Lập trình điều khiển hệ thống sản xuất và chiết rót nước ép hoa quả bằng PLC S7-1200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH
KHOA ĐIỆN
NGÀNH: CNKT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
--------------- * * * -----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG SẢN XUẤT
VÀ CHIẾT RĨT NƯỚC ÉP HOA QUẢ ĐIỀU KHIỂN
GIÁM SÁT BẰNG WINCC

Giảng viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
MSSV
Lớp

:
:
:
:

Vinh - 2020
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


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

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

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................ 1
DANH MỤC HÌNH.................................................................................................3
DANH MỤC BẢNG................................................................................................5
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................6
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA VÀ TỔNG QUAN VỀ
NHÀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC HOA QỦA.........................................................7
1.1. Hệ thống SCADA...............................................................................................7
1.1.1. Chức năng nhiệm vụ cơ bản của SCADA........................................................7
1.1.2. Cấu trúc cơ bản của 1 hệ thống SCADA.........................................................7

1.1.3. Hệ thông SCADA hiện đại..............................................................................8
1.1.4. Các ứng dụng của hệ thống SCADA.............................................................10
1.1.5. Mục đích ứng dụng SCADA vào sản xuất.....................................................10
1.2. Xây dựng hệ thống SCADA.............................................................................10
1.2.1. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hóa..........................................10
1.3. Sơ lược về hệ thống chiết rót nước hoa quả......................................................14
1.3.1. Khái niêm......................................................................................................14
1.3.2. Yêu cầu chung của hê thống..........................................................................14
1.3.3. Giới thiệu yêu cầu công nghệ của mơ hình hệ thống chiết rót nước hoa quả. 15
1.3.4. Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống chiết rót nước trái cây.......................16
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7 – 1200...18
2.1. Giới thiệu chung về PLC S7-1200....................................................................18
2.1.1. Khái niệm plc s7-1200...................................................................................18
2.1.2. Đặc điểm của PLC S7-1200...........................................................................18
2.1.3. Phân loại........................................................................................................19
2.1.4. Hình dạng bên ngồi (CPU 1214C)...............................................................20
2.1.5. Cấu trúc bên trong PLC S7-1200...................................................................22
2.1.6. Đấu đây.........................................................................................................22
2.1.7. Module mở rộng............................................................................................23
2.1.8. Phương pháp lập trình điều khiển..................................................................24
2.1.9. Các ngơn ngữ lập trình của PLC S7-1200.....................................................25
2.2. Phần mềm lập trình SIMATIC TIA PORTAL STEP7 BASIC..........................26
2.2.1. Giới thiệu về phần mềm lập trình SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic..........26
2.2.2. Trình tự các bước thiết kế một chương trình điều khiển................................28
2.2.3. Giao diện của phần mềm SIMATIC TIA Portal STEP7 Basic.......................28

Đồ án tốt nghiệp

1

Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

2.3. Tập lệnh cơ bản của PLC S7-1200...................................................................35
2.3.1. Các lệnh về bit...............................................................................................35
2.3.2. Các lệnh về timer...........................................................................................39
2.3.3. Các lệnh đếm (counter)..................................................................................41
2.3.4. Lệnh so sánh..................................................................................................45
2.3.5. Các lệnh toán học..........................................................................................46
CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM WINCC..............................................50
3.1. Tổng quan về phần mềm WINCC.....................................................................50
3.2. Các khái niệm thường dùng trong WinCC........................................................53
3.3. Tạo một giao diện mô phỏng WinCC trên phần mềm Tia Portal......................56
CHƯƠNG 4 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MƠ PHỎNG HỆ THỐNG
CHIẾT RĨT NƯỚC HOA QUẢ TỰ ĐỘNG TRÊN WINCC............................59
4.1. Lập trình chương trình điều khiển hệ thống chiết rót nước hoa quả tự động....59
4.1.1. Khai báo các biến và đối tượng điều khiển....................................................59
4.1.2. Chương trình điều khiển hệ thống chiết rót nước hoa quả trên Tia Portal......59
4.2. Mô phỏng hệ thống chiết rót nước hoa quả trên WINCC.................................70
KẾT LUẬN............................................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................74

Đồ án tốt nghiệp

2


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ một hệ thống SCADA.....................................................................8
Hình 1.2. Kiến trúc tiêu biểu của một hệ SCADA phân bố.......................................8
Hình 1.3. Sơ đồ cơng nghệ của dây chuyền sản xuất nước ép trái cây.....................15
Hình 2.1: Hình dạng bên ngồi của S7 – 1200 (CPU 1214C)..................................21
Hình 2.2: Cấu trúc bên trong của PLC S7-1200......................................................22
Hình 2.3: Sơ đồ đấu dây S7 -1200 / CPU 1214C.....................................................23
Hình 2.4: Hình dạng bên ngoai của các module mở rộng.......................................24
Hình 2.5: Phương pháp lập trình điều khiển............................................................25
Hình 2.6: Ví dụ về chương trình LAD.....................................................................25
Hình 2.7: Ví dụ về ngơn ngữ FDB...........................................................................26
Hình 2.8: Sơ đồ thiết kể một chương trình điều khiển.............................................28
Hình 2.9: Giao diện chính của phần mềm................................................................28
Hình 2.10: Giao diện chọn CPU..............................................................................29
Hình 2.11: Giao diện hiển thị cấu trúc CPU 1214C trong phần mềm......................29
Hình 2.12: Giao diện soạn thảo chính......................................................................30
Hình 2.13: Giao diện khai báo biến chương trình....................................................30
Hình 2.11: Tạm dừng hoạt động của PLC...............................................................34
Hình 2.12: Sơ đồ kết nối PLC với máy tính.............................................................34
Hình 2.13: Mơ tả lệnh..............................................................................................35
Hình 2.14: Mơ tả lệnh..............................................................................................35
Hình 2.15: Mơ tả lệnh..............................................................................................36
Hình 2.16: Mơ tả lệnh..............................................................................................36
Hình 2.17: Mơ tả lệnh..............................................................................................37
Hình 2.18: Mơ tả lệnh..............................................................................................37
Hình 2.19: Mơ tả lệnh..............................................................................................37
Hình 2.20: Mơ tả lệnh..............................................................................................37

Hình 2.21: Mơ tả lệnh..............................................................................................38
Hình 2.22: Mơ tả lệnh..............................................................................................39
Hình 2.23: Biểu đồ thời gian...................................................................................39
Hình 2.24: Mơ tả lệnh..............................................................................................40
Hình 2.25: Biểu đồ thời gian...................................................................................40
Hình 2.26: Mơ tả lệnh..............................................................................................40
Hình 2.27: Biểu đồ thời gian...................................................................................41
Hình 2.28: Mơ tả lệnh..............................................................................................41

Đồ án tốt nghiệp

3


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Hình 2.29: Biểu đồ thời gian...................................................................................42
Hình 2.30: Mơ tả lệnh..............................................................................................42
Hình 2.31: Biểu đồ thời gian...................................................................................43
Hình 2.32: Mơ tả lệnh..............................................................................................43
Hình 2.33: Biểu đồ thời gian...................................................................................44
Hình 2.34: Mơ tả lệnh..............................................................................................44
Hình 2.35: Mơ tả lệnh..............................................................................................45
Hình 2.36: Mơ tả lệnh..............................................................................................46
Hình 2.37: Mơ tả lệnh..............................................................................................46
Hình 2.38: Mơ tả lệnh..............................................................................................47
Hình 2.39: Mơ tả lệnh..............................................................................................48
Hình 2.40: Mơ tả lệnh..............................................................................................48

Hình 2.41: Mơ tả lệnh..............................................................................................49
Hình 3.1: Cấu trúc của WinCC................................................................................53
Hình 3.2: Cấu trúc dự án đơn..................................................................................55
Hình 3.3: Cấu trúc của dự án nhiều người dùng......................................................55
Hình 3.4: Cấu trúc của dự án multi- client..............................................................56

Đồ án tốt nghiệp

4


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Các đặc điểm cơ bản của s7-1200...........................................................19
Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của S7-1200 CPU 1214C...........................................21
Bảng 2.3: Thông số các module:.............................................................................24
Bảng 2.4: Các thông số của lệnh.............................................................................37
Bảng 2.5: Các thông số của lệnh.............................................................................38
Bảng 2.6: Thông số các lệnh....................................................................................39
Bảng 2.7: Các thông số của lệnh.............................................................................39
Bảng 2.8: Các thông số của lệnh.............................................................................40
Bảng 2.9: Các thông số của lệnh.............................................................................41
Bảng 2.10: Các thông số của lệnh............................................................................41
Bảng 2.11: Các thông số của lệnh............................................................................42
Bảng 2.12: Các thông số của lệnh............................................................................43
Bảng 2.13: Các thông số của lệnh............................................................................44
Bảng 2.14: Các thông số của lệnh............................................................................45

Bảng 2.15: các thông số của lệnh............................................................................46
Bảng 2.16: Các thông số của lệnh............................................................................46
Bảng 2.17: Các thông số của lệnh............................................................................47
Bảng 2.18: Điều kiện mã.........................................................................................47
Bảng 2.19: Các thông số của lệnh............................................................................48
Bảng 2.21: Các thông số của lệnh............................................................................49
Bảng 2.22: Điều kiện mã.........................................................................................49
Bảng 2.23: Các thông số của lệnh............................................................................49
Bảng 3.1: Các thông số của WinCC........................................................................52

Đồ án tốt nghiệp

5


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

LỜI NÓI ĐẦU
Như chúng ta đã biết sự phái triển của khoa học kỹ thuật qua từng thời kì lịch sử,
nó đã có những ảnh hưởng khơng nhỏ để thúc đẩy nên kinh tế phát triển, cụ thể là
trong các ngành sản xuất cơng nghiệp hiện đại. Có thể nói rằng sự phát triển của
Cơng nghệ điện tử - tin học, được coi là một cuộc cách mạng cơng nghệ trên tồn
thế giới. Ở nước ta, ngành kĩ thuật điện tử - tin học đã được ứng dụng vào lĩnh vực
điều khiển tự động, đặc biệt là kĩ thuật vi xử lí.
Trên thế giới hiện nay người ta đã sản xuất ra những thiết bị có thể lập trình
được. Đó chính là thiết bị điều khiển có lập trình Programable Logic Controlle viết
tắt là PLC. PLC có thể coi là một ứng dụng điển hình của mạch vi xử lí. So với q
trình điều khiển bằng mạch điện tử thơng thường thì PLC có nhiều ưu điểm hơn

hẳn, ví dụ như: Kết nối mạch điện đơn giản, rút ngắn được thời gian lắp đặt cơng
trình, dễ dàng thay đổi công nghệ nhờ việc thay đổi nội dung chương trình điều
khiển, ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng, độ tin cậy cao... Sự ra đời của các
thiết bị điều khiển này đã làm thay đổi năng suất lao động và chất lượng sản phẩm
rõ rệt. Vì vậy việc cải tiến và phát triển các thiết bị điều khiển luôn được quan tâm,
để đáp ứng yêu cầu thay thế con người trong các môi trường độc hại, các yêu cầu về
cơng nghệ mới địi hỏi sự chính xác tuyệt đối.
Trong quá trình học tập và làm việc tại trường, tìm hiểu các bộ điều khiển, em
được giao đề tài tốt nghiệp với nội dung: “Thiết kế hệ thống sản xuất và chiết rót
nước ép hoa quả”.
Bản đồ án này được hoàn thành với sự hướng dẫn trực tiếp và nhiệt tình của
các thầy cơ giáo giúp đỡ em nhiệt tình, cùng với sự nỗ lực của bản thân. Em đã
hoàn thành đề tài được giao.
Do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm thực tế không nhiều, nên bản đồ án này
khơng tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của q thầy
cơ, bạn bè và đồng nghiệp để cho đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!..
Tp.Vinh, ngày…tháng … năm 2020
Sinh viên thực hiện

Đồ án tốt nghiệp

6


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA VÀ TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
SẢN XUẤT NƯỚC HOA QỦA
1.1. Hệ thống SCADA
1.1.1. Chức năng nhiệm vụ cơ bản của SCADA
1.1.1.1. Giới thiệu về SCADA
SCADA viết tắt của Supervisory Control And Data Acquisition,nghĩa là hệ
thống điều khiển và giám sát số liệu sản xuất
SCADA là cơng cụ tư động hóa cơng nghiệp, dùng kỹ thuật vi tinh PLC/RTU,
để trợ giúp việc điều hành kỹ thuât ở các cấp trực ban điều hành của sản xuất cơng
nghiệp: từ cấp phân xưởng, xí nghiêp,đến cấp cao nhất của công ty
1.1.1.2. Chức năng của SCADA
 Thu thập từ xa:thu thập qua đường truyền số liệu các số liệu sản xuất và tổ
chức việc lưu dữ trong nhiều loại cơ sở số liệu
 Dùng các cơ sở dữ liệu đó để cung cấp dịch vụ về điều khiển dám sát sản
xuất:
 Hiển thị báo cáo tổng kết về quá trình sản xuất
 Điều khiển từ xa quá trình sản xuất

 Thưc hiện các dịch vụ về truyền số liệu trong hệ thống và ra ngoài
1.1.1.3. Nhiệm vụ của SCADA
 Thu thập giám sát từ xa về đối tượng
 Điều khiển đóng cắt từ xa lên đối tượng
 Điều chỉnh tự động từ xa lên đối tượng
 Thông tin từ xa với đối tượng và các cấp quản lý
1.1.2. Cấu trúc cơ bản của 1 hệ thống SCADA
 Máy tính chủ SCADA là PC với microsoft 95, 98, NT
 Bus truyền tin là Multidrop tiêu chuẩn RS485,với các protocol truyền tin
công nghiệp Master/slaver được chọn dùng nhiều nhất.
 Thiết bị thu thập dữ liệu với PC
+ PLC dùng các transmitter analog 0:10v

Đồ án tốt nghiệp

7


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Hình 1.1. Sơ đồ một hệ thống SCADA
1.1.3. Hệ thông SCADA hiện đại
1.1.3.1. Kiến trúc hệ thống
Hiện nay các hệ SCADA thế hệ mới được xây dựng theo kiến trúc phân bố,
trong đó cơng suất của máy chủ được phân bố trên một số bộ xử lý được nối cùng
với nhau bằng mạng cục bộ (LAN). Trong đó mỗi bộ xử lý có một trách nhiệm nhất
định như: thu thập và xử lý, tạo hiển thị, thiết lập báo cáo v.v… và một số bộ xử lý
dùng để dự phịng.
Nhờ vào các cơng nghệ mạng diện rộng (WAN), hệ thống SCADA có thể
được phân bố trên một miền địa lý rộng.
Hệ thống được thiết kế theo hệ thống mở và cơ cấu Server_Client

Hình 1.2. Kiến trúc tiêu biểu của một hệ SCADA phân bố

Đồ án tốt nghiệp

8


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Trong đó:
IOS:Data Input/Output Module.
HMI: Human_Machine Interface Module.
HDC: Historical Data Collection and Storage Module.
GW: Gateway for inter_LAN communications.
APPS: Application Calculations and Processing Module.
HMI: HumanMachine Interface.
SCADA trang bị các VDU (Visual Display Unit - Đơn vị hiển thị) đầy đủ đồ
họa có kèm mouse, bàn phím... Các nút điều khiển nối cứng được thay thế bằng các
biểu tượng trên màn hình được tác động bằng chuột hay bàn phím. Các phương tiện
này giúp cho người điều hành:
- Nhanh chóng hốn đổi giữa các màn hình hiển thị
- Nhanh chóng xem được chi tiết các thông tin
- Tạo và sửa đổi các màn hình hiển thị trực tiếp ở hệ thống
Có những hiệu ứng đặc biệt để tăng khả năng phân biệt rõ dữ liệu (ví dụ các
màu khác nhau cho các lô khác nhau trong một đường ống dẫn dầu)
Với các VDU hoạt động trong môi trường Windows, người điều hành cũng có
thể.
- Xem trên cùng một VDU nhiều mảng thơng tin mà thường trải ra trên nhiều
màn hình hiển thị.
-Trên cùng màn hình, truy cập được các dữ liệu nằm rải rác theo vùng hoặc
các dữ liệu thuộc các cơ sở dữ liệu khác nhau.
Do đó, những phương tiện HMI hiện đại cho phép người điều hành truy cập số
lượng thông tin lớn dễ hơn và nhanh hơn.
1.1.3.2. Các đơn vị đo lường từ xa RTU (Remote Telemetry Unit)
- Các RTU khơng cịn là những thiết bị thụ động nữa, mà mục đích chính
của nó là thu thập và lưu trữ dữ liệu vùng. Nhiều mức xử lý dữ liệu và điều khiển

được thực hiện ở các RTU.
- Nhiều loại thiết bị có thể được nối vào các RTU như: PLC, máy đo lưu
lượng,
thiết bị lấy chuẩn và đo bồn chứa…
- Các RTU có thể được sắp xếp theo kiến trúc phân bố hoặc phân cấp. Dữ
liệu của các RTU được xử lý tại trạm chủ.

Đồ án tốt nghiệp

9


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

1.1.3.3. Cơ sở dữ liệu
 Dữ liệu được lưu trữ không những là dữ liệu đo đạc từ xa, được tính tốn mà
cịn có các thơng số báo về các sự kiện và các cảnh báo. Do bản chất phân bố của hệ
SCADA, cơ sở dữ liệu cũng phân bố.
 Về vấn đề bảo mật thì cho nhiều cấp truy cập sử dụng: điều hành viên, giám
sát viên, huấn luyện, kỹ sư.
 Cơ sở dữ liệu cũng liên hệ với hệ thông tin quản trị MIS
1.1.4. Các ứng dụng của hệ thống SCADA
 Tăng khả năng điều khiển và xử lý của hệ thống
 Hệ thống vận hành nhanh hơn, chính xác hơn
 Bảo đảm an tồn cho người vận hành
 Bảo vệ tốt các thiết bị khi xảy ra lỗi trong hệ thống
 Tăng năng suất, độ tin cậy
 Tiết kiệm năng lượng

 Tốn ít chi phí vận hành hơn
1.1.5. Mục đích ứng dụng SCADA vào sản xuất
Nâng cao năng suất: nhờ q trình phân tích các quy trình sản xuất, nhà quản
lý có thể dùng các thông tin này để gia tăng hiệu quả sản xuất và cải tiến kỹ thuật.
Cải thiện chất lượng sản phẩm: cũng thơng qua việc phân tích các hoạt
động, nhà quản lý có thể tìm cách hạn chế, ngăn chặn các sai sót trong q trình sản
xuất.
Giảm chi phí vận hành và bảo trì: khi một hệ thống SCADA được lắp đặt,
doanh nghiệp sẽ không cần quá nhiều nhân sự cho việc quản lý giám sát các thiết bị
hiện trường được đặt ở các vị trí xa. Bên cạnh đó, doanh nghiệp cũng không phải
chi trả cho các chuyến đi kiểm tra, bảo trì ở xa, thế nên, chi phí bảo trì cũng sẽ được
giảm bớt
Bảo tồn vốn đầu tư: khi các chủ nhà máy đầu tư nâng cấp hoạt động sản
xuất, họ cần đảm bảo sự nâng cấp đó có tính sử dụng lâu dài. Một hệ thống SCADA
được thiết kế mở sẽ cho phép chủ đầu tư chỉnh sửa, thay đổi tùy theo quy mơ sản
xuất, nhờ đó giúp loại bỏ các hao hụt theo thời gian.
1.2. Xây dựng hệ thống SCADA
1.2.1. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hóa
Hệ thống tự động hóa có thể chia thành 2 phần: Hệ thống thông tin và hệ
thống điều khiển.

Đồ án tốt nghiệp

10


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Hệ thống thơng tin: Có nhiệm vụ thực hiện các chức năng thông tin. Các chức
năng này cho phép giám sát q trình cơng nghệ: cụ thể là thu thập, bảo quản, thống
kê và ghi lại các thông tin về sự thay đổi yêu cầu đặt trước quá trình.
Hệ thống điều khiển dung để tạo ra và thực hiện các tác động điều khiển dựa
trên các nguyên lý điều khiển các đại lượng phụ thuộc của quá trình công nghệ, thực
hiện điều khiển tối ưu, bằng các phương tiện tự động thực hiện các thao tác logic và
theo chương trình đối với các phần tử phân tán (điều khiển phân tán các cơ cấu chấp
hành, các liên động sự cố, khởi động và dừng hệ thống máy…)
Đối với mỗi hệ thống tự động điều khiển q trình cơng nghệ không nhất thiết
phải thực hiện tất cả các chức năng trên. Một số chức năng khơng thích hợp với đối
tượng cơng nghệ này lại có thể thích hợp với đối tượng công nghệ trong hệ thống
điều khiển ở mức cao hơn. Hệ thống tự động điều khiển quá trình cơng nghệ thực
chất là điều khiển tập trung q trình đó là nhờ các phương tiện kỹ thuật điều khiển
tự động.
Vấn đề đo lường từ xa các thông số của hệ thống công nghệ rất quan trọng.
Các thông số cần đo có thể kể đến như: mực nước trong các bể chứa, trong các
buồng đầu vào cơng trình, các chỉ số chất lượng nước như PH,… hay nhiệt độ, áp
suất, lưu lượng,… Các thiết bị cho tín hiệu từ xa giúp người điều khiển nhìn nhận
được tồn cảnh về trạng thái làm việc của các thiết bị. Các thiết bị hiện trường
truyền về trung tâm điều khiển các tín hiệu như: tín hiệu về tắt sự cố, hỏng hóc các
thiết bị điều khiển hay của các thiết bị phụ trợ (quạt, máy bơm…), giá trị sự cố của
các thông số cơng nghệ,…
Các phịng trong trung tâm điều khiển thường được sắp xếp liền kề nhau,
phịng có diện tích lớn là phịng điều khiển chính và có đặt các tủ điều khiển, bộ
phận cấp nguồn, điều khiển có thể bao quát được tất cả các dụng cụ đo lường và các
tín hiệu.
Với tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ tự động các phương tiện
điều khiển ngày một hiện đại hơn, có độ chắc chắn, tinh vi trong cơng tác lại có kích
thước thu nhỏ. Rất tiện ích về nhiều mặt. Điều đó đạt được khi các q trình cơng
nghệ được điều khiển bằng các thiết bị vừa tính tốn vừa điều khiển lại vừa có khả

năng tự động lập trình gọi là thiết bị tự động lập trình cơng nghiệp (máy tính PC và
các thiết bị tự động khả trình PLC) và chúng được lắp đặt làm việc trong mạng
riêng gọi là mạng cơng nghiệp. Nhờ có mạng truyền thông công nghiệp mà điều
hành, quản lý giám sát một nhà máy, xí nghiệp nói chung hay một q trình 1.2.2.
Thiết kế các chức năng hệ thống tự động hóa

Đồ án tốt nghiệp

11


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Để đạt được mục đích cũng như đáp ứng các yêu cầu nói trên, hệ thống tự
động hóa cần có những chức năng cơ bản sau đây:
a. Điều chỉnh tự động: Điều chỉnh tự động là sử dụng các thiết bị tự động
để tác động lên quá trình công nghệ cần điều khiển theo một chế độ làm việc đã
định sẵn. Mỗi q trình cơng nghệ xảy ra trong đối tượng điều chỉnh được đặc trưng
bởi một hay vài đại lượng. Một số đại lượng được duy trì không đổi, một số đại
lượng khác được thay đổi trong giới hạn cho trước nào đó.
Đây là một trong những chức năng quan trọng nhất quyết định đến mức độ tự
động hóa.
b. Giám sát điều khiển có khoảng cách hoặc từ xa
Nếu điều khiển bằng tay trực tiếp tại chỗ người vận hành có thể phải tiếp xúc
với mơi trường độc hại, đi lại khó khăn và mất nhiều thời gian. Mặt khác nhiều
trường hợp, ví dụ như sự cố hoặc mất điều khiển, đòi hỏi điều khiển tay phải kịp
thời và đồng bộ, ví dụ như muốn dừng một lúc nhiều thiết bị tại nhiều vị trí khác
nhau, điều khiển cùng lúc nhiều q trình có liên quan với nhau. Để làm được điều

này hệ thống phải có chức năng điều khiển khoảng cách.
Điều khiển từ xa qua mạng LAN, WAN cũng là một chức năng không thể
thiếu hiện nay trong nhiều hệ thống tự động hóa. Giám sát, điều khiển, trao đổi dữ
liệu từ xa là nền tảng cho việc xây dựng hệ thống điều hành sản xuất MES
(Manufacturing Execution System) nhằm đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, xã hội
một cách toàn diện. MES tạo ra một cầu nối thông suốt hai chiều giữa khối quản lý
và sản xuất giúp tối ưu hóa q trình sản xuất từ khâu hoạch định kế hoạch đến
khâu sản xuất ra thành phẩm cuối cùng, cung cấp các chức năng lập kế hoạch, quản
lý nhân lực, thiết bị, máy móc, nguyên vật liệu, theo dõi quá trình sản xuất, chất
lượng sản phẩm…
Ngồi ra, điều khiển từ xa cịn cho phép giảm đáng kể số lượng chuyên gia
công nghệ, kỹ thuật cần thiết cho vận hành, bảo trì hệ thống tự động hóa. Một nhóm
chuyên gia có thể điều hành cùng lúc cả mạng lưới các nhag máy xử lý nước thải tại
nhiều nơi trong thành phố, nhiều tỉnh mà không cần đến tận nơi. Đặc biệt, ngày nay
mạng Internet toàn cầu đã rút ngắn khoảng cách về không gian và thời gian khiến
cho khó ai có thể tin được từ cách xa hàng nghìn km vẫn có thể giám sát, điều khiển
thậm chí chẩn đốn, sửa lỗi, nạp lại chương trình cho thiết bị điều khiển từ bất kỳ
địa điểm nào trên thế giới,… nhưng đó là sự thực!
c. Hiển thị thông số công nghệ
Chức năng này giúp cho việc theo dõi, giám sát các thông số chất lượng nước,
trạng thái thiết bị, sự cố một cách thuận tiện, dễ hiểu đối với người vận hành. Việc
Đồ án tốt nghiệp

12


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

hiển thị được thiết kế hợp lý về màu sắc, bố trí các cửa sổ, kiểu thể hiện. Màu sắc
khơng q lịe, dung các gam màu dịu khơng gây mỏi mắt khi nhìn lâu. Cảnh báo,
báo động bằng đổi màu và nhấp nháy liên tục để gây sự chú ý. Kiểu thể hiện đa
dạng: kiểu số riêng biệt, kiểu bảng thống kê, kiểu đồ thị trực tuyến (online trend).
d. Cấu hình hệ thống
Chức năng này dung để đặt và thay đổi các tham số công nghệ cho hệ thống tự
động hóa, chủ yếu là các giá trị chủ đạo (setpoint), ngưỡng cảnh báo sớm, ngưỡng
báo động. Các tham số đặt sẽ được truyền từ PC xuống thiết bị điều khiển sau đó lại
được truyền ngược lại PC để so sánh, nếu thấy khơng trùng nhau thì báo động, trái
lại chứng tỏ rằng việc truyền và xử lý dữ liệu chính xác, đường truyền và thiết bị
điều khiển khơng có sự cố. Chức năng này nâng cao độ an toàn (fail-safe) của hệ
thống.
e. Bảo vệ tự động
Bảo vệ hệ thống máy móc, đường ống và các đối tượng khác khỏi các sự cố
được thực hiện bới các thiết bị chuyên dụng để ngắt các bộ phận sự cố. Ngoài ra các
thiết bị còn thực hiện chức năng liên động tự động cho phép bảo vệ các thiết bị máy
móc khỏi nguy hiểm do thao tác nhầm lẫn của người vận hành. Ta phân biệt hai loại
liên động: Liên động sự cố và liên động cấm chỉ.
Liên động sự cố dung để điều khiển bảo vệ (vd: điều khiển dừng) một nhóm
máy móc thiết bị có liên quan khi sự cố xảy ra.
Liên động cấm chỉ loại trừ khả năng điều khiển sai, khơng đúng trình tự có
khả năng gây sự cố.
f.Cảnh báo, báo động
Chức năng được thực hiện bằng còi, đèn nhấp nháy trên bàn điều khiển hoặc
biểu tượng nhấp nháy trên PC, hiển thị thông báo dạng chữ trên PC, gửi tin nhắn tới
điện thoại di động của những người có trách nhiệm thơng qua dịch vụ tin nhắn
SMS. Hệ thống đưa ra cảnh báo khi giá trị thông số vượt ngưỡng cảnh báo sớm
hoặc thông số vượt ngưỡng báo động trong giai đoạn quá độ của quá trình điều
khiển. Báo động được đưa ra khi thơng só vượt ngưỡng báo động liên tục trong
khoảng thời gian nhất định (lớn hơn thời gian điều chỉnh ngầm định) hoặc báo động

sự cố đường truyền, sự cố thiết bị điều khiển, cơ cấu chấp hành, báo động sự cố
cảm biến. Sự khác biệt giữa cảnh báo và báo động ở chỗ: cảnh báo tự mất đi khi
thông số hết vượt ngưỡng, trái lại báo động sẽ tồn tại cho đến khi người vận hành
xử lý xong sự cố và tự quyết định xóa bỏ trạng thía báo động. Như vậy mức độ cần
chú ý của người vận hành đối với báo động phải cao hơn cảnh báo.

Đồ án tốt nghiệp

13


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

g. Lưu trữ, báo cáo thống kê
Lưu trữ và lập báo cáo thống kê dữ liệu về thông số, trạng thái hoạt động, sự
cố, thời gian hoạt đọngp của máy móc thiết bị, tổng nguyên liệu đã dung, lượng hóa
chất đã dung, danh sách người đã vận hành, bộ tham số công nghệ đã thay đổi và
nhiều thông tin khác cần thiết cho các chuyên gia công nghệ, kỹ thuật và các nhà
quản lý trong việc điều chỉnh để đạt chế độ làm việc tối ưu, phát hiện, dự báo sự cố,
bảo trì thay thế kịp thời máy móc thiết bị, điều hành sản xuất và tính tốn hiệu quả
kinh tế.
h. Điều khiển dự phòng
Sự cố của hệ thống tự động có thể gây ra những tổn thất vơ cùng lớn (do chi
phí khởi động lại, do dẫn đến hỏng thiết bị, hỏng sản phẩm,…) thậm chí gây nguy
hiểm tới tính mạng con người. Trong dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia bằng
phương pháp sinh học, vi khuẩn nếu bị chết sẽ đòi hỏi nhiều thời gian và kinh phí
để phục hồi, mặt khác nếu thiết bị điều khiển bị hỏng thì phải điều khiển tay, khó
chính xác, do đó điều khiển dự phịng là cần thiết để nâng cao độ tin cậy của hệ

thống điều khiển. Xây dựng hệ thống có điều khiển dự phịng sẽ làm tăng chi phí
đầu tư ban đầu, nhưng với lựa chọn giải pháp hợp lý cùng với thiết kế ban đầu có
khả năng mở rộng sẽ làm cho việc nâng cấp thành hệ điều khiển dự phịng ít tốn
kém mà vẫn có hiệu quả. Cơng nghệ nói riêng thu được nhiều kết quả tốt hơn…
1.3. Sơ lược về hệ thống chiết rót nước hoa quả
1.3.1. Khái niêm
Hệ thống chiết rót hoa quả tự động là dây chuyền được lắp đặt, thiết kế hiện
đại, đạt tiêu chuẩn cao đảm bảo dây chuyền hoạt động ổn định và nâng cao hiệu quả
sản xuất. Thiết bị điều khiển PLC cho phép thực hiện linh hoạt các thuật tốn điều
khiển thơng qua một ngơn ngữ lập trình sẵn tạo điều kiện trong cơng tác quản lý sản
xuất và tiết kiệm nhân công.
Với các loại nguyên liệu khác nhau như trái cây tươi, nước trái cây cô đặc, bột
trái cây… thông qua các phương pháp pha lỗng, trích ly, nghiền, đồng hóa, khử khí,
chiết rót… có thể chế biến thành nhiều loại nước ép trái cây mang nhiều hương vị
khác nhau.
1.3.2. Yêu cầu chung của hê thống
 Sử dụng cơng nghệ chiết rót hiện đại, có thể chiết rót, đóng chai với số lượng
lớn, tăng năng suất lao động.
 Đóng chai chính xác, khơng bị bắn ra bên ngoài, đảm bảo vệ sinh an toàn
thực phẩm.

Đồ án tốt nghiệp

14


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

 Dây chuyền chiết rót tự động: hoạt động tự động từ khâu cấp chai, rửa chai,
chiết rót, đóng nắp chai, phóng nhãn, co nhãn áo và đóng thùng với công suất cao
giúp người sản xuất giảm được nhiều chi phí,giảm được nhân lực con người…
 Vốn đầu tư phù hợp.
 Chi phí vận hành thấp.
1.3.3. Giới thiệu u cầu cơng nghệ của mơ hình hệ thống chiết rót nước hoa
quả

Hình 1.3. Sơ đồ cơng nghệ của dây chuyền sản xuất nước ép trái cây
Các thiết bị chính:
 Hệ thống xử lý nước


Hệ thống tiệt trùng



Hệ thống chiết rót và đóng gói



CIP- làm sạch hệ thống



Các hệ thiết bị khác: nồi hơi, máy xử lý nhiệt, máy nén khí, máy in phun bao

bì, co màng chai, lốc, thùng, hệ thống băng tải, đường dây điện…
 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: Hệ thống hoạt động ở chế độ tự động .Hoa
quả được đem từ khâu cấp liệu qua máy rữa,rửa trong 5-10 phút .Sau khi hoa quả

được rửa xong được đưa lên băng tải,khi cảm biến tác động máy làm khô sẽ hoạt
động,hoa quả được đưa vào máy làm khô,sau khi làm khô xong sản phẩm được
chạy qua cảm biến tiếp theo thì máy ép sẽ hoạt động .Sau khi máy ép làm việc thì

Đồ án tốt nghiệp

15


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

sẽ cho xuống bình, bình có 3 mức thấp,trung bình,cao.Khi bình đạt mức trung bình
thì hệ thống chiết rót bắt đầu làm việc,bơm định lượng làm việc thì ta đặt mức định
lượng rót của mỗi chai.Khi bình đạt mức cao thì hệ thống ép sẽ ngừng hoạt động và
hệ thống chiết rót vẫn tiếp tục hoạt động đến khi bình đạt mức trung bình thì hệ
thống ép sẽ làm việc trở lại.Khi bình đạt mức thấp thì hệ thống chiết rót ngừng hoạt
động .Khi bình đạt mức trung bình thì hệ thống chiết rót làm việc trở lại.Khi đủ số
lượng chai cần chiết rót thì tồn bộ hệ thống ngừng hoạt động
1.3.4. Lưu đồ thuật toán điều khiển hệ thống chiết rót nước trái cây
stop

Cb med

Cb min
stop

Bt chạy

Cb liệu

Rửa

Cblieu2

l.kho

Cblieu3

ép

Cbmax

stop

Đồ án tốt nghiệp

16


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Chiết rót
run

Cb med

Nhập lưu lượng

Bt chạy

Cb chai

Bt dừng

đúng

sai
Chiết rót

Đủ chai

Dừng

Đồ án tốt nghiệp

17


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH PLC S7 – 1200
2.1. Giới thiệu chung về PLC S7-1200
2.1.1. Khái niệm plc s7-1200.

PLC S7-1200 ( Promamable Logic Controller) là những kết hợp I/O và các lựa
chọn cấp nguồn, bao gồm 9 module các bộ cấp nguồn cả VAC – hoặc VDC - các
bộ nguồn với sự kết hợp I/O DC hoặc Relay. Các module tín hiệu để mở rộng I/O
và các module giao tiếp dễ dàng kết nối với các mặt của bộ điều khiển. Tất cả các
phần cứng Simatic S7-1200 có thể được gắn trên DIN rail tiêu chuẩn hay trực tiếp
trên bảng điều khiển, giảm được không gian và chí phí lắp đặt.
Các module tín hiệu có trong các model đầu vào, đầu ra và kết hợp loại 8, 16,
và 32 điểm hỗ trợ các tín hiệu I/O DC, relay và analog. Bên cạnh đó, bảng tín hiệu
tiên tiến có trong I/O số 4 kênh hay I/O analog 1 kênh gắn đằng trước bộ điều
khiển S7-1200 cho phép nâng cấp I/O mà không cần thêm không gian. Thiết kế có
thể mở rộng này giúp điều chỉnh các ứng dụng từ 10_I/O đến tối đa 284_I/O, với
khả năng tương thích chương trình người sử dụng nhằm tránh phải lập trình lại
khi chuyển đổi sang một bộ điều khiển lớn hơn. Các đặc điểm khác: bộ nhớ 50
KB với giới hạn giữa dữ liệu người sử dụng và dữ liệu chương trình, một đồng hồ
thời gian thực, 16 vịng lặp PID với khả năng điều chỉnh tự động, cho phép bộ
điều khiển xác định thơng số vịng lặp gần tối ưu cho hầu hết các ứng dụng điều
khiển quá trình thơng dụng. Simatic S7-1200 cũng có một cổng giao tiếp Ethernet
10/100Mbit tích hợp với hỗ trợ giao thức Profinet cho lập trình, kết nối HMI
/SCADA hay nối mạng PLC với PLC.
2.1.2. Đặc điểm của PLC S7-1200
Năm 2009 Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội:
- S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm
sốt nhiều ứng dụng tự động hóa. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh
mạnh làm cho chúng ta có những giải pháp hoàn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với
S7-1200.
- S7-1200 bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp
sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).
- Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương
trình điều khiển:
Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào

Đồ án tốt nghiệp

18


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

PLC.
Tính năng “know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình
-S7-1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP.
Ngồi ra bạn có thể dùng các module truyền thong mở rộng kết nối bằng
RS485 hoặc RS232.
- Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ
ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong
TIA Portal 11 của Siemens.
- Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài TIA Portal vì phần mềm này
đã bao gồm cả mơi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.
2.1.3. Phân loại
Việc phân loại S7-1200 dựa vào loại CPU mà nó trang bị: Các loại PLC thông
dụng: CPU 1211C, CPU 1212C, CPU 1214C Thông thường S7-200 được phân ra
làm 2 loại chính:
 Loại cấp điện 220VAC:
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC(từ 15VDC – 30VDC).
- Ngõ ra: Relay.
- Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra Relay. Do đó có thể sử dụng ngõ ra ở

nhiều cấp điện áp khác nhau( có thể sử dụng ngõ ra 0V, 24V, 220V…)

- Tuy nhiên, nhược điểm của nó là do ngõ ra Relay nên thời gian đáp ứng
không nhanh cho ứng dụng biến điệu độ rộng xung, hoặc Output tốc độ cao…
 Loại cấp điện áp 24VDC:
- Ngõ vào: Kích hoạt mức 1 ở cấp điện áp +24VDC( từ 15VDC – 30VDC).
- Ngõ ra: transistor
- Ưu điểm của loại này là dùng ngõ ra transistor. Do đó có thể sử dụng ngõ ra

này để biến điệu độ rộng xung, Output tốc độ cao…
- Tuy nhiên, nhược điểm của loại này là do ngõ ra transistor nên chỉ có thể sử
dụng một cấp điện áp duy nhất là 24VDC, do vậy sẽ gặp rắc rối trong những ứng
dụng có cấp điện áp khác nhau. Trong trường hợp này, phải thông qua một Relay
24VDC đệm.
Bảng 2.1: Các đặc điểm cơ bản của s7-1200.
Đặc trưng
Kích thước (mm)
Bộ nhớ người dùng
Bộ nhớ làm việc
Bộ nhớ tải
Bộ nhớ sự kiện

CPU 1211C
CPU 1212C
90 x 100 x 75
25 Kbytes
1 Mbytes

Đồ án tốt nghiệp

CPU 1214C
110 x 100 x 75

50 Kbytes
2 Mbytes

19


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Phân vùng I/O
Digital I/O
Analog I
Tốc độ xử lý ảnh
Modul mở rộng
Mạch tín hiệu
Modul giao tiếp
Bộ đếm tốc độ cao
Trạng thái đơn
Trạng thái đôi
Mạch ngõ ra
Thẻ nhớ
Thời gian lưu trữ
khi mất điện
PROFINET
Tốc độ thực thi phép
toán số thực
Tốc độ thi hành

2 Kbytes

2 Kbytes
6 Inputs/4
8 Inputs/6
14 Inputs/10
Outputs
Outputs
Outputs
2 inputs
2 inputs
2 inputs
1024 bytes
And 1024 bytes (outputs)
(inputs)
None
2
8
1
3(left – side expansion)
3
4
6
3 – 100 kHz
3 – 100 kHz
3 – 100 kHz
1 – 30 kHz
3 – 30 kHz
3 – 80 kHz
3 – 80 kHz
3 – 80 kHz
1 – 20 kHz

3 – 20 kHz
2
Thẻ nhớ simatic (tùy chọn)
240 h
1 cổng giao tiếp ethernet
18 us
1.1 Us

2.1.4. Hình dạng bên ngồi (CPU 1214C)

Hình 2.1: Hình dạng bên ngồi của S7 – 1200 (CPU 1214C)

Đồ án tốt nghiệp

20


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật của S7-1200 CPU 1214C.
Nguồn cấp

20.4 – 28.8 VDC; 85264 VAC (4763 Hz)
DI 14x24V DC, DQ 10x24V DC hoặc 10xRLY, Al 2x10
Số lượng ngõ vào/ra
bit 0-10VDC
Ngõ vào
14 đầu (điện áp định mức ngõ vào 24V DC)

10 transistor, Al 2x10 bit 0-10VDC hoặc 10 relay, Al
Ngõ ra
2x10 bit 0-10VDC
Bộ nhớ người dung
50Kb
Thẻ nhớ chương trình SIMATIC (tùy chọn từ 2MB đến 24MB)
Thời gian lưu trữ
Thơng thường 10 ngày/ ít nhất 6 ngày tại 400C
PROFINET
1 cổng truyền thong Etherne
Cấp bảo vệ
IP 20
 Các đèn báo trên CPU 1214C:
- STOP / RUN (cam / xanh): CPU ngừng / đang thực hiện chương trình đã nạp
vào bộ nhớ.
- ERROR (màu đỏ): màu đỏ ERROR báo hiệu việc thực hiện chương trình đã
xảy ra lỗi.
- MAINT (Maintenance): led cháy báo hiệu việc có thẻ nhớ được gắn vào hay
không.
- LINK: Màu xanh báo hiệu việc kết nối với tính thành cơng.
- Rx / Tx: Đèn vàng nhấp nháy báo hiệu tín hiệu được truyền.
 Đèn cổng vào ra:
- Ix.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng vào báo hiệu trạng thái tức thời của cổng
Ix.x. đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị của cơng tắc.
- Qx.x (đèn xanh): Đèn xanh ở cổng ra báo hiệu trạng thái tức thời của cổng
Qx.x. Đèn này báo hiệu trạng thái của tín hiệu theo giá trị logic của cổng.
2.1.5. Cấu trúc bên trong PLC S7-1200
Cũng giống như các PLC cùng họ khác, PLC S7-1200 gồm 4 bộ phận cơ bản:
bộ xử lý, bộ nhớ, bộ nguồn, giao tiếp xuất / nhập.

Đồ án tốt nghiệp

21


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Hình 2.2: Cấu trúc bên trong của PLC S7-1200.
 Bộ xử lý còn được gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU), chứa bộ vi xử lý, biên
dịch các tín hiệu nhập và thực hiện các hoạt động điều khiển theo chương trình
được lưu trong bộ nhớ của PLC. Truyền các quyết định dưới dạng tín hiệu hoạt
động đến các thiết bị xuất.
 Bộ nguồn có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC thành điện áp DC (24V) cần
thiết cho bộ xử lý và các mạch điện trong các module giao tiếp nhập và xuất hoạt
động.
 Bộ nhớ là nơi lưu trữ chương trình được sử dụng cho các hoạt động điều
khiển dưới sự kiểm soát của bộ vi xử lý.
 Các thành phần nhập và xuất (input / output) là nơi bộ nhớ nhận thông tin từ
các thiết bị ngoại vi và truyền thông tin đến các thiết bị điều khiển. Tín hiệu nhập có
thể từ các công tắc, các bộ cảm biến,… Các thiết bị xuất có thể là các cuộn dây của
bộ khởi động động cơ, các van solenoid,…
 Chương trình điều khiển được nạp vào bộ nhớ nhờ sự trợ giúp của bộ lập
trình hay bằng máy vi tính.
2.1.6. Đấu đây
Ở đây ta chọn CPU 1214C, để trình bày đấu dây tiêu biểu: Chúng ta có thể
cung cấp nguồn 24VDC hay 85÷264VAC với tần số từ 47Hz÷63Hz cho PLC và các
thơng số điện áp được thể hiện ở (hinh 2.4).

Đồ án tốt nghiệp

22


Khoa Điện

Lớp: DHDDTCK11Z

Hình 2.3: Sơ đồ đấu dây S7 -1200 / CPU 1214C.
Điện áp có thể thay đổi trong khoảng từ 85V÷264V AC. Ở 264V dịng điện
tiêu thụ là 20A.
Nguồn cung cấp là 24VDC. Điện áp có thể thay đổi trong khoảng
20.4V÷28.8V. Ở 28.8V dịng điện tiêu thụ là 12A.
Các ngõ vào được tác động ở mức điện thế tiêu biểu là 24VDC. Các ngõ ra
của PLC ở mức 0 khi công tắc hở hay điện áp <= 5VDC. Ngõ vào ở mức 1 khi cơng
tắc đóng hay điện áp =>15VDC. Thời gian đổi trạng thái từ “0” lên “1” và từ “1”
xuống “0” tối thiểu là 0.1us để PLC nhận biết được.
Các ngõ ra có thể là 5VDC – 30VDC hay 5VAC – 250VAC. Tùy theo yêu cầu
thực tế mà ta có thể nối nguồn khác nhau để phù hợp với ứng dụng của nó.
2.1.7. Module mở rộng

Đồ án tốt nghiệp

23