Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc bằng plc s7300 và giám sát trên wincc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.14 MB, 63 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
---------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc
bằng PLC S7300 và giám sát trên WinCC
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Tạ Hùng Cường
Sinh viên thực hiện
: Đoàn Đức Trường
MSSV
: 135D5103010011
Lớp
: 54K2 - CNKT Điện, Điện tử
Vinh, tháng 01 năm 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
---------------------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc
bằng PLC S7300 và giám sát trên WinCC
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Tạ Hùng Cường
Cán bộ phản biện
: ThS. Phạm Hoàng Nam
Sinh viên thực hiện
: Đoàn Đức Trường
MSSV
: 135D5103010011
Lớp
: 54K2 - CNKT Điện, Điện tử
Vinh,tháng 01 năm 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Viện Kỹ thuật & Công nghệ
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên : ĐỒN ĐỨC TRƯỜNG
MSSV
: 135D5103010011
Khố
: 54
Ngành
: Cơng nghệ kỹ thuật điện - điện tử
I. Tên đề đồ án
Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc
bằng PLC S7300 và giám sát trên WinCC
II. Yêu cầu
1. Ấn nút Start/Stop để tắt mở hệ thống
2. Hệ thống chạy theo 2 chế độ : chế độ tự động và chế độ bằng tay
Chế độ tự động:
Hệ thống trộn hai loại thức ăn sử dụng cân định lượng với khối lượng đặt có
thể thay đổi được. Khi cân đủ thì bắt đầu trộn, trộn xong rồi xả ra bắt đầu mẻ
mới cho đến khi đạt đủ số mẻ đã trộn đã đặt thì dừng hệ thống.
Chế độ bằng tay:
Có thể bật tắt các thiết bị tùy ý người điều khiển qua màn hình điều khiển
hoặc qua nút nhấn.
III. Nội dung thực hiện
Chương 1: Tổng quan về công nghệ chế biến thức ăn chăn nuôi
Chương 2: Tổng quan về Simatic S7-300 và WinCC
Chương 3: Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển hệ thống trộn
IV. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:
Ngày 3 tháng 10 năm 2017
V. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
Ngày 31 tháng 1 năm 2018
Trưởng bộ môn
Cán bộ hướng dẫn
Ts. Nguyễn Tiến Dũng
ThS. Tạ Hùng Cường
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NI
…………………………………………………………………………………...1
1.1. Thức ăn chăn ni cơng nghiệp ................................................................. 1
1.2. Khái quát tình hình sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam........... 2
Nhu cầu thức ăn chăn ni cơng nghiệp ........................................................... 3
1.3. Quy trình công nghệ dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi ................... 3
1.4. Một số yêu cầu tự động hóa trong dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi... 4
1.5. Phân tích quy trình cơng nghệ, thiết bị của dây chuyền chế biến thức ăn
chăn nuôi ..................................................................................................... 4
1.6. Các yêu cầu điều khiển và giám sát ........................................................... 6
1.7. Lựa chọn các giải pháp .............................................................................. 9
Kết luận chương 1: ...................................................................................... 13
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ SIMATIC S7-300 VÀ WINCC .............................. 14
2.1.Giới thiệu chung ........................................................................................ 14
2.2.Ngơn ngữ lập trình .................................................................................... 21
2.3.Tập Lệnh S7-300 ....................................................................................... 22
2.4.Truyền thông giữa PLC và PC .................................................................. 28
2.5.Giới thiệu về WinCC ................................................................................ 30
2.6.Các thành phần của WinCC ...................................................................... 32
Kết luận chương 2: ...................................................................................... 34
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
TRỘN VÀ LẬP TRÌNH TRÊN PHẦN MỀM S7-300 ......................................................... 35
3.1. Giới thiệu về yêu cầu công nghệ và thiết kế WinCC .............................. 35
3.2. Mô phỏng hệ thống trên phần mềm WinCC ............................................ 36
3.3. Lập bảng thống kê symbols .................................................................... 41
3.4. Sơ đồ thuật toán........................................................................................ 44
3.5. Chương trình Step7 ................................................................................. 45
Kết luận chương 3: ...................................................................................... 53
LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự đa dạng của các linh kiện điện tử số,
các thiết bị điều khiển tự động – ngày nay các công nghệ cũ đang dần dần được thay
thế bằng các công nghệ hiện đại. Các thiết bị công nghệ tiên tiến với hệ thống điều
khiển lập trình vi điều khiển, hệ thống tự động điều khiển, vi xử lý, PLC…các thiết bị
điều khiển từ xa…đang được ứng dụng rộng rãi trong các dây truyền sản xuất.
Trong công nghiệp nhu cầu về định lượng thành phần của các hỗn hợp là rất
nhiều. Trong thực tế có rất nhiều thiết bị và các phương pháp khác nhau để định lượng
thành phần của các chất, nhưng để có một hệ thống điều khiển quá trình định lượng
với giá cả hợp lý là rất cần thiết trong điều kiện sản xuất hiện tại.
Với nhu cầu trên em được giao thực hiện đề tài “Thiết kế hệ thống điều khiển hệ
thống trộn thức ăn gia súc sử dụng
- 00 à giám sát t n
in
do thầy
giáo ThS. Tạ Hùng Cường hướng dẫn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo ThS.Tạ Hùng Cường đã hướng dẫn và giúp
đỡ em hồn thành bản đồ án này. Đó chính là những kiến thức cơ bản giúp em thực
hiện tốt nhiệm vụ tốt nghiệp và là nền tảng cho công việc sau này của em.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Đoàn Đức Trường
Đánh giá đồ án tốt nghiệp
(Dùng cho giảng viên hướng dẫn)
Giảng viên đánh giá: ThS. Tạ Hùng Cường
Họ và tên Sinh viên: Đoàn Đức Trường
MSSV: 135D5103010011
Tên đồ án: Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc sử dụng PLC
S7-300 và giám sát trên
inCC
Nhận xét thêm của Thầy/Cô (giảng viên hướng dẫn nhận xét về thái độ và tinh thần
làm việc của sinh viên)
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Nghệ An, ngày…..tháng 05 năm 2017
Người nhận xét
ThS. Tạ Hùng Cường
Đánh giá đồ án tốt nghiệp
(Dùng cho cán bộ phản biện)
Giảng viên đánh giá: ThS. Phạm Hoàng Nam
Họ và tên Sinh viên: Đoàn Đức Trường
MSSV: 135D5103010011
Tên đồ án: Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống trộn thức ăn gia súc sử dụng PLC
S7-300 và giám sát trên
inCC
Nhận xét thêm của Thầy/Cô
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
Nghệ An, ngày…..tháng 05 năm 2017
Người nhận xét
ThS. Phạm Hoàng Nam
CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NI
1.1. Thức ăn chăn ni cơng nghiệp
Chăn ni có một vai trị khơng thể thiếu trong đời sống. Nó cung cấp thực phẩm
và các nguyên liệu dùng cho công nghiệp chế biến. Ở Việt Nam, ngành chăn nuôi giữ
vai trị ngày càng tăng trong tổng GDP của ngành nơng nghiệp với tỷ lệ đóng góp dao
động từ 22,6% đến 25,5% trong giai đoạn 2005-2010 và từ 25%-27% trong giai đoạn
2010-2016.
Trong chi phí sản phẩm chăn ni thì chi phí cho thức ăn chiếm tới 60-70% giá
thành sản phẩm, vì vậy giá thành thức ăn chăn nuôi ảnh hưởng trực tiếp tới hộ chăn
ni và từ đó ảnh hưởng tới đời sống xã hội.
Thức ăn cho gia súc phải đáp ứng những nhu cầu dinh dưỡng và tiêu hố, khơng
chứa những chất độc hại ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm vật nuôi. Thức ăn ở dạng tự
nhiên chưa đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng đa dạng theo chức năng và lứa tuổi của gia
súc, gia cầm. Mặt khác nhu cầu ngày càng cao đối với chất lượng thịt và các sản phẩm
chăn nuôi tạo ra một nhu cầu sử dụng thức ăn chăn nuôi công nghiệp thay thế cho việc sử
dụng thức ăn chăn nuôi truyền thống.
Thức ăn chăn nuôi công nghiệp là hỗn hợp thức ăn đã làm sạch và nghiền nhỏ
đến độ nhỏ yêu cầu, được trộn với nhau theo một thực đơn xác định. Là thức ăn được
chế biến và sản xuất bằng các phương pháp cơng nghiệp.
So với cho ăn truyền thống thì chăn nuôi bằng thức ăn công nghiệp giúp tiết kiệm
từ 40-45% lượng thức ăn cần thiết với mỗi cân sản phẩm chăn nuôi.
Bảng 1.1. Hiệu quả sử dụng thức ăn chăn nuôi truyền thống và thức ăn chăn nuôi
công nghiệp.
STT
Sản phẩm chăn nuôi (1 kg)
Thức ăn truyền thống (kg)
Thức ăn công nghiệp (kg)
1
Thit gà công nghiệp
4,0
1,8-1,9
2
Thịt gà vườn
4,5
2,3-2,5
3
Trứng gà
4,5
2,5
4
Thịt lợn
5,0
2,5-2,6
Tuy nhiên, tỷ lệ sử dụng thức ăn chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam hiện nay vào
khoảng 50%, đây chỉ là tỷ lệ trung bình so với thế giới. Ngồi việc do ảnh hưởng của chăn
1
ni truyền thống từ lâu đời thì một ngun nhân chính khiến hộ chăn ni khơng sử dụng
thức ăn chăn nuôi công nghiệp là do giá thành thức ăn chăn ni ở Việt Nam cịn cao.
Phân loại thức ăn chăn nuôi theo dạng thức ăn:
- Thức ăn dạng bột
- Thức ăn dạng viên
- Thức ăn dạng mảnh
- Thức ăn đậm đặc
1.2. Khái quát tình hình sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam
Kể từ những năm 90, ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi Việt Nam
đã phát triển nhanh chóng cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi. Tốc độ tăng
trưởng tổng sản lượng thức ăn chăn ni tăng trung bình khoảng 16,6% từ năm
2005 đến năm 2016.
Bảng 1.2. Ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi ở Việt Nam giai đoạn 2008 – 2016.
Đơn vị: nghìn tấn
Năm
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Trung
bình
Thức ăn
hỗn hợp
1700
1950
2400
2650
2700
3238
4361
5300
6882
Thức ăn
đậm đặc
330
350
340
400
400
702
747
825
684
Tổng số (quy tương đương
thức ăn hỗn hợp)
2690
3000
3420
3850
3900
5344
6600
7776
8935
Tổng
số
2030
2300
2740
3050
3100
3940
5118
6125
7567
Tốc độ tăng
trưởng (%)
11,5
14,0
12,6
13,2
37,0
23,5
17,8
14,9
16,6
Hình 1.1. Mơ hình bên trong của nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi
2
Theo thống kê của Hiệp hội Chăn nuôi Việt Nam, năm 2007 có 214 nhà máy chế
biến thức ăn gia súc gia cầm. Số lượng này vào năn 2008 là 225 nhà máy, cung cấp
cho thị trường 8-9 triệu tấn thức ăn chăn nuôi. Khu vực đồng bằng sông Hồng và Đông
Nam bộ là hai vúng sản xuất thức ăn chăn ni lớn nhất cả nước, đóng góp 45,8% và
28,9% tổng số các nhà máy sản xuất thức ăn chăn ni.
Vấn đề “nóng” nhất mà ngành chăn ni phải đối mặt hiện nay đó là xu hướng
tăng giá thức ăn chăn nuôi. Sự phụ thuộc lớn vào nguyên liệu thô nhập khẩu như ngô,
đậu tương cùng với thuế nhập khẩu cao và năng suất thấp của các nguyên liệu này là
nguyên nhân tăng giá thức ăn chăn nuôi trong thời gian gần đây. Giá thức ăn chăn nuôi
ảnh hưởng trực tiếp đến các hộ chăn ni, làm tăng chi phí sản xuất trong khi sự tăng
giá sản phẩm chăn nuôi khơng thể bù đắp phần tăng lên chi phí.
Nhu cầu thức ăn chăn nuôi công nghiệp
Nhu cầu thức ăn chăn nuôi trong nước mỗi năm cần 17-18 triệu tấn, trong khi sản
xuất mới đáp ứng gần 50% (khoảng 6 triệu tấn cho gia súc gia cầm và 2,4 triệu tấn cho
thủy sản), cịn lại do hộ chăn ni tự cung, tự cấp.
Trong số 8,5 triệu tấn thức ăn chăn nuôi công nghiệp sản xuất mỗi năm các nhà
máy chế biến phải nhập khẩu 3,7 triệu tấn nguyên liệu. Năm 2009, tổng kim ngạch
nhập khẩu thức ăn gia súc và nguyên liệu từ 72 quốc gia hơn 2 tỷ USD. Giá thức ăn
chăn nuôi công nghiệp ở Việt Nam cao hơn khoảng 10-15% so với các nước khác
trong khu vực như Thái Lan hay Trung Quốc.
Những điều này đặt ra một nhu cầu bức thiết về việc xây dựng các vùng trồng
nguyên liệu cho sản xuất thức ăn chăn nuôi cũng như xây dựng và phát triển thêm một
số lượng lớn các nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi.
1.3. Quy trình cơng nghệ dây chuyền chế biến thức ăn chăn ni
Một quy trình cơng nghệ chế biến thức ăn chăn ni nào cũng gồm có các khâu:
chuẩn bị ngun liệu thô; định lượng nguyên liệu; định lượng vi lượng; trộn đều các
nguyên liệu sau khi nghiền cùng với các chất bổ sung và chất vi lượng, sản phẩm; cân
đóng bao sản phẩm. Với cơng đoạn chế biến thì có nhiều phương án và giải pháp kỹ
thuật khác nhau. Đặc biệt đối với dây chuyền thiết bị càng tiên tiến thì năng suất, chất
lượng sản phẩm càng cao và ổn định. Trên cơ sở quy trình cơng nghệ chung thì tuỳ
thuộc vào tính chất cơ lý của ngun liệu sẵn có, các quy định, yêu cầu về chất lượng
3
sản phẩm và khả năng tài chính của các doanh nghiệp mà các doanh nghiệp quyết định
chọn quy trình và máy móc, thiết bị cụ thể.
1.4. Một số yêu cầu tự động hóa trong dây chuyền sản xuất thức ăn chăn ni
Việc ứng dụng cơng nghệ tự động hố trong các dây chuyền chế biến thức ăn
chăn ni có một ý nghĩa quan trọng. Đối với một nhà máy điều này sẽ nâng cao chất
lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động của nhà máy từ đó giảm giá thành sản
phẩm. Trên bình diện xã hội, điều này khuyến khích gia tăng sản xuất và tăng khả
năng cạnh tranh của sản phẩm chăn nuôi Việt Nam.
Sự phát triển và tiến bộ của khoa học kỹ thuật làm cho dây chuyền sản xuất thức
ăn chăn ni có mức độ tự động hố ngày càng cao. Khi ứng dụng cơng nghệ tự động
hoá trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn nuôi cần phải đạt được một số yêu cầu sau:
- Tự động cảnh báo cấp liệu.
- Công thức chế biến phải lưu được trong bộ nhớ dưới dạng mã hoá để đảm bảo
tính bảo mật.
- Phối hợp các cơng đoạn sản xuất một cách hiệu quả, lựa chọn chế độ làm việc của
các máy sao cho khoảng thời gian chuyển đổi từ mẻ nọ sang mẻ kia là ít nhất.
- Tự động định lượng các nguyên liệu đa lượng với sai số dưới 1% và nguyên
liệu vi lượng với sai số dưới 0,5%.
- Điều khiển tự động hoạt động cấp liệu vào máy nghiền, hệ thống hút và lọc bụi.
- Tự động cân định lượng và cân đóng bao sản phẩm.
- Phải có hệ thống cảnh báo và xử lý an tồn quan tâm đặc biệt tới những khâu có
khả năng xảy ra sự cố cao chẳng hạn như máy nghiền.
- Phải có các chức năng phục vụ việc theo dõi, quản lý hoạt động hệ thống. Lưu
trữ dữ liệu và xử lý cơng việc kinh doanh có hiệu quả tốt như biết khối lượng nguyên
liệu trong từng mẻ chế biến, trong một ca, sai số thực tế của quá trình cân, số bao
thành phẩm, …
1.5. Phân tích quy trình công nghệ, thiết bị của dây chuyền chế biến thức ăn
chăn nuôi
Hoạt động của dây chuyền chế biến thức ăn chăn ni trên có thể chia làm 5
cơng đoạn lần lượt là:
- Công đoạn nạp liệu.
4
- Công đoạn nghiền nguyên liệu.
- Công đoạn trộn.
- Công đoạn ép tạo viên.
- Cơng đoạn cân đóng bao sản phẩm
1.5.1. ông đoạn nạp liệu
Công đoạn này là bước chuẩn bị cho quá trình nghiền. Do đặc thù về mặt bằng
sản xuất nên nguyên liệu cung cấp cho dây chuyền chế biến của nhà máy được nhập từ
một hãng trung gian. Đó là những nguyên liệu đã được xử lý loại bỏ tạp chất và kim
loại. Bắt đầu mỗi ca sản xuất, nguyên liệu được tập kết rồi cho vào phễu nạp liệu.
Từng loại nguyên liệu khác được đưa vào các phễu cấp liệu khác nhau.
Nguyên liệu dạng bột sẽ được đưa vào phễu cấp liệu mịn và được vít tải, gầu tải,
van tám hướng phân phối tới thùng chứa trước thùng cân định lượng.
Nguyên liệu khô dạng hạt và các nguyên liệu khô dạng lát sẽ được đưa vào phễu
cấp liệu thô. Các nguyên liệu khô như sắn, xương cục hoặc nguyên liệu dạng bánh cứng
thì được đổ xuống phễu cấp liệu của máy đập sắn sau khi xử lý qua chúng sẽ chảy vào
phễu cấp liệu thô. Các nguyên liệu này được vận chuyển lên thùng trước máy nghiền.
Y u cầu đối ới công đoạn nạp liệu
Trong khi cấp liệu cần phải nhận biết được lượng nguyên liệu trong các thùng
chứa để cảnh báo thùng đầy hay hết ngun liệu.
1.5.2. ơng đoạn trộn
Q trình trộn nhằm mục đích làm đồng đều các nguyên liệu, tạo nên một hỗn
hợp đồng nhất, chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng. Đặc điểm chính của q trình
trộn là có những ngun liệu chiếm thành phần tỷ lệ rất lớn, nhưng cũng có những
ngun liệu chiếm thành phần tỷ lệ rất ít. Vì thế để đảm bảo độ đồng đều của hỗn hợp
việc trộn phải được tiến hành theo mẻ.
Chuẩn bị nguyên liệu cho một mẻ trộn, hệ thống cân định lượng sẽ tiến hành cân
các thành phần nguyên liệu theo mã hàng có trước. Từng loại nguyên liệu được cân
một cho đủ số lượng rồi chuyển sang cân loại nguyên liệu tiếp theo. Nguyên liệu sau
khi được cân được đưa xuống thùng trung gian.
Nguyên liệu sau khi cân tuỳ theo từng sản phẩm thức ăn sẽ được đưa thẳng lên
thùng chứa trước máy trộn. Hoặc sẽ được trộn thêm phụ gia ở máy trộn mật mỡ. Phụ
gia cũng được định lượng bởi một hệ thống cân định lượng riêng.
5
Quá trình trộn là quá trình liên tục theo mẻ, được thực hiện trong máy trộn ngang
với khối lượng 1500kg/mẻ. Thời gian một mẻ trộn từ 7÷8 phút. Từ đó ta có thể tính
được năng suất tối đa của máy trộn là 11÷12 tấn/giờ. Sau khi trộn xong, nguyên liệu
được xả xuống phễu chứa bên dưới. Sau quá trình trộn ta thu được thức ăn hỗn hợp
đậm đặc. Nó có thể đưa đi ép viên hoặc đóng bao.
Trong dây chuyền chế biến thức ăn chăn ni thì cơng đoạn phối trộn hỗn hợp là
khâu chế biến cuối cùng có vai trò rất quan trọng đối với chất lượng thức ăn chăn nuôi.
Các nghiên cứu gần đây của ngành chăn nuôi cho thấy rằng: nếu độ trộn đều hỗn hợp
nhỏ hơn 90% có thể làm giảm mức tăng trọng của gà và lợn từ 5 – 10%. Đây là một
trong những tiêu chí đánh giá chất lượng thức ăn chăn ni. Độ trộn đều phụ thuộc vào
từng loại vật nuôi cũng như tuổi của chúng.
ác y u cầu đối ới công đoạn t ộn:
- Sai số cân định lượng nguyên liệu cho phép dưới 5% và với cân định lượng phụ
gia là 1,5%.
- Thời gian một mẻ trộn có thể điều chỉnh từ 7÷8 phút với từng loại sản phẩm,
dựa theo kinh nghiệm của người vận hành.
- Máy trộn phải có thể trộn nhiều dạng hỗn hợp (như khô, ẩm, …).
- Năng suất trộn cao và mức tiêu thụ điện năng của máy trộn thấp.
1.5.3. Máy trộn
Máy trộn có nhiều loại, nhiều kiểu và được phân loại theo nhiều phương pháp
khác nhau. Thực tế để đơn giản, người ta phân loại theo ba cách: xét về cách bố trí bộ
phận làm việc trong máy thì có máy trộn ngang, máy trộn đứng; xét cấu tạo của bộ
phận trộn thì có máy trộn cánh đảo, máy trộn băng xoắn, máy trộn kiểu vít xoắn.
Trong sản xuất thức ăn chăn ni thì để trộn được nhiều loại hỗn hợp khác nhau
người ta sử dụng máy trộn cánh đảo.
1.6. Các yêu cầu điều khiển và giám sát
1.6.1. Yêu cầu điều khiển
Với một hệ thống tự động hóa thì hệ điều khiển ngồi việc xử lý các bài tồn
cơng nghệ thì cịn cần phải có những yêu cầu và chức năng để đáp ứng các vấn đề
trong thực tế như trong trường hợp gặp sự cố, sự thay đổi của nguyên liệu, các yếu tố
về thời tiết… Do đó hệ điều khiển phải thêm có các chức năng như:
6
Đặt chế độ làm việc
Hệ thống điều khiển phải có chức năng đặt chế độ làm việc. Trong hoạt động của
dây chuyền có những khâu phải xử lý thơng qua thao tác người vận hành mà không thể
tiến hành điều khiển tự động. Ngoài ra khi khởi động hoặc vì một ngun nhân nào đó
mà khơng thể cho hệ thộng hoạt động tự động khi đó cần phải vận hành bán tự động
hoặc bằng tay. Điều này dẫn đến hệ thống phải có chức năng đặt chế độ làm việc, cho
phép chọn chế độ hoạt động của một khâu nào đó là tự động hay bằng tay.
Thiết lập tham số cho các bộ điều khiển
Yêu cầu thiết lập tham số cho các bộ điều khiển là cần thiết để đáp ứng thích hợp
với sự đa dạng của nguyên liệu và sản phẩm. Nó cho phép ta có thể thay đổi dễ dàng
các tham số cần điều khiển cần thiết, hệ thống hoạt động linh hoạt và đáp ứng tốt với
các biến động bên ngoài.
Thiết lập giá trị đặt cho hệ thống điều khiển
Giá trị đặt cho hệ thống điều khiển phải có khả năng thay đổi bởi người vận
hành. Thực tế sản xuất rất đa dạng, các yếu tố về nguyên liệu, thời tiết … luôn biến
động khi đó các giá trị đặt ngày hơm nay có thể sẽ khơng cịn cho chất lượng như
mong đợi trong ngày mai.
Trong dây chuyền, các giá trị đặt yêu cầu có thể thiết lập được là: dịng định mức của
máy nghiền, mã trộn, số mẻ cân, giá trị khối lượng các loại phụ gia, số cân đóng bao …
1.6.2. Tự động hóa cân định lượng
Bao gồm tự động hóa hoạt động của hệ cân định lượng nguyên liệu sau nghiền và
tự động hóa hoạt động của hệ cân định lượng vi lượng. Có hai nguyên tắc cân định
lượng là định lượng đồng thời và định lượng cộng dồn.
Trong một mẻ trộn với khối lượng tiêu chuẩn, thì mỗi loại nguyên liệu có một
khối lượng nhất định. Với nguyên tắc cân định lượng cộng dồn. Từng loại nguyên liệu
được, khi đủ khối lượng chúng được chứa trong thùng cân và nguyên liệu tiếp theo
được cân, cứ như vậy cho tới nguyên liệu cuối cùng.
7
Hình 1.2. Nguyên lý cân định lượng
So với nguyên tắc định lượng đồng thời nhiều loại nguyên liệu thì cân cộng dồn
cần thời gian định lượng lớn hơn, ảnh hướng tới năng suất của dây chuyền nhưng có ưu
điểm là chi phí đầu tư thiết bị ít. Để đảm bảo năng suất cả hệ thống, ở đây ta tiến hành
cân khi máy trộn đang hoạt động, việc định lượng nguyên liệu sẽ không phụ thuộc vào
cách vận hành máy trộn. So với cách vận hành cũ, tức là sau khi cân xong thì mới cho
máy trộn hoạt động, cách này sẽ làm tốn thêm thời gian chờ máy trộn xong thì mới cân
mẻ tiếp theo, cịn với cách tổ chức trên sẽ giảm bớt được thời gian chờ này.
Để nâng cao năng suất và độ chính xác của cân thì đảm bảo cả hai yếu tố là cân
chính xác và tốn ít thời gian thì khi cân có hai mức tốc độ. Giai đoạn đầu cân nhanh (vít
tải quay nhanh), khi gần đủ thì cân chậm lại, điều này được điều chỉnh bằng biến tần.
Với các thiết bị thùng cân, cảm biến loadcell, bộ khuyếch đại tín hiệu và máy
tính thì ta có thể xây dựng hệ cân định lượng như sau:
Hình 1.3. Sơ đồ hệ cân định lượng phối trộn
8
Sự khác biệt của hệ cân định lượng nguyên liệu với hệ cân định lượng các thành
phần vi lượng là ở yêu cầu về khối lượng cân và độ chính xác. Với các thành phần vi
lượng thì yêu cầu về khối lượng ít hơn và độ chính xác cao hơn.
1.6.3. Các yêu cầu giám sát
Để đảm bảo hệ thống luôn hoạt động tốt thì cịn cần phải giám sát thường xun.
Giám sát hệ thống nhằm mục đích nắm bắt tình hình sản xuất, theo dõi sự hoạt động
của hệ thống, phát hiện và cảnh báo các sự cố để xử lý kịp thời.
Các hệ thống giám sát
Các hệ thống giám sát giúp ta quan sát và theo dõi hoạt động của hệ thống một
cách trực quan. Trong dây chuyền của ta, cần phải theo dõi các thông số cơ bản sau:
lượng nguyên liệu trong các thùng, các động cơ đang hoạt động, số mẻ hoạt động, số
bao sản phẩm.
Hệ thống cảnh báo
Các hệ thống cảnh báo là cần thiết trong bất kỳ một hệ tự động hóa nào nhằm báo
động các nguy cơ, nguy hiểm đảm bảo an toàn cho hệ thống hoạt động hiệu quả. Trong
dây chuyền này cần cảnh báo các sự kiện sau: cảnh báo quá tải dòng máy nghiền, cảnh
báo lượng nguyên liệu trong thùng chứa.
Hệ thống lưu trữ dữ liệu
Lưu trữ dự liệu và lập các báo cáo để phục vụ cho việc quản lý cấp cao, là cơ sở
để đưa các quyết định sản xuất của lãnh đạo công ty. Hệ thống lưu trữ dữ liệu là hết
cần thiết trong bất kỳ nhà máy nào.
1.7. Lựa chọn các giải pháp
1.7.1. Thiết bị điều khiển
Bộ điều khiển q trình cơng nghệ bằng PLC S7 – 300
Hệ thống dây chuyền chế biến thức ăn chăn ni có quy mơ vào loại vừa. Tuy
vậy, các yêu cầu về điều khiển trong dây chuyền là khá phức tạp. Với nhiều bài toán
điều khiển khác nhau cần giải quyết cùng với các yêu cầu cao về độ chính xác, tính ồn
định, thời gian tác động và an tồn. Thêm vào đó là các u cầu phục vụ quản lý như
giám sát, lưu trữ dữ liệu, lập báo cáo; cũng như các vấn đề phát triển và nâng cấp hệ
thống và giảm thiểu chi phí. Để thực hiện tốt các điều này ta lựa chọn giải pháp sử
dụng PLC S7-300. Câu hỏi đặt ra là tại sao ta không chọn giải pháp của một hãng
9
khác. Và tại sao lại không chọn lựa S7-300 với nhiều tính năng vượt trội hơn. Cơ sở
của quyết định này dựa trên các phân tích sau đây:
- Căn cứ trên bảng thống kê số lượng đầu vào ra cần thiết.
- PLC S7-300 cũng như các công cụ và các thiết bị hỗ trợ liên quan dành cho nó
đã được sử dụng phổ biến từ lâu và hiện vẫn đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Nó
có thể dễ dàng tích hợp với WinCC để tạo thành cơng cụ vừa điều khiển vừa giám sát.
- Việc nó được sử dụng phổ biến cũng song hành với một số lượng lớn các trung
tâm đào tạo, tạo nên một lợi thế là thuận tiên trong việc huấn luyện, sử dụng cũng như
phát triển hệ thống.
- PLC S7-300 kết hợp WinCC thành một hệ thống điều khiển và giám sát vào loại
tiên tiến hiện nay, nó có tính năng mở, thiết kế dễ dàng, gọn nhẹ, thời gian đáp ứng nhanh;
thuận lợi cho việc cấu hình hệ thống, bảo quản và vận hành …
- Nhà thiết kế ưu tiên thiết kế bằng các thiết bị của Siemens do dễ dàng đặt mua
và nhà công nghệ dễ dàng thay thế, sửa chữa.
1.7.2. Giới thiệu về loadcell
Cảm biến lực dùng trong việc đo khối lượng được sử dụng phổ biến là loadcell.
Đây là một kiểu cảm biến lực biến dạng. Lực chưa biết tác động vào một bộ phận đàn
hồi, lượng di động của bộ phận đàn hồi biến đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ với lực chưa
biết. Sau đây là giới thiệu về loại cảm biến này.
Bộ phận chính của loadcell là những tấm điện trở mỏng loại dán. Tấm điện trở là
một phương tiện để biến đổi một biến dạng nhỏ thành sự thay đổi tương ứng trong
điện trở. Một mạch đo dùng các miếng biến dạng sẽ cho phép thu được một tín hiệu
điện tỉ lệ với mức độ thay đổi của điện trở. Mạch thông dụng nhất sử dụng trong
loadcell là cầu Wheatstone.
Hình 1.4. Mạch cầu Wheatstone
10
- Nguyên lý:
Cầu Wheatstone là mạch được chọn dùng nhiều nhất cho việc đo những biến
thiên điện trở nhỏ (tối đa là 10%), chẳng hạn như việc dùng các miếng đo biến dạng.
Phần lớn các thiết bị đo đạc có sẵn trên thị trường đều khơng ít thì nhiều dùng phiên
bản của cầu
heatstone đã được sàng lọc. Như vậy, việc tìm hiểu nguyên lý cơ bản
của loại mạch này là một điều cần thiết.
Một loadcell thường bao gồm các strain gauges được dán vào bề mặt của thân
loadcell. Thân loadcell là một khối kim loại đàn hồi và tùy theo từng loại loadcell và mục
đích sử dụng loadcell, thân loadcell được thiết kế có hình dạng đặc biệt khác nhau và chế
tạo bằng vật liệu kim loại khác nhau (nhôm hợp kim, thép khơng gỉ, thép hợp kim).
Hình 1.5. Các bộ phận tạo nên một LoadCell
Các bộ phận tạo nên một loadcell được hiển thị như hình trên. ở đây có 4 strain
gauges được gắn vào các mặt trên và dưới của loadcell.
Hình 1.6. Sự thay đổi của loadcell khi tác động lực
Khi có tải trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến
dạng (giãn hoặc nén), Kết quả là, hai trong số 4 điện trở strain gauges là trong nén,
trong khi hai strain gauges đang bị căng ra (như thể hiện trong hình ảnh động dưới
đây). Điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện
trở strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở
strain gauges.
11
Chúng ta sử dụng mạch cầu
heatstone để chuyển đổi sự thay đổi tỉ lệ giữa lực
căng và trở kháng thành điện áp tỷ lệ với tải. Sự thay đổi điện áp này là rất nhỏ, do đó
nó chỉ có thể được đo và chuyển thành số sau khi đi qua bộ khuếch đại của các bộ chỉ
Hình 1.7. Mạch cầu Wheatstone
Bốn strain gauges được kết nối thành 1 cầu điện trở heatstone như hình trên và
được dán vào bề mặt của thân loadcell. một điện áp kích thích - thường là 10 V được
cấp vào mạch cầu ở 2 điểm A,C và chúng ta sẽ đo đc 1 điện áp đày ra ở 2 điểm B,D
như hình vẽ.Tại trạng thái cân bằng (trạng thái khơng tải), điện áp tín hiệu ra là số
không hoặc gần bằng không khi bốn điện trở được gắn phù hợp về giá trị. Khi có tải
trọng hoặc lực tác động lên thân loadcell làm cho thân loadcell bị biến dạng (giãn hoặc
nén), điều đó dẫn tới sự thay đổi chiều dài và tiết diện của các sợi kim loại của điện trở
strain gauges dán trên thân loadcell dẫn đến một sự thay đổi giá trị của các điện trở
strain gauges. Sự thay đổi này dẫn tới sự thay đổi trong điện áp đầu ra. Sự thay đổi
điện áp đầu ra này thường rất bé ( thường khoảng 20mV khi đầy tải) để có thể đo được
và số hóa để tính tốn thì cần phải khuếch đại tín hiện mV này lên 0- 10V.
Hình 1.8. Sơ đồ đấu dây loadcell và mạch khuếch đại
12
Kết luận chương 1:
Trong chương này đã trình bày về tổng quan của hệ thống trộn thức chăn nuôi.
Nên giải pháp cho hệ thống trộn là tự động, chính xác tỷ lệ cân nên em sẽ dùng PLC
S7-300 và cảm biến cân định lượng LoadCell.
13
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ SIMATIC S7-300 VÀ WINCC
2.1. Giới thiệu chung
Để đáp ứng yêu cầu tự động hóa ngày càng tăng cho các thao tác máy
trở nên nhanh nhạy, dễ dàng và tin cậy hơn. Nó có thể thay thế gần như hoàn toàn cho
các phương pháp điều khiển truyền thống. Như vậy PLC có tính năng ưu việt và thích
hợp trong mơi trường cơng nghiệp là:
Khả năng chống nhiễu tốt.
Cấu trúc dạng modul rất thuận tiện cho việc mở rộng, cải tạo nâng cấp.
Có những modul chuyên dụng để thực hiện chức năng đặc biệt.
Khả năng lập trình được, lập trình dễ dàng cũng là đặc điểm quan trọng để
xếp hạng một hệ thống điều khiển tự động.
Hiện nay trên thị trường có các loại PLC của các hãng sản xuất như: Omron,
Mitsubishi, Siemens, ABB, Allen Bradley...
S7-300 là dòng sản phẩm cao cấp, được dùng cho những ứng dụng lớn với
những yêu cầu I/O nhiều và thời gian đáp ứng nhanh, yêu cầu kết nối mạng và có khả
năng mở rộng, nâng cấp. Ngơn ngữ lập trình đa dạng cho phép người sử dụng có quyền
chọn lựa. Đặc điểm nổi bật của S7-300 đó là ngơn ngữ lập trình cung cấp những hàm toán
đa dạng cho những yêu cầu chuyên biệt. Hoặc ta có thể sử dụng ngơn ngữ chun biệt để
xây dựng hàm riêng cho ứng dụng mà ta cần.
Ngoài ra S7-300 còn xây dựng phần cứng theo cấu trúc modul, nghĩa là đối
với S7-300 sẽ có những modul tích hợp cho những ứng dụng đặc biệt.
Bộ nguồn
Bộ nguồn cung cấp điện cho PLC hoạt động, việc chọn bộ nguồn dựa trên dòng
tiêu thụ của điện áp một chiều (5 VDC hoặc 24 VDC). Dòng tiêu thụ của các phân tử
PLC phải nhỏ hơn dòng điện cấp của bộ nguồn để không bị quá tải.
CPU
Thành phần cơ bản của PLC là khối vi xử lý CPU. Sản phẩm của mỗi hãng có
đặc trưng cho tính linh hoạt, tốc độ xử lý khác nhau. Về hình thức bên ngồi, các hệ
CPU của cùng một hãng có thể được phân biệt nhờ các đầu vào, ra và nguồn cung cấp.
Tốc độ xử lí của CPU là tốc độ xử lý từng bước lệnh của chương trình. PLC địi
hỏi CPU phải có tốc độ xử lý nhanh để có thể mơ phỏng các hiện tượng logic vật lý
xảy ra nhanh trong thế giới thực, CPU có tần số nhịp càng cao thì xử lí càng cao. Tuy
nhiên tốc độ cũng bị ảnh hưởng bởi cách lập trình cho PLC.
Bộ nhớ
Dung lương bộ nhớ nói lên khả năng nhớ của PLC đo bằng đơn vị Kbyte nhưng
cũng có thể là số tối đa dịng lệnh có khi được viết chương trình.
14
- Bộ nhớ của S7 -300:
Bộ nhớ được chia làm ba vùng:
+ Vùng chương trình: là miền nhớ để lưu giữ các lệnh chương trình. Vùng này
thuộc kiểu non-volatile đọc ghi được. Vùng nhớ chương trình được chia thành 3 miền:
OB (Organisation block): Miền chứa chương trình tổ chức
FC (Function): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có biến
hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó.
FB (Function block): Miền chưa chương trình con được tổ chức thành hàm và
có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác. Các dữ liệu
này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng (gọi là DB).
+ Vùng chứa tham số của hệ điều hành và chương trình ứng dụng, được phân
chia thành 7 miền khác nhau:
I (Process image input): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng vào số
Q (Process image output): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số
M: Miền biến cờ
T: Miền nhớ phục vụ bộ thời gian (timer)
C: Miền nhớ phục vụ bộ đếm (counter)
PI: Miền địa chỉ cổng vào của các module tương tự (I/O External input)
PQ: Miền địa chỉ cổng ra cho các module tương tự (I/O External output)
+ Vùng dữ liệu: là miền để sử dụng để cất giữ các khối dữ liệu của chương trình
bao gồm kết quả của các phép tính, hằng số được định nghĩa trong chương trình bộ
đệm truyền thông. Một phần của bộ nhớ này thuộc kiểu đọc ghi được.
Vùng dữ liệu chia thành 2 loại:
DB (Data block): Miền chứa các dữ liệu được tổ chức thành khối. Kích thước
cũng như khối lượng do người sử dụng quy định, phù hợp với từng bài toán điều
khiển. Chương trình có thể truy nhập miền này theo từng Bit (DBX), byte (DBB), từ
(DBW), hoặc từ kép (DBD).
L (Local data block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình OB,
FC, FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình
thức với những khối chương trình đã gọi nó. Nội dung của dữ liệu trong miền nhớ này
sẽ bị xố khi kết thúc chương trình tương ứng trong khối OB, FC, FB.
- Tổ chức bộ nhớ CPU: là cách phân chia bộ nhớ cho các vùng nhớ khác nhau.
Cấu trúc bộ nhớ CPU của PLC S7-300 bao gồm:
+ Vùng nhớ chứa các thanh ghi
+ Vùng system memory
+ Vùng Load memory
+ Vùng Work memory
15
Kích thước các vùng nhớ này phụ thuộc vào chủng loại của từng module CPU.
Load memory: là vùng nhớ chứa chương trình ứng dụng (do người sử dụng viết)
bao gồm tất cả các khối chương trình ứng dụng OB, FC, FB, các khối chương trình
trong thư viện hệ thống được sử dụng (SFC, SFB) và các khối dữ liệu DB.
System memory: Là vùng nhớ chứa các bộ đệm vào/ra số (Q, I), các biến cờ (M),
thanh ghi T-Word, PV, T-Bit của Timer, thanh ghi C-Word, PV, C-Bit của Counter.
Work memory: Là vùng nhớ chứa các khối DB đang được mở, khối chương trình
(OB, FC, FB, SFC hoặc SFB) đang được CPU thực hiện và phần bộ nhớ cấp phát cho
những tham số hình thức để các khối chương trình này trao đổi tham trị với hệ điều
hành và với các khối chương trình khác (Local Block). Tại một thời điểm nhất định
vùng Work memory chỉ chứa một khối chương trình. Sau khi khối chương trình đó
được thực hiện xong thì hệ điều hành sẽ xố nó khỏi Work memory và nạp vào đó
khối chương trình kế tiếp đến lược thực hiện.
Vịng qt chương t ình
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vịng lặp được gọi là vòng
quét (scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ các cổng
vào số tới vùng bộ đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng
vịng qt chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối
OB1 (Block End). Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội
dung của bộ đệm ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn
truyền thông nội bộ và kiểm tra lỗi .
Thời gian cần thiết để PLC thực hiện được một vòng quét gọi là thời gian vòng
quét (Scan time). Thời gian vịng qt khơng cố định, khơng phải vịng quét nào cũng
thực hiện trong một khoảng thời gian như nhau. Mà tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương
trình được thực hiện, vào khối lượng dữ liệu được truyền thông...trong vịng qt đó.
Hình 2.1. Vịng qut chương trình
Như vậy, việc đọc dữ liệu từ đối tượng để xử lý, tính tốn và việc gửi tín hiệu
điều khiển tới đối tượng có một khoảng thời gian trễ đúng bằng thời gian vịng qt.
Nói cách khác, thời gian vịng qt quyết định tính thời gian thực của chương trình
điều khiển trong PLC. Thời gian vịng qt càng ngắn, tính thời gian thực của chương
trình càng cao.
16
Chương trình xử lí ngắt có thể xâm nhập vào bất kì giai đoạn nào của chu trình
vịng qt. Vì thế, thời gian vòng quét sẽ càng lớn khi càng có nhiều tín hiệu ngắt xuất
hiện trong vịng qt. Do đó, để nâng cao tính thời gian thực cho chương trình điều
khiển, tuyệt đối khơng nên viết chương trình xử lý ngắt quá dài hoặc quá lạm dụng
việc sử dụng chế độ ngắt trong chương trình điều khiển.
Tại thời điểm thực hiện lệnh vào/ra, thường lệnh không làm việc trực tiếp với
cổng vào/ra mà chỉ thông qua bộ đệm ảo. Việc truyền thông gữa bộ đệm ảo với ngoại
vi trong các giai đoạn 1 và 3 do hệ điều hành CPU quản lý. Ở một số module CPU, khi
gặp lệnh vào/ra ngay lập tức hệ thống sẽ cho dừng mọi cơng việc khác, ngay cả
chương trình xử lý ngắt, để thực hiện lệnh trực tiếp với cổng vào/ra.
Các modul PLC S7-300
Hình 2.2. Cấu hình của một trạm PLC S7-300
Để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng vào thực tế phần lớn các đối tượng điều
khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chủng loại tín hiệu vào/ra khác nhau mà
các bộ điều khiển PLC được thiết kế khơng bị cứng hố về cấu hình. Chúng được sử
dụng theo kiểu các modul, số lượng modul nhiều hay ít tuỳ vào yêu cầu thực tế, xong
tối thiểu bao giờ cũng có một modul chính là CPU, các modul cịn lại nhận truyền tín
hiệu với các đối tượng điều khiển, các modul chức năng chuyên dụng như PID, điều
khiển động cơ, van thuỷ khí… Chúng gọi chung là modul mở rộng. Cấu hình của một
trạm PLC S7-300 như hình 2.2.
Modul CPU
Modul CPU là loại modul có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời
gian, bộ đếm, cổng truyền thơng (RS485) và có thể cịn có một vài cổng vào ra số. Các
cổng vào ra số có trên modul CPU được gọi là cổng vào ra Onboard. PLC S7_300 có
nhiều loại modul CPU khác nhau. Chúng được đặt tên theo bộ vi xử lý có trong nó như
modul CPU313, modul CPU314, modul CPU315. Những modul cùng sử dụng 1 loại
17
bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra onboard cũng như các khối hàm đặc biệt
được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều hành phục vụ việc sử dụng các cổng
vào/ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau trong tên gọi bằng thêm cụm chữ IFM
(Intergrated Function Module).
Hình 2.3. Một số CPU của PLC S7-300
Ngồi ra cịn có các loại module CPU với 2 cổng truyền thơng, trong đó cổng
truyền thơng thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán. Các loại
modul này phân biệt với các loại modul khác bằng cụm từ DP (Distributed Port) như là
modul CPU313C.
Modul mở rộng
Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế theo kiểu modul. Các
modul này sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Việc xây dựng PLC theo cấu trúc
modul rất thuận tiện cho việc thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc mở rộng
hệ thống. Số các modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng ứng dụng nhưng tối
thiểu bao giờ cũng phải có một modul chính là modul CPU, các modul cịn lại là những
modul truyền và nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển bên ngoài như động cơ, các đèn
báo, các rơle, các van từ. Chúng được gọi chung là các modul mở rộng.
Các modul mở rộng chia thành 5 loại chính:
a) Module nguồn ni (PS - Power supply)
Có 3 loại: 2A, 5A, 10A.
b) Module xử lý vào/ra tín hiệu số (SM - Signal module)
Modul mở rộng cổng tín hiệu vào/ra, bao gồm:
DI (Digital input): Modul mở rộng các cổng vào số. Số các cổng vào số mở
rộng có thể là 8, 16, 32 tuỳ từng loại modul.
DO (Digital output): Modul mở rộng các cổng ra số. Số các cổng ra số mở rộng
có thể là 8, 16, 32 tuỳ từng loại modul.
Modul mở rộng các cổng vào/ra số...
18
