Điều khiển giám sát hệ thống 4 tải thông qua mạng Ethernet truyền thông với mạng CC - Link :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện

Khoá Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

i

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1. Sinh viên thực hiện

(1): Lê Trung Nghĩa MSSV: 14031611

(2): Phạm Viết Thắng MSSV: 14072371

(3): Từ Tuấn Kiệt MSSV: 14016391

2. Tên đề tài

Điều khiển giám sát hệ thống 4 tải thông qua mạng Ethernet truyền thông với

mạng CC-link.

3. Nội dung

Thiết kế hệ thống giám sát Scada thông qua mạng truyền thông CC-link. Thiết

kế phần cứng mạch động lực để điều khiển 4 động cơ. Sử dụng phần mềm GX

Developer và Intouch Wonderwere viết chương trình kết nối giữa hệ thống giám

sát Scada với phần cứng. Điều khiển giám sát 2 chế độ tự động và bằng tay. Điều

chỉnh đóng cắt và chiều quay của động cơ.

4. Kết quả

Thiết kế truyền thông được hệ thống giám sát Scada để giám sát điều khiển 4

động cơ, mô phỏng cho 4 tải trong một phân xưởng hoặc 1 hệ thống của nhà

máy.

Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng năm 20..

Sinh viên

Khoá Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

ii

LỜI NÓI ĐẦU

iện nay liên kết CC (CC - Link) là giao tiếp truyền thông với một tốc độ cao,

hiệu suất cao, mạng công nghiệp công nghệ cho phép các thiết bị từ nhiều nhà

sản xuất để giao tiếp trong một hệ thống, kiểm soát nhanh chóng xác định (ứng dụng

cho điều khiển phân tán). Liên kết CC là một mạng lưới mở kiến trúc ban đầu được

phát triển bởi Mitsubishi Electric, một nhà lãnh đạo toàn cầu trong tự động hóa và các

sản phẩm điều khiển chuyển động. Liên kết CC-sau đó trở thành một công nghệ mở và

được quản lý bởi Hiệp hội Đối tác CC-Link với các văn phòng trên toàn thế giới. Ngày

nay có hơn 1400 đối tác liên kết. Các công ty này cung cấp một loạt của hơn 1100 sản

phẩm CC-Link tương thích bao gồm các máy tính công nghiệp, PLC, robot, servo, ổ

đĩa, van đa tạp, kỹ thuật số và analog I / O, bộ điều khiển nhiệt độ, bộ điều khiển lưu

lượng, và nhiều người khác. Có hơn 7 triệu cài đặt CC-Link sản phẩm. Cơ sở cài đặt là

nhanh chóng gia tăng. Hiệp hội Đối tác CC-Link tồn tại để hỗ trợ các công ty thành

viên, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trong việc phát triển CC-Link tương thích các sản phẩm,

tiến hành kiểm tra sự phù hợp, và để thúc đẩy các sản phẩm này tương thích với thị

trường.

H

Khoá Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Khóa Luận Tốt Nghiêp Khoa Công Nghệ Điện

iv

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ...............................................................i

LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................ ii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN.................................................................................... iii

MỤC LỤC......................................................................................................................iv

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ......................................................................................vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG ........................................................................................ viii

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐỀ TÀI...............................................................................9

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SCADA......................................................................3

2.1 Tổng quan về phần mềm InTouch Wonderwere....................................................3

2.1.1 Yêu cầu cấu hình phần cứng và phần mềm.....................................................3

2.1.2 Intouch Application Manager..........................................................................3

2.1.3 Window Maker ...............................................................................................5

2.1.4 Tagname Dictionary ........................................................................................9

2.2 Giới thiệu về phần mềm GX Developer ..............................................................11

2.2.1 Giao diện của chương trình ...........................................................................12

2.2.2 Giới thiệu về thanh Menu ..............................................................................12

2.3 Giới thiệu về mạng CC-Link................................................................................14

2.3.1 Đặc điểm........................................................................................................16

2.3.2 Cấu trúc của mạng CC-Link ..........................................................................18

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN..................19

3.1 Thiết kế phần cứng...............................................................................................19

3.2 Khối mạch động lực .............................................................................................40

3.3 Các kí hiệu mô tả..................................................................................................49

3.4 Thiết kế giao diện điều khiển...............................................................................51

CHƯƠNG 4: KẾT NỐI PHẦN CỨNG VÀ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN THÔNG

QUA CC-LINK .............................................................................................................54

4.1 Thiết lập và hiệu chỉnh cho một cấu trúc cơ bản .................................................54

4.2 Thiết lập hệ thống vận hành.................................................................................67

....................................................................................................................................67

4.3 Nguyên lý hoạt động ............................................................................................68

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ..............................................69

5.1 Kết quả đạt được ..................................................................................................69

Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

vii

5.2 Hạn chế.................................................................................................................69

5.3 Hướng phát triển của đề tài..................................................................................69

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................70

LỜI CÁM ƠN................................................................................................................71

Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Sơ đồ truyền thông CC-link qua mạng Ethernet.............................................1

Hình 2-1: Cửa sổ giao điện thực hiện..............................................................................4

Hình 2-2: Cửa sổ đặt tên..................................................................................................4

Hình 2-3: Cửa sổ cấu hình...............................................................................................5

Hình 2-4: Cửa sổ chọn giao điện chính ...........................................................................5

Hình 2-5: Hộp hội thoại thiết lập thuộc tính động cho đối tượng ...................................6

Hình 2-6: Cửa sổ thư viện ...............................................................................................7

Hình 2-7: Các thiết bị đo .................................................................................................7

Hình 2-8: Thiết bị cảnh báo.............................................................................................8

Hình 2-9: Thiết bị điều khiển ..........................................................................................8

Hình 2-10: Cửa sổ Tagname..........................................................................................10

Hình 2-11: Cửa sổ lựa chọn Tagname...........................................................................10

Hình 2-12: Cửa sổ chương trình chính..........................................................................12

Hình 2-13: Cửa sổ lựa chọn PLC ..................................................................................12

Hình 2-14: Cấu trúc cơ bản của một hệ thống...............................................................14

Hình 2-15: Sơ đồ truyền thông thiết bị..........................................................................16

Hình 2-16: Cấu trúc kết nối cơ bản của một hệ thống...................................................18

Hình 3-1: Mô phỏng kết nối các trạm ...........................................................................19

Hình 3-2: Sơ đồ nối đây tín hiệu CC-Link ....................................................................20

Hình 3-3: Sơ đồ đấu dây thực........................................................................................20

Hình 3-4: Sơ đồ cấp nguồn cho module ........................................................................21

Hình 3-5: Trạm chủ .......................................................................................................21

Hình 3-6: Trạm chủ thự tế .............................................................................................22

Hình 3-7: Module nguồn Q61P-A2 và bộ xử lí CPUQ02H..........................................22

Hình 3-8: Sơ đồ thiết lập trạm chủ ................................................................................25

Hình 3-9: Moule AJ65SBT-62 ......................................................................................25

Hình 3-10: Module AJ65SBT-62DA thực tế ................................................................27

Hình 3-11: Remote I/O AJ65BTB2-16D ......................................................................29

Hình 3-12: Remote I/0 AJ65BTB2-16DT thực tế.........................................................31

Hình 3-13: Sơ đồ thiết lập .............................................................................................32

Hình 3-14: Mô hình thực tế ...........................................................................................41

Hình 3-15: Máy cắt ON ..............................................................................................42

Hình 3-16: Máy cắt OFF ..............................................................................................42

Hình 3-17: Sơ đồ đấu nối máy cắt.................................................................................42

Hình 3-18: Kết nối máy cắt với MCCB ........................................................................43

Hình 3-19: MCCB ABE 53B ........................................................................................43

Hình 3-20: Contactor.....................................................................................................44

Hình 3-21: Nguồn chuyển đổi 220v/24v.......................................................................45

Hình 3-22: Relay điều khiển giám sát ...........................................................................46

Hình 3-23: Sơ đồ kết nối relay ......................................................................................46

Hình 3-24: Biến tần FR-E500........................................................................................47

Hình 3-25: Kết nối biến tần ...........................................................................................47

Khóa Luận Tốt Nghiệp Khoa Công Nghệ Điện

vii

Hình 3-26: Sơ đồ cấu tạo biến tần .................................................................................48

Hình 3-27: Các chân tín hiệu.........................................................................................50

Hình 3-28: Giao điện thiết lập .......................................................................................50

Hình 3-29: Giao diện điều khiển giám sát của hệ thống ...............................................51

Hình 3-30: Bảng điều khiển chính.................................................................................52

Hình 3-31: Mô phỏng hệ thống giả lập mất điện ..........................................................53

Hình 3-32: Đèn báo lổi khi động cơ mất điện ...............................................................53

Hình 4-1: Cấu tạo một hệ thống cơ bản.........................................................................54

Hình 4-2: Kết nối tín hiệu..............................................................................................54

Hình 4-3: Giao diện thực hiện .......................................................................................55

Hình 4-4: Cửa sổ viết chương trình...............................................................................55

Hình 4-5: Thiết lập giao tiếp của DeviceXPlorer..........................................................61

Hình 4-6: Thiết lập giao tiếp của GX Developer ..........................................................62

Hình 4-7: Thiết lập thông số giao tiếp của các trạm .....................................................62

Hình 4-8: Hộp thoại transfer setup ................................................................................65

Hình 4-9: Hộp thoại báo đã kết nối CPU ......................................................................66

Hình 4-10: Hộp thoại nạp chương trình ........................................................................66

Hình 4-11: Lưu đồ giải thuật của hệ thống....................................................................67