SCADA, Điều khiển giám sát Hệ thống dây chuyền sản xuất xi măng, sử dụng PLC S7300

Báo cáo bài tập lớn SCADA Điều khiển giám sát Hệ thống dây chuyền sản xuất xi măng, sử dụng PLC S7 300 I Viết chương trình điều khiển dung PLC S7 300 Chương trình ho.Điều khiển giám sát Hệ thống dây chuyền sản xuất xi măng

Đề tài: SCADA, Điều khiển giám sát Hệ thống dây chuyền sản xuất xi măng, sử dụng PLC S7-300.

I Viết chương trình điều khiển dung PLC S7-300

Chương trình hoàn chỉnh được viết trên S7-300 như sau:

Mô phỏng chương trình.Sau khi lưu chương trình, bắt đầu mô phỏng bằng cách khởi động chương trình Simulation On/Off.

Vào Start > Siemens Automation > Options and Tools > S7-PLCSIM

simulating Modules Hoặc nhấp vào biểu tượng trên cửa sổ SIMATIC Manager

Cửa sổ S7-PLCSIM- SimView1 xuất

hiên Khi màn hình mô phỏng xuất hiện,

trước hết nhấp nút MRES để ReSet bộ

nhớ trên phần mô phỏng Khi đó, thông

báo xuất hiện hỏi bạn có muốn xóa

chương trình cũ hay không, nhấp Yes để chấp

nhận xóa chương trình cũ để nạp chương trình

mới.Để lấy các ngõ vào, nhấp chọn biểu tượng

trên màn hình S7-PLCSIM SimView.

Nếu ngõ ra của chương trình mô phỏng vượt quá 8 ngỏ ra, chọn biểu tượng

một lần nữa và một bảng IB hiện ra.Sau đó, nhấp chọn IB và đánh số 1 vào Lúc nãy, bảng vừa lấy ra là IB1 và hiển thị từ I1.0 đến I1.7

Tương tự để theo dõi ngõ ra Q của PLC, nhấp biểu tượng trên thanh công cụ Bảng ngõ ra PLC QB0 xuất hiện Thực hiện 1 lần nữa và thay đổi giá trị ta được QB1

Sau khi hoàn tất lấy các ngỏ vào và ra, để tiến hành mô phỏng trở về màn hình

soạn thảo chương trình LAD/STL/FBD Tiến hành Download chương trình xuống một khối OB1 để phần mềm mô phỏng S7-PLCSIM Simulating Modules nhận

chương trình cần mô phỏng Bằng cách nhập chọn biểu tượng trên thanh công

cụ Hoặc chọn PLC > Download từ thanh thực đơn chính Sau đó để chương trình

hiển thị trên màn hình soạn thảo, nhấp biểu tượng trên thanh công cụ Màn hình soạn thảo sẽ đổi trạng thái để chuẩn bị quá trình mô phỏng

Sau đó nhấp chọn chế độ RUN trong bảng CPU 30… chạy chương trình mô

phỏng

Khi ta tích vào ô M0.1(START),ta thấy các ô

QB0.0,QB0.1,QB0.2,QB0.3, QB2.7 được tích theo tương ứng bang tải 1,DC nghiền 1, bang tải 2,

DC nghiền 2 và tiếp điểm giữ Q2.7 tác động

I THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT XI MĂNG TRÊN WINCC.

1 Liên kết WinCC với S7 300

Khởi động WinCC vào Start > Siemens Automation > SIMATIC > WINCC > WinCC Explorer.

Cửa sổ Explorer xuất hiện

Để tạo dự án mới từ trình đơn chính ta vào File > New Cửa sổ WinCC Explorer xuất hiện chọn

OK Cửa sổ Create a new project xuất hiện nhập

tên “ HE THONG SAN XUAT XIMANG ” nhấp Create để kết thúc

Trong khung bên trái nhâp phải vào muc Tag Management chon Add New Driver tạo trình điều khiển mới

Hộp thoại Add new driver xuất hiện Để nối với SIMATIC S7-300, chọn

SIMATIC S& Protocol Suite.Chn Sau

đó nhấp Open để kết thúc

Tiến hành kết nối như hình.

Hộp thoại xuất hiện, nhập S7-300 vào

khung name Sau đó nhấp Properties để thiết lập

Hộp thoại Connection Parameter – MPI xuất hiện Sau đó nhấn OK

Hộp thoại WinCC Explorer xuất

hiên biểu tượng và thông báo việc kết nối thành công

Để tiện quản lý các tag có chức năng giống nhau, bước tiếp theo tạo Tag trong PLC Đối với chương trình phức tạp thì có nhiều tín hiệu vào ra, nếu không tạo tag thì không thể theo dõi quá trình lien kết

Để tạo nhóm Tag, nhấp phải chuột lên biểu tượng chon New group

Hộp thoại Properties of tag group xuất hiện, nhấp tên nhóm Tag vào khung Name là “DAYTRUYENSAXUAT” Sau đó, nhấp OK để kết thúc.

Để tạo các Tag trong Group Tag, nhấp phải chọn biểu tượng

Chọn New Tag…

Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, chọn thẻ General Ở mục Name đặt tên là

START Để chọn kểu bit là kiểu ngỏ ra,

nhấp nút Select Hộp thoại Address properties xuất hiện chon Bit memory ở khung Data để kết thúc Chọn địa chỉ 0.0 để mục Address nhấp OK để kết thúc.

Tương tự cho nút dung, cảm biến 1, 2, 3, 4, 5,

6, 7, 8, 9, Băng tải 1, 2, van 1, 2, 3-4, 5, 6, 7, 8,

hút, số báo… Sau khi tạo các Tag ta có kết quả như hình dưới

2 THIẾT KẾ ĐỒ HỌA GRAPHICS DESIGNER

Trong hộp thoại WinCCExplorer…nhấp đúp vào thư mục Graphics Designer chọn New picture.

Nhấp vào biểu tượng hộp thoại mới xuất hiện

Để hiển thị thư viện thiết kế bằng cách nhấp chọn biểu tượng trên thanh công

cụ, Hoặc từ trình đơn chịnh chọn View > Library như hình

Hộp thoại Library… xuất

hiện để lấy các dụng cụ cần thiết trong khung bên trái nhấp đúp thư mục Global Library Các thư mục trong Globar Library xuất hiện.

Kích đúp vào mục Siemens HMI symbol Library

để xam các thành phần nhỏ bên trong Để thuận tiện việc tìm kiếm dụng cụ cần thiết, nhấp biểu tượng mắt kính để hiển thị hình ảnh cụ thể của thiết bị muốn lấy

Ta lần lượt lấy các thiết bị cần thiết ra

Sau khi đã lấy đủ các thiết bị Ta tiến hành sắp xếp, liên kết các thiết bị lại với nhau để tạo thành

mô hình hoàn chỉnh

3 TẠO LIÊN KẾT VỚI GIAO DIỆN ĐÒ HỌA ĐỂ MÔ PHỎNG

Nhấp chuột phải lên nút START chọn Properties Hộp thoại Object

Properties xuất hiện, chọn tab Events Khung bên trái hộp thoại chọn Mouse

> Press left rồi nhấp chuột phải vào biểu tượng hình mũi tên chon C Action.

Hộp thoại Edit Action xuất hiện, chọn Internal functions >Tag > Set >

SetTagBit.

Hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện, trong value chọn 1, trong

Tag_Name chọn Tag selection

Hộp Thoại Tags – Project… xuất hiện chứa các tag mặc định và các tag đã thiết lập trong phần trước, chọn tag START sau đó nhấp OK.

Hộp thoại Assigning Paramameters xuất hiện, hiển thị ở cột Value là START là

1 như hình, sau đó nhấp OK

Trở lại hộp thoại Object Properties, thấy mũi tên bên phải Press left hiển thị màu xanh tức đã được khai báo Sau đó để gọn cửa

sổ làm việc với các công vệc tiếp theo thì nên nhấp chuột vào biểu tượng dấu “X” màu đỏ ở trên cùng bên phải

Khai báo tương tự cho STOP, và các CAMBIEN …

Để kích hoạt đèn nhấp nháy , chuột phải Properties Chọn Flashing đổi mục Flashing Bacground Active mặc định là No thành Yes

Sau đó,ta nhấp chuột phải vào biểu tượng cái đèn ở hàng Flashing Background Active),chọn Tag,,

Hộp thoại Tag-Project hiện ra Chọn Tag DCnghien1

Kết quả

Tiến hành làm tương tự cho các phần còn lại…Sau khi hoàn thành ta lưu lại

4 Chạy chương trình mô phỏng.

Trở lại chương trình chính của WinCCExplorer Nhấn nút để tiến hành chạy

mô phỏng

Mô phỏng: Nhấn nút START thì băng chuyền đất sét và đá vôi sẻ chạy cho

nguyên liệu vào máy nghiền Khi loadcell cân đủ khối lượng nhấn CB1 và CB2 thì máy nghiền sẻ dừng và nguyên liệu sẻ được đưa xuống thùng trộn, nhấn CB3

và CB4 thì nguyên liệu đã vào thùng trôn đủ và bắt đầu trôn Trộn 1 thời gian thì máy nghiền hút hoạt động hút hỗn hợp trộn qua SILO Nhấn CB5 thì máy hút ngừng và SILO hoạt động, sau 10s thì nguyên liệu sẻ qua Lò nung, Nhấn CB6 thì

lò nung đầy và bắt đầu nung Sau khi nung xong thì hỗn hợp được đưa qua hệ thống làm mát CB7 thì hệ thống làm mát bắt đầu làm mát hỗn hợp Sau thời gian làm mát thì hỗn hợp đc đưa vào máy ghiền mịn Tại đay hỗn hợp để đc trộn với thạch cao để tạo ra ximang CB8 và CB9 cho bít lượng ximang trong máy đã đủ

và bắt đầu cho nghiền, Sau khi Nghiên xong thì xi măng sẽ được đóng bao và được băng chuyền chuyển vào kho chứa Hệ thống sẻ đếm số lượng bao xi măng được sản xuất và xuất ra màn hình thông báo Nhấp STOP hệ thống sẽ ngừng hoạt động

Hình 1 Sau khi nhấn nút START thì động cơ của băng chuyền đất sét và đá vôi sẽ chạy cho nguyên liệu vào máy nghiền, đồng thời động cơ nghiền cũng hoạt động Quan sát trên màn hình mô phỏng ta thấy 4 động cơ đang sáng nhấp nháy, chứng

tỏ chúng đang hoạt động

Hình 2 Khi loadcell cân đủ khối lượng nhấn CB1 và CB2 thì máy nghiền sẻ dừng và nguyên liệu sẻ được đưa xuống thùng trộn Van 1,van 2 sáng nhấp nháy Tiếp theo,nhấn CB3 và CB4 thì nguyên liệu đã vào thùng trộn đủ và bắt đầu trộn Trộn 10s thì máy nghiền hút hoạt động hút hỗn hợp trộn qua SILO

Khi nhấn CB4, CB5 động cơ trộn hoạt động 10s rồi dừng, đồng thời van 3,van 4 mở,động

cơ máy nghiền hút hoạt động Nhấn CB5 thì máy hút ngừng và SILO hoạt động, sau 10s thì nguyên liệu sẻ qua Lò nung, Nhấn CB6 thì lò nung đầy và bắt đầu nung Sau khi nung xong thì hỗn hợp được đưa qua hệ thống làm mát CB7 thì hệ thống làm mát bắt đầu làm mát hỗn hợp Sau thời gian làm mát thì hỗn hợp đc đưa vào máy nghiền mịn Tại đây hỗn hợp để được trộn với thạch cao để tạo ra ximang CB8 và CB9 cho biết lượng xi măng trong máy đã đủ

và bắt đầu cho nghiền, Sau khi nghiền xong thì xi măng sẽ được đóng bao và được băng chuyền chuyển vào kho chứa

Hệ thống sẻ đếm số lượng bao xi măng được sản xuất và xuất ra màn hình thông báo Nhấp STOP hệ thống sẽ ngừng hoạt động