Xây dựng Scada phân loạisản phẩm theo chất liệu

MỤC LỤC:


LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay trên thế giới sự phát triển vũ bão của khoa học kỹ thuật, đã kéo theo sự
phát triển của nhiều lĩnh vực khác như ngành sản xuất khác ... Những công nghệ mới,
tiên tiến liên tục được ra ra đời để thay thế công nghệ cũ lạc hậu, nhằm phục vụ nhu cầu
ngày càng cao của con người. Khơng thể nằm ngồi quy luật của sự phát triển đó. Đất
nước ta đang tiến hành cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa. Phấn đấu đến năm 2020 cơ bản trở
thành nước cơng nghiệp phát triển. Để điều đó trở thành hiện thực chúng ta phải không
ngừng nghiên cứu phát triển, ứng dụng công nghệ mới tiên tiến vào thực tiễn để đẩu
nhanh cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trong đó ngành tự động hóa
quá trình sản xuất là chiếm vị trí hết sức quan trọng, là mũi nhọn và then chốt để giải
quyết vấn đề nâng cao năng xuất và chất lượng sản phẩm.Một trong vấn đề quan trọng
trong dây truyền tự động hóa là phân loại sản phẩm ...và nhiều vấn đề khác. Trong đó
phải kể đến hệ thống điều khiển và ghép nối các thiết bị với PLC . Chiếm một vị trí khá
quan trọng trong ngành tự động hóa đó là kỹ thuật điều khiển logic khả lập trình viết tắt
là PLC (progammable logical controller). Nó đã và đang phát triển mạnh mẽ và ngày
càng chiếm vị trí quan trọng trong các ngành kinh tế quốc dân. Không những thay thế cho
kĩ thuật điều khiển bằng cơ cấu cam hoặc kỹ thuật rowle trước kia mà còn chiếm lĩnh 4
nhiều chức năng phụ khác nữa chẳng hạn như chức năng chuẩn đốn ... Kỹ thuẩ này điều
khiển có hiệu quả với từng máy làm việc độc lập cũng như với những hệ thống máy sản
xuất linh hoạt phức tạp hơn. Dùng PLC có nhiều ưu điển như :nhỏ gọn , hoạt động chính
xác tin cậy và đặc biệt có thể thay đổi chương trình điều khiển một cách dễ dàng. Trong
thời gian làm thực hành em được giao nhiệm vụ đề tài là : “ Xây dựng Scada phân loại
sản phẩm theo chất liệu ” . Do TS. ĐỖ THỊ MAI hướng dẫn.


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1:Giới thiệu hệ thống SCADA sơ đồ nguyên lý hoạt động
1.1.1 SCADA là gì ?

SCADA– Supervisory Control And Data Acquisition là một hệ thống quản lý tự động hóa
trong cơng nghiệp với chức năng điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Khởi nguồn của
hệ thống SCADA chính là các thiết bị nhập, xuất dữ liệu được sử dụng để kiểm soát từ xa
các hoạt động công nghiệp trong những năm 1960. Chỉ đến đầu những năm 1970, khái
niệm “SCADA” mới được hình thành, khi mà các bộ vi xử lý và điều khiển khả trình
PLC (Programmable Logic Controller) phát triển, từ đó giúp nâng cao khả năng quản lý
và kiểm soát quy trình tự động hóa ở các doanh nghiệp.
Trong những năm 1980 và 1990, hệ thống SCADA đã được cải tiến với việc sử dụng
mạng cục bộ LAN (Local Area Network), cho phép các hệ thống SCADA kết nối với
nhau, và là tiền đề cho sự phát triển của phần mềm giao diện người - máy trên máy tính
(PC - based HMI software).
Đến những năm 1990 và đầu 2000, các cơ sở dữ liệu (CSDL) sử dụng ngôn ngữ truy vấn
cấu trúc (SQL) đã trở thành tiêu chuẩn cho CSDL công nghệ thơng tin. Tuy nhiên, nhiều
nhà lập trình SCADA đã không ứng dụng phương pháp này, khiến công nghệ SCADA có
những bước lùi trong giai đoạn này. Nhưng ngay sau thời kì này, khi các tiêu chuẩn cơng
nghệ thơng tin hiện đại và các phương pháp như ngôn ngữ SQL đã được ứng dụng vào hệ
thống SCADA, các hệ thống này đã trở nên hiệu quả, an toàn, ổn định và năng suất hơn.
1.1.2 Thành phần chính hệ thống SCADA
- Thiết bị đầu cuối hiện trường (RTU):
RTU thực hiện chức năng giao tiếp giữa hệ SCADA và quá trình cần giám sát vận hành
thông qua các cảm biến và thiết bị chấp hành. RTU có thể là 1 hệ vi sử lý được thiết kế
riêng cho mục đích, yêu cầu của hệ SCADA nói chung nhưng có thể sử dụng các PLC
hoặc các controller. Trong các hệ thống điều khiển giám sát tích hợp vai trị của RTU sẽ
được các PLC hoặc các controller đảm nhiệm. Ở đây quá trình dữ liệu thu thập được
ngoài việc sử dụng cho các quá trình điều khiển logic và điểu khiển điều chỉnh còn được
sử dụng để giám sát vận hành. Chúng ta cũng có thể gặp các hệ thống điều khiển tích hợp
sử dụng cảm biến thông minh và cơ cấu chấp hành thông minh. Trong những trường hợp


như vậy vai trị của RTU được tích hợp trên bản thân các cảm biến và cơ cấu chấp hành.

Các PLC và Controller lúc này cũng chỉ đóng vai trị trung chuyển dữ liệu cho ứng dụng
SCADA.
-Trạm chủ trung tâm:
Trạm chủ trung tâm thực hiện chức giao tiếp giữa người vận hành và hệ SCADA.Nó
thực hiện việc nhận dữ liệu từ các RTU, hiển thị các dữ liệu này và các lệnh vận hành từ
người vận hành rồi chuyển tới RTU. Ngoài chức năng cơ bản này, trạm chủ trung tâm
hiện đại còn thực hiện, một số chức năng khác liên quan tới quản lý, bảo trì và tối ưu hóa
q trình như thiết lập truyền thơng, liên kết truyền thơng, chuẩn đốn, tối ưu hóa hoạt
động của hệ thống.
Trạm chủ trung tâm còn được gọi là thiết bị đầu cuối trung tâm ( master terminal unit viết
tắt là MTU) nhưng tên gọi là trạm chủ trung tâm là phù hợp hơn với hệ SCADA hiện đại.
Trong các hệ SCADA hiện đại trạm chủ trung tâm thường gồm một hoặc nhiều máy trạm
máy chủ được nối mạng với nhau để thực hiện chức năng của trạm chủ trung tâm.
-Mạng truyền thông:
Mạng truyền thông được sử dụng trao đổi dữ liệu giữa các MTU và RTU. Mạng truyền
thông cũng được sử dụng để kết nối các phần trong MTU. Trong một hệ SCADA có thể
sử dụng một hoặc nhiều mạng truyền thơng khác nhau tùy theo tính chất và đặc điểm sử
dụng SCADA.
-Người vận hành:
Trong một ứng dụng SCADA bao giờ cũng có người vận hành do vậy việc thiết kế và xây
dựng một hệ SCADA ngoài yếu tố về chuyên môn cũng phải lưu ý vấn đề này. Trong các
yếu tố liên quan tới người vận hành thì yếu tố văn hóa bản địa là quan trọng nhất. Điều
này dẫn đến kết quả là cùng một ứng dụng SCADA nhưng thiết kế cho người vận hành Á
Đông khác với người Châu Âu. Ngoài ra người thiết kế cũng phải quan tâm đến yếu tố
mỹ thuật công nghiệp và tâm lý học công nghiệp.


Hình 1.1: Cấu trúc hệ SCADA cơ bản
1.1.2 Cấu trúc hệ SCADA hiện đại
1.1.2.1 Cấu trúc phân cấp của hệ SCADA theo SIEMENS

Hình 1.2 Cấu trúc phân cấp SCADA SYSTEM theo SIEMENS

1.1.2.2 Luồng thơng tin trong hệ thống SCADA

Hình 1.3: Luồng thơng tin trong hệ SCADA
•

•

Cấp thiết bị
-

Chấp hành tín hiệu điều khiển thời gian thực (realtime) từ cấp trên.

-

Trả lại thông số vận hành thời gian thực (realtime) cho cấp trên.

Cấp điều khiển cục bộ
-

Thu thập dữ liệu thời gian thực từ cấp thiết bị.

-

Tính tốn và đưa ra tín hiệu điều khiển theo thuật toán cài đặt trước.

-

Báo hiệu về việc vượt quá ngưỡng cho phép của các thông số từ quá
trình.


Kiểm soát những hành động lỗi của Operator và thiết bị điều khiển
Cấp giám sát
- Thu thập thông tin từ cấp dưới, xử lý, lưu trữ và hiển thị
- Đưa ra tín hiệu điều khiển trên cơ sở phân tích thông tin
- Chuyển thông tin về việc của các xưởng, xí nghiệp cho cao cấp
hơn
- Tính tốn những thơng số thứ cấp: các chỉ số về chất lượng sản
phẩm….
- Thay đổi lại thơng số, cấu hình lại cho cấp điều khiển
- Lưu trữ thông tin
- Đưa ra các báo cáo
- Chuẩn đoán về sự hư hỏng của các phần tử trong hệ thống
• Cấp quản lý
- Tối ưu các chỉ số kinh tế về sản xuất
- Điều khiển theo các chỉ số kinh tế, kỹ thuật
- Quản lý tài nguyên công ty
- Lưu trữ thông tin
- Đưa ra kế hoạch sản xuất
•

1.1.3 Ưu thế hệ SCADA
Với cơ chế hoạt động trên, một hệ thống SCADA sẽ cho phép các doanh nghiệp thu thập,
quản lý dữ liệu, tương tác và kiểm sốt hoạt động của các loại máy móc, thiết bị như van,
máy bơm hay các động cơ, cũng như lưu trữ mọi thông tin vào tệp tin máy chủ. Nhờ tính
năng ưu việt, hệ thống SCADA đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều ngành công

nghiệp hiện đại như năng lượng, thực phẩm, dầu khí, vận tải, xử lý nước và rác thải, v.v.
với một số ưu thế nổi bật như:
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 khơng
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 mô sản
xuất, nhờ đó giúp loại bỏ các hao hụt theo thời gian.
1.2: Nhu cầu phân loại sản phẩm theo chất liệu

Sự kết hợp giữa ngành điện – điện tử và cơ khí là một bước tiến quan trọng trong sự phát
triển của tự động hóa trong cơng nghiệp. Hiện nay, Đất nước ta đang trong q trình phát
triển và hội nhập, chính vì thế các mặt hàng được sản xuất ra khơng những đạt tiêu chuẩn
về chất lượng, mà còn đòi hỏi phải có độ chính xác cao về hình dạng, kích thước, trọng
lượng…Cho nên từ đó các khu cơng nghiệp được hình thành với nhiều dây chuyền thiết
bị máy móc hiện đại phù hợp với nhu cầu sản xuất, để tạo ra năng suất cao hơn trong quá
trình sản xuất. Một trong những thiết bị, máy móc hiện đại đó phải kể đến hệ thống phân
loại sản phẩm. Chính vì vậy, tơi quyết định thiết kế và thi cơng mơ hình với đề tài: “Xây
dựng Scada phân loại sản phẩm theo chất liệu ” .Mơ hình này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ

hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của các dây chuyền thiết bị được dùng
trong hệ thống phân loại, đồng thời ứng dụng PLC vào việc điều khiển hệ thống. Và xây
dựng giao diện điều khiển và giám sát.
1.2.1 Ứng dụng hệ thống phân loại sản phẩm theo chất liệu

Hệ thống phân loại sản phẩm này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản suất về
nhiều lĩnh vực. Như trong các nhà máy sản suất chai nước có vỏ bằng những chất liệu
khác nhau. Những sản phẩm phơi có chất liệu khác nhau . Hay ngay cả khi được áp dụng
là những bài học trong trường đại học chuyên ngành tự động hóa. Sau khi hiểu được bài
toán phân loại sản phẩm theo chất liệu chúng ta cịn có thể áp dụng để xây dựng lên
những bài tốn cơng nghệ tương tự như phân loại sản phẩm theo màu sắc, theo chiều
cao…


Hệ thống phân loại sản phẩn giúp rút gọn thời gian cho việc phân loại nhờ nhân công làm
việc thủ cơng . Cắt giảm chi phí th cơng nhân. Hệ thống hoạt động chính xác cao, ổn
định, tuổi thọ cao, dễ dàng trong việc quản lý nhờ hệ scada điều khiển và giám sát
Sau đây là một số hình ảnh về hệ thống phân loại sản phẩm :

Hình 1.4: Mơ hình phân loại sản phẩm trường đại học CNTT-TT
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.1: Phương án thứ nhất
Hệ thống phân loại sản phẩm sẽ dùng phương án phân loại bằng các thiết bị như sau :
•

Trạm chủ trung tâm :

Sử dụng bộ vi điều khiển ADUNO.
•

Thiết bị đầu vào RTU:

Sử dụng phương pháp xử lý ảnh để phân loại hình dạng kích thước bề mặt của từng vật
liệu để phân loại.


Sử dụng các xi lanh khí nén để đẩy các vật về vị trí phân loại
Sử dụng động cơ 1 chiều để chuyển động cho các băng tải
•

Truyền thơng :

Sử dụng truyền thông RS 232 hoặc RS 485 của ADUNO tích hợp.
•

Giao diện điều khiển

Thiết kế giao diện bằng phần mềm visua C# để tạo màn hình giám sát đồng thời dùng cho
việc lập trình xử lý ảnh.
2.2: Phương án thứ hai
• Trạm chủ trung tâm :
Sử dụng thiết PLC S7-300 thiết bị khả trình logic để điều khiển tồn bộ hệ thống.
• Thiết bị đầu vào RTU:
-

Sử dụng các cảm biến senser để phân loại từng vật liệu thông qua khoảng cách thu
vật mà từng chất liệu có đặc tính riêng của nó.

-

Sử dụng các xi lanh khí nén để đẩy các vật về vị trí phân loại .

-

Sử dụng động cơ 3 pha không đồng bộ để chuyển động cho các băng tải .

-

Sử dụng biến tần ABB ACS để khởi động , thay đổi tốc độ động cơ cho các băng
tải .

• Truyền thơng :
Sử dụng truyền thơng RS485 tích hợp trên PLC s7-300


• Giao diện điều khiển:
Sử dụng phần mềm Win cc 7.4 cùng nhà sản xuất là simen với PLC.
2.3: Phương án thứ ba
• Sử dụng các thiết bị trang bị điện như Roley trung gian, roley thời gian, các tiếp
điểm NO, NC , nút nhất ….. để điều khiển.
2.4: phân tích lựa chọn phương án
Từ 3 phương án trên chúng ta sẽ có ưu nhược điểm của từng phương án như sau :
• Phương án 1 :
Ưu điểm :
-

Giá thành có thể chấp nhận được khơng q cao.

-

chủ trung tâm ADUNO thịnh hành , giá thành thấp , dễ điều khiển .

-

Xử dụng xử lý ảnh chính xác khơng bị nhiễu do từ trường trong nhà xưởng

Yếu điểm :
-

Trạm chủ trung tâm ADUNO tuy giá thành thấp nhưng bù lại nó lại dễ bị hỏng
tuổi thọ thấp, dễ bị nhiễu thường chỉ nên dùng cho môi trường trong nhà cho các
thiết bị thông minh cho đời sống sinh hoạt .

-

Xử dụng lý ảnh tuy chính xác lại khó xử dụng, độ nhạy xử lý không cao.

-

Xử dụng động cơ 1 chiều có giá thành cao , khó điểu khiển hơn động cơ 3 pha
khơng đồng bộ.

• Phương án thứ 2:


Ưu điểm:
-

Giá thành cao hơn phương án thứ nhất nhưng không quá cao so với một hệ thống
cần ổn định chính xác , tuổi thọ cao .

-

Trạm chủ trung tâm PLC s7-300 dễ sử dụng khi có Simen hỗ trợ các phần mềm
lập trình, PLC thường được sử dụng trong mơi trường cơng nghiệp cho tính năng
bền bỉ, dễ sử dụng , nhiều ngõ vào ra , tích hợp analog điều khiển , PID ổn định ,
counter, timer ….

-

Sử dụng senser on off dễ sử dụng , hiện tại có nhiều loại senser trên thị trường có
tuổi thọ cao, tác động nhanh và ít bị nhiễu hơn

-

Biến tần ABB ACS khởi động , thay đổi tốc độ , ổn định cho động cơ , giá thành
trung bình.

-

Động cơ khơng đồng bộ 3 pha dễ dàng sử dụng .Giao diện điều khiển sử dụng
phần mềm Win cc dễ sử dụng , linh hoạt , hình ảnh phong phú …

Yếu điểm :
-

Yếu điểm duy nhất ở phương án thứ 2 này có thể nói là ở giá thành cao hơn nhưng
bù lại thì lại được nhiều ưu điểm hơn cả .

• Phương án thứ 3

Ưu điểm:
-

Giá thành thấp nhất trong 3 phương án

-

Dễ dàng thay thế linh kiện khi hỏng hóc

Yếu điểm :


-

Chỉ nên sử dụng phương án 3 khi ở những hệ thống nhỏ

-

Khơng có giao diện điều khiển giữa người và máy là yếu điểm rất lớn với thời
buổi công nghệ 4.0 hiện nay

-

Tính ổn định khơng cao , độ chính xác kém ..

-

Khơng thể quản lý được lượng sản phẩm.

-

Sẽ cần phải có nhiều cơng nhân để làm việc hơn .

•

Phương án lựa chọn chính :

Vậy từ các ưu điểm và yếu điểm đã phân tích trên thì chúng ta nên chọn phương án thứ 2
mặc dù giá thành cao hơn nhưng so với những gì về hệ thống mang lại là không hề nhỏ.


CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1: Sơ đồ khối chung
BEGIN

NHAP GIA TRI SAT, NHOM, GO

S
START

Ð
Ð

S

AUTO

(1)

(3)

KHOI AUTO CHAY TU DONG

KHOI MANU CHAY BANG TAY

(2)

(4)

S

STOP
Ð

KET THUC

Hình 1.5: Sơ đồ khối chương trình
Sơ đồ thuật toán khối FC1 : Chế độ tự động


1
Q0.0=1, Q0.1=1, Q0.2=1, Q0.3=1
S
S
S

CB SAT I0.5 =1

CB GO I0.7=1

Ð

Ð

BTCHINH Q0.0=0

BTCHINH Q0.0=0
Ð

Ð

XILANHSAT Q0.4=1

XILANHGO Q0.5=1

Ð
Ð
S

S

TIMER=3S
Ð

BTCHINH Q0.0=1
Ð

S

CB NHOM I0.6=1

Ð

BTCHINH Q0.0=0

XILANHNHOM Q0.6=1
Ð
S

TIMER=3S
Ð

BTCHINH Q0.0=1
Ð

TIMER=3S
Ð

BTCHINH Q0.0=1


Hình 1.6: Sơ đồ khối auto

1
Q0.0=1,Q0.1=1,Q0.2=1,Q0.3=1

S

CBS I1.0=1

S

Ð

CBG I1.2=1

BTS: Q0.1=0

Ð
S

COUNTER=GTDS

BTG Q0.3=0

Ð
BTS: Q0.1=1

S
COUNTER=GTDG

S

CBN I1.1=1
Ð
BTN: Q0.2=0

S

COUNTER=GTDN

Ð
BTN: Q0.2=1

Ð
BTG: Q0.3=1


Hình 1.7: Sơ đồ khối AUTO


3
nut1=1

Ð

bt chinh=1

S
nut2=1

Ð

bag tai sat=1

S
nut3=1

Ð

bag tai nhom=1

S
nut4=1

Ð

bag tai go =1

S
nut5=1

Ð

xilanh sat=1

S
nut6=1

Ð

xilanh nhom

S
nut7=1

Ð

xilanhgo=1

S

s
stop

Ð
ket thuc


Hình 1.8: Sơ đồ khối MANU
3.2: thiết bị đầu cuối RTU
3.2.1:Bảng đầu vào ra RTU với PLC
stt

Tên ký hiệu

Địa chỉ

Chú thích

1

Nút start

I0.0

Nút nhấn

2

Nút stop

I0.1

Nút nhấn

3

Nút auto

I0.2

Nút nhấn

4

Nút manu

I0.3

Nút nhấn

5

Cảm biến sắt

I0.5

Cảm biến

6

Cảm biến nhơm

I0.6

Cảm biến

7

Cảm biến gỗ

I0.7

Cảm biến

8

Băng tải chính

Q0.0

Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3
pha

9

Băng tải gỗ

Q0.3

Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3

pha

10

Băng tải sắt

Q0.1

Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3
pha

11

Băng tải nhôm

Q0.2

Động cơ xoay chiều không đồng bộ 3
pha

12

Cảm biến thùng sắt

I1.0

Cảm biến tiệm cận

13

Cảm biến thùng nhôm

I1.1

Cảm biến tiệm cận

14

Cảm biến thùng gỗ

I1.2

Cảm biến tiệm cận

15

Xilander sắt

Q0.4

Xi lanh khí nén

16

Xilander gỗ

Q0.5

Xi lanh khí nén

17

Xilander nhơm

Q0.6

Xi lanh khí nén

3.3: Trạm chủ trung tâm
Trạm chủ trung tâm điều khiển toàn bộ hệ thống được lựa chọn trong hệ SCADA phân
loại sản phẩm theo chất liệu được chọn là PLC s7-300 .

Hình 1.9: PLC s7-300

3.3.1:Yêu cầu kỹ thuật:
-Trạm chủ trung tâm này phù hợp với hệ thống vì nó là thiết bị khả trình logic cỡ trung
bình và lớn đều áp dụng được .
-Sự ổn định nhiễu trong cơng nghiệp cao
-Tuổi thọ lớn và ít phải sửa chữa hay bảo trì nhiều.
-PLC s7-300 có nhiều cập nhật mới, cải tiến mới.


-Dễ dàng lập trình bởi ngơn ngữ lập trình LAD.
-Kết cấu theo kiểu modun lắp trên thanh rack.
- Sự ổn định cao hơn vi điều khiển thơng thường.
-Làm việc chính xác.
-Giá thành không quá cao , phù hợp với một hệ thống cần sự ổn định.
-Được hỗ trợ với phần mềm thiết kế giao diện điều khiển Wincc.
3.3.2:Cấu tạo PLC s7-300

•

CPU s7-300

-Chứa bộ vi sử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định thời gian, bộ đếm, cổng truyền
thông (rs485) và có thể có vài cổng vào ra số onboard
- PLC s7-300 có nhiều loại CPU khác nhau cho nhiều sự lựa chọn. Được đặt tên bộ vi sử
lý có tron CPU như : CPU 312, CPU 314, CPU 315, CPU 316, CPU 318…
- Với các CPU có hai cổng truyền thơng, cổng thứ nhất có hai chức năng chính là phụ vụ
nối mạng phân tán có kèm theo các phần mềm tiện dụng có sẵn trong hệ điều hành. Các
loại CPU này được được phân biệt các CPU khác bằng tên gọi thêm cụm từ DP


Các khối chức năng bên ngoài CPU
Các CPU khác nhau thì các thành phần trên khơng giống nhau cụ thể các thành trong
từng modun như hình dưới:

Sự khác nhau khối bên ngồi CPU
Một số đặc tính kỹ thuật của một số CPU s7-300


Các module mở rộng
Các module mở rộng của PLC S7-300 chia làm 5 loại:
•

- Power Supply (PS): module nguồn ni, có 3 loại là 2A, 5A và 10A.
- Signal Module (SM): module tín hiệu vào ra số, tương tự.
- Interface Module (IM): module ghép nối, ghép nối các thành phần mở rộng lại với nhau.
Một CPU có thể làm việc trực tiếp nhiều nhất 4 rack, mỗi rack tối đa 8 Module mở rộng
và các rack được nối với nhau bằng Module IM.

- Function Module (FM): module chức năng điều khiển riêng. Ví dụ module điều khiển
động cơ bước, module điều khiển PID
- Communication Processor (CP): Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các bộ
PLC với nhau hoặc giữa PLC với máy tính.

Hình 2.0: Modun thực tế


Hình 2.1: Ghép nối các modun mở rộng PLC s7-300
3.4 Mạng truyền thông công nghiệp

Chương IIII: Chọn thiết bị chuyển đổi, thiết bị điều khiển
4.1 Sơ đồ nguyên lý RTU
4.1.1 Cảm biến phát hiện chất liệu gỗ
Để phát hiện vật làm bằng chất liệu gỗ ở đây ta sử dụng cảm biến quang điện kiểu phản
xạ khuếch tán ( diffuse - reflective photoelectric sensor) gồm một bộ phát và một bộ thu
phát tích hợp trong cùng cảm biến. Vật thể sẽ phản xạ lại một phần ánh sáng ( Phản xạ
khuếch tán ) ngược trở lại bộ thu của cảm biến để hình thành tín hiệu ra.


Hình 2.2: Cảm biến phản xạ khuếch tán
Đầu phát và đầu thu được đặt trong cùng 1 vỏ hộp của cảm biến. Ánh sáng hồng ngoại
được phát từ đầu phát truyền tới vật thể và sẽ phản xạ khuếch tán lại ánh sáng đó. Về lại
đầu thu để báo có vật thể xuất hiện.
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên biến cảm biến phản xạ khuếch tán
Cảm biến quang kiểu phản xạ khuếch tán có iu điểm là chỉ sử dụng 1 đơn vị cảm biến,
cho phép dễ dàng và đơn giản khi lắp đặt. Khi lắp đặt cần bố trí đầu cảm biến sao cho vật
che chắn đi qua khoảng góc nhìn của cảm biến.

Tuy nhiên, do bộ thu nhận phản xạ tín hiệu khếch tán nên khoảng cách phát hiện là ngắn
hơn những cảm biến quang khác. Ngoài ra, cảm biến phù hợp để phát hiện những vật thể
có bề mặt bóng, phản xạ ánh sáng tốt. Những vật thể tối hoặc ít phản xạ ánh sáng sẽ khó
phát hiện.
Thơng thường, loại phản xạ khuếch tán được sử dụng khi khơng cần độ chính xác cao,
hoặc khó khăn trong việc lắp đặt gương cho cảm biến phản xạ gương.
Một số ứng dụng của cảm biến phản xạ khuếch tán :