Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus

Chia sẻ: Hồ Ngọc Thích | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:174

0
400
lượt xem
179
download

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) cho phép tự động hóa ở mức độ cao đối với sản xuất hàng loại nhỏ và hàng loại vừa trên cơ sở sử dụng các máy CNC, các Rôbốt công nghiệp để điều khiển các đối tượng lao động, các đồ gá và các dụng cụ, các hệ thống vận chuyển, tích trữ phôi với mục đích tối ưu hóa quá trình công nghệ và quá trình sản...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus

  1. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 MỤC LỤC MỤC LỤC.............................................................................................................1 LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................4 CHƯƠNG 1:........................................................................................................ 6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT...................................6 1.1Trạm phân phối gia công.............................................................................6 1.1.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm phân phối gia công.......................6 1.1.2Kết cấu thiết bị bao gồm:.....................................................................6 1.2Trạm kiểm tra sản phẩm............................................................................ 7 1.2.1Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm kiểm tra sản phẩm.................7 1.2.2Kết cấu thiết bị bao gồm:.....................................................................8 1.3Trạm xử lý gia công phôi............................................................................ 9 1.3.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm xử lý gia công phôi...................... 9 1.3.2 Kết cấu thiết bị bao gồm :.................................................................10 1.4Trạm Rôbôt 5 bậc tự do Scara..................................................................10 1.4.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot 5 bậc tự do Scara............10 1.4.2Kết cấu thiết bị bao gồm:...................................................................11 1.5Trạm lắp ráp sản phẩm.............................................................................11 1.5.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lắp ráp sản phẩm.......................11 1.5.2Kết cấu thiết bị bao gồm:...................................................................12 1.6Trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển sản phẩm..................................12 1.6.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển vật 13 1.6.2Kết cấu thiết bị bao gồm:...................................................................13 1.7Trạm lưu kho sản phẩm............................................................................14 1.7.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lưu kho sản phẩm......................14 1.7.2Kết cấu thiết bị bao gồm:...................................................................14 1.8Trạm điều khiển và giám sát trung tâm....................................................15 1 Đồ án t ốt nghiệp
  2. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 1.8.1Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm điều khiển và giám sát trung tâm 15 1.8.2Kết cấu thiết bị bao gồm:...................................................................16 1.8.3Bộ điều khiển PLC S7 300 điều khiển các trạm qua mạng PROFIBUS-DP............................................................................................16 1.8.4Màn hình giao tiếp Người – Máy TP 177A và giao diện điều khiển giám sát 17 CHƯƠNG 2:..................................................................................................... 18 THIẾT LẬP MẠNG PROFIBUS-DP, XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ................................................... 18 2.1. Cấu hình mạng PROFIBUS-DP với phần mềm STEP 7.......................18 2.1. Chương trình điều khiển trạm Master (PLC S7 300)............................ 27 2.2 Chương trình điều khiển trạm Slave (PLC S7 200)..............................37 2.2.1 Trạm phân phối vật gia công............................................................. 37 2.2.2 Trạm kiểm tra sản phẩm................................................................... 48 2.2.3 Trạm xử lý gia công .......................................................................... 63 2.2.4 Trạm Robot 5 bậc tự do.....................................................................73 2.2.5 Trạm lắp ráp sản phẩm..................................................................... 80 2.2.6 Trạm Robot cánh tay khí nén..............................................................87 2.2.7 Trạm lưu kho sản phẩm.................................................................... 95 CHƯƠNG 3 :................................................................................................... 105 THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT HỆ THỐNG BẰNG PHẦN MỀM WINCC V7.0.....................................................................................................105 4.1. Khởi tạo Project và cấu hình trong WinCC..........................................105 4.2. Kết nối biến của PLC trong WinCC.................................................... 108 4.2.1 Kết nối các biến của PLC S7 300 với WinCC................................ 108 4.2.2 Kết nối các biến của PLC S7 200 với WinCC................................ 111 4.2.3 Thiết kế giao diện điều khiển giám sát cho WinCC....................... 114 2 Đồ án t ốt nghiệp
  3. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 KẾT LUẬN....................................................................................................... 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................122 PHỤ LỤC..........................................................................................................123 PHỤ LỤC 1: .....................................................................................................123 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT................................................................................................................123 1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển PLC................................... 123 1.2. Thiết Bị Điều Khiển Lập Trình PLC Simatic S7 – 300 ......................125 1.3. Thiết Bị Điều Khiển Lập Trình PLC Simatic S7 – 200 ......................145 1.4. Module truyền thông PROFIBUS EM 277 và module mở rộng vào/ra số EM 223..........................................................................................................159 1.5. Một số thiết bị điều khiển khác trong dây chuyền..............................161 PHỤ LỤC 2: .....................................................................................................165 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CÁC TRẠM QUA MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFIBUS.........................................................................................165 PHỤ LỤC 3:......................................................................................................169 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM GIÁM SÁT WINCC V7.0...................................169 3 Đồ án t ốt nghiệp
  4. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 LỜI NÓI ĐẦU Trong nền sản xuất hiện đại việc thành lập các hệ thống sản xuất linh hoạt đóng một vai trò hết sức quan trọng. Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) cho phép tự động hóa ở mức độ cao đối với sản xuất hàng loại nhỏ và hàng loại vừa trên cơ s ở sử dụng các máy CNC, các Rôbốt công nghiệp để điều khiển các đối tượng lao động, các đồ gá và các dụng cụ, các hệ thống vận chuyển, tích trữ phôi với mục đích tối ưu hóa quá trình công nghệ và quá trình sản xuất. Đặc điểm của FMS là khả năng điều chỉnh nhanh các thiết bị để chế tạo sản phẩm mới. Như vậy, nó rất thích hợp không chỉ cho sản xuất hàng khối, hàng loại lớn mà còn cho sản xuất hàng loại vừa và hàng loại nhỏ, thậm chí cả sản xuất đ ơn chiếc. Tuy nhiên phân tích FMS trong điều kiện sản xuất đơn chiếc cho thấy sự không ăn khớp giữa năng suất của FMS và phương pháp chuẩn bị sản xuất bằng tay. Cũng do việc sữ dụng không đồng bộ các hệ thống tự động hóa mà quá trình chuẩn bị sản xuất kéo dài. Sự nối kết các hệ thống tự động riêng lẻ thành một hệ thống duy nhất với sự trợ giúp của mạng máy tính nội bộ cho phép tăng năng suất lao động của các nhà thiết kế, các nhà công nghệ và các nhà tổ chức sản xuất và do đó nâng cáo năng suất và chất lượng sản phẩm. Các hệ thống sản xuất như vậy được gọi là hệ thống sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính. Hiện nay ở nước ta nghiên cứu về FMS mới chỉ được bắt đầu tài liệu về lĩnh vực này bằng tiếng Việt hầu như chưa có. Các hệ thống FMS và mô hình mới chỉ được trang bị ở một số trường ĐH. Trong tương lai các hệ thống này tiếp tục đ ược đầu tư ở nhiều các cơ sở đào tạo khác trên cả nước. Song song với cơ sở hiện đại là việc rất cần có giáo trình giảng dạy. Bằng vốn kiến thức hiểu biết và được sự hướng dẫn tần tình của thầy Thái Hữu Nguyên và thầy Nguyễn Khắc Tuấn cùng các cô, thầy trong khoa đã giúp em tìm hiểu và nghiên cứu về để tài. Với đề tài ‘‘Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát trên nền WinCC sử dụng mạng Profibus” sử dụng bộ PLC S7-300 và PLC S7-200 của siemens liên hệ với nhau qua mạng truyền thông PROFIBUS mà em trình bày trong đồ án tốt nghiệp này, em hy vọng sẽ đóng góp một phần nhỏ bé vào quá trình tìm hiểu công nghệ sản xuất. 4 Đồ án t ốt nghiệp
  5. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Trong quá trình làm đồ án còn gặp nhiều khó khăn đó là tài liệu tham khảo cho vấn đề này đang rất ít và hạn hẹp, nh ưng được sự hướng dẫn của thầy Thái Hữu Nguyên và toàn thể các thầy cô giáo trong k hoa Đi ệ n đã hướng dẫn và giúp đỡ e m trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng về thời gian và khả năng của em còn có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót r ất mong s ự đóng góp ý kiến bổ sung của các thầy, cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn ! Vinh, ngày … tháng … năm 2012. Sinh viên thực hiện Phan Thanh Tuyên 5 Đồ án t ốt nghiệp
  6. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 1.1 Trạm phân phối gia công Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm phân phối gia công 1.1.1 Trạm phân phôi vật gia công có chức năng lưu trữ và phân phối phôi cho toàn bộ hệ thống. Phôi được chứa trong hộp đựng phôi và được đẩy xuống băng tải nhờ Xi lanh đẩy phôi. Cảm biến quang điện sẽ phát hiện sự có mặt của phôi trên băng tải và bật tín hiệu cho băng tải hoạt động, di chuyển phôi đến cuối băng tải. Khi phôi đ ến cuối băng tải nhờ cảm biến quang đặt trên băng tải phát hiện và sau một thời gian trễ thì tín hiệu gọi cánh tay rôbốt hai bậc được bật lên. Cánh tay rôbốt sẽ ghắp phôi từ băng tải trạm 1 đặt sang trạm kế tiếp để chuẩn bị cho các quá trình gia công tiếp theo. Hình 1.1: Trạm phân phối vật gia công. Kết cấu thiết bị bao gồm: 1.1.2 • Mô hình băng tải : Di chuyển phôi. • Cơ cấu cấp phôi : Cung cấp phôi xuống băng tải. • Phôi với 3 loại khác nhau : Phôi nhựa với 2 màu trắng, đen và phôi sắt. Ngoài ra, có một số phôi bị lỗi được đưa vào để phân biệt với những phôi trên. • Xy lanh khí : Đẩy phôi xuống Băng tải khi có tín hiệu từ van điện. 6 Đồ án t ốt nghiệp
  7. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 • Van điện : Điều khiển đóng/mở xy lanh khi có tín hiệu yêu cầu từ PLC. • Cánh tay Robot : Cánh tay 2 bậc xoay và ghắp phôi sang trạm tiếp theo • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến, van điện. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222. • Module mở rộng EM 223. • Module truyền thông PROFIBUS EM 277. • Cảm biến quang : Sử dụng loại khuếch tán, phát hiện phôi ở cơ cấu cấp phôi va cuối băng tải. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch và đèn báo. 1.2 Trạm kiểm tra sản phẩm Tìm hiểu về quy trình công nghệ trạm kiểm tra sản phẩm 1.2.1 Khi trạm cấp phôi hoàn thành công đoạn cấp phôi, trạm kiểm tra sản phẩm có nhiệm vụ kiểm tra phôi bị lỗi hay không (dài quá hoặc ngắn quá coi là phôi lỗi - phế phẩm) nhờ hai cảm biến từ đo độ cao của phôi. Bảng chân lý để nhận biết phôi thành phẩm và phôi phế phẩm như sau: Kết luận Đặc điểm phôi Cảm biến từ 1 Cảm biến từ 2 Phế phẩm ngắn Phôi ngắn 0 0 Phế phẩm dài Phôi dài 1 1 Thành phẩm Phôi vừa 1 0 Phế phẩm sẽ bị đẩy xuống thùng chứa phía dưới. Phôi không bị lỗi sẽ được đẩy xuống băng tải. Trên băng tải lắp đặt ba loại cảm biến gồm: Cảm biến quang điện phát hiện tất cả các loại phôi, cảm biến tiệm cận phát hiện phôi có tính chất từ tính, cảm biến mầu sắc phát hiện những phôi màu trắng. Bảng chân lý để nhận biết phôi như sau: Cảm biến tiệm Đặc điểm phôi Cảm biến quang Cảm biến màu sắc cận Phôi sắt 1 1 1 7 Đồ án t ốt nghiệp
  8. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Phôi nhựa trắng 1 0 1 Phôi nhựa đen 0 0 1 Khi phôi di chuyển qua các cảm biến, nhờ tín hiệu ba cảm biến này sẽ xác định từng loại phôi và truyền tín hiệu sang trạm Gia công sản phẩm để gia công theo yêu cầu công nghệ của từng loại phôi. Hình 1.2: Trạm kiểm tra sản phẩm. 1.2.2 Kết cấu thiết bị bao gồm: • Mô hình băng tải : Di chuyển phôi. • Cơ cấu kiểm tra phôi : Nâng và hạ phôi lên xuống để kiểm tra phôi có phải là thành phẩm hay phế phẩm. • Xy lanh khí : Đẩy phôi xuống băng tải hoặc thùng đựng phế phẩm khi có tín hiệu từ van điện. • Van điện : Điều khiển đóng/mở xy lanh khi có tín hiệu yêu cầu từ PLC. • Bộ nguồn 24 VDC : Cấp nguồn 24 VDC cho mạch điện tử, cảm biến, van điện. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222. • Module mở rộng EM 223. • Module truyền thông PROFIBUS EM 277. 8 Đồ án t ốt nghiệp
  9. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 • Cảm biến quang : Sử dụng loại khuếch tán, phát hiện phôi ở cuối băng tải. • Cảm biến từ : Giới hạn trên/dưới cho cơ cấu kiểm tra phôi và phân biệt phôi có bị lỗi hay không. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch và đèn báo. 1.3 Trạm xử lý gia công phôi Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm xử lý gia công phôi 1.3.1 Trạm xử lý gia công nhận phôi từ trạm kiểm tra phôi. Phôi sau khi được xác định không bị lỗi sẽ bắt đầu quá trình gia công ở trạm này theo yêu cầu công nghệ của từng loại phôi theo bảng chân lý như sau: Khoan lỗ trên bề Đặc điểm phôi Kiểm tra lỗ của phôi mặt Phôi sắt có có Phôi nhựa trắng có có Phôi nhựa đen có có Mâm xoay sẽ xoay từng bước phù hợp với yêu cầu nhờ tín hiệu từ cảm biến và động cơ một chiều Hamonic. Động cơ khoan sẽ di chuyển lên xuống nhờ cơ cấu xy lanh. Khi phôi dừng tại vị trí khoan, động cơ khoan sẽ được hạ xuống và khoan lỗ, quá trình này thực hiện trong vài giây sau đó động cơ khoan trở về vị trí ban đầu nhờ xy lanh đẩy lên. Tiếp theo, quá trình kiểm tra lỗ vừa khoan nhờ một xy lanh. 9 Đồ án t ốt nghiệp
  10. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Hình 1.3: Trạm xử lý gia công phôi. Kết cấu thiết bị bao gồm : 1.3.2 • Cơ cấu mâm xoay 6 vị trí : Di chuyển phôi lần lượt đến các vị trí gia công. • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến, động cơ khoan. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình. • Module mở rộng EM 223 : Module mở rộng vào/ra số. • Module EM 277 : truyền thông PROFIBUS – DP. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ Băng tải. • Cảm biến tiệm cận : Phát hiện loại phôi có tính chất từ tính. • Cảm biến màu : Phát hiện phôi có màu đen hoặc trắng. • Cơ cấu khoan : Gia công phôi. • Xy lanh khí : Giữ phôi để khoan dễ dàng. • Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. 1.4 Trạm Rôbôt 5 bậc tự do Scara Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot 5 bậc tự do Scara 1.4.1 10 Đồ án t ốt nghiệp
  11. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Hình 1.4: Trạm Robot 5 bậc tự do Robot SCARA gồm 5 bậc tự do sử dụng cơ cấu truyền động động cơ bước và cơ cấu gắp sản phẩm được điều khiển bằng khí nén. Robot được lập trình và mô tả tọa độ trên phần mềm OpenGL. Robot sẽ gắp sản phẩm từ trạm gia công phôi chuyển đến trạm lắp ráp sản phẩm. Kết cấu thiết bị bao gồm: 1.4.2 • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình. • Module mở rộng EM 223 : Module mở rộng vào/ra số. • Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC • Robot SCARA. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. • Phần mềm điều khiển Robot Scara 1.5 Trạm lắp ráp sản phẩm Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lắp ráp sản phẩm 1.5.1 11 Đồ án t ốt nghiệp
  12. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Phôi được chuyển đến trạm lắp ráp sản phẩm nhờ Robot SCARA. Khi phôi được đưa đến đầu băng tải, cảm biến quang sẽ phát hiện, gửi tín hiệu về PLC S7 200 yêu cầu cơ cấu giữ sản phẩm thực hiện nguyên công giữ. Khi sản phẩm được giữ chắc chắn, cơ cấu lắp ráp sản phẩm sẽ thực hiện. Sau khí lắp ráp xong, cơ cấu kẹp vật nhả ra, sản phẩm chạy đến cuối băng tải, sẵn sàng cho trạm tiếp theo Hình 1.5 Trạm lắp ráp sản phẩm Kết cấu thiết bị bao gồm: 1.5.2 • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, cảm biến. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222. • Module mở rộng EM 223. • Module truyền thông PROFIBUS EM 277. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và điều khiển tốc độ động cơ băng tải • Cảm biến quang : Phát hiện sản phẩm đã có trên băng tải. • Cơ cấu lắp ráp sản phẩm. • Xy lanh khí : Giữ phôi để lắp ráp. • Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. 1.6 Trạm Robot cánh tay khí nén di chuyển sản phẩm 12 Đồ án t ốt nghiệp
  13. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm Robot cánh tay khí nén di 1.6.1 chuyển vật Sau khi sản phẩm được lắp ráp hoàn thiện ở trạm lắp ráp, một tín hiệu sẽ được bật lên để gọi cánh tay khí nén hoạt động, chuyển động sang trái về phía sản phẩm cần gắp. Cánh tay khí nén di chuyển bằng cơ cấu khí nén hành trình được điều khiển chính xác tại vị trí của sản phẩm. Sau khi kẹp được sản phẩm, tay khí nén di chuyển sang phải và đặt sản phẩm cho trạm kế tiếp. Hình 1.6 Cánh tay khí nén di chuyển vật 1.6.2 Kết cấu thiết bị bao gồm: • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, van điện. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình. • Module mở rộng EM 223 : Module vào/ra số. • Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và van điện. • Xy lanh khí : Kẹp sản phẩm • Cánh tay khí nén : Ghắp vật sang trạm tiếp theo. • Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh. 13 Đồ án t ốt nghiệp
  14. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. 1.7 Trạm lưu kho sản phẩm Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm lưu kho sản phẩm 1.7.1 Sản phẩm lắp ráp hoàn thiện được cánh tay khí nén gắp sang băng tải của trạm lưu kho. Băng tải di chuyển sản phẩm đến cuối hành trình. Trên băng tải có 3 loại cảm biến để phân loại sản phẩm : Cảm biến tiệm cận phát hiện sản phẩm từ tính, cảm biến màu sắc phát hiện sản phẩm màu trắng, cảm biến quang phát hiện sản phẩm màu đen. Tương ứng với mỗi sản phẩm đó, sẽ có tín hiệu gọi Robot lưu kho và lưu vào các hàng tương ứng 1, 2 hoặc 3. Hình 1.7 trạm lưu kho sản phẩm 1.7.2 Kết cấu thiết bị bao gồm: • Bộ nguồn 24VDC : Cấp nguồn 24VDC cho mạch điện tử, van điện, cảm biến, động cơ băng tải. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 200 CPU 222 : Bộ điều khiển lập trình. • Module mở rộng EM 223 : Module vào/ra số. • Module EM 277 : Module truyền thông PROFIBUS – DP. • Mạch điện tử : Bộ đệm cho đầu vào/ra PLC và van điện, động cơ băng tải • Robot lưu kho tự động. • Xy lanh khí : Kẹp sản phẩm. 14 Đồ án t ốt nghiệp
  15. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 • Van điện : Nhận tín hiệu từ PLC để đóng/mở xy lanh. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo. 1.8 Trạm điều khiển và giám sát trung tâm Tìm hiểu quy trình công nghệ trạm điều khiển và giám sát 1.8.1 trung tâm Trạm điều khiển và giám sát sử dụng bộ điều khiển PLC S7 300 CPU 313C- 2DP và màn hình giám sát HMI – TP 177A. Bộ PLC S7 300 sẽ nhận tín hiệu từ 8 bộ PLC S7 200 truyền lên và xuất tín hiệu điều khiển xuống các trạm thông qua mạng PROFIBUS. Đồng thời, màn hình HMI – TP 177A sẽ điều khiển và giám sát các biến nhớ, các đầu vào/ra, tín hiệu từ cảm biến...hiển thị lên màn hình. Hình 1.8.1 Trạm điều khiển và giám sát trung tâm 15 Đồ án t ốt nghiệp
  16. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Kết cấu thiết bị bao gồm: 1.8.2 • Bộ nguồn PS 2A : Cung cấp nguồn cho PLC S7 300 và màn hình • TP 177A. • Bộ điều khiển lập trình PLC S7 300 CPU 313C-2DP. • Màn hình giao tiếp HMI – TP 177A. • Nút bấm, khóa điện, chuyển mạch, đèn báo Hình 1.8.2 Màn hình giám sát TP 177A và PLC S7 300 Bộ điều khiển PLC S7 300 điều khiển các trạm qua mạng 1.8.3 PROFIBUS-DP PLC S7 300 CPU 313C-2DP có 16 đầu vào số, 16 đầu ra số, 1 cổng truyên thông MPI, 1 cổng truyền thông PROFIBUS (cổng DP). PLC S7 300 giao tiếp với các trạm thông qua mạng PROFIBUS, nó sẽ nhận các tín hiệu gửi lên từ các trạm và ra lệnh điều khiển xuống đảm bảo đúng yêu cầu công nghệ và tính thời gian thực. 16 Đồ án t ốt nghiệp
  17. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Hình 1.8.3 Bộ điều khiển lập trình PLC S7 300 Màn hình giao tiếp Người – Máy TP 177A và giao di ện đi ều 1.8.4 khiển giám sát Màn hình TP 177A là thiết bị giao tiếp Người – Máy (HMI)do hãng Siemens sản xuất. Nó có khả năng giao tiếp với các loại PLC của Siemens thông qua chuẩn PPI, MPI và PROFIBUS. Màn hình TP 177A sẽ điều khiển và giám sát các biến của PLC trong các trạm thông qua mạng PROFIBUS. Cho phép hiển thị trạng thái của các biến, các đ ầu vào/ra, tín hiệu từ cảm biến về...lên màn hình. Đồng thời, có thể điều khiển từ màn hình với chức năng đa điểm chạm (Touch Panel). Hình 1.8.4 Màn hình điều khiển TP 177A 1. Rãnh tháo lắp màn hình. 2. Màn hình hiển thị và điều khiển với chức năng đa điểm. 3. Gờ cạnh ngoài cùng của màn hình. 4. Chỗ lắp cơ cấu gá. 17 Đồ án t ốt nghiệp
  18. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP MẠNG PROFIBUS-DP, XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 2.1. Cấu hình mạng PROFIBUS-DP với phần mềm STEP 7 Các bước lập trình và cấu hình mạng truyền thông lần lượt thực hiện như sau: Vào START  SIMATIC  SIMATIC Manage để kích hoạt phần mềm lập trình STEP 7 V5.5 Hình 3.1: Cách vào phần mềm lập trình STEP 7 V5.5. Phần mềm STEP7 được mở ra, vào File  New... trên giao diện chính. 18 Đồ án t ốt nghiệp
  19. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Hình 3.2: Cách tạo một Project mới Tiếp theo kích chọn Insert  Station  SIMATIC 300 Station để tạo một trạm PLC S7 300 trong Project. Hình 3.3: màn hình thiết lập trạm S7 - 300 19 Đồ án t ốt nghiệp
  20. Khoa Điện L ớp ĐH Điện A K3 Khi nhấn chọn trạm sẻ xuất hiện biểu tượng Hardware. Hình 3.4.: Chọn biểu tượng Hardware Project có tên DOANTOTNGHIEP_FMS_2012 đã được thêm phần cứng bên trong là một trạm PLC S7 300. Kích đúp trái chuột vào SIMATIC 300(1) bắt đầu cấu hình phần cứng cho Project. Cửa sổ HW_config cho phép người lập trình thiết lập cấu hình phần cứng của toàn bộ hệ thống ngoài thực tế bao gồm trạm chủ PLC S7 300, các trạm tớ PLC S7 200 và chuẩn kết nối trong mạng truyền thông Trong mục SIMATIC 300 chọn RACK-300, kích và giữ trái chuột vào Rail và thả vào phần trống bên trái Hình 3.5 : Chọn biệu tượng giá đỡ (Rail) Ta theo quy tắc để lựa các khay Slot: 20 Đồ án t ốt nghiệp

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản