hệ thống điều khiển giám sát nhiệt độ buồng sấy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (28.1 MB, 82 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ BUỒNG SẤY NHIỆT

LỚP : DHDKTD12A

GVHD : TS.Ngô Thanh Quyền

TP. HCM, NĂM 2020

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN

1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

Sinh viên: Trần Quang Hiếu MSSV: 16022701 Nguyễn Hữu Phước Hiếu 16025181

2. Tên đề tài

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ BUỒNG SẤY.

3. Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

- Tìm hiểu nguyên lý hoạt động cơ bản hệ thống buồng sấy nhiệt - Thiết kế và lắp đặp hoàn chỉnh hệ thống buồng sấy nhiệt. - Điều khiển giám sát nhiệt độ luôn giữ ổn định theo giá trị đặt.

- Truyền thông giữa PLC và đồng hồ điều khiển nhiệt độ Omron E5CN theo chuẩn RS485.

- Thiết kế giao diện WinCC để giám sát điều khiển hệ thống trên máy tính.Có thể giám sát điều khiển từ xa thông qua Internet.

4. Kết quả dự kiến (tóm tắt kết quả dự kiến đạt được)

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

Loại I Thực hiện

- Số liệu X Thông số nhiệt độ của hệ thống - Báo cáo phân tích

- Đề án, quy họach

Loại IV

- Bài báo

- Sách chuyên khảo- Giáo trình

- Tài liệu phục vụ giảng dạy (bài giảng)

- Sản phẩm đăng ký sở hữu trí tuệ

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN ... i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ... iv

1.4 Ý nghĩa khoa học của đề tài ... 2

Chương 2 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ MÁY SẤY NHIỆT ... 4

2.1 Cấu tạo cơ khí của hệ thống tủ sấy nhiệt. ... 4

2.2 Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống... 7

2.2.1 Mô tả hoạt động của hệ thống ... 7

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 8

3.1.5 Các module truyền thông. ... 13

3.1.6 Ưu điểm PLC S7-1200 so với những dòng PLC trước ... 13

3.1.7 Về phần cứng ... 14

3.1.8 Về kết nối, phần mềm ... 15

3.2 Giới thiệu đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN ... 16

3.2.1 Khái niệm đồng hồ điều khiển nhiệt độ ... 16

3.2.2 Vai trò của đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN ... 16

3.2.3 Thông số kỹ thuật ... 17

3.2.4 Sơ đồ đầu đấu dây ... 19

123docz.net - File bi loi xin lienhe:

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

3.3 Mạng truyền thông trong công nghiệp – mạng RS 485 ... 25

3.3.1 Khái niệm và vai trị mạng truyền thơng cơng nghiệp ... 25

3.3.2 Chuẩn truyền thông RS485 ... 27

3.3.3 Board truyền thông CB 1241 RS485 ... 29

3.4 Tổng quan phần mềm Tia Portal ... 31

3.4.1 Giới thiệu phần mềm Tia Portal ... 31

Chương 4 : THIẾT KẾ THI CƠNG VÀ LẬP TRÌNH ... 44

4.1 Lập kế hoạch các bước cần phải thực hiện ... 44

4.2 Lựa chọn thiết bị ... 44

4.2.1 PLC S7-1200 CPU 1214 (DC/DC/RLY) ... 44

4.3 Thiết kế hệ thống trên phần mền 3D Solidwork ... 52

4.6.2 Cấu hình Module truyền thông PLC CB1241 ... 61

4.6.4 Tạo giao diện điều khiển Win CC và kết nối ... 64

Chương 5 : KẾT LUẬN ... 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 73

123docz.net - File bi loi xin lienhe:

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 1-1: Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nhiệt ... 1

Hình 2-1: Khung thân tủ sấy nhiệt ... 5

Hình 2-2: Những loại thanh nhiệt trở ... 6

Hình 2-3: Mẫu băng chuyền ... 6

Hình 3-1: Thành phần của PLC ... 9

Hình 3-2: Các bảng tín hiệu của PLC S7-1200 ... 12

Hình 3-3: Các Module tín hiệu của PLC S7-1200 ... 12

Hình 3-4: Các Module truyền thơng của PLC S7-1200 ... 13

Hình 3-5: PLC S7-1200 và S7-200 ... 14

Hình 3-6: Cấu tạo đồng hồ điều khiển nhiệt độ ... 16

Hình 3-7: Sơ đồ chân đấu dây của bộ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN ... 19

Hình 3-8: Sơ đồ đầu nối cảm biến nhiệt độ ... 20

Hình 3-9: Sơ đồ ngõ ra điều khiển ... 20

Hình 3-10: Sơ đồ đấu nói tryền thơng RS-485 của đồng hồ ... 21

Hình 3-11: Cấu tạo rờ le bán dẫn ... 22

Hình 3-12: Nguyên lý hoạt động SSR ... 23

Hình 3-13: Rờ le bán dẫn (SSR) ... 24

Hình 3-14 Board truyền thơng CB 1241 RS485 ... 29

Hình 3 -15:Thơng số kỹ thuật Board truyền thông CB 1241 RS485 ... 31

Hình 3-16: Kết cấu làm việc vói Tia Portal... 32

Hình 3-17: Tạo dự án trong TIA ... 33

Hình 3-18: Tạo tên dự án ... 33

Hình 3-19: Chọn cấu hình thiết bị ... 33

Hình 3-20: Thêm cấu hình thiết bị đã chọn ... 34

Hình 3-21: Chọn loại CPU PLC ... 34

Hình 3-22: Sau khi tạo dự án mới ... 35

Hình 3-23: Thêm Module vào dự án ... 35

Hình 3-24: Thêm Module vào dự án ... 36

Hình 3-25: Địa chỉ IP PLC ... 37

Hình 3-26: Đổ chương trình PLC ... 37

Hình 3-27: Cấu hình thiết bị ghép nối ... 38

Hình 3-28: Bảng Tag ... 39 822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3-30: Chèn các OB vào chương trình ... 40

Hình 4-1: PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/RLY... 45

Hình 4-2: Sơ đồ kết nối PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/RLY ... 45

Hình 4-3: Vị trí chân kết nối của CPU 1214 DC/DC/RLY ... 46

Hình 4-4: Module truyền thơng CB 1241 ... 47

Hình 4-5: Thanh điện trở sấy ... 48

Hình 4-6: Quạt thơng gió ... 49

Hình 4-7: Cảm biến nhiệt độ loại K ... 50

Hình 4-8: Đồng hồ Omron E5CN ... 51

Hình 4-9: Rờ le bán dẫn HSR-3D404Z ... 51

Hình 4-10: Đây là mặt trước của hệ thống ... 52

Hình 4-11: Mặt cắt trong tủ ... 53

Hình 4-12: Mơ phỏng hệ thống nhìn từ trái qua ... 53

Hình 4-13: Sơ đồ cấp nguồn điều khiển ... 54

Hình 4-14: Sơ đồ cấp nguồn điều khiển ... 55

Hình 4-15: Sơ đồ cấp nguồn PLC ... 55

Hình 4-16: Lắp đặt cố định hệ thống ... 56

Hình 4-17: Lắp đặt sáu thanh điện trở đốt ... 57

Hình 4-18: Cấu hình mặc định truyền thơng đồng hồ E5CN ... 59

Hình 4-19: Cấu hình tổng qt truyền thơng đồng hồ E5CN ... 60

Hình 4-20: Địa chỉ thanh ghi chức năng của đồng hồ ... 61

Hình 4-21: Sơ đồ đấu dây Module truyền thơng CB 1241………...61

Hình 4-22: Cấu hình truyền thơng module truyền thơng CB 1241 ... 62

Hình 4-23: Khối khai báo truyền thơng ... 63

Hình 4-24: Khối dọc nhiệt đồ từ đồng hồ nhiệt ... 63

Hình 4-25: Khối ghi nhiệt độ lên đồng hồ nhiệt... 64

Hình 4-31: Giao diện điều khiển ... 67

Hình 4-32: Giao diện trang Biểu đồ nhiệt ... 68

Hình 4-33: Sử dụng tính năng Webnavigator ... 69

Hình 4-34: Tạo user cho Webnavigator ... 70

Hình 4-35: Cấu hình port và IP sever sử dụng ... 70 822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Bảng 3-7: Đặc tính kỹ thuật chuẩn truyền RS485 ... 28

Bảng 4-1: Thông số kĩ thuật PLC 1214 DC/DC/RLY ... 47

Bảng 4-2: Sơ đồ chân vào Module truyền thông CB 1241 ... 62 822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

CHƯƠNG 1 : LỜI MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Trong nhiều lĩnh vực sản xuất hiện nay như là ngành công nghiệp luyện kim, chế biến thực phẩm, nước giải khát… thì việc giám sát và điều khiển nhiệt độ là một vấn đề mấu chốt trong việc quyết định chất lượng đầu ra sản phẩm. Nắm được tầm quan trọng của vấn đề nên em đã tiến hành nghiên cứu và chế tạo bộ đo lường và giám sát nhiệt độ lị bằng máy tính và với mong muốn giải quyết những yêu cầu trên, em đã chọn đề tài này làm đề tài tốt nghiệp cho mình. Qua đề tài này thì những kiến thức đã được học và tìm hiểu sẽ được thể hiện qua đợt bảo vệ đồ án tốt nghiệp cuối khóa. Vì vậy em sẽ cố gắng tận dụng toàn bộ kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tịi nghiên cứu của bản thân để hoàn thành tốt đồ án này.

1.2 Phương pháp nghiên cứu

Đối với hệ thống nhiệt độ điều quan trọng nhất là điều khiển hệ thống nhiệt độ ổn định một cách tối đa. Để đáp ứng điều đó chúng em xây dựng hệ thống dựa trên nguyên lý cơ bản

Hình 1-1: Nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nhiệt

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Chúng em xây dựng hệ thống dựa vào nguyên lý trên với các thiết bị không thể thiếu như: đồng hồ điều khiển nhiệt độ giúp hiển thị, điều khiển nhiệt độ theo giá trị mình mong muốn. Thanh nhiệt trở giúp cung cấp nhiệt độ cho hệ thống. Cảm biến nhiệt độ để biết giá trị nhiệt độ hiện tại trong hệ thống. Quạt thổi giúp tản nhiệt độ đều bên trong hệ thống. PLC giúp điều khiền giám sát hệ thống từ xa. Nếu muốn nhiệt độ trong hệ thống ổn định chúng ta không thể thiếu rờ le bán dẫn (SSR) để đáp ứng quá trình PID của đồng hồ điều khiển nhiệt độ.

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Từ những kiến thức cơ sở học được tại trường và ngoài thực tế, chúng em xây dựng hệ thống sáy nhiệt màng co chai nước áp dụng vào thực tế sản xuất. Trong đó, chúng em đã thực hiện một số công việc:

- Xây dựng hệ thống nguyên lý cơ bản của hệ thống khò nhiệt.

- Lựa chọn thiết bị phù hợp với hệ thống với mục tiêu ổn định nhiệt độ hệ thống một cách tối đa.

- Vẽ 3D hệ thống nhiệt, lắp đặt thiết bị.

- Vẽ sơ đồ điện nguyên lý, đấu nối các thiệt bị điện theo sơ đồ. - Giao tiếp truyền thông PLC với đồng hồ điều khiển nhiệt độ. - Thiết kế giao diện điều khiển giám sát với WinCC.

- Giám sát và điều khiển nhiệt độ thông qua internet.

1.4 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Đề tài cho thấy việc ứng dụng của tự động hóa vào cuộc sống là rất cần thiết, nó giúp ta tiết kiệm được thời gian, công sức, tiền bạc nhưng vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao và hoạt động rất ổn định. Từ đề tài nghiên cứu về điều khiển và giám sát ổn định hệ thống nhiệt độ đóng màng co bao bì chai nước, chúng em muốn làm ra mơ hình thực tế dựa trên cơ sở lý thuyết đã được học áp dụng vào đời sống hằng ngày nói chung và mong muốn làm ra được một sản phẩm có thể phục vụ trong sản xuất của nhà trường. Đề tài này là một lời cảm ơn của chúng em muốn gửi tới trường trong suốt 4 năm học tại trường, áp dụng chính He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

kiến thức trường đã dạy cho em để tạo ra một thiết bị có thể áp dụng thực tế vào việc sản xuất của nhà trường.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ MÁY SÁY NHIỆT

Hệ thống sáy nhiệt sẽ có một băng tải đưa chai nước và màng co trên nắp chai nước đi qua một tủ sáy nhiệt với một nhiệt độ ổn định mà ta mong muốn. Sau khoảng thời gian từ 4-5s chai nước đi ra từ tủ sáy nhiệt với nhãn màng co nắp được đóng vào một cách tươm tất. Quan trọng không kém chúng ta cần theo dõi và kiểm soát được nhiệt lượng của tủ sáy nhiệt để hệ thống vận hành một cách ổn định nhất. Dựa trên các kiến thức đã được học và các kiến thức tìm hiểu thêm, nhóm em đưa ra một số ý tưởng để kiểm soát độ ổn định và khắc phục sự cố từ xa :

- Điều chỉnh bằng cách gắn thêm đồng hồ điều khiển nhiệt độ, đi kèm với rờ le bán dẫn (SSR) giúp nhiệt độ ổn định, nâng cao tuổi thọ của hệ thống.

- Truyền thông Modbus với đồng hồ điều khiển nhiệt độ giúp giám sát điều khiển hệ thống trên máy tính.

- Đưa dữ liệu của đồng hồ điều khiển nhiệt độ lên websever để giúp giám sát điều khiển từ xa thơng qua internet giúp ta có thể giám sát điều khiển một cách tối ưu hơn.

2.1 Cấu tạo cơ khí của hệ thống tủ sấy nhiệt.

Cấu tạo của hệ thống bao gồm:

 Khung thân máy:

Được thiết kế bằng chất liệu inox, với chiều dài x chiều rộng x chiều cao lần lượt là 83cm x 40cm x 60cm . Bọc kính nhựa bên ngồi.

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 2-1: Khung thân tủ sấy nhiệt

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Hình 2-2: Những loại thanh nhiệt trở

 Băng chuyền:

Băng chuyền có chiều dài gần 5m, với chức năng đưa các sản phẩm chai nước bọc màng PE, PVC đi qua buồng gia nhiệt để hồn tất quy trình niêm phong đóng gói sản phẩm tới tay người tiêu dùng.

Hình 2-3: Mẫu băng chuyền

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

2.2 Nguyên tắc điều khiển trong hệ thống

Nguyên lý làm việc của máy co màng như sau: Sản phẩm được cho vào một túi màng PE, hoặc PVC sau đó túi sản phẩm đó được đưa qua một buồng gia nhiệt của máy co. Với nhiệt lượng được cài đặt tại buồng gia nhiệt làm cho túi màng PE hoặc túi màng PVC co vào và bó chặt vào sản phẩm, màng co giúp bọc sản phẩm và bảo quản sản phẩm. Một số sản phẩm còn dùng màng thực phẩm cho đến các ngành văn phòng phẩm đều cần phải dùng đến máy co màng như một hình thức niêm phong sản phẩm, giúp cho sản phẩm được nguyên vẹn và đảm bảo trước khi đến tay người tiêu dùng.

2.2.1 Mô tả hoạt động của hệ thống

Chúng ta sẽ cài đặt nhiệt độ bằng đồng hồ điều khiển nhiệt độ hoặc thơng qua chương trình Scada từ máy tính ở bất cứ đâu có internet thơng qua PLC. Một cảm biến nhiệt độ đặt trong hệ thống sẽ đo được nhiệt độ hiện tại trong hệ thống là bao nhiêu và cập nhật về đồng hồ điều kiển nhiệt độ cũng như chương trình giám sát cả chúng ta. Nếu nhiệt độ đo được thấp hơn nhiệt độ cài đặt thì đồng hồ cảm biến nhiệt độ sẽ xuất ra một tín hiệu 12VDC để điều khiển con SSR mở cho dòng điện cung cấp vào thanh nhiệt trở. Đến khi nhiệt độ gần bằng nhiệt độ cài đặt đồng hồ điều khiển sẽ xuất một tín hiệu đóng tắt liên tục giúp nhiệt độ không tăng quá nhanh và dần ổn định quanh mức cài đặt. Sau đó băng tải sẽ đưa chai nước có màng co PVC trên nắp chai đi qua tủ sáy nhiệt, sau khoảng 4-5s đi qua tủ sáy nhiệt màng co PVC trên nắp chai PVC co vào và bó chặt vào sản phẩm tạo nên độ an tồn thực phẩm và mang tính thẩm mỹ cao.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1 Tổng quan về PLC S7-1200 3.1.1 Giới thiệu chung

Năm 2009, Siemens ra dòng sản phẩm S7-1200 dùng để thay thế dần cho S7-200. So với S7-200 thì S7-1200 có những tính năng nổi trội:

S7-1200 là một dòng của bộ điều khiển logic lập trình (PLC) có thể kiểm sốt nhiều ứng dụng tự động hóa. Thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp, và một tập lệnh mạnh làm cho chúng ta có những giải pháp hồn hảo hơn cho ứng dụng sử dụng với S7-1200, bao gồm một microprocessor, một nguồn cung cấp được tích hợp sẵn, các đầu vào/ra (DI/DO).

Một số tổng quan về PLC S7-1200:

 Là bộ điều khiển tích hợp, phù hợp cho các ứng dụng từ thấp đến trung bình.

 Tất cả thu gọn trong một bộ vi xử lí, tiết kiệm khơng gian và năng lượng.

 Kết nối thời gian thực với chuẩn giao tiếp Profinet.

 Các CPU có thể được sử dụng trong chế độ độc lập hay kết nối thành một mạng lưới nhất định.

 Tích hợp Web sever với những trang web tiêu chuẩn dễ dàng cho người sử dụng.

 Tích hợp các chức năng khác như đếm, đo, điều khiển vòng kín, điều khiển chuyển động.

Một số tính năng bảo mật giúp bảo vệ quyền truy cập vào cả CPU và chương trình điều khiển:

 Tất cả các CPU đều cung cấp bảo vệ bằng password chống truy cập vào PLC.

 Tính năng “Know-how protection” để bảo vệ các block đặc biệt của mình 1200 cung cấp một cổng PROFINET, hỗ trợ chuẩn Ethernet và TCP/IP. Ngoài ra bạn có thể dùng các Module truyền thơng mở rộng kết nối bằng RS485 hoặc RS232.

S7-He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayS7-He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayS7-He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayS7-He thong dieu khien giam sat nhiet do buong say822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 hỗ trợ 3 ngơn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong Tia Portal 15 của Siemems.

Vậy để làm một dự án với S7-1200 chỉ cần cài Tia Portal V15 phần mềm này đã bao gồm cả môi trường lập trình cho PLC và thiết kế giao diện HMI.

3.1.2 Cấu tạo PLC S7-1200

Hình 3-1: Thành phần của PLC

(1) Bộ phận kết nối nguồn.

(2) Các bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo được (phía sau các nắp che) và khe cắm thẻ nhớ nằm dưới cửa phía trên.

(3) Các LED trạng thái dành cho I/O tích hợp.

(4) Bộ phận kết nối PROFINET (phía trên của CPU).

Các kiểu CPU khác nhau cung cấp một sự đa dạng các tính năng và dung lượng giúp cho người dùng tạo ra các giải pháp có hiệu quả cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Chức năng CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C

Kích thước vật lý (mm) 90 x 100 x 75 110 x 100 x 75 Bộ nhớ người dùng:

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

 2 ngõ ra

 8 ngõ vào / 6 ngõ ra

 2 ngõ ra

 14 ngõ vào / 10 ngõ ra

 2 ngõ ra Kích thước ảnh tiến

trình 1024 byte ngõ vào (I) và 1024 byte ngõ ra (Q)

3 tại 80 kHz

3 tại 100 kHz 1 tại 30 kHz

3 tại 80 kHz 1 tại 20 kHz

3 tại 100 kHz 3 tại 30 kHz

3 tại 80 kHz 3 tại 20 kHz

Thời gian lưu giữ đồng

hồ thời gian thực Thông thường 10 ngày / ít nhất 6 ngày tại 400C

Tốc độ thực thi tính

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Module Chỉ ngõ vào Chỉ ngõ ra Kết hợp In/Out

Module tín hiệu (SM)

Kiểu số

8 x DC In 8 x DC Out 8 x Relay Out

8 x DC In / 8 x DC Out 8 x DC In / 8 x

Relay Out

16 x DC In

16 x DC Out 16 x Relay

Out

16 x DC In / 16 x DC Out 16 x DC In / 16 x

Relay Out Kiểu tương tự 4 x Analog In

8 x Analog In

2 x Analog In 4 x Analog In

4 x Analog In / 2 x Analog Out Bảng tín hiệu

2 x DC In / 2 x DC Out

Module truyền thông (CM)

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

 SB với 4 I/O kiểu số (ngõ vào 2 x DC và ngõ ra 2 x DC).

 SB với 1 ngõ ra kiểu tương tự.

Hình 3-2: Các bảng tín hiệu của PLC S7-1200

(1) Các LED trạng thái trên SB

(2) Bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo ra

3.1.4 Các module tín hiệu.

Người dùng có thể sử dụng các module tín hiệu để thêm vào CPU các chức năng. Các module tín hiệu kết nối vào phía bên phải của CPU.

Hình 3-3: Các Module tín hiệu của PLC S7-1200

(1) Các LED trạng thái dành cho I/O của module tín hiệu. (2) Bộ phận kết nối đường dẫn.

(3) Bộ phận kết nối nối dây của người dùng có thể tháo ra.

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

3.1.5 Các module truyền thông.

Họ S7-1200 cung cấp các module truyền thông (CM) dành cho các tính năng bổ sung vào hệ thống. Có 2 module truyền thông: RS232 và RS485.

 CPU hỗ trợ tối đa 3 module truyền thông.

 Mỗi CM kết nối vào phía bên trái của CPU (hay về phía bên trái của một CM khác).

Hình 3-4: Các Module truyền thông của PLC S7-1200

(1) Các LED trạng thái dành cho module truyền thông (2) Bộ phận kết nối truyền thông

3.1.6 Ưu điểm PLC S7-1200 so với những dịng PLC trước

Cổng truyền thơng Profinet ( Ethenet ) được tích hợp sẵn:

- Dùng kết nối với máy tính, màn hình HMI hay truyền thông PLC. - Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethenet mở. - Đầu nối RJ45 với tính năng tự động chuyển đổi đấu chéo. Điều khiển lập trình PLC:

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Thiết kế linh hoạt:

- Mỗi CPU có thể kết nối tối đa 8 module mở rộng tín hiệu vào ra. - Ngõ vào analog 0-10V được tích hợp trên CPU.

- 3 module truyền thơng có thể kết nối vào CPU mở rộng khả năng truyền thông (VD: module RS232 hay RS485).

- Được thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp.

3.1.7 Về phần cứng

Khả năng mở rộng:

Hình 3-5: PLC S7-1200 và S7-200

Tín hiệu I/O và tín hiệu trên PLC:

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Đặc điểm nổi bật là S7-1200 được tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet

(Ethernet), sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và các màn hình HMI. Điều này giúp cho việc thiết kế, lập trình, thi cơng hệ thống điều khiển được nhanh chóng, đơn giản. Bên cạnh CPU S7-1200 và phần mềm lập trình mới, một dải sản phẩm các màn hình HMI mới dùng cho S7-1200 cũng được giới thiệu. Tất cả cùng tạo ra một giải pháp tích cực, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ.

S7-1200 bao gồm các họ CPU 1211C, 1212C, 1214C. Mỗi loại CPU có đặc điểm và tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng. Bên cạnh truyền thông Ethernet He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

được tích hợp sẵn, CPU S7-1200 có thể mở rộng được 3 module truyền thông khác nhau, giúp cho việc kết nối được linh hoạt.

3.2 Giới thiệu đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN

Hình 3-6: Cấu tạo đồng hồ điều khiển nhiệt độ

3.2.1 Khái niệm đồng hồ điều khiển nhiệt độ

Bộ điều khiển nhiệt độ là thiết bị nhận tín hiệu của cảm biến nhiệt độ hiển thị giá trị nhiệt độ hiện tại của hệ thống. Có thể điều khiển nhiệt độ qua tín hiệu ngõ ra của đồng hồ kết hợp với cơ cấu làm nóng hoặc nguội của hệ thống. Với bộ điều khiển này chúng ta không chỉ đo lường nhiệt độ mà cịn kiểm sốt hồn tồn nhiệt độ, độ ẩm.

3.2.2 Vai trò của đồng hồ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN

Năng lượng là nguồn lực quan trọng cho mọi hoạt động sản xuất, là yếu tố đảm bảo cho sự phát triển của mỗi quốc gia. Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng lãng phí và kém hiệu quả vẫn cịn rất lớn. Phần lớn các doanh nghiệp hiện nay sử dụng các thiết bị, cơng nghệ lạc hậu có hiệu suất thấp, việc quản lý năng lượng chưa được chú ý dẫn đến tổn thất cao. Để khắc phục nhược điểm này, người ta sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ nhằm nâng cao khả năng thiết lập nhiệt độ một cách chính xác hơn trong các dây chuyền sản xuất. He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Bộ điều khiển nhiệt độ với động cơ khị nhiệt đã đem lại những lợi ích sau: - Năng suất làm việc của xưởng tăng cao.

- Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ động cơ và các cơ cấu bền hơn.

- An tồn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ít hơn do vậy đã giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy.

- Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành. - Ngoài ra, đồng hồ điều khiển cịn có thể kết nối với PLC đưa dữ liệu lên máy

tính ở trung tâm. Từ trung tâm điều khiển nhân viên vận hành có thể thấy các thơng số nhiệt của hệ thống giúp vận hành giám sát điều khiển nhiệt một cách tối ưu, giúp chẩn đoán và xử lý kịp thời các sự cố có thể xảy ra.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

- Rơ le tuổi thọ cao: SPST-NO, 250 VAC, 3 A Ngõ ra phụ

- Sự kiện 1: SPST-NO, 250 VAC, 3 A - Sự kiện 2: SPST-NO, 250 VAC, 3 A

Chu kì lấy mẫu 250ms Phương pháp điều

khiển

ON/OFF , PID

Tính năng Ngõ ra chỉnh tay, điều khiển gia nhiệt/ làm nguội, cảnh báo đứt mạch điều khiển, ramp giá trị đặt, các chức năng cảnh báo khác, cảnh báo cháy bộ gia nhiệt (Bao gồm cả cảnh báo lỗi rơ le bán dẫn), 40% AT, 100% AT, giới hạn phần trăm mở van, lọc số ngõ vào, tự điều chỉnh, đặc tính điều chỉnh cứng, dịch ngõ vào giá trị thực, chạy/ dừng, chức năng bảo vệ, khai căn bậc hai, giới hạn tốc độ thay đổi phần trăm mở van, tính tốn đơn giản, hiển trị trạng thái nhiệt, cài đặt đơn giản, tính giá trị trung bình của ngõ vào, hiển thị nhiệt độ cài đặt, đếm ON/OFF ngõ ra điều khiển

Truyền thông RS485

Kiểu đấu nối Cầu đấu, đế 11 chân

Kiểu lắp đặt Lắp trên cánh tủ, bắt vít lên tủ điện

Phụ kiện Cáp kết nối USB, biến dòng, nắp cầu đấu, gioăng chống nước, adapter bắt cánh tủ, adapter bắt thanh cài, đế (Dùng cho model dạng chân cắm), nắp mặt trước, phần mềm cài đặt CX-Thermo (đặt hàng riêng)

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Cấp bảo vệ IP66, Rear case: IP20, Terminals: IP00

Tiêu chuẩn CSA, UL, EN

Bảng 3-4: Thông số kỹ thuật đồng điều khiển

3.2.4 Sơ đồ đầu đấu dây

Hình 3-7: Sơ đồ chân đấu dây của bộ điều khiển nhiệt độ OMRON E5CN

 Lắp ráp nguồn điện:

Nguồn điện 220V được cấp vào chân số 9. Chân số 10 đi về N.

 Đầu vào:

Nối đầu số 3,4 và 5 như hình dưới đây theo loại đầu vào.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Hình 3-8: Sơ đồ đầu nối cảm biến nhiệt độ

 Đầu ra điều khiển 1:

Đầu số 1 và số 2 là đầu ra điều khiển. Biểu đồ dưới đây chỉ các đầu ra có thể và các mạch ngang bằng bên trong của chúng.

Hình 3-9: Sơ đồ ngõ ra điều khiển

Loại đầu ra Các đặc tính kĩ thuật

Tuổi thọ: 100.000 lần hoặt động Điện áp (PNP) Loại PNP, 12VDC, 21mA (với bảo

vệ ngắn mạch)

Dòng điện 4 tới 20mA DC, tải: 600Ω tối đa

Bảng 3-5: Giá trị ngõ ra đồng hồ

3.2.5 Chức năng truyền thông RS-485

 Sơ đồ đấu nối truyền thông RS-485

Khi module truyền thông của PLC kết nối với đồng hồ điều khiển nhiệt độ E5CN cho việc gửi và nhận tín hiệu từ máy chủ, đấu nối cáp truyền thông qua đầu nối 11 và 12.

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Định rõ cả 2 điểm đầu cuối của đường dẫn truyền thơng bao gồm máy chủ như nút cuối (đó là nối các đầu nói tới cả hai điểm cuối).

Trở kháng đầu nối tối đa là 54 ohm.

Hình 3-10: Sơ đồ đấu nói tryền thơng RS-485 của đồng hồ

Kết nối RS-485 có thể hoặc là 1-1 hoặc 1-N. Tới 32 thiết bị bao gồm máy chủ có thể được kết nói trong hệ thống 1-N.

 Chức năng truyền thơng

Đồng hồ điều khiển E5CN có khả năng kết nối truyền thơng để cho phép có thể theo dõi và cài đặt các thông số từ máy tính. Để có thể thực hiện được chức năng này thì phải cần thêm mô đun truyền thông cắm vào bộ điều khiển chính.

Để có thể truyền thơng được đồng hồ điều khiển E5CN phải được cấu hình đúng theo cấu hình của của PLC.

3.2.6 Giới thiệu về rờ le bán dẫn (SSR)

 Cấu tạo rờ le bán dẫn

Rờ le bán dẫn (SSR) là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Solid State Relay hay Rơ le bán dẫn cũng có chức năng tương tự như Rơ le cơ khí thơng thường, dùng một dòng điện nhỏ điều khiển một tải tiêu thụ lớn hơn. Điều này thường mang lại cho chúng lợi thế về tuổi thọ dài hơn so với rơle điện cơ thơng thường.

Rơ le bán dẫn có cấu tạo tổng qt rất gọn và đơn giản do khơng có bộ phận

chuyển động đóng ngắt dịng điện như contactor, relay kiếng,… Rơ le loại cơ khí khi hoạt động nghe tiếng động ” tạch, tạch”, và phát ra tia lửa điện. SSR là rơ le bán dẫn khắc phục được các nhược điểm của Rơ le cơ khí thơng thường. SSR có cấu tạo khá đơn giản bao gồm Diot phát quang, và bộ Tri-ac

.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Hình 3-11: Cấu tạo rờ le bán dẫn

Rơle SSR thường được thiết kế như một công tắc bật tắt đơn giản với đầu cực nguồn và đầu cực tải chuyển đổi khi tín hiệu điều khiển bên ngồi được chuyển đến rơle qua một đầu cực khác. Khi điều này xảy ra, việc chuyển đổi xảy ra rất nhanh và tải được cấp nguồn, thường là bằng bóng bán dẫn cơng suất MOSFET. Rơle có thể được thiết kế và sử dụng trong khả năng chuyển đổi AC hoặc DC, nhưng cấu hình bên trong phải được sửa đổi để hoạt động cho cả hai trường hợp. Rơle DC có thể hoạt động với một MOSFET duy nhất, với nguồn và cổng được kết nối với nguồn và tải của mạch chính và tín hiệu điều khiển được gắn vào cổng thơng qua.

Tín hiệu điều khiển có thể có cơng suất rất thấp, cho phép rơle (và mạch tải lớn) được điều khiển bởi một thứ nhỏ như Arduino. Rơle trạng thái rắn có thể có nhiều bóng bán dẫn được xếp song song để cho phép tiềm năng dịng điện cao hơn, có thể được đánh giá vào 100 ampe. Cơng tắc AC u cầu ít nhất hai bóng bán dẫn vì một MOSFET khơng thể ức chế dòng điện theo cả hai hướng khi rơle ở trạng thái tắt. Hai bóng bán dẫn, với các nguồn được kết nối, được sử dụng để chặn dòng điện khi tắt và sau đó truyền nguồn khi tín hiệu điều khiển được bật trong rơle.

 Nguyên lý hoạt động của SSR

Về nguyên lí hoạt động của rơ le bán dẫn (SSR), mặc dù khác nhau về tín hiệu đầu vào (input) nhưng tất cả các SSR đều hoạt động theo một nguyên lí chung là dùng một dòng điện trở nhỏ (các điện trở nhỏ có thể là biến trở, tín hiệu analog 4-20mA 0-10v, tín hiệu relay từ bộ điều khiển…) để điều khiển một dòng điện tải lớn hơn rất nhiều. He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Hình 3-12: Nguyên lý hoạt động SSR

 Ưu điểm của rờ le bán dẫn

- Khơng xảy ra hiện tượng tóe lửa như nhiều loại rơ le khác và không gây nhiễu, không gây ra tiếng ồn.

- Độ bền và tuổi thọ cao cũng là một ưu điểm của rơ le bán dẫn khi phải đóng ngắt liên tục trong hệ thống nhiệt.

- Dịng điều khiển thấp mà có thể điều khiển được điện áp cao.

 Nhược điểm của rờ le bán dẫn

- Khi làm việc ở công suất lớn thì Rơ le cần tản nhiệt. - Địi hỏi người sử dụng có hiểu biết về điện tử chuyên sâu. - Nhiều khi gây méo tín hiệu.

 Ứng dụng cửa rờ le bán dẫn

Vì ưu điểm của rờ le bán là độ bền và tuổi thọ cao khi phải đóng ngắt liên tục trong hệ thống, dịng điều khiển thấp mà có thể điều khiển được điện áp cao. Vì vậy rờ le bán dẫn thường được ứng dụng vào các hệ thống điều khiển nhiệt độ như:

- Gia nhiệt nhà máy nhựa, bao bì nhựa, hạt nhựa.

- Gia nhiệt hệ thống lò điện, lò nung mẫu, lò hơi điện, lị thí nghiệm. - Nhà máy sản xuất bao bì PP, PE.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Vì những ưu điểm trên, chúng em đã sử dụng rờ le bán dẫn ba pha vào hệ thống nhiệt với những thông số cơ bản sau:

Hình 3-13: Rờ le bán dẫn (SSR)

 Thông số kĩ thuật

Phương thức hoặt động Chuyển đổi zero chéo

Độ bền điện môi 2500VAC (trong 1 phút ở 50HZ) Trọng lượng HSR-3D404Z 380g

Điện áp điều khiển đầu vào 5-32VDC

Bảng 3-6: Thông số kỹ thuật rờ le bán dẫn (SSR)

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

 Kích thước relay bán dẫn HSR-3D404Z Hanyoung

 Môi trường lý tưởng để relay HSR-3D404Z hoặt động hiệu quả - Nhiệt độ môi trường từ -20 đến 800C.

- Nhiệt độ bảo quản từ -30 đến 900C.

- Độ ẩm môi trường xung quanh trong khoảng 45-85% RH.

3.3 Mạng truyền thông trong công nghiệp – mạng RS 485 3.3.1 Khái niệm và vai trị mạng truyền thơng công nghiệp 3.3.1.1 Khái niệm

Đây là một khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành dưới cấp trường cho đến các máy tính điều khiển, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý cơng ty.

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

3.3.1.2 Vai trò

Việc sử dụng mạng truyền thông công nghiệp, đặc biệt là bus trường để thay thế cách nối điểm-điểm cổ điển giữa các thiết bị công nghiệp mang lại hàng loạt những lợi ích như sau:

- Một đường truyền duy nhất: Việc này giúp đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp. Một số lượng lớn các thiết bị thuộc các chủng loại khác nhau được ghép nối với nhau thông qua một đường truyền duy nhất.

- Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống: Nhờ cấu trúc đơn giản, việc thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số lượng lớn cáp truyền được thay thế bằng một đường duy nhất, giảm chi phí đáng kể cho nguyên vật liệu và công lắp đặt.

- Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thơng tin: Khi dùng phương pháp truyền tín hiệu tương tự cổ điển, tác động của nhiễu dễ làm thay đổi nội dung thông tin mà các thiết bị không có cách nào nhận biết. Nhờ kỹ tḥt truyền thơng số, khơng những thơng tin truyền đi khó bị sai lệch hơn, mà các thiết bị nối mạng cịn có thêm khả năng tự phát hiện lỗi và chẩn đoán lỗi nếu có. Hơn thế nữa, việc bỏ qua nhiều lần chuyển đổi qua lại tương tự-số và số-tương tự nâng cao độ chính xác của thơng tin.

- Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống: Một hệ thống mạng chuẩn hóa quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Việc thay thế thiết bị, nâng cấp và mở rộng phạm vi chức năng của hệ thống cũng dễ dàng hơn nhiều. Khả năng tương tác giữa các thành phần (phần cứng và phần mềm) được nâng cao nhờ các giao diện chuẩn.

- Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đốn, định vị lỗi, sự cố của các thiết bị: Với một đường truyền duy nhất, khơng những các thiết bị có thể trao đổi dữ liệu q trình, mà cịn có thể gửi cho nhau các dữ liệu tham số, dữ liệu trạng thái, dữ liệu cảnh báo và dữ liệu chẩn đốn. Các thiết bị có thể tích hợp khả năng tự chẩn đốn, các trạm trong mạng cũng có thể có khả năng He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

cảnh giới lẫn nhau. Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định thiết bị và đưa vào vận hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kỹ thuật trung tâm.

- Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp cho phép áp dụng các kiến trúc điều khiển mới như điều khiển phân tán, điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám sát hoặc chẩn đốn lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thơng tin của hệ thống điều khiển và giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty.

3.3.2 Chuẩn truyền thông RS485 3.3.2.1 Tổng quan RS485

Khi một mạng cần phải chuyển các khối nhỏ thông tin trên một khoảng cách dài, RS-485 thường là chuẩn giao tiếp được lựa chọn. Các nút mạng có thể là máy tính cá nhân, vi điều khiển, hoặc bất kỳ thiết bị có khả năng truyền thơng nối tiếp không đồng bộ. So với Ethernet và giao diện mạng khác, phần cứng và giao thức yêu cầu của RS-485 đơn giản hơn và rẻ hơn.

Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi là RS-485. Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp, y tế, và dân dụng. Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485. Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể lên tới 115.200 cho một khoảng cách là 4000feet (1200m).

Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM822410062:34:58 PM2:34:58 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự tin tưởng vào tính ổn định của hệ thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thơng qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.

Ngoài ra trong mạng truyền thông công nghiệp chuẩn RS485 là nền tảng của các hệ thống bus điều khiển, bus trường tiên tiến nhất hiện nay như Control Net (DH485, DH+,DH++)(Rockwell Atomation), Profibus, FieldBus (Siemens)...

Điện áp ngõ vào thiết bị nhận -7V ÷ 12V

Bảng 3-7: Đặc tính kỹ thuật chuẩn truyền RS485

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

3.3.3 Board truyền thông

CB 1241 RS485

Hình 3-14 Board truyền thơng CB 1241 RS485

Thơng số kỹ thuật Board CB 1241 RS485:

Thông tin chung

· Số lượng bit dừng 1 (tiêu chuẩn) hoặc 2

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

· Cờ chẵn lẻ Không cờ chẵn lẻ (tiêu chuẩn) Chẵn, không chẵn, mark (bit cờ chẵn lẻ luôn là 1)

Space (bit cờ chẵn lẻ luôn là 0)

· Chiều dài teleram tối đa 1 kbyte · Số lượng bit cho mỗi kí tự 7 hoặc 8

· Số lượng bit dừng 1 (tiêu chuẩn) hoặc 2

· Cờ chẵn lẻ Không cờ chẵn lẻ (tiêu chuẩn) Chẵn, không chẵn, mark (bit cờ chẵn lẻ luôn là 1)

Space (bit cờ chẵn lẻ luôn là 0)

ModBus RTU Master

· Số lượng Slave tối đa 247, slave từ 1 đến 247

Mỗi network ModBus segment có tối đa 32 slave

Dùng repeater để mở rộng network lên tới số lượng đăng kí tối đa

ModBus RTU Slave

Thơng tin về Ngắt/Chuẩn đốn lỗi/Trạng thái

Chiều cao rơi tự do tối đa

0.3m, tối đa 5 lần với CPU trong hộp

Nhiệt độ mơi trường trong q trình hoạt

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM82Monday, June 10, 20242:34:59 PM2:34:59 PM

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM

82He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayMonday, June 10, 2024

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Tối thiểu -20°C

Lắp theo chiều ngang tối thiểu -20°C Lắp theo chiều ngang tối đa +60°C Lắp theo chiều dọc tối thiểu -20°C

Nhiệt độ thay đổi cho phép +5°C đến +55°C, 3°C/1 phút

Nhiệt độ môi trường khi chứa kho, vận chuyển

Chứa kho vận chuyển tối thiểu 660 hPa Chứa kho vận chuyển tối đa 1080 hPa

Hình 3 -15:Thơng số kỹ thuật Board truyền thông CB 1241 RS485

3.4 Tổng quan phần mềm Tia Portal 3.4.1 Giới thiệu phần mềm Tia Portal

Phần mềm Tia Portal cung cấp một môi trường thân thiện cho chúng ta nhằm phát triển, chỉnh sửa và giám sát mạng logic được yêu cầu để điều khiển ứng dụng, bao gồm các công cụ dành cho quản lý và cấu hình tất cả các thiết bị trong dự án, như các thiết bị PLC hay HMI.

Tia Portal cung cấp hai ngôn ngữ lập trình (LAD và FBD) để thuận tiện và có hiệu quả trong việc phát triển chương trình điều khiển đối với ứng dụng, và cịn cung cấp các cơng cụ để tạo ra và cấu hình các thiết bị HMI trong đề án.

Để cài đặt Tia Portal, cần đưa đĩa CD vào trong ổ CD-ROM của máy tính. Trình cài đặt sẽ khởi động một cách tự động và nhắc trong suốt quá trình cài đặt. Cấu hình thiết bị:

82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM82Monday, June 10, 20242:35:00 PM2:35:00 PM

He thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong sayHe thong dieu khien giam sat nhiet do buong say

82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM82Monday, June 10, 20242:35:01 PM2:35:01 PM

82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM82Monday, June 10, 20242:35:02 PM2:35:02 PM