HỆ THỐNG CHIẾT rót ĐÓNG TUÝP sửa rửa mặt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.92 MB, 56 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
----------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH
ĐỀ TÀI : HỆ THỐNG BĂNG CHUYỀN CHIẾT RÓT
VÀ ĐÓNG TUÝT SẢN PHẨM SỬA RỬA MẶT
DÙNG S7300 VÀ WINCC 7.4
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
GVHD:
NGUYỄN THỊ YẾN TUYẾT
SVTH:
LÊ THANH TRÀ
1414233
TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2017
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ, SIMATIC S7300 VÀ WINCC................................................................................................................1
I. Giới thiệu thiết bị.......................................................................................................1
1.1. Định lượng – chiết rót sản phẩm........................................................................2
1.2. Dán tuýp sản phẩm.............................................................................................4
1.3.Cảm biến trong dây chuyền.................................................................................5
II.Tổng quan về Simatic S7300.....................................................................................8
2.1. Giới thiệu chung..................................................................................................8
2.2.Ngôn ngữ lập trình...............................................................................................9
2.3. Tập lệnh s7-300..................................................................................................11
III. Giới thiệu về WINCC...........................................................................................19
3.1.Khái niệm............................................................................................................19
3.2 Các thành phần của winCC...............................................................................21
3.3 Các thành phần chính của cửa sổ dự án...........................................................21
CHƯƠNG II:................................................................................................................... 24
XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN CHIẾT
RÓT, DÁN TUÝP VÀ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM.........................................................24
I.Giới thiệu về yêu cầu công nghệ của dây chuyền....................................................24
II. Viết chương trình S7-300:......................................................................................25
2.1. Lưu đồ thuật toán:............................................................................................25
2.2.Lập trình chương trình trên S7-300..................................................................26
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
2.3. Cách bố trí module trong trạm điều khiển......................................................27
2.4. Đấu nối vào ra module EM323 (Rack 1).........................................................28
2.5.Chương trình trên Simatic S7-300:...................................................................28
III. Thiết kế mô phỏng trên Wincc.............................................................................38
3.1.Tạo biến............................................................................................................... 41
3.2.Tạo ảnh...............................................................................................................44
3.3. Thiết lập các thuộc tính hình ảnh.....................................................................45
3.4Thiết lập các điều kiện và chạy Runtime: .........................................................49
CHƯƠNG III : TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI..................50
I.Tổng kết..................................................................................................................... 50
II.Hạn chế của đề tài...................................................................................................50
III.Hướng phát triển của đề tài..................................................................................50
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ, SIMATIC
S7-300 VÀ WINCC.
I. Giới thiệu thiết bị.
-Hệ thống kết hợp ba máy đưa tuýp nhựa vào dây chuyền, chiết rót , kẹp nhiệt
dán tuýp thành một dây chuyền thống nhất hoạt động hoàn toàn tự động .
-Mạch điều khiển trung tâm PLC của Siemens : điều khiển xuyên suốt cho hệ
thống . Bảng hiện thị trạng thái hoạt động của hệ thống.
-Khung sườn : được làm bằng thép không gỉ.
-Ống dẫn nước bằng inox
-Động cơ xoay vòng bằng công nghệ Đức:các vỏ tuýp được vận chuyển tự
động trên băng chuyền xoay vòng liên tục .
Các công nghệ có trên dây chuyền.
Hình 1.1 : Máy chiết tuýp tự động .
- Tuýp dùng để chiết: tuýp mềm hoàn toàn bằng chất dẻo, tuýp mềm chất liệu
tổng họp, hoặc tuýp kim loại.
- Toàn bộ quá trình từ cung cấp tuýp –rửa tuýp-gắp tuýp-chiết-nóng chảy dùng
nhiệt- đóng nắp-hoàn thành sản phẩm được điều khiển bằng hệ thống thao tác hoàn
toàn tự động.
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
- Khâu cung cấp tuýp và rửa tuýp được hoàn thiện bằng áp lực khí.
- Khâu gắp tuýp được tiến hành bằng những tuýp quang điện.
1.1. Định lượng – chiết rót sản phẩm.
Định lượng sản phẩm lỏng là chiết một thể tích nhất định sản phẩm lỏng và rót
vào trong chai, bình, lọ, v.v.. Định lượng sản phẩm lỏng bằng máy được sử dụng rộng
rãi trong nhiều ngành sản xuất thực phẩm. Khi định lượng bằng máy thì cải thiện được
điều kiện vệ sinh, đảm bảo được năng suất cao và định lượng sản phẩm một cách
chính xác.
Máy định lượng chiết rót sản phẩm lỏng thường được áp dụng cho những
trường hợp yêu cầu năng suất cao, hoặc các yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh thực
phẩm. Tùy theo tính chất của chất lỏng, các máy chiết rót sẽ khác nhau ở các bộ phận
làm việc chính, các cơ cấu rót.
Trong công nghiệp thực phẩm, máy định lượng-chiết rót sản phẩm lỏng đựơc áp
dụng cho nước giải khát, nuớc trái cây, bia, rượu, nước giải khát có ga, sữa, mứt, các
loại dung dịch thực phẩm cô đặc, v.v..
Các phương pháp định lượng chủ yếu gồm có:
Định lượng bằng bình định mức: chất lỏng được định lượng chính xác nhờ
bình định mức trước khi rót vào chai.
Định lượng bằng chiết tới mức cố định: chất lỏng được chiết tới mức cố
định trong chai bằng cách chiết đầy, sau đó lấy khối thể tích bù trừ ra khỏi
chai; khi đó mức lỏng trong chai sẽ sụt xuống một khoảng như nhau bất kể
thể tích của các chai có bằng nhau hay không. Ngoài ra còn sử dụng ống
thông hơi, chất lỏng đựoc chiết tới khi ngập miệng ống thông hơi sẽ dứng
lại. Phương pháp nầy có độ chính xác không cao, tuỳ thuộc độ đồng đều của
chai.
Định lượng bằng cách chiết theo thời gian: cho chất lỏng chảy vào chai
trong khoảng thời gian xác định, có thể xem như thể tích chất lỏng chảy là
không đổi. phương pháp nầy chỉ áp dụng cho các sản phẩm có giá tri thấp,
không yêu cầu độ chính xác định lượng.
Trong ba phương pháp định lượng cơ bản: theo bình định mức, định lượng
theo mức và định lượng theo thời gian chảy thì phổ biến nhất đối với sản
phẩm lỏng là hai phương pháp đầu.
Có 3 phương pháp chiết sản phẩm:
Phương pháp rót áp suất thường: chất lỏng tự chảy vào trong chai do chênh
lệch về độ cao thủy tĩnh. Tốc độ chảy chậm nên chỉ thích hợp với các chất
lỏng ít nhớt.
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Phương pháp rót chân không: Nối chai với một hệ thống hút chân không,
chất lỏng sẽ chảy vào trong chai do chênh áp giữa thùng chứa và áp suất
trong chai. Lượng chất lỏng chảy vào chai thông thường cũng được áp dụng
phương pháp bù trừ hoặc chiết đầy chai.
Phương pháp rót đẳng áp: Phương pháp này được áp dụng cho các sản phẩm
có gas như bia, nước ngọt.Trong khi rót, áp suất trong chai lớn hơn áp suất
khí quyển nhằm tránh không cho ga (khí CO 2) thoát khỏi chất lỏng. Với
phương pháp rót đẳng áp thông thường, người ta nạp khí CO 2 vào trong chai
cho đến khi áp suất trong chai bằng áp suất trong bình chứa, sau đó cho sản
phẩm từ bình chứa chảy vào trong chai nhờ chênh lệch độ cao.
Máy định lượng-chiết rót sản phẩm lỏng gồm nhiều cơ cấu rót, mỗi cơ cấu
rót được bố trí chiết cho 1 chai. Các cơ cấu rót có thể được bố trí thẳng
hàng, làm việc cùng lúc (máy chiết có cơ cấu chiết thẳng) hoặc bố trí trên
bàn quay, làm việc tuần tự (máy chiết bàn quay).
Ưu điểm nổi bật của máy chiết rót dung dịch
Hình 1.2 : Máy chiết rót dung dịch.
Máy chiết rót sản phẩm lỏng thường được áp dụng cho những trường hợp yêu
cầu năng suất cao hoặc các yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm. Tùy
theo tính chất của chất lỏng, các máy chiết rót sẽ khác nhau ở các bộ phận làm việc
3
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
chính, các cơ cấu chiết rót khác nhau. Máy giúp chiết rót dung dịch sệt ra chai nhựa
hoặc thủy tinh thuận lợi cho người sử dụng, làm tăng cao hiệu suất công việc.
Máy định lượng-chiết rót sản phẩm lỏng gồm nhiều cơ cấu rót, mỗi cơ cấu rót
được bố trí chiết cho 1 chai. Các cơ cấu rót có thể được bố trí thẳng hàng, làm việc
cùng lúc (máy chiết có cơ cấu chiết thẳng) hoặc bố trí trên bàn quay, làm việc tuần
tự (máy chiết bàn quay) như hình bên dưới:
Hình 1.3 : Máy chiết bàn quay .
1.2. Dán tuýp sản phẩm.
Máy dán tuýp chai được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất mỹ phẩm và
hóa chất công nghiệp.
Tuýp chai được dẫn từ thùng chứa xuống đường dẫn đồng thời được xếp đúng
chiều, chai nước được đưa vào vị trí kẹp nhiệt và cố định để thiết bị kẹp nhiệt hoạt
động.
4
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Hình 1.4 : Thiết bị kẹp nhiệt dán tuýp chai .
1.3.Cảm biến trong dây chuyền.
1.3.1.Cảm biến phát hiện sản phẩm.
Tại mỗi khâu chúng ta dùng cảm biến vị trí để xác định vị trí của sản phẩm.
Khi gặp sản phẩm cảm biến sẽ có tín hiệu báo về bộ điều khiển để ra lệnh điều
khiển. Để xác định vị trí và dịch chuyển của sản phẩm, ta dùng loại cảm biến quang
điện
Cảm biến quang điện (Photoelectric Sensor) nói một cách nôm na, thực chất
chúng là do các linh kiện quang điện tạo thành. Khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào
bề mặt của cảm biến quang, chúng sẽ thay đổi tính chất. Tín hiệu quang được biến đổi
thành tín hiệu điện nhờ hiện tượng phát xạ điện tử ở cực catot (Cathode) khi có một
lượng ánh sáng chiếu vào. Từ đó cảm biến sẽ đưa ra đầu ra để tác động theo yêu cầu
công nghệ.
Thông thường, cảm biến quang được chia làm 3 loại:
-Cảm biến quang thu phát (Through-beam sensor).
-Cảm biến quang phản xạ gương (Retro – reflection sensor).
-Cảm biến quang khuếch tán (Diffuse reflection sensor).
Ứng dụng chủ yếu của cảm biến quang là dùng để phát hiện nhiều dạng vật thể
khác nhau, phát hiện đo lường khoảng cách hay phát hiện tốc độ của đối tượng,…ví
dụ: phát hiện một chai nhựa trên băng chuyền hoặc kiểm tra xem tay robot đã gắp linh
kiện ô tô để lắp đặt hay chưa?
5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Cảm biến quang đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực công nghiệp tự động
hóa. Nếu không có cảm biến quang thì khó mà có được tự động hóa, giống như làm
việc mà không nhìn được vậy.
Hình 1.5 : Cảm biến quang phát hiện vật E3F-DS30B04
Cảm biến quang phát hiện vật E3F-DS30B04 Photo Sensor sử dụng ánh sáng
hồng ngoại có chức năng phát hiện vật cản phía trước trong phạm vi 30 cm với độ ổn
định cao.
Thông số kỹ thuật:
- Điện áp hoạt động : 10-30V
- Kiểu: PNP - NO
- Imax: 200ma
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
1.3.2. Cảm biến đo mực chất lỏng.
Hình 1.6 : Cảm biến báo mức chất lỏng hãng dinel.
Hiện nay trên thị trường không có nhiều nhà sản xuất chuyên về cảm biến đo
mức. Hãng Dinel của CH Séc là một trong số ít các hãng tại châu Âu sản xuất cảm
biến đo mức. Dinel chuyên sản xuất các cảm biến đo mức chất lỏng, chất rắn theo tiêu
chuẩn nghiêm ngặt của châu Âu. Một số thông số của cảm biến siêu âm đo mức của
hãng Dinel:
Dãy đo đa dạng: 2m, 6m, 10m, 20m
Nguồn cung cấp: 18…36 Vdc (thường sử dụng nguồn 24 Vdc)
Ngõ ra: analog (4-20mA hoặc 0-10V)
Sai số: 0.25%
Dãy nhiệt độ hoạt động: từ -30ºC…+70ºC
Lớp bảo vê: IP67 (Do cảm biến siêu âm là loại đo không cần tiếp xúc nên
không quan trọng IP67 hay IP68)
Vật liệu: nhựa PVDF (chống ăn mòn acid)
Chuẩn chân kết nối: G1″, G1/2″
7
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Hình 1.7 : Cảm biến báo mức chất lỏng bằng sóng siêu âm
II.Tổng quan về Simatic S7300.
2.1. Giới thiệu chung.
- PLC S7-300 là thiết bị điều khiển logic khả trình cỡ trung bình.
- Thiết kế dựa trên tính chất của PLC S7-200 và bổ sung các tính năng mới
- Kết cấu theo kiểu các module sắp xếp trên các thanh rack.
Ứng dụng:
-Ứng dụng trong sản xuất và dân dụng như:
- Điều khiển robot công nghiệp
- Hệ thống xử lý nước sạch
- Điều khiển trong các cẩu trục
- Điều khiển dây chuyền băng tải.
- Máy chế tạo công cụ
- Máy dệt may v.v...
CPU S7-300
- Chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời gian, bộ đếm, cổng
truyền thông (RS485)… và có thể có vài cổng vào/ra số onboard.
- PLC S7-300 có nhiều loại CPU khác nhau, được đặt tên theo bộ vi xử lý có
trong CPU như CPU312, CPU314, CPU315, CPU316, CPU318…
8
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
- Với các CPU có hai cổng truyền thông, cổng thứ hai có chức năng chính là
phục vụ việc nối mạng phân tán có kèm theo những phần mềm tiện dụng được cài đặt
sẵn trong hệ điều hành. Các loại CPU này được phân biệt với các CPU khác bằng tên
gọi thêm cụm từ DP. Ví dụ Module CPU 314C-2DP…
Các module mở rộng
Các module mở rộng của PLC S7-300 chia làm 5 loại:
- Power Supply (PS): module nguồn nuôi, có 3 loại là 2A, 5A và 10A.
- Signal Module (SM): module tín hiệu vào ra số, tương tự.
- Interface Module (IM): module ghép nối, ghép nối các thành phần mở rộng lại
với nhau. Một CPU có thể làm việc trực tiếp nhiều nhất 4 rack, mỗi rack tối đa 8
Module mở rộng và các rack được nối với nhau bằng Module IM.
- Function Module (FM): module chức năng điều khiển riêng. Ví dụ module
điều khiển động cơ bước, module điều khiển PID.
- Communication Processor (CP): Module phục vụ truyền thông trong mạng
giữa các bộ PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.
Hình 1.8 : Cấu hình trạm PLC S7 300.
2.2.Ngôn ngữ lập trình.
-PLC S7-300 được lập trình qua các ngôn ngữ như: Step 7 (LAD/FBD/STL),
SCL, GRAPH, HiGrap.
-Ngôn ngữ “liệt kê lệnh”, ký hiệu là STL (Statement List). Đây là dạng ngôn
ngữ lập trình thông thường của máy tính. Một chương trình được ghép bởi nhiều
9
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
câu lệnh theo 1 thuật toán nhất định, mỗi lệnh chiếm 1 hàng và đều có cấu trúc
chung là “tên lệnh”+”toán hạng”.
-Ví dụ:
-Ngôn ngữ “hình thang”, ký hiệu là LAD (Ladder Logic). Đây là dạng ngôn
ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch điều khiển logic.
-Ví dụ :
Ngôn ngữ “hình khối”, ký hiệu là FBD (Function Block Diagram). Đây là dạng
ngôn ngữ đồ hoạ thích hợp với những người quen thiết kế mạch điều khiển số.
Trong đồ án em sử dụng ngôn ngữ LAD để lập trình để đơn giản và trực quan
hơn. Phần mềm dùng viết chương trình là Step7 V5.5 SP1_Home_x64.
Ví dụ :
10
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
2.3. Tập lệnh s7-300.
2.3.1 Nhóm lệnh logic tiếp điểm:
1. Lệnh về bit:
a.Tiếp điểm thường hở: Thường dùng tiếp điểm này để biểu thị hở mạch.
Khi có dòng điện DC 24v đi vào tiếp điểm thì nó sẻ đóng lại.
Mạch này sẻ đóng khi có dòng điện đi vào I0.1 và làm cho I0.1 đóng lại
Hoặc dùng nối tiếp, song song:
11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Mạch dùng nối tiếp và song song tiếp điểm thường hở
Mạch này chỉ đóng lại khi có dòng điện đi vào cả 3 tiếp điểm thường hở là
I0.1/.2/.3 cùng đóng lại.
b.Thường đóng:Thường dùng tiếp điểm này để biểu thị mạch đóng. Khi
có dòng điện đi vào tiếp điểm thường đóng này mạch sẽ mở.
Mạch này sẽ mở ra khi có dòng điện đi vào I0.1.
Hoặc dùng nối tiếp song song như trên tiếp điểm thường đóng.
12
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
2.3.2 Lệnh về timer :
1.Lệnh S_PULSE:
Nếu I0.0=1 Timer được kích chạy,khi I0.0=0 hoặc chạy đủ thời gian đặt 2s thì Timer
dừng.Hoặc có tín hiệu I0.1 thì Timer cũng dừng
Timer chỉ chạy lại khi có tín hiệu mới từ I0.0 ( tức là I0.0 chuyển trạng thái từ 0 lên 1 )
Q0.0=1 khi Timer đang chạy.
MW100 lưu giá trị đếm của Timer theo dạng Integer
MW102 lưu giá trị của Timer theo dạng BCD
Chức năng của Timer này là tạo xung có thời gian được đặt sẵn.
2.Lệnh S_PEXT:
Timer kích có nhớ,Khi có tín hiệu cạnh lên ở I0.0 Timer T5 chạy,nếu đủ thời
gian đặt Timer dừng.
Trong quá trình chạy nếu có tín hiệu mới từ chân I0.0 thì thời gian Timer lại
được tính lại từ đầu.
Trong quá trình chạy nếu có tín hiệu I0.1 thì Timer dừng
Q0.0 =1 khi Timer đang chạy.
Các ô nhớ MW100 và MW102 lưu giá trị hiện thời của Timer theo dạng
Integer và dạng BCD
13
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
3.Lệnh S_ODT:
Nếu I0.0=1 Timer bắt đầu chạy khi đủ thời gian thì ngưng khi đó ngõ Q0.0 sẽ
lên 1 nếu I0.0 vẫn còn giữ trạng thái 1,khi có tín hiệu I0.1 thì tất cả phải được
Reset về 0. Các ô nhớ MW100 và MW102 lưu giá trị hiện thời của Timer theo
dạng Integer và dạng BCD
4.Lệnh S_ODTS:
Timer kích có nhớ,khi có xung cạnh lên ở I0.0 Timer bắt đầu chạy ,ngõ ra
Q0.0=1 khi Timer ngưng và chỉ tắt khi có tín hiệu Reset (tín hiệu I0.1)
Trong quá trình Timer chạy nếu có sự chuyển đổi tín hiệu từ chân I0.0 thêm 1
lần nữa thì Timer sẽ nhớ và tiếp tục chạy khi hết thời gian lần trước .
2.3.3 Lệnh đếm Couter.
1.Lệnh đếm lên xuống S_CUD:
-Lệnh đếm lên xuống S_CUD:
-Ngõ vào I0.2=1 : đưa giá trị đếm vào PV
14
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Khi I0.0 chuyển trạng thái từ 0 lên 1, C0 đếm tăng lên 1
Khi I0.1 chuyển trạng thái từ 0 lên 1, C0 đếm giảm xuống 1
Khi cả I0.0 và I0.1 đều chuyển trạng thái thì C0 không thay đổi
Khi I0.3=1 thì C0 bị Reset về 0
Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dưới dạng
Integer và dạng BCD, giá trị này có tầm từ 0 – 999.
Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
2.Lệnh đếm lên S_CU:
Ngõ vào I0.1=1: đưa giá trị đếm vào PV
Khi I0.0 chuyển trạng thái từ 0 sang 1, C0 đếm tăng lên 1
Khi I0.2 = 1 Counter bị Reset
Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dưới dạng
Integer và dạng BCD, giá trị này có tầm từ 0 – 999.
Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
-Lệnh đếm xuống S_CD:
Ngõ vào I0.1=1 : đưa giá trị đếm vào PV
Khi I0.0 chuyển trạng thái từ 1 sang 0, C0 giảm đi 1
Khi I0.2 = 1 Counter bị Reset
Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
Giá trị bộ đếm hiện thời nằm trong 2 ô nhớ MW100 và MW102 dưới dạng
15
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Integer và dạng BCD, giá trị này có tầm từ 0 – 999.
Ngõ ra Q0.0=1 khi giá trị đếm lớn hơn 0
2.3.4. Lệnh so sánh
-Lệnh so sánh số nguyên:
Lệnh EQ_I(Equal Integer): so sánh MW100 và MW102, nếu hai số nguyên
này bằng nhau thì KT=KQ
- Lệnh NE_I ( Not Equal Integer): So sánh MW100 và MW102, nếu 2 số này
khác nhau thì KQ=KT.
-Lệnh GT_I ( Greater than Integer): So sánh 2 số MW100 và MW102, nếu
MW100 lớn hơn MW102 thì KQ=KT.
-Lệnh GE_I ( Greater than or equal Integer ): So sánh 2 số MW100 và
MW102, nếu MW100 lớn hơn hoặc bằng MW102 thì KQ=KT.
16
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
-Lệnh LE_I ( Less than or equal Integer ): So sánh 2 số MW100 và MW102, nếu
MW100 bé hơn hoặc bằng MW102 thì KQ=KT.
Lệnh so sánh hai số Double Interger và hai số thực Real tương tự như trên
2.3.5. Lệnh số học
Phép toán trên số nguyên 16 bit:
-Lệnh ADD_I : Lệnh thực hiện việc cộng 2 số nguyên 16 Bit, kết quả cất vào số
nguyên 16 Bit, nếu kết quả vượt quá 16 Bit thì cờ OV sẽ bật lên 1, cờ OS sẽ lưu
Bit bị tràn đó.
MW104 = MW100 + MW102
- Lệnh SUB_I : Lệnh thực hiện việc trừ 2 số nguyên 16 Bit , kết quả cất vào số
nguyên 16 Bit , nếu kết quả vượt quá 16 Bit thì cờ OV sẽ bật lên 1, cờ OS sẽ lưu
Bit bị tràn đó.
MW104 = MW100 - MW102
17
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
-Lệnh MUL_I : Lệnh thực hiện việc nhân 2 số nguyên 16 Bit, kết quả cất vào số
nguyên 16 Bit, nếu kết quả vượt quá 16 Bit thì cờ OV sẽ bật lên 1, cờ OS sẽ lưu
Bit bị tràn đó.
MW104 = MW100 * MW102
-Lệnh DIV_I : Lệnh thực hiện việc chia 2 số nguyên 16 Bit, kết quả cất vào số
nguyên 16 Bit, nếu kết quả vượt quá 16 Bit thì cờ OV sẽ bật lên 1, cờ OS sẽ lưu
Bit bị tràn đó.
MW104 = MW100 : MW102
Phép Toán trên số nguyên 32 Bit và số thực 32 Bit tương tự.
2.3.6. Lệnh di chuyển và dịch bit
-Lệnh MOV : Lệnh đưa giá trị một ô nhớ sang 1 ô nhớ khác, lệnh này có thể áp
dụng cho mọi kiểu số khác nhau ( Int, Dint, Real, Byte….).
18
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Lệnh dịch bit.
-Lệnh SHR_W: Lệnh thực hiện việc dịch phải ô nhớ 16 Bit, kết quả cất vào ô
nhớ 16 Bit, N là số Bit dịch. Ô nhớ này được định dạng theo kiểu Word.
-Lệnh SHL_W: Lệnh thực hiện việc dịch trái ô nhớ16Bit, kết quả cất vào ô nhớ
16 Bit, N là số Bit dịch. Ô nhớ này được định dạng theo kiểu Word.
-Các lệnh dịch phải, dịch trái ô nhớ 32 Bit tương tự.
III. Giới thiệu về WINCC.
Thông thường một hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data
Aquisition) yêu cầu một phần mềm chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển
HMI (Human Machine Interface) cũng như phục vụ việc sử lý và lưu trữ dữ liệu.
Phần mềmWinCC của Siemens là một phần mềm chuyên dụng cho mục đích
này.
3.1.Khái niệm
WinCC là một trong các chương trình ứng dụng Scada trong lĩnh vực dân
dụ ng và công nghiệp. WinCC được dùng để điều hành các màn hình hiện thị và hệ
thống điều khiển trong tự động hóa sản xuất và quá trình.
WinCC là chữ viết tắt của Window Control Center, là một phần mền của hãng
Siemens dùng để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu trong quá trình sản
xuất.Theo nghĩa hẹp, WinCC là chương trình hỗ trợ cho người lập trình thiết kế giao
diện Người và Máy– HMI (Human Machine Interface) trong hệ thống SCADA
(Supervisory Control And Data Acquisition), với chức năng chính là thu thập dữ liệu,
giám sát và điều khiển quá trình sản xuất. Những thành phần có trong WinCC dễ sử
dụng, giúp người dùng tích hợp những ứng dụng mới hoặc có sẵn mà không gặp bất kỳ
trở ngại nào.
19
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Với WinCC, người dùng có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều PLC của các
hãng khác nhau như Misubishi, Allen Braddly, Siemens,v.v…thông qua cổng COM
với chuẩn RS – 232 của máy tính với chuẩn RS – 485 của PLC.
Khi sử dụng WinCC để thiết kế giao diện điều khiển Người – Máy (HMI) và
mạng SCADA, WinCC sử dụng các chức năng sau:
Graphics Designer: thực hiện dễ dàng các chức năng mô phỏng và hoạt
động qua các đối tượng đồ họa của WinCC, Windows, OLE, I/O,… với
nhiều thuộc tính động (Dynamic).
Alarm Logging: thực hiện việc hiển thị các thông báo hay các báo cáo trong khi
hệ thống vận hành. Đảm trách về các thông báo nhận được và lưu trữ, để chuẩn bị,
hiển thị, hồi đáp và lưu trữ chúng. Ngoài ra, Alarm Logging còn
giúp ta tìm nguyên nhân của lỗi.
Tag Logging: Thu thập, lưu trữ và nén các giá trị đo dưới nhiều dạng khác
nhau. Tag Logging cho phép lấy dữ liệu từ các quá trình thực thi, chuẩn bị để
hiện thị và lưu trữ dữ liệu đó. Dữ liệu có thể cung cấp các tiêu chuẩn về công
nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động của toàn hệ
thống.
Report Designer: có nhiệm vụ tạo các thông báo, báo cáo và các kết quả này
được lưu dưới dạng các trang nhật ký sự kiện.
WinCC có thể tạo một giao diện Người – Máy (HMI) dựa trên cơ sở giao tiếp
giữa con người và hệ thống máy , thiết bị điều khiển ( PLC, CNC,…) thông qua các
hình ảnh, sơ đồ, hình vẽ hoặc câu chữ có tính trực quan hơn. Có thể giúp người vận
hành theo dõi được quá trình làm việc, thay đổi các tham số, công thức hoặc quá trình
hoạt động, hiển thị các giá trị hiện thời cũng như giao tiếp với quá trình công nghệ
thông qua các hệ thống tự động. Giao diện HMI cho phép người vận hành giám sát các
quy trình sản xuất và cảnh báo, báo động hệ thống khi có sự cố. Do đó, WinCC là
chương trình thiết kế giao diện Người – Máy thật sự cần thiết, không thể thiếu trong
các hệ thống co quá trình tự động hóa phức tạp và hiện đại. Từ máy tính trung tâm, có
thể điều khiển sự hoạt động toàn bộ dây chuyền sản xuất được lập trình trên WinCC, ta
có thể giám sát tất cả các thiết bị trên dây chuyền. Dựa vào giao diện HMI, có thể
giám sát và thu thập dữ liệu vào ra (I/O) một cách chính xác, hỗ trợ các phương thức
xử lí dữ liệu, tổ chức số liệu một cách linh hoạt thông qua kiểu lập trình bằng ngôn
ngữ C.
Ngoài ra, sự kết hợp giữa chương trình WinCC và các công cụ phát triển riêng
như: Visual C++ hoặc Visual Basic sẽ tạo ra hệ thống có tính đặc thù cao, tinh vi, gắn
riêng với một cấu hình cụ thể nào đó.
WinCC V7.0 SP3 hỗ trợ các OS sau:
Windows Server 2003 SP2
20
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Windows Server 2003 R2 SP2
Windows Server 2008 SP2 (32-Bit)
Windows XP Professional SP3
Windows XP embedded with SQL Server Express Edition
Windows 7 (Professional / Enterprise / Ultimate) 32-Bit
3.2 Các thành phần của winCC.
Hình 1.9 : Giao diện phần mềm wincc.
3.3 Các thành phần chính của cửa sổ dự án
- Máy tính (Computer): Quản lý tất cả các trạm (WorkStation) và trạm chủ
(Server) nằm trong Project.
- Quản lý tag (Tag Managerment): Là khu vực quản lý tất cả các kênh, các
quan hệ Logic, các tag (biến) quá trình (Tag process), tag (biến) trung gian
trong PLC (Tag Internal) và nhóm các nhóm tag (Tag Groups).
- Loại dữ liệu (Data Types):Chứa các loại dữ liệu được gán cho các Tag và các kênh
khác nhau.
- Các trình soạn thảo Editor :Các trình soạn thảo được liệt kê trong vùng này dùng để
soạn thảo và điều khiển một dự án hoàn chỉnh , chức năng các bộ
soạn thảo cho như bảng sau:
21
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH.
Hình 1.10 : Bộ soạn thảo trong Wincc.
Tất cả các Modul này đều thuộc hệ thống WinCC nhưng nếu không cần thiết thì không
nhất thiết phải cài đặt hết.
Tag (Biến) Tags WinCC là phần tử trung tâm để truy nhập các giá trị quá trình.Trong
một dự án, chúng nhận một tên và một kiểu dữ liệu duy nhất. Kết nối logic sẽ được
gán với WinCC. Kết nối này xác định rằng kênh nào sẽ chuyển giao giá trị quá trình
cho các biến.
Các biến được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu toàn dự án. Khi một chế độ của
WinCC khởi động, tất cả các biến trong một dự án được nạp và cấu trúc Run – time
tương ứng được thiết lập. Mỗi biến được lưu trữ trong quản lí dữ liệu theo một kiểu dữ
liệu chuẩn.
WinCC làm việc với 3 loại Tag:
- Tag nội (Internal Tag):
Là Tag không được kết nối với quá trình dùng để quản lý dữ liệu bên trong 1 project.
- Tag quá trình (Process Tag): Là Tag được dùng để trao đổi dữ liệu giữa WinCC và
quá trình tự động. Thuộc tính của Tag phụ thuộc vào driver sử dụng.
- Tag hệ thống (System Tag): Bắt đầu với ký tự @, dùng để quản lý Project, không thể
xóa hay chỉnh sửa System Tag.
Ví dụ : @RM_MASTER, @RM_MASTER_NAME…
WinCC quản lý các tag này theo 2 kiểu:
22
