NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC KẾT HỢP WINCC

Trạm trộn bê tông tự động là sản phẩm cơ điện tử có hàm lượng khoa học công nghệ cao ứng dụng nhiều thành tựu trong các lĩnh vực khác nhau: Cơ khí -Điện tử - Thủy lực – Công nghệ thông t

W X

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC KẾT HỢP

WINCC

Họ và tên sinh viên: VĂN ĐÌNH BẢO VƯƠNG TRẦN XUÂN SANG

Ngành: CƠ ĐIỆN TỬ Niên khóa: 2006-2010

FINAL YEAR PROJECT

INRESEARCHING, DESIGNING, MANUFACTURING AUTOMATIC CONRETE BATCHING CONTROLLED BY

PLC AND WINCC

Done by: VĂN ĐÌNH BẢO VƯƠNG

TRẦN XUÂN SANG Majorty: MECHATRONICS ENGINEERING School years: 2006-2010

july /2010

TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC

Thạc sĩ: Nguyễn Lê Tường

Tháng 7/2010

Trong suốt thời gian học tại Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, nhờ sự giúp đỡ tận tình của quí thầy cô về mọi mặt nên đề tài tốt nghiệp này

đã được hoàn thành

Nhóm sinh viên thực hiện xin gửi lời lòng biết ơn chân thành đến Bộ môn

Cơ Điện Tử, cùng quí thầy, cô trong Khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã dìu dắt và giảng dạy những kiến thức cơ bản cũng như chuyên môn làm cơ sở để nhóm sinh viên thực hiện có thể hoàn thành tốt Đồ Án này

Đặc biệt, trong quá trình thực hiện đồ án này, nhóm sinh viên đã nhận được

sự giúp đỡ, động viên, hướng dẫn tận tình của giảng viên Thạc Sĩ Nguyễn Lê Tường Xin gửi tới Cô lời cảm ơn chân thành! Đồng thời nhóm sinh viên cũng gửi

lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo, nhân viên Phân Viện Máy Công Nghiệp Sài Gòn, đã tận tình giúp đỡ nhóm sinh viên trong quá trình thực hiện đồ án này

Ngoài ra nhóm sinh viên cũng chân thành cảm ơn bạn bè đã đóng góp ý kiến để nhóm có thể hoàn thiện đề tài này!

Nhóm sinh viên thực hiện: Văn Đình Bảo Vương Trần Xuân Sang

1 Tên Đề Tài:

“NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH

TRẠM TRỘN BÊ TÔNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG PLC

KẾT HỢP WINCC”

2 Thời gian và địa điểm thực hiện:

+ Thời gian: từ ngày 10 / 04 đến ngày 15/07 năm 2010

+ Địa điểm: Tại Phân Viện Máy Công Nghiệp Sài Gòn và phòng thực tập

Bộ môn Cơ Điện Tử, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM

3 Mục đích:

Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo trạm trộn bê tông điều khiển PLC kết hợp WinCC

4 Nội dung:

Đề tài thực hiện với những nội dung sau:

+ Nghiên cứu, thiết kế, tính toán xây dựng mô hình trạm trộn cho phù hợp với đề tài tốt nghiệp

+ Viết chương trình điều khiển hệ thống bằng PLC

+ Giám sát, điều khiển hệ thống bằng WinCC

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

Chương 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Đối tượng nghiên cứu 3

2.2 Tồng quan về trạm trộn bê tông 3

2.2.1 Khái niệm chung về bê tông 4

2.2.2 Các thành phần cấu tạo bê tông 5

2.2.3 Tỷ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông 6

2.3 Khảo sát trạm trộn bê tông tự động 60m3/h 7

2.3.1 Mô hình trạm trộn bê tông tự động 60m3/h 9

2.3.2 Sơ đồ khối của trạm 11

2.3.3 Nguyên lý hoạt động của trạm trộn 11

2.3.4 Giới thiệu một số linh kiện sử dụng trong trạm 11

2.4 Động cơ DC 15

2.4.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ 15

2.4.2 Cơ chế sinh lực quay của động cơ điện một chiều 17

2.5 Tổng quan về PLC 18

2.5.1 Đặc điểm của điều khiển logic khả trình của PLC 18

2.5.2 Thành phần bộ điều khiển logic khả trình PLC 19

2.5.3 Bộ nhớ plc gồm 3 vùng chính 20

2.5.4 Vòng quét chương trình 21

2.5.5 Cấu trúc chương trình 22

2.5.6 Các vùng nhớ trong S7200 24

2.8 Tổng quan về Win CC 26

2.8.1 Giới thiệu chung về win cc 26

2.8.2 Chức năng của trung tâm điều khiển (control center) 26

2.8.3 Cấu trúc 27

2.8.4 Soạn thảo (Editor) 27

2.8.5 Các thành phần của dự án (Project) trong Control Center 28

2.9 Tồng quan Loadcell 30

2.9.1 Cấu tạo loadcell 30

2.9.2 Nguyên lý hoạt động loadcell 31

2.9.3 Loadcell tương tự và Loadcell số 33

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

3.1 Nội dung nghiên cứu 35

3.2 Phương pháp nghiên cứu 35

3.3 PLC s7-200 35

3.3.1Giới thiệu về PLC S7-200 (CPU 222) 35

3.3.2 Soạn thảo chương trình điều khiển trên PLC s7-200 36

3.3.3 Mô phỏng chương trình PLC 37

3.3.4 Giao tiếp giữa PLC và máy tính 38

3.5 Giao tiếp trong WinCC 44

3.6 Động cơ DC 45

3.7 Loadcell 46

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48

4.1 Sơ đồ khối 48

4.2 Khảo sát mô hình 49

4.2.1 Sơ đồ khối 49

4.2.2 Khảo sát mô hình trạm trộn 50

4.2.3 Mô hình thực tế 50

4.2.4 Kết nối mô hình với thiết bị điều khiển 51

4.2.7 Sơ đồ kết nối dây điều khiển 58

4.3 Mạch thực hiện đảo chiều quay động cơ 59

4.5 Giao diện điều khiển WinCC 60

4.10 Kết quả khảo nghiệm sơ bộ 63

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 65

5.1 Kết Luận 65

5.2 Đề nghị : 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

PHỤ LỤC 68

Bảng 2.1: Xi măng P400, đá dăm 10*20, cát vàng tính cho 1m3 bê tông 6

Bảng 2.2: Xi măng P500, đá dăm 10*20, cát vàng tính cho 1m3 bê tông 7

Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật các loại trạm bê tông 8

Bảng 2.4: Các dây nguồn và tín hiệu trong loadcell 31

Bảng 4.1: kết quả khảo nghiệm mô hình hoạt động 63

Hình 2.1: Một số hình ảnh trạm trộn bê tông 4

Hình 2.2 : Giao diện điều khiển trạm trộn 9

Hình 2.3: Bảng vẽ bố trí trạm 10

Hình 2.4: Bảng vẽ tổng thể trạm 10

Hình 2.5: Sơ đồ khối của mô hình 11

Hình 2.6: Giao diện màn hình TP200 12

Hình 2.7: Cấu tạo của động cơ ba phase 14

Hình 2.8: Cách đấu động cơ ba phase hình sao 14

Hình 2.9: Cách đấu động cơ ba phase hình tam giác 15

Hình 2.10: Nguyên lý hoạt động 16

Hình 2.11: Cơ chế sinh lực của động cơ 17

Hình 2.12: Mô hình PLC S7200 19

Hình 2.13: Các phần tử cơ bản trong lập trình ladder 23

Hình 2.14: Phương pháp lập trình dạng LAD 23

Hình 2.15: Phương pháp lập trình dạng STL 24

Hình 2.16: Phương pháp lập trình dạng 24

Hình 2.17: Giới hạn vùng nhớ trong PLC s7200 25

Hình 2.18: Cấu trúc loadcell số 31

Hình 2.19 : Nguyên lý hoạt động loadcell 32

Hình 2.20: Một số hình ảnh loadcell 32

Hình 2.21: Sơ đồ kết nối loadcell tương tự 33

Hình 2.22: Sơ đồ kết nối loadcell số 34

Hình 3.1: giao diện soạn thảo chương trình 37

Hình 3.2: Cửa sổ chương trình mô phỏng 38

Hình 3.3: Chọn cổng giao tiếp 39

Hình 3.4: Chọn địa chỉ PLC 39

Hình 3.5: Download và Upload dữ liệu 40

Hình 3.6: Chọn PLC giao tiếp 40

Hình 3.9: Tạo dự án mẫu trong WinCC 45

Hình 3.10: Kết nối Driver trong WinCC 45

Hình 3.11: Động cơ DC 46

Hình 4.1 : Sơ đồ khối mô hình 48

Hình 4.2: Sơ đồ khối mô hình 49

Hình 4.3: Hình vẽ 3D tổng thể trạm trộn 50

Hình 4.4: Mô hình thực tế 51

Hình 4.5: Mô hình kết nối với thiết bị điều khiển 51

Hình 4.6a: Lưu đồ giải thuật 53

Hình 4.6b: Lưu đồ giải thuật 54

Hình 4.6c: Lưu đồ giải thuật 55

Hình 4.7: Nguyên lý hoạt động của mô hình 56

Hình 4.8: Sơ đồ nối dây điều khiển 58

Hình 4.9: Mạch đảo chiều động cơ 59

Hình 4.10: Mạch nguồn dùng để điều khiển động cơ 59

Hình 4.11: Giao diện giao tiếp WinCC 60

Hình 4.12: Giao diện quá trình hoạt động 60

Hình 4.13: Giao diện hiển thị 61

Hình 4.13: Giao diện điều khiển 62

Hình 4.14: Đồ thị khảo nghiệm 64

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất nước ta đang trong giai đoạn thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Việc ứng dụng Cơ Điện Tử trong nghiên cứu, chế tạo, các sản phẩm khoa học công nghệ cao tự động góp phần nâng cao mức độ hiện đại của các sản phẩm trên thị trường trong và ngoài nước Trong những năm vừa qua, trước những đòi hỏi cấp bách

về sản lượng, chất lượng bê tông xi măng phục vụ cho các công trình phục vụ cho các công trình trong và ngoài nước

Trạm trộn bê tông tự động là sản phẩm cơ điện tử có hàm lượng khoa học công nghệ cao ứng dụng nhiều thành tựu trong các lĩnh vực khác nhau: Cơ khí -Điện tử - Thủy lực – Công nghệ thông tin…

Việc thực hiện đề tài này là điều kiện tốt để tiếp xúc làm quen với những thiết

bị điều khiển tự động hiện đại, với các linh kiện dùng trong công nghiệp cũng như làm quen dần với môi trường làm việc hiện đại… Khi đang ngồi trên ghế nhà trường, việc tìm hiểu nghiên cứu để nắm vững những vấn đề tự động hóa có ý nghĩa quan trọng, vì đây chính là điều kiện tốt nhất để học hỏi cũng tích lũy kinh nghiệm và là hành trang kiến thức vào đời cần thiết

Xuất phát từ những nguyên nhân và những đòi hỏi bức thiết trên, được sự đồng

ý của khoa Cơ Khí – Công Nghệ, bộ môn Cơ Điện Tử dưới sự hướng dẫn tận tình của

Cô Thạc Sĩ Nguyễn Lê Tường, nhóm sinh viên chọn đề tài:

“Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo trạm trộn bê tông điều khiển bằng PLC kết hợp WinCC”

Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên không thiếu khỏi những thiếu sót, nhóm sinh viên xin được tiếp thu những ý kiến nhận xét quý giá của quý thầy, cô và các bạn Nhóm sinh viên xin chân thành cảm ơn!

1.2 Mục tiêu đề tài

Mục tiêu đề tài là nghiên cứu, thiết kế, chế tạo trạm trộn bê tông điều khiển bằng PLC kết hợp WinCC Xây dựng mô hình trạm trộn, viết chương trình điều khiển bằng PLC s7200, thiết kế giao diện điều khiển trên WinCC phù hợp với một đề tài tốt nghiệp Đồng thời tiếp cận với các sản phẩm tự động trong công nghiệp

+ Khảo sát một số trạm trộn ngoài thực tế

+ Tìm hiểu một số linh kiện trong công nghiệp

+ Tìm hiểu về PLC s7200 và viết chương trình điều khiển

+ Tìm hiểu về WinCC, thiết kế giao diện và cách liên kết với s7200

+ Điều khiển mô hình trạm trộn với khối lượng 2kg trên 1 mẻ

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Thiết kế mô hình phù hợp với mục đích nghiên cứu đồng thời giúp cho việc giảng dạy, thực tập cho sinh viên trên ghế nhà trường

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tìm hiều trạm trộn bê tông tự động ngoài thực tế, các thiết bị dùng để xây dựng một trạm trộn tự động Đồng thời nghiên cứu để xây dựng mô hình cho phù hợp với mục tiêu đề tài đã đưa ra

2.2 Tồng quan về trạm trộn bê tông

Trong lĩnh vực xây dựng bê tông là một trong những nguyên liệu vô cùng quan trọng, chất lượng của bê tông có thể đánh giá chất lượng của toàn bộ công trình Trên thực tế có rất nhiều công trình đòi hỏi độ chính xác của bê tông rất cao như các công trình thủy điện, các tòa nhà cao tầng … Do đó việc xác định khối lượng từng nguyên liệu có trong thành phần bê tông cũng chính là việc xác định chất lượng của nó Vì tính cấp thiết của nó trong những năm vừa qua việc ứng dụng Cơ Điện Tử trong chế tạo nhằm tạo ra những sản phẩm hiện đại giá cả cạnh tranh trên thị trường trong và ngoài nước

Trong một hệ thống trộn bê tông thực tế có rất nhiều yếu tố đầu vào lẫn đầu ra cần phải xác định, đó là:

Xác định ứng dụng của bê tông Với những công trình xây dựng khác nhau cần

có những loại bê tông khác nhau để thích ứng với môi trường xung quanh Do đó bê tông sẽ có những loại khác nhau tùy thuộc vào mục đích sữ dụng

Xác định mác bê tông cũng như tỉ lệ pha trộn các thành phần:

+ Xác định loại xi măng

+ Xác định thành phần cát, đá

+ Xác định tỉ lệ nước

Vì vậy để điều khiển một hệ thống trộn thực tế cần phải kết hợp nhiều vấn đề từ

cơ khí, kỹ thuật xây dựng đến điều khiển tự động

2.2.1 Khái niệm chung về bê tông

Bê tông là hỗn hợp được tạo thành từ cát, đá, xi măng, nước và các chất phụ gia khác Trong đó cát, đá chiếm 80% - 85%; xi măng chiếm 8%- 15%, còn lại là khối lượng của nước, phụ gia và một số chất khác … Có nhiều loại bê tông tùy thuộc vào thành phần cát, đá, xi măng, nước Mỗi thành phần cát, đá, xi, nước khác nhau sẽ tạo

ra nhiều loại bê tông khác nhau

2.2.2 Các thành phần cấu tạo bê tông

a Xi măng

Việc lựa chọn xi măng là đặc biệt quan trọng trong việc thiết kế bê tông Có nhiều loại mác xi măng khác nhau, xi măng có mác càng cao thì độ dính càng tốt, tuy nhiên giá thành xi măng cũng tăng theo mác của nó Vì vậy khi thiết kế bê tông cần

phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật, vừa đảm bảo yêu cầu kinh tế

Đá có nhiều loại tùy thuộc vào kích cỡ của đá Do đó tùy thuộc vào mác của bê

tông mà ta chọn cỡ đá cho phù hợp Trong thành phần bê tông đá chiếm khoảng 52%

d Nước

Nước dùng để chế tạo bê tông là nước có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu đến thời gian dính kết của bê tông và không ăn mòn sắt thép

e Phụ gia

Phụ gia được sử dụng có dạng bột, thường có 2 loại:

+ Loại phụ gia hoạt động bề mặt

Loại phụ gia này mặc dù được sữ dụng một lượng nhỏ nhưng có khả năng cải thiện đáng kể tính chất của hỗn hợp bê tông và tăng cường nhiều tính chất khác của bê tông

+ Loại phụ gia rắn nhanh

Loại phụ gia rắn nhanh có khả năng rút ngắn quá trình rắn chắc của bê tông trong điều kiện tự nhiên, cũng như nâng cao cường độ bê tông

Hiện nay trong công nghệ bê tông người ta còn sữ dụng phụ gia đa chức năng như: colloid silica, copolyme hoặc nanosilica Việc sử dụng các phụ trên không chỉ làm cho cường độ của bê tông có tính năng siêu cao có thể tăng gấp vài chục lần mà còn nhiều tính chất khác như độ chảy và bám dính…

2.2.3Tỷ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông

Khi nói đến mác bê tông là nói đến khả năng chịu nén của mẫu bê tông Đó là một mẫu bê tông hình lập phương có kích thước 150mm*150mm*150mm, sau thời gian 28 ngày sau khi kết dính chúng được đưa vào máy nén để đo áp suất nén phá huỷ mẫu, qua đó xác định cường độ chịu nén của mẫu bê tông, đơn vị tính bằng Mpa (N/mm2) hoặc daN/cm2 (kg/cm2)

Trong kết cấu xây dựng bê tông chịu được nhiều tác động khác nhau: chịu nén, uốn, kéo, trợt Trong đó chịu nén là ưu tiên lớn nhất của bê tông Do đó, người ta thường thấy cường độ chịu nén là chỉ tiêu đặc trưng để đánh giá chất lượng bê tông, gọi là mác bê tông

Mác bê tông được phân loại từ 100; 150; 200; 250; 300; 400; 500; 600 Ngày nay người ta có thể chế tạo mẫu bê tông có cường độ rất cao lên tới 1000kg/cm2 Ở một số quốc gia khác nhau quy định kích thước mẫu có thể khác nhau

Cách xác định mác bê tông

Bê tông C15 chính là C15 = 10N/mm2 Vì 1N/mm2 = 1Mpa nên 10N/mm2 = 10Mpa, vậy nên bê tông C15 = 10N/mm2 có cấp độ bền B7,5 = 9,63 Mpa tương đương mác 100 Các loại khác ta cũng tính tương tự

Bảng 2.1: Xi măng P400, đá dăm 10*20, cát vàng tính cho 1m3 bê tông

Bảng 2.2: Xi măng P500, đá dăm 10*20, cát vàng tính cho 1m3 bê tông

Từ bảng thành phần bê tông này, ta có thể tính toán giá trị khối lượng của cát,

đá, xi măng, nước, cho từng mẻ trộn Sau đó lấy các giá trị này lập một thành phần tỉ lệ tương ứng rồi điều khiển

2.3 Khảo sát trạm trộn bê tông tự động 60m 3 /h

Thực tế hiện nay có rất nhiều trạm trộn có rất nhiều trạm bê tông có năng suất khác nhau 60m3/h; 90m3/h; 120m3/h… Trạm trộn bê tông tự động với công suất 60m3/h được nhóm sinh viên khảo sát tại phân viên máy công nghiệp Sài Gòn Trạm được thiết kế cho những công trình vừa và nhỏ

Thông số kĩ thuật các loại trạm bê tông

Bảng 2.3: Thông số kĩ thuật các loại trạm bê tông

2.3.1 Mô hình trạm trộn bê tông tự động 60m 3 /h

Hình 2.2 : Giao diện điều khiển trạm trộn

Giao diện được các kĩ sư thiết kế trên phần mềm Visual Basic kết hợp điều khiển với PLC và hiển thị trên màn hình TP177

Hình 2.3: Bảng vẽ bố trí trạm

Hình 2.4: Bảng vẽ tổng thể trạm

2.3.2 Sơ đồ khối của trạm

Hình 2.5: Sơ đồ khối của mô hình

2.3.3 Nguyên lý hoạt động của trạm trộn

Cát, đá từ phễu chứa sau khi qua hệ thống cân định lượng loadcell được đưa vào gàu tải Ở đây gàu tải chúng ta có 3 cử hành trình, ở cử hành trình 1 sau khi xác định khối lượng cát, đá đúng qui định gàu tải di chuyển đến cử hành trình 2 Tại đây

hệ thống kiểm tra xem bồn trộn đã sẵn sàng trộn hay chưa, nếu đã sẵn sàng cho phép

xi và nước xà vào cối trộn và gàu tải tiếp tục di chuyển đến cử hành trình 3 cho cát, đá vào cối trộn Nếu khối lượng đã đủ sau khi trộn cối trộn xả ra ngoài nếu chưa đủ khối lượng qui định hệ thống lại thực hiện chu trình mới cho tới khi khối lượng đạt được yêu cầu

2.3.4 Giới thiệu một số linh kiện sử dụng trong trạm

a Màn hình TP200

Màn hình TP200 là thiết bị dùng để giám sát điều khiển các quá trình hoạt động của trạm Màn hình được liên kết với PLC qua chương trình PC access Khi màn hình hoạt động ta có thể điều khiển và giám sát tất cả các hoạt động của trạm trộn cũng như thay đổi các thông số cần thiết

Phễu nước

Hệ thống cân xi

Hệ thống cân nước

Xả ra ngoài

Màn hình điều khiển trạm trộn thực tế

Hình 2.6: Giao diện màn hình TP200

+ Nút chạy là nút cho phép ở chế độ chạy hay dừng, khi hệ thống đang chạy tự

động mà ấn nút này thì sẽ chuyển sang chế độ dừng

+ Nút Thông Số là nút để vào đặt thông số cho hệ thống trạm trộn

+ Mẻ định mức hiển thị số mẻ định mức mà ta muốn trộn

+ Mẻ hiển thị cho ta biết số mẻ đang cân ngay tại thời điểm cân trên màn hình + Trạng thái cân bao gồm:

FULL là trạng thái đầy của các cân

EMPTY là trạng thái rỗng cân (Trước khi chạy hệ thống cần đảm bảo rằng tất

cả các cân đều ở trạng thái này)

PAUSE là trạng thái ổn định cân khi cân đủ các thành phần

COARSE là trạng thái cân các thành phần của các cân

+Khối lượng cân là khối lượng hiển thị hiện thời của các cân

Màn hình theo giám sát cân

Mẻ định mức … Mẻ hiển thị … Trạng thái cân Khối lượng cân

b Gàu tải

Gàu tải là một loại máy vận chuyển liên tục, chuyên dùng để vận chuyển các vật liệu dạng rời và các dạng cục như đất, sỏi, đá dăm … Gàu tải có thể vận chuyển theo phương đứng hay phương ngiêng đến góc 550 - 750 so với phương ngang Có thể thiết kế tính toán gàu tải như sau, tuỳ theo đặc tính vật liệu vận chuyển người ta lựa chọn kiểu gàu tải và tốc độ chuyển động các vật kéo

Năng suất gàu tải được tính toán theo công thức:

ψ: hệ số điền đầy trung bình

Dung tích phân bố theo chiều dài của gàu:

io/a = Q/(3,6 v.ψ γ ) (l/m) (2.2) Với vật liệu dạng cục thì tầm với A của gàu sẽ được kiểm tra theo kích thước cục lớn nhất αmax: A ≥ m.αmax (2.3)

Với hệ số m = 4,25÷4,75 Khi vật liệu chứa 50÷100% các cục có kích thước αmax, và m=2÷2,5 khi vật liệu chứa10÷25% các cục có kích thước αmax

Lực cản xúc liệu phụ thuộc loại liệu, tốc độ di chuyển của gàu, trị số khoảng cách giữa các gàu, trị số khe hở giữa gàu và thành máng…

c Tìm hiểu về động cơ ba pha

Động cơ 3 phase có cấu tạo đơn giản và đặc tính tốt hơn động cơ một phase Việc truyền tải điện năng bằng mạch điện 3 phase cũng tiết kiệm dây dẫn hơn việc truyền tải điên năng bằng dòng điện một phase Mạch điện 3 phase bao gồm: nguồn điện 3 phase, đường dây truyền tải và phụ tải Để tạo ra nguồn điện 3 phase ta dùng máy phát điện đồng bộ 3 phase Cấu tạo động cơ 3 phase như sau:

+ Phần tĩnh (stator) gồm lõi thép có xẻ rãnh, trong các rãnh 3 dây quấn AX,

BY, CZ, có cùng số vòng dây và lệch nhau một góc 2π/3 trong không gian Một dây

quấn được gọi là một phase Dây quấn AX gọi là phase A , dây quấn BY gọi là phase

B , dây quấn CZ gọi là phase C

+ Phần quay (rotor) là nam châm điện N–S

Hình 2.7: Cấu tạo của động cơ ba phase

+ Các cách đấu dây động cơ 3 phase:

Cách đấu hình sao:

Hình 2.8: Cách đấu động cơ ba phase hình sao

Muốn nối hình sao ta nối 3 điển cuối của pha vói nhau tạo thành điểm trung tính đối với nguồn, ba điểm cuối X,Y, Z nối vói nhau thành điểm trung tính O của nguồn Đối với tải, 3 điêm cuối X, Y, Z’ nối với nhau tạo thành điểm trung tính O’ của tải

Các quan hệ giữa đại lượng dây và phase:

Quan hệ giữa dòng điện dây và phase: Id = Ip (2.4)

Quan hệ giữa điện áp dây và điện áp phase: Ud = 3Up (2.5)

Cách nối hình tam giác: muốn nối hình tam giác, ta lấy đấu phase này nối cuối phase kia Các quan hệ giữa đại lượng dây và phase:

Quan hệ giữa dòng điện dây và phase: Ud = Up (2.6)

Quan hệ giữa điện áp dây và điện áp phase: Id = 3Ip (2.7)

Hình 2.9: Cách đấu động cơ ba phase hình tam giác

+ Các khởi động động cơ ba phase:

Khởi động trực tiếp

Khởi động bằng điện trở phụ (roto dây quấn)

Khởi động bằng biến tần (dùng máy tự biến áp)

Khởi động bằng cách đổi đấu dây Stato (sao/tam giác-Y/Δ )

Trong các phương pháp trên phương pháp khởi động bằng biến tần là phương pháp tối ưu Tuy nhiên phương pháp khơi động bằng Y/Δ là 1 phương pháp tương đối đơn giản, rẻ tiền nên trong công nghiệp dùng tương đổi rộng rãi phương pháp này Khi mở máy ta nối hình sao, sau khi mở máy ta nối lại hình tam giác Bằng cách này khi khởi động động cơ ba phase đặc biệt với những động cơ ba phase có công suất lớn thì tránh được hiện tượng sụt áp

Dòng điện dây khi nối tam giác: I dΔ= (U 3)/Zn (2.8) Dòng điện nối sao: I dΔ =U/(Zn 3) (2.9)

Theo hai công thức trên dòng điện khi nối sao nhỏ hơn dòng điện khi nối tam giác 3 lần

2.4 Động cơ DC

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều gồm 2 bộ phận chính roto và stato

2.4.1 Nguyên lý hoạt động của động cơ

Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện, roto có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều,

1 phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ

là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường

bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp

Hình 2.10: Nguyên lý hoạt động

Pha 1: Từ trường của rotor cùng cực với stator, sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển động quay của rotor

Pha 2: Rotor tiếp tục quay

Pha 3: Bộ phận chỉnh điện sẽ đổi cực sao cho từ trường giữa stator và rotor cùng dấu, trở lại pha 1

Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ

sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện động đối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng Dòng điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

I = (V Nguon − V PhanDienDong ) / R PhanUng (2.10)

Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

P = I * (V PhanDienDong) (2.11)

2.4.2 Cơ chế sinh lực quay của động cơ điện một chiều

Hình 2.11: Cơ chế sinh lực của động cơ

Khi có một dòng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương sẽ bị tác động bởi một lực hướng lên, trong khi cạnh đối diện lại bị tác động bằng một lực hướng xuống theo nguyên lý bàn tay trái của Fleming Các lực này gây tác động quay lên cuộn dây, và làm cho rotor quay Để làm cho rotor quay liên tục và đúng chiều, một bộ cổ góp điện sẽ làm chuyển mạch dòng điện sau mỗi vị trí ứng với 1/2 chu kỳ Chỉ có vấn đề là khi mặt của cuộn dây song song với các đường sức từ trường Nghĩa là lực quay của động cơ bằng 0 khi cuộn dây lệch 90o so với phương ban đầu của nó, khi đó rotor

sẽ quay theo quán tính

Trong các máy điện một chiều lớn, người ta có nhiều cuộn dây nối ra nhiều phiến góp khác nhau trên cổ góp Nhờ vậy dòng điện và lực quay được liên tục và hầu như không bị thay đổi theo các vị trí khác nhau của rotor

Phương trình cơ bản của động cơ 1 chiều:

E=K Φ.omeg

M=KΦ Iư

Với:

Φ: Từ thông trên mỗi cực( Wb)

Iư: dòng điện phần ứng (A)

V : Điện áp phần ứng (V)

Rư: Điện trở phần ứng (Ohm)

Omega : tốc độ động cơ(rad/s)

M: moment động cơ (Nm)

K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ

2.5 Tổng quan về PLC

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại PLC của các hãng khác nhau với đầy

đủ kích cỡ, chủng loại cũng như chức năng khác nhau như Omron, mitsubisi, siemens

…

PLC (viết tắt của cụm từ Programmable Logic Controller) là thiết bị cho

phép thực hiện các phép toán điều khiển số thông qua ngôn ngữ lập trình, thay cho việc điều khiển thực toán đó bằng các mạch số Như vậy với chương trình điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển số nhỏ gọn, dễ dàng thay đổi thuật toán và

đặc biệt dễ dàng trao đổi thông tin với môi trường xung quanh

Toàn bộ chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ của PLC dưới dạng chương trình con hoặc chương trình ngắt ( khối chính OB1) Trường hợp dung lượng nhớ của PLC không đủ cho việc lưu trữ chương trình thì ta có thể sữ dụng thêm bộ nhớ ngoài

hỗ trợ cho việc lưu chương trình và lưu dữ liệu Để có thể thực hiện một chương trình điều khiển, tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính, nghĩa là phải có bộ vi

xử lý CPU, một hệ điều hành, một bố nhớ để lưu chương trình điều khiển, dữ liệu và tất nhiên phải có các cổng vào ra để giao tiếp với các thiết bị điều khiển và để trao đổi thông tin với môi trường xung quanh Bên cạnh đó nhằm phục vụ các bài toán điều khiển số, PLC còn cần những chức năng đặc biệt như bộ điếm (Counter), bộ định thời gian (Timer)… Và những khối hàm chuyên dùng

2.5.1 Đặc điểm của điều khiển logic khả trình của PLC

Những đặc điểm làm cho PLC có tính năng ưu việt và thích hợp trong môi trường công nghiệp

+ Khả năng lập trình được, lập trình đễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng để xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động

+ Yêu cầu của người lập trình không cần giỏi về kiến thức điện tử mà chỉ cần nắm vững công nghệ sản xuất và biết chọn thiết bị thích hợp là có thể lập trình được

+ Thuộc vào hệ sản xuất linh hoạt do tính thay đổi được chương trình hoặc thay đổi trực tiếp các thông số mà không cần thay đổi lại chương trình

2.5.2 Thành phần bộ điều khiển logic khả trình PLC

Các thành phần của một PLC thường có các modul phần cứng sau:

+ Modul nguồn

+ Modul đơn vị xử lý trung tâm

+ Modul bộ nhớ chương trình và dữ liệu

+ Modul đầu vào

+ Modul đầu ra

+ Modul phối ghép (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông nội bộ)

+ Modul chức năng (để hỗ trợ cho vấn đề truyền thông mạng)

Hình 2.12: Mô hình PLC S7200

Interrup (chương trình ngắt) : Miền chứa chương trình ngắt được chứa thành hàm và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ 1 khối chương trình nào khác Chương trình này sẽ được thực hiện khi có chương trình ngắt xảy ra

b Vùng chứa tham số của hệ điều hành

I ( process image input ): Miền dữ liệu các cổng vào số, trước khi bắt đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc được giá trị logic của tất cả các cổng đầu vào và cất giữ chúng trong vùng nhớ I Thông thường chương trình ứng dụng không đọc trực tiếp trạng thái logic của cổng vào số mà chỉ lấy dữ liệu của cổng vào từ bộ đệm I

Q (process image ouput): Miền dữ liệu các cổng ra số Kết thúc giai đoạn thực hiện chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm Q tới các cổng ra số Thông thường chương trình không trực tiếp gán giá trị tới tận cổng ra mà chỉ chuyển chúng tới bộ đệm Q

M ( Miền các biến cờ ): chương trình ứng dụng sữ dụng các biến này để lưu trữ các tham số cần thiết và có thể truy nhập nó theo Bit (B), byte (MB) từ (MW) hay từ kép (MD)

T (Timer): Miền nhớ phục vụ bộ thời gian (Timer) bao gồm việc lưu trữ giá trị thời gian đặt trước (PV – preset Value), giá trị đếm thời gian tức thời (CV – current Value) cũng như giá trị lọc logic đầu ra của bộ thời gian

C (counter) : Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu trữ giá trị đặt trước (PV preset – Value), giá trị đếm tức thời (CV Current – Value) và giá trị logic đầu ra của bộ đệm

c Vùng chứa các khối dữ liệu

DB (Data Block): Miền chứa dữ liệu được tổ chức thành khối Kích thước cũng

Chương trình có thể truy nhập miền này theo từng bit (DBX), byte (DBB), từ (DBW) hay từ kép (DBD)

L (Local Data Block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình OB1, chương trình con, chương trình ngắt được tổ chức và sữ dụng cho các biện pháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức với những chương trình gọi nó Nội dung của khối dữ liệu trong miền nhớ này sẽ bị xóa khi kết thúc chương trình tương ứng trong OB1, chương trình con, chương trình ngắt Miền này có thể được truy nhập

từ chương trình theo bit (L), theo byte (LB) từ (LW) hay từ kép (LD)

2.5.4 Vòng quét chương trình

PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét được bắt đầu từ giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng vào số tới vùng đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình Trong từng vòng quét chương trình thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB (Block End) Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra

số Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi Chú ý rằng bộ đệm I và Q không liên quan tới các cổng vào ra tương tự nên các lệnh truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thông qua bộ đệm

Thời gian cần thiết kế để PLC thực hiện một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan Timer) Thời gian vòng quét không cố định, tức là không phải vòng quét nào cũng thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau Có vòng quét thực hiện lâu,

có vòng quét thực hiện nhanh tùy thuộc vào số lệnh trong chương trình được thực hiện

và khối dữ liệu truyền thông trong vòng quét đó

Như vậy giữa việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lí, tính toán và việc gửi tín hiệu điều khiển đến đối tượng có 1 khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian quét Nói cách khác, thời gian vòng quét quyết định tính thời gian thực của chương trình điều khiển trong PLC Thời gian vòng quét càng ngắn tính thời gian thực của chương trình càng cao

Nếu sử dụng khối chương trình đặc biệt có chế độ ngắt (OB40 , OB80 …), chương trình của khối đó sẽ thực hiện trong vòng quét khi xuất hiện tín hiệu báo ngắt cùng chủng loại Các khối chương trình có thể thực hiện tại mọi điểm trong vòng quét

chứ không bị gò ép là phải ở trong giai đoạn thực hiện chương trình Chẳng hạn nếu 1 chương trình báo ngắt xuất hiện khi PLC đang ở giai đoạn truyền thông và kiểm tra nội bộ, PLC sẽ ngừng công việc truyền thông , kiểm tra để thực hiện khối chương trình tương ứng với tín hiệu báo ngắt đó Với hình thức sữ lí tín hiệu ngắt như vậy, thời gian vòng quét sẽ càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất hiện trong vòng quét Do đó

để nâng cao tình thời gian thực của chương trình điều khiển, tuyệt đối không nên viết chương trình xử lí ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng chương trình ngắt trong quá trình điều khiển

Tại thời điểm thực hiện lệnh vào ra, thông thường lệnh không làm trực tiếp với cổng vào ra mà chỉ thông qau bộ đệm ảo của cổng trong vùng nhớ tham số.Việc truyền thông giữa bộ đệm ảo với ngoại vi trong các giai đoạn 1 và 3 do hệ điều hành CPU quản lí, ở 1 số modul CPU khi gặp lệnh vào ra ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi công việc khác ngay cả chương trình xử lí ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp của cổng vào ra

b Lập trình có cấu trúc:

Chương trình được chia thành những phần nhỏ và mỗi phần thực thi những nhiệm

vụ chuyên biệt riêng của nó, từng phần này nằm trong những khối chương trình khác nhau Loại hình cấu trúc này phù hợp với những bài toán điều khiển nhiều nhiệm vụ và phức tạp Trong s7-200 có 3 loại khối cơ bản sau:

Loại khối OB1 (Organization Block): Khối tổ chức và quản lý chương trình điều khiển, khối này luôn luôn được thực thi và luôn được quét trong mỗi chu kì quét

Loại khối SBR (khối chương trình con): Khối chương trình với những chức

hình thức) Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều chương trình con và các khối chương trình con này có thể được phân biệt với nhau bẳng tên của chương trình đó

Loại khối INT (Khối chương trình ngắt): là loại khối chương trình đặc biệt có khả năng trao đổi 1 lượng dữ liệu lớn với các khối chương trình khác Chương trình này sẽ được thực thi mỗi khi có các chương trình ngắt xảy ra

c Cách lập trình:

Trong s7-200 có 3 cách lập trình chính:

+ Phương pháp lập trình hình thang (Ladder logic) có dạng các biểu đồ nút bấm, các phân tử cơ bản hay ở trạng thái các hộp mô tả các quá hàm đặc biệt

Hình 2.13: Các phần tử cơ bản trong lập trình ladder

Phương pháp Ladder là đường nối các phần tử thành một mạch hoàn chỉnh, theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới Mỗi một nấc thang xác định một số quá trình hoạt động của điều khiển Trên mỗi phần tử của biểu đồ hình thang LAD có các tham số xác định tùy thuộc vào kí hiệu của từng hãng sản xuất plc

Hình 2.14: Phương pháp lập trình dạng LAD

+ Phương pháp liệt kê lệnh STL (Statement List)

Phương pháp STL gần với biểu đồ logic Ở phương pháp này các lệnh được liệt

kê thứ tự Tuy nhiên để phân biệt các đoạn chương trình người ta dùng các mã nhớ, mỗi mã nhớ tương ứng với một nấc thang của biểu đồ hình thang Để khởi đầu mỗi đoạn ta sử dụng các lệnh khởi đầu như LD,L,A,O… Kết thúc mỗi đoạn thường là lệnh gán cho đầu ra

Hình 2.16: Phương pháp lập trình dạng

2.5.6 Các vùng nhớ trong S7200

I: Input, các ngõ vào số

Q: Output, các ngõ ra số

M: Internal Memory, vùng nhớ nội

V: Variable Memory, vùng nhớ biến

AIW: Analog input, ngõ vào analog

AQW: Analog ouput, ngõ ra analog

T: timer

C: counter

AC: Con trỏ địa chỉ

Giới hạn vùng nhớ trong S7-200

Hình 2.17: Giới hạn vùng nhớ trong PLC s7200 2.6 Modul mở rộng analog (modul EM235)

Tín hiệu Analog là tín hiệu tương tự (0-10VDC , hoặc 4-20mA …), hầu hết các ứng dụng của chương trình PLC nói riêng hay các ứng dụng khác đều cần phải đọc các tín hiệu analog Tín hiệu Analog có thể từ các cảm biến đo khoảng các, cảm biến đo áp suất, cảm biến đo trọng lượng

Tín hiệu analog được đọc vào AIW0, AIW2 tương ứng, tùy thuộc tín hiệu đưa vào modul Tín hiệu analog là tín hiệu điện áp, tuy nhiên giá trị mà AIW đọc vào

không phải là giá trị điện áp mà là giá trị được qui đổi thành số 16 bit

Để đọc được tín hiệu Analog ta dùng Modul EM235 Tùy theo Switch chọn trên modul ta có các thông số

Đơn cực : 0-50mV , 0-100mV , 0-1V , 0-5VDC, 0-20mA , 0-10VDC

Lưỡng cực : 25mV , 50mV , 100mV , 250mV , 500mV , 1VDC ,

+-2,5VDC , +-5VDC , +-10VDC

Giá trị tương ứng cho chế độ đơn cực : Từ 0-64000

Giá trị tương ứng cho chế độ lưỡng cực : -32000 đến 32000

Ngoài ra Modul EM235 còn có 2 ngõ ra Analog output tương ứng : +-10VDC,

+ Mở phần mềm liên kết tạo mới một chương trình trong nó và Add driver mới cho việc kết nối PLC

2.8 Tổng quan về Win CC

WinCC có thể liên kết trực tiếp với PLC s7300, nhưng ở s7200 không hổ trợ tính năng ưu việt này nên để liên kết 2 chương trình lại với nhau chương trình PC access được sữ dụng

2.8.1 Giới thiệu chung về win cc

Win cc (viết tắt từ chữ Windows Control Center): Đây là chương trình ứng dụng của hãng Siemens dùng để giám sát, thu thập dữ liệu và điều khiển một hệ thống

tự động hóa quá trình sản xuất Theo nghĩa hẹp WinCC là chương trình HMI (Human Machine Interface) hỗ trợ cho người lập trình thiết kế giao diện Người – Máy

Win cc là hệ thống trung tâm về công nghệ và kỹ thuật được dùng để điều hành các màn hình hiển thị và điều khiển hệ thống trong tự động hóa sản xuất và quá trình

Hệ thống này cung cấp các module chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị hình ảnh, thông điệp, lưu trữ và báo cáo Giao diện điều khiển mạnh, truy cập hình ảnh nhanh chóng và chức năng lưu trữ an toàn của nó đảm bảo tính hữu dụng cao Có thể nói: Win cc là chương trình chuyên dùng tạo giao diện giữa người và máy trong tự động hóa công nghiệp Nó đã và đang là chương trình HMI được sữ dụng rộng rãi nhất tại Việt Nam

2.8.2 Chức năng của trung tâm điều khiển (control center)

Control center chứa tất cả các chức năng quản lý cho toàn hệ thống Trong Control center, có thể đặt cấu hình và khởi động module Run-time

a Nhiệm vụ quản lý dữ liệu

Quản lý dữ liệu cung cấp ảnh quá trình với các giá trị của tag Tất cả các hoạt động của quản lý dữ liệu điều chạy trên một background (nền)

b Nhiệm vụ của control center

+ Lập cấu hình hoàn chỉnh

+ Hướng dẫn giới thiệu việc lập cấu hình

+ Thích ứng việc ấn định gọi và lưu trữ dự án

+ Quản lý các dự án

+ Có khả năng nối mạng và soạn thảo cho nhiều người sữ dụng trong một project

+ Quản lý phiên bản

+ Diễn tả bằng đồ thị của dữ liệu cấu hình

+ Điều khiển và đặt cấu hình cho các hình vẽ / cấu trúc hệ thống

+ Thiết lập việc cài đặt toàn cục

+ Đặt cấu hình cho các chức năng định vị đặc biệt

+ Tạo và soạn thảo các tham khảo đan chéo

+ Phản hồi tài liệu

+ Báo cáo trạng thái hệ thống

+ Thiết lập hệ thống đích

+ Chuyển giữa run-time và cấu hình

+ Kiểm tra chế độ mô phỏng, trợ giúp thao tác để đặt cấu hình dữ liệu bao gồm: Dịch hình vẽ, mô phỏng tag, hiển thị trạng thái và thiết lập thông báo

2.8.3 Cấu trúc

+ Control Center

+ Các module chức năng

+ Phân hệ đồ họa (graphic designer)

+ Viết chương trình cho các thao tác (global scrips)

+ Hệ thống thông báo (Alarm Logging)

+ Lưu trữ và soạn thảo các giá trị đo lường (Tag Logging)

+ Phân hệ báo cáo (Report Designer)

2.8.4 Soạn thảo (Editor)

Editor dùng để soạn thảo và điều khiển một dự án (project) hoàn chỉnh Các bộ soạn thảo trong trung tâm điều khiển (Control Center) bao gồm:

+ Alarm Logging (báo động): Nhận các thông báo từ các quá trình để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ các thông báo này

+ User administrator (quản lý người dùng : Cho phép các nhóm và người sữ dụng điều khiển truy nhập

+ Text library (Thư viện văn bản) Chứa các văn bản tùy thuộc ngôn ngữ do người dùng tạo ra

+ Report Designer (Báo cáo): Cung cấp hệ thống báo cáo được tích hợp có thể

sử dụng để báo cáo dữ liệu, các giá trị, thông báo hiện hành và đã lưu trữ, hệ thống tài liệu của chính người sữ dụng

+ Global Scripts (Viết chương trình ): Cho phép tạo các dự án động tùy thuộc vào từng yêu cầu đặc biệt Bộ soạn thảo này cho phép tạo các hàm và các thao tác có thể được sữ dụng trong một hay nhiều dự án tùy theo kiểu của chúng

+ Tag Logging (Hiển thị giá trị xử lý): Xử lý các giá trị đo lường và lưu trữ chúng trong một thời gian dài

+Graphics Designer (Thiết kế đồ họa): Cung cấp các màn hình hiển thị và kết nối đến các quá trình

2.8.5 Các thành phần của dự án (Project) trong Control Center

Một dự án bao gồm các thành phần sau: Máy tính, quản lý biến, kiểu dữ liệu, soạn thảo

+Client: Cũng được định nghĩa như một trạm làm việc (Work Station) Trung tâm điều khiển (Control Center) được tải cục bộ trong từng máy tính loại này Thành phần này có nhiều mục con như: Các bộ điều khiển truyền thông để quản lý các biến (tag) quá trình, các tag nội, các kết nối logic và các nhóm biến

+ Các bộ điều khiển truyền thông:

Bộ điều khiển truyền thông là giao diện kết nối giữa một hệ thống PLC với WinCC Hệ thống WinCC chứa các bộ điều khiển truyền thông (liên kết động) trong kết DLL với các thông tin về:

+ Điều kiện tiên quyết cần để xử lý các tag trong quá trình bằng PLC

+ Các thủ tục chung để kết nối với tag ngoài

+ Giới thiệu cấu hình đặc biệt của kênh DLL

WinCC hỗ trợ nhiều hãng với chuẩn khác nhau như: Modbus Protocol Suite.chn, Mitsubishi FX.CHN, profibus DP.CHN, Modbus serial CHN, SIMATIC S7 Protocol Suite.CHN, SIMATIC S5 ETHERNET TF CHN …

b Biến (Tag)

Tags WinCC là phẩn tử trung tâm để truy nhập các giá trị quá trình Trong một

dự án, chúng nhận một tên và một kiểu dữ liệu duy nhất Kết nối logic sẽ được gán với biến WinCC Kết nối này xác định rằng kênh nào sẽ chuyển giao giá trị quá trình cho các biến

Các biến được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu toàn dự án Khi một chế độ của

WinCC khởi động, tất cả các biến trong một dự án được nạp và các cấu trúc Run – Time tương ứng được thiết lập Mỗi biến được lưu trữ trong quản lý dữ liệu theo một kiểu dữ liệu chuẩn

c Biến nội

Các biến nội không có địa chỉ trong hệ thống PLC , do đó quản lý dữ liệu bên trong WinCC sẽ cung cấp cho toàn bộ mạng hệ thống ( Network) Các biến nội được dùng lưu trữ thông tin tổng quát như : Ngày , giờ hiện hành , lớp hiện hành , cập nhật liên tục Hơn nữa , các biến nội còn cho phép trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng để thực hiện việc truyền thông cho cùng quá trình theo cách tập trung và tối ưu

d Biến quá trình

Trong hệ thống WinCC, biến ngoài cũng được hiểu là tag quá trình Các biến quá trình được liên kết với truyền thông logic để phản ảnh thông tin về địa chỉ của các PLC khác nhau Các biến ngoài chứa một mục tổng quát gồm các thông tin về tên, kiểu, các giá trị giới hạn và một mục chuyên biệt về kết nối mà cách diễn tả phụ thuộc kết nối logic Quản lý dữ liệu luôn cung cấp những mục đặc biệt của quá trình cho các ứng dụng trong một mẫu văn bản

e Nhóm biến

Nhóm biến chứa tất cả các biến có kết nối logic lẫn nhau

+ CPU: Nhóm này chứa tất cả các biến truy cập cùng một CPU

+ Lò nhiệt: Nhóm này chứa tất cả các biến truy nhập cho một lò

+ I/O số: Nhóm này chứa tất cả các biến truy nhập các đầu vào / ra số