Hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất Xi măng Công ty Xi măng Quang Sơn

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................ 1
PHẦN 1. MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CỦA CÔNG
TY........................................................................................................................................... 2
I.

Sơ lược về nhà máy xi măng Quang Sơn.........................................................2

II.

Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy xi măng Quang Sơn...............2

1.

Khai thác và đồng nhất.................................................................................3

2.

Khuấy liệu, nghiền liệu và nung xi măng.....................................................4

3.

Làm nguội và nghiền xi măng.......................................................................6

4.

Đóng bao.........................................................................................................7

PHẦN 2. NGHIÊN CỨU CẤU HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS CỦA DÂY
CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG.......................................................................................8

I.

Mô tả cấu hình hệ thống điều khiển DCS(Distributed Control System - Hệ

thống điều khiển phân tán)...............................................................................................8
II.

Các khâu chính trong hệ thống DCS của nhà máy xi măng Quang Sơn......9

1.

Phòng điều khiển trung tâm CCR( Central control room).........................9

2.

Phòng điều khiển cục bộ LCR( Local control room).................................10

3.

Các bộ điều khiển cục bộ.............................................................................11

III. Các bus và các phương thức truyền thông trong hệ thống..........................13
1.

Tổng quan về bus và truyền thông trong một hệ thống DCS...................13

2.

Hệ thống bus và mạng truyền thông của nhà máy xi măng Quang Sơn..13

PHẦN 3. NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC CHÍNH CỦA DÂY CHUYỀN SẢN
XUẤT XI MĂNG................................................................................................................14


I.

Giới thiệu chung..............................................................................................14
1.

Tổng quan về PLC.......................................................................................14

2.

Giới thiệu AC800M- PLC chính trong hệ thống điều khiển của nhà máy

xi măng Quang Sơn......................................................................................................16
II.

Đặc tính kỹ thuật phần cứng của AC 800M..................................................17

1.

CPU Module.................................................................................................17

2.

Các cổng vào ra( I/O Module).....................................................................18

3.

Ghép nối truyền thông.................................................................................21

4.

Nguồn cấp.....................................................................................................22

III. Phần mềm lập trình........................................................................................23
1.

Giới thiệu về Compact Control Builder AC 800M 5.1..............................23

2.

Giao diện người dùng của Compact Control Builder và quá trình tạo một

project……....................................................................................................................24
3.

Kết nối với PLC...........................................................................................29


LỜI MỞ ĐẦU
Sản xuất xi măng là ngành công nghiệp cơ bản và có vai trò quan trọng trong nền kinh
tế quốc dân. Trong nhà máy xi măng, hệ thống điều khiển quá trình sản xuất gắn liền với
kiến thức chuyên ngành của sinh viên Kỹ thuật điều khiển- Tự động hóa. Trên cơ sở đó,
trong khuôn khổ học phần “ Hệ thống tự động hóa nhà máy xi măng”, dưới sự hướng dẫn
của

, em thực hiện Bài tập lớn với đề tài: Tìm hiểu về nhà máy xi măng Quang

Sơn( Thái Nguyên).
Nội dung chính của đề tài bao gồm:
 Mô tả dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng của công ty
 Nghiên cứu cấu hình hệ thống điều khiển DCS của dây chuyền sản xuất xi
măng
 Nghiên cứu Bộ điều khiển( BĐK) PLC chính của dây chuyền sản xuất
Do hạn chế về kiến thức và năng lực tìm hiểu, bản báo cáo của em còn nhiều thiếu sót.
Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy( cô) và các bạn để nội dung bản báo cáo được đầy
đủ và chính xác hơn.

1


PHẦN 1. MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG CỦA
I.

CÔNG TY
Sơ lược về nhà máy xi măng Quang Sơn

Dự án Nhà máy Xi măng Thái Nguyên do Thủ tướng Chính phủ quyết định đầu tư giao
cho Tổng Công ty Xây dựng Công nghiệp Việt Nam( nay là Tổng Công ty cổ phần Xây
dựng Công nghiệp Việt Nam)- Bộ Công thương là chủ đầu tư, được khánh thành ngày
25/12/2009. Tổng vốn đầu tư của dự án là 3500 tỷ đồng, công suất thiết kế 4000 tấn
clinker/ngày, tương đương 1.51 triệu tấn xi măng/năm. Thiết bị được sản xuất bởi các hãng
nổi tiếng trên thế giới trong lĩnh vực chế tạo thiết bị ngành xi măng( Pháp, Đức, Italia, Thụy
Sĩ). Đặc biệt, tại công đoạn nghiền xi măng được trang bị máy nghiền Horomill- bản quyền
công nghệ hãng Fives FCB( Cộng hòa Pháp)- có ưu thế là giảm tiêu hao điện năng 30% so
với các máy nghiền xi măng khác.
Sản phẩm thương hiệu xi măng Quang Sơn là PCB30, PCB40, PC40, PC50 và clanhke
thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam và Quốc tế. Với ưu thế công nghệ hiện đại hàng đầu thế giới,

từ cuối năm 2009 đến nay xi măng Quang Sơn đã được sử dụng tại các công trình lớn như:
đập thủy điện, công trình công nghiệp, công trình giao thông, tòa nhà cao tầng trên khắp các
tỉnh thành phía bắc nước ta.
Ngày 01/7/2011, Công ty TNHH MTV Xi măng Quang Sơn chính thức được thành lập,
do Tổng công ty cổ phần xây dựng Công nghiệp Việt Nam làm chủ sở hữu trên cơ sở Dự án
nhà máy xi măng Thái Nguyên. Hiện nay, với đội ngũ cán bộ nhân viên Công ty gần 600
người. Công ty đã tạo một môi trường làm việc hấp dẫn, tạo cơ hội phát triển nghề nghiệp
cho từng cá nhân và đóng góp tích cực vào các hoạt động với sự phát triển cộng đồng.

II.

Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy xi măng Quang Sơn

Sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng:

Nhà máy xi măng Quang Sơn sử dụng Công nghệ lò tầng sôi nung luyện clinker xi
măng portland.
1. Khai thác và đồng nhất

2


Hai nguyên liệu cơ bản để sản xuất xi măng là đất sét và đá vôi được tiếp nhận ở đầu
vào, lần lượt đi qua các khâu đập búa, phân tích, thiết bị rải( với cùng công suất là 950t/h)
rồi cuối cùng đi vào kho chứa đồng nhất với sức chứa 30.000t.
Đồng thời, các phụ gia để sản xuất xi măng cũng được khai thác, tiếp nhận, đi qua khâu
đập phụ gia và rải phụ gia( với cùng công suất 200t/h), cuối cùng được đưa vào kho chứa
tương ứng. Các phụ gia chính của quá trình sản xi măng bao gồm:
 Quartzite: kho có sức chứa 5000t
 Quặng sắt: kho có sức chứa 3500t

 ĐV c/l cao: kho có sức chứa 3500t
 Pozzolane: kho có sức chứa 8000t
 Thạch cao: kho có sức chứa 5000t

3


Nhiên liệu để cung cấp nhiệt lượng cho lò nung là than được tiếp nhận, qua khâu rải
than( công suất 500t/h) và đưa vào kho chứa có sức chứa 15000t.
2. Khuấy liệu, nghiền liệu và nung xi măng.

Sơ đồ dây chuyền công nghệ quá trình khuấy liệu, nghiền liệu và nung xi măng.

4


Đá vôi và đất sét sau khi đồng nhất sẽ được khuấy trộn bởi máy cào( công suất 310/380
t/h) và đi vào két chứa có sức chứa 500t. Các phụ gia tham gia vào công đoạn nung xi măng
(DV c/l cao, Quartzite, Quặng sắt) cũng được đưa qua máy cào( công suất 120/140 t/h) rồi
chứa trong két chứa tương ứng.
Hệ thống cân băng định lượng đưa đất sét, đá vôi( đã được đồng nhất) và các phụ gia
đến máy nghiền liệu đứng( công suất 320 t/h). Hệ thống máy nghiền liệu được sử dụng ở
đây là máy nghiền rulô trục đứng là hệ thống máy nghiền sấy liên hợp chu trình kín, Máy
được thiết kế để nghiền bột liệu với năng suất ≥ 190 tấn/h, kích thước vật liệu cấp vào máy
là ≤ 50 mm( max = 60 mm), tốc độ quay của bàn nghiền 28.15 v/p. Sản phẩm sót sàng R
0.08 ≤ 14 ữ 16%, độ ẩm của vật liệu đầu vào < 6 %, độ ẩm sản phẩm đầu ra < 1%, Áp lực
nghiền ≤ 12Mpa. Khí sấy dùng cho máy nghiền có thể lấy từ lò nung khi lò nung hoạt động,
hoặc lấy từ lò đốt phụ của máy nghiền. Hệ thống phân ly khí cho bột liệu được lắp trực tiếp
trên máy nghiền, tốc độ của phân ly có thể điều chỉnh được nhờ động cơ biến tần để khống
chế độ mịn của bột liệu. Bộ dẫn động của máy nghiền được trang bị 01 mô tơ chính có công

suất 1800 KW (diện áp 6 Kv) tốc độ quay 990 v/p. Giảm tốc của máy nghiền là loại hành
tinh được bôi trơn cưỡng bức nhờ hệ thống bơm dầu cao áp và thấp áp. Toàn bộ hệ thống
máy nghiền được trang bị các thiết bị đo lường và chỉ báo ( áp suất, nhiệt độ, năng suất, lưu
lượng, độ rung…) và các liên động hoạt động liên động an toàn cũng như các mạch vòng
điều khiển. Sản phẩm sau khi nghiền là bột liệu được chưa trong silo( sức chứa 20.000t) rồi
sẵn sàng được đưa đến lò nung. Công đoạn nghiền liệu của nhà máy có sử dụng hệ thống lọc
bụi tĩnh điện ESP (7500m2).
Than sau khi được khuấy trộn bởi máy cào( công suất 140t/h) sẽ được chứa trong két
chứa( sức chứa 200t), qua hệ thống cân băng định lượng đến máy nghiền than( công suất
30t/h). Công đoạn nghiền than của nhà máy sử dụng hệ thống lọc bụi túi( 2500m2). Bột than
mịn có được sau khi nghiền chứa trong két chứa 200m3, được đưa qua các hệ thống định
lượng để cấp nhiên liệu cho lò nung và Precalciner.
Bột liệu được đưa đến tháp trao đổi nhiệt với công suất 280/335 t/h để gia nhiệt nhiệt
trước rồi mới tới lò nung để thực hiện công đoạn chính là nung xi măng. Nhà máy sử dụng
Công nghệ lò tầng sôi nung luyện clinker xi măng portland. Hoạt động của hệ thống này có
5


thể được tóm tắt như sau: Bột liệu được cấp vào Calciner được bố trí ngay phía trên lò tầng
sôi. Dòng khí nóng từ lò tầng sôi sẽ cuốn bột liệu lên, và quá trình tiền nung của bột liệu
diễn ra. Bột liệu nóng được lắng tại Cyclone C1, theo ống chute đổ xuống lò, còn khí thải
của hệ thống theo đường ống thoát ra ống khói. Trên ống chute bột liệu nóng có các van
chặn để làm kín. Khi xuống đến lò, cần một cơ cấu phun liệu - thường dùng khí nén – để
đảm bảo dòng liệu được cấp vào lò một cách đều đặn, liên tục, tránh biến động. Trong lò
tầng sôi, nhiên liệu (than mịn) được phun vào, đồng thời khí nóng thu hồi từ cooler đi từ
dưới lên sẽ tạo thành một lớp cháy giả lỏng – tầng sôi. Bột liệu được nung luyện bên trên bề
mặt lớp tầng sôi này sẽ xảy ra các phản ứng hóa lý, kết khối thành clinker có kích thước,
khối lượng lớn hơn bột liệu, và có xu hướng di chuyển về biên ngoài của lò. Tại đây, chúng
sẽ rơi vào khe hở do cơ cấu tháo clinker đặc biệt, có dạng côn trung tâm tạo ra. Để tăng
cường làm mát đột ngột clinker, người ta thường thổi vào khe tháo clinker này một dòng khí

lạnh từ môi trường.
3. Làm nguội và nghiền xi măng
Bột liệu sau khi nung được đưa qua khâu làm nguội. Quá trình làm nguội diễn ra như
sau: Theo đường tháo, clinker nóng sẽ đi vào thiết bị làm mát cũng kiểu tầng sôi. Tức là các
hạt clinker sẽ di chuyển trên một lớp đệm không khí tươi từ ngoài thổi vào, đến cuối cooler
khi clinker đã nguội sẽ tự rơi xuống đáy và được tháo ra ngoài vận chuyển đi kho chứa bằng
các thiết bị thông thường như băng tải, gầu nâng. Công đoạn làm nguội sinh ra gió thải,
được lọc bụi qua hệ thống lọc bụi tĩnh điện ESP( 7500m2).
Clinker được vận chuyển với công suất 167/250 t/h, phân loại thành clinker thứ phẩm
và clinker chính phẩm rồi được chứa trong các silo riêng biệt. Clinker thứ phẩm được chứa
trong silo 2000t và xuất đi với công suất 100/120 t/h. Clinker chính phẩm được vận chuyển
đến silo chứa 40.000t, một phần nhỏ được xuất ra ngoài (20t), phần lớn được vận chuyển
đến két chứa rồi đi qua khâu định lượng để kết hợp với các phụ gia nghiền thành xi măng.
Các phụ gia tham gia vào quá trình nghiền xi măng là thạch cao, Pozzolane sau khi qua
khâu khuấy trộn bởi máy cào, được đưa tới chứa trong các két chứa tương ứng, qua hệ thống
định lượng để đưa tới máy nghiền.
6


Nhà máy sử dụng máy nghiền Horomils( công suất 2x120 t/h). Công đoạn nghiền có sử
dụng hệ thống lọc bụi dạng túi( 6630m2).

Sơ đồ dây chuyền công nghệ công đoạn làm nguội và nghiền xi măng
4. Đóng bao

Sơ đồ dây chuyền công nghệ quá trình đóng bao
Xi măng sau khi nghiền được vận chuyển tới các silo chứa xi măng có sức chứa 10000
tấn. Lượng xi măng này có thể xuất trực tiếp dưới dạng xi măng rời( công suất 150t/h mỗi
7

silo) hoặc qua hệ thống máy đóng bao( mỗi máy có công suất 100t/h) và xuất đi dưới dạng
bao xi măng( công suất 2000b/h).

PHẦN 2. NGHIÊN CỨU CẤU HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DCS CỦA
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG
I. Mô tả cấu hình hệ thống điều khiển DCS(Distributed Control System - Hệ
thống điều khiển phân tán)
Một hệ thống DCS bao gồm 4 cấp:
 Cấp 1: Cấp thiết bị trường: Các cơ cấu chấp hành, cảm biến.
 Cấp 2: Cấp điều khiển cục bộ: Các bộ điều khiển( BĐK) như PC, PLC.
 Cấp 3: Cấp giám sát, vận hành: Phòng điều khiên trung tâm( CCR)
 Cấp 4: Cấp giám sát tư vấn.
Cấu trúc điển hình của mộ hệ thống điều khiển DCS

8


II.

Các khâu chính trong hệ thống DCS của nhà máy xi măng Quang

Sơn
1. Phòng điều khiển trung tâm CCR( Central control room)

Sơ đồ phòng điều khiển trung tâm CCR
 Nhiệm vụ của phòng điều khiển trung tâm CCR:
 Vận hành nhà máy
 Giám sát hoạt động, đưa ra cảnh báo khi có sự cố
 Chỉnh định và cài đăt tham số

 Xử lý lỗi
 Về thiết bị:
 Có 4 trạm vận hành OS( operation station 1,2,3,4): Vận hành hoạt động của
toàn bộ nhà máy
 Có 2 trạm kỹ thuật ES( engineering station 1,2): Quản lý chương trình điều
khiển và giao diện toàn nhà máy
9








Domain servers: máy chủ miền.
Aspect servers : máy chủ giao diện.
Connectivity servers: máy chủ để kết nối.
RMP server automation room: Phòng máy chủ tự động.
Knowledge manager server (IMS) automation room: máy chủ quản lý dữ liệu







một cách tự động để quản lý dữ liệu kỹ thuật và của khách hàng.
Kiln shell scanner PC: Máy tính điều khiển việc quét nhiệt độ vỏ lò.
ARL 9800 OASIS X-ray: Máy phân tích tia X

On- Line Gama ray analyzer: máy tính thực hiện phân tích tia gama.
Knowledge manager client: Máy tính thu thập dữ liệu khách hàng
Knowledge manager engineering client: May tính thu thập dữ liệu kỹ thuật của

khách hàng
 Ngoài ra còn có 4 máy in HP laserjet, 2 máy in màu HP Deskjet color A4 và 1
máy in màu HP Deskjet color A3.
2. Phòng điều khiển cục bộ LCR( Local control room)
Phòng điều khiển cục bộ LCR gồm 3 bộ phận:
 Bộ phận điều khiển quá trình nghiền đá vôi và đất sét:
 Một trạm vận hành máy nghiền OS Crusher
 Một PLC AC800M điều khiển quá trình nghiền đá vôi và đất sét
 May in HP laserjet
 Bộ phận điều khiển quá trình nghiền thạch cao và xếp kho:
 Mộ trạm vận hành OS
 Một PLC AC800M điều khiển quá trình nghiền và xếp kho
 Bộ phận điều khiển quá trình đóng gói và vận chuyển:
 Một trậm vận hành OS
 Một PLC AC800M điều khiển quá trình đóng gói và vận chuyển

10


Sơ đồ phòng điều khiển cục bộ LCR
3. Các bộ điều khiển cục bộ
Gồm 6 PLC AC800M điều khiển 6 công đoạn khác nhau, là:
 Bộ điều khiển quá trình nghiền liệu
 Bộ điều khiển lò nung
 Bộ điều khiển công đoạn nghiền than
 Bộ điều khiển công đoạn làm nguội

 Bộ điều khiển công đoạn quản lý và xử lý nước thải
 Bộ điều khiển công đoạn nghiền xi măng.

11


Sơ đồ hệ thống các BĐk cục bộ của nhà máy xi măng Quang Sơn

12


III. Các bus và các phương thức truyền thông trong hệ thống
1. Tổng quan về bus và truyền thông trong một hệ thống DCS
Cấu trúc của một hệ thống DCS gồm 2 loại bus:
 Hệ thống bus kết nối giữa cấp 1( cấp thiết bị trường) và cấp 2( Cấp điều khiển cục
bộ) chủ yếu sử dụng Profibus, gồm 2 loại:
 Profibus DP: dùng chủ yếu
 Profibus PA: dùng trong các môi trường dễ cháy nổ
Truyền thông ở cấp này có số lượng thông tin ít nhưng tốc độ xử lý nhanh.
 Hệ thống bus kết nối giữa cấp 2( cấp điều khiển cục bộ) với cấp 3( cấp giám sát vận
hành) có thể dùng Internet hoặc Ethernet.
Truyền thông ở cấp này có lượng thông tin nhiều nhưng tốc độ xử lý không cần nhanh.
2. Hệ thống bus và mạng truyền thông của nhà máy xi măng Quang Sơn
Dựa trên bản vẽ sơ đồ cấu hình hệ thống điều khiển nhà máy, ta thấy có 2 mạng truyền
thông chính:
 Mạng nội bộ cấp giám sát và vận hành( Plant network)
 Mạng nối giữa cấp giám sát vận hàng với cấp điều khiển cục bộ( Control
network)
Cả 2 mạng truyền thông trên đều sử dựng giao thức truyền thông TCP/IP. Như nhiều bộ
giao thức khác, bộ giao thức TCP/IP có thể được coi là một tập hợp các tầng, mỗi tầng giải

quyết một tập các vấn đề có liên quan đến việc truyền dữ liệu, và cung cấp cho các giao thức
tầng cấp trên một dịch vụ được định nghĩa rõ ràng dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của các
tầng thấp hơn. Về mặt lôgic, các tầng trên gần với người dùng hơn và làm việc với dữ liệu
trừu tượng hơn, chúng dựa vào các giao thức tầng cấp dưới để biến đổi dữ liệu thành các
dạng mà cuối cùng có thể được truyền đi một cách vật lý.

13


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC CHÍNH CỦA DÂY
CHUYỀN SẢN XUẤT XI MĂNG
I. Giới thiệu chung
1. Tổng quan về PLC
PLC viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được
(khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn
ngữ lập trình. Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện. Các
sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các
hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm. PLC dùng để thay thế các
mạch relay (rơ le) trong thực tế. PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên
đầu ra và đầu vào. Khi có sự thay đổi ở đầu vào thì đầu ra sẽ thay đổi theo. Ngôn ngữ lập
trình của PLC có thể là Ladder hay State Logic. Hiện nay có nhiều hãng sản xuất ra PLC
như Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi Electric, General Electric, Omron, Honeywell...

PLC S7-200 của hãng Siemens
 Cấu trúc của một PLC
Tất cả các PLC đều có thành phần chính là:
 Một bộ nhớ chương trình RAM bên trong (có thể mở rộng thêm một số bộ nhớ
ngoài EPROM).
 Một bộ vi xử lý có cổng giao tiếp dùng cho việc ghép nối với PLC.
 Các Modul vào /ra.

14


Cấu trúc của một PLC
 Ứng dụng của PLC trong công nghiệp
Hiện nay PLC đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau trong công nghiệp
như:


















Hệ thống nâng vận chuyển.
Dây chuyền đóng gói.
Các robot lắp giáp sản phẩm .
Điều khiển bơm.

Dây chuyền xử lý hoá học.
Công nghệ sản xuất giấy .
Dây chuyền sản xuất thuỷ tinh.
Sản xuất xi măng.
Công nghệ chế biến thực phẩm.
Dây chuyền chế tạo linh kiện bán dẫn.
Dây chuyền lắp giáp Tivi.
Điều khiển hệ thống đèn giao thông.
Quản lý tự động bãi đậu xe.
Hệ thống báo động.
Dây chuyền may công nghiệp.
Điều khiển thang máy.
Dây chuyền sản xuất xe ôtô.

15


Điều khiển thang máy- ứng dụng phổ biến của PLC
2. Giới thiệu AC800M- PLC chính trong hệ thống điều khiển của nhà máy xi
măng Quang Sơn
PLC AC 800M của hãng ABB sản xuất, có thể kết nối với các tín hiệu cấp hiện trường
sử dụng các mô đun vào/ra dòng S800L hoặc S800 hoặc cũng có thể cho phép kết hợp với
bất kỳ thiết bị hỗ trợ giao thức Profibus nào hiện có trên thị trường. Giao diện người máy
Compact 800 HMI cũng có thể sử dụng cùng với AC 800M hoặc với bất kỳ thiết bị bộ điều
khiển PLC của hầu hết các hãng đang cung cấp trên thị trường. Phương thức truyền thông
trong hệ thống tận dụng những tính năng nổi trội của chuẩn OPC. Một Panel 800 được kết
nối trong hệ thống để phục vụ chức năng điều khiển giao diện người /máy, cho phép lắp đặt
tại khu vận hành hoặc dùng cho các ứng dụng ở trong máy công cụ. Nó cho phép kết nối với
hầu hết các máy tính công nghiệp hoặc PC thông thường thông qua việc tích hợp sẵn các các
driver bên trong.

16


II.

Đặc tính kỹ thuật phần cứng của AC 800M

PLC AC800M của hãng ABB
1. CPU Module
Thành phần cơ bản nhất của một PLC là CPU Module. Hãng ABB có sản xuất sẵn một
số loại Module CPU cho AC 800M Process PLC. Chúng khác nhau về khả năng xử lý, dung
lượng bộ nhớ và hỗ trợ dự phòng. Mỗi Module CPU được trang bị các cổng cấu hình
Ethernet để truyền thông với các process PLC khác và để tương tác với người vận hành, kỹ
sư, người quản lý hoặc các ứng dụng cấp cao. Các cổng này có thể được cấu hình cho dự
phòng và điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Nó cũng được trang bị hai cổng RS-232C
để kết nối điểm- điểm với công cụ lập trình/gỡ rối và với hệ thống và dịch vụ của bên thứ ba.
Một số loại CPU Module và đặc tính của chúng:

Môi trường dữ liệu cho AC 800M:
17


2. Các cổng vào ra( I/O Module)
AC 800M sử dụng S800/S800L I/O Module.

S800 I/O Module

S800L I/O Module
S800 I/O là một hệ thống vào/ra toàn diện, được module hóa và có khả năng kết nối

với hệ thống điều khiển cấp trên theo chuẩn truyền thông công nghiệp. Bằng cách cho phép
lắp đặt thiết bị ở cấp trường, gần các cảm biến và thiết bị chấp hành, S800 I/O giảm chi phí
18


lắp đặt bằng giảm chi phí hệ thống cáp. Module còn có một số tính năng đặc biệt như: “ hot
swap” module, cấu hình lại trực tuyến và cho phép lựa chọn hỗ trợ dự phòng.
Trong khi đó, với thiết kế hiệu quả về mặt chi phí, S800L là một sự lựa chọn hoàn hảo
cho các ứng dụng của PLC. Cấu hình với AC 800M Controller dễ dàng, từ đó tất cả các
thông tin cần thiết đều được cài đặt sẵn với Compact Control Builder. Và với GSD file,
S800L I/O có thể được sử dụng với bất cứ hệ thống điều khiển nào.
Hơn nữa, S800L là một bộ phận con của hệ thống S800 I/O hoàn chỉnh với hơn 8 triệu
kênh được lắp đặt, có đầy đủ các tính năng về giao diện và khả năng sẵn sàng cao.
Các thông số cụ thể của S800/S800L I/O Module
 Với S800L I/O Module:

 Với S800 I/O Module
 Đầu vào số:

 Đầu vào xung:

 Đầu ra số:
19


 Đầu vào tương tự

 Đầu ra tương tự

 Module I/O giao diện nội an toàn

 Module I/O dự phòng

20


3. Ghép nối truyền thông
Như đã trình bày trong phần về CPU Module, mỗi Module CPU được trang bị các cổng
cấu hình Ethernet để truyền thông với các PLC khác và để tương tác với người vận hành, kỹ
sư, người quản lý hoặc các ứng dụng cấp cao. Cùng với đó là hai cổng RS-232C để kết nối
điểm- điểm với công cụ lập trình/gỡ rối và với hệ thống và dịch vụ của bên thứ ba. Ngoài ra,
với mỗi CPU có thể lắp thêm một số module truyền thông theo các chuẩn như: PROFIBUS
DP, MB300, MODBUS TCP, ABB INSUM, MasterBus 300, S100 I/O, DriveBus, Satt I/O,
AF100, PROFINET IO.
Ví dụ về các module cụ thể theo các chuẩn truyền và một số đặc tính kỹ thuật:

4. Nguồn cấp
PLC AC800M dùng nguồn 24V DC. Một số module nguồn có sẵn:
 Module: Input AC- Output DC

21


 Module: Input DC- Output DC

 Module: Input AC/DC- Output DC

III. Phần mềm lập trình
1. Giới thiệu về Compact Control Builder AC 800M 5.1
Compact Control Builder được sử dụng cho các điều khiển đơn giản, điều khiển thiết

bị, vòng điều khiển, điều chỉnh các cảnh báo,… và đưa ra các thư viện chuẩn. Các kiểu do
người dùng tự định nghĩa từ các project khác cũng có thể đưa vào project hiện tại. Control
Builder hỗ trợ 5 ngôn ngữ khác nhau: Function Block Diagram, Structured Text, Instruction
List, Ladder Diagram, and Sequential Function Chart. Theo tiêu chuẩn IEC 61131-3.
Compact Control Builder được tích hợp để chạy trên Windows 7 hoặc Windows Server
2008 R1. Nó cung cấp các công cụ cho các ứng dụng lập trình và cấu hình các thiết bị phần
cứng AC800M.
22


2. Giao diện người dùng của Compact Control Builder và quá trình tạo một
project
a. Project
Một project bao gồm các cấu hình cần thiết cho AC 800M, bao gồm các cài đặt ứng
dụng điều khiển và phần mềm. Cả phần mềm (Các chương trình, Hàm,..) và phần cứng
(Phần cứng được kết nối tới PLC) là mô hình của 1 project, chúng có liên quan với nhau như
sau:

23