Thực tập hệ thống thông tin Điện Lực Tìm hiểu về hệ thống PLC

Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
LỜI CẢM ƠN

 !"#$%&'()*+",-(.&/)0(
/+0/)-1/2(3
#.2/)4/ *+(567% 8(
2925:;<7%(/!=> ?&-*'(
'(%#
-&8+"@ABCD!-*(/!=>E-*F&*GH
I ?4/!=>'(%7%-*#H00"@ABCD!
(7J(.-*('(%,:3(?&':;"
(5&K&<1/,%L("4'0MK&N&
(5&4O P%K&%#
Q:"@RCDS
Nhóm sinh viên thực hiện
(ký và ghi họ tên)
Đậu Văn Dương
Nguyễn Mạnh Tiến
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 1
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN
V#V# Hệ thống thông tin
V#V#V Khái niệm hệ thống thông tin
H(3&*87%M+C/)K&CN&(
/&*8'#W@AN9X ?B%+?3
R#W@ANC/!!'%%?O7%2#


YZ[(%($*5"\Z$](M2MO
& K&CN=4&.&44&^6)(
M2 R 8+'+&%*7%2#F*%*+
?&M@"*0&0*0&:27O
3% 3/)4/!0!((3#-&0M
*^CR 8?&-C%% (K&<.
#_( *+.7??&28
K&%!3(=J32NL.`8&*8(a 
*%*'#

E%((/B+=4&+K&*<
/D !%&.&+@AN+/&4 &
-0`-&%^6)(#

E4&=/!<=3 K&*#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 2
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
1.1.2 Các thành phần của hệ thống thông tin
 Phần cứng.
Hình 1 Mô hình phần cứng hệ thống thông tin
 Phần mềm
c-?
d?&
dc-?8=L4 -?

c-?M=e
dc-?@AN OC
dfCA
dc-?K&CND5`=4&
dc-?K&CNRYL+=%3(3+5
g+=%0+'N+###]
dc-?<=G OC
dc-?M=e&*8%(-85A=e(
 &*8#
1.1.3 Phân loại hệ thống thông tin
Q2./)R(3"(MO:e
e#
E@AN%(=LYH%5%(("555*5"EHc$]
2MO& @AN=4& ?%(=L e#
EK&CNYh%%""[(%(5*5"EhZ$]
&( ((/!K&CN=%8 @A
N%(=L (37%M#
E6)K&*0LY_"5(5&(5*5"E_$$]
 P%2.):@LBD%K&*0L+ P%2.&
.): %K&*0L#
E?&Yi@& "[(%(5*5"EiZ$]
6)&-&'0(3 7%K&CN?&
#
E&*8%Yi@"$*5"]&M
&*87%&*8%XM2^"3)(
/B5A=e</B#
E      &*?        YQ(&%(  %=  (%(%(
5*5"]O&K&C%(04%R 8+
+' &.7'CO4%#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 3

H0L
&*?
f!5D

H0L
-& (
Ef
Eh<
CM
EF&=4
&&*
H0L-&
%
E h*
E h* j
E h<
E W
f!M
E fOP
E a%P
E a%K&%
f@AN
&R
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
k
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
E O9Yl[["%&(%(5*5"]

6)(3 e O9^C& 
4%R 8#
1.2. Hệ thống thông tin điện lực
V#b#V# Cấu trúc cơ sở và hạ tầng
QOM8'0&27%mWF%+%2.
8M&&:7%HHHmWF%"(<R!#H"(
<*+&:mWF%/)Rk
!n#
m!M3/BeY%("]#
m!M%3/Be'& o+&+%#
m!M%3(+3#
W!6!2p.8 ?MO%*'0&+.gp
/8#
A. Mạng đường trục chính (bachbone)
h3/Be5A=e'8&*?=>K&%=&/)b#q5+
22/B@/D57%HHH+ !C=="(
/!K&%%?fo\&E%P.:-&8&R?&K&
%rsYF] .:&&R?&?F%rbY
Qh]#
Q:8/Be/)%L0L&*?=>$_t$HhVu+
0L&*.3/BecQhEVu+(3crfv+:5%&
TT Tên nút Thiết bị truyền dẫn Tổng đài Ghi chú
V rs $_t$HhEVu c"@(Eusss HHK&%
b  $_t$HhEVu r%"Ewwss H3bbs'W
k (f< $_t$HhEVu r%"Ewsss H3qss'W
w Ha $_t$HhEVu
r%"Ewkss
c"@(Eusss
H3qss'W
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 4

T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
w
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
q Fx $_t$HhEVu
r%"Ewkss
c"@(Eusss
H3qss'W
u c%*'& $_t$HhEVu r%"Ewkss H3qss'W
U c:mR $_t$HhEVu
r%"Ewkss
c"@(Eusss
H3qss'W
y rb $_t$HhEVu c"@(Eusss HH?F%
Bảng 1 Các loại tổng đài và thiết bị truyền dẫn trên đường trục thông tin Bắc-
Nam
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 5
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
q
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Hình 1 Sơ đồ kết nối mạng
Mạng đường trục chính (bachbone) HTTT Điện Lực Việt Nam
h3/Be'0&R?&rs+rV+rb+rk+
30qss'WoE&E%#Q:83/Be3(
O3 9Y]/5%&

 zVrsEF({&%3rsE(f<EF({&%#
 zbF( {&%\ Ha+ 3F( {&%EH% (EF rE
Ha#
 zkHaEFx+HaE{&Cf<E{&CHLE&0EFx#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 6
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
u
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
 zwFx\c"'&+FxE{&CF%\I(&\c"'&#
 zqc"'&Erb+c"'&\I(&\Q&|&\_%'%Ef<_/DEc:mRErb#
Q/).8<V#b/5%&
Hình 1 Các ring trên đường trục chính
B. Mạng đường khu vực.
h3/Be'& 7%HHHmWF%+/)%k?
fo+&+%#h3/Be*:('&  !:
:8/Be#Q:'& HfrEVVs+
HfrEbbsK&%+*!+#
h3/Be5A=e'8&*?=>K&%+ %+cmQ+%*=(&
-&'P%* !@&/!*?&D+.M/)
'8&*?,/%0@&0=-%*0'8cmQ^'8=>K&%
/&*0(f<\WH<+HF&*8\$2$D+hQR&\(f<+
hQR&\$Dm%+}+?&*a% ! `/Be
3'& #
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 7
T
U
    

$ 8F&*G($DE6HL
U
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
W%*0=-'8&*?=>cmQ^'8&*?=>K&%,C
'. ?=&/)/B&*? R%(L *(
&*0#
vg ?pL%N+%3/Be'& k-Yo+&+%]
/0&@g ?p'~&<3/Be7%k'& */D
%&#
H805Dg'8&*?=>7%3/Be'& 
/)./5%&
Mạng đường trục miền Nam
h3/Be?F%•"'0:p3'& /
&R GwYHHw]+%W9H&+3bbsI K&%
/m(H+m(f<+*!/c:h~V+c:h~b+%
F+HhD+HLr+H&+%h*+H7M+(c/!#h3/Be
*/) !3eK&%b:3qssI c:mR &R?&
?F%Yrb]#
Hình 1 Toàn bộ mạng đường trục khu vực này và các nút thông tin quan
trọng
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 8
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
y
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Mạng đường trục HTTT điện lực khu vực miền Nam
h3/Be'& ?F%%*35A=e'8&*?
K&%+ %+cmQ+:+('8&*? :2

/)'8(C5%&
$HH F:-& F:& m(3'8&*?=>
V HHw qssI c:mR %
b
c:h~V
c:h~b
qssI c:mR K&%
k bbsI m(f< FhH7M %
w bbsI m(f< %W9H& %
q bbsI m(f< Fh%h* %
u bbsI m(f< FhHLr %
U bbsI m(f< rb %
y Fh(c/! rb %
€ FhH& Fh%h* %
Vs FhHhD FhHLr %
VV bbsm(f< Fh%F %
Bảng 1 Các nút thông tin, kênh truyền dẫn trên mạng đường trục miền Nam
Mạng đường trục miền Trung
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 9
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
€
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
h3/Be?H&•"'0:p3'& /
&R GbYHHb]+&R GkYHHk]+&
R?&8kYrk]#Q3K&%/Z%*+/+F$D+
f%H•+2V+3VVsI H%(+f‚$D#h3/Be*/) !
3eK&%k:+3qssI Ha+3qssI Fx+3qssI 

c%*'&#
Hình 1 Toàn bộ mạng đường trục khu vực này và các nút thông tin quan
trọng
Mạng đường trục HTTT điện lực khu vực miền Trung
h3/Be'& ?H&%*35A=e'8&*?
K&%+ %+cmQ+:+('8&*? :2
/)'8(C5%&#
$HH F:-& F:&
m(3  '8  &*?
=>
V qssI c%*'& qssI Z%* K&%
b HHk qssI c%*'& %
k HHw rk K&%
w rk qssI Fx % K&%
q Fr qssI Ha %
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 10
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
u 3/ qssI Ha cmQ
U 3/ 3F$D cmQ
y 3f%Q• 3V K&%
€ 3f%Q• bbsI Ff< K&%
V
s
3f%Q• H%( %
V

V
3f%Q• 3F$D cmQ
V
b
3f%Q• VssI H%( K&%
V
k
VVsI f‚$D VssI H%( K&%
Bảng 1 Các nút thông tin và kênh truyền dẫn trên mạng đường trục miền Trung
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 11
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Mạng đường trục miền Bắc
h3/Be?fo+<V#q+83'& *:
K&%/) !3eK&%k:+3qssI (f<+3bss
I +&R?&K&%Yrs]+&R?&?foYrV]+&
R?foYWHV]#Q:7%3/Be?fo
:5%&
Nút tại trạm bbsI K&%Ff<+F%L+Hf<+f(f<+h%
++WH<+HF&*8+Hf3+}
F:3*K&%(f<+Ff<+cCm3V+b+ƒf+
Hf#H(&*0 :8/Be'& ?fo
/).8<V#q#
Hình 1 Toàn bộ mạng đường trục khu vực này và các nút thông tin quan trọng
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 12
T

U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Mạng đường trục HTTT điện lực khu vực miền Bắc.
h3/Be'& ?fo%*35A=e'8&*?
K&%+ %+cmQ+:+('8&*? :2
/)'8(C5%&
$HH F:-& F:& m(3'8&*?=>
V qssI (f< H#(f< K&%
b qssI (f< VVsI hQR& cmQ+K&%
k qssI (f< bbsI WH< K&%
w qssI (f< f%Q• %
q qssI (f< bbsI  %+K&%
u bbsI  bbsI h% K&%
U rs bbsI h% K&%
y rs bbsI  %
€ rs bbsI r K&%
Vs rs bbsI Q• K&%
VV bbsI r VVsI $2$D K&%
Vb VVsI $2$D fo„% K&%+cmQ
Vk VVsI $2$D VVsI H&*8{&% cmQ
Vw VVsI H&*8{&% H#Hf cmQ
Vq VVsI 525D „9- K&%
Vu „9- HF&*8 K&%
VU fo„% F#cCm3V+b K&%+cmQ
Vy F#cCm3V+b bbsI Hf3 cmQ
V€ bbsI Hf3 bbsI WQ cmQ
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 13

T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
bs f%Q• bbsI Ff< K&%
bV bbsI Ff< bbsI F%L K&%
bb bbsI Hf< bbsI F%L K&%
bk bbsI Cc9 bbsI Hf< K&%
bw bbsI Ff< F#Ff< K&%+ %
bq bbsI WQ bbsI (f K&%
Bảng 1 Các nút thông tin và kênh truyền đẫn trên mạng đường trục miền Bắc
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 14
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
C. Mạng nhánh.
h3&*02=&/)X e'0
< !:3/Be'& #:
3%(*25&X+%Ebbs'We
(p2 LL%N…(*83@%+%EVVs'W+*+
?&L%/D#c/D&*?=>5A=e3*cmQ
(p'8=>K&%(p %#
Hình 1 Các tuyến thông tin và các nút trên đường trục khu vực miền Bắc
†38:'8'0 !%&^'8 % 
cmQ+*g (3/Be'& K&%%:

h% cCm3#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 15
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
V#b#b Các công nghệ truyền dẫn
HTTT quang:
I !4&&*0  &*0E(35A=e
/B&*?=>/DM=R*=> '%EK&%
&*?K&%5)K&%#?&22a%/)&*.
5 5%&25/)&*?K&%5)K&%#H3D+23/)0
`3%-&#
Information
driver
driver
Information
Bus optical
Hình 1 Truyền dẫn thông tin qua hệ thống quang
Đặc trưng thông tin quang:
E 5&*%(&*?=> O!#
E Q2.5A=e.0/B&*?=>‡ X#
E I2@&*8R !/B5)K&%83 'L&C/`
7%GCM52A#
E HHHK&%/D&*?=>&K&C '0%2
%*#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 16
T

U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Hình 1 Cấu trúc cáp sợi quang
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 17
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Cấu trúc HTTT Điện lực quang:
Q&:7%(5A=e3&*?=>K&%
/).^< j=/!R*
Q&:7%HHmK&%/)C8<}#+/B%(
-DC5%&
E Q%==L e/[@5+[@(+5bkb+"ˆ+(&"+##
E Q0Ltg'8uw'5/[@b7%25""5+((E%7%2
((""(+}
E Q0L&*?=>/5=t5EV+5=t5Ew+5=t5EVu+5%+(="K&%#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 18
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ PLC

2.1. Hệ thống điều khiển là gì?
HK&+?&'.)4=ee+0LA+
/)=J`4-CC(L+5@+5&*.
L7%K&*<(p(35C@&#F2M*8&-&
(7%=ee+P&OD00L=>#W!K&C7%5
.%27%< ?&'.4M35j
/)`?&'.2%((+2cmQ+2/)
5A=e'0) !*7#F(%+29%(=.'0 !0L
'Y/C?&'.+D+(%+&=R*#ICO&*.%(3
7%cmQ2.(g:)@AN+?&'.4!#F(
%+29.5(3%(( R(3?&'.#h6
(?&'.2 %9K&%#cmQ5j'
0/)?&<0&2'/)'0 !0LCM#F21
'(g'‰*2((30&n%7%cmQ'/)'0
 !D#W8+ J*7CD8'0(37%
J5C@&8#
2.2. Xuất xứ của PLC
cmQ 0o7%Pc(%%"m(Q((+0L?&'.('C
<@&-Š&8 (OV€u€3,7%h~#fo-&‚D
C(&-&NM=e.?&'.K&<+7*0&
?&'.lFtl‹‹/D"+oD/B'
?&'./)#
HP'@&cmQ,/)C0 !%#
E OV€UwcmQ,5A=e?& @AN/3LB%+0
=&/)!#
E FOV€Uu,!&/%& (P@%#
E FOV€UU,=J0 @AN#
E FOV€yscmQ.' (%R%(?&'.
&)K&% G+R%(.-?+<=J*
R#

E FOV€yqcmQ,/)g3cmQ#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 19
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
V
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
F*%*cmQ,/)C0?& MC*8&-&?&7%'.
/
?&'05/)YlFtl‹‹]#
?&'.&)Y3 9C&+V+s+$]#
HcmQ*K&<?&'./).
^/D<#cmQ%*0((/D?&'.&*?
=JD"+oD#
Q < *cmQ/)5A=e,(+2/)@"/
C?&'.N/`K&<5C@&#
2.3. Ví trí, vai trò của bộ PLC trong hệ thống điều khiển
H(?&'.+cmQ/)@"/7%
?&'.#W!/D<M=eY,/)/&48(
7%cmQ]<cmQ8e'.%37%+%('.%&
CP0L+=% (&D<(.@AN& %
&?&'.%0L@&#
cmQ/)=J.?&'.4PDC0M3#(p%
2.'0): !%&3&*?2.?&'.K&
<M)#
2.4. Ưu - nhược điểm của PLC
F*%*-&0*/)%*0?&'.D"
/B+5A=e=>^?&'.<#
Ưu điểm:

„C!K&<g=R* <0C-&/#
„C=op+X2+ *+K&<?&'.
%+'COG&+C(<C(=/;D <22(=&"&Š
(#
Nhược điểm:
Q/%)(K&<?&'.XY -&%] <00&=J
%(#
F42Y47%,8]8'2%*0#
2.5. Cấu trúc PLC
H0L?&'.('C< (Programmable Logic Control), 0o
cmQ+0L(g(3&(?&'.5K&%
4<+%*( C.&(2^35#F/ * !
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 20
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
/D<?&'.(<+cmQ`?&'.5X+=G
%*&( p=G%( !/B@&K&%Y 
cmQ'(p !*]#H(/D</)/&!(!7%
cmQ=/!=3'/D<Y'lf+‹Q%*‹f] /)p"(
&'‰7% 9K&gY5%]#
Hình 2.1: Cấu trúc của một bộ điều khiển PLC
.2./)/D<?&'.+8cmQC2
O/*+a%C2 @ANYQcƒ]+?&+!
./&/D<?&'. 8C2 (t%.%(0/) !
/)?&'. .%( 2/B@&K&%#f8%2+
^e e(?&'.5+cmQ-C28'MOp

'/0YQ(&"]+9%YH"] 4'&*8=e#
H/B.O?=…((M=e0`2-!
/)?&'.25&-& (t%'%&?&'.cmQ
/)0'0'/)M( ?&<#Q:/)%X
(=&"#$(=&"/)%?&%*&‰"(P(+5(.&
C  2    (=&"      (=&"  Qcƒ#  Q (=&"  9  3      (=&"
t&*?& !&?&'.+(=&"MO&*8=e/
(=&"cZ_+?&'.D####Q:/)&(=&"`#H
C(=&"/)84%%*Yz%']#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 21
U
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
2.6. So sánh PLC với các thiết bị điều khiển hệ thống thông thường khác
%*+?&'.^cmQ%=-=-%*0(
?&'.^"%*+(%(/B#H%,*A5(5/&+'&*0.7%
%8
Œ Hệ thống điều khiển thông thường:
• H'=(2K&?&=R*=> "%*8C?&'.#
• H'?&B%( 0'0+op#
• H(3#
• Q5&8&e!#
• h6-&%*/D<<Cop39%+?&B
%#
• I2C(K&C 54%4%#
Œ Hệ thống điều khiển bằng PLC:

• F4=R*'0(C/)ysŽ8XD#
• Q5&8&eD#
• $%*n (+% ?&'.`8=G=DB-
??&'.^*%*8Q(5("#
• H(37%%D#
• fC(< 54%4%=G=#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 22
c$QcƒZh $h $h $h $h $h c ‹h ‹h
Hình 2.2: Câú hình một thanh rack của một PLC S7-300
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
• ? * %(#
• „7%C'50.O#
• Q20LG&#
• F4<=G.&#
• _G< 2.8*+)( 
&-7%2#
• Q(=&B(g%*0(p8 ('-0#
_(4N=(8cmQ.n/&.7%25( !0L?&'.
/B'#cmQ92'CO8 (%*%*&‰"(*8&
&7%#I2%‚-%*/D<7%2+?&*28
O?&'.'7%cmQ#
2.7. Các bước thiết kế một hệ thống điều khiển dùng PLC
.0'0V&D<?&'.((3%(4/!5%&
1. Xác định qui trình công nghệ
H/!8+%C@L0L%*(&?&'.#he

&J7%?&'.?&'.(3
$ 7%/)'.%`0L-& (#F2&
`&0Qcƒ+Qcƒ@AN& `200L@&.?&'.5
(37%/<5Š(/D<
2. Xác định ngõ vào, ngõ ra :
HC0L@&+8(?&/)'0 !?&'.
<#H0L4(%+C0###H0L@&4&=R*+ % "
P+((+.L#
$%&'@LC0L@&-0+%L L0L (%
/DM(Pn (+%8cmQ/' 0/D<#
3. Viết chương trình:
I 0/D<"(5D<%Y%=="]C"(5(3
&-P/!7%
4. Nạp chương trình vào bộ nhớ :
fR*B:%2.&&(?&'.2<K&%
Ztl#$%&23/D< (K&%(5("%**
2M%-?<<%#$%&'3@(+'.%3^
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 23
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
&Š(#F0&/)X((37%.oo^
&D<,(3#
5. Chạy chương trình :
H/!':$%+Coo^=R*=>n (+%0
0L+@&,/):"(‚L#m:2cmQo-&(3
5#H('3*/D<+0&L6<*(pQ(5("5j

(6+%C54%3(0'2(3%(#
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 24
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b
Đồ án thực tập: Hệ thống thông tin Điện lực
Giáo viên HD: Nguyễn Trọng KhánhPage 25
T
U
    
$ 8F&*G($DE6HL
b