ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH (ĐỒ ÁN PLC WINCC)

BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
----------

ĐỒ ÁN: MÔ PHỎNG BỒN

TRỘN HÓA CHẤT

Tp.HCM tháng 10 năm 2017


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................
LỜI MỞ ĐẦU............................................................................................................
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÔ HÌNH...............................................................1
1. MỤC TIÊU VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI........................................................1
1.1 Lý do chọn đề tài.........................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài......................................................................................1
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ WINCC..................................2
2.1 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH S7 - 300.....................................................4
2.1.1 Giới thiệu..................................................................................................4
2.1.2 Cấu trúc chương trình S7 – 300.............................................................4
2.1.3 Các khối trong S7 – 300...........................................................................4
2.2 TỔNG QUAN HỆ SCADA PHẦN MỀM WINCC ....................................6
2.2.1 Tổng quan về phần mềm thiết kế wincc................................................7
2.2.1.1 Giới thiệu chung....................................................................................7
2.2.1.2 Các đặc điểm chính...............................................................................8
2.2.1.3 Các chức năng SCADA cơ bản............................................................8
2.2.1.4 Kết nối với PLC..................................................................................9
2.2.1.5 Tag và Tag Group................................................................................10

2.2.1.6 Truyền Thông Trong Môi Trường WinCC.......................................11
CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT....................15
3.1

SƠ LƯỢC CHUNG VỀ MÔ HÌNH........................................................15

3.1.1

Cấu tạo.................................................................................................15

3.1.2

Nguyên lý hoạt động của mô hình.....................................................16

3.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN..............................................................17
3.2.1 Khởi động PLC S7 – 300.......................................................................17
3.2.2

Viết chương trình điều khiển.............................................................20

3.2.2.1 Khai báo biến IN/OUT.......................................................................20
3.2.2.2 Chương trình chính OB1...................................................................23
3.2.2.3 Chương trình con FC1.......................................................................26


3.2.2.4 Chương trình con FC2.......................................................................32
3.3 VIẾT MÔ PHỎNG VÀ GIÁM SÁT TRÊN WINCC............................36
3.3.1

Tạo lập dự án......................................................................................36

3.3.2

Viết chương trình mô phỏng..............................................................46

CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT ĐỀ TÀI......................................................................53
4.1 TỔNG KẾT ĐỀ TÀI....................................................................................53
4.1.1 Các nội dung đã thực hiện được trong luận văn.................................53
4.1.2 Các nội dung còn tồn tại chưa thực hiện được...................................53
4.1.3 Hướng phát triển của đề tài..................................................................53
4.2 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................53


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên chúng em xin được gởi lời cảm ơn đến thầy
PGS.TS. Thầy đã hướng dẫn và giúp đỡ tận tình cho chúng em trong
suốt quá trình thực hiện đồ án môn học
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH này. Những lời nhận xét, góp ý và
hướng dẫn của thầy đã giúp chúng em có định hướng đúng đắn trong
quá trình thực hiện đề tài, giúp chúng em nhìn ra được ưu khuyết điểm
của đề tài và từng bước khắc phục để có được kết quả tốt nhất.
Chúng em cũng xin cảm ơn quý thầy cô trong
“KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ” Trường Đại Học. Hồ Chí Minh, đặc biệt
là quý thầy cô trong bộ môn “ĐIỆN CÔNG NGHIỆP” đã tận tình
chỉ bảo, giúp đỡ và truyền đạt cho chúng em các kiến thức chuyên
ngành, khơi gợi cho chúng em sự tò mò, tìm tòi những công nghệ mới
cũng như cách làm việc nhóm để hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Tp. HCM, Ngày 21 tháng 10 năm 2017
Sinh Viên thực hiện

LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình sản xuất tại các nhà máy, khu công nghiệp tập trung
hiện nay mô hình tự động được sử dụng phần lớn. Đề tài nhóm chúng em
chọn để thực hiện chỉ là một phần nhỏ trong các mô hình tự động hóa, ở các
doanh nghiệp sản xuất, nhưng đây chỉ là đồ án ở cấp độ môn học nên chúng
em chọn để thực hiện nhằm cũng cố những kiến thức mà chúng em đã được
trang bị khi còn ngồi trên ghế nhà trường, với mong muốn tiếp cận với
những mô hình thực tế góp phần tích lũy kiến thức. Và tiếp xúc với các
thiết bị có mặt trong hầu hết các khâu trong hệ thống, công đoạn sản xuất,
cung ứng tồn trữ nguyên vật liệu, cấp liệu cho từng giai đoạn, tự động hóa
trong sản xuất.


Tự động điều khiển giám sát các quá trình sản xuất nói chung và
hệ thống pha trộn nói riêng là một trong những ưu tiên hàng đầu của
các doanh nghiệp nhằm nâng cao năng suất sản phẩm và hạ giá thành
sản phẩm, giảm chi phí hoạt động tăng cường khả năng cạnh tranh
trong quá trình hội nhập hiện nay.
Những ứng dụng và lợi ích của hệ thống trộn trong sản xuất là rất
lớn vì vậy em đã lựa chọn để tài “MÔ HÌNH BỒN TRỘN HÓA
CHẤT” Thông qua những tìm hiểu của chúng em về hệ thống, chắc
chắn sẽ còn rất nhiều thiếu sót mong nhận được sự đánh giá và góp ý
của thầy cô.
Chúng em xin trân thành cảm ơn!
Tp. HCM, Ngày 21 tháng 10 năm 2017
Sinh Viên thực hiện


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Ngày..…Tháng…..Năm 2017
Giáo viên hướng dẫn


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÔ HÌNH
1. MỤC TIÊU VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.
1.1 Lý do chọn đề tài.
- Qua tìm hiểu và được giới thiệu bởi các môn học, chúng em được biết
trong nền sản xuất công nghiệp hiện nay, điều khiển tự động đóng giữ
một vai trò rất quan trọng trong sản xuất. Vì điều khiển tự động đóng
góp rất lớn trong việc sản xuất làm giảm bớt lực lượng lao động và
sức lao động của con người, nhằm giảm chi phí sản xuất và tăng năng
suất lao động, qua đó sẽ kéo theo hạ giá thành sản phẩm.
- Vì muốn làm rõ những ưu điểm trên, nên nhóm chúng em đã chọn đề
tài “MÔ HÌNH BỒN TRỘN HÓA CHẤT” này để thực hiện. Với
mong muốn sẽ tích lũy được một lượng kiến thức nhất định sau khi
làm xong đề tài này. Giúp cho chúng em sau này khi ra trường làm
việc trong các nhà máy khỏi bở ngỡ.
1.2 Mục tiêu của đề tài.
- Tìm hiểu về hệ thống trộn hóa chất.
+ Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của mô hình trộn hóa chất.
+ Tìm hiểu về thiết bị trong mô hình.
+ Tìm hiểu các phương pháp điều khiển mô hình trong thực tế.
+ Điều khiển và ứng dụng của mô hình.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 1


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ PLC S7-300 VÀ
WINCC
2.1CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH S7 – 300
- PLC là viết tắt của Programmable Logic Control, là thiết bị điều
khiển Logic lập trình hay khả trình, cho phép thực hiện linh hoạt các
thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình.
- Các ưu thế của PLC trong tự động hoá:
+ Thời gian lắp đặt công trình ngắn.
+ Dễ dàng thay đổi nhưng không tốn kém.
+ Có thể tính toán chính xác giá thành.
+ Cần ít thời gian làm quen.
+ Do phần mềm linh hoạt nên khi muốn mở rộng và cải tạo công
nghệ thì dễ dàng.
+ Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng.
+ Dễ bảo trì, các chỉ thị vào ra giúp xử lý sự cố dễ dàng và nhanh
hơn .
+ Độ tin cậy cao, chuẩn hoá được phần cứng điều khiển.
+ Thích ứng với môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp
dao động, tiếng ồn.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 2


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc bên trong PLC
2.1.1 Giới thiệu.
- Phần mềm STEP 7 dùng để lập trình cho các học PLC Smatic S7
gồm (S7 - 300, S7 - 400), kết hợp với máy tính PC hoặc thiết bị lập
trình chuyên dụng PG 720, PG 740, PG 760.
- Để soạn thảo chương trình, sau khi cài đặt chương trình Simatic, ta
kích hoạt Simatic Manager ở biểu tượng trên màn hình nền.
- Hệ Smatic dùng để quản lý các đề án và chương trình dùng của
STEP 7, nó là chương trình chính và thể hiện lên màn hình nền của
thiết bị lập trình.
2.1.2 Cấu trúc chương trình S7 – 300.
- Họ Simatic S7 có cấu trúc chương trình giống nhau. Chương trình
trong đề án được sắp xếp theo cấu trúc hình cây ở trong Window
nhưng biểu tượng của các đối tượng thì khác nhau.
- Cấu trúc chương trình được sắp xếp theo bậc:
+ Cấp 1: Chứa biểu tượng của dự án Project. Mỗi dự án tượng
trương cho 1 cơ sở dữ liệu, nơi lưu trữ các dữ liệu liên quan đến
chương trình.
+ Cấp 2: Chứa các trạm (Station), các chương trình (Program), các
mạng cấp dưới (Subnet).
+ Cấp 3 và các cấp khác: Tùy thuộc vào kiểu đối tượng của cấp 2
mà cấp 3 và các cấp khác sẽ có thành phần khác nhau. Cấp 3
thường chứa các source file (tập tin nguồn), Block (các khối), cấu
hình CPU.
2.1.3 Các khối trong S7 – 300.
2.1.3.1 Bộ nguồn.
- Bộ nguồn cung cấp điện cho PLC hoạt động, việc chọn bộ nguồn
dựa trên dòng tiêu thụ của điện áp một chiều (5 VDC hoặc 24 VDC).
Dòng tiêu thụ của các phân tử PLC phải nhỏ hơn dòng điện cấp của

bộ nguồn để không bị quá tải.
2.1.3.2 Tín hiệu vào.
- Có 2 loại ngõ vào là ngõ vào số (DI_Digital Input) và ngõ vào tương
tự (AI_Analog Input).

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 3


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

+ Ngõ vào số chỉ được kết nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu
nhị phân như nút nhấn công tắc, thermotat (cảm biến nhiệt), cảm
biến nhị phân.
+ Ngõ vào tương tự chỉ nối với các bộ chuyển đổi tạo ra tín hiệu
tương tự như các loại cảm biến vật lý. Bộ chuyển đổi tín hiệu
tương tự nào thì dùng với khối Analog đó.
2.1.3.3 Tín hiệu ra.
- Có 2 loại ngõ vào là ngõ vào số (DO_Digital Input) và ngõ vào
tương tự (AO_Analog Input).
+ Ngõ ra số chỉ được kết nối với các cơ cấu chấp hành nhận tín
hiệu nhị phân như Contactor, Van điện từ…Có 3 loại ngõ ra số là
ngõ ra transistor dùng nguồn 24V DC, ngõ ra dung rơle dùng
nguồn AC và DC, ngõ ra triac dùng nguồn AC.
+ Ngõ ra tương tự chỉ nối với các cơ cấu chấp hành nhận tín hiệu
tương tự như biến tần. Có 2 loại ngõ ra là ngõ ra dòng điện và
ngõ ra điện áp.

2.1.3.4 Khối CPU.
- Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ
nhớ, các bộ thời gian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485)… và có
thể còn có một vài cổng vào ra số. Các cổng vào ra số có trên
module CPU được gọi là cổng vào ra onboard. Và xuất ngõ ra đến
khối ra. PLC S7 - 300 có nhiều loại module CPU khác nhau.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 4


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2 TỔNG QUAN HỆ SCADA PHẦN MỀM WINCC .

- SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là một hệ
thống thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiển các quá trình từ xa.
Người vận hành có thể nhận biết và điều khiển hoạt động các thiết bị
thông qua máy tính và mạng truyền thông.

Hình 2.2: Cấu hình của một hệ SCADA điển hình

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 5

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2.1 Tổng quan về phần mềm thiết kế wincc.
2.2.1.1 Giới thiệu chung.
- WinCC (Windows Control Center - Trung tâm điều khiển trên nền
Windows), cung cấp các công cụ phần mềm để thiết lập một giao
diện điều khiển chạy trên các hệ điều hành của Microsoft như
Windows NT và Windows 2000. Trong dòng các sản phẩm thiết kế
giao diện phục vụ cho vận hành và giám sát, WinCC thuộc thứ hạng
SCADA với những chức năng hữu hiệu dành cho việc điều khiển.
- Một trong những đặc điểm của WinCC là đặc tính mở. Nó có thể sử
dụng một cách dễ dàng với các phần mềm chuẩn và phần mềm của
người sử dụng, tạo nên giao diện người - máy đáp ứng nhu cầu thực
tế một cách chính xác. Những nhà cung cấp hệ thống có thể phát
triển ứng dụng của họ thông qua giao diện mở của WinCC như một
nền tảng để mở rộng hệ thống.

Hình 2.2.1.1: Đặc tính mở của phần mềm WinCC.
- WinCC kết hợp các bí quyết của hãng Siemens - công ty hàng đầu
trong tự động hoá quá trình và Microsoft - công ty hàng đầu trong
việc phát triển phần mềm cho PC.
- Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có quy
mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với
những ứng dụng có quy mô toàn công ty như: việc tích hợp với
những hệ thống cấp cao MES (Manufacturing Excution System - hệ
thống quản lý việc thực hiện sản xuất) và ERP (Enterprise Resource
SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 6


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

Planning). WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ sở quy mô toàn cầu
nhờ hệ thống trợ giúp của Siemens có mặt khắp nơi trên thế giới.
2.2.1.2 Các đặc điểm chính.
- Sử dụng công nghệ phần mềm tiên tiến.
- Hệ thống khách chủ với các chức năng SCADA.
- Có thể nâng cấp mở rộng dễ dàng từ đơn giản đến phức tạp.
- Cơ sở dữ liệu ODBC/SQL đã được tích hợp sẵn.
- Các giao thức chuẩn mạnh (DDE, OLE, ActiveX, OPC).
- Ngôn ngữ vạn năng.
- Giao diện lập trình API mở cho việc truy cập tới các hàm của
WinCC và dữ liệu.
- Cài đặt phần mềm với khả năng lựa chọn ngôn ngữ.
- Giao tiếp với hầu hết các loại PLC.
- WinCC như một phần tử của hệ thống Tự động hoá tích hợp toàn
diện.
- Các cấu hình hệ thống cơ bản.
2.2.1.3 Các chức năng SCADA cơ bản.
2.2.1.3.1 Giao diện người sử dụng.
- Không phụ thuộc vào các ứng dụng nhỏ hay lớn, đơn giản hay phức
tạp, dùng WinCC ta có thể thiết kế ra các giao diện cho người sử
dụng để phục vụ cho việc điều khiển và tối ưu hoá quá trình sản
xuất.
- WinCC có một bộ công cụ thiết kế giao diện đồ hoạ mạnh như các

Toolbox, các Control, các OCX được đặt dễ dàng trên của sổ thiết
kế.
- Giao diện người sử dụng cho phép hiển thị quá trình hội thoại giữa
người điều khiển và quá trình điều khiển một cách linh hoạt và phụ
thuộc vào nhu cầu của quá trình điều khiển. Tại đây ta có thể dùng
chuột để di chuyển một hình ảnh từ một ví trí này đến một vị trí khác
trên sơ đồ hình cây.
- WinCC có thể ghi nhớ các giá trị của các biến. Và cũng như vậy, nó
cũng có thể ghi nhận ngày tháng, thời gian, người sử dụng, giá trị cũ
và mới. Vì thế diễn biến của những quá trình có tính chất kịch tính
có thể được tái tạo lại phục vụ cho mục đích phân tích.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 7


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2.1.3.2 Quyền truy nhập và công tác quản trị người sử dụng:
- WinCC chỉ cho phép những người được uỷ quyền truy cập vào hệ
thống. Có tới 1000 mức truy cập khác nhau cho phép phân chia
quyền truy.

Hình 2.2.1.3.2: Màn hình giao diện chính của WinCC.
- Kích chuột phải vào biểu tượng có tên Computer để mở hộp thoại
thiết lập các thuộc tính của hệ thống khi chạy chương trình cũng như
thay đổi các tên của máy tính.

2.2.1.4 Kết nối với PLC.
- Để khai báo việc kết nối với một PLC mới ta tiến hành theo trình tự
sau:
+ Kích chuột phải vào Tag Management  Add New Driver. Trong
hộp thoại hiện ra ta chọn  SIMATIC S7 Protcol Suite và kích
vào nút Open.
+ Tạo một kết nối với thiết bị cấp dưới: kích chuột vào  SIMATIC
S7 Protco Suite  New Conection  Connection properties. Nhập
tên đối tượng kết nối và chọn  Ok.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 8


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2.1.5 Tag và Tag Group.
2.2.1.5.1 Tạo Internal tag.
- Trong Tag management, kích phải chuột vào Internal Tag  New
Tag. Xuất hiện hộp thoại Tag Properties cho phép ta nhập tên, kiểu
dữ liệu của Tag.
- Tạo Tag Group: Kích phải chuột lên kết nối PLC vừa tạo như trên:
New Group  Properties Of Tag Group. Nhập tên Group sau đó
chọn  Ok.
- Tạo External tag: Kích phải chuột trên kết nối PLC chọn New Tag
 Tag Properties, nhập tên, kiểu dữ liệu của Tag sau đó nhấn OK.
- Nhấn nút Select để mở hộp thoại  Address Properties sau đó chọn

kiểu dữ liệu cho Tag, vùng địa chỉ Tag truy cập .
2.2.1.5.2 Thiết kế giao diện đồ họa:
- Trong cửa sổ WinCC Explorer ta kích phải chuột vào Graphics
Designer  chọn New Picture, trang giao diện đồ hoạ
Newpld0.Pdl sẽ hiện ra trong cửa sổ WinCC Explorer.
- Để thiết kế đồ hoạ cho bức tranh vừa tạo, ta có thể nhấp Double
chuột vào tên bức tranh hoặc kích phải chuột vào tên bức tranh và
chọn Open Picture.
- WinCC hỗ trợ một công cụ mạnh về đồ hoạ, và hỗ trợ một thư viện
rất lớn về các thiết bị công nghiệp rất sinh động, ta có thể chọn và
đem ra sử dụng nó một cách dễ dàng.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 9


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2.1.6 Truyền Thông Trong Môi Trường WinCC.
2.2.1.6.1 Bản chất truyền thông giữa máy tính (PC) và PLC.

Hình 2.2.1.6.1: Bản chất của quá trình truyền thông trên WinCC.
- Trong đó:
+ Data Manager (Trình quản trị dữ liệu): WinCC Data Manager quản
lý dữ liệu (Database). Trình quản lý dữ liệu làm việc với dữ liệu
được sinh ra từ WinCC Project và được cất trong cơ sở dữ liêïu của
Project. Nó quản lý các biến WinCC trong lúc chạy chương trình.

+ Các trình điều khiển truyền thông (Communication driver): Để cho
WinCC truyền thông với các kiểu PLC khác, người sử dụng phải
nối trình quản lý dữ liệu với PLC. Trình điều khiển truyền thông
gồm một C++DLL, mà truyền thông giao tiếp với trình quản lý dữ
liệu (gọi là kênh API).
+ Đơn vị kênh (Channel Unit): Ngõ vào Communication Driver
trong Tag Managerment chứa ít nhất một SubEntry. Sub - Entry
của Communication Driver này gọi là đợn vị kênh. Mỗi đơn vị tạo
nên giao tiếp với một Hardware và như vậy với Modul truyền
thông của PC. Người ta phải định nghĩa đơn vị kênh. Modul truyền
thông này được gán trong hộp thoại System Parameters. Hộp này
được mở bằng cách click chuột phải vào đơn vị kênh tương ứng và

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 10


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

chọn System Parameter từ Menu hiện lên. Sự xuất hiện của hộp
thoại phụ thuộc vào trình điều khiển truyền thông được chọn.
- Tuy nhiên có thể thêm các thông số truyền thông nếu cần.
+ Hardware driver: Driver kết nối phần cứng.
+ Communication Processor (CP): Bộ xử lý truyền thông.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 11


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

2.2.1.6.2 Thiết lập cấu hình truyền thông.
- Hàm truyền thông cơ bản:
+ Kiểu dữ liệu của WinCC.
 Binary Tag: kiểu nhị phân.
 Unsigned 8 Bit Value: Kiểu nguyên 8 Bit không dấu.
 Signed 8 Bit Value: Kiểu nguyên 8 Bit có dấu.
 Unsigned 16 Bit Value: Kiểu nguyên 16 Bit không dấu.
 Signed 16 Bit Value: Kiểu nguyên 16 Bit có dấu.
 Unsigned 32 Bit Value: Kiểu nguyên 32 Bit không dấu.
 Signed 32 Bit Value: Kiểu nguyên 32 Bit có dấu.
 Floating Point Number 32 Bit IEEE 754: Kiểu số thực 32 Bit
theo tiêu chuẩn IEEE 754.
 Floating Point Number 64 Bit IEEE 754: Kiểu số thực 64 Bit
theo tiêu chuẩn IEEE 754.
 Text Tag 8 Bit Character Set: Kiểu ký tự 8 Bit.
 Text Tag 16 Bit Character Set: Kiểu ký tự 16 Bit.
 Raw Data Type: Kiểu dữ liệu thô.
- Gửi dữ liệu từ WinCC xuống ô nhớ PLC: Cấu trúc (Giá trị trả về)
SetTagXXX (“tên biến ngoại”, giá trị).
+ Giải thích :
 Giá trị trả về: Là kiểu BOOL. Nếu quá trình gửi thành công thì
giá trị trả về là TRUE, còn ngược lại thì giá trị trả về là FALSE.
 XXX: Là Bit, Byte, Word.

 Nếu XXX là Bit thì “giá trị” là 0 hoặc 1.
 Nếu XXX là Byte thì “giá trị” là byte.
 Nếu XXX là word thì “giá trị” là Word.
- Lấy dữ liệu từ ô nhớ PLC lên biến ngoại nào đó trên WinCC: Cấu
trúc (Giá trị trả về) GetTagXXX(“tên biến ngoại”)
+ Giải thích :
 XXX: là Bit, Byte, Word.
 Nếu XXX là Bit thì giá trị trở về là 0 hoặc 1.
 Nếu XXX là Byte thì giá trị trở về là Byte.
 Nếu XXX là Word thì giá trị trở về là Word.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 12


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

 Tên biến ngoại: Là biến được gán tương ứng với ô nhớ nhất định
của PLC được thiết lập ở Tag Management.
2.2.1.6.3 Thiết lập cấu hình truyền thông.
- Khi thiết lập chương trình thì người lập trình cần khai báo tên máy
tính của mình, chế độ hoạt động của chương trình là chạy trên một
máy hay nhiều máy, các chế độ khác khi chạy chương trình, lựa
chọn ngôn ngữ sử dụng,… Để thiết lập cấu hình ta cần tiến hành
theo các bước sau đây:
+ Thiết lập dữ liệu truyền thông: Vào Tag Management  Add New
Driver, chọn Driver là Simatic S7 Protocol Suite. Sau đó ta chọn

cấu hình mạng MPI  New Driver Connection là wincc - plc.

+ Tiếp theo chọn các New Group, nhập tên là NHOM-DIEUKHIEN, NHOM-LAM-VIEC, NHOM-DAU-VAO, NHOMCAM-BIEN. Chọn lần lượt các Tag như liệt kê ở hình ảnh sau:

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 13


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ
GIÁM SÁT
3.1 SƠ LƯỢC CHUNG VỀ MÔ HÌNH.

Hình 2.1: Mô hình trộn hóa chất.
3.1.1 Cấu tạo.
- Mô hình gồm các thiết bị:
+ 1 bể chứa lớn dùng để trộn.
+ 2 bể nhỏ chứa 2 loại hóa chất khác nhau.
+ 2 máy bơm hóa chất.
+ 1 động cơ 3 pha dùng để khuấy khi trộn.
+ 3 van xã, là Van điện từ.
+ 2 cảm biến đo mực nước on/off.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 14

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của mô hình.
- Khi nhấn nút (Start) thì Van 1 và Van 2 mở ra. Sau 3s thì bơm A và
bơm B hoạt động để đưa 2 loại hóa chất A và B vào bồn chứa.
- Khi hóa chất trong bồn đầy thì cảm biến mức cao S2 tác động làm
cho bơm A và bơm B tự động dừng, Van 1 và Van 2 cũng đóng lại,
đồng thời động cơ trộn hoạt động để trộn hóa chất.
- Động cơ trộn hoạt động 10s. Sau 10s, động cơ trộn tự động dừng,
đồng thời Van 3 mở đưa hóa chất ra ngoài.
- Khi van xã xã hóa chất chất trong bồn cạn, Cảm biến mức thấp S1
tác động làm cho Van 3 đóng lại, đồng thời Van 1 và Van 2 với bơm
A và bơm B tự động hoạt động trở lại và bắt đầu chu kì mới,
 Quá trình được lặp lại 5 lần thì dừng luôn.

 Khi nhấn (stop) hệ thống dừng
- Mạch hoạt động ở 2 chế độ bằng tay và tự động.
-

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 15


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

3.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN.
3.2.1 Khởi động PLC S7 – 300.
B1: Trên màn hình Click đúp chuột vào biểu tượng  SIMATIC
Manager.

B2: Máy tính khởi động và trên màn hình máy tính hiển thị như hình ta
chọn  Next.

B3: Sau khi chọn  Next màn hình sẽ xuất hiện hình ảnh như hình để
ta chọn loại CPU. Ở đây xuất hiện rất nhiều loại CPU nhưng ta chọn
CPU312 để thực hiện.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 16


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

B4: Sau khi chọn CPU312 và chọn Next màn hình sẽ xuất hiện như
hình dưới.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 17

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

B5: Ta kích chọn vào OB1 là chương trình chính và chọn loại ngôn ngữ
để lập trình là LAD và chọn  Next. Màn hình sẽ xuất hiện như hình.

B6: Sau khi màn hình xuất hiện như trên. Ta viết tên của dự án và
chọn  Finish để tiếp tục và màn hình sẽ xuất hiện như hình.

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 18


ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH

GVHD:

B7: Ta kích chọn vào khối  OB1 để bắt đầu viết chương trình và
màn hình sẽ xuất hiện như hình.

 Đây chính là giao diện để lập trình của S7 - 300. Và ta tiến hành viết
chương trình theo thứ tự.
3.2.2 Viết chương trình điều khiển.
3.2.2.1 Khai báo biến IN/OUT.
Status

Symbol

bang tay

Address
I
0.3

Data type
BOOL

bom = tay

I

BOOL

bom A

Q

0.2

BOOL

bom B

Q

0.3

BOOL

bom tay

M

4.1

BOOL

Cycle Execution

OB

1

OB

dong co tron

Q

kd he thong

I

0.5

0.4
0.0

1

BOOL
BOOL

SVTH: NGUYỄN – NGUYỄN

Trang 19