Nghiên cứu, xây dựng hệ thống mạng PLC, điều khiển, giám sát và quản lý thiết bị dây chuyền công nghệ

Ban đầu chỉ là một cái máy trợ giúp con người cũng đã gọi là tự động hóa, sau đó máy móc được điều khiển bằng cơ khí bằng cơ cấu cam, và khi kỹ thuật điện phát triển máy móc được điều k

NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠNG

PLC DIEU KHIEN, QUAN LY GIAM SAT THIẾT

BỊ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

GVHD :Th.S LÊ VĂN TIẾN DŨNG

SVTH : PHẠM THỊ KIỀU OANH

MSSV :99KC057 LOP : 90KC01

TP Hồ Chí Minh 1-2004

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Chú ý : Sinh viên phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết mình)

HỌ VÀ TÊN : Phas Yê kia anh MSSV :

NGANH _ :._ Œ⁄ kh“ Bán kash —- LỚP :

2- Nhiệm vụ (yêu cầu ` về nội dụng va số liệu ban đầu):

2 LLY MA nt 8 , are

34, _ 2 44m Ấy k62i2, l3 tá fấy cu: la

are ett ok in 04 lnk Tay Mik per tan P kê 2c

3- hay giao nhiém vu Dé dn: 39 [2G ) 202

4 tày hoàn thành nhiệm vụ : =7/ Jy 2262

5- He tên cán bộ hướng dẫn : SS Phần hướng dẫn

A van) 20 Da seen AED) Z

Khoa Cơ Khí Tự Động-Robot

2- Dé tai: bahia 2 lg Airy MUA « ong Phe ai pg ay at, ue Dicz- bs

3 Họ tên cán bộ hướng dẫn : Abs Leva: i, pr aa gn ory +^£

4- Tổng quát về bản thuyết minh :

Số bảng số liệu Số hình vẽ

Số tài liệu tham khảo ¬ \ — Phần mềm tính toán - -

s Tổng quát về các bản về :

- Tổng số bản vế : Bản AI: Bản A2: Khổ khác:

- _ ưu điểm chính của Đỏ Án Tốt Nghiệp :

Ca a dip pi 5 duc son

Giáo Viên Phẩn Biện :PSG.TS NGUYỄN MONG HUNG ?

Sinh Viên Thực Hiện : PHẠM THỊ KIEU OANH

MSSV: 99KC 057 Lép : 99KC

TP.HCM ngà y thần g năm

Giáo Viên Phản Biện

* nghiém cho em trong suốt những năm em theo học, nhất là em xin được

# cảm ơn thầy Lê Văn Tiến Dũng trong thời gian qua đã hướng

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Với đề tài nghiên cứu _ xây dựng hệ thống mạng PLC điều

khiển , giám sát và quản lý thiết bị dây thuyền công nghệ

Luận văn có 2 phần gồm 4 chương

PHẦN I: Tổng Quan - Cơ Sở Lý Thuyết

Chương I: Tổng quan về mạng PLC

Chương II: Cơ Sở Lý Thuyết

PHẦN II: Thiết Kế Và Thi Công Mạng

Chương I: Thiết Kế Hệ Thống Mạng

Chương H: Thi Công Mạng

Với thời gian 3 tháng để thực hiện những vấn đề được giải

quyết như sau :

e Thiết kế mô hình mạng Profibus_DP cơ bản với 3 PUC

(1 Master ,hai Slave ) cùng với máy tính được kết nối

e Kiểm tra phẩng cứng của mạng truyền thông để chắc

chắn rằng việc bắt tay các thiết bị trên mạng đã thành

công bằng cách tác động Bit

e Viết mã chương trình để chuyển đổi truyền thông mã

dữ liệu trên mạng , viết mã chương trình cho Master và

2 Slave bằng phần mềm S7_200

eViết chương trình cho? hệ thống dập kẹp khí nén va

valse Servo thủy lực

eTạo giao diện giám sát các ngõ vào /ra bằng phan

mềm Protool để thực hiện việc giao tiếp giữa người và

máy

e Nối kết biến giữa giao diện và phần cứng

PHẦN I TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUONG I GIGI THEU VE MẠNG PLC

MUC DICH THUC HIEN

I 00/02)/9:89:10/002017 200077 — 4

II GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG PLC -cc-+-.e+ 5

II.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 6

I2 VAI TRÒ VÀ CHỨC NĂNG MẠNG PLC TRONG CN 7 IL3 GIỚI THIỆU VỀ PROFIBUS ~ DP -: .c 7

CHƯƠNG II CO SO LY THUYET

L GIGI THIBU VE MASTER j cssecssssssessssssssseessesserecssssssssssssisecessssececsssneess 12

L.1 TONG QUAN VE S7 = 300 cececcssessssssesssssetsssseessssseeenseseessseeeen 12

1.2 TRAO DOI DU LIEU GIUA CAC CPU VA CAC MODUL

I0: cm 15

13 CẤU TRÚC CT PLC S7 — 300 -. 52c+ccvvscereesrrrrsre 16

1.4 GIỚI THIỆU VỀ CPU 315 ~ 2DP -ccc-zz+- 19

II GIỚI THIỆU VỀ SLAVER -2222+2222222221222221112 2E 20

ñ co 0/7 8h 20

12 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CPU 224 -. -+ 20 L3 MỘT SỐ ĐÈN BÁO HIỆU TRÊN §7 —200 21

II GIỚI THIỆU VỀ EM 277 VÀ CP 5611 -:2cccccvvecserreesret 22

II.1.MOUDULE TRUYỀN THÔNG EM 277 PROFIBUS - DP -nenHhehHHHHHd Hee 22 IL.2 CARD TRUYỀN THÔNG CP 5611 -+¿ 23

PHAN II THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠNG

CHƯƠNG I THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG

I THIẾT KẾ HỆ THỐNG . -©2++t222E2C222EEEE21212221 27tr 32

L1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG -¿+ccxxrzre 32

L2 ĐƯỜNG CÁP TRUYỀN DỮ LIỆU .- -: 33

II ĐỊNH NGHĨA CẤU HÌNH MẠNG 2¿-225+tcc2Szvs2zxrrrrrrrrrer 34

I1 KHAI BÁO VÀ MỞ PROJECT MỚI -: 34

I.2 XÂY DỰNG CẤU HÌNH PHẦN CỨNG CHO 1

\ï)e280en 35

IIL KIEN TRA TRUYỀN THÔNG 222222:+2222Ecvvrrrtrtrrrrrrred 46

IV CÁC GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG -. _ 50

V GIAO THUC TRUYEN THÔNG GIỮA MASTER & SLAVER 52

CHƯƠNG II: THỊ CÔNG MẠNG

I QUẢN LÝ DỮ LIỆU TRÊN MẠNG ::22222c2222Sxvrtttrtrrrd 54

1.1 PHAN BO VA CAP PHAT BO NHG TREN MANG 54

1.2 SU LIEN KẾT DỮ LIỆU . -¿-©52+cstxrrrrrreere 55

II THỰC HIỆN TRUYỀN THÔNG -c-cccccs 56

II QUAN HỆ TRAO ĐỔI VÀ HIẾN THỊ CÁC NGÕ VÀO/ RA 58

IV LẬP TRÌNH DIEU KHIEN TREN HAI THIẾT BỊ TỚ 60

V XÂY DỰNG GIAO DIỆN GIỮA NGƯỜI VÀ MÁY 65

0n) 72

PHẦN PHỤ LỤC

CHƯƠNG IT

GIGI THIEU VE MANG PLC

VA MUC DICH THUC HIEN

SVTH: PHAM THI KIỀU OANH

Dẫn nhập:

Bất kể sự việc gì, thời gian là thước đo sự phát triển cũng như chính

thời gian sẽ thẩm định thành công hay thất bại, hiệu quả hay không hiệu quả,

có ích cho cộng đồng hay không

Song chạy đua với thời gian chính là trí tuệ và công sức của con

người,vì con người bao giờ cũng giữ vai trò chủ thể Với vai trò chủ thể cho

nên bằng những quyết định, con người sẽ làm cho đời sống xã hội loài người

và thế giới biến đổi theo thời gian

Nhìn lại sự phát triển của xã hội loài người đã có những bước tiến rất

dài, những tiện nghi mà chúng ta đang sử dụng ngày hôm nay, những sản

phẩm phục vụ đời sống con người ngày càng hoàn hiện hơn, những tiến bộ đó

xuất phát từ chính sự ham hiểu biết, tính sáng tạo mà đạt được

Trải qua nhiều thời gian, với vai trò chủ thể con người đã lao động về

trí óc thật nghiêm túc và đã tạo ra những thiết bị làm tăng năng suất và chất

lượng sản phẩm đáp ứng được những yêu cầu ngày càng cao của con người,

đó là những thiết bị tự động hóa

Ban đầu chỉ là một cái máy trợ giúp con người cũng đã gọi là tự động

hóa, sau đó máy móc được điều khiển bằng cơ khí( bằng cơ cấu cam), và khi

kỹ thuật điện phát triển máy móc được điều khiển bằng điện, ngày nay việc

điều khiển bằng khí nén, thủy lực vẫn còn đóng vai trò quan trọng nhưng khi

công nghệ máy tính phát triển đã tạo ra một cuộc đột phá trong điều khiển,

đó là điều khiển bằng thiết bị lập trình PLC (Programable Logic Controller),

cùng với sự phát triển của hệ thống mạng, điều khiển, giám sát và quản lý

bằng mạng PLC đang là một giải pháp hữu hiệu trong quá trình sản xuất

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

I MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:

Với nhận thức về vai trò quan trọng của tự động hóa trong nền kinh tế

Việt Nam của toàn xã hội trong những năm gần đây, đã mang lại những

thành công bước đầu cho các ngành sản xuất

Một giải pháp tự động hóa mà các nhà máy sản xuất lớn lựa chọn đó là

tự động hóa với PLC và mạng PLC, để điều khiển, quản lý, giám sát quá

trình sản xuất, như nhà máy sản xuất xi măng Cát Lái, dây chuyền sản xuất

nước giải khát Pepsi

Là một sinh viên của ngành Tự Động Hoá, em mong muốn được mở rộng sự

hiểu biết về một lĩnh vực mới mẻ trong ngành Tự Động Hoá ở nước ta nên đã

chon dé tai nay

Để thực hiện dé tài này em xây dựng một mạng PLC chuẩn Profibus của

hãng Siemens để quản lý giám sát các ngõ vào/ ra trên PLC và điều khiển

một vài thiết bị ngoại vì, -

II GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG PLC

H.1.Quá Trình Hình Thành Và Phát Triển

Từ những yêu cầu trong thực tế của quá trình sẩn xuất, cần có nhiều

sản phẩm chất lượng cao, giá thành thấp để phục vụ cho con người và tăng

tính cạnh tranh, đã xuất hiện những nhà máy sản xuất lớn có nhiều ngõ

vào/ra, hệ thống phức tạp, với một PLC không thể đáp ứng được việc điều

khiển mà chia ra thành nhiều PLC điều khiển, mỗi PLC điều khiển một

phần

Trong nhiều nhà máy, việc sản xuất được chia ra theo từng khu vực

từng công đoạn khác nhau và được các PLC điều khiển

Việc đặt ra là làm sao có thể kết nối các hệ thống PLC riêng lẻ thành

một hệ thống PLC chung để làm tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ và

thực hiện tốt việc quản lý và giám sát hệ thống trong quá trình sản xuất

Dựa trên sự hình thành và phát triển mạng máy tính cục bộ (LAN

_Local Area Network ) vào những năm 1980 mang PLC trong công nghiệp

cũng đã hình thành và phát triển để giải quyết các vấn để nêu trên Việc

hình thành hệ thống mạng trong sản xuất công nghiệp đã góp phần nâng cao

năng suất, chất lượng trong sản xuất công nghiệp

Mạng PLC có rất nhiều chuẩn do các nhà sản xuất đưa ra, mỗi hãng

sản xuất đều có một chuẩn, một hệ thống mạng riêng

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

Hang san xuat Hệ thống mạng riêng

GENERAL ELECTRIC GE NET FACTORY LAN

TEXAS INSTRUMENTS TIWAY

Bang 1: Các hãng sx và hệ thống mạng riêng Ngày nay trong những nhà máy sản xuất lớn hiện đại, ở nhiều cấp độ

khác nhau, phương thức điều khiển giám sát (SCADA _ Supervisory Control

And Data Acquission) được áp dụng dễ dàng với các phần tử điều khiển chấp

hành gồm toàn bộ các bộ phận điều khiển lập trình

II2 Vai Trò, Chức Năng Của Mạng PLC Trong Công

Nghiệp:

Trong những năm gần đây bộ điều khiển lập trình PLC được sử dụng

ngày càng rộng rãi trong công nghiệp, là giải pháp lý tưởng cho việc tự động

hóa các quá trình sản xuất

PLC đóng vai trò trung tâm trong điều khiển, dễ dàng lập trình, cho

phép nhanh chóng thay đổi chương trình điều khiển, ứng dụng trong phạm vi

rộng, chuẩn hóa được điều khiển, giá thành thấp và dễ đàng trong bảo trì sửa

chữa, độ chính xác cao trong môi trường công nghiỆp

Tuy có nhiều ưu điểm về điều khiển nhưng PLC không đáp ứng được

về phương diện quản lý, thông tin và lưu trữ dữ liệu Vì vậy để đáp ứng

những yêu cầu này PLC thực hiện truyền thông nối mạng ở nhiều cấp độ

khác nhau nhằm đáp ứng yêu cầu vừa điều khiển vừa giám sát hệ thống

Hệ thống mạng hỗ trợ những nhà quản lý những người chịu trách

nhiệm sản xuất theo dõi được tình hình cụ thể quá trình sản xuất mà không

cần trực tiếp trong khu vực sản xuất

Mang thu nhận đữ liệu trên tất cả các dây chuyền sản xuất mà không

làm chậm lại quá trình sản xuất, thu nhận dữ liệu để phân tích quá trình sản

xuất, chẩn đoán, giám sát sự cố và độ tin cậy trong hoạt động của các thiết

bị, quản lý nguyên liệu và lưu vào hệ thống kế hoạch sản xuất của nhà máy

Mạng làm tăng thêm tính sẵn sàng của các thiết bị nối mạng Mạng

thực thi thời báo phản ứng nhanh với mức cao ổn định tránh những mức thấp

hay thay đổi khi thực hiện truyễển thông Thao tác mạng linh hoạt để diéu

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

sẵn sàng đang dân trở thành điều quan trọng và ngày càng tăng

Chỉ phí thời gian cho việc ngừng quá trình sản xuất để phát hiện và sửa

chữa sự cố thì cao hơn chỉ phí cho sự lắp đặt những hệ thống cảnh báo, theo

dõi, giám sát, kịp thời phát hiện ra những sự cố để sửa chữa và tiếp tục sản

xuất một cách nhanh chóng và công cụ để làm điều này không khác hơn là

sử dụng hệ thống mạng truyền thông mạnh để định vị và chỉ báo lỗi một cách

nhanh chóng

Cùng với sự phát triển mạng toàn cầu, những nhà quản lý hoàn toàn

có thể theo dõi tình hình hoạt động của nhà máy và có thể đưa ra những

quyết định thay đổi trong sản xuất và quyết định sẽ được thực thi nhanh

chóng, dù người quản lý đang ở bất cứ địa điểm nào, ở bất cứ một nước nào,

thông qua việc kết nối mạng của nhà máy với mạng toàn cầu

Sự xuất hiện của hệ thống mạng đã đem lại một cuộc đột phá mạnh

mẽ trong công nghiệp và cả trong đời sống, trong khi sự hợp tác toàn cầu

được nhắc đến và những nhu câu của con người ngày càng đòi hỏi tốt hơn thì

hệ thống mạng đã đáp ứng được tương đối những yêu cầu này

H.3 Giới Thiệu Về Mạng PROFIBUS - DP

Với hệ thống truyền thông không đồng nhất, dạng mở, Profibus là một

mạng dành cho các cell và các field được dùng trong môi trường công

nghiệp Mạng Profibus thích hợp với chuẩn PROFIBUS EN 50170(1996)

11.3.1 Cac ưu điểm của mạng Profibus-DP

Profibus là hệ thống mạng đang dẫn đầu trong thị trường Fieldbus,

được sử dụng rộng rãi vì:

e Chi phí lắp đặt thấp

e Tính bảo mật đữ liệu cao, sử dụng cáp đôi xoắn và cáp quang

e Là hệ thống mạng chuẩn hoá và mở, có thể sử dụng các thiết

bị của các nhà sản xuất khác nhau

e Hệ thống có tính linh hoạt cao, có thể đáp ứng được nhiều yêu cầu

11.3.2 Các chức năng mạng Profibus cung cấp thêm:

e Kiểm tra và chẩn đoán lỗi

e Có khả năng truy cập đến các ứng dụng của Windows

Giao thức Profibus —- DP được thiết kế cho truyền thông tốc độ cao với

các thiết bị xuất nhập từ xa Có nhiều loại thiết bị Profibus sẵn có của nhiều

hãng sản xuất khác nhau Các thiết bị này cũng có nhiều loại, từ các Module

xuất nhập đơn giản đến các bộ điều khiển động cơ và các bộ điều khiển lập

trình

Trên các mạng Profibus thường có một chủ và các thiết bị xuất nhập

tớ, thiết bị chủ được định cấu hình để biết được địa chỉ và loại thiết bị xuất

nhập tớ được nối vào mạng Thiết bị chủ khởi động mạng và cho phép các

thiết bị tớ trên mạng hiểu được cấu hình Thiết bị chủ liên tục ghi dữ liệu ngõ

ra đến các thiết bị tớ và đọc các dữ liệu ngõ vào từ các thiết bị tớ Khi một

chủ DP đặt xong cấu hình cho một tớ thì nó sẽ quản lý thiết bị tớ đó Nếu có

một chủ thứ hai trên mạng thì nó sẽ bị hạn chế truy xuất đến thiết bị tớ mà bị

thiết bị chủ thứ nhất quản lý

Siemens cung cấp một số card giao tiếp mạng có thể gắn vào máy tính

hoặc thiết bị lập trình Simatic Card này cho phép máy tính PC hoặc thiết bị

lập trình Simatic họat động như một thiết bị chủ trên mạng Card này có các

thiết bị phần cứng chuyên dụng hỗ trợ máy tính hoặc các thiết bị lập trình

Simatic trong việc quần lý nhiều chủ và đồng thời card này cũng hỗ trợ nhiều

giao thức khác với tốc độ truyền khác nhau

Chuẩn Profibus- DP hay chuẩn DP là một giao thức truyền thông xuất nhập

từ xa định bởi tiên chuẩn Châu Âu EN 50170 Các thiết bị chuẩn nay sé

tương thích với nhau mặc dù chúng không được sản xuất bởi một hãng

DP( Distributed peripheral) các thiết bị xuất nhập từ xa

EN 50170( Profibus): Mô tả tuyến truy xuất và giao thức truyền dữ liệu

trung bình

EN 50170( chuẩn DP): Mô tả sự trao đổi dữ liệu lặp vòng tốc độ cao

giữa các chủ DP và các tớ DP Chuẩn này định nghĩa các thủ tục cho việc đặt

cấu hình và gán tham số lặp vòng trao đổi dữ liệu với các chức năng xuất

nhập phân bố và liệt kê các mục nhận diện phần cứng được hỗ trợ

Một chủ DP được đặt cấu hình để nhận biết địa chỉ, loại của thiết bị tớ

cũng như bất cứ thông tin gán tham số nào mà các thiết bị tớ yêu cầu các

thiết bị chủ cũng phải chỉ ra nơi cất dữ liệu đọc từ các thiết bị tớ (ngõ vào) và

nơi cất dữ liệu để ghi vào các thiết bị tớ (ngõ ra)

Chủ DP sẽ thiết lập mạng và sau đó sẽ khởi động các thiết bị tớ của

nó Sau đó chủ sẽ ghi các thông tin gán tham số và định cấu hình xuất nhập

cho các thiết bị tớ Sau đó chủ đọc các thông tin kiểm tra nhận diện phân

cứng từ các tớ để kiểm tra xem các tớ DP đã nhận đúng và chấp nhận chưa

các tham số và cấu hình xuất nhập Thiết bị chủ bắt đầu trao đổi xuất nhập

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

ghi các ngõ ra Sự trao đổi dữ liệu diễn ra liên tục Các thiết bị tớ có thể báo

cho thiết bị chủ biết nếu khi có một điều kiện ngoại lệ và sau đó chủ sẽ đọc

thông tin kiểm tra phần cứng từ thiết bị tớ

Một khi chủ DP đã ghi các tham số và cấu hình xuất nhập đến các thiết

bị tớ DP và các thiết bị tớ DP chấp nhận thì chủ sẽ chiếm quyển điều khiển

các thiết bị tớ đó Các thiết bị tớ chỉ chấp nhận các yêu cầu ghi từ chủ của

no, các

chủ khác trên mạng có thể đọc được các ngõ vào và ra nhưng không ghi được

bất cứ thông tin gì

11.3.4 Cac dang truyền thông của Profibus Siemens

H3.4.1 Dạng truyền thông bằng điện:

Sử dụng cáp đôi xoắn, RS 485 tác động trên sự khác nhau về điện áp,

vì vậy ít có sự giao thoa về điện áp hay dòng điện Với Profibus, các nút được

nối qua đầu nối cuối hoặc Bus kết nối( 32nút/đoạn)

Những đoạn cắt riêng lẻ được nối qua những bộ chuyển tiếp

Tốc độ truyền dữ liệu từ 9.6Kbit/s đến 1.5Mbit⁄s và tốc độ truyền còn

có thể tăng thêm lên từ 3.6Mbit/s đến 12Mbit/s trong quá trình ứng dụng

mạng Profibus

Chiểu dài cực đại của các đoạn phụ thuộc vào tốc độ truyền

Sơ đô điện có thể có cấu trúc là dang Bus hay hình cây

Ứng dụng cho những vùng an toàn thì phương pháp truyền được sử

dụng trong Profibus theo chuẩn IEC 61158-2, cho tốc độ truyền là

31,25Kbit/s

Đặc tính của mạng điện:

e Mạng LAN chất lượng cao

e Phương pháp truyển bằng RS 485( chuẩn EIA)

e Phương pháp truyền IEC 61158-2 cho vùng an toàn( Profibus

PA)

e Sự chuyển đổi phương pháp truyền DP từ RS 485 tới IEC

61158-2 được thực hiện qua các thành phần của mạng

thuỷ tĩnh

Ứng dụng cơ bản của Profibus quang học:

Một mạng cáp quang có cấu trúc dạng Bus, dạng vòng, hoặc hình sao, sử dụng mạng quang hoc để liên kết các Module(OLMs)

Khoảng cách giữa hai OLMs có thể lên tới 15km, tốc độ truyền được

điều chỉnh từ 9.6kbit/s đến 12Mbit/s

H.3.4.3 Profibus quang học DP :

Được xây dựng dựa trên cấu trúc hình học Bus

Khoảng cách cực đại giữa hai trạm là 50m, trong trường hợp đặc biệt

có sợi cáp quang thì khoảng cách đó lên tới 300m

H.3.4.5 Dạng trộn:

Kết hợp cấu trúc giữa dạng truyền thông dạng điện và cáp quang

OLMs đóng vai trò làm sự chuyển tiếp giữa hai trạm truyền thông

Trong truyền thông cần chú ý đến các trạm và giữa các trạm với nhau

trên Bus, không có sự khác nhau nào giưã dây dẫn và sợi cáp quang

Các trạm nối vào mạng Profibus có thể lên tới 127 trạm

Những ưu thế khi sử dụng truyền thông bằng cáp quang:

e Sợi quang được làm từ chất dẻo hoặc sợi thủy tinh chống lại sự giao thoa điện từ

e Yêu cầu bổ sung ánh sáng khi làm việc ngoài trời là không cần

thiết

e Mức điện áp trên những Modul là riêng lẻ, dựa trên đặc trưng

của chất dẫn

e Cáp quang được sử dụng cho những khoảng cách xa

H.3.4.6 Dạng truyền thông không dây:

Sử dụng modul liên kết hồng ngoại, liên kết một hay nhiều Profibus tớ,

hay ghép các đoạn đã bị cắt mà không cần dây

Tốc độ truyền lớn nhất là SMbit/s và phạm vi rộng nhất là 15m

SVTH: PHẠM THỊ KIÊU OANH

điều khiển và giám sát hệ thống, về cơ bản hệ thống mạng được thiết lập với

phần chính của mạng bao gồm:

_ Thiết bị điều khiển chủ (Master): PLC S7-300

_ Thiết bị điều khiển tớ (Slav¢y: PLC S7-200

_ Card giao tiếp CP 5611

I GIỚI THIỆU VỀ MASTER

Thiết Bị Logic S7-300 Của Công Ty SIEMENS (Đức)

I.1.Tổng Quan Về S7-300:

PLC S7_300 là thiết bị khả lập trình, nên toàn bộ chương trình điều

khiển được lưu trong bộ nhớ của PLC dưới dạng khối chương trình (khối OB,

FC ) và được lặp theo chu kỳ của vòng quét (scan) Để thực hiện được một

chương trình điều khiến thì PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là

phải có bộ vi xử lý (CPU) một hệ điều hành, bộ nhớ để lưu chương trình điều

khiển, dữ liệu thông qua các cổng vào/ra để giao tiếp với các đối tượng điều

khiển và trao đổi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó, nhằm

phục vụ bài toán diéu khiển số, PLC còn có thêm các khối chức năng đặc

biệt khác như bộ đếm (Counter), bộ định thời (Timer) và nhiều khối hàm

chuyên dụng

Bộ nhớ chương trình

I.1.1 Các Module Của PLC S7_300:

Thông thường để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó là

các đối tượng điều khiến có số tín hiệu đâu vào/ra cũng như chủng loại tứn

hiệu vào/ra khác nhau mà các bộ điều khiển được thiết kế không bị cứng hóa

về cấu hình Chúng được chia nhỏ thành các Modul Số các Modul được sử

dụng nhiều hay ít tùy theo từng mục đích sử dụng, song tối thiểu bao giờ cũng

có Modul chính là Module CPU Các Module còn lại là Module nhận truyền

tin hiệu với các đối tượng điều khiển, các Module có chức năng chuyên dụng

khác nhau như PID, điều khiển động cơ .Chúng được gọi là các Module mở

rộng Tất cả các Module được gá trên một thanh ray (Rack)

1.1.1.1Module CPU:

Module CPU là loại Module có chứa bộ vi xử lý, hệ điểu hành,

bộ nhớ, các bộ định thời, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485) và còn

có thể có một vài cổng ra số Các cổng vào ra số có trên Module CPU

được gọi là cổng vào ra onboard

Trong họ PLC S7_300 có nhiều loại Module CPU khác nhau

Được đặt tên theo bộ họ vi xử lý có trong nó như Module CPU 312,

Module CPU 314, Module CPU 315 Những Module cùng được sử

dụng một loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboard

cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của

hệ điều hành phục vụ cho việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này sẽ

được phân biệt với nhau bằng tên gọi thêm cum ti IFM (Intergrated

Function Module).Vi du nhu Module CPU 312IFM, Module CPU 314

IFM

Ngoài ra còn có các loại Module CPU với hai cổng truyền thông,

trong đó cổng truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc

nối mạng phân tán kèm theo cổng truyền thông thứ hai là những phần

mềm chuyên dụng thích hợp cũng đã được cài sẵn trong hệ điều hành

Các loại Module CPU được phân biệt với những Module khác bằng

thêm cụm từ DP (Distributed port) trong tên gọi

Vi du nhu module CPU 315_DP

SVTH: PHAM THI KIEU OANH

I.1.1.2.2 SM (Singal Module) :

Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, bao gồm :

DI (Digital Input) : Module mở rộng có cổng vào số Số các

cổng mở rộng có thể là 8, 16 hoặc 32 tuỳ thuộc vào từng loại

Module

DO(Digital Output) : Module mơ rộng có cổng ra số Các số cổng ra số mở rộng có thể là 8, 16 hoặc 32 tuỳ theo từng loại

Module

DI/DO (Digital Input /Digital Output) : Md rng các cổng vào

/ra số cổng vào ra mở rộng có thể là 8 vao/8 ra hodc 16 vao/16

ra tùy thuộc vào từng loại Module

AI (Analog Input ): Mở rộng các cổng vào tương tự.Về bản chất chúng chính là những bộ chuyển đổi tương tự số 12 Bits (AD),

tức là mỗi tín hiệu tương tự được chuyển thành một tín hiệu số có

dộ dài 12 Bits Số cổng vào tương tự có thể là 2,4 hoặc 8 tuỳ theo từng loại Module

AO (Analog Output ): Module mở rộng có cổng ra tương tự

Chúng là những bộ chuyển đổi số tương tự (DA) Số cổng ra có

thể là 2 hoặc 4 tùy theo từng loại Module

AVUAO (Analog Input / Analog Output) : Module mở rộng các

cổng vào / ra tương tự Số cổng vào ra tương tự có thể là 4 vào /

2 ra hoặc 4 vào / 4 ra tùy theo từng loại Module 1.1.1.2.3 IM (Interface Module ) :

Module ghép nối Đây là loại Module chuyên dụng có nhiệm vụ

nối từng nhóm các Module mở rộng lại với nhau thành một khối và

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

được quản lý chung bởi Module CPU Thông thường các Module mở

rộng được gá liễn với nhau trên một thanh đỡ gọi là RACK Trên mỗi

một rack chỉ có thể gá được nhiều nhất là 8 Module mở rộng (không kể

Module CPU, Module nguồn nuôi) Một Module CPU S7_300 có thể

làm việc nhiều nhất là 4 rack và các rack này phải được nối với nhau

bằng Module IM

1.1.1.2.4 FM (Function Module ):

Module có chức năng điều khiển riêng, chẳng hạn nhu Module

điều khiến động cơ bước, Module điều khiển động cơ servo, Module

PID, Module điều khiển vòng kính

1.1.1.2.5 CP (Comunication Mudule ) :

Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính

I2 Trao Đổi Dữ Liêu Giữa Các CPU Và Các Module Mở Rông:

Trong một trạm PLC luôn có sự trao đổi dữ liệu giữa các CPU với các

Module mở rộng thông qua bus nội bộ Ngay tại đầu vòng quét, các dữ liệu

tại cổng vào của các Module số DI đã được CPU chuyển tới bộ đệm vào số

(process image input table_ I) Cuối mỗi vòng quét bộ đệm ra số (process

image input table_ Q) lai dugc CPU chuyển tới cổng ra của các Module ra số

DO Việc này thay đổi nội dung hai bộ đệm này được thực hiện bởi chương

trình ứng dụng Điểu này cho thấy trong chương trình ứng dụng có nhiều

lệnh đọc giá trị cổng vào số thì cho dù giá trị logic thực có của cổng vào này

có thể thay đổi trong vòng quét, chương trình vẫn luôn đọc được cùng một giá

trị từ I và giá trị đó chính là giá trị của cổng vào có tại thời điểm đầu của

vòng quét Cũng như vậy, nếu chương trình ứng dụng nhiều lân thay đổi giá

trị cho một cổng ra số thì nó chỉ thay đổi nội dung của bit nhớ tương ứng trong

Q nên chỉ có giá tri ở lần thay đổi Cuối cùng mới thực sự đưa tới cổng ra vật

lý của Module DO

Khác với việc đọc/ghi cổng số, việc truy nhập cổng vào ra tương tự lại

được CPU thực hiện trực tiếp với Module mở rộng AI/AO Như vậy mỗi một

lệnh đọc giá trị từ địa chỉ thuộc vùng PI (Perpheral Input) sẽ thu giá trị đúng

bằng giá trị thực có ở cổng tại thời điểm thực hành lệnh Tương tự tại thời

điểm gởi một giá trị (số nguyên l6 bits ) tới địa chỉ của vùng PQ (Perpheral

Output ), giá trị đó sẽ được gởi tới ngay cổng ra của Module tương tự

Sở đĩ có sự khác nhau như vậy là do đặc thù về sự tổ chức bộ nhớ và

phân chia địa chỉ của S7_300 Chỉ có các Module vào ra mới có các bộ đệm

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

(PI va PQ)

Tuy nhiên miền địa chỉ PI và PQ lại được cung cấp nhiễu hơn các cổng

vào ra tương tự có thể có của một trạm Chẳng hạn, thực chất của một cổng

vào ra tương tự chỉ có thể có từ địa chỉ PIB256 đến dia chi PIB767 nhưng

miền địa chỉ của PI và PQ lại từ 0 đến 65535 Điều này tạo ra khả năng kết

nối vào/ ra với các địa chỉ trong PI /PQ giúp chương trình ứng dụng có thể

truy nhập trực tiếp các Module DI/DO mở rộng để có giá trị tức thời tại cổng

mà không cần thông qua bộ đệm I và Q

I3 Cấu Trúc Chương Trình PLC S7 _300:

Chương trình cho Š7_300 được lưu trong bộ nhớ của PLC ở vùng đành

cho

chương trình và có thể được lập trình dưới hai dạng cấu trúc khác nhau :

I.3.1.Lập Trình Tuyến Tính:

Là toàn bộ chương trình điều khiển nằm trong một khối trong bộ nhớ

Loại hình cấu trúc tuyến tính phù hợp với những bài toán tự động nhỏ, không

phức tạp Khối được chọn phải là khối OBI, là khối mà PLC luôn quét và

thực hiện các lệnh trong nó thường xuyên, từ lệnh đầu tiên cho đến lệnh cuối

cùng và quay lại lệnh đầu tiên

Lệnh l1

Là chương trình được chia thành những phần nhỏ với từng nhiệm vụ và

các phần này nằm trong những khối chương trình khác nhau Loại cấu hình

này phù hợp với những bài toán điều khiển nhiều nhiệm vụ và phức tạp

PLC §7_300 có 4 loại khối cơ bản :

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

I.3.2.1 Loại Khối OB(Organnization Block):

Là khối tổ chức và quản lý chương trình điều khiển Có nhiều

khối OB với những chức năng khác nhau , chúng được phân biệt bằng

những số nguyên đi sau nhóm ký tự OB

I.3.2.1.1 Khối OB10 (Time of Day Iterrupt ):

Chương trình trong khối OB10 sé được thực hiện khi giá trị thời gian thực nằm trong thời gian đã quy định OB10 có thể gọi một lần,

nhiều lần cách nhau từng phút, từng giờ, từng ngày Khối OB10 được

gọi nhờ chương trình hệ thống SFC28 hoặc trong bảng tham số của

Module CPU nhờ phần mềm STEP 7

1.3.2.1.2 Khối OB20 (Time Delay Interrupt ):

Chương trình trong khối OB20 sẽ được thực hiện sau một khoảng

thời gian trễ đặt trước kể từ khi gọi chương trình hệ thống SFC32 để

đặt thời gian trễ

I.3.2.1.3 Khối OB35 (Cyle Interrupt ):

Chương trình trong khối OB35 sẽ được thực hiện một cách đều nhau trong một khoảng thời gian cố định Mặc định, khoảng thời gian

này là 100ms, nhưng ta cũng có thể thay đổi nó trong bảng tham số

Module CPU của phần mém STEP 7

I.3.2.1.3 Khối OB40 (Hardware Interrupt ):

Chương trình trong khối OB4O xuất hiện khi có tính hiệu báo

ngắt từ ngoại vi đưa vào Module CPU thông qua các cổng vào ra số

onboard đặt biệt, hoặc thông qua các Module SM, CP, FM

I.3.2.1.3 Khối OB80 (Cyle Time Fault ):

Chương trình trong khối OB80 sẽ được thực hiện khi thời gian

vòng quét (Scan Time ) vượt quá thời gian thực đã quy định hoặc khi

có tín hiệu ngắt gọi một khối OB nào đó mà khối OB này chưa kết thúc

lần gọi trước Mặc định thời gian quét là 150ms , nhưng nó cũng có thể

thay đổi được thông qua tham số của Module CPU

1.3.2.1.4 Khéi OB81 (Power supply Fault ):

Module CPU sẽ gọi chương trình trong khối OB8I khi phát hiện

có lỗi về nguồn nuôi

I.3.2.1.5 Khối OB82 (Diagniostic Interrupt):

Chương trình trong khối OB82 được gọi khi CPU phát hiện có sự

cố từ các Module mở rộng vào /ra có sự cố Các Module mở rộng này

phải là những Module có khả năng tự kiểm tra

I.3.2.1.6 Khối OB85 (Noi Load Fault ):

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

có sử dụng chế độ ngắt nhưng chương trình xử lý tín hiệu ngắt không

có trong khối OB tương ứng

1.3.2.1.7 Khéi OB87 (Communication Fault ):

Khối OB 87 sẽ được khi CPU phát hiện thấy lỗi trong truyền

thông

1.3.2.1.8 Khéi OB100 (Start Up Information ) :

Khối OB sẽ thực hiện một lần khi CPU chuyển sang trạng thái từ

STOP sang RUN

I.3.2.1.9 Khối OB 121 (Synchronous Error ) : Khối OB121 sẽ

được thực hiện khi CPU phát hiện thấy lỗi logic trong chương trình, như

đổi sai kiểu đữ liệu hoặc lỗi truy nhập khối DP, EB, FC không có trong

bộ nhớ của CPU

L.3.2.1.10 Khối OB122 (Syschronous Error ) : Khối OB122 sẽ

thực hiện khi CPU phát hiện thấy lỗi truy nhập Module trong chương

trình , chẳng hạn như chương trình có lệnh truy nhập Module vào/ ra

mở rộng nhưng lại không tìm thấy Module này

1.3.2.2 Loại Khối EC (Program Block ) : Là khối chương trình với

những chức năng riêng giống như một chương trình con hoặc một hàm Một

chương trình ứng dụng có thể có nhiễu khối FC và các khối FC này được

phân biệt với nhau bằng một số nguyên sau nhóm ký tự FC, chẳng hạn như

FCI, FC2

L3.2.3 Loại Khối FB (Function Block ) : là loại khối FC đặc biệt có

khả năng trao đổi một lượng dữ liệu lớn với các khối chương trình khác Các

khối dữ liệu này phải được tổ chức thành một khối dữ liệu riêng có tên gọi là

Data Block Một chương trình ứng dụng có thể có nhiễu khối FB và các khối

EB này được phân biệt với nhau bằng mộtsố nguyên sau nhóm ký tự FB :

FBI, FB2, FB3

I.3.2.4 Loại Khối DB (Data Block ) : Là khối chứa dữ liệu cân thiết

để thực hiện chương trình Các tham số của khối do người dùng tự đặt Một

chương trình ứng dụng có nhiều khối DB và các khối này được phân biệt với

nhau bằng một

số nguyên sau ky ty DB: DB1, DB2, DB3

Chương trình trong các khối được liên kết với nhau bằng các lệnh gọi khối,

chuyển khối Xem những phần chương trình trong các khối như là chương

SVTH: PHAM THI KIEU OANH

chương trình con này gọi một chương trình con khác và chương trình con

được gọi lại gọi tới một chương trình con thứ 3 Số các lệnh gọi lồng nhau

phụ thuộc từng chủng loại Module CPU mà ta sử dụng Nếu số lần gọi khối

lồng vào nhau vượt qúa con số giới hạn cho phép thì PLC sẽ tự chuyển sang

chế độ STOP và đặt cờ báo lỗi

L4 Giới Thiệu Về CPU 315 _ 2DP

1.4.1 Tam Dia chi:

_ Q: 0.0 dén 127.7

_ DBX: 0.0 dén 8191.7

_ DIX:0.0 đến 8191.7 _ I:0.0 đến 127.7

_ L:0.0 đến 255.7

_ M:0.0 đến 255.0

_ PQBQ:0 đến 767 _ PIB:0 đến 767 _T: 0 đến 127 _ C:0 đến 63

1.4.2 Cac Đặc Điểm Kỹ Thuật Của CPU 315-2 DP:

_ Vùng nhớ làm việc: 64 KB

_ Load memory:

- Tích hợp bén trong:96 KB RAM

- Có thể mở rộng : tối đa 4MB FEPROM(bộ nhớ card)

_ Tốc độ: khoảng 0.3ms trên 1000 lệnh nhị phân

_ Có nguồn pin để lưu trữ chương trình

- Một cổng truyền thông cho MPI với tốc độ truyển:187.5 Kbps

- Một cổng truyền thông cho PROFIBUS: CPU 315-2 DP có thể

nối mạng với hai chức năng là Master hay slave

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

- Tốc độ truyền: lên tới 12Mbps

- C6 thé truyén:244 byte I/ 244 byte O

_ Kich thuéc (WxHxD):80x125x130mm

_ Khối lượng: 530g _ Nguốn cung cấp:24 VDC( chấp nhận từ 20.4V đến 28.8V) _ Công suất tiêu thụ:§W

II GIỚI THIỆU VỀ SLAV

Thiét Bi Logic 87-200 Cua Cong“

L1 Tổng Quan Về S7-200

S7-200 là thiết bị logic khả trình loại nhỏ của công ty SIEMENS(Đức),

có thành phần cơ bản là khối xử lí (Centrol Processing Unit) CPU 212 hoặc

CPU 214.Về hình thức bên ngoài ta có thể nhận biết giữa hai loại CPU này là

số đầu vào và đầu ra và nguồn cung cấp

_ Nguồn nuôi ở bên ngoài PLC dùng để ghi chương trình hoặc nạp

chương trình mới

_ Nguồn pin bên trong PLC có thể được sử dụng để mở rộng thời gian lưu trữ cho các đữ liệu trong bộ nhớ Nguồn pin tự động trổ thành trạng thái

tích cực nếu như dung lượng của tụ bị cạn kiệt và nó thay thế vào vị trí đó để

đữ liệu trong bộ nhớ không bị mất di

LL2 Một Số Đặc Tính Của CPU 224

y SIEMENS (Đức):

peices sy

SIMATIG 37:200

Hình 4:CPU 224 _ Có 14 cổng vào logic và 10 cổng ra logic

_ Có 7 modul mở rộng thêm cổng vào và ra, bao gồm cả modul analog

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

ra

_ 2048 từ đơn (word),tức là 4KB thuộc miền bộ nhớ đọc /ghi non-

volatile để lưu chương trình(vùng nhớ có giao điện vớiEEPRON)

_ 2048 từ đơn 4KB kiểu đọc /ghi để lưu dữ liệu ,trong đó 512 từ đầu

thuộc miễn vùng nhớ non-volatile

_ 128 bộ tạo thời gian trể(Timer) Chia làm 3 loạitheo độ phân giải

khac nhau:4 timer Ims, 16 timer 10ms, 108 timer 100ms

_ 128 bộ đếm (Counter)được chia làm 2loại :bộ đếm lên và bộ đếm

vừa tiến vừa lùi

_ 688 bit nhớ đặc biệt thông báo trạng thái hoặc đặt chế độ làm việc

_ Có các chế độ ngắt và xử lí tín hiệu ngắt khác nhau bao gồm ngắt

truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống, ngắt theo thời gian và

ngắt của bộ đếm tốc độ caovà ngắt truyền xung

IIL3 Một Số Đèn Báo Hiệu Trên S7-200:

_ Đèn SP(system Fail):màu đỏ,khi PLC hư hỏng nó sẽ sáng

_ Đèn RUN(màu xanh):PLC đang ở chế độ làm việc hoặc đã thực hiện

chương trình nạp

_ Dén STOP (mau vàng):PLC đang ở chế độ dừng Dừng chương trình

đang thực hiện lại

_ Ix.x(dén xanh):dén xanh ở cổng vào chỉ trạng thái tức thời của cổng

Qy y(dén xanh):đèn xanh ở cổng ra chỉ trạng thái tức thời của cổng

IH GIỚI THIỆU VỀ EM 277 VÀ CP 5611

I1 Module Truyền Thông EM 277 Profibus-DP

Profibus_DP như là một Slave Module này tương thích với các CPU có mã

hiệu 6ES7-2xx-xxxx và cao hơn

HI.1.1 Các Đặc Tính Kỹ Thuật:

Loại kết nối: RS-485

- Có các đèn hiển thị trạng thái lỗi

- Nguồn cung cấp: 254VDC(20.4V đến 28.8V)

Giao thức truyền thông:

Profibus-DP( đóng vai trò slave)

- Chiều dài cáp: 100m đến 1200m tuỳ thuộc vào tốc độ truyền

- Dia chi tram DP: 0 đến 99

- Số trạm trên một phân đoạn: 32, max

- Số trạm trên mạng: 127, không quá 99 EM 277

- MPI: số kết nối tối đa là 6

- Công suất tiêu thụ: 2.5W

- Kích thước: 78x80x62mm

HI.1.2 Sử Dụng EM 277 Để Kết Nối S7-200 Như Là

Một DP Tớ

Š7_ 200 được nối tới mạng Profibus_ DP qua module tớ mở rộng

Profibus_DP EM 277 EM277 được nối tới S7-200 CPU qua thanh dẫn ngõ

vào/ngõ ra tuần tự

Mạng Profibus được nối tới Module Profibus_DP EM 277 qua cổng

truyền thông DP, cổng này tác dụng tại bất kỳ tốc độ nào tử 9600 baud và

12 Mbaud

Như một thiết bị tớ, EM 277 chấp nhận một số khác nhau về ngõ

vào/ngõ ra, counter, timer, hoặc giá trị tính toán khác được chuyển tới chủ,

trước hết di chuyển tới vùng nhớ trong S7-200 Cũng như vậy, dữ liệu từ chủ

cũng được đặt trong vùng nhớ biến bên trong

Để sử dụng Profibus DP EM 277, phải đặt địa chỉ trạm DP phù hợp với

địa chỉ trong cấu hình chủ

Những cấu hình được hỗ trợ bởi EM 277 Cấu hình mặc định cho

module EM 277, là 2 word vào và 2 word ra

SVTH: PHAM THI KIEU OANH

HI.2 Card Truyền Thông CP5611:

CP 5611 là card dùng để kết nối chương trình điều khiển và máy tính

đến các mạng như Profibus, MPI với phần mềm SIMATIC S7 Các loại

giao tiếp của card trong mạng :

_ Profibus DP master cấp một với SOFTNET - DP

_ Profibus DP master cấp hai không có tính năng mở rộng trong việc kết

nối với SOFTNET - DP

_ Profibus DP slave với phần mềm SOFTNET-DP slave

_ Giao tiếp với PG/OP

_ Giao tiếp giữa S7 với SOFTNET-S7

_ Tương thích trong giao tiếp (gởi / nhận dữ liệu dựa trên giao diện

FDL) với SOEFTNET-DP hoặc SOETNET - S7

_ Card CP5611 c6 thé ding giao tiép v6i STEP7 , COM PROFIBUS ,

SOFTNET-S7 , SOFTNET-DP

_ Card CP5611 có 9 chân, các Jack cắm hình đinh ốc nối kết với mạng

Profibus CP5611 hoạt động dựa trên những nhóm phần mềm ứng dụng khác

nhau và nó cho phép người sử dụng chương trình điều khiển và máy tính (PC)

xử lý chương trình con trong mạng Profibus và mạng MPI Mỗi một card CP

chỉ nối với một chương trình điều khiển hoặc máy tính Chẳnghạn như

Protocol (mạng giao tiếp Profibus DP, S7 hoặc FDL) có thể dùng cho card

CP Chương trình điều khiển của card CP5611 bao gồm tất cả các phạm vi

ứng dụng của STEP 7

_ Chương trình giao điện của STEP 7 có thể chạy trên SOFTNET S_7,

Windows 98 , NT 4.0

_ Card CP5611 có thể dùng với mạng Profibus DP master cấp một và

cấp hai với phần mềm SOFTNET_DP/Windows 98, NT 4.0

_ Đồng thời card CP5611 cũng có thé ding cho mang Profibus Slave

dựa trên phần mềm giao dién SOFTNET_DP slave /Windows 98, NT4.0.Với

các chương trình giao điện tiện lợi thì card có thể dùng khi bắt đầu chương

trình hoặc giám sát hệ thống mạng Profibus DP Với STEP 7 Micro/Win V2.1

thì phần cứng dựa trên chương trình phần mềm SIMATIC S7_200 ở chế độ

tự động không cần phải đặt cấu hình Còn đối với Protocol , Protool/Pro thì

card CP 5611 có thể dùng phần cứng dựa trên cấu hình là công cụ cho màn

hình SIMATIC hoạt động, xử lý và hiển thị

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

Thông số của CP 5611:

- Tốc độ truyền thông: 9Kbit đến 12Mbit

- Kết nối mạng Profibus: 9 pin sub-D female

IV GIỚI THIỆU PHAN MEM PROTOOL

Phân mềm Protool là phân mềm có nhiễu tiện ích, dễ sử dụng vì

không cần kiến thức của bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào Việc tạo ra các

giao diện trên màn hình Protool trở nên thật dễ dàng, chỉ cần hiển thị

màn hình Protool và Click chuột chọn trên thanh công cụ

Hình 6: Giao diện phần mềm Protool

Màn hình của Protool chứa đựng những hình ảnh của một quá trình

Chúng ta có thể cho hiển thị toần bộ các quá trình hoạt động của hệ thống

trên màn hình và xác định được toàn bộ các quá trình hoạt động của hệ thống

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

IV.1 Những Thành Phần Trong Màn Hình :

Một màn hình có thể có nhiều thành phần động và tĩnh Những thành

phần tĩnh bao gồm những văn bản và đồ thị Những phần tử động là bao gồm

những kết nối được với PLC và hiển thị giá trị trực tiếp lên màn hình từ

những vùng nhớ từ PLC Những nội dung này có thể lập lại từ những ký tự đã

được hiển thị những số hay nhữnh đồ thị Những thành phần động là bao gồm

các ngõ vào bởi sự hoạt động của các phần tử và được truyền đến từ những

vùng nhớ PLC Sự kết nối đến PLC được thiết lập bởi những biến Tag

IV.1.2 Man hinh quan ly : Screen

Man hình được tạo ra với sự phân chia và quản lý trong Protool Sự hoạt động

của các phần tử luôn được hiển thị khi màn hình quần lý (màn hình chủ ) gọi

Màn hình chủ được mở bằng cách :

Ta có thể nhấp Dưoble click chuột vào Sereen ở phía bên trái cửa sổ

của một phần Project thì màn hình mới sẽ được tạo ra

Ta có thể nhấp Dưøbie click chuột vào phía bên phải của cửa sổ của

Project của màn hình để soạn thảo

Chúng ta có thể cho mở rộng sự hiện thị ngõ vào hoặc ngõ ra bằng cách

chon View — Zoom từ Menu Khi chúng ta muốn quản lý chỉ tiết hơn thì

chúng ta có thể làm nhiều hơn, đơn giản hơn vì nó được mở rộng hơn

Màn hình được lưu trữ dưới những tên mang tính chất đặc trưng, có thể

chọn tên bằng cách chon Edit > Properties tii Menu Những tên này được

xác định từ lúc bắt đầu soạn thảo khi quản lý chúng ta có thể chuyển đến một

màn hình khác hay cũng có thể xoá nó đi Ngoài ra màn hình được ghi số một

Chứa đựng các màn hình dự án

IV.1.3 Khởi động Screen :

Screen được trình bày như một dự án, khi bắt đầu nó được kéo ra sau

đó các phần tử bắt đầu hoạt động và sẽ hiển thị lên trên màn hình Sau đó là

chọn từng màn hình và gán thông số cần thiết bằng cách chọn Eđdữ—>

Properties tit Menu

IV.1.4 Cửa sổ cố định :

Là ở đó cửa sổ này nó luôn được mở lên trên bởi sự hoạt động của các phần

tử trong màn hình Để làm được điều mày ta có thể chon System—>

Properties/Key cũng từ Menu Khi đó chúng ta có thể đóng hoặc mở cửa sổ

cố định hoặc điều chỉnh nó cao lên bằng chuột Cần quan tâm đến các biến

(Tag ) bao gồm những gì cần quản lý như: ngõ vào, ngõ ra, thời gian

: 2 KIÊN

8 Scheduler

1 Tags 2] Multiplex Tags

Biến Tấp

Hình § : Cửa sổ cố định

IV.1.5 Chức năng của phím và nút nhấn :

Những phím nhấn có chức năng như một hàm, những phím này có tác

dụng định hình cho những màn hình đặc biệt Tương tự như những phím nhấn

thì nút nhất ta muốn sử dụng thì ta cần phải tạo từ thanh công cụ Những nút

nhấn cũng như phím giúp ta có thể chuyển đến những màn hình kế tiếp hoặc

trở về Chúng ta có thể định cấu hình cho từng phím cũng như những nút

nhấn Khi xác định được màn hình thì chúng ta có thể chuyển tiếp giữa các

màn hình với nhau nhờ những phím hoặc nút nhấn Đồng thời chúng ta có thể

sử dụng những phím cũng như nút nhấn để điều khiển các ngõ vào ra hay

điều khiển quá trình hoạt động của động cơ Mà những phím hay nút nhấn

này đã có sẵn trên màn hình chỉ cần chúng ta đặt những địa chỉ cho chúng

SVTH: PHẠM THỊ KIỀU OANH

IV.1.6 Chọn màn hình trong Protool :

Tất cả các loại cấu hình của màn hình đều thích hợp trong tất cả các qui trình

điểu khiển cho nên nó có thể thực thiện trên tất cả các phân tử trong hệ

thống PLC quản lý Vì vậy chúng ta cần phải chọn những màn hình đã có sẵn

để phục vụ cho mục đích này Khi đó chúng ta có thể gán một hàm tới một

đầu vào để giải quyết một một công cụ hàm hay một nút nhấn nào đó và nó

được xác định trên màn hình Điều này có nghĩa là màn hình được hiển thị

bởi những ngõ ra , một hàm hay một nút nhấn

Với các ngõ vào ra, phím chức năng hay một nút nhấn thì chỉ có thể sử

dụng những địa chỉ địa phương trên màn hình chỉ có thể điểu khiển đóng

hoặc mở giữa hai màn hình với nhau

IV.2 Thanh Công Cụ Trong Protool :

Màn hình nó bao gồm những đối tượng riêng lẻ khác nhau mà chúng ta

có thể sử dụng khi đặt cấu hình cho từng màn hình Nghĩa là chúng ta phải

xác định số và kiểu đối tượng cũng như vị trí và kích thước cho cho từng loại

Là kiểu văn bản có thể định hình tĩnh, có thể có nhiều loại định dạng

văn _ bản khác nhau Nó có thể cho thấy được trong phạm vi rộng của font,

văn bản có thể viết thẳng hàng thẳng đứng hay nằm ngang , chúng ta có thể

Text bằng cách chọn biểu tượng trên thanh công cụ hoặc chọn :

SVTH: PHAM THI KIEU OANH

_ Ky ty dé hoa ( Character graphics ) :

Khi sử dụng đồ thị đặc tuyến chúng ta có thể soạn thảo những đồ thị ,

những hình ảnh riêng biệt nhau dựa trên biểu tượng của thanh công cụ hoặc

có thể chọn :

Insert > charater Graphics

Nếu ching ta stt dung charater Graphics thay thé cho Graphics thi

vùng nhớ cho Project rất lớn

- Graphics : Í với Graphics có thỂ sử dụng những Graphics từ

những chương trình khác trong cấu hình

hodc chon :Insert > Graphics

- Ngé vao/ra:

Với các ngõ input/Output có thể chọn hoặc cho hiển thị giá trị trực tiếp,

khuôn khổ hiển thị có thể là khác nhau, chẳng hạn như số Decimal và

Binary Có những khuôn khổ lớn hơn phải chọn như: colors, flashing Cé

thé chon biéu tượng ngõ vào/ra trên thanh công cụ hoặc chon:

Insert > input/Output field

Thay vì giá trị số của biến Tag một Text hoặc một Graphics được hiển thì làm cho nhiều trạng thái có thể hoạt động được thì sự ấn định giữa giá trị của biến Tags và Text hoặc một Graphies được định cấu hình liệt kê

trong text hoặc graphics Chẳng hạn như giữa hai giá trị số 0 va 1 tương tương đương với động cơ ở trạng thái OFF và ON được hiển thị Nếu không thì có

thể chọn :

Insert — Text hodc Graphics

— Trend graphics :

Bao gồm sự chọn lựa những hệ thống ngang nhau, như tọa độ trục X và

Y Chúng ta có thể cho hiển thị theo những hướng khác nhau trên đồ thị khuynh hướng Có thể chọn : ïnsert —>Trend graphics

Bar graph luôn hiển thị giá trị từ những vùng nhớ của PLC, no luén

hiển thị ở mức đầy đủ Chọn biểu tượng bar graph trên thanh công cụ hoặc

chọn :

Insert > Bar graph từ Menu

_ Button:

Chúng ta có thể tạo ra những nút nhấn riêng lẻ trên màn hình và khi sử dụng

những nút nhấn này thì cần phải đặt cấu hình và nó hoạt động ở trong TP

Khi tạo một nút nhất ta có thể dựa vào biểu tượng trên thanh công cụ , hoặc

chọn :

Insert +Button từ Menu

_ Set/Reset Bit Button :

Với nút nhấn này được cố định trong chương trình con : set hoặc reset trong

biến Tag Khi tạo nút nhấn này thì ta có thể dựa vào biểu tượng hoặc chọn :

Insert > Set/Reset Bit ti¥ Menu

_ Select Screen Button :

Với chức năng của nút nhấn cố định ta có thể chọn những màn hình khác

nhau Có hai phương thức để chon nút nhấn màn hình , ta có thể chọn biểu

tượng trên thanh cong cu hoac Insert > select Screen cing tit Menu

_ Light Indicator :

Với chức năng của nút nhấn cố định Light Indicator chỉ xác định trạng thái

Bit : 0 hoặc 1 Khi tạo thì có thể dựa vào biểu tượng hoặc có thể chọn :

Insert > Light Indicator

SVTH: PHAM THI KIEU OANH

I THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG

I.1 Thiết Kế Hệ Thống Mạng

Xuất phát từ mục đích thực hiện của để tài, xây dựng mạng Profibus cơ bản

để quản lý giám sát và diểu khiển các ngõ vào ra trên PLC, nên em đã chọn

thiết kế mạng Probibs như hình

Mạng Profibus trong đề tài bao gồm:

- 1 Master: PLC §7-300

- 2Slaver: PLC S7-200

- 3PC

- _ Các thiết bị được điều khiển

Chúng được kết nối bởi cáp đôi