Đồ án Hệ thống pha màu tự động dùng PLC S7-200

ết kế đặc biệt để hoạt động trong môi trường công nghiệp một PLC có thể lắp đặt ở những nơi có độ nhiễu điện cao (Electrical Noise), vùng có từ trường mạnh, có các chấn động cơ khí, nhiệt độ và độ ẩm môi trường cao, … Không như các hệ thống cũ, PLC có thể dễ dàng lắp đặt do chiếm một khoảng không gian nhỏ hơn nhưng điều khiển nhanh, nhiều hơn các hệ thống khác. Điều này càng tỏ ra thuận lợi hơn đối với các hệ thống điều khiển lớn, phức tạo và quá trình lắp đặt hệ thống PLC ít tốn thời gian hơn các hệ thống khác. Cuối cùng là người sử dụng có thể nhận biết các trục trặc hệ thống của PLC nhờ giao diện qua màn hình máy tính (một số PLC thế hệ sau có khả năng nhận biết các hỏng hóc của hệ thống và báo cho người sử dụng), điều này làm cho việc sữa chửa thuận lợi. IV. MỘT VÀI LĨNH VỰC TIÊU BIỂU ỨNG DỤNG PLC: Hiện nay PLC đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vựa sản xuất cả trong công nghiệp và dân dụng. Từ những ứng dụng để điều khiển các hệ thống đơn giản, chỉ có chức năng đóng/ mở (ON/ OFF) thông thường đến các ứng dụng cho các lĩnh vực phức tạp, đòi hỏi tính chính xác cao, ứng dụng các thuật toán trong quá trình sản xuất. Các lĩnh vực tiêu biểu ứng dụng PLC hiện nay bao gồm: Hoá học và dầu khí: định áp suất (dầu), bơm dầu, điều khiển hệ thống ống dẫn, cân đông trong ngành hoá, … Chế tạo máy và sản xuất: tự động trong chế tạo máy, cân đong quá trình lắp đặt máy, điều khiển nhiệt độ lò kim loại, … Bột giấy, giấy, xử lý giấy: điều khiển máy băm, quá trình ủ bột, quá trình cán, gia nhiệt, … Thủy tinh và phim ảnh: quá trình đóng gói, thử nghiệm vật liệu , cân đong, các khâu hoàn tất sản phẩm, đo cắt giấy, … THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 23 Thực phẩm, rược bia, thuốc lá: đếm sản phẩm, kiểm tra sản phẩm, kiểm soát quá trình sản xuất, bơm (bia, nước trái cây, …) cân đong, đóng gói, hoà trộn, …. Kim loại: điều khiển quá trình cán, cuốn (thép), quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng. Năng lượng: điều khiển nguyên liệu (cho quá trình đốt, xử lý trong các turbin, …) các trạm cần hoạt động tuần tự khai thác vật liệu một các tự động (than, gỗ, dầu mỏ, …) CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU VỀ TẬP LỆNH S7 – 200 I. CÁC LỆNH VÀO RA SỬ DỤNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH: 1. Các lệnh tiếp điểm và cuộn dây: Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh LA D Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng khi có giá trị logic bit bằng 0, và sẽ mở khi có giá trị logic bằng 1 Toán hạng : Bit: I, Q, M, SM, T, C, V (n) STL LDN n LA D Tiếp điểm thường hở sẽ được đóng nếu giá trị logic bằng 1 và sẽ hở nếu giá trị logic bằng 0. Toán hạng : Bit: I, Q, M, SM, T, C, V (n) STL LD n LA D Tiếp điểm thường đóng sẽ đóng tức thời khi giá trị bit bằng 1 và sẽ mở tức thời nếu gia trị logic bằng 0. Toán hạng : Bit: I, Q, M, SM, CT, V (n) STL LDI n LA D Tiếp điểm thường đóng sẽ mở tức thì khi giá trị logic bằng 1 và ngược lại Toán hạng: bit: I, Q, M, SM, CT, V (n) STL LDNI n LA D Tiếp điểm đảo trạng thái của dòng cung cấp. Nếu dòng cung cấp có tiếp điểm đảo thì nó ngắt mạch, và ngược lại. STL NOT THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 24 LA D Cuộn dây ở đầu ra được kích thích khi có dòng điều khiển đi ra. STL = n LA D Cuộn dây ở đầu ra được kích thích tức thời khi có dòng điện điều khiển đi qua Toán hạng: Bit: I, Q, M, SM, T, C, V (n) STL =I n LA D Dùng để đóng một mảng gồm n tiếp điểm kể từ giá trị ban đầu bit Toán hạng: Bit: I, Q, M, SM, T, C, V, IB, QB, MB, SMB, VB, AC, *VD, *AD, Const STL S bit n LA D Dùng để ngắt một mảng gồm n tiếp điểm kể từ giá trị ban đầu bit Toán hạng: Bit: I, Q, M, SM, T, C, V, IB, QB, MB, SMB, VB, AC, *VD, *AD, Const STL R bit n LA D Ghi tức thời giá trị logic vào một mảng gồm n bit kể từ giá trị ban đầu bit Toán hạng: Bit: I, Q, M, SM, T, C, V (Bit), IB, QB, MB, SMB, VB, AC, *VD, *AC, Const STL SI bit n LA D Xoá môt mảng tức thời gồm n bit kể từ địa chỉ bit. Nếu bit chỉ vào Timer hoặc Counter thì lệnh sẽ xoá bit đầu ra của Timer/ Counter Toán hạng: Bit: I, Q, M, SM, T, C, V (Bit), IB, QB, MB, SMB, VB, AC, *VD, *AC, Const STL RI bit n THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 25 2. Các lệnh dùng để so sánh hai tiếp điểm: Dạng lệnh Mô tả chức năng LA D Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Byte) Toán hạng: IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, SMB, AC, Const, *VD, *AC STL LDB = IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Word) và ngược lại. Toán hạng: IN1, IN2: VW, IW, MW, SMW, Const, T, C, AIW, *VD, *AC STL LDW = IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Double Word) và ngược lại. Toán hạng: IN1. IN2: VD, ID, MD, SMD, AC, Const, HC, *VD, *AC STL LDD = IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (In1, IN2 kiểu Real số thực) và ngược lại Toán hạng: IN1, IN2: VD, ID, QD, MD, SMD, AC, HC, *AC Const, *VD STL LDR = IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu byte) Toán hạng: IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, SMB, AC, Const, *VD, *AC STL LDB>= IN1 IN2 THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 26 LA D Lệnh so sánh lớn hơn bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1 IN2 kiểu Word) Toán hạng: IN1, IN2: VW, IW, MW, SMW, AC, Const, T, C, AIW, *VD, *AC STL LDW>=IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Word) và ngược lại Toán hạng: IN1, IN2: VD, ID, MD, SMD, AC, Const, HC, *VD, *AC STL LDD>=IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh lớn hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Real) Toán hạng: IN1, IN2: VD, ID, QD, MD, SMD, AC, HC, *AC Const, *VD STL LDR>=IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Byte) Toán hạng: IN1, IN2: VB, IB, QB, MB, SMB, AC, Const, *VD, *AC STL LDB<=IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Word) Toán hạng: IN1, IN2: VW, IW, MW, SMW, AC, Const, T, C, AIW, *VD, *AC STL LDB<=IN1 IN2 LA D Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu DWord) Toán hạng: IN1, IN2: VD, ID, MD, SMD, AC, THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 27 STL LDD<=IN1 IN2 Const, HC, *VD, *AC LA D Lệnh so sánh nhỏ hơn hoặc bằng sẽ làm cho tiếp điểm đóng khi IN1 bằng IN2 (IN1, IN2 kiểu Real) Toán hạng: IN1, IN2: VD, ID, QD, MD, SMD, AC, HC, *AC Const, *VD STL LDR<=IN1 IN2 3. Các lệnh dịch chuyển nội dung ô nhớ: Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh LA D Sao chép nội dung của byte In sang Out Toán hạng: IN: VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, Const*VD, *AC OUT: VB, IB, QB, MB, SMB, SB, AC, *VD, *AC STL MOVB IN OUT LA D Sao chép nội dung của word In sang Out Toán hạng: IN: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Const*VD, *AC OUT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AQW, *VD, *AC STL MOVW IN OUT LA D Sao chép nội dung của Dword (Double Word) In sang Out Toán hạng: IN: VD, ID, QD, MD, SMD, HC, AC, VB,IB,QB,MB,T,C,SB,Const, *VD,*AC OUT: VD, C, ID, QD, MD, SMD, SD, AC, *VD, *AC STL MOVD IN OUT THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 28 LA D Sao chép nội dung của Real IN sang Out Toán hạng: IN: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, AC, Const, *VD, *AC OUT: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, AC, *VD, *AC STL MOVR IN OUT 4. Các lệnh điều khiển Timer: Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh LA D Khai báo timer số hiệu xxx kiểu TON để tạo thời gian trễ tính từ khi giá trị đầu vào IN được kích. Nếu giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước thì T – bit bằng 1. Có thể reset timer kiểu TON bằng R hoặc bằng giá trị logic 0 tại đầu vào IN CPU 212 và 214 CPU 214 1ms T32 T96 10ms T33 – T36 T97 – T100 100ms T37 – T63 T101 – T127 PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, AIW STL TON Txxx PT LA D Khai báo timer số hiệu xxx kiểu TONR để tạo thời gian trễ tính từ khi giá trị đầu vào IN được kích. Nếu giá trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước thì T – bit bằng 1. Chỉ có thể reset timer kiểu TONR bằng R cho T - bit CPU 212 và 214 CPU 214 1ms T32 T96 10ms T33 – T36 T97 – T100 100msT37 – T63 T101 – T127 PT: VW, T, C, IW, QW, MW, SMW, SW, AC, THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 29 STL TONR Txxx PT AIW, Const, *VD, *AC 5. Các Lệnh Kết Nối Mạng Modbus: Dạng lệnh Mô tả chức năng lệnh LA D Khai báo kiểu truyền Modbus chủ,quy định tốc độ truyền,kiểu kiểm tra lỗi ,vùng dữ liệu…… Mode, Addr, Parity: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *AC, *LD(BYTE) Baud, HoldStart: VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, Constant, *VD, *AC, *LD(DWORD) Delay, MaxIQ, MaxAI, MaxHold: VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, Constant, *VD, *AC, *LD(WORD) Done: I, Q, M, S, SM, T, C, V, L(BOOL) Error: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD(BYTE) Parity: 0 – không kiểm lỗi 1 –kiểm lẽ 2–kiểm chẳn STL CALL MBUS_INIT,1,1,9600,2,0, 128,32,1000,&VB0,M0.1,MB1 LA D Khai báo kiểu truyền Modbus kiểu tớ Báo trạng thái và lỗi trong quá trình truyền Done: I, Q, M, S, SM, T, C, V, L(BOOL) Error: VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD(BYTE) STL CALL MBUS_SLAVE,M0.2,MB2 THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 30  CHÚ Ý: Để sử dụng được liên kết mạng Modbus Protocol yêu cầu phải có 780 byte của ô nhớ trong và các địa chỉ được sử dụng trong chương trình không được trùng với 780 byte ô nhớ trên II. GIỚI THIỆU VỀ TIMER: Timer là bộ tạo thời gian trễ giữa tín hiệu vào và ra nên trong điều khiển thường được gọi là khâu trễ. S7 – 200 từ CPU 222 trở lên có 128 Timer được chia làm hai loại khác nhau đó là:  Timer tạo thời gian trễ không có nhớ có nghĩa là khi tín hiệu logic vào IN ở mức 0 thì Timer sẽ bị Reset. Timer Txx này có thể Reset bằng hai cách đó là cho tín hiệu logic vào bằng 0 hoặc dung lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại Timer Txx. Timer này được dùng để tạo thời gian trễ trong một thời gian liên tục kí hiệu là TON.  Timer tạo thời gian trễ không có nhớ có nghĩa là khi tín hiệu logic vào IN ở mức 0 thì timer này không chạy nữa nhưng khi tín hiệu lên mức cao lại thì Timer lại tiếp tục chạy tiếp. Timer Txx này có thể Reset bằng cách dùng lệnh R Txx (trong STL) để Reset lại Timer Txx. Timer này được dùng để tạo thời gian trễ trong một thời gian gián đoạn ( trong nhiều khoảng thời gian khác nhau) kí hiệu là TONR. Cả hai loại Timer trên đều chạy đến giá trị đặt trước PT thì nó sẽ tự dừng lại nếu muốn nó hoạt động lại thì ta phải Reset Timer lại. Timer có những tính chất sau: Các bộ Timer đều được điều khiển bởi một cổng vào và một giá trị đếm tức thời. Giá trị đếm tức thời được lưu trong thanh ghi 2 byte (gọi là Tword) của Timer xác định khoảng thời gian trễ được kích. Giá trị đếm tức thời của Timer luôn luôn được so sánh với giá trị logic bằng 0. Timer có 3 độ phân giải đó là 1ms, 10ms, và 100ms. Phân bố của các Timer trong CPU: THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 31 Các loại Timer của S7 – 200 (đối với CPU 212 và CPU214) chia theo TON, TONR Lệnh Độ phân giải Giá trị cực đại CPU 212 CPU 214 TON 1ms 32,767s T32 T32, T96 10ms 327,67s T33÷T36 T33÷T36, T97÷T100 100ms 3276,7s T37÷T63 T37÷T63, T101÷T127 TONR 1ms 32,767s T0 T0÷T64 10ms 327,67s T1÷T4 T1÷T4,T65÷T68 100ms 3276,7s T5÷T31 T5÷T31,T69÷T95 III. GIỚI THIỆU VỀ CHUẨN TRUYỀN THÔNG MODBUS 1. Giới thiệu Modbus là một giao thức mạng do hãng Midi con phát triển theo mô hình ISO /OSIU thì Modbus là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng , vì vậy có thể thực hiện các cơ chế vận chuyển cấp thấp với cả đường truyền nối tiếp RS-232,RS-485 Mod bus là một tập hợp rộng các dịch vụ trao đổi dữ liệu qúa trình , dữ liệu điều khiển và dữ liệu chuẩn đoán Modbus mô tả qúa trình giao tiếp giữa một bộ điều khiển với các thiết bị thông qua cơ chế yêu cầu /đáp ứng .Modbus có ảnh hưởng tương đối mạnh đối với các hệ PLC , trong mổi PLC ta có thể tìm thấy một tập hợp con các dịch vụ đã đưa ra trong Modbus Mod bus là một chuẩn cấp cao nên ta có thể viết chương trình dựa trên các ngôn ngữ lập trình cấp cao như Visual Basic ,WinCC... 2. Cơ chế giao tiếp Các trạm Mod bus giao tiếp với nhau qua cơ chế chủ /tớ trong đó chỉ một thiết bị chủ có thể chủ động gửi yêu cầu còn các thiết bị tớ sẽ đáp ứng bằng dữ liệ trả lại hoặc thực hiện hành động nhất định theo yêu cầu .các thiết bị chủ thường là máy tính điều khiển trung tâm và các thiết bị lập trình , thiết bị tớ là PLC hoặc các thiết bị khác THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 32 Một trạm chủ có thể gửi thông báo yêu cầu tới từng trạm hoặc gửi đồng loạt tới tất cả các trạm , khi trạm tớ nhận được thì mới gửi tra thông báo lại trạm chủ 3. Sử dụng giao thức Modbus Tạo ra những tập lệnh truyền thông tới Modbus Master kể cà những hình dạng chương trình con trước đó và làm gián đoạn (ngắt) những chỉ định truyền thông riêng biệt đại diện cho Modbus Với những chỉ dẫn về giao thức Modbus Slave bạn có thể định hình cho S7 -200 làm việc như một công cụ Modbus RTU Slave (RTU : remote Terminal Unit : đơn vị đo lường đầu cuối ) và truyền đạt tới Modbus Master Bạn có thể tìm thấy những chỉ dẫn trong thư viện của Step7 Micro win bạn có thể tạo cho S7-200 làm việ như một Mod bus Slave .Khi bạn chọn một chỉ thị Mod bus thì Một hoặc nhiều chương trình con tự động liên kết và thêm vào kế hoạch của bạn 4. Những điều cần khi dùng Mod bus Ban đầu giao thức Mod bus dành port 0 cho việc tryền thông của giao thức Modbus slave .Khi đang sử dụng port 0 cho việc tryền thông của giao thức Modbus slave thì không sử dụng cho một mục đích nào khác , kể cả việc truyền thông với Step7 Mcro /win. Mudbus _in it là lệnh điều khiển phân chia của port 0 đối với giao thức Mod bus Slave hoặc PPI Lệnh modbus slave tác động đến tất cả các vị trí liên kết truyền thông Freeport trên port 0 Lệnh modbus slave sử dụng 3 chương trình con và 2 chương trình ngắt Lệnh modbus slave sử dụng 1857 byte khoảng trống của chương trình cho hai chỉ thị mod bus slave và sự hoạt động thông thường Lệnh modbus slave sử dụng một khoảng 779 byte của V- memory.địa chỉ bắt đầu cho khoảng đó thì được định bởi người dùng và được dành riêng cho sự thay đổi địa chỉ Modbus THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 33 5. Địa chỉ Modbus Thông thường địa chỉ Mod bus được viết bằng 5 hoặc 6 ký tự bao gồm kiểu dữ liệu và offset .Một hoặc hai ký tự đầu xác định dữ liệu mẫu và bốn ký tự sau xác định sự chọn lựa giá trị dữ liệu bên trong . Khi đó Modbus Slave đưa đến sơ đồ địa chỉ hiệu chỉnh chức năng Từ 000001 tới 000128 tương ứng với ngõ ra của S7-200 là Q0.0 – Q15.7 Từ 010001 tới 010128 tương ứng với ngõ ra của S7-200 là I0.0 – I15.7 Từ 030001 tới 030032 tương ứng với ngõ ra của S7-200 là AIW0 – AIW62 Từ 040001 tới 04XXXX tương ứng là khoảng trống trong Vmemory Bảng địa chỉ ModBus THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 34 IV. GIỚI THIỆU MỘT PHẦN MODULE ANALOG EM235 CỦA SIEMENS . Sơ đồ đấu nối phần cứng 1. Đặc tính chung: Kích thước vật lí: 90x80x62 mm Khối lượng 0.2 Kg Công suất tiêu thụ: 2W Gồm ba ngõ vào analog và một ngõ ra analog.  Đầu vào Trở kháng vào >= 10M. Bộ lọc đầu vào –3Db @3.1Khz Điện áp cực đại ngõ vào: 30VDC. Dòng điện cực đại ngõ vào: 32mA. Có các bộ chuyển đổi ADC, DAC (12 bit). Thời gian chuyển đổi analog sang digital : <250s Đáp ứng đầu vào của tín hiệu tương tự: 1.5ms đến 95% Chế độ Mode chung: Điện áp vào đầu cộng của chế độ Mode chung nhỏ hơn hoặc bằng 12V THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 35 Kiểu dữ liệu đầu vào: Kiểu khơng dấu tầm từ 0 đến 32000, Kiểu có dấu tầm từ –32000 đến 3200  Đầu ra Phạm vi áp ngõ ra : +/- 10V. Phạm vi dòng điện ngõ ra: 0 -> 20mA. Độ phân giải toàn tầm: Điện áp: 12 bit Dòng điện: 11 bit Có LED báo trạng thái. Có núm chỉnh OFFSET và chỉnh GAIN. Kiểu dữ liệu đầu ra: Kiểu dữ liệu không dấu: tầm từ 0 đến 32000 Kiểu dữ liệu có dấu: tầm từ –32000 đến 32000 Thời gian gửi tín hiệu đi: Điện áp 100µs Dòng điện 2ms Mạch điều khiển sử dụng nguồn cung cấp 24VDC:Điện áp đầu ra 5000; Dòng điện đầu ra 500  Có các contact để lựa chọn phạm vi áp ngõ vào (contact ở một trong hai vị trí ON v OFF): contact 1 lựa chọn cực tính áp ngõ vào: ON đối với áp đơn cực, OFF với áp lưỡng cực; contact 3, 5, 7, 9, 11 chọn phạm vi điện áp. Các bước chỉnh đầu vào: Tắt nguồn của Module, chọn tầm đầu vào theo yêu cầu Bật nguồn lên cho CPU và Module sau đó để cho hoạt động ổn định trong 15 phút Sử dụng nguồn dịng hoặc p chuẩn dng để đưa tín hiệu 0 vào 1 trong 3 đầu vào Đọc giá trị mà PLC đọc được bằng kênh đầu vào thích hợp Chỉnh giá trị Offset có thể cho đến khi giá trị đọc vào là 0 hoặc nhận ra giá trị Data Đặt giá trị tín hiệu toàn tầm đo vào ngõ vào, đọc giá trị mà CPU nhận được THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 36 Chỉnh độ lợi có thể cho đến khi giá trị đọc được là 32000 hay nhận được giá trị Data Lặp lại các quá trình chỉnh Gain và Offset cho đến khi đạt yêu cầu Chỉnh đầu vào EM 235 Bảng chỉnh đầu vào EM 235 THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 37 Sơ đồ đấu nối phần cứng Sơ đồ khối ngõ vào của EM235 Tín hiệu tương tự được đưa vào các đầu vào A+, A-, B+, B-, C+, C-, sau đó qua các bộ lọc nhiễu, qua bộ đệm, bộ suy giảm, bộ khuếch đại rồi đưa đến khối chuyển đổi ADC, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số 12 bit. 12 bit dữ liệu này được đặt bên trong từ ng vo analog của CPU như sau: THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 38 MSB LSB 15 14 3 2 1 0 AIWxx 0 Dữ liệu 12 bit 0 0 0 Đơn cực MSB LSB 15 4 3 2 1 0 AIWxx Dữ liệu 12 bit 0 0 0 0 Lưỡng cực 12 bit dữ liệu ra từ bộ chuyển đổi ADC được canh trái trong từ dữ liệu. Bit MSB là bit dấu: 0 dùng để diễn tả giá trị từ dữ liệu dương, 1 dùng để diễn tả giá trị từ dữ liệu âm. 2. Sơ đồ khối ngõ ra của EM235: 12 bit dữ liệu được đặt bên trong từ ng ra analog của CPU như sau: MSB LSB 15 14 4 3 2 1 0 AQWxx 0 Dữ liệu 11 bit 0 0 0 0 Dữ liệu ng ra l dịng MSB LSB 15 4 3 2 1 0 AQWxx Dữ liệu 12 bit 0 0 0 0 Dữ liệu ng ra l p 12 bit dữ liệu trước khi đưa vào bộ chuyển đổi DAC được canh trái trong từ dữ liệu ngõ ra. Bit MSB l bit dấu: 0 để diễn tả giá trị từ dữ liệu THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 39 dương. 4 bit thấp có giá trị 0 được loại bỏ trước khi từ dữ liệu này được đưa vào bộ chuyển đổi DAC. Các bit này không ảnh hưởng đến giá trị ở ngõ ra. Các chú ý khi cài đặt ngõ vào EM235 Chắc chắn rằng nguồn 24VDC cung cấp cho cảm biến không bị nhiễu và ổn định Xác định được Module Dùng dây cảm biến ngắn nhất nếu có thể Sử dụng dây bọc giáp cho cảm biến và dây chỉ dòng cho một mình cảm biến thôi Ngắn mạch đầu vào các ngõ vào không sử dụng Tránh gọt các đầu dây quá nhọn Tránh đặt các dây tín hiệu song song với dây có năng lượng cao. Nếu hai bắt buộc phải gặp nhau thì bắt cho chúng về góc bên phải CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU VỀ SIMATIC WINCC CONTROL CENTER I. GIỚI THIỆU: 1. Control Center trong hệ thống WinCC: Định vị Control Center (Trung tâm Điều khiển) bên trong Hệ thống WinCC: Trung tâm điều khiển miêu tả tầng đầu bên trong hệ thống WinCC (Windows Control Center).Tất cả các môđun(modules) của toàn bộ hệ thống WinCC được bắt đầu từ đây. Phần sau cung cấp thông tin về những mục sau:  Functionality  Structure  Những editors chuẩn THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 40 WinCC-Giao diện giữa Người và Máy(Man and Machine) trong Thiết kế Tự động (Automation Design) WinCC là một hệ thống trung lập tính công nghiệp và kỹ thuật đã dùng để điều khiển những nhiệm vụ hệ thống điều khiển và hiển thị đồ thị trong tự động hóa sản xuất và quá trình . Hệ thống này cung cấp những module hàm thích hợp với công nghiệp về graphic display (màn hình đồ thị),messages (những thông báo), archives (văn thư lưu trữ) và reports (những báo cáo ). Giao diện trình điều khiển hùng mạnh, tính cập nhật hình ảnh đồ họa nhanh chóng và những hàm lưu trữ tin cậy đảm bảo một tính sẵn sàng cao Ngoài những hàm hệ thống, WinCC cung cấp những giao diện mở cho những giải pháp người sử dụng đề ra .Những giao diện này làm cho nó có thể tích hợp WinCC vào trong những giải pháp tự động hoá phức hợp,toàn công ty . Sự truy cập tới dữ liệu lưu trữ được tích hợp bằng cách dùng những giao diện trình điều khiển chuẩn như ODBC (Open Database Connectivity) và SQL (Structure Query Language :ngôn ngữ truy xuất dữ liệu ). Sự lồng vào của những đối tượng (objects) và những tài liệu (documents) được tích hợp nhờ vào OLE2.0 (Object Linking and Embeding : những và liên kết đối tượng ) và OLE Custom Controls. Những cơ cấu này làm cho WinCC là một trong những đối tác dễ am hiểu , dễ truyền tải trong môi trường Windows WinCC dựa vào hệ điều hành 32-bit như : MS-Windows 95, MSWindows 98, hoặc MS-Windows NT .Cả ba hệ điều hành này có khả năng thực thi đa nhiệm được ưu tiên, đảm bảo phản ứng nhanh để xử lí những sự kiện và sự an toàn, chống lại sự mất mát dữ liệu bên trong tới mức độ cao. MS-WindowsNT cũng cung cấp những chức năng (functions) được tạo ra cho sự an toàn và những server như cơ sở cho những hoạt động server trong một hệ thống đa người sử dụng trong WinCC .Chính phần mền WinCC là một ứng dụng 32-bit được phát triển với công nghệ phần mền hiện đại, hướng đối tượng nhất a. Functionality Functionality của Control Center có thể được mô tả như sau: THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 41 Control Center chứa đựng tất cả các hàm chức năng quản lí điều khiển cho toàn bộ hệ thống WinCC .Bên trong WinCC , có thể định dạng vàbắt đầu run-time module Chú ý: Nếu muốn soạn thảo hoặc tạo một project (dự án) “run-time module”phải được đặt ở trạng thái không hoạt động (inactive) . Có thể tìm hiểu cách thức “run-time module” ở trạng thái hoạt động bằng cách chọn mục ở menu: “File”-“Action”  Nhiệm vụ của Data Manager: Data Manager cung cấp biểu tượng xử lí với những giá trị tag .Data manager là một thành phần của Control Center .Tất cả những hoạt động của data manager hoạt động trong nền Windows  Nhiệm vụ của Control Center : Nhiệm vụ chính của Control Center được đề cập như sau: o Cấu hình đầy đủ o Hướng dẫn lời giới thiệu tới cấu hình (tutorial) o Chỉ định tuỳ biến ,gọi , và lưu trữ những project Quản lí về những project ,kể cả mở ,lưu trữ ,di chuyển và sao chép Những chức năng soạn thảo Network-capable cho nhiều người sử dụng(môi trường chủ –tớ) trên một project .Điều này có nghĩa là quản lý dữ liệu nhất quán khi nhiều người biên tập đang làm việc trên một dự án o Quản lí phiên bản (thuộc tính của mỗi đối tượng file) Sự biểu thị cấu hình dữ liệu thông qua đồ hoạ như bằng đồ thị Sự điều khiển và cấu hình của sự phân phối picture /cấu trúc hệ thống ,chẳng hạn bằng cách dùng chỉ thị cây Cài đặt settings toàn cục , như là : thiết lập settings ngôn ngữ ,settings hướng system/users Cấu hình của những hàm định vị đặc biệt về user (những thuộc tính server) o Sự tạo ra và soạn thảo của sự chuyển đổi chéo nhau o Tài liệu phản hồi (Feedback documentation) o Báo cáo những trạng thái hệ thống THIEÁT KEÁ,GIAÙM SAÙT&MOÂ PHOÛNG HEÄ THOÁNG PHA MAØU TÖÏ ÑOÄNG Luaän vaên toát nghieäp Trang 42 Thiết lập những thông số hệ thống khởi đầu được đưa tới Chuyển đổi giữa run-time và configuration (cấu hình) Kiểu kiểm tra /sự mô phỏng /giúp đỡ tha