Nghiên cứu thết kế hệ thống tự động điều chỉnh sức căng cho tời quấn dây tàu thủy

XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỨC CĂNG CHO TỜI QUẤN DÂY TÀU THỦY, GHÉP NỐI ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT TRÊN MÁY TÍNH VÀ MÀN HÌNH CẢM ỨNG HMI...33 3.1.. Tớnh cấp thiết của đề tài

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

1 Tính cấp thiết của đề tài 3

2 Mục đích của đề tài 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 4

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỜI QUẤN DÂY TRÊN TÀU THỦY 5

1.1 Chức năng, phân loại, các yêu cầu cơ bản, đặc điểm chung của truyền động điện tời quấn dây 5

1.1.1 Chức năng 5

1.1.2 Phân loại 5

1.1.3 Yêu cầu đối với hệ thống tời quấn dây 6

1.1.4 Đặc điểm chung của hệ thống điều khiển 7

1.2 Nghiên cứu, đánh giá chung một số hệ thống tời quấn dây trên tàu thủy hiện nay 8 1.2.1 Hệ thống tời quấn dây tàu container B170 8

1.2.2 Hệ thống tời quấn dây tàu chở 4900 ôtô 9

Chương 2 NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG CẤU TRÚC VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỨC CĂNG TỜI QUẤN DÂY 10

2.1 Đề xuất sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống 10

2.2 Lựa chọn các thiết bị phần cứng 13

2.2.1 Cảm biến sức căng Loadcell 13

2.2.2 Bộ đo và hiển thị giá trị sức căng 15

2.2.3 Biến tần Delorenzo 18

2.3 Lựa chọn thiết bị điều khiển và liên kết mạng 20

2.3.1 PLC hãng Delta 20

2.3.2 Máy tính công nghiệp và màn hình cảm ứng hãng Delta 21

2.3.3 Phần mềm điều khiển giám sát Visual C # 25

2.3.4 Bộ chuyển đổi liên kết mạng USB/ RS485 31

Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỨC CĂNG CHO TỜI QUẤN DÂY TÀU THỦY, GHÉP NỐI ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT

TRÊN MÁY TÍNH VÀ MÀN HÌNH CẢM ỨNG HMI 33

3.1 Giải pháp mô hình vật lý cho hệ thống 33

3.2 Thiết kế giao diện mạng và lập trình điều khiển 34

3.2.1 Xây dựng giao diện trên máy tính 34

3.2.2 Xây dựng thuật toán và viết chương trình điều khiển 41

3.3 Một số hình ảnh về mô hình vật lý 49

3.4 Kết quả thực nghiệm 53

KẾT LUẬN 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Mở ĐầU

1 Tớnh cấp thiết của đề tài

Hệ thống truyền động điện tời quấn dõy là một trong những hệ thống rấtquan trọng dưới tàu thủy, nú cú ảnh hưởng lớn đến mức độ an toàn của contàu khi tàu cập cảng, hay khi tàu điều động ra vào luồng lạch… Ảnh hưởngđến mức độ an toàn của con tàu ngoài sự hoạt động ổn định của hệ thống thỡthụng số sức căng của dõy cũng là một trong những thụng số rất quan trọng và

cú ảnh hưởng lớn đến an toàn của con tàu khi đỗ bến tại cỏc cảng biển cú mựcnước thủy triều thay đổi bất thường Hiện nay, trong hệ thống tời quấn dõytrờn một số con tàu hiện đại cú mức độ tự động húa cao thỡ thụng số sức căngcủa dõy luụn được điều khiển và giỏm sỏt rất chặt chẽ

Dựa trờn những cơ sở quan trọng đú, với những xu thế trờn một số con tàu

hiện đại ngày nay và do nước ta hiện nay chưa cú đơn vị nào nghiờn cứu, thiết

kế, chế tạo hệ thống này Chớnh vỡ vậy việc nghiờn cứu, thiết kế hệ thống tựđộng điều chỉnh sức căng cho tời quấn dõy tàu thủy mang tớnh cấp thiết.Vỡ

vậy, nhúm tỏc giả chọn hướng đề tài: “Nghiờn cứu thết kế hệ thống tự động điều chỉnh sức căng cho tời quấn dõy tàu thủy”

2 Mục đớch của đề tài

Nghiờn cứu xõy dựng hệ thống tự động điều chỉnh sức căng của tời quấndõy cú ghộp nối, điều khiển và giỏm sỏt trờn mỏy tớnh và màn hỡnh cảm ứngHMI

Việc nghiờn cứu thành cụng đề tài này sẽ làm cơ sở cho việc ứng dụngtrong thực tế, tăng tớnh an toàn hàng hải, nõng cao hiệu quả kinh tế trong khaithỏc vận tải biển

3 Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu của đề tài

Đối tượng nghiờn cứu của đề tài là hệ thống truyền động điện tời quấn dõytrờn tàu thủy dựng PLC và biến tần điều khiển

Phạm vi nghiên cứu là kết nối mạng giữa PC với màn hình cảm ứng HMI

và PLC hãng Delta, thông qua biến tần để điều khiển giám sát động cơ dựatrên thông số là sức căng trên dây cáp

4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu lý thuyết cách ghép nối truyền thông dữ liệu giữa PC với PLC

và màn hình cảm ứng HMI, tích hợp phần cứng của PLC với một số thiết bịngoại vi và kiểm chứng kết quả trên phần mềm ứng dụng

Viết chương trình điều khiển truyền nhận dữ liệu mạng và giao diện giámsát trên phần mềm Visual C #

Xây dựng mô hình vật lý thử nghiệm

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

§Ò tµi thực hiện thành công sẽ mang tính chất nghiên cứu ứng dụng việcđiều khiển và giám sát thông số sức căng dây trong hệ thống truyền độngđiện tời quấn dây trên tàu thủy để nâng cao tính ổn định cho con tàu khi cậpcảng, cập bến hay neo đậu trên các bãi thả neo Đồng thời việc ghép nối máytính PC với các PLC và màn hình cảm ứng của các hãng khác nhau làmphong phú thêm các dạng ứng dụng công nghệ cao vào thực tiễn để giảiquyết bài toán điều khiển, giám sát các hệ thống trên tàu thủy

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỜI

QUẤN DÂY TRÊN TÀU THỦY 1.1 Chức năng, phân loại, các yêu cầu cơ bản, đặc điểm chung của truyền động điện tời quấn dây.

1.1.1 Chức năng

Truyền động điện tời quấn dây thuộc nhóm các thiết bị điện trên boong, về

cơ bản hệ thống có những chức năng sau :

Giữ cố định tàu ở cầu cảng, cầu phao, hay ở các vùng neo đậu

Thu thả cáp buộc tàu trong quá trình ra vào cầu cảng hoặc trong các quátrình lai dắt[3]

Hỗ trợ và đảm bảo an toàn cho con tàu trong quá trình điều động, quay trở

ra vào luồng lạch

Đối với các tời chuyên dụng được dùng để : giữ mã hàng, trục vớt, di chuyểntrong các quá trình công nghệ như cho tàu di chuyển dọc theo quỹ đạo thảđường ống dầu

Với các chức năng như vậy, tời quấn dây được xếp vào nhóm máy phụquan trọng trên tàu Sự hoạt động tin cậy của hệ thống này có ý nghĩa lớn đốivới sự an toàn và có vai trò trực tiếp trong vận hành và khai thác con tàu

1.1.2 Phân loại

Phân loại theo kết cấu.

Phân loại theo kết cấu gồm có 2 loại :

+ Tời đứng

+ Tời nằm ngang

Phân loại theo cơ cấu truyền động

+ Tời điện cơ : Với cấu trúc bao gồm động cơ điện kết hợp với bộ truyền cơkhí.

Bộ điều khiển

Động cơ điện Bộ truyền cơ khí Trống

tời

Hình 1.1 Cấu trúc tời điện cơ

Tời điện thủy lực :

Bộ điều khiển

Động cơ điện Bộ truyền

Yêu cầu đối với động cơ thực hiện

Động cơ thực hiện có thể được khởi động với toàn bộ phụ tải của hệ thống.Tức là :

M kđ = 2Mđm (1.1) Mômen khởi động lớn hơn 2 lần mômen khởi động trên đĩa hình sao[3] Động cơ có thể dừng dưới điện 30s sau khi đã công tác định mức.

Những yêu cầu khác đối với hệ thống

Có khả năng hạn chế được sự dao động của dòng điện khi tải thay đổi,không gây ra xung dòng điện tại thởi điểm bắt đầu đưa hệ thống vào làm việc Phải có phanh để đảm bảo khả năng giữ cố định được dây khi hệ thống độtngột mất điện

Động cơ thực hiện phải được chế tạo dưới dạng kín nước, chống nổ

Hệ thống điều khiển phải gọn gàng đơn giản dễ dàng và tin cậy trong vậnhành

Phải đảm bảo thu thả dây an toàn

Thuận tiện trong lắp ráp, vận hành, thay thế sửa chữa, gọn nhẹ chắc chắn Thiết bị cấu thành có tính kinh tế cao

Thiết kế toàn hệ thống sao cho không gây ra dao động đến lưới điện đặcbiệt là khi khởi động

1.1.4 Đặc điểm chung của hệ thống điều khiển

Để điều khiển động cơ thực hiện trong hệ thống truyền động điện tời quấndây có thể sử dụng một số sơ đồ điều khiển sau :

+ Sơ đồ điều khiển bằng tay khống chế

+ Sơ đồ điều khiển bằng contactor-rơle ( trạm từ )

+ Sơ đồ điều khiển theo hệ thống máy phát-động cơ

+ Sơ đồ điều khiển bằng thyristor

Các hình thức bảo vệ và quá trình khởi động.

Theo quy định của đăng kiểm, hệ thống truyền động điện tời quấn dây nhấtthiết phải có các hình thức bảo vệ sau:

Bảo vệ quá tải

1.2.1 Hệ thống tời quấn dây tàu container B170

Hệ thống truyền động điện tời quấn dây tàu container B170 là một trongnhững hệ thống hiện đại với tính điều khiển cơ động cao có thể đáp ứng đượccác yêu cầu của một tàu chở container đòi hỏi sự điều động linh hoạt khi ravào cảng hay luồng lạch Hệ thống có thể được điều khiển với nhiều chế độkhác nhau : Auto1, Auto2, Manu hay Remote rất thuận tiện cho người vậnhành Đặc biệt trong chế độ Auto thì hệ thống có chức năng tự động điềukhiển và giám sát thông số sức căng trên dây cáp, góp phần nâng cao mức độ

tự động hóa và tăng hiệu quả vận tải cho con tàu Ở chế độ này động cơ có thểlàm việc ở chế độ khác nhau là Auto1 hoặc Auto2 :

+ Khi chọn chế độ Auto1 hệ thống sẽ chọn giá trị đặt trong khoảng 20 –60% giá trị tải Sau đó tín hiệu này sẽ được so sánh với tín hiệu từ cảm biếnsức căng cho ra tín hiệu điều khiển động cơ Khi dây quấn trùng tức là tínhiệu từ cảm biến sức căng nhỏ hơn giá trị đặt thì PLC sẽ cho ra tín hiệu đểkhởi động và tự gia tốc cho động cơ quay theo chiều thu dây Khi sức căngtrên dây cân bằng với tín hiệu đặt thì PLC sẽ cho ra tín hiệu để dừng động cơ.Khi dây căng quá tức là tín hiệu từ cảm biến sức căng lớn hơn giá trị đặt thì

PLC sẽ cho ra tín hiệu tự khởi động và gia tốc cho động cơ quay theo chiềuthả dây Khi tín hiệu đã cân bằng thì PLC sẽ gửi tín hiệu dừng động cơ.

+ Khi chọn chế độ Auto2 thì việc điều khiển trong chế độ này cũng tương tựnhư trong chế độ Auto1 nhưng giá trị đặt có thể đặt trong khoảng 40 – 120%giá trị tải

Trong chế độ Auto1 và Auto2 thì động cơ sẽ hoạt động ở cấp tốc độ 3

1.2.2 Hệ thống tời quấn dây tàu chở 4900 ôtô

Hệ thống truyền động điện tời quấn dây tàu chở 4900 ôtô là một hệ thốngtruyền động tương đối hiện đại có nhiều tính năng đáp ứng được yêu cầu vềtính cơ động với nhiều chế độ công tác, có thể điều khiển tại chỗ bằng taychang điều khiển hoặc từ xa bằng tay điều khiển qua sóng radio tăng tính cơđộng cho hệ thống

Khi hoạt động ở chế độ neo hệ thống có đồng hồ chỉ báo chiều dài xích neothu, thả để người vận hành luôn theo dõi được quá trình thu thả neo Khi thuneo, chiều dài xích neo nhỏ hơn 5m hệ thống tự động chuyển về làm việc ởtốc độ 1 và có đèn sáng nhấp nháy báo động cho người vận hành biết

Khi hoạt động ở chế độ tời quấn dây, hệ thống có chức năng tự động giámsát giá trị sức căng trên dây cáp Khi lực căng dây quá lớn hệ thống sẽ gửi tínhiệu báo động bằng đèn sáng nhấp nháy thông báo cho người vận hành biết

Chương 2 NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG CẤU TRÚC VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH SỨC CĂNG

TỜI QUẤN DÂY

Ngày nay truyền đông điện được sử dụng hết sức rộng rãi và đang trởthành một phần không thể thiếu của mọi quá trình tự động hóa Với sự pháttriển vượt bậc của vi điều khiển, hệ thống truyền động điện xoay chiều ba phađang ngày càng trở nên phổ biến và thay thế cho các hệ thống truyền độngcủa động cơ một chiều trước đây do dễ chế tạo, không cần bảo dưỡng, kíchthước nhỏ có khả năng điều khiển trơn cả về tốc độ và moment động cơ

2.1 Đề xuất sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống

Ngày nay, việc ứng dụng biến tần vào điều khiển truyền động điện xoaychiều trong quá trình tự động hóa đã mang nhiều ưu điểm vượt trội và ngàycàng phổ biến Vì vậy nhóm tác giả lựa chọn sơ đồ khối của hệ thống nhưhình 2.1 và sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống như hình vẽ 2.2:

PC

ĐỘNG CƠ TỜI BIẾN TẦN

CẢM BIẾN TỐC ĐỘ

CONTROL BOX

LOAD CELL

Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Trong đó :

PC : Là máy tính công nghiệp cho phép việc điều khiển và giám sát hoạtđộng của toàn bộ hệ thống.

Control box : Là tủ điều khiển tại chỗ, bên trong bao gồm có PLC là thiết bịthu thập các dữ liệu gửi về từ cảm biến sức căng Load cell, sau đó thực hiệncác xử lý theo thuật toán và xuất các tín hiệu ra điều khiển biến tần Tại tủđiều khiển tại chỗ này có thể thực hiện nhiều chức năng ví dụ như : lựa chọn

vị trí điều khiển, chế độ điều khiển, đặt giá trị sức căng …

Biến tần : Nhận các tín hiệu điều khiển từ PLC gửi tới để thực hiện các tínhnăng như khởi động, dừng, đảo chiều và điều chỉnh tốc độ cho động cơ thựchiện

Load cell : Là cảm biến sức căng, sẽ cảm nhận tín hiệu sức căng trực tiếptrên cáp và gửi tín hiệu này về PLC để xử lý

Motor là động thực hiện sẽ tiếp nhận trực tiếp tín hiệu từ đầu ra của biến tần

để thực hiện các điều khiển tăng, giảm tốc độ, thu, thả cáp theo yêu cầu vậnhành

50 bar Set control

Manu Auto

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc chung của hệ thống

2.2 Lựa chọn các thiết bị phần cứng

2.2.1 Cảm biến sức căng Loadcell

Load cell là thiết bị điện dùng để chuyển đổi lực thành tín hiệu điện, hoạt

động trên nguyên lý cầu điện trở cân bằng Wheatstone

Cấu tạo: Load cell được cấu tạo bởi hai thành phần, thành phần thứ nhất là

"Strain gage" và thành phần còn lại là "Load" Strain gage là một điện trở đặcbiệt chỉ nhỏ bằng móng tay, có điện trở thay đổi khi bị nén hay kéo dãn vàđược nuôi bằng một nguồn điện ổn định, được dán chết lên “Load” - mộtthanh kim loại chịu tải có tính đàn hồi

Các loại cảm biến load cell: chịu kéo (shear loadcell), chịu nén(compression loadcell), dạng uốn (bending), chịu xoắn (Tension Loadcells),dạng đĩa, dạng thanh, dạng trụ, dạng cầu, dạng chữ S…

Lựa chọn Loadcell sử dụng cho mô hình.

Qua nghiên cứu nguyên lý, đặc điểm của Loadcell, và dựa trên cơ sở thựctiễn, đề tài đã sử dụng loadcell dạng chịu kéo S- Beam Load cell SSL300

Trong quy mô của phòng thí nghiệm, loại Loadcell được sử dụng có tải trọnglớn nhất là 50kg.

Bảng 2.1 Đặc điểm của loại Loadcell sử dụng trong đề tài

Đặc điểm Đơn vị Giá trị Ý nghĩa

Tải trọng kg 50 Là mức tải trọng lớn nhất cho phép

của loadcell

Điện áp đầu ra mV/V 2.0 ±

0.005

Khi dùng điện áp kích thích là 10Vthì đầu ra sẽ có điện áp là 2mV x 10

=20 mVĐại số tuyến tính % 0.03 Là mức tuyến tính của đặc tuyến

“tải trọng vào – điện áp lối ra” Giátrị này càng nhỏ thì độ tuyến tínhcàng cao

Điện áp kích

thích

V 10 Trị số điện áp nguồn cấp cho

loadcellĐiện áp kích

thiết bị được đảm bảo chống bụihoàn toàn, đảm bảo hoạt động tốttrong môi trường nhiều bụi

- Khả năng chống lại nước: Thiết bịvẫn hoạt động khi nhúng hoàn toànvào nước

0.028 Trị số điện áp ở 2 đầu tín hiệu ra bị

lệch đi 0.028 % điện áp RO khi tăng/giảm 10ºC

Hiệu ứng nhiệt độ % / 0.015 Tức giá trị của điện áp tín hiệu ra ở

tại ngõ ra 10ºC một tải trọng nhất định sẽ thay đổi

0.015% giá trị điện áp tương ứngcủa tải trọng đó khi nhiệt độ môitrường thay đổi 10ºC

Trở kháng đầu

vào

Ω 400 ± 30 Trở kháng được xác định thông qua

S- và S+ khi load cell chưa kết nốivào hệ thống hoặc ở chế độ khôngtải

Trở kháng đầu ra Ω 350 ±

3.5

Cho dưới dạng trở kháng được đogiữa Ex+ và EX- trong điều kiệnload cell chưa kết nối hoặc hoạtđộng ở chế độ không tải

Điện trở cách

điện

MΩ > 2,000 Giá trị cách điện giữa lớp vỏ kim

loại của load cell và thiết bị kết nối

Độ rão sau 30

phút

% 0.03 Là hệ số chính xác của đo lường

Hệ số này có nghĩa là: sau khiloadcell chịu tải và theo dõi 30 phút,thì sẽ có bao nhiêu mức độ sai lệch

có thể xảy ra

2.2.2 Bộ đo và hiển thị giá trị sức căng

Để có thể sử dụng tín hiệu từ đầu ra của loadcell một cách chính xác và

ổn định thì hệ thống cần một thiết bị chuyên dụng Trong giới hạn đề tài này,tác giả xin giới thiệu đồng hồ cân MI-830

Loại thiết bị này rất thích hợp dùng trong các hệ thống công nghiệp nặng.Cổng giao tiếp RS232 có thể sử dụng lên tới 4 cổng, dễ dàng kết nối tới cácthiết bị khác và PC Ngoài ra, MI-830 còn có 3 đầu ra chuẩn điều khiển rơ le

Đặc điểm cơ bản

Phân lập với tiếng ồn bên ngoài.

2 đầu vào số (Zero, Tare/Reset)

Nguồn cấp 12V- 24V DC

Lựa chọn đầu ra: RS-422/RS232 (bổ xung)/4~20mA hoặc 0~10V

Đặc điểm kỹ thuật

Bảng 2.2 Đầu vào tương tự và sự chuyển đổi A/D

Kích thích Loadcell 10V DC (-5V~ +5V)

Tín hiệu điện áp đầu vào lớn nhất 32mV

Hệ số nhiệt độ [0] ±10PPM / ºC / [biên độ]

±10PPM / ºC

Phương pháp chuyển đổi A/D Xích ma - Delta

Độ chính xác A/D (nội) 520.000 lần đếm (19bit)

Tốc độ lấy mẫu Lớn nhất là 200 lần/ 1s

Độ chính xác hiển thị (ngoài) 1/30.000

Mặt trước của bộ hiển thị MI830 :

Hình 2.4 Mặt ngoài hiển thị MI- 830

Steady : Đèn sáng khi giá trị sức căng là ổn định

Zero : Đèn sáng khi giá trị sức căng là 0 (bao gồm cả khi không tải)

Low : Đèn sáng khi giá trị sức căng đạt tới “ giá trị cài đặt thấp nhất”

Hi : Đèn sáng khi giá trị sức căng đạt tới “ giá trị cài đặt cao nhất”

END (OK): Đèn sáng tín hiệu trọng lượng hết.

Hold: Đèn sáng khi chức năng Hold được kích hoạt

RTxD : Đèn sáng khi truyền thông được kích hoạt

Mặt sau của bộ hiển thị MI830 :

Hình 2.5 Hình ảnh mặt phía sau MI-830

Đầu nối Loadcell EXC +~ | SHLD |

Nối đất : F.G của nguồn 24V vào

Đầu vào nguồn: PWR của nguồn 24V vào (không phân cực)

Đầu vào số: ICOM, IN1, và IN2 ( kiểm tra chức năng 11)

Lựa chọn: Đầu ra tương tự (4 ~ 20mA hoặc 0-10V) => Số 1 (mA+) và số4/5 (GND)

RS-232C => số 2 ~ 4 (RXD, TXD, GND) và RS422 => số 5 ~ 9 (RX+,RX-, TX+, TX-)

- Phanh điện một chiều

- Bảo vệ hạ áp và quá áp của nguồn cấp, bảo vệ nhiệt và giới hạn dòng điện

ra

- Nguồn cấp :1x220V+n,50/60Hz

Biến tần có các cọc đấu dây để kết nối tới các thiết bị bên ngoài hệ thống

Bảng 2.3 Trụ đấu dây của biến tần Delorenzo

Cọc đấu Mô tả hoạt động Chức năng Ghi chú

đầu vào 20mA)

chiếu analog 10V

Dùng cho tín hiệuI/O tương tự

xung “RUN”

10V = quayngược

24V= đặt lại tốcđộ

đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các PLC khác hoặc với máytính).

Một ưu điểm rất lớn của PLC Delta là việc tích hợp được các loại Modul chuyên dụng cho phép kết nối trực tiếp với các cảm biến (PT100, cặp nhiệt,

bộ đếm tốc độ cao…) Modul truyền thông cho phép kết nối với nhiều thiết bịtruyền thông chuẩn sử dụng các kiểu truyền dẫn khác nhau

PLC của Delta với các loại Modem như : DVP – ES, SC, SX, SA, EX, PM,

SV trong đó dòng Modem DVP – SV có cổng kết nối Ethernet[13]

Hình 2.7 PLC Hãng Delta dòng DVP – SV cổng truyền thông Ethernet

Hình 2.8 Hình ảnh cáp kết nối PLC Delta 2.3.2 Máy tính công nghiệp và màn hình cảm ứng hãng Delta

Máy tính công nghiệp

Đặc điểm của máy tính công nghiệp :

Máy tính công nghiệp giống như máy tính cá nhân nhưng chuyên dùng trongcông nghiệp nhờ những đặc điểm như :

Chịu rung, lắc

Chịu nhiệt độ, độ ẩm cao

Chống bụi tốt

Chống nhiễu công nghiệp tốt

Đây là các đặc điểm phù hợp với điều kiện công tác dưới tàu thủy Nhờnhững đặc điểm trên mà máy tính công nghiệp hay được dùng trong các nhàmáy xí nghiệp, các dây chuyền sản xuất, nơi mà máy tính PC không đủ độ tincậy Nhất là đối với các hệ thống SCADA hoặc DCS, máy tính công nghiệp làthành phần không thể thiếu

Máy tính công nghiệp hãng Siemens (SIMATIC )

Panel PC hãng Siemens là hệ thống màn hình phẳng là các PC côngnghiệp mạnh và nhỏ gọn Do có thiết kế nhỏ gọn, bền chắc về cơ học và bềmặt có độ bảo vệ IP65, nền màn hình này có thể đặt ngay bên cạnh máy, trongkhoảng thời gian chật hẹp và trong môi trường nhiều bụi, bẩn và rung động Dạng nhỏ nhất - SIMATIC PC F110 có các đặc tính sau đây :

Bộ vi xử lý Intel Pentium 200MHz MMx, bộ nhớ mở rộng 128 MB, mànhình màu DSTN 14.4", độ phân giải 640 x 480, 256 màu, ổ đĩa mềm 3,5, ổđĩa cứng 3.2GB

Dạng lớn nhất - SIMATIC PC F45 với Intel Pentium II MMX, 333 MHZ,màn hình mầu TFT 13.3, độ phân giải 102 x 768, 64kB, ổ đĩa mềm 3.5, ổ đĩacứng 3.2 GB và ổ CD - ROM

Màn hình cảm ứng Delta (Touch Screen Delta )

Touch Screen là màn hình chất lượng cao dùng trong môi trường tự độnghoá các nhà máy sản xuất và các quá trình công nghiệp, tàu thuỷ…

Touch Screen cho phép tạo được các đồ thị quá trình để điều khiển giámsát các thiết bị máy móc hay nhà máy, lưu trữ dữ liệu và sự kiện với các mốcthời gian trong một cơ sở dữ liệu, quản lý tất cả các thông tin của nhà máy,máy móc và có thể in được dưới dạng báo cáo

Touch Screen cho phép thực hiện chức năng điều khiển hoạt động (khởiđộng, dừng) ngay trên màn hình của một hệ thống, các thiết bị máy móc từ xavới phần cứng có tốc độ cao

Touch Screen có khả năng kết nối rộng có thể sử dụng nó để mở rộng hệthống một cách linh hoạt từ đơn giản đến phức tạp tuỳ theo từng yêu cầu côngnghệ

Đặc điểm và chức năng phần cứng

Hình 2.9 Hình ảnh bên ngoài của màn hình cảm ứng hãng delta

Hãng DELTA cho ra đời sản phẩm ký hiệu là DOP với 2 loại sêri khácnhau đó là DOP-A và DOP-B

Đặc điểm của loại DOP-A

Bảng 2.4 Đặc điểm của HMI loại DOP-A

Sêri DOP-A có 2 cổng kết nối truyền thông COM1, COM2 để thực hiện kếtnối và truyền dữ liệu

Cổng COM1 : Kiểu truyền dẫn RS232

Baud Rate : 9600

Stop bit : 1

Data bit : 7 bit

Cổng COM2 : Kiểu truyền dẫn RS232, RS422, RS485

Baud Rate: 9600

Stop bit : 1

Date bit : 8 bit

Đặc điểm của loại DOP-B

Sêri DOP-B có 3 cổng kết nối truyền thông COM1, COM2, COM3 để kếtnối và truyền thông dữ liệu

Cổng COM1 : Kiểu truyền dẫn RS232

Cổng COM2 : Kiểu truyền dẫn RS232, RS422, RS485

Bảng 2.5 Đặc điểm của HMI loại DOP-B

Cổng COM3 : Kiểu truyền dẫn RS232, RS422, RS485

DOP có khả năng kết nối với PLC qua cổng truyền thông của PLC Kiểutruyền dẫn khi kết nối với PLC theo kiểu RS232, RS485 nên cho phép DOP

có khả năng kết nối với nhiều thiết bị như hình vẽ 2.10

Hình 2.10 Khả năng kết nối mở rộng của DOP hãng Delta

Sơ đồ chân khi kết nối truyền dẫn của DOP

DOP kết nối với máy tính PC, PLC, DOP…qua cổng truyền dẫn COM1,COM2 sử dụng cáp truyền dẫn 9 chân với sơ đồ chân như sau :

C# là ngôn ngữ đơn giản

C# là ngôn ngữ hiện đại

C# là ngôn ngữ hướng đối tượng

Các hình vẽ của các phần tử tiêu biểu như: bơm, van, động cơ, két

Các phím, hộp thoại, thanh trượt, hộp kiểm tra

Các màn hình ứng dụng và các màn hình hiển thị

Các đối tượng OLE, ActiveX

Các trường vào, ra

Các thanh trạng thái và các hiển thị theo nhóm

Các đối tượng đã được thay đổi để phù hợp với nhu cầu của người sử dụngNgười xây dựng hệ thống có thể thể hiện quy trình công nghệ mà mìnhđiều khiển bằng đồ họa Việc định nghĩa các tính chất cơ bản của các đồ họanhư: hình dáng hình học, mầu sắc, kiểu hoa văn, có thể được thực hiện dễdàng bằng cách sử dụng các công cụ thiết kế đồ họa có sẵn

Một số phần tử trong thư viện (Gadgets_ActiveX_P) Của Visual C #

Thư viện các loại Buttons

Hình 2.12 Thư viện các loại Buttons trong Gadgets_ActiveX_P

Cách tạo chức năng điều khiển cho nút ấn: Khi thiết kế một trang đồ họanào đó chúng ta có thể định địa chỉ, cũng như thay đổi trạng thái lôgic củathông số đó ngay trong thư viện của từng nút ấn (hình vẽ 2.13 bao gồm thayđổi chức năng nút, các hiệu ứng)

Hình 2.13 Cách đặt trạng thái cho thư viện nút ấn

trongGadgets_ActiveX_P

Cách tạo định dạng dữ liệu cho nút ấn : chúng ta có thể thay đổi giá trị lôgiccho từng nút ấn như hình vẽ, trạng thái màu theo chức năng

Hình 2.14 Cách đặt trạng thái lôgic cho nút ấntrong Gadgets_ActiveX_P

Thư viện các loại Motors