Đồ án mô hình máy xi mạ kim loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÀN HÌNH HMI

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Trang 3


Đồ Án Tốt Nghiệp

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI MÀN HÌNH

1. Tổng quát:
Màn hình hay còn được gọi là HMI (Human Mechine Interface) được ứng dụng rất
nhiều trong công nghiệp. Màn hình gồm nhiều chủng loại khác nhau của các hãng như
Mitsubishi, Siemen, Omron, Delta,…Mỗi hãng sản xuất đều có một số tính năng như bộ
lập trình bằng tay, giám sát quá trình sản xuất, truy cập các thông số, dữ liệu cài đặt……
Ngoài các tính năng trên màn hình HMI còn có thể cho nhiều tính năng khác như
đồ họa để mô phỏng các thiết bị trong quá trình sản xuất giúp người vận hành các thiết bị
có cái nhìn trực quan hơn về hệ thống sản xuất, giúp họ dễ thao tác kiểm tra hệ thống
nhanh và hiệu quả hơn.
Một số loại màn hình HMI của hãng Mitsubishi:
 Loại FX-10DU đến FX-50DU.
 Loại GOT-F900 series (handy và Touch Sceen).
 Loại F943GOT-LWD-E.
 Loại A800 Series.
 Loại GOT-1000 Series.
2. Màn hình GOT kết nối với PLC.

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Trang 4


Đồ Án Tốt Nghiệp
II. MÀN HÌNH HMI F943GOT-LWD-E

1. Tổng quan:
Màn hình F943GOT-LWD-E là loại màn hình tuy cho phần giao diện không lớn
song chủng loại màn hình này được tích hợp nhiều chức năng rất mạnh. Ta có thể sử
dụng loại màn hình này để tạo các hình ảnh đồ họa giúp ta có cái nhìn trực quan hơn về
hệ thống. Bên cạnh cái nhìn trực quan về hệ thống thì những hình ảnh đó còn cho phép ta
điều khiển và giám sát hệ thống một cách linh hoạt và dễ dàng. Loại màn hình này cho
phép tới 500 trang màn hình ứng dụng, điều này giúp người sử dụng có thể giám sát hệ
thống sản xuất phức tạp. Bên cạnh đó màn hình còn có chức năng như một bộ lập trình
bằng tay giúp người sử dụng có thể trực tiếp lập trình cho bộ điều khiển PLC mà không
cần phải sử dụng đến máy tính….

Màn hình HMI F943GOT-LWD-E
Loại màn hình F943GOT có hai loại :
 F943GOT-SWD-E: 5.7 STN type LCD (with eight colors)
 F943GOT-LWD-E: 5.7 STN type LCD (with black and white).
2. Chi tiết:
GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Trang 5


Đồ Án Tốt Nghiệp

Kết nối HMI với PLC, nguồn 24VDC có thể dùng chung với PLC hoặc dùng
riêng.

Dùng nguồn nuôi riêng 24VDC.

 Tín hiệu cấp nguồn áp 24 VDC .
 Hai cổng kết nối theo chuẩn RS232 (kết nối với PC) và RS422(kết
nối với PLC) Cáp kết nối PLC với màn hình
3. Sơ đồ kết nối :

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Trang 6


Đồ Án Tốt Nghiệp

Cáp kết nối màn hinh HMI với máy tính.

Hệ thống màn hình HMI kết nối với PLC.

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Trang 7


Đồ Án Tốt Nghiệp
Kết nối màn hình GOT với PC

GVHD: Ths. Nguyễn Đức Toàn

Kết nối màn hình GOT với PLC

Trang 8


CHƯƠNG 2
PHẦN MỀM GT-DESIGNER TẠO GIAO
DIỆNMÀN HÌNH GOT


I. KHỞI ĐỘNG PHẦN MỀM TẠO GIAO DIỆN
Vào Program ->Melsoft Application->GT Designer

Sẽ xuất hiện hộp thoại Select Project ->Vào New tạo trang màn hình mới, chọn
Open-> để mở file đã tạo sẵn.

Chọn New màn hình xuất hiện


Nhấn Next sau đó xuất hiện tiếp hộp thoại Got Type:

Chọn màn hình cần dung rồi tiếp tục nhấn Next:


Nhấn Next

Chọn PLC MELSEC – FX.

Nhấn Next.

Kết thúc khai báo màn hình .
II. TẠO CÁC ĐỐI TƯỢNG TRÊN MÀN HÌNH:


1. Tạo các trang màn hình cần lập trình.
Vào Screen ->new Screen -> Basic Screen.

Màn hình xuất hiện

 Screen Number: Số trang màn hình
 Screen Name: tên trang màn hình.
2. Tạo các dòng chữ cần hiển thị:
Vào biểu tượng
trên thanh công cụ -> vào Text nhập dòng chữ ‘TRƯỜNG
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP .HỒ CHÍ MINH’’


Sau đó sẽ tạo được giao diện như sau:

3. Tạo ngày tháng năm và thời gian:
Vào biểu tượng
trên màn hình
Xuất hiện hộp thoại Clock vào Date->OK


Xuất hiện hộp thoại Clock vào Time ->OK.

4. Tạo các nút nhấn Swicht
a. Tạo các nút lật trang màn hình:
Vào biểu tượng trên thanh công cụ
>2 -> OK.

Tạo được nút Next

chọn nút nhấn ->Action->Base- >fixed-


Tạo được nút Back: tương tự như nút Next chỉ khác là Key Action->Previous.
b. Tạo các nút điều khiển hệ thống:
Tương tự như các nút lật trang màn hình, sử dụng biểu tượng

trên thanh

công cụ hoặc vào Draw -> Tuoch key.
Tạo nút START -> vào Text nhập chữ ‘START’ vào Key Action ->set bit X000.


Tạo nút STOP -> vào Text nhập chữ ‘STOP’ vào Key Action ->set bit X001.


5. Thiết các thông số hoặc hiển thị các thông số:
Thiết lập hoặc hiển thị các thông số thường gán cho các vùng nhớ trong PLC dưới
dạng thanh ghi 16bit/32bit. Gồm các thanh ghi sau: T, C, D, V, Z.
Thiết lập thông số vào biểu tượng
trên thanh công cụ hoặc vào Numerical
Input.

Từ hộp thoại Numberical Input vào Decice…->chọn thanh ghi dữ liệu D1->OK->
OK.
Hiển thị thông số vào biểu tượng
Numberical Display.

trên thanh công cụ hoặc vào Object ->


Từ hộp thoại Numberical Display vào Decice…->chọn thanh ghi dữ liệu D3->OK>OK.
6. Tạo các biểu tượng:
Ngoài ra còn hiển thị dưới dạng đèn báo, đồ thị, bar,…dạng parametter…..,cảnh
báo…
 Đèn báo:
 Đồ thị :
 Cảnh báo:
 Dạng parametter:
III. NẠP CHƯƠNG TRÌNH XUỐNG MÀN HÌNH HMI
Muốn nạp chương trình:Vào biểu tượng trên màn hình Communiction
->Download((to Got)-> Hộp thoại xuất hiện sau.


Hộp thoại xuât hiện trên đó có nhiều thẻ : Download->Got,Upload->Computer;
Communication..
Chọn Communication…. Xuất hiện như sau


Port No: Cổng truyền thông
Baudrate: 9600.

Chọn xong nhấn Update rồi bắt đầu Download xuống màn hình HMI.


CHƯƠNG 3
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢT PLC
MITSUBISHI


I. LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PLC:
Tự động ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống và công nghiệp. Ngày
nay, ngành tự động đã phát triển đến trình độ cao nhờ những tiến bộ của lý thuyết điều
khiển tự động, tiến bộ của những ngành khác như điện tử, tin học… Nhiều hệ thống điều
khiển tự động đã ra đời, nhưng phát triển mạnh và có khả năng phục vụ rộng là bộ điều
khiển PLC.
Khái niệm bộ điều khiển lập trình PLC là ý tưởng của nhóm kỹ sư hang General
Motors vào năm 1968, và họ đã đề ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng những yêu cầu
điều khiển như sau:
Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển, sử dụng thích hợp trong các nhà
máy công nghiệp.
Cấu trúc dạng Module dễ mở rộng, dễ bảo trì và sửa chửa/
Đảm bảo độ tin cậy trong môi trường sản xuất của các nhà máy công nghiệp.
Sử dụng các linh kiện bán dẫn nên phải có kích thước nhỏ gọn hơn mạch role mà
chức năng vẫn tương đương.
Giá cả cạnh tranh.
Những chỉ tiêu này đã tạo được sự quan tâm của những kỹ sư thuộc nhiều ngành
nghiên cứu khả năng ứng dụng PLC trong công nghiệp. Các kết quả nghiên cứu đã đưa
ra thêm một số các chỉ tiêu cần phải có trong chức năng của PLC:
1. Về phần mềm:
Từ các lệnh logic đơn giản được hỗ trợ thêm các lệnh về tác vụ định thì, tác vụ
đếm. Sau đó là các lệnh về xử lý toán học, xử lý bảng dữ liệu, xử lý xung ở tốc độ cao,

tính toán số liệu thực 32 bit, xử lý thời gian thực, đọc mã vạch…
2. Về phần cứng:
 Bộ nhớ lớn hơn.
 Số lượng ngõ vào, ngõ ra nhiều hơn.
 Nhiều loại module chuyên dung hơn.
Đến năm 1976 thì PLC có khả năng điều khiển các ngõ vào, ngõ ra từ xa bằng kỹ
thuật truyền thong (khoảng 200 mét).
Sự gia tăng những ứng dụng của PLC trong công nghiệp đã thúc đẩy các nhà sản
xuất hoàn chỉnh kỹ thuật của các họ PLC với mức độ khác nhau về khả năng tốc độ xử lý
và hiệu suất.


Các họ PLC phát triển từ loại làm việc độc lập, chỉ với 20 ngõ vào/ra và dung
lượng bộ nhớ chương trình khoảng 500 bước, đến các họ PLC có cấu trúc module nhằm
làm dễ dàng hơn cho việc mở rộng them chức năng chuyên dung như:
 Xử lý tín hiệu liên tục.
 Điều khiển động cơ Servo, động cơ bước.
 Truyền thông
 Bộ nhớ mở rộng
Với cấu trúc module cho phép mở rộng hay nâng cấp một hệ thống điều khiển PLC
với chi phí và công sức thấp nhất.
Riêng nước ta, hang rào thuế quan khu vực đang dần dần được loại bỏ, kinh tế mở
cửa hợp tác với nước ngoài. Trước tình hình đó, nền công nghiệp sẽ gặp không ít khó
khăn vì còn khá nhiều dây chuyền công nghệ lạc hậu. Nhà nước cần phải chú trọng đến
những ứng dụng và phát triển của tự động quá trình sản xuất công nghiệp, nhằm nâng cao
năng suất, chất lượng sản phẩm, cũng như giá thành sản xuất hạ. Một trong những
phương án tốt nhất và được sử dụng rộng rải ngày nay là thay thế nhưng công nghệ cũ
bằng những hệ thống điều khiển tự động dùng PLC.
II. CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PLC HỌ FX CỦA HÃNG MITSUBISHI:
1. Đơn vị điều khiển trung tâm (CPU: Central Processing Unit)

Là bộ vi xử lý thực hiện các lệnh trong bộ nhớ chương trình. Nhập dữ liệu ở ngõ
vào, xử lý chương trình, nhớ chương trình, xử lý các kết quả trung gian và kết quả này
được truyền trực tiếp đến cơ cấu chấp hành để thực hiện chương trình xuất nhập dữ liệu ra
các ngõ ra.
2. Bộ nhớ (Memory):
Dùng để chứa chương trình số liệu, đơn vị nhỏ nhất là bit. Bộ nhớ là vùng nắm giữ
hệ điều hành và vùng nhớ của người sử dụng ( hệ điều hành là một phần mềm hệ thống
mà nó kết nối PLC để PLC thực sự hoạt động được).
Có nhiều loại bộ nhớ khác nhau. Để PLC có thể hoạt động được, cần thiết phải có
bộ nhớ để lưu trữ chương trình . Đôi khi cần mở rộng bộ nhớ để thực hiện các chức năng
khác như:
Vùng đệm tạm thời lưu trữ trạng thái của các kênh xuất – nhập được gọi là RAM
xuất – nhập.
Lưu trữ tạm thời các trạng thái của các trạng thái chức năng bên trong: các bộ định
thì (Timer ), các bộ đếm (Counter), các Rơle.