ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIÊP
ĐỀ TÀI:thiết kế hệ thống mạng truyền thông cho
nhà máy xi măng,sử dụng mạng Profibus DP của
hãng OMRON
Page 1
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
GIẢI PHÁP SƠ LƯỢC CỦA MỘT NHÀ MÁY SẢN XUẤT
XI MĂNG Ở THỰC TẾ :
Page 2
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
MÔ TẢ HỆ THỐNG TỔNG QUÁT
Nhà máy gồm 2 line sản xuất, mỗi line sản xuất gồm một trạm chủ và
trạm tớ
ở đây mỗi line nhóm sẽ dùng 1 plc cho trạm chủ và 8 plc khác cho trạm tớ
và 2 plc master ở 2 trạm sẽ được kết nối với 1 máy tính điều khiển thông qua
mạng enthernet
Trạm tớ 2
1 Hệ thống cân động gồm : ( Trong hệ thống ta sẽ có 8 hệ thống kiểu trạm tớ 2
chỉ khác nguyên liệu vào )
Bin 7 : 4
Bin 5 : 3
Bin 21 : 1
• 2 Biến tần để DK motor
• 2 Motor
• 2 Encoder
• 2 Loadcell

1 biến tần sẽ là Master , 1 biến tần sẽ là Slave .
Loadcell để đo khối lượng trên băng tải .
Encoder để phản hồi tốc độ trên trục động cơ về .
Trạm tớ 1 :
Page 3
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
• Cối đập : 1motor
• Đất sét : 1motor
• Thạch cao: 1motor
• Máy nghiền thang: 1motor
• Chỗ phân ly : 1motor
• Chỗ ra clinker : 1motor
• 2 băng chuyển đóng bao : 2motor
• 1 cho silo lên tháp trao đổi : 1motor
• 1 cho đưa clinker r axe : 1motor
• Quạt gió : 3motor
• Hút bụi : 3motor
• Rải liệu : 3motor
• Máy cào liệu : 4motor
• Máy nghiền bi : 1motor
• Máy cán : 1motor
• Máy đóng bao : 2motor
Tổng 25motor
Hệ thống đèn cảnh báo và alarm có 50 input digital, 30 output digital
Hệ thống sensor analog ( 4-20mA) gồm 25 cảm biến ( nhiệt độ, áp suất,
độ ồn ….)
Hệ thống sensor giám sát tốc độ máy nghiền ( xung tốc độ cao )
( 6 sensor)
Đó là bản tính toán chi tiêu các thiết bị cần sơ khai của hệ thống .

Sau đây nhóm sẽ trình bày một khâu cụ thể đó là :
Khâu Hệ thống cân động
Page 4
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
PLC slave phải đạt yêu cầu I/O sau :
Số ngõ vào analog : 2
Số ngõ vào đếm xung tốc độ cao : 2
Số ngõ ra ĐK biến tần : 2
I.Giới thiệu chung :
OMRON là một trong những hãng điện tử hàng đầu thế giới về công nghệ tự
động hoá
Page 5
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Các thiết bị tự động của OMRON : plc,inverter, rơ le, bộ định giờ, bộ đếm, cảm
biến và các thiết bị điều khiển chương trình hiện đại…
II Sơ lược về Profibus
Profibus là một chuẩn thông tin công nghiệp mở phù hợp với nhiều ứng dụng tự
động hóa và điều khiển các quá trình công nghiệp. Profibus có 3
Communication Profiles: FMS (Fieldbus Message Specification) thường được
sử dụng cho Bus hệ thống ở cấp điều khiển giám sát; DP (Distributed
Peryphery) sử dụng để kết nối thiết bị điều khiển với các ngoại vi phân tán; PA
(Process Automation) là sự mở rộng của DP sử dụng trong môi trường chống
cháy, nổ.
Profibus DP được thiết kế để trao đổi dữ liệu ở cấp thiết bị trường. Ở đó,
các thiết bị điều khiển như PLC/PC hay các thiết bị điều khiển quá trình khác
có thể thông tin với các thiết bị trường phân tán như I/O, các bộ driver và van
cũng như các thiết bị đo thông qua một Bus thông tin nối tiếp tốc độ cao. Dữ
liệu trao đổi với các thiết bị phân tán này chủ yếu là theo chu kỳ. Các chức

Page 6
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
năng thông tin cần thiết đó được định nghĩa trong hàm DP cơ bản. DP cũng mở
rộng với các dịch vụ thông tin không theo chu kỳ cho việc thông số hóa, giám
sát và cảnh báo đối với các thiết vị trường "thông minh".
III.Phân tích hệ thống :
1.hệ thống điều khiển
Nhà máy gồm 2 line sản xuất, mỗi line sản xuất gồm một trạm chủ và 5 trạm tớ
ở đây mỗi line nhóm sẽ dùng 1 plc cho trạm chủ và 5 plc khác cho trạm tớ
và 2 plc master ở 2 trạm sẽ được kết nối với 1 máy tính điều khiển thông qua
mạng enthernet
• Trạm tớ 1 : điều khiển các thiết bị đóng cắt hệ thống điện , các motor
băng chuyền tải liệu, máy nghiền, quạt gió, hút bụi….
Hệ thống trạm tớ 1 giả sử bao gồm :
25 motor liên quan đến quá trình nghiền, tải liệu, quạt gió, hút bụi, cán
liệu… ( không có biến tần)
Hệ thống đèn cảnh báo và alarm có 100 input digital, 64 output digital
Hệ thống sensor analog ( 4-20mA) gồm 40 cảm biến ( nhiệt độ, áp suất,
độ ồn ….)
Hệ thống sensor giám sát tốc độ máy nghiền ( xung tốc độ cao ) ( 4
sensor)
Yêu cầu cho plc slave:
25 digital output cho 25 động cơ
100 input digital, 64 output digital
20 analoge input cho 20 cảm biến
Modul high speed counter
• Trạm tớ 2 : điều khiển một hệ thống cân động. Hệ thống này có tác dụng
điều khiển khối lượng liệu đầu vào đúng với công suất cài đặt.Liệu vào là
xỉ

Hệ thống điều khiển cân động gồm :
- Một biến tần để điều khiển motor
- Một motor của băng tải cân
- Một encoder để đưa về tốc độ băng tải
- Một loadcell để cân khối lượng liệu trên băng tải
Page 7
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Yêu cầu cho plc slave
1 analoge output cho biến tần
1 analog input cho loadcell
IV.Chọn thiết bị
1.Plc master :
Để cấu hình cho 1 plc làm master nhà sản xuất yêu cầu phải có 1 modul
profibus master:
ở đây nhóm sử dung modul profibus dp CJ1W-PRM21,dòng plc tương thích
với modul này là plc dòng CJ
nhóm sử dọng modul phiên bản 3.0 profibus DP-V1(class2):
class 2 là modul có khả năng phục vụ cho việc giám sát,cấu hình lập trình
DP-V1 là phần mở rông của tiêu chuẩn truyền thông profibus cho phép trao đổi
các thông số cài đặt cũng như chẩn đoán lỗi
1.1 Modul profibus master :
Mã sản phẩm: CJ1W-PRM21
Page 8
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Một vài thông số cơ bản:
Cách thức đinh địa chỉ
Trên modul có 1 nút vặn phục vụ cho việc định địa chỉ
Page 9

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Kiếu giắc đấu:
1.2 Plc master :
Page 10
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Mã sản phẩm: CJ1G-CPU44H
• Nguồn cho plc :
Mã sản phẩm: CJ1W-PA205R
Page 11
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Thông số cơ bản của nguồn:
Page 12
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Cách thức đấu nối:
Cách thức kết nối token ring có dạng như sau
Page 13
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
ở đây ta sử dụng sử dụng chuẩn RS-485 và cáp quang cho phần truyền dẫn
tín hiệu.độ dài của tùy thuộc vào tốc độ baud đượ cho như trong bảng sau:
Trong giao thức token ring phải có điểm bắt đầu và có điểm
kết thúc rõ ràng.Để định điểm bắt đầu ta làm như sau :
Page 14
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
2.Plc slave:

2.1Modul profibus slave :
Mã sản phẩm: CJ1W-PRT21
Các thông số cơ bản:
Page 15
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Kiêu giắc cắm:
Page 16
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
2.2 Plc slave :
2.3 Các modul I/O :
A : Modul Analog
 Analog input : theo catalog của plc ta có
Page 17
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
8 input
Tín hiệu vào 4-20ma
Mã sản phẩm:CJ1W-AD081-V1
Điều chỉnh dạng ngõ vào
Page 18
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Sơ đồ chân :
 Analog output
Page 19
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Mã sản phẩm: CJ1W-DA08C

Sử dụng nguồn điện ngoài 24VDC
Các thông số cơ bản :
 Nguồn 24VDC :
Do yêu cầu phải cấp nguồn 24VDC từ bên ngoài nên nhóm sẽ sử dung thêm 1
bộ nguồn 24VDC như sau:
Mã sản phẩm:6EP1 331 1SH02
Sơ đồ chân :
Page 20
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
B:Modul Digital
 Digital input :
Mã sản phẩm: CJ1W-ID211
Điên áp:24VDC
Số input:16
Page 21
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Các thông số kĩ thuật
Sơ đồ chân:
Page 22
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
 Digital output:
Mã sản phẩm: CJ1W-OD211
Số output:16
Điện áp:24VDC
Các thông số kĩ thuật:
Page 23
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG

MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Sơ đồ chân:
C : Các linh kiện khác
 Modul high speed counter :
Page 24
ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG TRUYỀN TRÔNG CHO NHÀ MÁY XI MĂNG SỬ DỤNG
MẠNG PROFIBUS CỦA OMRON
Loại encoder:3 xung pnp hoặc npn hoặc
line drive
Các thông số kĩ thuật:
 Terminal block unit:
Mã sản phẩm:XW2B-40G4
để tiện trong việc kết nối ta sử dụng thêm 1 khối terminal
Page 25