Download luận văn đồ án tốt nghiệp với đề tài: Phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng PLC và giám sát bằng WINCC, cho các bạn tham khảo

1. Đồ Án 2 2012
I
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đồ án này nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu
sắc đến:
Thầy Trần Quang Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để nhóm chúng em
thực hiện tốt đồ án này trong khoảng thời gian ngắn nhất.
Quý các thầy cô trong khoa Công nghệ điện tử đã truyền đạt chúng em
những kiến thức về chuyên môn và giúp chúng em định hướng theo sự hiểu biết và
khả năng để chúng em thực hiện tốt đồ án “ phân loại sản phẩm theo chiều cao
dùng PLC và giám sát bằng wincc ”.
Sau cùng là gửi lời cảm ơn tới gia đình và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ
nhóm em trong quá trình thực hiện .

2. Đồ Án 2 2012
II
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................
Tp.HồChí Minh, ngày...... tháng...... năm 2012.
Giáo viên hướng dẫn
Trần Quang Vinh

3. Đồ Án 2 2012
III
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
..................................................................................................................................

4. Đồ Án 2 2012
IV
Mục Lục
Lời mở đầu.....................................................................................................1
Chương 1: Tổng quan về plc............................................................................2
1.1 PLC S7-200 ...........................................................................................2
1.1.1...........................................................................................................Ch
ức năng PLC .....................................................................................2
1.1.2...........................................................................................................Ng
uyên lý hoạt động của PLC................................................................2
1.1.3...........................................................................................................Th
iết bị I/O ...........................................................................................6
1.1.4...........................................................................................................Th
ời gian quét .......................................................................................7
1.1.5...........................................................................................................Cấ
u hình phần cứng...............................................................................8
1.1.6...........................................................................................................Cá
c vùng nhớ ........................................................................................11
1.1.7...........................................................................................................Kế
t nối với máy tính ..............................................................................15
1.2 ..................................................................................................................Ph
ần mềm Step 7 Micro/win.........................................................................17
1.2.1...........................................................................................................Cá
c phần tử cơ bản trong chương trình PLC S7-200................................17

5. Đồ Án 2 2012
V
1.2.2...........................................................................................................Nh
ững tập lệnh cơ bản của Step7 Micro/Win...........................................21
Chương 2: Phần mềm Wincc và phương pháp kết nối với PLC..........................41
2.1 giới thiệu phần mềm giao diện người máy Wincc (Siemens).....................41
2.2 Cấu hình Wincc .....................................................................................43
2.2.1 Các loại project .................................................................................43
2.2.2 Chức năng Wincc Exphower..............................................................44
2.2.3 Chức năng Graphics Designer ............................................................49
2.2.4 tag logging.........................................................................................51
2.2.5 Cấu trúc Alarm logging......................................................................56
2.3 Phần mềm PC access kết nối PLC và Wincc............................................60
Chương 3: Mô hình phân loại sản phẩm............................................................68
3.1 Phần cứng..............................................................................................68
3.2 Chức năng của từng nút trên mô hình......................................................69
3.3 Nguyên lý hoạt đông..............................................................................70
3.4 Cảm biến................................................................................................71
3.5 Ưu khuyết điểm của mô hình..................................................................76
3.5.1 Ưu điểm............................................................................................76
3.5.2 Khuyết điểm......................................................................................76
Chương 4: Thực thi hệ thống điều khiển giám sát dây chuyền phân loại sản.......77
4.1 chương trình cho PLC ............................................................................77
4.2 Lưu đồ thuật toán...................................................................................78
4.3 CodePLC..............................................................................................80
4.4 Lập giao diện mô phỏng trên Wincc........................................................91
4.5 Kết luận .................................................................................................91
Tài liệu tham khảo.............................................................................................92

6. Đồ Án 2 2012
VI

7. Đồ Án 2 2012
1
Lời Mở Đầu
Ngày nay hệ thống điều khiển tự động không còn quá xa lạ với chúng ta. Nó
được ra đời từ rất sớm, nhằm đáp ứng được nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của
con người. Và đặc biệt trong sản xuất, công nghệ tự động rất phát triển và nó đã
giải quyết được rất nhiều vấn đề mà một người bình thường khó có thể làm được.
Ngày càng nhiều các thiết bị tiên tiến đòi hỏi khả năng xử lý, mức độ hoàn hảo , sự
chính xác của các hệ thống sản xuất ngày một cao hơn, đáp ứng nhu cầu sản xuất
về số lượng, chất lượng, thẩm mỹ ngày càng cao của xã hội. Vì vậy điều khiển tự
động đã trở thành một ngành khoa học kỹ thuật chuyên nghiên cứu và ứng dụng
của ngành điều khiển tự động vào lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt của con
người.
Bên cạnh đó PLC được ra đời và nó ngày càng phát triển vì những tính năng
ưu việt mà nó có được. Từ khi PLC ra đời nó đã thay thế một số phương pháp cũ,
nhờ khả năng điều khiển thiết bị dễ dàng và linh hoạt dựa vào việc lập trình dựa
trên những tập lênh logic cơ bản. Để tìm hiểu rõ hơn về PLC nhóm chúng em xin
chọn đề tài “ Mô hình phân loại sản phẩm theo chiều cao dùng PLC và giám
sátbằng wincc ”.
Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm chúng em đã cố gắng tìm hiểu và học
hỏi. Nhưng do khả năng còn hạn chế nên có những sai xót mong nhận được sự
thông cảm từ quý thầy cô.

8. Đồ Án 2 2012
2
Chương 1: tổng quan về plc
1.1. PLC S7-200
1.1.1. Chức năng PLC
PLC được nhiều hãng chế tạo, và mỗi hãng có nhiều họ khác nhau, và có nhiều
phiên bản trong mỗi họ, chúng khác nhau về tính năng và giá thành, phù hợp với
bài toán đơn giản hay phức tạp. Ngoài ra còn có các bộ ghép mở rộng cho phép
ghép nhiều bộ PLC nhỏ để thực hiện các chức năng phức tạp, hay giao tiếp với
máy tính tạo thành một mạng tích hợp, việc thực hiện theo dõi, kiểm tra, điều khiển
một quá trình công nghệ phức tạp hay toàn bộ một phân xưởng sản xuất. Mặc dù
vậy, một hệ thống điều khiển dùng bất cứ loại PLC nào đều cũng có cấu trúc như
hình sau :
+ Ngõ vào dạng số:gồm hai trạng thái ON và OFF. Khi ở trạng thái ON thì
ngõ vào số được coinhư ở mức logic 1 hay mức logic cao. Khi ở trang thái OFF
thì ngõ vào có thể được coinhư ở mức logic 0 hay mức logic thấp.
+ Ngõ ra số: gồm hai trạng thái ON và OFF. Các ngõ ra này thường được
nối ra để điều khiển các cuộndây contactor, đèn tín hiệu…
+ Thiết bị đầu vào: gồm các thiết bị tạo ra tín hiệu điều khiển thương là nút
nhấn, cảm biến.
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của PLC
PLC là bộ điều khiển mà tùy thuộc vào người sử dụng nó có thể thực hiện một loạt
hay trình tự các sự kiện, các sự kiện này được kích hoạt bởi các tác nhân kíchthích
(hay còngọi là cổng vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trể như thời
gian định thời hay các sự kiện được đếm. : CPU điều khiển các hoạt động bên

9. Đồ Án 2 2012
3
trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau
đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra.
Các trạng thái ngõ ra ấy được phát đến các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ
các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ
trong bộ nhớ.
Một khi một sự kiện được kích hoạt, thật sự là nó bật ON hay OFF thiết bị bên
ngoài hay còngọi là thiết bị vật lý ( các thiết bị này gắn vào cổng ra của nó ) . Như
vậy chúng ta có thể hiểu rằng PLC là một bộ “điều khiển logic theo chương trình “.
Ta chỉ cần thay đổi chương trình cài đặt trong PLC là PLC có thể thực hiện được
các chức năng khác nhau, điều khiển trong những môi trường khác nhau.
Cấu trúc PLC có thể được phân thành các thành phần như hình vẽ:
- Đơn vị xử lý trung tâm: CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC.
Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực
hiện thứ tự từng lệnh trong chương trình , sẽ đóng hay ngắt các đầu ra. Các trạng
thái ngõ ra ấy được phát đến các thiết bị liên kết để thực thi. Và toàn bộ các hoạt
động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được giữ trong bộ nhớ.
-Hệ thống Bus: Hệ thống Bus là tuyến dùng để truyền tín hiệu, hệ thống
gồm nhiều đường tín hiệu song song:
Power Supply
Input
Interface
Central Processing Unit
( CPU)
Memory
Output
Interface

10. Đồ Án 2 2012
4
+ Address Bus : Bus địa chỉ dùng để truyền địa chỉ đến các Module
khác nhau.
+ Data Bus : Bus dùng để truyền dữ liệu.
+ Control Bus : Bus điều khiển dùng để truyền các tín hiệu định thì và
điểu khiển đồng bộ các hoạt động trong PLC .
- Trong PLC các số liệu được trao đổi giữa bộ vi xử lý và các module vào ra
thông qua Data Bus. Address Bus và Data Bus gồm 8 đường, ở cùng thời điểm cho
phép truyền 8 bit của 1 byte một cách đồng thời hay song song.
- Nếu một module đầu vào nhận được địa chỉ của nó trên Address Bus , nó sẽ
chuyển tất cả trạnh thái đầu vào của nó vào Data Bus. Nếu một địa chỉ byte của 8
đầu ra xuất hiện trên Address Bus, module đầu ra tương ứng sẽ nhận được dữ liệu
từ Data bus. Control Bus sẽ chuyển các tín hiệu điều khiển vào theo dõi chu trình
hoạt động của PLC . Các địa chỉ và số liệu được chuyển lên các Bus tương ứng
trong một thời gian hạn chế.
- Hệ thống Bus sẽ làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa CPU, bộ nhớ và I/O .
Bên cạnh đó, CPU được cung cấp một xung Clock có tần số từ 1¸8 MHZ. Xung
này quyết định tốc độ hoạt động của PLC và cung cấp các yếu tố về định thời,
đồng hồ của hệ thống.
- Bộ nhớ:
+ PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp : Làm bộ định thời cho
các kênh trạng thái I/O. Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định
thời, đếm, ghi các Relay.

11. Đồ Án 2 2012
5
+ Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị
trí trong bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ . Địa
chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý.
Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo. Với
một địa chỉ mới , nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đấu ra, quá trình
này được gọi là quá trình đọc . Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bỡi các vi mạch
bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2000 - 16000 dòng lệnh , tùy theo loại
vi mạch. Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng .
+ RAM (Random Access Memory ) có thể nạp chương trình, thay đổi hay
xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào. Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi
bị mất . Để tránh tình trạng này, các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả
năng cung cấp năng lượng dự trữ cho RAM từ vài tháng đến vài năm. Trong thực
tế RAM được dùng để khởi tạo và kiểm tra chương trình. Khuynh hướng hiện nay
dùng CMOSRAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn .
+ EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) là bộ nhớ mà
người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dung vào được. Nội
dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã
được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn. Nếu người sử dụng không muốn
mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC. Trên PG
(Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM.
+ EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định. Nội dung của
nó có thể được xóa và lập trình bằng điện, tuy nhiên số lần là có giới hạn.
Môi trường ghi dữ liệu thứ tư là đĩacứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong

12. Đồ Án 2 2012
6
DOWNLOAD ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ NỘI DUNG
MÃ TÀI LIỆU: 51202
DOWNLOAD: + Link tải: Xem bình luận
Hoặc : + ZALO: 0932091562