Luận văn Tìm hiểu về các bộ điều khiển động cơ bước và sử dụng S7-200 (CPU 226CN) để lập trình

3.2 Động cơ bước nam châm vĩnh cữu 3.2.1 Động cơ bước đơn cực: STEP loại đơn cực bao gồm 2 cuộn dây, mỗi cuộn được nối ra ngoài ở giữa cuộn, vì vậy thông thường trên thực tế đây là loại động cơ 5 hoặc 6 dây ra, STEP loại này được điều khiển bẳng cách cho đầu dây chung nối lên nguồn và từng đầu dây còn lại lần lượt được nối mass . Ñoäng cô böôùc ñôn cöïc coù 5 ngoõ ra: trong ñoù coù 4 ñaàu daây coil1÷coil4 duøng ñeå ñieàu khieån coøn ñaàu daây common duøng ñeå noái nguoàn cung caáp. Kí hieäu caùc maøu daây theo qui ñònh nhö hình dưới : Ñoäng cô böôùc ñôn cöïc coù 6 ngoõ ra: trong ñoù coù 4 ñaàu daây coil1÷coil4 duøng ñeå ñieàu khieån, 2 ñaàu daây coøn laïi chính laø daây common ñöôïc taùch ra laøm 2, khi duøng phaûi noái caû 2 vôùi nguoàn cung caáp. Hai daây common naøy coù cuøng maøu. 3.2.2 Động cơ bước lưỡng cực: Động cơ loại lưỡng cực (Bipolar), thường có 4 đầu ra. Về cấu tạo đơn giản hơn nhưng khó cho điều khiển vì phải đảo chiều dòng điện qua cuộn dây a,b. 3.2.3 Động cơ bước nhiều pha: Moät loaïi ñoäng cô böôùc nam chaâm vónh cöûu ít thoâng duïng hôn ñoù laø ñoäng cô böôùc coù taát caû caùc cuoän daây ñöôïc noái tieáp vôùi nhau thaønh voøng kín vaø giöõa moãi caëp daây coù moät ñieåm giöõa goïi laø ñoäng cô böôùc nhieàu pha hay ña cöïc. Kieåu thoâng duïng nhaát laø kieåu 3 pha vaø 5 pha 3.3 Động cơ bước lai: STEP lai là loại kết hộp giữa STEP từ thông thay đổi và loại nam châm vĩnh cửu. Roto cho động cơ STEP lai có nhiều răng , giống như loại từ thông thay đổi, chứa lõi từ hóa tròn đồng tâm xoay quanh trục của nó. Răng của rotor tạo đường dẫn giúp định hướng cho từ thông ưu tiên vào trong lỗ không khí. STEP lai được lái giống như STEP đơn cực và lưỡng cực. 3.4 Động cơ biến từ trở: Thông thường có ba hoặc bốn cuộn dây đấu chung một đầu. Đầu chung được nối với nguồn dương, các đầu còn lại lần lượt cho thông với đất để quay rotor. Trên hình vẽ, rotor có 4 răng và stator có 6 cực. Mỗi cuộn dây sẽ được quấn trên hai cực đối nhau. Vì vậy, giả sử, khi cấp điện cho cực 1 (stator), rotor sẽ quay cực gần nhất (X) để răng thẳng với cực 1. Cắt điện cuộn số 1, tiếp tục cấp điện cho cuộn 2, rotor sẽ quay răng tiếp sau (Y) cho thẳng với cực 2. Cứ như vậy điều khiển quay rotor. 3.5 Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ bước: · Động cơ bước hoạt động dựa trên việc cấp xung ,nó không có bộ chuyển mạch bên trong nên tất cả mạch đảo phải được điều khiển bên ngoài bằng bộ điều khiển. · Tại mỗi thời điểm sẽ chỉ có một hay hai cuộn dây có điện(tùy vào phương pháp điều khiển là đầy bước hay nửa bước).Khi trạng thái cấp xung thay đổi thì sẽ sinh ra moment xoắn và sẽ làm cho roto quay. · Điều khiển chiều quay động cơ :thay đổi thứ tự cấp xung ,giả sử động cơ đang ở bước thứ 8 ta cấp xung cho bước thứ 7 thì lúc đó nó sẽ quay ngược lại. · Điều khiển tốc độ:thay đổi độ rộng xung và tần số xung . Trong đó : V: vận tốc trung bình của động cơ bước. (vòng/giây) n: số lần dịch bước. t: thời gian động cơ thực hiện n lần dịch bước. (giây) q: góc bước của động cơ (độ) f : tần số dịch bước. 3.6 Các phương pháp điều khiển động cơ bước. · Điều khiển đủ bước · Điều khiển nửa bước · Điều khiển vi bước 3.6.1 Điều khiển đủ bước: a. Một pha: Tại mỗi thời điểm chỉ có 1 mấu được cấp điện. b. Hai pha: Tại mỗi thời điểm sẽ có 2 mấu được cấp điện. 3.6.2 Điều khiển nửa bước:  Khi không có phần nào của mạch từ bão hòa, thì việc cấp điện đồng thời cho hai mấu động cơ sẽ sinh ra một moment xoắn theo vị trí là tổng của các moment xoắn đối với hai mấu động cơ riêng lẻ. Đối với động cơ hai mấu nam châm vĩnh cửu hoặc hỗn hợp, hai đường cong này sẽ là S radians khác pha, và nếu dòng qua hai mấu bằng nhau, đỉnh của tổng sẽ nằm ở vị trí S/2 radians kể tử đỉnh của đường cong gốc, như ở hình dưới   Đấy là cơ bản của điều khiển nửa bước. Moment xoắn giữ là đỉnh của đường cong moment xoắn kết hợp khi hai mấu có cùng dòng lớn nhất đi qua. Đối với động cơ nam châm vĩnh cửu và hỗn hợp thông thường, moment xoắn giữ hai mấu sẽ là:  h2 = (2^0.5) h1  Trong đó:  h1 – moment xoắn giữ trên một mấu  h2 – moment xoắn giữ hai mấu  Điều này cho thấy rằng không có phần nào trong mạch từ bão hoà và moment xoắn theo đường cong vị trí đối với mỗi mấu là hình sin lý tưởng.Hầu hết các bảng hướng dẫn động cơ nam châm vĩnh cửu và biến từ trở đều chỉ ra moment xoắn giữ hai mấu mà không có đưa ra moment xoắn giữ trên một mấu. Nếu bất kỳ phần nào trong mạch từ của động cơ bị bão hoà, hai đường cong moment xoắn sẽ không thể cộng tuyến tính với nhau. Kết quả là moment tổng hợp có thể không nằm chính xác tại vị trí S/2 kể từ vị trí cân bằng ban đầu. 3.6.3 Điều khiển vi bước: Cho phép các bước nhỏ hơn bằng việc dùng các dòng khác nhau qua hai mấu động cơ, như hình vẽ dưới:  Đối với một động cơ hai mấu biến từ trở hoặc nam châm vĩnh cửu, cho rằng các mạch từ không bão hoà và các đường cong moment xoắn trên mỗi mấu theo vị trí là một hình sin hoàn hảo, công thức dưới đây đưa ra những đặc tính chủ chốt của đường cong moment xoắn tổng hợp:  h = ( a2 + b2 )0.5 x = ( S / ( /2) ) arctan( b / a )  Trong đó:  a – moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng tại 0 radians b – moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng tại S radians h – moment xoắn giữ tổng hợp x -  vị trí cân bằng tính theo radians S – góc bước, tính theo radians.  Khi không có bão hoà, các moment xoắn a và b tỉ lệ với dòng đi qua các mấu tương ứng. Điều này rất thông dụng khi làm việc với các dòng và moment xoắn bình thường, để moment xoắn giữ mấu đơn hoặc dòng cực đại được chấp nhận trong một mấu động cơ là 1.0. 4. Giới thiệu tổng quan về WINCC 4.1 Tạo một án mới trong WinCC Tạo dự án là bước đầu tiên trươc khi tiến hành thiết kế điều khiển một đối tượng cụ thể. Phần này giới thiệu những đặt tính cơ bản của WinCC ( windows control center ), cung cấp một cách tổng quan về các bước soạn thảo một dự án trong wincc 6.0. Để soạn thảo một dự án ( project ) trong Wincc tiến hành thực hiện theo các bước : Tạo một dự án ( project ) mới trong Wincc. Chọn PLC hoặc DRIVERS từ Tag Management. Tạo các biến nội (Internal ). Tạo hình ảnh từ cửa sổ giao diện Graphics Designer. Thiết lập các thuộc tính của hình ảnh được tạo từ Graphics Designer. Thiết lập môi trường thời gian thực hiện. Chạy mô phỏng. 4.1.1 Tạo dự án ( project ) mới. Đầu tiên khởi động chương trình WinCC 6.0 bằng cách: Từ thanh Taskbar, chọn Start > Simatic > WinCC > Windows Control Center 6.0. Hộp thoại WinCC Explorer xuất hiện, trong khung Create a New Project có 3 lựa chọn: Nếu chọn Single-User Project hoặc Multi-User Project phải nhập tên dự án. Để mở một dự án có sẳn chọn Open an Existing Project sau đó tim đến tập tin có đuôi “.mcp”. Dự án này được thực hiện trên máy đơn không có nối mạng, chọn mục Single-User Project. Sau đó, nhấp OK chấp nhận. Hộp thoại Create a new Project xuất hiện, đặt tên cho dự án trong khung Project Name. Trong khung Project Path, chọn ổ đĩa và thư mục để lưu dự án. Tiếp tục nhấp nút Create tạo dự án. Cửa sổ màn hình soạn thảo WinCC Explorer xuất hiện như hình dưới: 4.1.2 Chọn PLC hoặc Drivers từ Tag Management: Để thiết lập kết nối truyền thông giữa Wincc với thiết bị cấp dưới cần có một mạng liên kết chúng với nhau trong việc trao đổi dữ liệu. Do đó, cần chọn một Driver. Driver : Là giao diện liên kết giữa Wincc và PLC Trong cửa sổ soạn thảo, nhấp chuột phải vào mục Tag Management từ trình đơn sổ xuống chọn Add New Driver . Hộp thoại Add New Driver xuất hiện, cho phép chọn mạng kết nối giữa WinCC và PLC . Tuỳ theo từng loại PLC mà ta chọn mạng kết nối cho phù hợp. 4.1.3 Tạo biến: Để tạo kết nối các thiết bị trên một dự án trong WinCC, trước tiên phải tạo các Tags ( biến ) trên WinCC. Biến được tạo dưới Tag Management. Biến gồm có biến nội và biến ngoại: Biến nội ( Internal ): Là biến có sẵn trong WinCC. Những biến nội này là những vùng nhớ trong của WinCC, có chức năng như một PLC thực sự. Biến ngoại ( External ): Là biến quá trình, phản ảnh thông tin địa chỉ của hệ thống PLC khác nhau. Các Tags có thể được lưu trong bộ nhớ PLC hoặc trên các thiết bị khác. Wincc kết nối với PLC thông qua các Tags. Tạo những nhóm biến ( Groups ) thiết bị: khi dự án có một khối lượng lớn dữ liệu với nhiều biến, có thể nhóm các biến này thành một nhóm biến thích hợp theo đúng qui cách. Nhóm biến là những cấu trúc bên dưới sự liên kết PLC, có thể tạo nhiều nhóm biến và nhiều biến trong mỗi nhóm biến nếu cần. a. Tạo các biến nội : Các biến nội dễ dàng được tạo và sau đó được gán vào một PLC thật. Các biến này có nhiệm vụ xử lý và giám sát quá trình hoạt động cũng như vận hành. Tạo biến nội bằng cách nhấp phải vào Internal Tag, chọn New Tag… Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, đặt tên biến và chọn dữ liệu cho phù hợp với mỗi kiểu thiết bị. Ví dụ : Nếu biến là “ động cơ’’ chọn dữ liệu Binary Tag. Nếu biến là “ bồn nước” chọn dữ liệu Unsigned 8-bit Value. Trong hộp thoại Tag Properties , biến có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau như: Banary Tag: kiểu nhị phân. Unsigned 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit không dấu. Signed 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit có dấu Unsigned 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit không dấu. Signed 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit có dấu. Unsigned 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit không dấu. Signed 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit có dấu. Floating Point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754. Floating Point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực 64 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754. Text Tag 8 bit character set: kiểu kí tự 8 bit. Text Tag 16 bit character set: kiểu kí tự 16 bit. Raw Data Type: kiểu dữ liệu thô. Biến có thể di chuyển từ nhóm biến này sang nhóm biến khác bằng cách nhấp phải vào biến cần di chuyển từ menu sổ xuống chọn Cut và gán vào nhóm biến cần gán. b. Tạo các biến quá trình: Để tạo biến quá trình nhấp phải vào mục PLC1 chọn New Tag. Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, cho phép chọn loại dữ liệu và chuyển đổi lại nếu cần. Đặt tên biến mới trong khung Name, chọn kiểu dữ liệu trong khung Datatype bằng cách nhấp mũi tên bên phải sổ xuống, rồi chọn kiểu dữ liệu cần thiết, sau đó nhấp Select. Hộp thoại Address Properties xuất hiện như hình trên. Trên hộp thoại này mô tả kiểu dữ liệu, địa chỉ vào / ra ( Input/ Output ), bit nhớ. Sau khi chọn xong, nhấp OK kết thúc quá trình lựa chọn. 4.1.4 Tạo hình ảnh, thiết lập các thuộc tính: a. Tạo hình ảnh: Để tạo hình ảnh đầu tiên phải mở giao diện đồ họa. Nhấp phải chuột vào Graphics Designer, từ menu sổ xuống chọn New Picture. Xuất hiện một tập tin bên phải của sổ WinCC Explorer có tên “NewPdl0.Pdl”. Nhấp phải vào nó chọn Open Picture như hình dưới. Cửa sổ giao diện màn hình thiết kế đồ họa Graphics Designer xuất hiện. Cửa sổ Graphics Designer: tạo giao diện đồ họa, cửa sổ gồm những công cụ sau: Color Palette ( bảng màu ): gồm có 16 màu tiêu chuẩn, có thể gán cho màu nền hoặc các đối tượng khác. Object palette ( bảng đối tượng ) bao gồm: + Các đối tượng chuẩn ( Standard Objects ) như : Elip, đa giác ( palyg), hình chữ nhật…. + Các đối tượng thông minh ( Smart Objects: điều khiển OLE ( OLE Control ), yếu tố OLE ( OLE Element ), trường vào / ra ( I/O Field ). Đối tượng windows (windows objects): gồm nút nhấn ( Button), hộp kiểm tra ( check box ). Dynamic Wizard Palette ( bảng hình động ): để hổ trợ việc tạo các đối tương động. Alignment Paletter (bảng liên kết ): xác định việc thay đổi vị trì của một hoặc nhiều đối tượng , thay đổi vị trí của đối tượng được chọn hoặc hợp nhất chiều cao và chiều rộng của nhiều đối tượng. Zoom Paletter ( bang Zoom ): phóng to, thu nhỏ cửa sổ màn hình đồ họa theo kích thước chuẩn 8,4,1,1/2, hay ¼. Menu Bar ( thanh trình đơn ):gồm tất cả những lệnh có sẵn trên thanh trình đơn của giao diện thiết kế đồ họa Graphics Designer. Standard Toolbar ( thanh công cụ ): bao gồm những biểu tượng hoặc nút nhấn, cho phép thực hiện những lệnh thông dụng. Layer Bar ( thanh Layer ): bao gồm 16 layer ( Layer 0-Layer 15). Layer 0 là thiết lập mặt định của Graphics Designer. b. Thiết lập các thuộc tính hình ảnh: Để thiết lập các thuộc tính hình ảnh, đầu tiên phải tạo các hình ảnh. Dùng File “ NewPdl0.Pdl” tạo giao diện gồm có: nút nhấn start, stop, động cơ. Những đối tượng này nằm trong thư viện của WinCC. + Tạo nút nhấn: Từ bảng đối tượng Object Palette nhấp dấu “ +” mục Windows Object chọn Button và di chuyển con trỏ ra màn hình đến vị trí cần thiết. Có thể vẽ nút nhấn mong muốn. Khi thả chuột hộp thoại Button Configuration xuất hiện như hình. Ở khung Text đặt tên nút nhấn là Start. Nhấp chọn Font chữ và màu sắc nút nhấn. Sau đó nhấp OK hoàn tất việc tạo nút nhấn. Tương tự các bước như trên tạo nút nhấn Stop. + Tạo hình ảnh động cơ : Đầu tiên, mở thư viện bằng cách chọn View > Library hoặc nhấp biểu tượng Display Labrary trên thanh công cụ. Hộp thoại Library hiển thị. Nhấp đúp mục Global Library xuất hiện bảng sau. Để các hình ảnh hiển thị trong thư viện, trên thanh công cụ nhấp chọn biểu tượng Preview. Để các hình ảnh hiển thị lớn hay nhỏ nhấp chọn Large Icons hoặc Small Icons. Để đưa một hình ảnh từ thư viện ra giao diện, chỉ cần nhấp giữ chuột và di chuyển ra giao diện màn hình. Đối với WinCC 6.0 hình ảnh Motor rất đa dạng và phong phú. Có nhiều loại khác nhau với hình ảnh 2 chiều,3 chiều. Trong thư viện hình ảnh Motor có thể lấy ở dòng PlantElement > Motor hoặc Siemens HMI Symbol Library 1.3 > Motor hoặc Symbol > Motor. Nhấp chọn Motor phù hợp và đưa ra giao diện thiết kế. Sắp xếp các hình ảnh ta được giao diện thiết kế như hình dưới. 4.1.5 Tạo thuộc tính cho đối tượng: Để tạo thuộc tính cho nút nhấn Start, bằng cách nhấp phải vào nút nhấn Start chọn Properties như hình : Hộp thoại Object Properties xuất hiện như hình chọn Tab Events > Mouse > Press Left sau đó nhấp phải vào dấu mũi tên chọn C-Action hộp thoại Edit Action xuất hiện như hình. Chọn Internal Functions > Tag > Set. Sau đó nhấp đúp vào SetTagbit hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện như hình. Ta nhấp vào hàng Tag-Name rồi nhấp vào nút vuông chọn Tag Selection. Hộp thoai Tags- project xuất hiện chọn Start sau đó nhấp OK. Trở lại hộp thoại Assigning Parameters nút nhấn Start đã được chọn. ở hàng Value đặt giá trị là 1 ở cột Value. Sau đó nhấp OK chấp nhận. Lúc này trên hộp thoại Edit Action xuất hiện Tag Start mang giá trị 1 tiếp theo nhấp đúp vào SetTagBit để liên kết thêm Tag nữa cho nút nhấn Start. Hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện, tương tự tại dòng Tag Name, chọn tag Stop và gán giá trị 0 cho tag này. Khi đó trong hộp thoại Edit Action xuất hiện thêm Tag Stop và mang giá trị 0, nhấp OK. Bảng thông báo xuất hiện, chọn Yes đồng ý đổi mã nguồn. Quay trở lại hộp thoại Object Properties dấu mũi tên chuyển sang màu đỏ chứng tỏ kết nối đã thành công. Tiến hành tạo thuộc tính cho nút nhấn Stop tương tự như nút nhấn Start. Nhưng các giá trị sẽ ngược với nút nhấn Start. Ở nút nhấn Stop, thì khi gán tag Stop nó sẽ mang giá trị 1 và tag Start mang giá trị 0. Để tạo thuộc tính cho động cơ, ta nhấp phải vào động cơ chọn Properties. Hộp thoại Object Properties xuất hiện, chọn thuộc tính Control Properties. Trong khung bên phải chọn mục BlinkMode, sau đó nhấp phải vào biểu tượng bóng đèn, chọn Dynamic Dialog… Hộp thoại Dynamic Value Ranges xuất hiện, nhấp vào nút vuông ở khung Expression/Formula chọn Tag. Cửa sổ Tags-project xuất hiện, nhấp đúp chọn Tag động cơ. Trở lại hộp thoại Dynamic Value Ranges, nhấp tùy chọn Boolean. Sau đó nhấp đúp vào No Flashing cùng hàng Yes/True, rồi chọn Apply. 4.1.6 Chạy ứng dụng : Để xem ứng dụng đã thiết kế chạy như thế nào, nhấp chọn nút Runtime trên thanh công cụ của Graphics Designer hoặc nút Activate trên cửa sổ WinCCExplorer: Sau vài giây sẽ thấy hình ảnh như hình: Chạy mô phỏng ứng dụng hoạt cảnh: Nếu không có một PLC để kết nối vận hành, có thể dùng Simulator để chạy mô phỏng nội dung thiết kế. Simulator hiển thị những hoạt động của hình ảnh trong thời gian thực thi file ảnh đó. Khởi động Simulator từ thanh Taskbar, nhấp chọn Start > Simatic > WinCC > Tools > WinCC Tag Simulator. Hộp thoại Simulator xuất hiện như hình : Nhấp chọn Edit > New Tag hiển thị biến. Hộp thoại Tags-project…xuất hiện. Trên hộp thoại, chọn biến để hiển thị. Ví dụ : chọn biến động cơ . Tiếp tục nhấp chọn Tab Inc. Trong khung Start Value, đặt giá trị bắt đầu hiển thị là 0. Trong khung Stop Value, đặt giá trị kết thúc một chu trình hoạt động là 100. Đánh dấu kiểm ở mục Active như hình: Sau đó, nhấp chọn tab List Of Tags. 4.2 Chức năng Tag Logging : Tag Logging có các chức năng cho phép lấy dữ liệu từ các quá trình thực thi, chuẩn bị để hiển thị và lưu trữ các dữ liệu đó. Dữ liệu có thể cung cấp các tiêu chuẩn về công nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động của hệ thống. 4.2.1 Nhiệm vụ Tag Logging: Tag Logging chia làm 2 phần: Hệ thống cấu hình ( Tag Logging CS ). Hệ thống Run- Time ( Tag Logging RT ). a. Nhiệm vụ của Tag Logging CS: Có thể gán tất cả các đặt tính cần thiết để lưu trữ và hiển thị cho dữ liệu bằng Tag Logging CS. Các đặt tính này phải được tạo và chuẩn bị trước khi hệ thống Run-Time khởi động. Tag Logging CS của WinCC cung cấp một giao diện đặc biệt cho mục đích này. b. Nhiệm vụ của Tag Logging RT: Hệ thống Tag Logging RT nhận các giá trị dữ liệu và liên kết chúng với các đặt tính đã ấn định. Các dữ liệu định hình theo kiểu này, được thực hiện trước để hiển thị và lưu trữ. Tag Logging được thực hiện cho các mục đích sau: Tối ưu hóa hệ thống. Cung cấp các thủ tục vận hành rõ ràng, dể hiểu. Tăng năng suất. Tăng chất lượng sản phẩm. Tối ưu hóa chu kỳ lập lại ( delay ). Cung cấp tài liệu. c. Cấu trúc của Tag Logging CS : Tag Logging CS có các phần chính sau : Timers : tạo các chu kỳ thu thập và lưu trữ. Archives : tạo các vùng lưu trữ và các tags. Trend Window Templates : hiển thị giá trị đo lường bằng đường cong. Table Window Templates : hiển thị giá trị đo lường theo dạng bảng. + Timers : Tag Logging phân biệt 2 hệ thống thời gian khác nhau : Thời gian thu thập và thời gian lưu trữ. Thời gian thu thập : khoảng thời gian mà các giá trị trong đó được sao chép từ ảnh quá trình của quản lý dữ liệu bởi Tag Logging. Thời gian lưu trữ : khoảng thời gian mà dữ liệu trong đó được nạp vào vùng lưu trữ. Thời gian lưu trữ luôn là một số nguyên gồm nhiều khoảng thời gian thu thập. giá trị mới nhất được nạp vào vùng lưu trữ. Thời gian nén : được sử dụng để tạo khoảng thời gian giới hạn trong đó dữ liệu được nén. + Lưu trữ ( Archives ) : có thể lưu trữ bằng một trong 3 cách : Lưu trữ giá trị quá trình: Nhận nội dung của các Tags quản lý dữ liệu. Lưu trữ nén: Nén dữ liệu và liên kết các giá trị rất hiệu quả. Bằng cách này, các giá trị đo lường được bổ túc trực tiếp và ghi nhận ngay lập tức. Lưu trữ nén cho phép lưu trữ trong thời gian dài cho tất cả các kiểu Tags khác trong Tag Logging. Lưu trữ theo người dùng : Một số biến người dùng ( Tags User-Defined) được nạp vào vùng lưu trữ cho người sử dụng. Vùng này dùng để thu thập dữ liệu quan trọng, ấn định tham số sản xuất, điều khiển dữ liệu liệt kê. Giao tiếp giữa PLC và WinCC được thực hiện bởi các dạng thông báo tuân thủ theo các quy ước đặt biệt về cấu trúc. + Trends: Có thể vẽ đồ thị các đường cong từ giá trị thu được trong quá trình. với chức năng này WinCC có thể theo dõi sự thay đổi các giá trị đo lường theo thời gian một cách tổng quát và rõ ràng. Có thể vẽ được nhiều đường cong trên cùng đồ thị, bằng cách chọn nhiều biến tương ứng với các thông số cần hiển thị. + Tables : Table cũng có chức năng giống như Trend, nhưng không hiển thị các thông số bằng đường cong mà bằng giá trị cụ thể tại một thời điểm cụ thể. Với tính năng này của Table, khi cần thiết có thể hiệu chỉnh các thông số đầu vào để đạt được các giá trị ngõ ra tối ưu như mong muốn. 4.2.2 Hiển thị các giá trị xử lý : Quá trình hiển thị các giá trị xử lý được thực hiện theo các bước sau : Mở một Tag Logging mới. Định dạng Timer. Tạo một lưu trữ sử dụng Archiving Wizard. Tạo một Trend Window trong Graphic Desgner. Chèn một Trend Window vào trong hình. Chèn một Table Window vào trong hình. Thiết lập thông số hoạt động. Thực thi hình ảnh trong thời gian thi hành. 4.3 Chức năng Alarm Logging : Alarm Logging đảm bảo phụ trách các thông báo nhận được và lưu trữ, chứa các chức năng nhận thông báo từ các quá trình, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ chúng. Với đặt tính này, Alarm Logging giúp người dùng tìm ra nguyên nhân của lỗi trong hệ thống trong khi vận hành. Hệ thống Alarm Logging có các đặt tính sau : Cung cấp các thông tin về lỗi và trạng thái hoạt động toàn diện. Cho phép sớm nhận ra các tình trạng nguy cấp. Tránh và giảm thiểu thời báo. Chất lượng sản phẩm ngày càng tăng. Cung cấp tài liệu Alarm Logging bao gồm 2 thành phần hệ thống : Hệ thống cấu hình ( Alarm Logging CS ). Hệ thống Run- Time ( Alarm Logging RT ). 4.3.1 Nhiệm vụ của Alarm Logging CS : Sử dụng Alarm Logging CS đặt cấu hình cho hệ thống thông báo để chúng được hiển thị theo cách ta muốn. Có thể thực hiện điều này trước khi hệ thống Run-Time khởi động. hệ thống cấu hình Alarm Logging của WinCC cung cấp một giao diện đặc biệt tạo lập sẵn. 4.3.2 Nhiệm vụ của Alarm Logging RT : Alarm Logging RT có nhiệm vụ thu thập các thông báo và hồi đáp, chuẩn bị các thông báo để hiển thị và lưu trữ. 4.3.3 Khái quát về Alarm Logging : a. Thông báo : Các thông báo xuất từ các biến cố và được hiển thị bởi Alarm Logging theo trình tự thời gian. Hệ thống phân biệt giữa các kiểu sự cố sau : Binary Events: thay đổi trạng thái trong các Tags ( tag nội và tag ngoại). Các dạng thông báo: chứa các mục và chức năng như: quá trình, theo dõi hệ thống điều khiển, các ứng dụng. Theo dõi các sự cố : hệ thống Alarm Logging chưa hổ trợ việc theo dõi các sự cố. Tuy nhiên , vẫn có thể liệt kê các sự cố như: Tràn bộ phận lưu trữ, thông báo về tình trạng máy in, lỗi do Server, sự cố trong quá trình truyền thông quá trình,thông báo nhóm, điều khiển quá trình và lưu trữ. b Thủ tục thông báo : WinCC hổ trợ 2 thủ tục thông báo gồm: Thủ tục thông báo bit và thông báo đúng trình tự thời gian. Thủ tục thông báo bit : Thủ tục phổ biến cho phép nhận các thông báo từ PLC. Alarm Logging sẽ thu thập các giá trị thực sự từ việc quản lý biến ( tag ) của quản lý dữ liệu. Alarm Logging sẽ gán ngày, giờ trong thủ tục này. Thông báo đúng trình tự thời gian : Thủ tục này giả sử rằng chính các PLC tạo ra thông báo sự cố,tự ấn định ngày / giờ và các giá trị quá trình. Tất cả các thông báo của PLC được nhóm lại bởi một dạng thông báo tạo sẵn cho toàn bộ dự án. Cấu trúc một thông báo : Một thông báo chứa các thông tinh hệ thống và các tham số khác, được hiển thị theo hình thức các cột. Nếu các cột này chứa các tên đồng nhất, các giá trị và các khối giống nhau, được gọi là các khối thông báo. Tổ chức các thông báo : WinCC cung cấp 16 lớp thông báo với 16 kiểu thông báo. Có thể đặt cấu hình cho các lớp thông báo. Mỗi một thông báo được gán với một kiểu thông báo. Các kiểu thông báo cũng được nhóm trong các lớp thông báo. Hiển thị các thông báo trong chế độ Run-Time : + Báo cáo thông báo : Một hình thức khác của việc chuyển thông báo là hiển thị bằng báo cáo. Hệ thống phân biệt giữa các kiểu sau : - Báo cáo thông báo theo trình tự : Cung cấp liên tục các thủ tục về thông báo. - Báo cáo lưu trữ : Chứa các thông tin vào nơi lưu trữ. + Thông báo đơn và theo nhóm : Nếu các thông báo được định hình riêng biệt ( thông báo đơn ) nhóm lại với nhau, được gọi là thông báo theo nhóm. Một thông báo theo nhóm có thể được tạo cho mỗi lớp và kiểu thông báo. Ngoài ra , có thể kết hợp các thông báo theo nhóm. Nếu một thông báo theo nhóm được hiển thị, nghĩa là có ít nhất một thông báo đơn được thực thi. Không thể nhận ra các thông báo đơn trong kiểu hiển thị này. + Khóa và cho phép thông báo : Các thông báo cá biệt, các lớp và kiểu thông báo có thể ẩn và hiện lại trong việc thu thập ở chế độ Run Time. + Lưu trữ trong thời gian ngắn : có thể lưu trữ trong thời gian ngắn đến 10000 thông báo trong danh sách các thông báo. + Lưu trữ tuần tự : Toàn bộ đĩa cứng có thể được sử dụng. Có thể dùng các vùng lưu trữ như : Lưu trữ trong thời gian ngắn và lưu trữ liên tục trên đĩa cứng. 4.4 Thiết lập thông báo: Để thiết lập một hệ thống thông báo hoàn chỉnh cho Alarm Logging cần tiến hành theo các bước sau : Mở Alarm Logging. Khởi động Message Wizard. Định dạng khối bản tin. Sửa đổi cửa sổ bản tin. Định cấu hình soạn thảo bản tin. Đặt lớp màu cho bản tin. Giám sát giá trị. Chèn cửa sổ bản tin vào trong bức ảnh. Đặt thông số hoạt động và chạy ứng dụng. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 1. Mạch điều khiển động cơ bước đơn sáu dây: 1.1 Sơ đồ nguyên lý · Mạch kích động cơ: · Sơ đồ mạch in 1.2 Nguyên lý hoạt động 1.2.1 IC L298 a. Tác dụng các chân PIN NAME FUNCTION 1;15 Sense A,Sense B Giữa mỗi chân này với đất có thể nối 1 điện trở để điều khiển dòng qua tải. 2,3 Out1;out2 Là 2 ngõ ra của