BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP GIỮA INTOUCH
VỚI PLC GIÁM SÁT TRONG GIÁM SÁT
VÀ ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TÔNG
S

K

C

0

0

3

9
1

5
8

9
0

MÃ SỐ: SV2010 - 93

S KC 0 0 3 1 8 1

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU GIAO TIẾP GIỮA INTOUCH VỚI PLC
GIÁM SÁT TRONG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN
MÔ HÌNH TRẠM TRỘN BÊ TÔNG

MÃ SỐ: SV2010 - 93

THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: NGUYỄN TUẤN MINH
TRẦN NGUYÊN VŨ
NGUYỄN HỮU THOẠI

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


Lời cảm ơn

Nhóm nghiên cứu xin gửi lời cảm ơn dến ban chủ nghiệm khoa Điện-Điện Tử, quý thầy
cô trong bộ môn tự động hóa đã tạo điều kiện thuận lợi về trang thiết bị và hỗ trợ kiến
thức trong suốt quá trình thực hiện đề tài nay.


Đặc biệt, xin gửi lời cảm ân đến thầy Ngô Văn Thuyên đã quan tâm giúp đỡ chúng em về
chuyên môn để giúp chúng em hoàn thành đề tài này.


Đề tài NCKH cấp sinh viên

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

Lời cảm ơn .....................................................................................................................1
Phần I:Đặt vấn đề .......................................................................................................5
Phần II: Giải quyết vấn đề ..........................................................................................7
I. Mục đích đề tài ...........................................................................................................7
II. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................7
III.Nội dụng....................................................................................................................7
Chương 1: Tổng quan trạm trộn bê tông ..................................................................8
1.1. Khái niệm chung về bê tông ...................................................................................8
1.2. Các thành phần cấu tạo bê tông ..............................................................................8
1.3. Tỷ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông ...........................................................9
1.4. Quy trình thực hiện ...............................................................................................11
Chương 2: Mô hình trạm trộn bê tông ....................................................................12
2.1 Kết cấu mô hình .....................................................................................................12
2.1.1 Cấu tạo cơ khí .....................................................................................................12
2.1.2 Hệ thống điện ......................................................................................................14
2.2 Chức năng mô phỏng của mô hình ........................................................................16
Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Intouch ...........................................................17
3.1 Giới thiệu về phần mềm Intouch............................................................................17

3.2 Các tính năng của phần mềm Intouch ....................................................................17

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 2


Đề tài NCKH cấp sinh viên
Chương 4: Điều khiển mô hình.................................................................................19
4.1 Thiết bị điều khiển .................................................................................................19
4.1.1 PLC Compactlogix L32E ....................................................................................19
4.1.2 Màn hình HMI PanelView 600 ...........................................................................23
4.2 Phần mềm hỗ trợ ...................................................................................................24
4.2.1 Phần mềm RSLogix 5000 ...................................................................................24
4.2.2 Phần mềm RSLink ..............................................................................................25
4.2.3 Phần mềm Kepware ............................................................................................26
4.2.4 Phần mềm PanelBuilder32 ..................................................................................27
Chương 5: Hệ thống mạng truyền thông .................................................................30
5.1 Tổng quan về mạng truyền thông ..........................................................................30
5.2 Cấu trúc mạng Rockwell ........................................................................................30
5.3 Hệ thống mạng truyền thông cho mô hình trạm trộn bê tông ................................32
Phần III. Kết quả đạt được .......................................................................................33
1. Mô hình thực nghiệm ...............................................................................................33
2. Hệ thống giám sát thực nghiệm ...............................................................................33
Phần IV: Kết luận ......................................................................................................37
I. Kết luận.....................................................................................................................37
II. Đề nghị ....................................................................................................................37
Tài liệu tham khảo .....................................................................................................39

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên


Trang 3


Đề tài NCKH cấp sinh viên

DANH MỤC BẢNG
Bảng1.1. Tỷ lệ trộn các Mac bê tông theo loại xi măng P400 .....................................10
Bảng1.2. Tỷ lệ trộn các Mac bê tông theo loại xi măng P500 .....................................10
Bảng 2.1: các thiết bị cơ của mô hình ..........................................................................13
Bảng 2.2: Các cấp điện áp của thiết bị điện trong hệ thống.........................................16
Bảng 4.1: Một số đặc tính kỹ thuật của PLC CompactLogix L32E ...........................22

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ nối dây dùng nguồn DC 24V .............................................................14
Hình 2.2: Sơ đồ nối dây dùng nguồn xoay chiều 220V ...............................................15
Hình 4.1: Màn hình PanelView 600 Touch .................................................................23
Hình 4.2: Vị trí chân cấp nguồn và các cổng truyền thông của PV600 .......................23
Hình 4.3 Thiết lập cấu hình Ethenet/IP ........................................................................25
Hình 4.4 Các thiết bị được kết nối trong mạng Ethernet/IP ........................................26
Hình 4.5: Giao diện chính của KepWare .....................................................................26
Hình 4.6: Các chuẩn giao tiếp giữa OPC server và các client .....................................27
Hình 4.7: Giao diện chính phần mềm PanelBuilder32 ................................................28
Hình 5.1: Mạng truyền thông 3 lớp của hãng Rockwell Automation ..........................30
Hình 5.2: Sơ đồ kết nối mạng của hệ thống trạm trộn bê tong ....................................33
Hình 6.1 Mô hình mô phỏng trạm trộn bê tông ..........................................................34
Hình 6.2 Giao diện chính cho hệ thống SCADA .........................................................35
Hình 6.3 Giao diện bảng điều khiển của hệ thống SCADA ........................................36
Hình 6.4 Giao diện Trend của hệ thống SCADA ........................................................36


GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 4


Đề tài NCKH cấp sinh viên

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Lý do chọn đề tài
Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước đang bước vào thời kỳ đẩy mạnh
quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa, nhằm biến đổi nền kỹ thuật công nghiệp lạc hậu
chuyển sang nền công nghiệp hiện đại tiếp cận trình độ phát triển của thế giới. Cùng với
sự phát triển vựơt bậc của nền công nghiệp hóa - hiện đại hóa thì việc ứng dụng các kỹ
thuật hiện đại nhằm nâng cao năng suất cũng như khả năng giám sát của con người trong
công cuộc sản xuất ngày càng trở nên cấp thiết.
Trong thời buổi khoa học kỹ thuật về tự động hóa ngày càng phát triển vựơt bậc và
được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các xí nghiệp, phân xưởng… Các hệ thống điều
khiển dùng PLC ngày càng được sữ dụng rộng rãi và phổ biến để thay thế cho các thao
tác chân tay không đạt đựơc độ chính xác cao. Tuy nhiên, để có thể dễ dàng giám sát và
điều khiển các loại PLC khác nhau thì cần phải có sự hỗ trợ của các phần mềm hỗ trợ.
Hiện nay, có rất nhiều các phần mềm hỗ trợ giám sát và điều khiển hoạt động của
PLC. Trong số đó, phần mềm InTouch đang được sữ dụng rộng rãi để giám sát SCADA
với công nghệ đột phá, chức năng hoàn hảo , dễ sữ dụng của hãng Wonderware. Ngoài
ra, phần mềm InTouch còn cung cấp đồ họa trực quan quản lý hoạt động của bạn, kiểm
soát và tối ưu hóa đến một cấp độ hoàn toàn mới. Intouch được thiết kế dựa theo các tiêu
chuẩn tối đa hóa năng suất, hiệu quả sử dụng tối ưu hóa, chất lượng tăng…
Nhìn thấy được sự quan trọng của việc ứng dụng các phần mềm giám sát và điều
khiển vào các hệ thống công nghiệp ngày nay, nhóm nghiên cứu đã chọn đề tài ” Nghiên
cứu giao tiếp giữa InTouch trong giám sát và điều khiển mô hình trạm trộn bê tông”

nhằm góp một phần nhỏ để giải quyết vấn đề nêu trên
1.2 Đối tương nghiên cứu
Các đối tượng nghiên cứu trong đề tài nghiên cứu khoa học này
- Mô hình trạm trộn bê tông.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 5


Đề tài NCKH cấp sinh viên
- PLC Rockwell.
- Màn hình cảm ứng công nghiệp Panelview600.
- Phần mềm giám sát và điều khiển InTouch.
- Truyền thông.
1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
InTouch cho thấy khả năng ứng dụng mạnh mẽ và khả năng đồ họa thân thiện với
người sữ dụng trong thiết kế và điều khiển và InTouch đang được sữ dụng rộng rãi trong
giám sát và điều khiển hệ thống của hầu hết các nhà máy lớn trên thế giới. Tuy nhiên, ở
nước ta thì InTouch vẫn còn khá mới mẻ và chỉ được sữ dụng trong các nhà máy lớn nên
vẫn còn khá mới mẻ đối với hầu hết các kỹ sư trong việc ứng dụng vào hệ thống giám sát
của các nhà máy trong nước. Đã có một số đề tài nghiên cứu vấn đề này nhằm nâng cao
khả năng giám sát và điều khiển.
1.4 Những vấn đề còn tồn tại

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 6



Đề tài NCKH cấp sinh viên

PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I.Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của đề tài nhằm xây dựng mô hình thí nghiệm phục vụ cho sinh viện trong
việc mô phỏng khả năng giám sát và điều khiển trạm trộn bêtông.
- Tìm hiểu nguyên lý trộn bêtông và các loại nguyên liệu trộn bê tông thực tế.
- Thi công mô hình thí nghiệm của trạm trộn bê tông thực tế .
- Nghiên cứu các tính năng của phần mềm InTouch trong việc giám sát và điều khiển.
- Vận dụng khả năng giám sát và điều khiển của InTouch vào việc điều khiển hệ thống
trộn bê tông.
II. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp thu thập dữ liệu từ tài liệu lý thuyết.
 Phương pháp thực nghiệm.
III. Nội dung: Gồm 5 chương

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 7


Đề tài NCKH cấp sinh viên

Chương 1: Tổng Quan Trạm Trộn Bê Tông

Trong lĩnh vực xây dựng bê tông là một nguyên vật liệu vô cùng quan trọng, chất lượng
của bê tông có thể đánh giá đựơc chất lượng của toàn bộ công trình. Trong một hệ thống
trộn bê tông thực tế có rất nhiều yếu tố đầu váo lẫn đầu ra cần phải xác định, đó là:
 Xác định ứng dụng của bêtông.

 Xác định loại xi măngXác định thành phần cát, đá.
 Xác định tỷ lệ nước.
Vì vậy, để có thể thi công mô hình trạm trộn cần phải nắm bắt rõ về trạm trộn trong thực
tế.
1.1.Khái niệm chung về bê tông
Bê tông là một hỗn hợp được tạo thành từ các, đá, xi măng, nước. Trong đó cát và đá
chiếm 80% – 85%, xi măng chiếm 8% – 15%, còn lại là khối lượng của nước và phụ gia.
Có nhiều loại bê tông phụ thuộc vào thành phần cát, đá, xi măng, nước. Mỗi cách pha
trộn khác nhau sẽ tạo thành các Mac bê tông khác nhau.
1.2. Các thành phần cấu tạo bê tông
a) Xi măng: việc lựa chọn xi măng là công việc quan trọng việc thiết kế bê tông. Có nhiều
loại Mac xi măng, xi măng Mac càng cao thì độ kết dính càng tốt, tuy nhiên giá thành của
nó cũng tăng theo Mac của nó. Do đó khi thiết kế bê tông ta phải vừa bảo đảm yêu cầu kỹ
thuật vừa bảo đảm yêu cầu kinh tế.
b) Cát: dùng để chế tạo bê tông có thể là cát thiên nhiên hay cát nhân tạo. Kích thướt hạt
từ 0.4 – 5mm. Chất lượng các phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần tạp chất và
thành phần hạt,…Trong thành phần của bê tông cát chiếm khoảng 29%.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 8


Đề tài NCKH cấp sinh viên
c) Đá dăm: đá dăm có nhiều loại tùy thuộc vào kích cỡ của đá. Do đó tùy thuộc vào Mac
của bê tông mà ta chon kích cỡ đá cho phù hợp. Trong thành phần của bê tông đá dăm
chiếm khoảng 52%.
d) Nước: nước để chế tạo bê tông phải là nước có đủ phẩm chất để không ảnh hưởng xấu
đến thời gian ninh kết của bê tông cũng như không ăn mòn sắt, thép.
e) Phụ gia: Phụ gia sử dụng có dạng bột, thường có 2 loại phụ gia:

+ Loại phụ gia hoạt động trên bề mặt: loại phụ gia này tuy được sử dụng một lượng nhỏ
nhưng có khả năng cải thiện đáng kể tính chất của hỗn hợp bê tông và tăng cường nhiều
tính chất khác của bê tông.
+ Loại phụ gia rắn nhanh: loại này có khả năng rút ngắn thời gian rắn chắc của bê tông
trong điều kiện tự nhiên cũng như nâng cao cường độ bê tông. Hiện nay trong công
nghiệp người ta còn sử dụng phụ gia đa chức năng.
1.3. Tỷ lệ pha trộn các thành phần trong bê tông
Tỷ lệ pha trộn được các thành phần nhiên liệu được quy định cụ thể theo từng Mac bê
tông và từng loại Mac xi măng. Qua 2 bảng số liệu 1.1 và 1.2 về tỉ lệ pha trộn các Mac bê
tông từ 100 đến 300 theo 2 loại xi măng chính là P400 và P500 cho thấy việc pha trộn các
nhiên liệu để cho ra đời một mẻ bê tông theo đúng yêu cầu đòi hỏi trạm trộn phài có khả
năng xử lý thông tin và làm việc một cách chính xác.

Thành

Đơn

phần

vị

Xi

Kg

Mác bê tông

100

150


200

250

300

225.2

268.7

325.2

368.8

410.1

măng

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 9


Đề tài NCKH cấp sinh viên

Cát

Kg


820.8

792.3

782.8

769.5

756.2

Đá

Kg

1668.2

1639.7

1628.3

1580.8

1571.3

Nước

kg

146.4


174.7

208.2

228.7

246.1

Bảng1.1. Tỷ lệ trộn các Mac bê tông theo loại xi măng P400, đá dăm 10*20, cát vàng
(tính cho 1m3 bê tông).

Thành

Đơn

phần

vị

Mác bê tông

100

150

200

250

300


Kg

273.4

283.3

327.2

373.7

424.2

Cát

Kg

818.9

799.9

782.8

775.2

765.7

Đá

Kg


1649.2

1634

1628.3

1615

1607.7

Nước

kg

177.7

184.5

209.4

231.7

254.5

Xi
măng

Bảng1.2.Tỷ lệ trộn các Mac bê tông theo loại xi măng P500, đá dăm 10*20, cát vàng
(tính cho 1m3).


GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 10


Đề tài NCKH cấp sinh viên
Từ bảng thành phần bê tông này ta có thể tính toán được khối lượng của cát, đá, xi
măng, nước cho từng mẻ trộn. Sau đó lấy các giá trị này để lập thành một giá trị tỉ lệ
tương ứng cho mỗi Mac bê tông.
1.4. Quy trình thực hiện
Nguyên liệu đựơc đưa vào từng bồn sơ cấp gọi là bồn chứa nguyên liệu vào. Các van
sẽ lần lượt được điều khiển để xả nguyên liệu xuống máng cân tải. Các cân sẽ lần lựơt cân
cho đến khi đạt đến khối lượng đặt thì nguyên liệu kế sẽ đựơc xả xuống và được cân
trọng lượng của máng tải bằng loadcell và giá trị cân sẽ được hiển thị trên đầu cân. Khi
trọng lượng tải đạt yêu cầu thì van xả tải mở nguyên liệu trộn để xà xuống bồn trộn. Động
cơ quay trộn nguyên liệu trong khoảng thời gian mặc định sau đó sẽ dừng lại. Động cơ xả
sẽ hoạt động, bồn trộn xả bê tong cho đến khi đụng công tắc hành trình làm dừng động cơ
xả kết thúc 1 chu trình hoạt động. Hệ thống có 2 chế độ làm việc ( điều khiển bằng tay
hoặc điều khiển tự động).

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 11


Đề tài NCKH cấp sinh viên

Chương 2: Mô hình trạm trộn bê tông
2.1 Kết cấu mô hình

Mô hình được thiết kế mô phỏng dựa theo ý tưởng các trạm trộn thực tế với các bộ
phận và chức năng tương ứng bao gồm 2 phần chính là phần điện và phần cơ. Tuy nhiên
đây chỉ là mô hình thí nghiệm ở cấp độ sinh viên, do đó không đặt nặng vấn đề về thiết kế
kết cấu cơ khí mà chỉ đi sâu vào phần thiết kế hệ thống giám sát và điều khiển tự động
hóa mô hình.
2.1.1Cấu tạo cơ khí
Mô hình “Trạm trộn Bê Tông” được thiết kế chắc chắn với 6 trụ chính có bánh lăn để
linh động trong việc di chuyển. Mô hình có kích thước tương đối lớn dạng khối chữ nhật
0.6m x 1m x 1.5m. Khung cơ khí được thiết kế bằng nhôm sơn tĩnh điện rất cứng nhưng
lại có khối lượng nhẹ hơn nhiều so với các chất liệu khác kích thướt 45mm x 45mm và
45mm x 38mm. Các bồn nguyên liệu và bồn trộn được thiết kế bằng thủy tinh trong suốt
để người điều khiển có thể dễ dàng quan sát quá trình làm việc của mô hình. Bồn trộn
được thiết kế lớn và có động cơ trộn với công suất lớn.
Các vật liệu và thiết bị được sử dụng để chế tạo mô hình được tổng kết như bảng 2.1

Số

TT

Tên thiết bị

Chức năng

1

Bồn nhiên liệu

Chứa nước

4 cái


2

Bồn trộn

Chứa nước

1 cái

3

Động cơ xả

Xả nước

1 cái

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

lượng

Trang 12


Đề tài NCKH cấp sinh viên

4

Động cơ trộn


Trộn nhiên liệu

1 cái

5

Van solenoid

Đóng mở nhiên liệu

4 cái

6

7

Nhôm

thanh

45mmx45mm

Nhôm

thanh

45mmx38mm

Thiết kế khung mô hình


Thiết kế khung mô hình

8

Gỗ ép trang trí

Trang trí

9

Bồn chứa sản phẩm

Chứa sảm phẩm sau khi trộn.

1
thanh

1
thanh

1.5
tấm

1 cái

Bảng 2.1: các thiết bị cơ của mô hình
Vì đây là một mô hình thí nghiệm do đó các nhiên liệu điều được đơn giản hóa bằng
nước để đơn giản kết cấu cơ khí của mô hình, do đó các thiết bị được sử dụng trong mô
hình phù hợp với việc điều khiển nước như: van solenoid, động cơ bơm xả nước,...và
chúng có các kích thước cụ thể như sau:

Hệ định lượng nhiên liệu gồm 4 bồn thủy tinh chứa nhiên liệu có dạng hình hộp chữ
nhật kích thướt 15cmx15cmx40cm, có thể chứa đựng 5lit nước. Bồn được làm hoàn toàn
bằng thủy tinh trong suốt, phía đáy có một van Solenoid để dễ dàng cung cấp nhiên liệu
cho bồn trộn trước khi bồn trộn làm việc. Ngoài ra mỗi bồn còn được trang bị 1 cảm biến
áp suất để định lượng.
Hệ trộn nguyên liệu gồm một bồn trộn cũng được làm bằng thủy tinh nhưng có kích
thước lớn gấp 4 lần bồn nguyên liệu 40cmx40cmx40cm. Phía đáy bồn được gắn với bơm

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 13


Đề tài NCKH cấp sinh viên
có nhiệm vụ xả nước ra khỏi bồn trộn sau khi bồn đã thực hiện xong quá trình trộn. Bên
trong bồn trộn là một động cơ có hợp số với tốc độ 1500 rpm có thể điều chỉnh, 24V-30W
thuận lợi cho việc điều khiển từ ngõ ra điều khiển từ PLC.
2.1.2 Hệ thống điện
Hệ thống điện của mô hình gồm 2 phần: phần động lực và phần điều khiển với 3 cấp
điện áp là 220V AC, 24V DC và 3V DC được mô tả như hình 2.2, 2.3 và bảng 2.2.

Hình 2.1: Sơ đồ nối dây dùng nguồn DC 24V

Trong đó:
RL_T: Role điều khiển động cơ trộn
DC_T: Động cơ trộn

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 14



Đề tài NCKH cấp sinh viên
CB1, CB2…CB4: Các cảm biến áp suất

Hình 2.2: Sơ đồ nối dây dùng nguồn xoay chiều 220V
Trong đó:
RL1, RL2,RL3,RL4: Các role điều khiển các van Solenoid điện
V1,V2,V3,V4:Các van Solenoid điện .
RDC: Role trung gian điều khiển động cơ bơm
DC_B: Động cơ bơm

TT

1

Mức

điện

áp

220V AC

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Tên thiết bị

Van Solenoid, động cơ xả nhiên liệu, đèn báo hiệu hệ
thống van.


Trang 15


Đề tài NCKH cấp sinh viên

2

24V DC

3

3V DC

Plc Compactlogic, động cơ trộn, hệ thống đèn cảnh báo,
còi báo hiệu.

Cảm biến áp suất.

Bảng 2.2: Các cấp điện áp của thiết bị điện trong hệ thống
2.2 Chức năng mô phỏng của mô hình:
Về nguyên lý mô hình có thể hoạt động như một trạm trộn thực tế, có khả năng tự
động hóa khá cao tần suất giám sát và điều khiển khá rộng. Với sự điều khiển từ PLC các
van solenoid đóng mở nhanh giúp việc tiếp nguyên liệu cho các bồn nguyên liệu được
thực hiện một cách nhanh chóng rút ngắn thời gian vận hành của hệ thống. Các cảm biến
áp suất có độ nhạy cao, ngõ vào analog của PLC có độ phân giải cực nhỏ giúp việc định
lượng cho các bồn nhiên liệu trở nên đơn giản, hiệu quả và chính xác.
Với mục đích xây dựng một mô hình thí nghiệm do đó tính tự động của hệ thống
được đặt lên hàng đầu trong khâu thiết kế. Điểm nổi bật của hệ thống là khả năng điều
khiển và giám sát với việc xây dựng hệ thống SCADA bằng phần mềm Intouch. Đây là

một phần mềm với nhiều tính năng vượt trội như về giao diện, tính hệ thống phân cấp
quản lý, tính bảo mật hệ thống,… Ngoài ra hệ thống còn được quản lý bởi một màn hình
HMI, có thể trực tiếp điều khiển thông qua màn hình nhờ công nghệ cảm ứng.
Với khả năng chọn Mac bê tông tự động hơn 20 Mac và nhiều loại xi măng. Do đó
mô hình có thể chuyển đổi việc pha trộn các bồn nhiên liệu theo đúng tỉ lệ các Mac và các
loại xi măng một cách nhanh chóng. Ngoài chế độ manual hệ thống còn cho phép người
điều khiển tự đặt các thông số Mac bê tông theo ý thích, hệ thống sẽ tự động cập nhật lưu
lại và có thể thay đổi bất cứ lúc nào.
Quá trình hoạt động của các thiết bị và các bộ phận của mô hình điều được quản lý
chặc chẽ qua màn hình giám sát, đèn báo và chuông báo giúp cho việc xử lý các tình
huống vận hành và sự cố một cách nhanh chóng và hiệu quả.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 16


Đề tài NCKH cấp sinh viên

Chương 3: Giới thiệu về phần mềm Intouch

3.1 Giới thiệu về phần mềm Intouch
Giao diện người máy Intouch HMI được thiết kế để mô tả bằng biểu tượng và điều
khiển các quá trình công nghiệp. Intouch cung cấp cho các kỹ sư một môi trường triển
khai dễ dàng sử dụng và một chức năng bao quát để có thể tạo ra, thí nghiệm kiểm tra và
triển khai một cách nhanh chóng những ứng dụng tự động hoá mạnh mẽ dùng để kết nối
và phát thông tin thời gian thực. Phần mềm In Touch là một giao diện người máy (HMI)
mở và linh hoạt đảm bảo tính linh động trong thiết kế ứng dụng khi kết nối đến phổ chức
năng rộng nhất của các thiết bị tự động hoá trong công nghiệp.
3.2 Các tính năng của phần mềm Intouch

 Phần mềm InTouch HMI tạo cho người sử dụng khả năng và tính linh hoạt mà Giao
diện người máy và các trình ứng dụng ngày nay cần đếm. InTouch cung cấp cho người
sử dụng một môi trường phát triển linh hoạt và một cấu trúc đa năng cho phép tạo ra các
ứng dụng nhanh cho bất kỳ kịch bản ứng dụng tự động hoá nào. InTouch triển khai thuận
lợi trên các máy đứng độc lập, trên một cấu trúc server/ máy khách phân tán; trong các
ứng dụng sử dụng Server công nghiệp FactorySuite.
 InTouch cho phép người sử dụng nhanh chóng tạo ra và triển khai biểu diễn bằng đồ
hoạ các quá trình công nghiệp thời gian thực , cho phép người sử dụng nhanh chóng và
dễ dàng tạo ra những hình ảnh các quá trình của mình bằng đồ hoạ. Người sử dụng có
thể phát triển các đồ hoạ ở trong môi trường Window MakerTM của InTouch với rất
nhiều công cụ, bao gồm có các thành phần đồ thị chuẩn, các hình ảnh bitmap, ActiveX
controls và các biểu tượng Symbol Factory – Một thư viện đồ hoạ cấp cao có chứa hàng
ngàn các hình ảnh công nghiệp đã được định cấu hình trước. Tất cả các công cụ này đều
dễ sử dụng và nhìn thấy rõ được, do đó người sử dụng có thể nhanh chóng khai thác và
triển khai các ứng dụng bằng hình ảnh nhìn thấy.
 InTouch cho phép người sử dụng liên kết thực với bất kỳ một thiết bị điều khiển tự
động hoá trong công nghiệp nào bằng thông qua hàng trăm các I/O Servers nhiều hơn
bất kỳ một sản phẩm HMI sẵn có nào khác, cùng với hơn một trăm developer của đơn vị
thứ 3 đảm bảo một dải lựa chọn rộng nhất của các I/O server 32-bit cho hàng trăm các
thiết bị điều khiển thông dụng nhất, bao gồm Allen Bradley, Siemens, Modicon, Opto 22
,Square D và của các hãng khác. Tất cả các server của Wonderware đều cung cấp truyền
thông DDE của Microsoft cũng như là giao thức SuiteLinkTM của Wonderware cho bất
GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 17


Đề tài NCKH cấp sinh viên
kỳ một ứng dụng InTouch nào. Bộ dụng cụ FactorySuite cũng cho phép triển khai một
I/O mới hoặc I/O thuộc quyền sở hữu riêng hoặc các SuiteLink server. Các ứng dụng

InTouch có thể được cài đặt ở trên một môi trường độc lập – Một nút máy tính đơn
không cần đến nhiều trạm điều hành khác nhau để xem xét và điều khiển các quá trình
công nghiệp. Mỗi một nút đều hoàn chỉnh và không phụ thuộc vào bất kỳ một máy tính
nào khác về mặt vận hành.
 Bảo mật mật khẩu mức truy cập của Intouch có thể được cấu hình để sử dụng cho các
mẫu bảo mật mật khẩu mức truy cập, cho phép phần developer của ứng dụng InTouch
nhóm các User vào các mức truy cập với các mật khẩu khác nhau và sau đó sẽ gán các
mức truy cập cho các cửa sổ vá các tag . Điều này khiến cho developer có khả năng giới
hạn các khả năng của User trong ứng dụng InTouch căn cứ vào lĩnh vực chịu trách
nhiệm và thẩm quyền.
 Khả năng đồ họa Archestra A độ phân giải mạnh mẽ. Thư viện symbol Archestra
chứa đến hơn 500 symbol đồ họa thiết kế chuyên dụng, hầu hết đều có tính năng theo
yêu cầu đã được định sẵn, cho phép bạn truy cập vào và lấy thư viện để xây dựng các
yếu tố kỹ thuật. Các kí hiệu có thể được sử dụng bên ngoài các bộ phận kỹ thuật hay
được điều chỉnh theo yêu cầu. Ngoài ra các biểu tượng có thể bổ sung được hay chỉnh
sửa tạo ra các thư viện hình ảnh đặc biệt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và phát triển của
người thiết kế.
 Phần mềm InTouch cung cấp giám sát dự án theo một trật tự cụ thể. Các cơ sở dữ liệu
đưa vào quản lí theo nhóm được tổ chức sẵn để đơn giản hóa khởi tạo.
 Các đặc tính của phần mềm cung cấp thông tin giám sát rõ ràng, chính xác và chất
lượng, cho dữ liệu thu thập dưới dạng thích hợp làm cho việc giám sát và phản ứng với
sự thay đổi chất lượng dữ liệu thực sự dễ dàng.
 Giao diện thiết kế đẹp với thư viện ảnh 3D giống với thực tế. Ngoài ra các biểu tượng
này còn được thiết lập sẵn các thuộc tính về hiệu ứng động giúp người giám sát dễ dàng
theo dõi quá trình vận hành của hệ thống.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 18



Đề tài NCKH cấp sinh viên

Chương 4: Điều khiển mô hình

4.1 Thiết bị điều khiển
Mô hình được thiết kế với các tính năng tương ứng với thực tế đồng thời mở rộng
thêm về các tính năng như: giám sát SCADA, HMI,… giúp cho việc vận hành trở nên
thuận lợi và đạt hiệu suất cao nhất. Để làm được việc này ta cần phải có các thiết bị điểu
khiển :
 PLC Compactlogix L32E
 HMI PanelView600
4.1.1 PLC Compactlogix L32E
- Compactlogix 1769-LE32 là một dòng PLC của hãng Rockwell là giải pháp điều
khiển cho những hệ thống trung bình và nhỏ, những ứng dụng yêu cầu Input, Output,
kết nối mạng, điều khiển sự chuyển động.
- Một hệ thống đơn giản có thể bao gồm một PLC, 1 bank I/O modules và DeviceNet
Communicaion. Hệ thống phức tạp hơn có thể bao gồm nhiều PLC giao tiếp với nhau
qua mạng và có thể trao đổi dữ liệu với nhau.
- Compactlogix là sự lựa chọn lý tưởng cho những hệ thống riêng lẻ hoặc những hệ
thống điều khiển kết nối qua mạng EtherNet/IP, ControlNet hoặc DeviceNet.

TT

Tên modul

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Hình ảnh


Đặc điểm

Trang 19


Đề tài NCKH cấp sinh viên

1

1769

CPU-

L32E

Truyền

thông

bằng

RS232

và

Ethernet /IP.
Tốc độ xử lý của CPU cao.
Bộ nhớ 750Kb, hỗ trợ Card nhớ
1784-CF64/CF128
Có khả năng ghép tối đa 16 mô đun

I/O số mở rộng.
Có 6 Task điều khiển.
Đi kèm với pin Lithium-1769 BA

2

1769

Power

Điện áp ngõ vào 85-265 VAC.

Supply PA2
Điện áp ngõ ra 24VDC
Dòng điện định mức: 1A tại 24 VDC
2A tại 5 VDC

3

1769 DC Input

32 ngõ vào DC 24V

IB32
Lựa chọn ngõ vào loại sinking hoặc
sourcing
Điện áp hoạt động: 10…30
tại 30°C

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên


Trang 20

VDC


Đề tài NCKH cấp sinh viên
10...26.4 VDC tại 60 °C
Dòng điện định mức 170mA tại 5.1V
DC
Cách ly quang với ngõ vào tránh hiện
tượng ngắn mạch.
Có 32 đèn báo trạng thái của 32 ngõ
vào.

4

1769

DC

32 ngõ ra DC 24V

Output OB32
Ngõ ra loại sourcing
Điện áp hoạt động: 20.4…26.4 VDC
Dòng điện định mức: 300mA tại
5.1V DC
Cách ly quang với ngõ ra tránh hiện
tượng ngắn mạch.

Có 32 đèn báo trạng thái của 32 ngõ
ra.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 21


Đề tài NCKH cấp sinh viên

5

1769

Analog

Input IF4

Có 4 ngõ vào Analog dạng vi sai
hoặc Đơn cực
Tầm phát hiện 0-20mA, 4-20mA
0-10V, 0-5V, 1-5V, ±10V
Dòng điện định mức: 145mA tại
5.1V, 125mA tại 24V
Độ phân giải: 14bits (Đơn cực) và
14bits với bit dấu (Lưỡng cực)

1769

Analog


Có 2 ngõ ra Analog dạng đơn cực

Output OF2
Tầm phát hiện từ: 0-20mA, 4-20mA,
0-10V, 0-5V, 1-5V, ±10V
Độ phân giải: 14bits (Đơn cực) và
14bits với bit dấu (Lưỡng cực)
Dòng điện định mức: 120mA

Bảng 4.1: Một số đặc tính kỹ thuật của PLC CompactLogix L32E và các Modules
Ngôn ngữ lập trình:Relay ladder, Funtion block diagram, Structurs text.
Chuẩn giao tiếp nối tiếp: ASCII, DF1 full/half duplex, DF1 radio modem, DH-485,
Modbus.

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 22


Đề tài NCKH cấp sinh viên
4.1.2 Màn hình HMI PanelView 600
PanelView là dòng màn hình thông minh của hãng AllenBradley, có hai loại chính là
PanelView Terminal (PV300, PV550, PV600, PV900, PV1000, PV1400) và PanelView
Plus (PV400, PV600, PV700, PV1000, PV1250, PV1500). Mỗi loại có kích cỡ, màu sắc
màn hình (Đơn sắc, dải màu xám, màn hình màu); dạng tác động ngõ vào (Keypad hoặc
Touch); cổng giao tiếp hỗ trợ (DH-485, RS-232, RemoteI/O, DH+, ControlNet,
DeviceNet, DF1); nguồn cấp (AC hoặc DC)…khác nhau.
Đề tài sử dụng màn hình HMI loại PanelView 600 TouchScreen với 2 lựa chọn cổng
giao tiếp là RS232 và EtherNet/IP (hình 4.1 và 4.2)


Hình 4.1: Màn hình PanelView 600 Touch

Hình 4.2: Vị trí chân cấp nguồn và các cổng truyền thông của PV600

GVHD: TS. Ngô Văn Thuyên

Trang 23