Scada cho hệ thống phân loại sản phẩm

TRƢỜNG ĐẠI HỌ
H HO
HO ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG H

X HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạ P
-------------------------------------N y

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN
ời
1. Họ
N
2. Đề
3. Họ
4. Tổ

ớng dẫn)

SV :
y

NGUYỄN THỊ NGỌC ÁNH
MSSV : 40800088
:Đề
ể Tự Độ
:
SCADA CHO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
ƣờ ƣớng dẫn :

TS. TRƢƠNG ĐÌNH HÂU
ề bản thuyết minh:
Số trang
:
Số ƣơ
:
Số bảng số liệu
:
Số hình vẽ
:
Số tài liệu tham khảo:
Phần mề
:
Hiện vật (sản phẩm) :
5. Tổ
ề
ản vẽ :
- Số bản vẽ : bản A1
bản A2
khổ
- Số bản vẽ tay
Số bản vẽ
y
6. Nhữ ƣ đ ểm chính của LVTN:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
7. Những thiế
ủa LVTN:

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
8. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ
ổ
để bảo vệ
ợc bảo vệ
9. Câu hỏi SV phải trả lờ ƣớc Hộ đồng :
a. ..................................................................................................................................
...................................................................................................................................
b. ...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
c. ..................................................................................................................................
...................................................................................................................................
10. Đ
ằng chữ : Giỏ
T : Đ ểm
/10
ọ tên)
ii


TRƢỜNG ĐẠI HỌ
H HO
HO ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG H

X HỘI CHỦ NGHĨ VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạ P
-------------------------------------N y

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN
(

ời phản biện)

SV :
NGUYỄN THỊ NGỌC ÁNH
MSSV : 40800088
y
:Đề
ể Tự Độ
: SCADA CHO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
ƣời phản biện: ................................................................................................
ề bản thuyết minh:
Số trang
:
Số c ƣơ
:
Số bảng số liệu
:
Số hình vẽ
:
Số tài liệu tham khảo:
Phần mề
:
Hiện vật (sản phẩm) :
5. Tổ
ề
ản vẽ :

- Số bản vẽ : bản A1
bản A2
khổ
- Số bản vẽ tay
Số bản vẽ
y
6. Nhữ ƣ đ ểm chính của LVTN:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
7. Những thiế
ủa LVTN:
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
8. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ
ổ
để bảo vệ
ợc bảo vệ
9. Câu hỏi SV phải trả lờ ƣớc Hộ đồng :
a. ..................................................................................................................................
...................................................................................................................................
b. ...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
c. ..................................................................................................................................
...................................................................................................................................
10. Đ
ằng chữ : Giỏ
T : Đ ểm
/10

ọ tên)
1. Họ
N
2. Đề
3. Họ
4. Tổ

iii


ĐH QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------Số:......../ ĐT
HO : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: TỰ ĐỘNG HÓA

ỘNG H

X HỘI HỦ NGHĨ VIỆT N M
Độ lập - Tự d - Hạ p
----------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN:
NGUYỄN THỊ NGOC ÁNH
MSSV: 40800088
NGÀNH:
ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
LỚP: DD08TD2

1. Đầ đề luậ
:
SCADA CHO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
2. Nhiệm vụ (Yêu cầu về nội dung và số liệ a đầu):
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
3. Ngày giao nhiệm vụ luận
: ......................................................................................
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: .........................................................................................
5. Họ
ƣờ ƣớng dẫn: Phầ ƣớng dẫn
1.
TS. TRƢƠNG ĐÌNH CHÂU
2. ........................................................................................................................
Nội dung và yêu cầ LVTN đã đƣợc thông qua Bộ Môn.
Ngày ...................tháng............
............
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:
N ƣời duyệt (chấ ơ ộ): ..............................

Đơ ị: ..............................................................
Ngày bảo vệ ......................................................
Đ ểm tổng kết ...................................................
Nơ lƣ ữ luậ
.........................................

iv


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

LỜI CẢM ƠN
T

ì

đề tài luậ

ô đã

dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy ô
sự động viên, khích lệ tinh thần từ
Tôi xin gử đế
a đì

đã l

a đì
ô

ậ đƣợc rất nhiều sự ƣớng

a Đ ện, sự
a đì

ô ì

ơ

ƣơ

y

lời cả

â

â

ơ
a đì

ắ đế TS.T ƣơ

ƣớng dẫn, mở đƣờng cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luậ
Xin cả

ơ

è ũ

ƣ

.

ững sự khích lệ động viên của

Xin kính gửi lời cả

p đỡ của bạ

ất cả những gì mà
.
Đì

â

ƣờ đã

.

ất cả các thầy ô đã dạy dỗ, truyề đạt những kiến thứ

ô

để tôi

có thể có kết quả này.
Tô ũ
với thầy

x

ửi lời cả
â .

ơ

ơ đến các bạ
ạ đã

è ô đặc biệt là các bạn cùng làm luận

p đỡ ũ

ƣ dạy cho tôi nhiều kiến thức

quý giá.
Tp Hồ

M

01

2013

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Ngọc Ánh

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

v


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tự động hóa công nghiệp
tự độ

ũ

phát triể đ l

ệ

l

y

đ

a

ò

lớ

đ ều khiển

ƣ ự phát triển của các ngành sản xuấ

.Đ ù

ự

a đời nhiều bộ đ ều khiển thông minh, nhiều giải pháp mớ để

ấ lƣợng của hệ thố

đ ều khiển.

Các thiết bị đ ều khiển dùng trong công nghiệp hiện nay phần lớn sử dụng giao
thức truyền thông Modbus. Chính vì thế đề tài luậ

y ập trung vào nghiên cứu,

sử dụng các thiết bị đ ều khiển trong công nghiệp đồng thời phát triển một ứng dụng
SCADA trên nền tảng C# .NET, từ đ

ở rộ

ƣơ

ì

dù

ứng dụng

sử dụng giao thức truyền thông Modbus TCP/IP
ồm những phần chính sau:

Nội dung của luậ
 Xây dự

ƣơ

ì

Schneider Electric. Từ đ

đ ều khiển trên nền tảng PLC Premium của hãng

ở rộng giải thuậ

ƣơ

ì

ổng quát cho tất cả các loại

PLC của tất cả các hãng.
 Xây dự

ƣơ

ì

S ada ử dụng phần mềm Vijeocitect.

 Xây dự

ƣơ

ì

S ada dựa trên nền tảng C# .

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

vi


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

MỤC LỤC
PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN ................................................................................. ii
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ...................................................................iv
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................v
TÓM TẮT LUẬN VĂN ...............................................................................................vi
MỤC LỤC ................................................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ....................................................................................ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ...............................................................................xi
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... xii
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ............................................................................1
1.1. Tổng quan về đề tài .............................................................................................. 1
1.2. Mụ

đề tài ......................................................................................................1

1.3. Nhiệm vụ đề tài ....................................................................................................1
CHƢƠNG 2. TÌM HIỂU PLC PREMIUM VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO
HỆ THỐNG....................................................................................................................4
2.1. Tổng quan về PLC Premium ................................................................................4
2.2. Lập ì

đ ều khiển cho hệ thống ........................................................................5

2.2.1. Mô hình demo hệ thống.................................................................................6
2.2.2. Tổ

ƣơ

ì

.................................................................................6

2.2.3. Giải thuậ

ƣơ

ì

..................................................................................7

CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ SCADA TRÊN PHẦN MỀM VIJEO CITECT ............15
3.1. Tổng quan về phần mềm Vijeo Citect ................................................................ 15
3.2. Lập trình SCADA cho hệ thống trên phần mềm Citect .....................................19

3.2.1. Thiết kế Graphic .......................................................................................... 19
3.2.2. Thiết lập các trang theo dõi hệ thống .......................................................... 19
3.2.3. Thiết lập các biến......................................................................................... 21
3.2.4. Lập trình cho hệ thống SCADA .................................................................24
CHƢƠNG 4. C# NETWORK PROGRAMMING ...................................................28
4.1. .NET Framework ................................................................................................ 28
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

vii


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm
4.1.1. Tổng quan ....................................................................................................28
4.2. T

– ƣ đ ểm của .Net ............................................................................29

4.2.1. Mở đầu về C# .............................................................................................. 31
4.2.2. Một số đặc tính của C# ................................................................................31
4.2.3. Ƣ đ ểm của C#.Net ....................................................................................32
4.3. Network programming ....................................................................................... 33
4.3.1. IP Programming........................................................................................... 33
4.3.2. C# Socket Programming .............................................................................36
4.3.3. Asynchronous Sockets ................................................................................38
4.3.4. Thread ..........................................................................................................42
CHƢƠNG 5. XÂY DỰNG SCADA TRÊN NỀN C# ................................................45
5.1. Xây dựng Graphic của

ƣơ

ì

..................................................................45

5.2. Class Master .......................................................................................................47
5.2.1. Tổng quát về giao thức modbus ..................................................................47
5.2.2. Giải thuậ

ƣơ

ì

................................................................................51

5.3. Form1.cs: Xây dựng ứng dụng ...........................................................................55
5.3.1. Hiển thị hệ thống ......................................................................................... 56
5.3.2. Hiển thị TREND .......................................................................................... 57
5.3.3. ALARM .......................................................................................................59
5.3.4. Report ..........................................................................................................60
CHƢƠNG 6. TỔNG KẾT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI ................................................62
6.1. Thành tự đạ đƣợc ............................................................................................. 62
6.2. Hạn chế ...............................................................................................................62
6.3. Hƣớng phát triển .................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 64

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

viii

Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
C

ơ

1

Hình 1. 1. Mô hình demo hệ thống ..................................................................................2
Hình 1. 2. . Sơ đồ hệ thống .............................................................................................. 3
C

ơ

2

Hình 2. 1. Premium PLC .................................................................................................4
Hình 2. 2. Module truyền thông Ethernet ........................................................................5
Hình 2. 3. Mô hình demo hệ thống ..................................................................................6
Hì

2. 5. Đếm sản phẩm vừa phát hiện .........................................................................8

Hình 2. 4. Giải thuật phân loại sản phẩm ........................................................................8
Hì

2. 6. Đ ều khiển piston1 phân loại sản phẩm dài ....................................................9

Hình 2. 7. Phân loại sản phẩm ngắ

đ

ế

ải)......................................................9

Hình 2. 8. Hàm Read_Var ............................................................................................. 10
Hình 2. 9. Hàm Write_Var ............................................................................................ 12
Hình 2. 10. Hàm ADDR ................................................................................................ 13
Hì
C

2. 11. Q
ơ

ì

đ ều khiển việ đếm xung của OTB ...........................................14

3

Hình 3. 1. . Thành phần cấu trúc cơ bản trong hệ thống SCADA( Vijeo Citect) .........16
Hình 3. 2. Cấu trúc phân tán (distributed architecture) trong hệ thống SCADA ..........17
Hình 3. 3. Cấu trúc một project làm việc ......................................................................19
Hình 3. 4. Giao diện hệ thống trên SCADA ..................................................................19
Hình 3. 5. Tạo trang hiển thị Alarm ..............................................................................20
Hình 3. 6. Thiết lập Output Device cho Report ............................................................. 20
Hình 3. 7. Khai báo Variable Tags ................................................................................21
Hình 3. 8. Khai báo Alarm Tags....................................................................................22

Hình 3. 9. Khai báo Trend Tags ....................................................................................22
Hình 3. 10. Thiết lập hiển thị Report .............................................................................23
Hình 3. 11. Khai báo Board ........................................................................................... 23
Hình 3. 12. Khai báo Port .............................................................................................. 24
C

ơ

4

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

ix


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm
Hình 4. 1. Stack của .Net Framework ...........................................................................29
Hình 4. 2. Common Language Infrastructure (CLI) .....................................................31
Hình 4. 3. Network packet ............................................................................................. 34
Hình 4. 4. Kết nối TCP/IP ............................................................................................. 36
Hình 4. 5. Kết nối socket ............................................................................................... 37
Hình 4. 6. Các hàm kết nối giữa server và client .......................................................... 37
Hình 4. 7. Các trạng thái của thread ..............................................................................43
Hình 4. 8. Các thread cần thiết cho giao tiếp mạng...................................................... 44
C

ơ

5

Hình 5. 1. Hiển thị hệ thống .......................................................................................... 45
Hình 5. 2. Trend .............................................................................................................46
Hình 5. 3. Alarm ............................................................................................................46
Hình 5. 4. Report ...........................................................................................................47
Hình 5. 5. Khung truyền dữ liệu của Modbus Ascii ...................................................... 48
Hình 5. 6. Khung truyền dữ liệu của Modbus RTU .....................................................48
Hình 5. 7. Khung truyền dữ liệu của Modbus TCP/IP ..................................................49
Hì

5. 8. Định dạng chung........................................................................................... 49

Hình 5. 9. Bảng mã lệnh ................................................................................................ 50
Hình 5. 10. Cơ chế truyền nhận dữ liệu khi không có lỗi xảy ra ..................................51
Hình 5. 11. Cơ chế truyền nhận dữ liệu khi có lỗi xảy ra .............................................51
Hình 5. 12. Modbus Frame ............................................................................................ 53
Hì

5. 13.

đ ều khiển hiển thị Trend ................................................................ 58

Hình 5. 14. Hiển thị Trend bằng ZedGraph...................................................................59
Hình 5. 15, Cấu trúc report tag ...................................................................................... 60
Hình 5. 16. Quy trình tạo báo cáo mới trong report ...................................................... 61

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

x

Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
C

ơ

2

Bả

2. 1.

Bả

2. 2. Q ả l

Bả

2. 3. G

C

ơ

a ủa
ị

yề
a

yền thông READ_VAR...........................................10
ô
R p

....................................................................................10
a

.....................................................11

4
4. 1. Định dạng gói tin IP .....................................................................................34

Bả

Bảng 4. 2. Các hàm giao tiếp mạng bấ đồng bộ ........................................................... 39
C

ơ

5

Bảng 5. 1. ModBus ApplicationProtocol Header .......................................................... 54

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

xi


Luận văn Tốt nghiệp: SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADU

Application Data Unit

CLR

Common Language Runtime

CPU

Central Processing Unit

PDU

Protocol Data Unit

PLC

Programable Logic Controler

RTU

Remote Terminal Unit

SCADA

Suppervisory Control And Data Acquisition

TCP/IP

Transmission Control Protocol / Internet Protocol

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

xii


Chương 1.Giới thiệu đề tài

GVHD: TS. Trương Đình Châu

CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan về đề tài
Tự động hóa công nghiệp ngày càng phát triển hiệ đạ

ơ

đ

ầu

về các bộ đ ều khiển thông minh ngày càng cao, các yêu cầu về đ ều khiển, giám sát hệ
ũ

thố

a

ọng không kém. Vì vậy luậ

y ập trung vào nghiên cứu sử

dụng một số thiết bị đ ều khiển thông minh trong công nghiệp, sử dụng phần mềm
S

D

ƣợ

đ ều khiển các hệ thống, ngiên cứu phần mềm lập ì

ƣớ

đối

# đồng thời xây dựng một ứng dụng truyền thông theo giao thức modbus

TCP/IP trên nền C#. NET.
1.2. Mục tiêu đề tài
Tên đề tài:
“SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm”
Mục tiêu:
 Tìm hiểu hoạ động của thiết bị đ ều khiển trong công nghiệp, cụ thể là PLC
Premium của Schneider
 Sử dụng tốt phần mềm lập trình cho PLC, phần mềm lập trình SCADA. Trong
đề tài này sử dụng phần mề
dụng phần mề

Vj

U

yP

để lập ì

để lập ì

S

đ ều khiển cho PLC Premium , sử

D

đ ều khiển hệ thống

 Nghiên cứu giao thức Modbus TCP/IP, nghiên cứu, sử dụng phần mềm lập
trình C#
1.3. Nhiệm vụ đề tài
Xây dựng mô hình demo cho hệ thống phân loại sản phẩm. sử dụng mô hình
ải phân loại sản phẩ

ƣớc. Mô hình bao gồ : 1

tải có thi công 3 cảm biế p x
é dù
d

đa

để phân loại sản phẩm dài

đọc xung của độ

pa l dù

y để phân biệ

để chọ

ơ. Sử dụ

D

d đ ều khiển cho hệ thố

ả

ƣớc của sản phẩm, 2 piston
ì

. Độ

ơD

ủa

d I/O để đọc xung của độ

ải có
ơ. Một

đ ều khiển hệ thống khi hệ thống

ở mode AUTO

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

1


Chương 1.Giới thiệu đề tài

GVHD: TS. Trương Đình Châu

LONG

MEDIUM

RU

SHORT

START

STOP

Hình 1. 1. Mô hình demo hệ thống

 Sử dụng phần mềm Unity P

để lập ì

PL

P

đ ều khiển hệ

thống.
 Sử dụng phần mề

Vj

để xây dự

S

D

đ ều khiển

hệ thống.
 Nghiên cứu giao thức Modbus TCP/IP, phần mềm C#. Xây dựng mộ

ƣơ

trình truyền thông bằng giao thức Modbus TCP/IP trên nền C#.NET, từ đ
phát triển các ứng dụng trong công nghiệp, cụ thể

đề tài này là xây dựng

SCADA cho hệ thống phân loại sản phẩm trên nền C# .NET.

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

2


Chương 1.Giới thiệu đề tài

GVHD: TS. Trương Đình Châu

PLC

Vijeo Citect

C# SCADA

SCADA

LA

Modbus TCP/IP Distributed IO
Input

Encoder

Proximity1

Output

Proximity3

Proximity2

Piston1

Piston2
Độ

ơD

Hình 1. 2. . Sơ đồ hệ thống

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

3


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu

CHƢƠNG 2. TÌM HIỂU PLC PREMIUM VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO
HỆ THỐNG
2.1. Tổng quan về PLC Premium
P

PL

l dò

PL

ƣơ

đối cao cấp của hãng Schneider Electric.

Premium PLC có cấu trúc theo kiểu Rack-M d l

ĩa l p ần tử ơ ản của PLC

là module nguồn (PS) và module CPU, tùy theo ứng dụ
ƣl

thêm vào những module cần thiế
I p

al

ô …

O p

d l

d l D

y

đ

al I p

ƣời sử dụng có thể
D

al O p

al

ố lƣợng, các module truyền

.

Hình 2. 1. Premium PLC
1.

PS ( Power Supply) module

2.

CPU module.

3.

DI, DO, AI, AO module,..

4.

Communication module
ô

Premium PLC hổ trợ rất nhiều giao thức truyề
thức truyền thông phổ biế

ƣ M d

a

p

P f

đ
-D

ột số giao
…. Để mở rộng

truyền thông thì tùy theo loại PLC mà trên CPU có hổ trợ sẵn cổng truyền thông hay
không hay phải cần lắp thêm module truyền thông riêng.
Đối với một số P

PL

ETY P

đƣợc tích hợp cùng một số CPU có mã

số tận cùng là 634 Ví dụ : TSX P57 1634M, TSX P57 2634M, TSX P57 3634M.

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

4


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu

Hình 2. 2. Module truyền thông Ethernet
E

ETY

d l dù

để thực hiện nhiều ứng dụng truyền thông trên nền

Ethernet, Module này có những chứ


TCP/IP messaging service.



I/O scaning service



Global Data service



DHCP



SNMP service
d l

Trong luậ

a :

y đƣợc sử dụ

để gửi/nhậ

ô

đ ệp TCP/IP.

2.2. Lập trình điều khiển cho hệ thống
Sử dụng phần mề

U

yP

để lập ì

PL đ ều khiển cho hệ thống.

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

5


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu

2.2.1. Mô hình demo hệ thống

Hình 2. 3. Mô hình demo hệ thống

2.2.2. Tổ

quát

ơ

trình
y PL đƣợc sử dụng là Premium PLC của hãng Schneider và

Trong luậ

ƣơ

phần mềm lập trình là Unity Pro nên cấ

ì

PL

3

trên phần mềm này. Trong phần master task gồ

đƣợc xây dựng
đƣợc viết

theo ngôn ngữ Lader.
Sơ lƣợc về ngôn ngữ Ladder Diagram (LD)
Lập trình LD (Ladder Diagram) trong Unity Pro tuân theo tiêu chuẩn IEC 611313. Mộ

ƣơ

ì

ết trong LD rất giống vớ ơ đồ đ ện vì thế đƣợc rất nhiề

lựa chọn khi lập ì
phần nhỏ, rất dễ hiể

trình LD là các tiếp đ ể

PL
ƣơ

.

ƣơ

ì

ƣờ

đố độc lập. Những thành phầ
a

đại diệ

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

đầ

ƣời

đƣợc chia thành nhiều
ơ ản của mộ
ƣ

ƣơ

ấm, tiếp đ ểm,

6


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống
đ ều kiệ …

ộ dây

x đặ

các hộp
Nhữ

GVHD: TS. Trương Đình Châu

l đại diệ

ƣ

đầ

p ép

l d

a

ƣ đè

a

ộ

…

ộ định thời, các bộ đế …

để LD đƣợc yêu thích nhất là:

- Dễ hiểu cho ngƣời mới bắ đầu.
- Dễ sử dụng và thông dụng trên toàn thế giới.
ƣơ

- Nhiệm vụ của mỗi section tr

ì

ƣ a :

 Application section: Section này thực hiệ
hệ thống. Thực hiện việc chọ

ƣơ

ì

đ ều khiển chính cho

M d đ ều khiển của

ƣơ

ì

: M d

AUTO/MANUAL. Nhận tín hiệu từ các cảm biến quang, xử lý tín hiệ để phân
biệt kích t ƣớc của sản phẩ . Đếm số lƣợng của từng sản phẩm. Dựa vào số
lƣợ

x

đọc về từ

 WRITE_RE D

d

để đ ều khiển 2 Piston khí nén .

:S

y để đọc tín hiệu từ Input của PLC vào các

biến tạm, hay ghi tín hiệu từ các biến tạm ra Output củaPLC.
 M

P

:S

y đọc tín hiệu từ OTB (tín hiệu từ encoder)

bằng hàm READ_VAR.

2.2.3. Giải thuật

ơ

trì

 Chọ M d đ ều khiển: Việc chọ

d đ ều khiể đƣợc thực hiện bằng phần

cứng. Sử dụng 1 công tắc trên bả

đ ều khiển nối với Input I0.2.0 của PL để

chọn mode: I0.2.0 = 0: mode MANUAL, I0.2.0 = 1: mode AUTO
 Giải thuật phân biệ

ƣớc của sản phẩm: Khi sensorA có cạnh lên, ta xét

trạng thái của các cảm biến còn lại:
+ Nếu có tín hiệu từ sensorC => vật là vật dài.
+ Nếu không có tín hiệu từ sensorC, có tín hiệu từ sensorB => vật là vật trung

bình.
+ Nếu không có tín hiệu từ sensorC, không có tín hiệu từ sensorB => vật là
vật ngắn.

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

7


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu

START
N
RUN = 1
Y
N

SENSOR_A =
1?

Y
N

SENSOR_C =
1?

SENSOR_B =

1?

Y

LONG =1
OTB1.First_Init = 1

Y

MEDIUM
OTB1.First_Init = 1

N
SHORT
OTB1.First_Init = 1

Hình 2. 4. Giải thuật phân loại sản phẩm
 Đếm sản phẩm : Khi hệ thống phát hiệ
ƣớ ƣơ

ứng sẽ

l

a

ƣớc vật thì số lƣợng của vật

1.

Hình 2. 5. Đếm sản phẩm vừa phát hiện

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

8


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống
Đ ều khiể p
x

GVHD: TS. Trương Đình Châu

để phân loại sản phẩ :

ƣớc của sản phẩ

định, ta bắ đầ đếm số xung do encoder phát về. So sánh số lƣợ

khiển 2 piston

đƣợc

x

để phân loại 2 sản phẩm dài và trung bình, sản phẩm ngắ đ

ải. Sau khi phân loại sản phẩm xong, reset các tín hiệ

đ ều
ết

ƣớc sản phẩm,

reset ô nhớ đọc xung của OT để chuẩn bị phân loại sản phẩm tiếp theo.
LONG =
N
MotorPosition >= 52000

Y
Piston_11 =
0.5s
Piston_12 =
0.5s
LONG = 0
Reset_Count = 1

Hình 2. 6. Điều khiển piston1 phân loại sản phẩm dài

SHORT = 1
N
MotorPosition >= 115500

Y
SHORT = 0
Reset_Count = 1

Hình 2. 7. Phân loại sản phẩm ngắn (đi hết băng tải)

 Để đếm xung của encoder ta dùng hàm READ_VAR và WRITE_VAR.
READ_VAR

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

9


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống
H

y dù

để l

ay

GVHD: TS. Trương Đình Châu
a

đọc một dãy các giá trị liên tiếp từ các server

hay slave.

Hình 2. 8. Hàm Read_Var
Bảng 2. 1. Ng v o r

h m tru ền th ng RE D V R

ADR

T ƣờng lấy từ ngõ ra của hàm ADDR

OBJ

%M, %MW, %S, %SW cho Premium PLC, %M, %MW cho
M340

NUM

Địa chỉ bắ đầu của bảng cầ đọc

NB

Số lƣợng bit( %M, %S) hay word ( %MW, %SW) cầ đọc

GEST

Bảng gồm 4 word integer trả quản lý truyền thông

RECP

Mả

lƣ

ị đọc về

Trong bảng này cần quan tâm nhấ đ l

w d
Bảng 2. 2. Quản

ađ

a

ảng GEST. Bảng GEST bao gồm bốn

ể quả l đƣợc các thông số truyền thông.

tru ền th ng

Data quản lý bởi

Thứ tự của

Byte trọng số

word

cao

1

Exchange

hệ thống

Byte trọng số thấp

Activity bit

number
2

Operation

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

Communication report

10


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu
report

Data quản lý bởi
ƣời dùng

T

đ

Timeout

4

Length

y

a a
dị

3

ẻ có giá trị là 1 khi ETY module đa

ị

ƣợ

ờ

ẽ ề0
a T

a dị
.T ờ

ế

ô

a T

ự

ệ

a dị

ặ

ờ

a

a

ể đƣợ đặ

ƣơ

ì .
d

Exchange_number ( Transaction
đƣợ

ự

ệ

ệ

ố

ẽ ự độ

a đổ dữ l ệ . N
ố

yề

ƣờ

ợp l

ạ .

ố

l

ế

số ƣờng hợp
đƣợ

d đ
ắ đầ lạ
ờ

đƣợ

ì

ữ
T ô

ô

ộ

ị lỗ

đƣợ

ị

y đa

ay d lỗ ủa P

ế

đô l

ầ

ị lỗ
ự

ắ p ụ

ệ

ở lạ

ộ

ô

ồ

.T
ể ế

N EL để ế

ƣ
ế

ấ

a a

l

ệ

1
ố ớ

a dị

ũ

ớ.
ô
ò

ả

a

p

a

ƣợ lạ

ì

ệ

yề

a

a

p

ô

ị lỗ

ể

ế

ằ

0
ả ề

2.3 .

ả ề Ma a
ế đƣợ

a

ị ủa

ô

l

ô

ố

đị

ợp ầ

ố lạ

l dù

ô . Nế

a ả

ủa ệ

để x

yề
ẽ

ế

ị

ô

ộ ố ƣờ

ế
ế

ố ớ

a đổ dữ l ệ

ộ

ử dụ

ự độ

a T
yề

yề
ộ ố

. Vệ

ể ử dụ

a dị

ạ
ệ

ế

a
ộ

ô

:

ấp p

y ẽ đƣợ

ế

f

ớ

_Pa a
ế

ị

a ay

ể
ô

ế

ế l ậ đƣợ l ệ
yề

ô

ị lỗ

ộ
ay

a y PU .. . .

Bảng 2. 3. Gi trị th nh ghi R port Communi tion

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

11


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống

GVHD: TS. Trương Đình Châu

WRITE_VAR
Tƣơ

ự

ƣ

RE D_V R

ƣ

hay master ra server ay la .
RE D_V R. T y

EMIS l

WRITE_V R
ô

ả

ố

ố
ị đƣợ

yề đ

yề

ộ

ƣ đã ì

ả

ừ l
yở

ể INT integer)

Hình 2. 9. Hàm Write_Var
 Khai báo 1 biến OTB1 kiểu structure bao gồm các thành phần: Address, Input,
Output, InReadingMan, OutWritingMan, các thành phầ
SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

y đƣợc khai báo theo
12


Chương 2.Tìm hiểu PLC Premium
và lập trình điền khiển cho hệ thống
RR Y […..] OF INT . N

kiểu mả

để phát các lệ

GVHD: TS. Trương Đình Châu
a ò đị

ĩ

ạng thái

đọc xuống OTB: First_Init, Reset_Stage, Enable_Stage,

Read_Stage, Read_Done.
 Trong chu kỳ chạy đầu tiên, dùng lệ

DDR để

địa chỉ OTB cho biến

Address
.5
ADDR
EN

'192.168.1.11' IN

ENO

OUT

StandbyPLCAddress

Hình 2. 10. Hàm ADDR
ƣớc vậ đƣợ x
a

đị

OT 1.F

_I

=1 để ghi giá trị xuống

đ ều khiển, yêu cầu reset giá trị ở thanh ghi chứa giá trị của x
x a

OT 1.R

đọc về. Sau

p ép đếm xung. Khi phân loại xong sản phẩm, cho bit
_

= 1 để tiếp tục reset giá trị ở thanh ghi chứa giá trị của x

đọc

về.

SVTH: Nguyễn Thị Ngọc Ánh – MSSV: 40800088

13