Tải bản đầy đủ (.pdf) (10 trang)

Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở PLC S7-1200 ứng dụng công nghệ IoT

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.84 MB, 10 trang )

Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 6: 803-812

Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2022, 20(6): 803-812
www.vnua.edu.vn

XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ
GIÁM SÁT SCADA CHO DÂY CHUYỀN PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
THEO MÀU SẮC TRÊN CƠ SỞ PLC S7-1200 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IOT
Nguyễn Đức Dương*, Nguyễn Thị Hiên
Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam
*

Tác giả liên hệ:

Ngày nhận bài: 17.01.2022

Ngày chấp nhận đăng: 27.05.2022
TÓM TẮT

Bài viết nhằm mục tiêu giới thiệu một giải pháp mới trong việc xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát
SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở sử dụng PLC S7-1200 ứng dụng cơng nghệ
IoT. Người dùng có thể truy cập hệ thống bằng các thiết bị khác nhau như máy tính cá nhân, máy tính bảng, điện
thoại thơng minh ở bất cứ đâu với kết nối internet. Giao diện giám sát và điều khiển đơn giản, thuận tiện, không phụ
thuộc nhiều vào cấu hình của PLC. Đặc biệt, hệ thống cho phép viết/chỉnh sửa và nạp chương trình cho PLC từ xa
thông qua mạng internet, rất phù hợp cho các kỹ sư, chuyên gia làm việc trực tuyến từ xa. Kết quả khảo nghiệm cho
thấy hệ thống làm việc ổn định, tin cậy và chính xác.
Từ khóa: Phân loại sản phẩm, PLC, IoT, V-Box.

Building a Scada Control and Supervision System for Product Sorting Lines
Based on Color using Plc S7-1200 Integrated with Iot Technology
ABSTRACT


This paper presents a new solution for building a supervisory control and data acquisition (SCADA) system for a
product sorting line based on color by using PLC S7-1200 integrated with IoT technology. Users can access the system
anywhere using different devices, such as PC, tablets and smart - phones with internet connection. It is easy and simple
to build the monitoring and control interface, and it does not depend much on the configuration of PLC. In particular, the
system enables us to write/edit and load programs for PLC via the internet, which is very suitable for engineers and
experts who can work online. The test results show that the system works stably, reliably and accurately.
Keywords: Product sorting, PLC, IoT, V-Box.

1. ĐẶT VẤN
Cuc cỏch mọng cụng nghip lổn th tỵ vi
nhng t phá trong các lïnh văc công nghệ số,
internet vän vêt kết nối (IoT - Internet of
Things), trí tuệ nhân täo (AI - Artificial
Intelligence)… đã mang läi să thay đổi mänh
mẽ trong phỵng thc v quõn lý sõn xuỗt.
Vic ng dýng công nghệ IoT trong giám sát
điều khiển các dây chuyền sõn xuỗt ang l xu
th v ngy cng phỏt trin, giúp chuyển đổi
các hệ thống SCADA (Supervisory Control And
Data Acquisition) quy mô nhỏ, têp trung täi

một khu văc đða lý nhỗt nh thnh mt h
thng truy cờp ton cổu, tởng khõ nởng tỵng
tỏc v tớnh linh hoọt. H thng cú th ỵc
giỏm sỏt, iu khin trờn nn tõng in toỏn
ỏm mồy, truy cờp bỗt c ồu cú mọng
internet v cho phép can thiệp tÿ xa qua máy
tính cá nhân hay trờn cỏc thit b di ng nhỵ
mỏy tớnh bõng, in thoọi thụng minh. Cỗu
trỳc cỷa h giỏm sỏt vi IoT ỵc phõn quyn

vi cỏc cỗp khỏc nhau cho phộp quân lý dĂ liệu
một cách hiệu quâ, hỗ trợ giám sỏt trc tuyn
v kim soỏt quỏ trỡnh sõn xuỗt mt cách
thông minh (Saqlain & cs., 2019).

803


Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở
PLC S7-1200 ứng dụng công nghệ IoT

Trong nhĂng nëm qua, một loät nghiên cĀu
cûa các tác giâ về xây dăng hệ thống giám sát và
điều khiển SCADA tÿ xa cho nhng dõy chuyn
sõn xuỗt ó em lọi kt q tích căc. Trong
nghiên cĀu cûa Trỉn Thu Hà & cs. (2010), các tác
giâ đã xåy dăng mơ hình hệ thống giám sát, điều
khiển SCADA cho dây chuyền bìng WinCC
thơng qua mäng MPI (MultiPoint Interface) sā
dýng PLC S7-300. Kết quâ cho thỗy WinCC cú
th giỏm sỏt v iu khin dõy chuyn sõn xuỗt
vi khoõng cỏch gii họn trong phọm vi hp cỷa
mọng MPI. Nghiờn cu cỷa Trổn Tin Lỵng &
Hong Xn Bình (2016) đã xåy dăng hệ thống
mäng truyền thơng Enthernet giĂa PLC
S7-1200, biến tỉn và màn hình HMI (Human
Machine Interface). Vandana & cs. (2016) và
Sasidhar & cs. (2018) cüng dùng PLC trong dåy
chuyền phân loäi sân phèm theo màu sớc, h
thng ỵc giỏm sỏt thụng qua mn hỡnh HMI

(mỏy tớnh). Tuy nhiờn, cú th thỗy trong cỏc
nghiờn cu ny, phäm vi giám sát và điều khiển
cûa hệ thống là hẹp, trong giĆi hän cûa mäng
LAN (Local Area Network).
Để tëng khoâng cách giám sát và điều
khiển, tác giâ Nguyễn ĐĀc Điển (2014) đã xåy
dăng hệ thống giám sát và điều khiển SCADA
tÿ xa thông qua mäng internet sā dýng Web
Navigator cûa WinCC, khơng trăc tiếp qua
PLC. Hệ thống có khâ nëng giám sát và điều
khiển bìng máy tính vĆi hệ điều hành Window
có cài đặt cơng cý Simatic WinCC/Data Monitor
Client, điều này chĀng tỏ việc giám sát và điều
khiển hệ thng bỡng cỏc thit b cổm tay nhỵ
in thoọi thụng minh hay máy tính bâng là
khơng thể thăc hiện. Để tëng tính linh hột,
Jakkan & cs. (2019) đã xåy dăng một hệ thống
phân loäi sân phèm theo màu sā dýng vi iu
khin Adruino Uno. Thụng tin v h thng ỵc
lỵu trĂ trên điện tốn đám måy (Thingspeak)
bìng cách sā dýng module wifi ESP 8266 và có
thể truy cêp bìng các thiết bð di động (điện
thội thơng minh) sā dýng internet. Trong một
loät các nghiên cĀu cûa Nguyễn ĐĀc Điển & cs.
(2018), Nguyễn Hâi Bình & cs. (2019), Syufrijal
& cs. (2020), IoT cỹng ỵc xõy dng giỏm
sỏt v iu khin h thng qua WebServer. Kt
quõ cho thỗy ngỵi dựng cú thể giám sát và điều

804


khiển hệ thống linh hột bìng nhiều thiết bð
khác nhau: điện thội thơng minh, máy tính
bâng… Tuy nhiên, các nghiên cĀu cüng chỵ ra
rìng để thăc hin ỵc iu ny, h thng cổn
cú mọng tc cao, phâi thiết lêp tên miền trên
web và hệ thống giỏm sỏt phý thuc nhiu vo
cỗu hỡnh cỷa PLC do việc thiết kế giao diện
chiếm nhiều bộ nhĆ cûa PLC.
VĆi mýc tiêu xây dăng một hệ thống điều
khiển và giám sát dây chuyền phân loäi sân
phèm trên cĄ sć PLC S7-1200 sā dýng công
nghệ IoT một cách đĄn giân, thuên tiện, bài viết
giĆi thiệu một giâi pháp mĆi trong việc xây dăng
hệ thống điều khiển và giám sát SCADA sā
dýng cơng nghệ điện tốn đám måy (Cloud
SCADA). Hệ thống cho phộp ngỵi dựng truy
cờp t cỏc thit b khỏc nhau (mỏy tớnh, mỏy
tớnh bõng, in thoọi thụng minh) bỗt cĀ đåu
vĆi kết nối internet. Việc xây dăng giao diện
điều khin v giỏm sỏt khụng phý thuc nhiu
vo cỗu hỡnh cûa PLC. Đặc biệt, hệ thống cho
phép viết/chỵnh sāa và nọp chỵng trỡnh cho
PLC t xa thụng qua kt ni khụng dõy, rỗt phự
hp cho cỏc k sỵ, chuyờn gia làm việc trăc
tuyến tÿ xa.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để nghiên cĀu hệ điều khiển và giám sát,
nhóm tác giâ sā dýng mơ hình phân lội sân

phèm theo màu síc làm i tỵng nghiờn cu.
S khi cỷa mụ hỡnh phõn loọi sõn phốm
ỵc th hin trờn hỡnh 1. Sõn phốm phân lội
có các màu síc khác nhau: đỏ, vàng, xanh chọy
trờn bởng tõi, ỵc nhờn bit bi cõm bin mu
TCS34725 kết hợp vĆi Arduino Uno R3 qua giao
tiếp I2C hoặc UART. Câm biến hồng ngoäi vĆi
chĀc nëng nhên biết sân phốm trờn bởng tõi s
ỵa tớn hiu v b iu khiển để điều khiển hệ
thống van, xilanh khí nén đèy sõn phốm theo
cỏc mỏng trỵt khỏc nhau. Trong quỏ trỡnh
phõn lội, hệ thống có thể đếm sân phèm ć tÿng
máng trỵt kim soỏt s lỵng. Ton b h
thng ỵc điều khiển bći bộ điều khiển PLC
S7-1200 cûa hãng Siemens, mt thit b ỵc
tớch hp khõ nởng iu khin, giỏm sát và
truyền thông mänh mẽ.


Nguyễn Đức Dương, Nguyễn Thị Hiên

Hình 1. Sơ đồ khối mơ hình phân loại sân phẩm theo màu sắc

Hình 2. Cấu trúc hệ thống điều khiển và giám sát mô hình phân loại sân phẩm
Để giám sát, điều khiển và chợnh sa
chỵng trỡnh t xa, nghiờn cu s dýng thit bð
truyền thơng cơng nghiệp IoT (V-box) có thể kết
nối Wifi, 4G hoặc cáp Ethernet. ChĀc nëng cûa
V-box là có thể quân lý thiết bð, điều khiển và
giám sát thông qua mỏy tớnh, in thoọi thụng

minh, mỏy tớnh bõng bỗt c ồu cú mọng
internet. Thit b h tr nhiu ngỵi dùng truy
cêp và điều khiển cùng lúc trên nhiều thiết b
khỏc nhau, cú chc nởng phồn quyn quõn lý
nhiu cỗp. Cỗu trỳc cỷa h thng iu khin,
giỏm sỏt mụ hỡnh phõn loọi sõn phốm ỵc th
hin trờn hỡnh 2. B iu khin PLC S7-1200
ỵc kt ni internet thụng qua V-box, qua đó
có thể xây dăng hệ thống điều khiển và giỏm sỏt

SCADA, cú th lờp trỡnh v nọp chỵng trỡnh t
xa cho PLC. Ngỵi dựng cỹng cú th truy cờp và
điều khiển hệ thống tÿ các thiết bð khác nhau
(máy tính, máy tính bâng, điện thội thơng
minh) thơng qua mäng internet.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Mơ hình phân loại sân phẩm theo
màu sắc
Mơ hình phân lội sân phèm theo mu sớc
ỵc xõy dng nhỵ hỡnh 3. B iu khin PLC
S7-1200 (1) ỵc s dýng iu khin ton b
hoọt ng cûa hệ thống, module Arduino Uno
R3 (2) kết nối vĆi câm biến TCS34725 (3) để xā

805


Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở
PLC S7-1200 ứng dụng công nghệ IoT


lý màu síc cûa sân phèm đỉu vào. Câm biến
màu TCS34725 tích hp mt dóy b dũ ỏnh sỏng
quang bờn trong, ỵc sā dýng để nhên biết
màu síc bìng cách đo phân xä 3 màu cĄ bân tÿ
sân phèm là đỏ, xanh lá và xanh lam sau đó xā
lý và truyền thơng số qua giao tiếp I2C tĆi
Arduino Uno R3, täi đåy thụng tin cỷa 3 mu
ỵc tng hp ra ỵc màu síc cûa sân phèm
cỉn đo. Tín hiệu đỉu ra cỷa Arduino Uno R3 s
úng cớt relay, t ú ỵa vào PLC, cùng vĆi tín
hiệu tÿ câm biến hồng ngội E18-D80NK (5)
phát hiện sân phèm trên bëng tâi, PLC sẽ ra tín
hiệu điều khiển cho van khí nén (6) hột ng,
tỏc ng xilanh ỵa sõn phốm vo ỳng mỏng
theo yờu cổu. H thng ỵc kt ni internet
qua thit b truyn thụng V-box (7).
Lỵu thuờt toỏn chỵng trỡnh iu khin
mụ hỡnh phõn loọi sõn phốm theo mu sớc ỵc
mụ tõ nhỵ hỡnh 4. Khi nhỗn nỳt khi ng,
bởng tõi hoọt động vên chuyển sân phèm qua
buồng câm biến màu síc để kiểm tra màu síc
cûa sân phèm. Sau khi có kết quâ xā lý,
Arduino UNO R3 sẽ gāi tín hiệu về PLC
S7-1200 thông qua module relay. Nếu sân phèm
màu đỏ trên bëng tâi di chuyển tĆi, câm biến
hồng ngoäi CB1 sẽ trâ tín hiệu ć mĀc logic 1 về
PLC S7-1200, chân tín hiệu điều khiển xilanh 1
cüng ć mĀc logic 1 đèy sân phèm xuống máng
chĀa sân phèm màu đỏ. Quỏ trỡnh phõn loọi

mu vng v mu xanh cỹng tỵng t nhỵ vờy
nh kt hp tớn hiu t cõm bin mu v cỏc

cõm bin hng ngoọi CB2, CB3 tỵng ng. Cỏc
bin dem1, dem2, dem3 ỵc s dýng m s
lỵng sân phèm ć mỗi máng, cho đến khi Reset
läi hệ thống.
3.2. Điều khiển và giám sát bằng công
nghệ IoT
Để điều khiển và giám sát hệ thống tÿ xa,
chúng tôi sā dýng thit b truyn thụng V-box,
d liu ỵc truyn thụng t b iu khin PLC
S7-1200 qua cng Ethernet. cỗu hình thiết
bð, trong phỉn cài đặt thiết bð V-box cỉn chọn
đúng cổng giao thĀc kết nối PN/IE (Hình 5) và
nhêp đúng đða chỵ IP cûa PLC.
Việc thiết kế giao diện iu khin v giỏm
sỏt bỡng thit b V-box ỵc thc hiện một cách
dễ dàng, thuên tiện và linh hoät. Trên phæn
mềm V-NET dành cho V-box, täi mýc Real-time
Data/New tag thăc hiện gín các biến đã khai
báo ć PLC (täi mýc Read Address), chọn tên
biến (täi mýc Name), kiểu dĂ liệu (täi mýc
Port). Täi mýc Edit phỉn mềm cho phép chỵnh
sāa tên, thay đổi kiểu dĂ liệu hoặc thay đổi đða
chỵ bin. Hỡnh 6 dỵi ồy th hin a chợ cỷa
cỏc bin ỵc gớn trong PLC S7-1200. Mi bin
trờn V-box s ỵc nh danh bi mt a chợ ID
khỏc nhau, khi ó ỵc khai bỏo ỳng a chợ
vi a chợ bin trên PLC thì cột träng thái

(Status) các biến sẽ hiển thð màu xanh.

Ghi chú: 1: Bộ điều khiển PLC S7-1200; 2: Arduino UNO R3; 3: Cảm biến màu TCS34725; 4: Băng tải; 5: Cảm
biến hồng ngoại; 6: Van, xilanh khí nén; 7: Thiết bị truyền thơng V-box.

Hình 3. Mơ hình phân loại sân phẩm theo màu sắc

806


Nguyễn Đức Dương, Nguyễn Thị Hiên

Begin

Chạy băng tải vận chuyển
sản phẩm phân loại

Nhận và xử lý tín hiệu từ
cảm biến màu

Sản phẩm
màu đỏ

Sản phẩm
màu vàng

Sản phẩm
màu xanh

CB1 = 1


CB2 = 1

CB3 = 1

Xilanh 1 = 1

Xilanh 2 = 1

Xilanh 3 = 1

dem1 = dem1 +1

dem2 = dem2 +1

dem3 = dem3 +1

End

Hình 4. Sơ đồ các bước thực hiện phân loại sân phẩm theo màu sắc

Hình 5. Kết nối PLC và V-box

807


Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở
PLC S7-1200 ứng dụng cơng nghệ IoT

Hình 6. Bâng dữ liệu địa chỉ cho các biến trong mô hình

Giao diện điều khiển và giám sát trên Web
Cloud cûa V-box (Hỡnh 7) cho phộp ngỵi dựng
cú th thay i giao diện, träng thái cûa các
thiết bð trên màn hình giỏm sỏt m khụng cổn
s dýng chỵng trỡnh iu khin v giao din
HMI, d liu ỵc lỵu trc tip trờn nn tõng
ỏm mõy, khụng õnh hỵng n cỗu hỡnh v bộ
nhĆ cûa PLC. Điều này cho phép thiết kế giao
diện điều khiển và giám sát cho các mơ hình lĆn
có nhiều biến và dĂ liệu. Màn hình thiết kế giao
diện cỷa Web Cloud ỵc chia lm 3 vựng:
thanh cụng cý (1), vùng biến dĂ liệu (2) vĆi các
cơng cý/phỉn tā dựng thit k giao din nhỵ
ng c, bởng tõi, cơng tíc chuyển mäch, đèn
báo, biểu đồ… và vùng hiển thð giao diện giám
sát (3). Giao diện giám sát và điều khiển hệ
thống phân lội sân phèm theo màu síc ỵc
th hin trờn hỡnh 7. Thụng tin v trọng thỏi
hoọt động cûa các thiết bð trong hệ thống biểu
thð thông qua s thay i mu sớc cỷa i tỵng
trờn mn hình giao diện giám sát. Nút Reset
cho phép bộ đếm sân phèm ć mỗi khay trć về
träng thái làm việc ban đỉu, bít đỉu một chu
trình phân lội sân phèm mĆi. Việc thăc hiện
điều khiển, giám sát hệ thống có thể thăc hiện
tÿ xa trên máy tính cá nhân, máy tính bâng,
điện thội thơng minh có kết nối Wifi hoặc 4G,

808


kết q thā nghiệm thể hiện trên hình 8, vĆi
không cách thā nghiệm 5km cách xa nĄi đặt
mơ hình.
Để näp chỵng trỡnh t xa cho PLC, chỵng
trỡnh iu khin trờn mỏy tớnh ỵc ỵa lờn
ỏm mồy (Cloud) sau ú thụng qua V-box s
ỵc nọp cho PLC. Vi phỵng thc ny, vic
chợnh sa v nọp chỵng trỡnh iu khin
khụng phý thuc vo khoõng cỏch a lý ti h
thng sõn xuỗt.
3.3. Phõn cấp, phân quyền giám sát và điều
khiển hệ thống
Hệ thống cú th ỵc phõn cỗp, phõn quyn
giỏm sỏt v iu khiển. Trong nghiên cĀu,
chúng tôi đã phån quyền cho 3 ti khoõn khỏc
nhau cú khõ nởng tỵng tỏc vi h thống khác
nhau, trong đó: Tài khôn CSKTD1 có đỉy đû
các quyn xem, vờn hnh v thay i chỵng
trỡnh iu khin (Hình 9); Tài khôn CSKTD2
chỵ có quyền xem và vên hnh (Hỡnh 10); Ti
khoõn CSKTD3 chợ ỵc xem, khụng ỵc phộp
can thip h thng (Hỡnh 11).
Hỡnh 9 cho thỗy ti khoõn CSKTD1 ỵc
cỗp ton quyn xem, vờn hnh v chợnh sa
chỵng trỡnh iu khin (nu cổn). Trong hỡnh


Nguyễn Đức Dương, Nguyễn Thị Hiên

9a) chọn Read-write phân quyền trờn V-box (Vbox Permissions) cho phộp nọp chỵng trỡnh

iu khin cho PLC tÿ xa, trên hình 9b) chọn
Read-write phân quyền trên màn hình giám sát

(HMI Permissions), täi mýc Value trên hình 9c)
träng thái cûa các biến đều ć chế độ sn sng
ON - OFF, ngỵi dựng cú th vờn hnh v chợnh
sa chỵng trỡnh iu khin, giỏm sỏt.

Ghi chỳ: 1: Thanh công cụ; 2: Vùng biến dữ liệu; 3: Khu vực thiết kế giao diện.

Hình 7. Màn hình thiết kế giao diện điều khiển và giám sát

(a)

(b)

(c)

Ghi chú: (a): máy tính xách tay; (b): máy tính bảng; (c): điện thoại thơng minh.

Hình 8. Màn hình giám sát và điều khiển trên các thiết bị

(a)

(b)

(c)

Ghi chú: (a): Phân quyền điều khiển; (b): Phân quyền giám sát; (c): Trạng thái điều khiển và giám sát.


Hình 9. Giao diện phân quyền và trạng thái của tài khoân CSKTD1

809


Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở
PLC S7-1200 ứng dụng công nghệ IoT

(a)

(b)

(c)

Ghi chú: (a): Phân quyền điều khiển; (b): Phân quyền giám sát; (c): Trạng thái điều khiển và giám sát

Hình 10. Giao diện phân quyền và trạng thái của tài khoân CSKTD2

(a)

(b)

(c)

Ghi chú: (a): Phân quyền điều khiển; (b): Phân quyền giám sát; (c): Trạng thái điều khiển và giám sát.

Hình 11. Giao diện phân quyền và trạng thái của tài khoân CSKTD3
Bâng 1. Kết quâ thử nghiệm trên 100 sân phẩm phân loại
Số lượng đầu vào


Số lượng đầu ra

Kết quả giám sát

Tỉ lệ sai số

Sản phẩm đỏ

35

35

35

100%

Sản phẩm vàng

35

34

34

97,14%

Sản phẩm xanh

30


31

31

96,8%

Hình 10 thể hiện giao diện phân quyền và
träng thái cûa ti khoõn CSKTD2: chợ ỵc xem
v vờn hnh h thng. Phân quyền trên V-box
(V-box Permissions) và trên màn hình giám sát
(HMI Permissions) chỵ chọn Write-only (Hình
10a, b), täi mýc Value trên hình 10c träng thái

810

cûa các biến đều ć chế iu khin, ngỵi
dựng chợ cú th vờn hnh m khụng ỵc chợnh
sa chỵng trỡnh iu khin, giỏm sỏt. Trong
hỡnh 11 chọn Read-only để phân quyền trên Vbox (V-box Permissions - hình 11a) và trên màn
hình giám sát (HMI Permissions - hình 11b),


Nguyễn Đức Dương, Nguyễn Thị Hiên

mýc Value trên hình 11c) trọng thỏi cỷa cỏc
bin u ch ốn, ngỵi dựng chợ cú th xem
ỵc trọng thỏi hoọt ng m khụng th iu
khin hay chợnh sa chỵng trỡnh.
3.4. Kt quõ th nghim
Tỏc giõ ó tin hnh th nghim nọp

chỵng trỡnh cho PLC và điều khiển giám sát
vĆi nhiều khoâng cách khác nhau các thiết bð
đều xā dýng mäng internet/wifi có ỵng truyn
n nh. Quỏ trỡnh nọp chỵng trỡnh din ra
khoõng 10s, chỵng trỡnh nọp chớnh xỏc. S
lỵng sõn phốm phõn loọi l 100 sõn phốm cho
kt quõ nhỵ bõng 1.
Nguyờn nhân do có să phân lội sân phèm
xanh và sân phỉm vàng khơng chính xác là do
bộ câm biến màu có nhiễu.
Kết quâ thā nghiệm hệ thống giám sát và
điều khiển mơ hình phân lội sân phèm theo
màu síc cho thỗy mụ hỡnh phõn loọi sõn phốm
theo mu sớc chọy ổn đðnh, chính xác theo đúng
u cỉu cơng nghệ đã t ra, tợ l sai s thỗp.
Vic truyn thụng gia hệ thống vĆi đám måy
thăc hiện đĄn giân, thuên tiện. H thng ỵc
giỏm sỏt v iu khin t xa thụng qua các thiết
bð khác nhau: máy tính cá nhân, máy tớnh bõng
v in thoọi thụng minh. S lỵng sõn phốm
trờn mơ hình thăc tế và trên giao diện giám sát
trên Web Cloud hon ton trựng khp. Cỏc ti
khoõn ỵc phõn quyn hoọt ng ỳng chc
nởng ó ỵc thit lờp. Vic chợnh sa v nọp
chỵng trỡnh t xa cho PLC ỵc thăc hiện dễ
dàng và chính xác chỵ cỉn V-box và mỏy tớnh
ỵc kt ni internet.

4. KT LUN
Nghiờn cu ó xồy dăng thành công hệ

thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây
chuyền phân lội sân phèm theo màu síc trên
cĄ sć sā dýng PLC S7-1200 Āng dýng công nghệ
IoT. Hệ thng cú th ỵc truy cờp mt cỏch d
dng bỗt c ồu, bỡng cỏc thit b khỏc nhau
(mỏy tớnh cá nhân, máy tính bâng, điện thội
thơng minh) vĆi kết nối internet. Việc xây dăng
giao diện giám sát và điều khin n giõn,

thuờn tin, khụng phý thuc nhiu vo cỗu hình
cûa PLC. Đặc biệt, hệ thống cho phép viết/chỵnh
sāa và nọp chỵng trỡnh cho PLC t xa thụng
qua mọng internet. iu ny giỳp cho cỏc k sỵ,
chuyờn gia, ngỵi quõn lý và vên hành có thể
làm việc trăc tuyến tÿ xa m vộn cú th kim
soỏt ỵc h thng sõn xuỗt. Kt quõ khõo
nghim nhiu khoõng cỏch khỏc nhau cho
thỗy h thng lm vic n nh, tin cờy v chớnh
xỏc tợ l sai s thỗp. Trong nghiờn cu tip theo,
chúng tôi sẽ têp trung xây dăng một hệ thống
thu thờp v quõn lý d liu ln, ỵa ra cỏc cõnh
bỏo t xa, t ú hỵng ti mt nn sõn xuỗt
thụng minh, hin ọi.

LI CM N
Kt quõ nghiờn cu cỷa bi bỏo ỵc h tr
t ti cỗp Hc Vin do dă án Việt Bỵ tài trợ,
mã số T2021-04-08VB

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Jakkan D.A., Sudhakar C.B., Vilas J.S. & Aslam K.U.
(2019). Color Based Product Sorting Machine
using IOT. Journal of Embedded Systems and
Processing. 4: 25 - 29.
Nguyễn Hải Bình, Vũ Duy Hưng & Nguyễn Văn
Thắng (2019). Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mơ
hình thực hành điều khiển và giám sát hệ thống
ứng dụng PLC S7 - 1200. Tạp chí Khoa học Cơng
nghệ, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội.
53: 26-29.
Nguyễn Đức Điển (2014). Xây dựng hệ thống điều
khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền sản
xuất qua mạng internet với WinCC. Tạp chí Khoa
học và Cơng nghệ Trường Đại học Kinh tế - Kỹ
thuật Công nghiệp. 4: 1-6.
Nguyễn Đức Điển, Trần Ngọc Sơn & Nguyễn Cao
Cường (2018). Xây dựng hệ thống điều khiển và
giám sát SCADA cho dây chuyền sản xuất qua
mạng internet trên cơ sở PLC S7-1200. Tạp chí
Khoa học Cơng nghệ Trường Đại học Công nghiệp
Hà Nội. 49: 66-70.
Sasidhar K., Farooqi S., Mohammed A.M. & Sachin
M. (2018). Design and Development of a Colour
Sorting Machine using PLC and SCADA.
International Journal of Research and Scientific
Innovation (IJRSI). 5: 198 - 202.
Saqlain M., Piao M., Shim Y. & Lee J.U. (2019).
Framework of an IoT-based Industrial Data

811



Xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát SCADA cho dây chuyền phân loại sản phẩm theo màu sắc trên cơ sở
PLC S7-1200 ứng dụng công nghệ IoT

Management for Smart Manufacturing. Journal of
Sensor and Actuator Networks. />10.3390/jsan8020025.
Siemens AG (2016). SIMATIC S7-1200 Programmable
controller. System Manual.
Syufrijal S., Rif’an M., Prabumenang A.W.R.,
Wicaksono R., Maqfiroh A.A. & Ilhami R.F.
(2020). IoT based sorting system of consumer
goods production. Proceedings of The 5th Annual
Applied Science and Engineering Conference
(AASEC 2020). doi:10.1088/1757-899X/1098/
4/042084.
Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy & Phùng Thị Nguyệt

812

(2010). Lập trình điều khiển và mơ phỏng với S7Visu-Logo-Zen-WinCC. Nhà xuất bản Giao thông
vận tải.
Trần Tiến Lương & Hồng Xn Bình (2016). Nghiên
cứu xây dựng hệ thống qua mạng truyền thông
trong PLC S7-1200 qua mạng Ethernet. Đề tài
NCKH cấp cơ sở, Trường Đại học Hàng hải
Việt Nam.
Vandana S., Shamukha K.S.S., Rohila P. & Manideep
V. (2016). PLC Operated Colour Based Product
Sorting machine, IOP Conference Series. Materials

Science and Engineering, doi:10.1088/1757899X/1119/1/012016



×