bài tập lớn xuất xăng dầu

BỘ CÔNG THƯƠNG
Trường đại học công nghiệp hà nội
BÀI TẬP LỚN
ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG XUẤT XĂNG DẦU TỰ ĐỘNG
CHO BẾN XE ÔTÔ XITEC
MÔN HỌC: ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN
1
BÀI TẬP LỚN
2
3
Mục lục
3.1.1.2) c i m tính n ng c a h th ng t cĐặ để ă ủ ệ ố đạ đượ 15
- H th ng có th xu t h ng 3 ch : T ng, Bán t ng, v ch t i ch .ệ ố ể ấ à ở ếđộ ựđộ ựđộ à ếđộ ạ ỗ. 15
5 : K T LU NẾ Ậ 27
4
1/ Yêu cầu tổng quan công nghệ:
1.1/ lựa chọn cảm biến và thiết bị
- Thiết bị đo lưu lượng oval (flow meter)
Hình 1.1: thiết bị đo lưu lượng
Nguyên lý làm việc:
Bộ đo lưu lượng Oval đo dòng chất lỏng bằng cách sử dụng 1 áp lực chênh lệch yếu để
quay đôi bánh răng oval.Hai bánh răng ăn khớp bịt kín đầu vào và đầu ra nhằm tạo ra độ
chênh lệch áp lực.Khi sự định hướng của căp bánh răng oval như vị trí 1,hình vẽ
trên,bánh răng A nhận momen quay từ sự chênh lêch áp suất,bánh răng B hủy lực
xoắn,và bánh răng A lái bánh răng B như mô tả ở vị trí 2.Khi bánh răng A quay đến vị
trí như hình 3,khi hết momen quay,nhưng bánh răng B lại nhận được momen và lái
bánh răng A.Cách hoạt động luân chuyển như vậy duy trì việc quay liên hoàn với
momen quay gần như không đổi ngoại trừ điểm chết.Vị trí 4,5,6,7,8 và 9 minh họa
5
nguyên lý này thông qua 1 vòng tròn kín liên hoàn mang bánh răng A trở về vị trí ban
đầu như vị trí 1.

Với việc quay bánh răng thiết bị có thể đo được chính xác lượng chất lỏng trong
khe hở hình lưỡi liềm hoặc đo trong khoang.Tổng số lượng chất lỏng cho 1 vòng quay
của cặp bánh răng oval là 4 phần,đó chính là tốc độ quay của bánh răng
Do độ trượt giữa bánh răng và thành buồng là rất nhỏ,cho nên việc đo không bị
ảnh hưởng bởi sự thay đổi độ nhớt của chất lỏng
Một trục đầu ra bị quay theo 1 tỷ lệ tới bánh răng oval bởi sức hút của sự ghép từ
tính.Trục đầu ra này lái 1 bộ bánh răng nhằm cung cấp việc ghi bộ đếm trong bộ phận
kỹ thuật theo gallon,lít,hay pound….
- Cân điện tử (load cells)
- Trạm kiểm định đo lường (prover)
- Thiết bị đo mức (level gauges)
Hình 1.2: thiết bị đo mức
- Thiết bị đo nhiệt (temperature transmitter)
Nguyên lý làm việc: Là để đo lường điện trở của plantium.Loại thông thường nhất
(PT100) là điện trở 100 ohms tương ứng với nhiệt độ là 0˚ C và 138 ohms ở 100˚ C.
Cũng có cảm biến PT1000 mà điện trở 1000 ohms ở 0 ˚ C.
Mối quan hệ giữa nhiệt độ và điện trở được xấp xỉ trên một khoảng nhiệt độ: cho
ví dụ, giả sử tuyến tính hóa nhiệt độ ở khoảng 0˚ C đến 100˚ C, sai số cho 50˚ C là
0,4˚C.
6
Để có nhiệt độ chính xác mỗi loai kế nhiệt trở luôn có 1 hệ số tuyến tính riêng.
Hệ số nhiệt độ này phải tuân theo tiêu chuẩn quốc tế 90 (ITS-90) Cảm
biến PT100
Hình 1.3: thiết bị đo nhiệt
Sự tuyến tính hóa này được tự động trong phần mềm, sự tuyến tính hóa được tính bằng:
Rt = R0 * (1 + A* t + B*t2 + C*(t-100)* t3)
Trong đó:
Rt là điện trở ở nhiệt độ t,R0 là điện trở ở nhiệt độ 0°C và:
A=3.916E-3
B=-5.775E-7

C=-4.183E-12 (dưới 0° C), hoặc C = 0 (trên 0° C)
Mọi cảm biến Pt-100 được sản xuất với tiêu chuẩn điện trở 100 ohm để tạo ra đọ tin
cậy và chính xác cao. Tuy nhiên, có hai tiêu chuẩn kỹ thuật tồn tại: tiêu chuẩn châu
Âu :A = 0.00385, và tiêu chuẩn Hoa Kỳ :A = 0.003916. Cả hai tiêu chuẩn này đều được
sử dụng phổ biến và điều quan trọng là xác định tiêu chuẩn nào được bộ xử lí chấp
nhận.
- Thiết bị đo áp suất : Là thiết bị đo áp suất chêch lệch với độ chính xác cao và dữ liệu có thể được
chuyển sang máy tính. Các thiết bị này phù hợp cho ứng dụng các ngành công nghiệp, dịch vụ kỹ
thuật hoặc dùng trong phòng thí nghiệm.
Nếu bạn cần chuyển dữ liệu từ thiết bị sang máy tính, yêu cầu phần mềm (tùy chọn) và cáp RS-
232. Phần mềm này tương thích với Windows 95, 98, 2000, ME và XP
7
Hình 1.4: thiết bị đo áp suất
- Van điện điều khiển (control vals)
Nguyên lý hoạt động: Các cuộn cảm thường đóng và thường mở nằm ở phần đầu
và cuối của vòng lặp tương ứng với việc điều khiển hoạt động của van. Khi cả 2 cuộn
cảm đều hoạt động, áp suất cao ở thượng lưu bị chặn từ nắp van chính, áp lực trong nắp
thông hơi đến hạ lưu và van được mở ra.
Ngược lại khi 2 cuộn cảm không hoạt động, vòng điều khiển hạ lưu bị khóa và áp
suất thượng lưu sẽ đóng van.
Trong suốt quá trình chảy, khi cuộn cảm thường mở hoạt động trong khi cuộn
cảm thường đóng đóng lại, áp suất bị chặn lại trong vỏ, dẫn đến van đĩa tạo thành áp lực
để khóa vị trí mở cố định, vì thế 1 hằng số cố định tỷ lệ được duy trì. Khi điều kiện hoạt
động của van thay đổi dẫn đến thay đổi tỉ lệ lưu lượng dẫn đến thay đổi độ mở van cố
định, bộ điều khiển lưu lượng báo hiệu cuộn cảm thích hợp để mơ hoặc đóng ngay tức
khắc, thay đổi vị trí mở van, bằng cách ấy thay đổi tỉ lệ lưu lượng để nó cài đặt lại van.
8
Khi tỉ lệ lưu lượng thay đổi (từ lưu lượng thấp đến giới hạn lưu lượng cao, hoặc
trong suốt quãng đóng van đa bước), cuộn cảm thích hợp được báo hiệu để mơ và đóng
cho đến khi tỷ lệ lưu lượng được điều chỉnh đến được giá trị mới.

Khi nhận được 1 giá trị trong bộ điều khiển,sự đóng van bắt đầu.Bộ điều khiển
lưu lượng báo hiệu Van để đóng van theo hiểu đa bước,tránh được áp lực shock.
Khi khối lượng đặt trước gần đạt được(1-2 galon còn lại),một tín hiệu ngắt báo
cho van đóng hoàn toàn đảm bảo chính xác khối lượng đặt trước
Hình 1.5: van điều khiển
Hình 1.6 :cơ chế làm việc của van điều khiển
9
- Máy bơm bánh răng (pump):
Hình 1.7: máy bơm bánh răng
Nguyên lý làm việc: Bơm thể tích có cơ cấu chấp hành ở dạng hai bánh răng ăn khớp.
Các buồng làm việc của bơm được tạo nên bằng thành thân bơm và các profin của răng.
Buồng hút nằm bên phía các răng ra
khớp, buồng nén nằm bên phía các răng vào khớp. Thể tích của buồng hút và buồng nén
được thay đổi do các răng ra khớp và vào khớp với nhau thực hiện chu kì hút và nén
chất lỏng. BBR có kết cấu đơn giản, độ tin cậy cao trong khi vận hành, kích thước nhỏ
gọn, nhẹ. Áp suất dẫn từ 10 đến 100 bar, cá biệt tới 200 bar; hiệu suất 0,87 - 0,89; hiệu
suất thể tích 0,95 - 0,98; hiệu suất cơ khí 0,94; lưu lượng bơm tới 1.000 l/phút (đối với
10
bơm áp suất thấp). BBR thường được trang bị van an toàn để chuyển chất lỏng từ buồng
nén sang buồng hút khi đạt tới áp suất tối đa)
- Cần xuất (loading arms)
- Bộ điều khiển xuất hàng (batch control)
- Thiết bị phối trộn xăng dầu trên đường ống (inline blender)
- Mái phao (floating roofs)
- Hệ thống đo bồn tự động (tank gauging systerm)
- Hệ thống tự động hóa xuất hàng (truck/ship loading)
- Hệ thống cân tự động (automatic weighting systerm)
- Hệ thống SCADA cho đường ống dẫn dầu khí
- Hệ thống đo đếm giao nhận dầu khí (fiscal metering skids)
1.2/ Chế độ xuất xăng dầu tự động là chế độ vận hành chính tại kho chứa xăng dầu, các số liệu đo

tính được cập nhật tự động, hệ thống tự động xuất và tự động dừng quá trình xuất hang khi lượng
hang xuất ra bằng với lượng đã đặt trước
+/ Có thể chuyển từ chế độ tự động sang chế độ bằng tay khi hệ thống có vấn đề
+/ Chuyển loại hàng và họng xuất : hệ thống tự động hóa đảm bảo xuất hang theo ngày và theo mã
lệnh. Loại hàng được quy định cứng với từng họng xuất. Khi thay đổi công nghệ, bể chứa, làm thay
đổi mặt hàng tại mỗi bể xuất thì phải đặt lại mặt hàng tương ứng cho họng xuất đó.
1.3/ Hệ thống công nghệ :
Hình 1.8: Hệ thống kho, bể, đường ống xuất nhập xăng dầu
- Hệ thống điện động lực, điện điều khiển, điện chiếu sang
- Hệ thống tự động hóa điều khiển, thiết bị van, máy bơm, thu nhập số liệu trong quá trình xuất nhập
xăng dầu
1.4/ Khu vực làm việc:
- Vị trí để xe chở lấy hàng
- Nhà bán hàng và kiểm tra xe trước và sau khi lấy hàng
-Khu vực nhà xuất hàng
- Khu vực nhà bơm dầu
- Khu bể trụ chứa xăng dầu và hệ thống công nghệ xuất nhập xăng dầu
11
- Khu hệ thống công nghệ xuất nhập
- Hệ thống cấp thoát nước vệ sinh công nghiệp , hệ thống PCCC
- Sơ đồ công nghệ xuất, sơ đồ phân phối điện, phương án phòng cháy chữa cháy, sơ đồ PCCC có đầy
đủ dụng cụ
2/ Giới thiệu quy trình kinh xuất hàng hiện tại:
2.1/ Sơ đồ xuất hàng:
Hình 2.1: sơ đồ xuất hàng
2.2/ Các chỉ tiêu an toàn và phòng chống cháy nổ
- Kèm theo nhưng yêu cầu về kỹ thuật thì các chỉ tiêu an toàn và phòng chống cháy nổ
là 1 điều kiện tiên quyết trong các hệ thống dùng trong nền công nghiệp xăng dầu.Do
xăng dầu là chất lỏng dễ bay hơi, dễ bắt lửa ở nhiệt độ thấp, không hòa tan trong nước,
có tỷ trọng nhẹ hơn nước. Hơi xăng dầu nặng hơn không khí 5,5 lần, cháy ở thể hơi

Xăng dầu có khả năng sinh tĩnh điện khi bơm rót và khi cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn, tốc
độ lan truyền nhanh và tạo ra sản phẩm cháy độc hại. Vì vậy các thiết bị đuợc chọn
trong hệ thống ngoài đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật thì phải có khả năng phòng chống
cháy nổ cao,khả năng xảy ra sự cố là thấp nhất.
- Ngoài ra khi thi công lắp đặt thiết bị cho hệ thống cần làm tốt những yêu cầu về an
toàn phòng chống cháy nổ sau:
• Việc thi công lắp đặt đường ống và thiết bị không được hàn cắt tại khu
vực giàn xuất và trạm bơm. Gia công ống thép bảo vệ và các tủ điện thực
hiện bên ngoài khu vực nguy hiểm cháy nổ, nếu có hàn cắt phải thực hiện
bên ngoài khu vực kho sau đó làm nguội mới đưa vào lắp đặt.
• Khi cắt phá bê tông thường xuyên phải tưới nước xuống nền bê tông để
tránh phát sinh tia lửa, ngăn cách khu vực thi công bằng hàng rào di động
• Khi tháo lắp vặn chuyển thiết bị phải nhẹ nhàng tránh va đập mạnh gây
phát sinh tia lửa.
12
• Các trang thiết bị đưa vào lắp đặt và toàn bộ hệ thống cáp phải đặt trong
ống thép bảo đảm bảo tiêu chuẩn phòng nổ theo quy định.
• Trước khi đưa vào chạy thử phải tiến hành đo kiểm tra cách điện toàn bộ
cáp và các thiết bị có sử dụng điện
• Trong thời gian thi công, các vật tư dụng cụ phải để gọn gàng không gây
ảnh hưởng tới hoạt động sản xuất tại kho và công tác PCCC
• Đo kiểm tra nồng độ xăng dầu khu vực thi công. Nếu nồng độ xăng dầu
vượt quá quy định cho phép thì không được đục cắt bê tong
• Bố trí đầy đủ trang thiết bị phòng cháy chữa cháy.
3/ PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP HỆ THỐNG:
3.1/ Lựa chọn phương pháp điều khiển:
3.1.1/ Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload:
3.1.1.1) Giới thiệu hệ thống
13
Hình 3.1: Mô hình hệ thống cho 1 họng xuất

- Hệ Thống vận hành hệ thống theo 3 chế độ: Tự động hoàn toàn, bán tự động khi máy
tính chủ dữ liệu hệ thống tự động hóa lỗi, mạng LAN lỗi… khi đó số liệu tự động hóa
sẽ được cập nhật lại vào cơ sở dữ liệu khi hệ thống vận hành trở lại. Chế độ tại chỗ là
việc vận hành bơm tại chỗ, hoàn toàn không có kết nối PLC với Controllogix, các Batch
controller vẫn hoạt động, các van điều khiển vẫn đóng theo lượng đặt trước.
Đây là công nghệ điều khiển tiên tiến nhất hiện nay cho việc xuất xăng dầu, công
nghệ điều khiển mẻ (Batch controller).
Hệ thống bao gồm:
• Mỗi bộ Accuload điều khiển 1 cần xuất, nhận thông tin từ đầu đo nhiệt độ,
tín hiệu phát xung từ lưu lượng kế và điều khiển bơm và van tại từng họng
xuất.
• Mỗi họng xuất sẽ có 1 sensor đo nhiệt độ được lắp trên đường ống xuất,
sai số đo nhiệt độ nhỏ hơn ±0,25
0
C. Khoảng cách đi dây giữa Accuload
và sensor đo nhiệt độ nhỏ hơn 100m
• Bộ phát xung của lưu lượng kế phát xung vuông 40/60, trên phát xung
phải có sẵn bộ lọc nhiễu điện tử.Tín hiệu phát xung tiêu chuẩn: nhỏ hơn
1V là giá trị 0, lớn hơn 5V là giá trị 1.Điện áp cung cấp cho phát xung là
12 hoặc 24VDC.
• Bộ Batch Controller được điều khiển bởi PLC, việc sử dụng PLC sẽ đảm
bảo việc kết nối với phân hệ trạm bơm và đơn giản cũng như việc mở
rộng hệ thống sau này.Bộ PLC được thiết kế dự phòng nóng (redundant 2
CPU và 2 đường truyền thông Modbus và 2 cổng truyền thông trên
Accuload) khi có sự cố ở 1 bộ PLC thì PLC còn lại sẽ chiếm quyền điều
khiển Accuload qua đường truyền thông còn lại và cổng truyền thông còn
lại.Truyền thông giữa 2 bộ PLC bến xuất bộ và trạm bơm cũng được thiết
kế dự phòng nóng 2 đường Controlnet, khi bị sự cố 1 đường sẽ truyền trên
đường còn lại
- Tích hợp thông tin và hiển thị trên máy SCADA

14
Hình 3.2:Mô hình toàn bộ giàn xuất
3.1.1.2) Đặc điểm tính năng của hệ thống đạt được
- Hệ thống có thể xuất hàng ở 3 chế độ: Tự động, Bán tự động, và chế độ tại chỗ.
• Lưu số liệu xuất hàng ở 2 chế độ Tự động và Bán tự động, bao gồm
những thông tin sau: mã lệnh, mã ngăn, mã công tơ (nếu có), lượng đăng
ký, lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình.
• Dự phòng cổng truyền thông của Batch controller, Dự phòng truyền thông
Modbus và dự phòng SCADA nhằm mục đích tăng tính ổn định, giảm
thiểu gián đoạn cho quá trình xuất hàng do có cơ chế dự phòng nhiều cấp.
• Thông tin khách hàng và lượng xuất được quản lý trên máy tính hóa đơn,
quá trình xuất hàng được thực hiện qua lệnh xuất hàng, trên lệnh xuất có
thông tin về khách hàng, số xe quá trình được thực lấy, mã khách, mã
hàng hóa, số thứ tự lệnh xuất, mã ngăn. Trong quá trình xuất người công
nhân không thể thay đổi lượng xuất, xuất lại lệnh đã xuất, quá trình xuất
kết thúc, việc hoàn chỉnh hóa đơn qua cơ sở dữ liệu có đầy đủ lượng hàng
thực sự xuất được cũng như nhiệt độ trung bình của ca lô hàng đó. Các
thao tác và hiện tự động tối đa từ khâu trước khi xuất đến khi hoàn chỉnh
hóa đơn cho khách hàng nhằm tránh các tiêu cực, phiền hà cho khách
hàng, giảm thiểu thời gian xuất.
15
• Các thông tin nhập trên Batch hiển thị bằng tiếng việt không dấu, thao tác
xuất hàng đơn giản, các thông tin báo lỗi sự cố hỏng nhiệt độ, xuất quá
lượng đặt, lưu tốc quá cao, quá thấp,… đều được thể hiện rõ ràng trên
Batch controller
3.1.2/ Khởi động và vùng điều chỉnh
Trong lúc hệ thống được bắt đầu khởi động,dùng van điện,người ta khuyên
rằng các bước nên làm để đảm bảo tính chính xác sự hoạt động của hệ thống:
• Bước 1: Đầu tiên tất cả không khí phải được thông từ lỗ thông hơi của van

chính.Mặt khác, van có thể không ổn định hoặc phản ứng chậm. Điều này được
làm bằng cách tăng áp suất và vặn lỏng nút thông hơi 1 cách lớn nhất trong vỏ
van cho đến khi không khí được xả hết. Thông thường van tự động xả hết tất cả
khí từ lỗ thông hơi ở vỏ van sau 1 chút thời gian vận hành.
• Bước 2: Chắc chắn tỉ lệ lưu lượng giới hạn chính xác cài đặt trong bộ điều khiển
• Bước 3: Trước khi cho cuộn cảm hoạt động để mở van, hãy đóng cuộn cảm hạ
lưu, điều chỉnh cuộn cảm thượng lưu mở van tròn thượng lưu khoảng 1/4 – 1/2
độ mở.
• Bước 4: Với các dòng tải khác từ bơm (áp suất đầu vào van cao nhất) đặt trước 1
lượng nhỏ và cho cuộn cảm thượng lưu hoạt động như bình thường, dẫn đến lưu
lượng bắt đầu chảy.
• Bước 5: Dần dần mở van tròn hạ lưu cho đến khi van chính mở dần đều và duy
trì lưu lượng ổn định
• Bước 6: Cho phép ngắt thông 1 lượng trung bình đặt trước, quan sát tốc độ đóng
van và tính ổn định lưu lượng trong suốt quá trình ngắt đa bước.
• Bước 7: Nếu tốc độ đóng và sự ổn định lưu lương đã được, hãy làm bước tiếp
theo.Nếu chưa được, hãy điều chỉnh van tròn thượng lưu. Đặt lại lượng nhỏ mỗi
lần , lặp lại bước 5,6 cho đến khi Van hoạt động theo đúng ý.
• Bước 8: Đặt một lượng nhỏ và sau khi lưu lượng cao đạt được, cho dừng khẩn
cấp ( E stop). Ghi lưu lượng sau khi bắt đầu dừng khẩn cấp và quan sát có hay
không dòng shock quá mức. Nếu dòng shock quá mức, đóng cuộn cảm thượng
lưu làm cho van tròn thượng lưu đóng lại 1 chút làm chậm sự đóng van lại. Lặp
lại bước này cho đến khi dòng shock quá mức được triệt tiêu.
• Bước 9: Nếu có thể, với tất cả các tải khác từ đầu bơm (áp suất vào thấp nhất),
đăt 1 lượng nhỏ vả chạy. Nếu tốc độ mở chưa chấp nhận được, hãy mở lượng ở
hạ lưu và quan sát xác định độ mở van thông thường và dừng sự thực hiện lại,
làm như bước 6 và bước 7.
Nếu tốc độ mở chưa được hãy mở cuộn cảm hạ lưu điều chỉnh độ mở van tròn 1
chút.Lặp lại bước này cho đến khi tốc độ mở đạt được.
16

• Bước 10: Nếu tốc độ đóng chưa được , điều. chỉnh giá trị giai đoạn ngắt đầu tiên
trong bộ đếm đặt trước đến 1 giá trị đủ để đảm bảo đạt được lưu lượng cuối cùng
trước khi giai đoạn ngắt cuối cùng ở bộ đếm đặt trước.(Bơm nên được giữ
khoảng ít nhất 5 giây sau khi dừng khẩn cấp nhằm hỗ trợ trong việc đóng van )
3.1.3/ Nguồn nuôi
- Nguồn nuôi của PLC CompactLogix 1769-L32E dùng nguồn 1769-PA2 công
suất 110VA ở điện áp 110V AC, và 130
3.1.4/ Các module truyền thông
ControlLogix 1769-L32E có các Module truyền thông :Ethernet/IP, ControlNet,
DeviceNet,Data highway Plus,Remote I/O,Foundation Fieldbus,Serial,DH-
485,Synchlink.Tại phòng thí nghiệm ta dùng 2 module là:Ethernet/IP và DeviceNet
• Ethernet/IP
Hình 3.3: Module etherNet/IP network
Giao thức Ethernet Công nghiệp (EtherNet/IP) network protocol là một chuẩn
mở của mạng công nghiệp, hỗ trợ cả thông điệp I/O thời gian thực và thay đổi thông
điệp.
Ứng dụng Module Mô tả
-Điều khiển các module IO và
drive
-Cần 1 adapter cho các IO 1756
1756-EN2F
1756-EN2T
-Điều khiển các module IO và
drive thông qua mạng EtherNet/IP
-Hoạt động như 1 adapter cho các
17
phân tán trên các liên kết
EtherNet/IP
-Tryền thông với các thiết bị
EtherNet/IP khác (thông điệp và

HMI)
-Tạo cầu liên kết EtherNet/IP để
truyền thông điệp tới các thiết bị
trên mạng khác
1756-ENBT
IO phân tán trên các liên kết
EtherNet/IP từ xa.
-Dẫn thông điệp tới các thiết bị
mạng khác
-Điều khiển trong môi trường
nhiệt độ từ -20oC đến 70oC
1756-
EN2TXT
-Điều khiển các module IO và
drive thông qua mạng EtherNet/IP
-Hoạt động như 1 adapter cho các
IO phân tán trên các liên kết
EtherNet/IP từ xa.
-Dẫn thông điệp tới các thiết bị
mạng khác
-Cần truy cập từ xa thông qua
Internet tới các bộ điều khiển
ControlLogix
-Truyền thông với các thiết bị
EtherNet/IP và Ethernet nói chung
(chỉ truyền thông điệp, không điều
khiển các IO)
-Tạo cầu liên kết EtherNet/IP để
truyền thông điệp tới các thiết bị
trên mạng khác

1756-
EWEB
-Module này cung cấp một trình
duyệt Internet cho phép giám sát
và thay đổi dữ liệu từ xa thông
qua trang web XML.Nó hỗ trợ:
-Đọc và viết dữ liệu bộ điều khiển
-Tạo cầu và truyền thông điệp
-Trang web riêng
-Email
-Dịch vụ socket mở
• DeviceNet
18
Hình 3.4: Module DeviceNet Network
Mạng DeviceNet là mạng mở, cấp thấp, tạo kết nối giữa các thiết bị công nghiệp cấp
trường và các thiết bị cấp cao.
Hiện tại chỉ có một loại module DeviceNet là 1756-DNB
3.2/ Giới thiệu về Panelview PV600
PanelView 600 Touch Screen Terminals là một thiết bị hiển thị giao diện giao
tiếp giữa người và máy(HMI). Là sản phẩm của hãng Rockwell Automation, được ứng
dụng rộng rãi trong công nghiệp.Trong hệ thống thiết kế mỗi họng xuất sẽ có 1 panel
view,nguời công nhân vận hành có thể thao tác điều khiển trực tiếp quá trình xuất
hàng,giám sát các thông số như lưu tốc,nhiệt độ,luợng hàng đã xuất,lưu luợng đặt.Ngoài
ra khi hệ thống xảy ra sự cố,Panel view sẽ hiển thị để nguời công nhân vận hành biết và
dừng hệ thống để xem xét và sửa chữa.
PanelView gồm 3 loại chính: sử dụng bàn phím, cảm ứng hoặc cả bàn phím và
cảm ứng. Trong phòng thí ngiệm của chúng ta sử dụng PanelView 600 sử dụng màn
hình cảm ứng. Kích thước của PanelView cụ thể như sau:
Hình 3.5: Kích thuớc PanelView 600
PanelView 600 Touch Screen Terminals mang những đặc điểm sau:

• Màn hình cảm ứng, không có bàn phím.
• Màn hình hiển thị đa màu sắc.
• Cấu hình cơ bản bao gồm: 1 cổng RS-232, 1 cổng EtherNet.
19
• Chúng ta có thể mở rộng thêm những module truyền thông khác nhờ một bộ
phận gắn ngoài PanelView.
• Nguồn nuôi 24V DC
• Có 1 khe cắm thẻ CompactFlash.
• Có 1 cổng USB để có thể gắn chuột, bàn phím, máy in hoặc các thiết bị khác.
Cấu hình cơ bản của PanelView 600 Touch Screen Terminals:
Hình 3.6: Cấu hình cơ bản của Panel View 600
Chúng ta có thể gắn thêm các module truyền thông vào PanelView 600 Touch
Screen bằng một bộ phận gắn ngoài để có thể tăng khả năng giao tiếp PanelView với
những mạng như:
 DH-485
 DH+
 Isolated RS-232
 ControlNet
20
Hình 3.7: Module truyền thông của PV60
3.3/ Thiết kế ghép nối hệ thống
Trong hệ thống công nghiệp,Hãng Allen-Bradley phân cấp các thiết bị theo 3 tầng
riêng biêt:
• Cấp hiện trường sẽ là các thiết bị thí nghiệm như mô hình thang máy, động cơ,
các tín hiệu cảm biến từ hệ thống điều khiển áp suất,lưu lượng… Cấp hiện
trường truyền thông với cấp cao hơn ( cấp điều khiển ) thông qua 1 loại bus
trường là DeviceNet.
• Cấp điều khiển bao gồm các PLC ControlLogix 1756L61, CompactLogix
1769L32E, Flex I/O…Các thiết bị này được kết nối với nhau thông qua bus điều
khiển ControlNet.

• Cấp cao hơn cấp điều khiển là cấp điều khiển giám sát bao gồm các PanelView,
PC…Các thiết bị trong cấp này kết nối với nhau và kết nối với cấp điều khiển
thông qua bus Ethernet/IP
Hình 3.8: Mô hình điều khiển công nghiệp
3.3.1/ Các loại Bus được sử dụng:
• DeviceNet
21
DeviceNet là một hệ thống bus được hãng Allen-Bradley phát triển dựa trên cơ sở
của CAN, dùng để nối mạng cho các thiết bị đơn giản ở cấp chấp hành. Sau này , chuẩn
DeviceNet được chuyển sang dạng mở dưới sự quản lý của hiệp hội ODVA (Open
DeviceNet Vendor Asscociation) và được dữ thảo chuẩn hóa IEC 62026-3.
DeviceNet không chỉ đơn thuần là chuẩn giao thức cho lớp ứng dụng của CAN, mà còn
bổ sung một số chi tiết thực hiện lớp vật lý và đưa ra các phương thức giao tiếp kiểu
điểm-điểm hoặc chủ tớ. Cấu trúc mạng là đường trục/đường nhánh, trong đó chiều dài
đường nhánh hạn chế dưới 6 m. Ba tốc độ truyền qui định là 125 Kbit/s, 250 Kbit/s và
500 Kbit/s tương ứng với chiều dài tối đa của đường trục là 500 m, 250 m và 100m.
Mỗi mạng DeviceNet cho phép ghép nối tối đa 64 trạm. Khác với CAN, mỗi thành
viên trong một mạng DeviceNet được đặt một địa chỉ trong khoảng từ 0-63, được gọi là
MAC-ID (Medium Access Control Identifier). Việc bổ sung hay bỏ đi một trạm có thể
thực hiện ngay khi mạng còn đóng nguồn.
• ControlNet
ControlNet cũng là một hệ thống Bus được hãng Allen-Bradley phat triểndựa trên cơ sở
của CAN, dùng để nối mạng cho các thiết bị ở cấp điều khiển và cấp điều khiển với cấp
cao hơn. Cấu tạo của ControNet là một cáp đồng trục có 4 lõi giúp cho mạng
ControlNet có thể điều khiển mạng theo thời gian thực, cho những ứng dụng tốc độ cao.
Mạng ControlNet sử dụng Common Industrial Protocol (CIP) để tích hợp chức năng của
1 mạng IO và 1 mạng peer to peer cho phép hoạt động ở tốc độ cao tất cả các chức
năng.
• EtherNet/IP
Ethernet là một loại bus điều khiển, có thể dùng để kết nối các thiết bị trong cấp

điều khiển giám sát với nhau hoặc với cấp điều khiển ở bên dưới. Ethernet có các đặc
tính kỹ thuật chủ yếu sau đây:
- Có cấu trúc dạng tuyến phân đoạn, đường truyền dùng cáp đồng trục, tín hiệu
truyền trên mạng được mã hoá theo kiểu đồng bộ (Manchester), tốc độ truyền
dữ liệu là 10 Mb/s
- Chiều dài tối đa của một đoạn cáp tuyến là 500m, các đoạn tuyến này có thể
được kết nối lại bằng cách dùng các bộ chuyển tiếp và khoảng cách lớn nhất
cho phép giữa 2 nút là 2,8 km.
- Sử dụng tín hiệu bǎng tần cơ bản, truy xuất tuyến (bus access) hoặc tuyến
token (token bus), giao thức là CSMA/CD, dữ liệu chuyển đi trong các gói.
Gói(packet) thông tin dùng trong mạng có độ dài từ 64 đến 1518 byte
Trong hệ thống này, ta sử dụng mạng Ethernet/IP để truyền thông giữa cấp điều
khiển và cấp điều khiển giám sát. PLC và PC đều được truyền thông với nhau thông qua
2 Switch và Modem, cable ethernet được đấu thẳng, jack cắm sử dụng chuẩn RJ45. Với
thiết kế như vậy đảm bảo cho hệ thống được sử dụng một cách linh hoạt:
• Từ một PC giám sát bất kỳ, có thể nạp chương trình và điều khiển trực tiếp 1
PLC bất kỳ khác, không phụ thuộc vào khoảng cách giữa PC và PLC đó.
• Các thiết bị đều được gắn 1 địa chỉ IP tĩnh. Vì vậy, chúng ta có thể dễ dàng quản
lý từng thiết bị thông qua quản lý địa chỉ IP.
22
3.3.2/Mô hình kết nối
23
Hình 3.9: Mô hình kết nối hệ thống
3.3.3/ Sơ đồ cấp nguồn 220V:
Hình 3.10: Sơ đồ cấp nguồn 220V
3.3.4/ Sơ đồ cấp nguồn 24V:
24
Hình 3.11: Sơ đồ cấp nguồn 24V
4/ Những khiếm khuyết của quy trình xuất hàng hiện tại
• Người công nhân vận hành theo dõi lượng hàng qua tấm mức và đóng mở

van bằng tay nên độ chính xác không cao.
• Chưa có việc đo tính tự động các thông số về lượng hàng, nhiệt độ và kết
nối vào máy tính. Sai số trong các phép đo bằng tay rất lớn, bị ảnh hưởng
bởi yếu tố chủ quan của con người.
• Chưa có sự kết nối chặt chẽ giữa Hệ thống thông tin quản lý, kinh doanh
và bộ phận xuất hàng tại họng xuất;
• Phải viết hóa đơn bằng tay, thủ tục tương đối rườm rà, khách hàng phải
qua lại nhiều công đoạn;
• Quá trình điều động thủ công, dễ gây ách tắc, tốn nhiều thời gian, điều
động chưa hợp lý và theo chủ quan con người;
• Việc theo dõi lượng xuất do công nhân vận hành đảm nhận, khả năng dẫn
tới hiện tượng tràn xe có thể xảy ra, gây mất an toàn cho toàn bộ khu vực
bến xuất.
• Công nhân vận hành do phải quan sát trực tiếp lượng hàng tại miệng xe
nên chịu tác động lớn của hơi xăng dầu tới sức khoẻ.
• Chưa có sự kiểm soát tự động các chế độ an toàn trong quá trình đang
xuất hàng như: tiếp đất, tăng áp suất đột ngột v.v.
25