HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TỪ XA SỬ DỤNG WEBSERVER CỦA S7 1200 VÀ MẠNG RIÊNG ẢO VPN (VIRTUAL

THUYẾT MINH ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG VÀ
GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG TỪ
XA SỬ DỤNG WEBSERVER
CỦA S7 1200 VÀ MẠNG
RIÊNG ẢO VPN (VIRTUAL
PRIVATE NETWORK)

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

1


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

2


Thông tin chung về đề tài
 Tên đề tài: Hệ thống đo lường và giám sát điện năng từ xa sử dụng

webserver của S7 1200 và mạng riêng ảo VPN (Virtual Private
Network)
 Thời gian dự kiến thực hiện: 07/2015 – 11/2015
 Chủ nhiệm đề tài: Huỳnh Trấn Phi
 Đơn vị chủ trì: Khoa Công nghệ Điện tử - Tự động hóa
 Mục tiêu đề tài:
 Xây dựng một hệ thống đo lường và giám sát điện năng từ xa
cho 2 tòa nhà của trường Cao Đẳng Điện Lực Tp. HCM và có thể
truy cập giám sát ở bất cứ nơi đâu có internet.
 Phục vụ cho quá trình giảng dạy thực hành của trường sau khi
hoàn thành.
 Phát triển mở rộng thêm thành hệ thống đo lường và giám sát
điện năng từ xa cho các doanh nghiệp, nhà máy và phục vụ trong
ngành điện lực.
Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

3


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

4


Ý tưởng thực hiện đề tài
Đối với các doanh nghiệp, xí nghiệp và nhà máy: Hiện nay,
giám sát điện năng là một yếu tố vô cùng quan trọng đối với hoạt
động của tất cả doanh nghiệp, xí nghiệp, nhà máy. Bài toán đặt ra
là làm sao quản lý tòa nhà, nhà máy, xí nghiệp một cách hiệu quả
nhất để giảm chi phí, tiết kiệm điện năng ở mức tố đa. Phương
pháp tối ưu hiện nay là thiết lập hệ thống tự động hóa quản lý và
giám sát điện năng từ xa.
Đối với ngành điện lực: Sự phát triển nhanh về số lượng khách
hàng sử dụng điện đã và đang đặt ra yêu cầu phải có sự thay đổi
lớn về hệ thống quản lý khách hàng. Một trong những yêu cầu
cấp thiết là áp dụng các tiến bộ về công nghệ, dần dần tự động
hóa quá trình quản lý, rút ngắn thời gian, giảm thiểu nhân công
trong vận hành, giảm tối đa chi phí, mang lại hiệu quả kinh tế và
sức cạnh tranh trên thị trường.
Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

5


Ý tưởng thực hiện đề tài
Các giải pháp trong đo ghi điện từ xa
a. Thu thập dữ liệu công tơ từ xa bằng công nghệ PLC (Power Line
Communication)
b. Thu thập dữ liệu công tơ từ xa bằng sóng RF
c. Thu thập dữ liệu công tơ qua cổng RS485
d. Thu thập dữ liệu công tơ từ xa trực tiếp qua mạng điện thoại có

dây/không dây
e. Thu thập dữ liệu công tơ từ xa bằng đường truyền GPRS/3G

Từ các nhu cầu và giải pháp trên, đề tài đã được đưa ra với mục tiêu
tập trung nghiên cứu và xây dựng một hệ thống thu thập dữ liệu công
tơ điện qua cổng RS485, sử dụng PLC S7 1200 của Siemens làm bộ
tập trung dữ liệu và giám sát từ xa thông qua webserver của S7 1200
và mạng riêng ảo VPN (Virtual Private Network).
Tp. HCM, tháng 6 năm 2015


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

7


Người sử dụng

Cafe internet

MÔ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

Home

Wifi free

Webserver

Trạm vận hành
S7 1200

RS485

PM

Username:
Password:

Router

Các yêu cầu:
- IP Public
- IP tĩnh hoặc DNS

8


Cafe internet

Người sử dụng

Home

Wifi free

Webserver

Trạm vận hành

Văn phòng trung tâm

S7 1200

RS485

PM

Trường
Taskhợp:
Scheduler
- Không có internet
- Không có IP Public
Router

Server
IP Public

Router

9

Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

10


Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
TT

Nội dung công việc

Sản phẩm cần đạt

Thời gian
(tuần)

1

Kết nối đồng hồ đo đếm đa chức năng vào Hệ thống phần cứng
PLC S7 1200 Siemens và tìm hiểu cách đọc
các thông số dữ liệu về PLC

2

2

Lập trình PLC S7 1200 với TIA PORTAL

4

3

Thiết kế, lập trình HTML cho web server của Giao diện webserver
S7 1200

4

4

Kết hợp JavaScripts vào trong web server
cho S7 1200 để đọc dữ liệu, hạn chế chức
năng “Auto refresh” làm trang web bị giật

2

5

Kết nối VPN từ trạm vận hành tới văn phòng Giao diện người sử
trung tâm và tới người sử dụng
dụng.

3

6

Chạy thử, kiểm tra và hoàn chỉnh

1

Phần mềm dự án

Code lệnh JavaScript

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

11


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

12

Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
KINH PHÍ THỰC HiỆN ĐỀ TÀI
Tổng kinh phí: 80.920.000 VNĐ (Tám mươi triệu chín trăm hai mươi nghìn đồng
Trong đó: Kinh phí nhà trường hỗ trợ: 100%
Dự trù kinh phí theo các mục chi:
STT Nội dung chi
Số tiền VNĐ Tỷ lệ % Ghi chú
1 Khảo sát và thu thập dữ liệu
3,000,000
3.7
2

Chi phí chuyên môn nghiệp
vụ

3

Chi phí thuê mướn

4
5

Vật tư
Chi khác
Tổng cộng

10,000,000

2,000,000

62,920,000
3,000,000
80,920,000

12.4 Thiết kế và thi công hệ thống: xây
dựng phần cứng hệ thống, thiết
kế phần mềm điềukhiển và giám
sát, thiết kế và xây dựng
webserver
2.5 Đường truyền internet riêng để có
IP Public mà không can thiệp đến
mạng internet của trường
77.8 Xem phụ lục vật tư
3.7
100

Chi phí trên chưa bao gồm chi phí license phần mềm, chi phí thuê IP tĩnh hoặc mua tên miền
DNS.
13

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài
 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài

 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

14


THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN
Thuận lợi:
- Đề tài sử dụng bộ xử lý trung tâm PLC S7 1200 của Siemens, một
trong những hãng tự động hóa phổ biến và mức độ hỗ trợ khách hàng
rất tốt.
- RS485 cho phép truyền tín hiệu xa, tốc độ tốt và liên kết đa điểm nên
có khả năng mở rộng hệ thống. Đồng thời giao tiếp RS485 được tích
hợp sẵn trong những công tơ điện thế hệ mới nên không cần thêm bộ
chuyển đổi.
Khó khăn:
- Trong đề tài có nội dung thiết kế và lập trình HTML, JavaScript cho
web server, đây là nội dung khá mới với chuyên ngành tự động hóa.
- Để thực hiện được mạng riêng ảo VPN cần phải được phép can thiệp
được vào router mạng của trường hoặc phải thuê một đường internet
riêng để có được IP Public.
Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

15


Nội dung trình bày
 Thông tin chung về đề tài

 Ý tưởng thực hiện đề tài
 Mô hình hoạt động của hệ thống
 Kế hoạch dự kiến thực hiện đề tài
 Dự kiến kinh phí thực hiện đề tài
 Thuận lợi và khó khăn
 Phương hướng mở rộng đề tài

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

16


Phương hướng mở rộng đề tài

Đề tài có thể phát triển thành hệ thống có khả năng điều khiển,
giám sát và thu thập dữ liệu từ xa qua sóng GPRS, internet, SMS
với nhiều điểm đo, nhiều trạm vận hành.

Tp. HCM, tháng 6 năm 2015

17


Xin cảm ơn
quý vị đã lắng nghe!