu điều khiển.
Dựng thờm module mở rộng Profibus-DP EM277 phục vụ cho việc truyền thụng với trung tõm điều khiển.
Một màn hỡnh hiển thị OP7 để phục vụ cho việc giỏm sỏt, theo dừi cỏc số liệu thu thập được.
Một số thiết bị ngoại vi phụ khỏc nhưđốn, cũi, nỳt ấn,… Cú thể nối ghộp thờm nhiều module mở rộng. TPS-CIE.02 RS485 DP-Master (class 1) Profibus
Giao diện HMI tại chỗ sử dụng bộ thao tỏc màn hỡnh OP7 cho phộp theo dừi, chỉnh định cỏc thụng số làm việc và hiển thị giỳp người điều hành giỏm sỏt cỏc thụng số từ cảm biến sensor đưa về, được kết nối với PLC bằng cỏp theo chuẩn RS- 485.
OP7, là màn hỡnh tinh thể lỏng thường được dựng trong cụng nghiệp để phục vụ cho quỏ trỡnh giỏm sỏt và điều khiển, nú cú thể thay thế được những chức năng cơ bản của mỏy tớnh. Khi mỏy tớnh gặp sự cố, OP7 cú thể làm thay việc của mỏy tớnh mà khụng phải ngừng hệ thống hoạt động. OP7 là thiết bị chuyờn dụng của Siemens
được ứng dụng để hiển thị cỏc trạng thỏi, hiển thị cỏc giỏ trị của hệ thống và điều khiển hệ thống.
Hỡnh 7: Thiết bị hiển thị OP7.
Phương thức truyền thụng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trạm lờn men và sấy yờu cầu phải trao đổi dữ liệu 2 chiều được với cỏc điểm đo và với tủ trung tõm. Bởi vậy ta phải xõy dựng giao thức cho trạm với cỏc điểm đo và giữa trạm với tủ trung tõm.
Vấn đề truyền thụng ở trạm làm việc gồm hai quỏ trỡnh trao đổi thụng tin : Trao đổi với TTĐK
Trao đổi với cỏc điểm đo.
Cả hai quỏ trỡnh truyền tin đều gồm hai phần: Trao đổi thụng tin số liệu.
Truyền lệnh điều khiển, thực hiện cỏc dịch vụ.
Quỏ trỡnh truyền thụng này thực hiện theo cỏc protocol chuẩn. Để thực hiện trao
đổi thụng tin từ trạm làm việc với cỏc đầu đo cũng như với cỏc bộ điều khiển sử
dụng truyền dẫn theo chuẩn RS-485. Cũn phần phối ghộp với trung tõm điều khiển thỡ qua mạng cụng nghiệp Profibus-DP.
Truyền thụng giữa trạm lờn men với cỏc điểm đo.
Bộ Datalogger thu thập dữ liệu từ cỏc sensor sau đú truyền dữ liệu dưới dạng cỏc bản tin lờn PLC theo giao thức định trước.
Tốc độ truyền sử dụng: 9,6 kbps.
Hỡnh 8: Vũng quột truyền thụng
Truyền thụng giữa trạm lờn men với trạm trung tõm.
Module truyền thụng sử dụng để trao đổi dữ liệu với trạm trung tõm là EM277. Tốc độ truyền sử dụng : 9,6 kbpsữ1,5Mbps.
Cỏc loại thụng sốđo trong toàn hệ thống khụng bị hạn chế và chỉ bị giới hạn về
mặt lý thuyết bởi số lượng cỏc trạm DP-Slave trong cấu hỡnh hệ thống.
Hỡnh 9: Bộđệm truyền thụng