Xây dựng SCADA cho hệ thống 3 băng tải phòng FACT – khoa Điện – Điện Tử

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, mạng truyền thông công
nghiệp đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa hệ thống
sản xuất. Mạng truyền thông công nghiệp cũng như công nghệ bus trường không phải
là một lĩnh vực kỹ thuật hoàn toàn mới, mà thực chất được kế thừa và phát triển từ kỹ
thuật truyền thông nói chung cho phù hợp với các yêu cầu trong công nghiệp.
SCADA là một hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát, dựa vào các số
liệu đưa về, hệ thống tự động phân tích nhờ các chương trình được lập trình sẵn sau đó
đưa ra tác động điều khiển truyền đến các cơ cấu chấp hành tại hiện trường phân xưởng
nhà máy để thực hiện việc điều khiển. Tác động điều khiển có thể được đưa ra tự động
hoặc có thể từ việc nhận lệnh từ người quản lý thông qua giao diện người – máy HMI.
Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của việc điều khiển và giám sát một
hệ thống tự động trong thực tế, chúng em lựa chọn đề tài: “Xây dựng SCADA cho hệ
thống 3 băng tải phòng FACT – khoa Điện – Điện Tử”
Đề tài nghiên cứu gồm những phần chính sau:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 3: Nội dung và kết quả nghiên cứu
Qua thời gian nghiên cứu chúng em đã hoàn thành đề tài của mình dưới sự
hướng dẫn tận tình của thầy Lương Văn Sử. Tuy nhiên, do thời gian thực hiện đồ án
còn hạn chế và chưa có nhiều kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Page 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu chúng em đã hoàn thành đồ án tốt
nghiệp của mình đúng thời hạn. Để đạt được điều này không chỉ có nỗ lực của bản
thân, mà còn nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình cả về vật chất và tinh thần của gia đình, thầy cô
và bạn bè.

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy cô khoa Điện – Điện
tử trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên đã dạy dỗ, dìu dắt chúng em suốt bốn
năm qua.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới trường và khoa đã tạo điều kiện về cơ sở vật
chất, trang thiết bị để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Lương Văn Sử và thầy Vũ
Đình Đạt đã trực tiếp hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình làm đồ án.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè của mình đã làm nguồn động
viên rất lớn với chúng em trong quá trình làm đồ án nói riêng và trong cuộc sống nói
chung
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Page 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3
Chương 1 4
MỞ ĐẦU 4
Chương 2 6
CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6
2.3.2.Yêu cầu cấu hình máy cài đặt WinCC flexible 38
Chương 3 39
NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 39
3.1.1. Thông số kỹ thuật 39
3.1.2. Thiết lập cấu hình phần cứng 42
3.3.1. Thiết kế giao diện 58
3.3.2. Điều khiển và giám sát hệ thống 3 băng tải trên wincc flexible 2008 66
3.3.2.1. Giao diện 3 trạm: phụ lục 66
3.3.2.2. Các bước thiết kế: 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78
2. KIẾN NGHỊ 78

Tiếng Anh & Internet 79
PHỤ LỤC 80
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
A/M: Auto/Manual
DCS: Distributed Control System
DP: Distributed Peripheral
Page 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GPS: Global Positioning System
HMI: Human Machine Interface
MPI: Multi Point Interface
PLC: Program Logic Controller
PROFIBUS: Process Field Bus
SCADA: Supervisory Control And Data Acquisittion
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Xuất phát từ những vấn đề trên thực tế và để bắt nhịp được với sự phát triển của
khoa học công nghệ, vấn đề truyền thông trong công nghiệp đã và đang ứng dụng rất
rộng rãi và ngày càng nâng cao. Nhận thức được tầm quan trọng của mạng truyền
Page 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
thông trong công nghiệp chúng em đã lựa chọn đề tài: “ Xây dựng SCADA cho hệ
thống MPS ba băng tải phòng FACT khoa Điện – Điện Tử”
1.2. LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Tháng 3 năm 2010, trường ĐHSPKTHY nhập về cho khoa Điện – Điện Tử hệ
thống MPS 3 băng tải của festo, nhằm đáp ứng nhu cầu học tập, nghiên cứu của sinh
viên và cán bộ khoa Điện – Điện Tử. Tuy nhiên, cho đến nay hệ thống này vẫn chưa
được chính thức đưa vào giảng dạy, và cũng chưa có cá nhân, tổ chức nào của khoa
nghiên cứu về hệ thống này. Do vậy, chúng em đã lựa chọn đề tài này làm đề tài

nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp của mình.
1.3. PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI
Yêu cầu của đề tài đặt ra là phải hoàn thành hai nội dung chính sau:
- Điều khiển mở rộng vào/ra qua Profibus ET200M
- Xây dựng giám sát điều khiển bằng phần mềm WinCC Flexible
Về phần giám sát trên WINCC FLEXIBLE thì bên festo chưa cung cấp. Đề tài
của chúng em đã hoàn thành được hai nội dung chính trên.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để hoàn thành được những yêu cầu đặt ra của đề tài, chúng em đã tiến hành
theo các theo các bước sau:
- Phân tích những nhiệm vụ cần thực hiện
- Lập kế hoạch thực hiện
- Phân chia công việc
- Nghiệm thu kết quả
Page 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
2.1.1. Cấu trúc và các thành phần cơ bản
Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển và giám sát quá trình được
minh họa như hình vẽ:
Page 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.1. Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển và giám sát
Các cảm biến và cơ cấu chấp hành đóng vai trò là giao diện giữa các thiết bị
điều khiển với quá trình kỹ thuật. Trong khi đó, hệ thống điều khiển và giám sát
đóng vai trò giao diện giữa người và máy. Các thiết bị có thể được ghép nối trực
tiếp điểm – điểm hoặc thông qua mạng truyền thông.
Tùy theo loại cảm biến, tín hiệu của chúng đưa ra có thể là tín hiệu nhị phân,

tín hiệu số hay tín hiệu tương tự theo các chuẩn điện học thông sụng khác nhau
(1 10V; 0 5V; 4 20mA; 0 20mA; ). Trước khi có thể xử lý trong máy tính số,
các tín hiệu đo cần được chuyển đổi, thích ứng vói chuẩn giao diện vào/ ra của máy
tính. Bên cạnh đó, ta cũng cần có biện pháp cách ly điện học để tránh sự ảnh hưởng
xấu lẫn nhau giữa các thiết bị. Đó chính là các chức năng của module vào/ra (I/O).
Page 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tóm lại 1 hệ thống điều khiển và giám sát bao gồm các thành phần chức
năng chính sau đây:
- Giao diện quá trình: Các cảm biến và cơ cấu chấp hành, ghép nối vào/ra, chuyển
đổi tín hiệu.
- Thiết bị điều khiển tự động: Các thiết bị điều khiển như các bộ điều khiển
chuyên dụng, bộ điều khiển khả lập trình PLC, thiết bị điều chỉnh số đơn lẻ và
máy tính cá nhân cùng với phần mềm điều khiển tương ứng.
- Hệ thống điều khiển giám sát: Các thiết bị phần mềm giao diện người máy, các
trạm kĩ thuật, các trạm vận hành, giám sát và điều khiển cao cấp.
- Hệ thống truyền thống: Ghép nối điểm – điểm, Bus cảm biến/chấp hành, bus
trường, bus hệ thống.
- Hệ thống bảo vệ, cơ chế thực hiện chức năng an toàn.
2.1.2. Mô hình phân cấp
Page 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.2. Mô hình phân cấp
Càng ở cấp dưới thì các chức năng càng mang tính chất cơ bản hơn và đòi
hỏi yêu cầu cao hơn về độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng. Một số ở cấp trên được
thực hiện dựa trên các chức năng của cấp dưới, tuy không đòi hỏi thời gian phản
ứng nhanh như ở cấp dưới, nhưng ngược lại lượng thông tin cần trao đổi và xử lý
nhiều hơn. Thông thường, người ta chỉ coi 3 cấp dưới thuộc phạm vi của hệ thống
điều khiển giám sát. Tuy nhiên, biểu thị hai cấp trên cùng (quản lý công ty và điều
hành sản xuất ) trên giúp ta hiểu thêm một mô hình lý tưởng cho cấu trúc chức năng

tổng thể cho các công ty sản xuất công nghiệp.
2.1.2.1. Cấp chấp hành
Page 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Các chức năng chính của cấp chấp hành là đo lường, dẫn động và chuyển
đổi tín hiệu trong trường hợp cần thiết. Thực tế, đa số các thiết bị cảm biến
(sensor) hay chấp hành (actuator) cũng có phần điều khiển riêng cho việc thực
hiện đo lường, truyền động được chính xác và nhanh nhạy. Các thiết bị thông
minh (smart device) có thể đảm nhận việc xử lý và chuẩn bị thông tin trước khi
đưa lên cấp điều khiển.
2.1.2.2. Cấp điều khiển
Nhiệm vụ chính của cấp điều khiển là nhận thông tin từ các bộ cảm biến,
xử lý các thông tin theo thuật toán nhất định và truyền đạt lại kết quả xuống các
chấp hành. Khi còn điều khiển thủ công, nhiệm vụ đó được người đứng máy trực
tiếp đảm nhận qua việc theo dõi các công cụ đo lường, sử dụng kiến thức và kinh
nghiệm để thực hiện những thao tác cần thiết như ấn nút đóng/ mở van, điều
chỉnh cần gạt, núm xoay…Trong hệ thống điều khiển tự động hiện đại, việc thực
hiện thủ công những nhiệm vụ đó được thay thế bằng máy tính.
2.1.2.3. Cấp điều khiển giám sát
Cấp điều khiển giám sát có chức năng giám sát và vận hành 1 quá trình kỹ
thuật. Khi đa só các chức năng như đo lường, điều khiển điều chỉnh, bảo toàn hệ
thống được cấc cấp cơ sở thực hiện, thì nhiệm vụ của cấp điều khiển giám sát là hỗ
trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng, thao tác, theo dõi, giám sát vận hành
xử lý những tình huống bất thường. Ngoài ra, trong 1 số trường hợp, cấp này còn
thực hiện các bài toán điều khiển cấp cao như điều khiển phối hợp, điều khiển trình
tự và điều khiển theo công thức. Khác với cấp dưới, viêc thực hiện các chức năng
phân cấp điều khiển giám sát thường không đòi hỏi phương tiện, thiết bị phần cứng
đặc biệt ngoài các máy tính thông thường (máy tính cá nhân, máy trạm, máy
chủ ).
Page 10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Như ta sẽ thấy, phân cấp chức năng như trên sẽ tiện lợi cho việc thiết kế hệ
thống và lựa chọn thiết bị. Trong thực tế ứng dụng, sự phân cấp chức năng có thể
khác 1 chút so với trình bày ở đây, tùy thuoocj vào mức độ tự động hóa và cấu trúc
hệ thống cụ thể. Trong trường hợp ứng dụng đơn giản như điều khiển trang thiết bị
dân dụng (máy gặt, máy lạnh ) sự phân chia nhiều cấp có thể hoàn toàn không
cần thiết. Ngược lại, trong tự động hóa của 1 nhà máy lớn hiện đại như điện nguyên
tử, sản xuất xi măng, lọc dầu, ta có thể chia nhỏ hơn nữa các cấp chức năng để tiện
theo dõi.
2.1.3. Mô hình hệ thống SCADA
2.1.3.1. Giới thiệu chung
Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) là 1 phần không thể thiếu
được trong 1 hệ thống tự động hóa hiện đại. Từ những năm gần đây, tiến bộ trong
các lĩnh vực truyền thông cong nghiệp và công nghệ phần mềm đã thực sự đem lại
nhiều khả năng mới giải pháp mới.
Khái niệm SCADA (Supervisory Control And Data Acquisittion) cũng được
hiểu với các nghĩa khác nhau, tùy theo lĩnh vực ứng dụng và theo thời gian. Có thể,
khi nói tới SCADA người ta chỉ liên tưởng tới 1 hệ thống mạng và thiết bị có nhiệm
vụ thuần túy là thu thập dữ liệu từ các trạm ở xa và truyền tải về một khu trung tâm
để xử lý. Các hệ thống ứng dụng trong công nghiệp khai thác dầu khí và phân phối
năng lượng là các ví dụ tiêu biểu. Theo cách hiểu này vấn đề truyền thông dược đặt
lên hàng đầu. Trong nhiều trường hợp, các khái niệm SCADA và “None-SCADA”
lại được dùng để phân biệt các giải pháp điều khiển giám sát dùng phần mềm
chuyên dụng ( ví dụ FIX, WinCC, Lookout ) hay phần mềm phổ thông (Access,
Excel, Visual Basic ). Ở đây, công nghệ phần mềm là vấn đề được quan tâm chủ
yếu.
Page 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nói 1 cách khái quát, một hệ thống SCADA không có gì khác là 1 hệ thống
điều khiển giám sát, tức là 1 hệ thống hỗ trợ con ngưới trong việc quan sát và điều

khiển từ xa, ở cấp cao hơn hệ thông điều khiển tự động thông thường. Đương
nhiên, để có thể quan sát và điều khiển từ xa cần có hệ thống truy cập (không chỉ
thu thập!) và truyền tải dữ liệu, cũng như cần phải có giao diện người-máy (HMI).
Tùy theo trọng tâm của nhiệm vụ mà người ta có thể có những cách nhìn khác
nhau.
Như ta thấy HMI là 1 thành phần quan trọng của hệ thống SCADA, tuy
nhiên không phải ở cấp điều khiển giám sát, mà ngay cả ở cấp thấp hơn người ta
cũng cần giao diện người – máy phục vụ việc quan sát và vận hành cục bộ. Vì lý do
giá thành, đặc tính kỹ thuật cũng như phạm vi chức năng, ở các cấp gần với quá
trình kỹ thuật này các OP chuyên dụng đóng vai trò quan trọng hơn.
Sự tiến bộ của phần mềm và kỹ thuật máy tính PC, từ phạm vi chức năng
thuần túy là thu thập dữ liệu cho việc quan sát, theo dõi quá trình, 1 hệ SCADA
ngày nay có thể đảm nhiệm vai trò điều khiển cấp cao, điều khiển phối hợp.
Phương pháp điều khiển theo mẻ, điều khiển theo công thức là những ví dụ tiêu
biểu. Hơn nữa, khả năng tích hợp hệ điều khiển giám sát với các ứng dụng khác
như phần mềm quản lý, tối ưu hóa hệ thống của toàn bộ công ty cũng trở lên dễ
dàng.
Trong 1 hệ thống điều khiển phân tán, chức năng của hệ SCADA là 1 thành
phần không thể thiếu. Như vậy có thể nói, 1 hệ DCS bao giờ cũng có chức năng
SCADA, trong khi 1 hệ SCADA theo dúng nghĩa nó không thể là 1 hệ DCS.
2.1.3.2. Các thành phần chức năng cơ bản
Page 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
a. Phần cứng
- Thiết bị thu thập dữ liệu: PLC, RTU, PC, I/O, các đầu đo thông minh.
- Hệ thống truyền thông: Mạng truyền thông, các bộ dồn kênh, phân kênh, Model,
các bộ thu phát.
- Trạm quản lý dữ liệu: Máy chủ (PC, Workstation), các bộ tập trung dữ liệu
(Data Concentrator, PLC, PC)
- Trạm vận hành (Operator Station)

b. Phần mềm
- Giao diện vào/ra (phần mềm giao diện quá trình), dưới dạng các I/O-Driver,
I/O-Servers.
- Giao diện người – máy
- Cơ sở dữ liệu quá trình
- Hệ thống cảnh báo, báo động
- Lập báo cáo tự động
- Điều khiển cấp cao: Điều khiển mẻ, điều khiển trình tự, điều khiển công thức,
điều khiển chuyên gia
Các thành phần nói trên đã được tích hợp sẵn trong 1 hệ điều khiển phân tán.
Vì vậy việc xây dựng chức năng SCADA ở đây đơn giản hơn nhiều so với trong
các hệ khác
2.1.4. Mạng truyền thông PROFIBUS - DP
Mạng PROFIBUS – DP nằm trong hệ thống mạng Profibus do 1 hiệp hội
(bao gồm 13 công ty và 5 trường đại học của Đức hợp tác) phát triển năm 1991,
nhằm mục đích phát triển 1 hệ thống BUS trường cho phép ghép nối mạng các thiết
bị tự động hóa ở cấp trường lên cấp điều khiển quá trình. Mạng profibus chuẩn hóa
quốc gia DIN19245 và trở thành chuẩn châu Âu EN50170 vào năm 1996.
Mạng profibus-DP là mô hình mạng mở, cho phép kết nối thiết bị của các
hãng khác nhau trên cùng 1 mạng, có thể tạo ra 1 hệ thống mạng lớn với giá thành
hạ dễ thực hiện.
Thông số kỹ thuật
Page 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Là hệ thống mạng Master/Slave. Tuy nhiên ta cũng có thể xây dựng mạng
Profibus có nhiều trạm chủ bằng phương thức truy nhập thẻ bài (Token-
passing), khi đó 1 thể bài sẽ được đưa lên mạng và chỉ những phần tử trong
mạng có thẻ bài mới được phép điều khiển mạng, mỗi trạm được giữ thẻ bài
trong 1 khoảng thời gian nhất định, hết khoảng thời gian này, thẻ bài sẽ được
chuyển sang trạm khác và quá trình chuyển này sẽ thực hiện theo vòng tròn.

Đặc điểm của mạng này là chỉ những trạm chủ mới có quyền nhận thẻ bài và
điều khiển mạng. Khi có thẻ bài chủ trạm đó sẽ thực hiện việc truyền dữ liệu với
các trạm chủ khác và trạm tớ.
- Thời gian 1 vòng quét là khoảng 5-10ms
- Có thể thiết lập cấu hình mạng tối đa 127 điểm và dữ liệu truyền tối đa 246 byte
- Truyền dữ liệu với các tốc độ truyền trong dải 9,6Kbps-12Mbps
- Sử dụng chuẩn truyền RS-485. Có thể truyền tín hiệu sử dụng cable quang hoặc
cable xoắn 2 dây (0,22mm2) có vỏ bọc chống nhiễu. Sử dụng các trở kết thúc ở
2 đầu cable.
- Thiết lập và mở mạng với các phần tử ngoại vi ngay cả khi mạng đang hoạt
động.
- Cấu trúc mạng tuyến tính hoặc hình cây.
- Số lượng trạm tối đa trên 1 đoạn mạng là 32, có thể sử dụng thêm các Repeater
để tăng số lượng trạm lên 128 ( chú ý Repeater cũng là 1 trạm)
- Khoảng cách truyền tối đa là 12km với cable điện và 23,8km với cable quang,
khoảng cách truyền phụ thuộc vào tốc độ truyền theo bảng sau:
Bảng 2.1: Khoảng cách truyền phụ thuộc vào tốc độ truyền
Tốc độ
truyền(Kbaud)
9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 3000 6000 12000
Khoảng cách tối
đa trên 1
segment (m)
1200 1200 1200 1000 400 200 100 100 100
Page 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khoảng cách
mạng tối đa (m)
12000 12000 12000 10000 4000 2000 400 400 400
2.1.5. Ứng dụng của hệ thống SCADA trong thực tế

Ngày nay hệ thống SCADA được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực
công nghiệp. Đặc biệt trong một số lĩnh vực sau:
- Hệ thống SCADA cho các trạm trộn bê tông, các nhà máy sản xuất xi măng, các
nhà máy chế biến thực phẩm, nước giải khát
- Hệ thống SCADA cho hệ thống vận chuyển hành lý và hàng hóa tại các sân bay,
bến cảng
- Hệ thống SCADA giám sát các giàn khoan ống dẫn dầu, dẫn khí
- Hệ thống SCADA cho nhà máy nước, xử lý chất thải, các kho xăng dầu
- Hệ thống SCADA cho hệ thống phân phối lưới điện
- Ngoài ra, hệ thống SCADA còn được ứng dụng để giám sát và điều khiển trong
các nhà máy hạt nhân và trong các ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ và một số
ngành công nghiệp cao khác
2.2. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN MPS
Hệ thống 3 băng tải do festo cung cấp tại phòng FACT khoa Điện – Điện Tử
là một phần trong dây chuyền sản xuất các hộp ăng ten của hệ thống dẫn đường GPS.
Hệ thống đầy đủ bao gồm 9 trạm với trình tự sau:
1. Trạm phân loại MAEU
2. Trạm lắp ráp MAEO
3. Trạm gia công PRO
4. Trạm trung gian BU
5. Trạm kiểm tra TEE
6. Trạm tay gắp HHE
7. Trạm lưu kho LAE
8. Trạm phân phối ROE
Page 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
9. Trạm rô bốt ROB
Hình 2.3. Hệ thống vận chuyển MPS
Mục đích của thiết bị liên hoàn này là để minh họa sản xuất công nghiệp các bộ
phận rời rạc trong một tổ hợp nhỏ gọn, nhưng với môi trường học tập công nghệ cao.

Mỗi trạm của quá trình có thể được xem như một thiết bị khép kín và hệ thống con với
chức năng và đối tượng riêng của mình
Hệ thống 3 băng tải tại phòng FACT là hệ thống gồm 3 trạm: trạm lắp ráp
MAEO, trạm gia công PRO, trạm kiểm tra TEE
Page 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.4. Hệ thống 3 băng tải phòng FACT khoa Điện – Điện Tử
2.2.1. Các trang thiết bị của hệ thống
2.2.1.1. Sản phẩm hộp ăng ten GPS
Page 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.5. Sản phẩm hộp ăng ten
Hộp ăng ten cần lắp ráp gồm các phần sau đây:
1. Tấm đế với chốt lớn
2. Lỗ chốt khóa liên động nhỏ
3. Tấm nắp (có hoặc không có nam châm)
Các nam châm nhỏ bên trong nắp cấu thành các cơ sở từ tính của hộp ăng ten GPS.
Các tấm đế luôn có màu đen, tấm nắp có màu đen hoặc màu trắng.
2.2.1.2. Khay đỡ
Hình 2.6. Mặt dưới tấm đế
Page 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.7. Mặt trên tấm đế
1. Khay đỡ
2. Rãnh dẫn hướng cho xi lanh chặn của thiết bị nhận dạng
3. Các vit chìm cho phát hiện khay đỡ
4. Đĩa dẫn hướng cho băng chuyền.
Khay đỡ để đặt sản phẩm và mang sản phẩm đi qua suốt dây chuyền sản xuất
hoàn chỉnh. Đĩa hướng băng chuyền giữ tiếp xúc với băng tải và đảm bảo rằng khay đỡ
không bị kẹt. Khay đỡ được nhấc lên khỏi băng tải cho tới khi cữ chặn của thiết bị

nhận dạng kẹp khay đỡ tại đĩa dẫn hướng chuyên dụng ở dưới đáy của khay đỡ.
2.2.1.3. Băng chuyền
Băng chuyền gồm có các phần tử sau đây:
- Bảng điều khiển B (chỉ có ở trạm MAEO)
- Thiết bị nhận dạng
- Băng tải
- Động cơ 1 chiều
- Khối đấu dây
- Bộ điều khiển Two – Quadrant
- Băng chuyền
- Hộp số
- Mô đun phân phối A
a. Bảng điều khiển B
Page 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng điều khiển dùng để điều khiển các chế độ riêng biệt, ví dụ chuyển đổi giữa
các chế độ hoạt động, khởi động hay dừng quá trình hoăc điều khiển đèn chỉ thị
hoặc các cơ cấu chấp hành. Nó được trang bị đèn và các nút ấn khác nhau.
Hình 2.8. Bảng điều khiển
Bảng 2.2. Nút ấn trên bảng điều khiển
STT Phân loại Phần tử Mô tả
1 S1 Nút Start
Nút ấn màu xanh lá cây với đèn chìm trên bảng
điều khiển, tiếp điểm thường mở, kết nối vào cổng
PLC
2 S2 Nút Stop
Nút ấn màu đỏ với đèn chìm trên bảng điều khiển,
tiếp điểm thường đóng, kết nối với cổng PLC
3 S3
Công tắc

Auto/Man
Công tắc chìa khóa với 2 vị trí dừng, kết nối đến
cổng PLC
4 S4 Nút Reset
Nút nhấn màu trắng với đèn chìm trên bảng điều
khiển, tiếp điểm thường mở, kết nối vào cổng PLC
Bảng 2.3. Đèn chỉ thị trên bảng điều khiển
STT Phân loại Phần tử Mô tả
1 P1 Đèn chỉ thị Start Đèn chỉ thị màu xanh lá cây trên bảng điều
Page 20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
khiển, kết nối tới cổng PLC.
2 P2 Đèn chỉ thị Stop Đèn chỉ thị màu trắng trên bảng điều khiển,
kết nối tới cổng PLC.
3 P3 Đèn chỉ thị chức
năng đặc biệt
Đèn chỉ thị màu trắng trên bảng điều khiển,
kết nối tới cổng PLC.
4 P4 Đèn chỉ thị chức
năng đặc biệt
Đèn chỉ thị màu trắng trên bảng điều khiển,
kết nối tới cổng PLC.
b. Thiết bị nhận dạng
Nhiệm vụ của thiết bị nhận dạng là:
- Dừng và giải phóng khai đỡ
- Phát hiện nhận dạng khay đỡ
- Phát hiện nếu khay đỡ không sẵn sàng hoặc không có.
Hình 2.9. Thiết bị nhận dạng
1: Nguồn cấp khí nén
2: Xy lanh chặn

3: Thiết bị nhận dạng
Page 21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4 → 7: Cảm biến nhận dạng
8: Thiết bị kẹp để dừng khay đỡ
Bảng 2.4. Cảm biến trên thiết bị nhận dạng
STT Phân loại Phần tử Mô tả
1 2B1
Cảm biến nhận
dạng 1
Cảm biến điện cảm, tiếp điểm thường mở, tác
động bằng vít chìm kim loại của khay đỡ, kết
nối tới cổng PLC.
2 2B2
Cảm biến nhận
dạng 2
Cảm biến điện cảm, tiếp điểm thường mở, tác
động bằng vít chìm kim loại của khay đỡ, kết
nối tới cổng PLC.
3 2B3
Cảm biến nhận
dạng 3
Cảm biến điện cảm, tiếp điểm thường mở, tác
động bằng vít chìm kim loại của khay đỡ, kết
nối tới cổng PLC.
4 2B4
Cảm biến nhận
dạng 4
Cảm biến điện cảm, tiếp điểm thường mở, tác
động bằng vít chìm kim loại của khay đỡ, kết

nối tới cổng PLC.
Bảng 2.5. Cơ cấu chấp hành trên thiết bị nhận dạng
STT Phân loại Phần tử Mô tả
1 2M1 Xy lanh chặn Van điện từ, kết nối đến cổng ra PLC
c. Khối đấu dây

Page 22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.10. Khối đấu dây
1: Khối đấu dây
2: Mô đun giao tiếp -1X1
3→6: Đầu vào số IN0 → IN3
7→10: Đầu ra số OUT3 → OUT
- Các tín hiệu cảm biến và cơ cấu chấp hành (ví dụ: cảm biến khuếch tán hoặc tín
hiệu khởi động động cơ ). Khối đấu dây cung cấp 4 bit tín hiệu đầu vào (IN0-
IN3) và 4 bit tín hiệu đầu ra (OUT0-OUT3)
- Các tín hiệu đã được truyền đi, ví dụ: đến mô đun phân phối A bằng cáp mô đun
A. Cáp mô đun A được kết nối đến mô đun giao tiếp -1X1 của khối đấu dây.
d. Bộ điều khiển Two – Quadrant cho động cơ
Hình 2.11. Bộ điều khiển Two - Quadrant
1: Chuyển động quay trái của động cơ băng tải (S2)
Page 23
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2: Chuyển động quay phải của động cơ băng tải (S1)
3: Chiết áp hiệu chỉnh vận tốc chuyển động băng tải.
Băng chuyền được điều khiển không cần PLC, bằng sử dụng Bộ điều khiển Two
– Quadrant:
- Nhấn nút S2 ở phía bên phải để thực hiện chuyển động quay trái của động cơ
băng tải.
- Nhấn nút S1 ở phía bên phải để thực hiện chuyển động quay phải của động cơ

băng tải.
- Để hiệu chỉnh chuyển động chậm của động cơ băng tải, hãy làm như sau:
- Kích hoạt bằng bảng biến số của Step7 xuất tín hiệu ra cho chuyển động quay
trái hoặc quay phải.
- Kích hoạt bằng bảng biến số của Step7 xuất tín hiệu ra cho chuyển động chậm
của động cơ băng tải.
- Quay triết áp để hiệu chỉnh vận tốc cho chuyển động chậm của băng tải.
e. Mô đun phân phối A
Page 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 2.12. Mô đun phân phối A
1: Mô đun giao tiếp APP3 6: Nguồn cấp khí nén
2: Mô đun giao tiếp APP4 7: Khối đấu dây cho nguồn điện
3: Giao diện Syslink 1 8: Mô đun phân phối
4: Giao diện Syslink 2 9: Mô đun giao tiếp APP2
5: Bộ chia khí 10: Mô đun giao tiếp APP1
Mỗi mô đun giao tiếp (APP1 - 4) gồm có đầu vào và đầu ra 4 bit của giao diện
Syslink riêng biệt:
- Mô đun giao tiếp APP3=Bit 0-3 của giao diện syslink 1
- Mô đun giao tiếp APP4=Bit 4-7 của giao diện syslink 1
- Mô đun giao tiếp APP1=Bit 0-3 của giao diện syslink 2
- Mô đun giao tiếp APP2=Bit 4-7 của giao diện syslink 2
Nếu có vài mô đun phần tử cần có nguồn điện cung cấp 24VDC bằng dây dẫn, nó
sẽ được nối đến khối đấu dây cho nguồn điện cung cấp bên ngoài
Bộ chia khí được sử dụng để cung cấp khí nén cho các mô đun. Hơn nữa, ống dẫn
khí nén cũng phải được nối vào bộ chia khí nén.
f. Các cảm biến và cơ cấu chấp hành đặt trên băng chuyền
Bảng 2.6. Cảm biến trên băng chuyền
STT Phân loại Phần tử Mô tả
1 1B1 Cảm biến đầu

vào vật liệu
Cảm biến phản xạ khuếch tán, kích hoạt bằng
ánh sáng phản xạ từ vật liệu, kết nối tới cổng
vào PLC
2 Cảm biến phản xạ khuếch tán, kích hoạt bằng
Page 25