btl hệ thu thập dữ liệu và truyền dữ liệu

60 532 0
btl hệ thu thập dữ liệu và truyền dữ liệu

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 300 1, Giới thiệu chung: - PLC viết tắt Programmable Logic Control thiết bị điều khiển Logic lập trình hay khả trình được, cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thông qua ngôn ngữ lập trình - Trong lĩnh vực tự động điều khiển, điều khiển PLC thiết bị có khả lập trình sử dụng rộng rãi Kỹ thuật PLC sử dụng từ năm 60 cà sử dụng chủ yếu để điều khiển tự động hoá trình công nghệ trình sản xuất công nghiệp Đặc trưng PLC sử dụng vi mạch để xử lý thông tin, giống vi xử lý xong việc lập trình tốc độ thuận tiện hơn, xử lí nhanh dễ dàng thay đổi công nghệ, cải tạo dựa chương trình phần mở rộng - Các nối ghép logic cần thiết trình điều khiển xử lí phần mềm người dùng lập nên cài vào Cùng với lí nên giải toán tự động hoá cách dễ dàng, khác chung điều khiển thay đổi phần mềm tức phương trình khác - Các ưu PLC tự động hóa: +Thời gian lắp đặt công trình ngắn +Dễ dàng thay đổi không tốn mặt + Có thể tính toán xác giá thành + Cần thời gian làm quen + Do phần mềm linh hoạt nên muốn mở rộng cải tạo công nghệ dễ dàng Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy + Ứng dụng điều khiển phạm vi rộng + Dễ bảo trì, thị vào giúp xử lý cố dễ dàng nhanh + Độ tin cậy cao, chuẩn hoá phần cứng điều khiển + Thích ứng với môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao động, tiếng ồn  Cấu trúc chung hệ thống PLC thể sơ đồ Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc bên PLC 2, Cấu tạo: a, Bộ nguồn: Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy - Bộ nguồn cung cấp điện cho PLC hoạt động, việc chọn nguồn dựa dòng tiêu thụ điện áp chiều (5 VDC 24 VDC) Dòng tiêu thụ phân tử PLC phải nhỏ dòng điện cấp nguồn để không bị tải b, CPU: - Thành phần PLC khối vi xử lý CPU Sản phẩm hãng có đặc trưng cho tính linh hoạt, tốc độ xử lý khác Về hình thức bên ngoài, hệ CPU hãng phân biệt nhờ đầu vào, nguồn cung cấp - Tốc độ xử lí CPU tốc độ xử lý bước lệnh chương trình PLC đòi hỏi CPU phải có tốc độ xử lý nhanh để mô tượng logic vật lý xảy nhanh giới thực, CPU có tần số nhịp cao xử lí cao Tuy nhiên tốc độ bị ảnh hưởng cách lập trình cho PLC c, Module CPU: - Module CPU loại module có chứa vi xử lý, hệ điều hành, nhớ, thời gian, đếm, cổng truyền thông (RS485)… có vài cổng vào số Các cổng vào số có module CPU gọi cổng vào onboard - PLC S7_300 có nhiều loại module CPU khác Chúng đặt tên theo vi xử lý có module CPU312, module CPU314, module CPU315… - Những module sử dụng loại vi xử lý, khác cổng vào/ra onboard khối hàm đặc biệt tích hợp sẵn thư viện hệ điều hành phục vụ việc sử dụng cổng vào/ra onboard phân biệt với tên gọi thêm cụm chữ IFM (Intergrated Function Module) Ví dụ Module CPU312 IFM, Module CPU314 IFM… Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy - Ngoài có loại module CPU với cổng truyền thông, cổng truyền thông thứ hai có chức phục vụ việc nối mạng phân tán Các loại module phân biệt với loại module khác cụm từ DP (Distributed Port) module CPU315-DP Hình 1.2: Module CPU d, Module mở rộng: - Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 thiết kế theo kiểu module Các module sử dụng cho nhiều ứng dụng khác Việc xây dựng PLC theo cấu trúc module thuận tiện cho việc thiết kế hệ thống gọn nhẹ dễ dàng cho việc mở rộng hệ thống Số modul sử dụng nhiều hay tuỳ theo ứng dụng tối thiểu phải có module module CPU, module lại module truyền nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển bên động cơ, đèn báo, rơle, van từ Chúng gọi chung module mở rộng + Các module mở rộng chia thành loại chính: • Module nguồn nuôi (PS – Power supply): Có loại: 2A, 5A, 10A • Module xử lý vào/ra tín hiệu số( SM- Signal module) Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra có loại: + DI (Digital input ): Module mở rộng cổng vào số Số cổng vào số mở rộng 8, 16, 32 tùy vào loại module + DO (Digitial output ): Module mở rộng cổng số Số cổng vào số mở rộng 8, 16, 32 tùy vào loại module + DI/DO (Digitial input/Digitial output): Module mở rộng cổng vào/ra số … Số cổng vào/ra số mở rộng vào/8 16 vào/16 tùy loại module + AI (Analog input): Module mở rộng cổng vào tương tự Số cổng vào tương tự 2, 4, tùy loại module + AI/AO (Analog input/Analog output): Module mở rộng cổng vào/ra tương tự Số cổng vào/ra tương tự vào/2 hay vào/4 tùy loại module - Các CPU S7-300 xử lý tín hiệu số, tín hiệu analog phải chuyển đổi lại thành tín hiệu số Cũng module số, người sử dụng thiết lập thông số cho module analog • Module ghép nối (IM – Interface module); - Module ghép nối module mở rộng với thành khối quản lý chung module CPU Thông thường module mở rộng gắn liền với đỡ gọi rack Trên rack có nhiều module mở rộng ( không kể module CPU, module nguồn nuôi) Một module CPU S7 – 300 làm việc trực tiếp với nhiều rack rack nối với module IM - Các module ghép nối (IM) cho phép thiết lập hệ thống S7 – 300 theo nhiều cấu hình S7 – 300 cung cấp loại module ghép nối sau: Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy + IM 360: Là module ghép nối mở rộng thêm tầng module với khoảng cách tối đa 10m lấy từ CPU + IM 361: Là module ghép nối mở rộng thêm ba tầng, với tầng chứa module với khoảng cách tối đa 10m đòi hỏi cung cấp nguồn 24 VDC cho tầng + IM 365: Là module ghép nối mở rộng thêm tầng chứa module với khoảng cách tối đa 1m lấy nguồn từ CPU • Module chức năng( FM – Function module): - Module có chức điều khiển riêng, module PID, module điều khiển động bước,… • Module truyền thông ( CP – Communication module): - Module phục vụ truyền thông mạng PLC với PLC với máy tính Hình 1.3: Nguồn module mở rộng Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy 3, Bộ nhớ: - Dung lương nhớ nói lên khả nhớ PLC đo đơn vị Kbyte số tối đa dòng lệnh có viết chương trình - Bộ nhớ S7 -300: Bộ nhớ chia làm ba vùng: + Vùng chương trình: miền nhớ để lưu giữ lệnh chương trình.Vùng thuộckiểu non-volatile đọc ghi Vùng nhớ chương trình chia thành miền: • OB (Organisation block): Miền chứa chương trình tổ chức • FC (Function): Miền chứa chương trình tổ chức thành hàm có biến hình thức để trao đổi liệu với chương trình gọi • FB (Function block): Miền chưa chương trình tổ chức thành hàm có khả trao đổi liệu với khối chương trình khác Các liệu phải xây dựng thành khối liệu riêng (gọi DB) + Vùng chưa tham số hệ điều hành chương trình ứng dụng, phân chia thành bảy kiểu khác nhau: • • • • • • • I(Process image input): Miền đệm liệu cổng vào số Q(Process image output): Miền đệm liệu cổng số M: Miền biến cờ T: Miền nhớ phục vụ thời gian (timer) C: Miền nhớ phục vụ đếm ( counter) PI: Miền địa cổng vào module tương tự(I/O External input) PQ: Miền địa cổng module tương tự (I/O External output) + Vùng liệu: miền để sử dụng để cất giữ khối liệu chương trình bao gồm kết phép tính , số định nghĩa chương trình đệm truyền thông Một phần nhớ thuộc kiểu đọc ghi + Vùng liệu chia thành loại: Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy • DB (Data block): Miền chứa liệu tổ chức thành khối Kích thước khối lượng người sử dụng quy định • L( Local data block): Miền liệu địa phương, khối chương trình OB, FC, FB tổ chức sử dụng cho biến nháp tức thời trao đổi liệu biến hình thức với khối chương trình gọi Nội dung liệu miền nhớ bị xóa kết thúc chương trình tương ứng khối OB, FC, FB - Tổ chức nhớ CPU : cách phân chia nhớ cho vùng nhớ khác Cấu trúc nhớ CPU PLC S7-300 bao gồm: + Vùng nhớ chứa ghi + Vùng system memory + Vùng Load memory + Vùng Work memory Kích thước vùng nhớ phụ thuộc vào chủng loại module CPU Load memory: vùng nhớ chương trình ứng dụng ( người sử dụng viết ) bao gồm tất khối chương trình ứng dụng OB, FC, FB, khối chương trình thư viện hệ thống sử dụng( SFC,SFB) khối liệu DB System memory: Là vùng nhớ chưa khối DB mở, khối chương trình (OB, FC, FB, SFC SFB) CPU thực phần nhớ cấp phát cho tham số hình thức để khối chương trình trao đổi tham trị với hệ điều hành với khối chương trình khác( Local Block) Tại thời điểm định vùng work memory chứa khối chương trình Sau khối chương trình thực Page BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy xong hệ điều hành xóa khỏi Work memory nạp vào khối chương trình đến lượt thực 4, Truyền thồng với thiết bị khác: a, Giớí thiệu chung: - Truyền thồng phần phức tạp việc làm chủ PLC PLC họ s7 sử dụng cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích căm chân để phục vụ cho việc ghép nối với thiết bị lập trình (PC) với trạm PLC khác Ghép nối PLC qua cổng RS232 cần có cáp nối PC/PPI với chuyển đổi RS232/RS485 - Truyền thông trình trao đổi thông tin hai chủ thể với Đối tác điều khiển đối tác kia, quan sát trạng thái đối tác.Các đối tác truyền thông người hệ thống kỹ thuật thiết bị phần cứng ( đối tác vật lý) chương trình phần mềm( đối tác logic) b, Các phương thức truyền thông: • Phương thức PPI: PPI phương thức chủ tớ Các thiết bị chủ (CPU, thiết bị lập trình…) gửi yêu cầu đến trạm trạm trả lời Các trạm không tự gửi thông tin lên mạng mà chờ nhận yêu cầu thiết bị chủ để trả lời • Phương thức MPI: MPI phương thức chủ/tớ hay chủ/chủ Cách thức hoạt động phụ thuộc vào loại thiết bị Nếu thiết bị đích CPU S7-300 MPI tự động trở thành chủ/chủ CPU S7-300 thiết bị chủ mạng Nếu thiết bị đích CPU S7-200 MPI lại chủ/tớ CPU S7-200 lúc coi trạm Page 10 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.2 Đây giao diện cho dự án vừa tạo ra, click vào Properties/ User Interface and Design/ chọn WinCC classic ấn OK Page 46 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy H ình 2.3 BƯỚC 2: Cài đặt kênh kết nối với trạm điều khiển Click chuột phải vào Tag Management/ chọn Add New Driver… Page 47 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.4 Có nhiều loại kênh để kết nối với trạm điều khiển khác như: SIMATIC S7 Suite.chn, OPC.chn,… Ở ta chọn SIMATIC S7 Protocol Suite.chn Sau chọn Open SIMATIC S7 Protocol Suite.chn, chọn MPI/ New Driver Connection… Trong New Driver Connection… ta khai báo biến Hình 2.5a Dưới bảng khai báo biến (hình 2.5b): Page 48 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.5b BƯỚC 3: thiết kế đồ họa mô WinCC Để thiết kế đồ họa WinCC ta cần phải vào mục Graphics Designer / New picture / xuất trang có tên mặc định NewPdl0.Pdl, ta click đúp chuột để mở trang thiết giao diện (như hình 2.6) Page 49 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.6  Cách lấy phần tử library: Page 50 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.7 Lấy xe hình 2.8 Page 51 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.8 Tiếp tục lấy thùng, ống, băng tải, động cơ,… Library cách lấy xe Hình 2.9: Vẽ thiết kế trên, với nút bấm ta vào mục Window Objects chọn Button  Thiết lập kiện, thuộc tính cho đối tượng: • Nút ấn Thiết lập màu không tác dụng tác dụng hình 2.10 Page 52 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Chọn tag mục Expression/Formula Và chọn loại liệu Data Type Mục Yes/True: thể màu mà nút ấn tác động Mục No/False: thể màu mà nút ấn không tác động Hình 2.10 : a,b Thiết lập kiện cho nút ấn (nút ấn RUN) Page 53 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.11: a,b Page 54 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy • Chấm nhỏ biểu tượng nhiên liệu: Tương tự nút ấn, ta thiết lập đặc tính kiện cho chấm nhỏ(Hình 2.12) Page 55 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.12 a,b • Với xe chạy: xe di chuyển theo trục ngang X nên ta làm hình 2.13 Page 56 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.13 a,b • Cài đặt hiển thị màu cho băng chuyền Page 57 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.14 a,b • Tạo chuyển động băng chuyền: Page 58 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Hình 2.15 a,b BƯỚC 4:Thiết lập thông số cho WinCC Runtime, chạy thực nghiệm, kiểm tra sửa lỗi MỤC LỤC Page 59 BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU GV: Bùi Văn Huy Page 60

Ngày đăng: 16/08/2017, 19:57

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 300

    • 1, Giới thiệu chung:

    • 2, Cấu tạo:

    • 3, Bộ nhớ:

    • 4, Truyền thồng với thiết bị khác:

  • CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM THIẾT KẾ WINCC

    • 1,Giới thiệu chung

    • 2. Các bước cơ bản tiến hành thiết kế

      • 2.1. Khởi tạo một dự án

      • 2.2. Thiết kế giao diện đồ hoạ

      • 2.3. Thu thập dữ liệu và biểu diễn giá trị quá trình (Tag logging)

      • 2.4. Thu thập cảnh báo dữ liệu (alarm logging)

      • 2.5. Truyền thông trong môi trường WinCC

      • 3. Các chức năng cơ bản của Wincc :

      • 4. Các cấu hình hệ thống cơ bản

      • 5 Tích hợp giữa WINCC và STEP7 – 300

  • CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH VÀ THIẾT KẾ GIAO DIỆN

    • 1. Lập trình

    • 2. Thiết kế giao diện trên WinCC:

      • BƯỚC 1: Khởi động phần mềm WinCC:

      • BƯỚC 2: Cài đặt kênh kết nối với các trạm điều khiển.

      • BƯỚC 3: thiết kế đồ họa mô phỏng trên WinCC.

      • BƯỚC 4:Thiết lập thông số cho WinCC Runtime, chạy thực nghiệm, kiểm tra và sửa lỗi.

      • MỤC LỤC

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan