201
Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU......................................................... .........................................................3 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG................4 1.1. Lịch sử phát triển của công ty tuyển than Cửa Ông.........................................4 1.2. Giới thiệu về mặt bằng tác nghiệp của công ty..................................................5 1.2.1. Vị trí địa lý.......................................................... .....................................................5 1.2.2. Điều kiện địa chất tự nhiên,kinh tế xã hội......................................................... ......5 1.3. Chức năng, nhiệm vụ của công ty tuyển than Cửa Ông...................................6 1.4. Cơ cấu tổ chức và chế độ làm việc của công ty..................................................7 1.4.1. cấu tổ chức........................................................ .................................................7 SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52 - 1 -

DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU..................................................................................................................3

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG................4

1.1. Lịch sử phát triển của công ty tuyển than Cửa Ông.........................................4

1.2. Giới thiệu về mặt bằng tác nghiệp của công ty..................................................5

1.2.1. Vị trí địa lý...............................................................................................................5

1.2.2. Điều kiện địa chất tự nhiên,kinh tế xã hội...............................................................5

1.3. Chức năng, nhiệm vụ của công ty tuyển than Cửa Ông...................................6

1.4. Cơ cấu tổ chức và chế độ làm việc của công ty..................................................7

1.4.1. Cơ cấu tổ chức.........................................................................................................7

1.4.2. Chế độ làm việc.......................................................................................................11

1.5. Hệ thống cung cấp điện cho toàn công ty...........................................................11

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA TRONG PHÂN

XƯỞNG KHO BẾN II – CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG..............................14

2.1. Sơ đồ công nghệ của phân xưởng kho bến II....................................................14

2.2. Hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng kho bến II.......................................14

2.3. Hệ thống tự động hóa của phân xưởng kho bến II...........................................22

2.4. Nhận xét và rút ra định hướng cho đề tài.........................................................23

CHƯƠNG 3 : LÝ THUYẾT TRUYỀN THÔNG MẠNG PROFIBUS – DP.............24

3.1. Tổng quan về mạng Profibus – DP....................................................................24

3.1.1. Cấu hình hệ thống và thiết bị...................................................................................24

3.1.2. Trao đổi dữ liệu giữa Master và Slave.....................................................................25

3.1.3. Đồng bộ hóa dữ liệu vào/ra......................................................................................27

3.2. Giới thiệu về module EM-277.............................................................................27

3.2.1. Các thông số của EM-277........................................................................................28

3.2.2. Cấu trúc vùng nhớ của Master và Slave...................................................................29

3.2.3. Thiết lập địa chỉ mạng DP cho khối EM-277..........................................................30

3.2.4. Truyền dữ liệu giữa trạm chủ và khối EM-277.......................................................30

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 1 -

Page 2: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 4 : ỨNG DỤNG MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFIBUS – DP XÂY

DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN XUẤT SẢN

PHẨM PHÂN XƯỞNG KHO BẾN II...........................................................................35

4.1. Giới thiệu về các thiết bị tự động hóa có trong đề tài........................................35

4.1.1. Giới thiệu về các loại cảm biến trong băng tải vận chuyển than.............................35

4.1.2. Giới thiệu về thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-300/CPU 315C – 2PN/DP

và PLC S7-200/CPU 226 AC/DC/RELAY.......................................................................44

4.2. Ứng dụng mạng truyền thông profibus – DP xây dựng hệ thống điều khiển và

giám sát dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II.....................................49

4.2.1. Xây dựng chương trình điều khiển..........................................................................49

4.2.2. Quy định các tín hiệu vào/ra và các bít nhớ trong PLC...........................................74

4.2.3. Chương trình điều khiển dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II........77

CHƯƠNG 5 : XÂY DỰNG GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY

CHUYỀN XUẤT SẢN PHẨM PHÂN XƯỞNG KHO BẾN II....................................78

5.1. Khai báo các tags truyền thông PLC – WinCC..................................................78

5.2. Xây dựng giao diện điều khiển và giám sát.........................................................80

5.2.1. Giao diện Home........................................................................................................80

5.2.1. Giao diện điều khiển và giám sát dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến

II ........................................................................................................................................80

5.2.2. Giao diện giám sát truyền thông...............................................................................81

PHỤ LỤC..........................................................................................................................82

TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................132

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 2 -

Page 3: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại hiện nay, song song với việc phát triển xã hội, quá trình công

nghiệp hóa – hiện đại hóa cũng phát triển mạnh mẽ và không ngừng đòi hỏi mức độ tự

động hóa ngày càng cao.

Trong quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước, nhu cầu về năng lượng

ngày càng cao đòi hỏi ngành khai thác khoáng sản đặc biệt là khai thác than phải đảm bảo

được số lượng cũng như chất lượng khai thác. Đi đôi với công cuộc khai thác than thì chế

biến, phân loại, phân phối than thành phẩm là một chiến lược giúp nâng cao hiệu quả của

ngành công nghiệp khai thác than.

Công ty tuyển than Cửa Ông là một trong những công ty có hiệu suất cũng như

chất lượng tuyển than vào bậc nhất Việt Nam. Trong thực tế công ty đã và đang áp dụng

những kỹ thuật hiện đại của các nước tiên tiến trên thế giới với mức độ tự động hóa cao.

Sau gần hai tháng thực tập tại công ty tuyển than Cửa Ông, với sự chỉ bảo tận tình

của thầy giáo hướng dẫn : Th.s Đào Hiếu và các thầy cô trong bộ môn Tự Động Hóa

cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các phòng ban công ty tuyển than Cửa Ông. Đặc biệt là

các cô, chú, anh, chị tại phân xưởng kho bến II đã chỉ bảo nhiệt tình, cung cấp tài liệu để

em có thể hoàn thành tốt đợt thực tập này.

Với các tài liệu thu thập được và các tài liệu tham khảo, cùng kiến thức được trang

bị trong nhà trường, kiến thức học được trong đợt thực tập, đồ án tốt nghiệp của em đã

được hoàn thành với đề tài : “Ứng dụng mạng truyền thông Profibus – DP xây dựng

hệ thống điều khiển và giám sát dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II

– Công ty tuyển than Cửa Ông”.

Tuy nhiên do kiến thức và thời gian hoàn thành đồ án còn hạn chế nên bản đồ án

tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu xót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến

của quý thầy cô cùng toàn thể các bạn sinh viên để bản đồ án này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Cao Hoàng

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 3 -

Page 4: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG – TKV

1.1. Lịch sử phát triển của công ty tuyển than Cửa Ông

Tên doanh nghiệp : Công ty tuyển than Cửa Ông - VINACOMIN

Trụ sở đơn vị : Phường Cửa Ông – Thị xã Cẩm Phả - Tỉnh Quảng Ninh

Điện thoại : 0333 865 043

Fax : 0333865656

Công ty tuyển than Cửa Ông với tên gọi đầu tiên là xí nghiệp bến Cửa Ông là mắt

xích cuối cùng hết sức quan trọng trong dây truyền công nghệ khai thác, chế biến và tiêu

thụ than của vùng mỏ Cẩm Phả - Quảng Ninh,được thực dân Pháp xây dựng từ năm 1894

đến năm 1924 thì hoàn thành. Cơ cấu bao gồm hệ thống sàng tuyển (nhà máy tuyển than

1), cầu trục pooctich, cảng chính, hệ thống đường sắt vận chuyển than về nhà sàng và ra

cảng tiêu thụ. Trong giai đoạn này năng suất của nhà máy còn thấp, lực lượng cán bộ,

công nhân viên còn ít. Sau hòa bình lặp lại, chúng ta tiếp quản và khôi phục lại sản xuất.

Ngày 20 tháng 8 năm 1960, thủ tướng chính phủ quyết định cho phép thành lập xí

nghiệp Bến Cửa Ông. Ngày 12 tháng 8 năm 1974, bộ điện và than quyết định đổi tên

thành xí nghiệp Tuyển Than Cửa Ông trực thuộc công ty than Hòn Gai.

Năm 1980, được sự giúp đỡ của Ba Lan, xí nghiệp xây dựng thêm nhà máy tuyển

than II và hệ thống bốc rót Hitachi của Nhật Bản.

Tháng 10 năm 1986, công ty than Cẩm Phả được tách ra và xí nghiệp tuyển than

Cửa Ông là một đơn vị thành viên hạch toán phụ thuộc dưới sự điều hành của công ty

than Cẩm Phả.

Năm 1996 bộ trưởng bộ Công Nghiệp ra quyết định số 2607/ QĐ- TCCB về việc

thành lập doanh nghiệp nhà nước, xí nghiệp tuyển than Cửa Ông là thành viên của tổng

công ty than Việt Nam, có tư cách pháp nhân hạch toán độc lập, chịu trách nhiệm về số

vốn được giao, duy trì và bảo toàn phát triển vốn.

Ngày 01 tháng 10 năm 2002, hội đồng quản trị tổng công ty than Việt Nam ra

quyết định số 405/QĐ- HĐQT về việc đổi tên xí nghiệp tuyển than Cửa Ông thành công

ty Tuyển than Cửa Ông.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 4 -

Page 5: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Qua quá trình thay đổi tổ chức quản lý công ty Tuyển Than Cửa Ông trực thuộc

tổng công ty Than- Khoáng Sản Việt Nam, sau là tập đoàn than Việt Nam nay trực thuộc

tập đoàn công nghiệp Than- Khoáng Sản Việt Nam. Công ty có quy mô sản xuất lớn cùng

với việc đổi mới công nghệ, đầu tư máy móc thiết bị hiện đại, lực lượng cán bộ công nhân

viên tăng lên rất nhiều cùng với trình độ tay nghề ngày càng cao. Công ty đảm bảo việc

làm và mức sống ổn định cho người lao động.

Công ty đã xây dựng khu nhà văn hoá, trạm thu phát truyền hình, câu lạc bộ, thư

viên, phòng truyền thống, nơi vui chơi và đào tạo năng khiếu thể thao, nhạc hoạ cho học

sinh trong khu vực. Đặc biệt tháng 8 năm 2000, công ty khánh thành sân vận động Cửa

Ông có sức chứa đạt tiêu chuẩn Quốc Gia.

Với sự cố gắng nỗ lực của toàn thể cán bộ, công nhân viên cùng những thành tích

đã đạt được năm 1997 công ty đã được đảng và nhà nước trao tặng “Huân chương lao

động hạng ba” và được phong tặng danh hiêu cao quý “Anh hùng lao động thời kỳ đổi

mới” vào năm 2005.

1.2. Giới thiệu về mặt bằng tác nghiệp của công ty

1.2.1. Vị trí địa lý

Công ty tuyển than Cửa Ông nằm trong khu vực phường Cửa Ông, cách thì xã

Cẩm Phả 9Km về phía Đông Bắc, với kinh tuyến 107022’ và vĩ tuyến 21001’. Mặt bằng

sản xuất có chiều dài 2.5Km và chiều rộng 0,6Km nằm dọc theo bờ vịnh Bái Tử Long và

quốc lộ 18A. Khu vực cảng nằm trong mặt bằng công ty có lạch sâu hơn 9Km, tàu có tải

trọng 6 vạn tấn có thể ra vào cảng được, ngoài ra còn có nhiều cảng bến nhỏ dùng cho

việc tiêu thụ than nội địa.

1.2.2. Điều kiện địa chất tự nhiên, kinh tế xã hội

1. Điều kiện địa chất tự nhiên

Địa chất khu vực sản xuất của công ty khá ổn định : Ở độ sâu 1 – 10m là lớp đất

cát sét, ở độ sâu 20m là lớp đá phong hóa, lớp cuối cùng là lớp đất đá gốc sa thạch và đất

đá diệp thạch. Công ty tuyển than Cửa Ông nằm ở vùng Đông Bắc thuộc miền khí hậu

nhiệt đới ven biển nên chia làm hai mùa rõ rệt : mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, mùa

mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 và chiếm khoảng 80% - 90% lượng mưa cả năm,

lượng mưa trung bình từ 200 – 250 mm ảnh hưởng rất lớn đến việc vận chuyển than từ

các mỏ về và đi tiêu thụ.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 5 -

Page 6: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

2. Điều kiện kinh tế - xã hội của sản xuất

Giao thông : Công ty có mặt bằng sản xuất nằm cạnh quốc lộ 18A và cảng biển rót

than trực tiếp nên điều kiện giao thông là vô cùng thuận lợi.

Điện nước : Luôn được đáp ứng đầy đủ. Nguồn điện được cung cấp từ trạm pha 2

Cẩm Thịnh. Nguồn nước công ty đã đầu tư vào hồ Baza, đây là nơi cung cấp nước chính

cho sản xuất của công ty.

Mặt bằng công ty : Nằm trên quốc lộ nên tập trung một bộ phận dân cư khá đông

đảo, với mức sống của người dân là khá cao. Điều này tạo điều kiện cho công ty tuyển

dụng lao động một cách thuận lợi.

1.3. Chức năng, nhiệm vụ của công ty tuyển than Cửa Ông

Chức năng, nhiệm vụ của Công ty.

- Vận chuyển than nguyên khai từ các mỏ về sàng tuyển thành các loại than thành

phẩm để tiêu thụ, vận tải bằng đường sắt, đường thuỷ, đường bộ.

- Sửa chữa các phương tiện vận tải, chế tạo các phụ tùng, sản xuất vật liệu xây

dựng, gia công chế tạo sản phẩm cơ khí.

- Xây dựng các công trình công nghiệp, dân dụng thuộc công ty quản lý.

- Kinh doanh dịch vụ đời sống và du lịch, may mặc xuất khẩu và quần áo bảo hộ

lao động.

- Những mặt hàng sản xuất khác bao gồm: gia công may mặc, phụ tùng cơ khí để

phục vụ sửa chữa.

Nguồn cung cấp than.

- Nguồn than Cẩm Phả là nơi cung cấp nguyên liệu cho Công ty tuyển than Cửa

Ông. Nơi đây thuộc bể than Đông Bắc loại than Antraxit. Do các yếu tố địa chất, địa tầng

của vỉa than từ xưa nên than có lẫn nhiều đá trong quá trình khai thác. Than bị vỡ vụn

nhiều, cấp hạt -15mm trong than nguyên khai lớn khoảng 80%. Tại khu vực Cẩm Phả,

than được khai thác với hai hình thức là khai thác lộ thiện (Cọc Sáu, Cao Sơn, Đèo Nai…)

và khai thác hầm lò (Mông Dương, Khe Chàm, Thống Nhất…)

- Công nghệ sàng tuyển của Công ty được đầu tư hoàn chỉnh, đồng bộ theo hướng

kinh doanh đa dạng hoá sản phẩm. Dây chuyền công nghệ của Công ty gồm hai dây

chuyền chính là “dây chuyền đen” (dây chuyền công nghệ Tuyển than I- Kho Bến I” và “dây

chuyền vàng” (dây chuyền công nghệ tuyển than II- Kho Bến II). Hình 1.1.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 6 -

Page 7: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.1 Sơ đồ dòng than nguyên khai và sản phẩm tuyển.

1.4. Cơ cấu tổ chức và chế độ làm việc của công ty tuyển than Cửa Ông

1.4.1. Cơ cấu tổ chức

Bộ máy quản lý của công ty tuyển than Cửa Ông – VINACOMIN được tổ chức

theo mô hình trực tuyến chức năng và được phân thành hai cấp : cấp công ty và cấp phân

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 7 -

Px ®èng bÕn I Tiªu thô Px ®èng bÕn II

Px t.than I Px t.than II§¸ th¶i

CÊp liÖu tuyÓn than I

CÊp liÖu tuyÓn than II

Ga cöa «ng

(VËn t¶i b»ng ® êng s¾t)

®Ìo nai Thèng nhÊt

M«ng d ¬ng Cäc s¸u Cao s¬n

Kho trµn nguyªn khai

C¸c ®¬n vÞ kh¸c

Khe chµm

Page 8: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

xưởng. Mô hình tổ chức này khá hợp lý và đáp ứng được các nhiệm vụ chủ yếu gồm quản

lý – điều hành, trực tiếp sản xuất. Bộ máy quản lý của công ty bao gồm :

1. Ban giám đốc

Giám đốc công ty

5 phó giám đốc

+ Phó giám đốc sản xuất

+ Phó giám đốc công nghệ cơ điện

+ Phó giám đốc kỹ thuật – vận tải

+ Phó giám đốc đầu tư xây dựng cơ bản

+ Phó giám đốc kinh tế - đời sống

Kế toán trưởng

2. Các phòng ban chức năng

Gồm 18 phòng ban chức năng : Mỗi phòng có một trưởng phòng, có chức năng

tham mưu cho giám đốc. Trực tiếp chịu sự chỉ đạo của giám đốc hoặc phó giám đốc phân

công phụ trách.

Phòng kế hoạch

Phòng tiêu thụ

Phòng lao động tiền lương

Phòng thống kê kế toán tài chính

Phòng quản lý vật tư

3. Các phân xưởng sản xuất

Bao gồm 18 phân xưởng sản xuất. Các phân xưởng này được tổ chức :

Bộ phận sản xuất chính

Bộ phận sản xuất phụ trợ

Bộ phận sản xuất phụ khác

Cơ cấu tổ chức ở các phân xưởng sản xuất như sau :

- 1 quản đốc : chịu trách nhiệm chung về mọi mặt trước giám đốc và phó giám đốc

- Các phó quản đốc : giúp việc cho quản đốc và chịu trách nhiệm trước quản đốc về lĩnh

vực mình được giao quản lý.

- Các nhân viên kinh tế, thống kê, kỹ thuật : chịu trách nhiệm về lĩnh vực mình được giao.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 8 -

Page 9: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.2 :Sơ đồ tổ chức quản lý của Công ty.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 9 -

Gi¸m ®èc c«ng ty

Pg® s¶nxuÊt

Pg® kü

thuËt

Pg® c«ng nghÖ

Pg® vËn t¶i

Pg® kinh tÕ

KÕ to¸n tr

ëng

Phßng ban chøc n¨ng

1.P. §iÒu khiÓn2.P. C¬ ®iÖn3.P. TuyÓn kho¸ng4.P. TCL§TL5.P. Vi tÝnh6.P. M«i tr êng7.P. An toµn8.P. XD c¬ b¶n

9. P. VËt t 10.P. KÕ to¸n11.P. KÕ ho¹ch12.P. B¶o vÖ13.P. VËn t¶i14.P. TC §T15.P. Thi ®ua16.P. Y tÕ

PX s¶n xuÊt chÝnh

1.PX VËn t¶i2.PX T.Than I3.PX T.Than II4.PX T.Than III5.PX Kho bÕn I6.PX Kho bÕn II7.PX Kho bÕn III

PX phô

1.PX §iÖn n íc2.PX ¤t«3.PX C¬ khÝ4.PX § êng s¾t5.PX X©y dùng6.PX §M Toa xe7.PX May DV8.PX Gi¸m ®Þnh9.PX C©n10.§éi xe con11.PX D.Vô TH

§éi s¶n xuÊt

Tæ s¶n xuÊt

Pg® tt vh

Page 10: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

4. Tìm hiểu về tổ chức quản lý của phòng Cơ Điện

Phòng cơ điện nằm trong cơ cấu tổ chức bộ máy quản lý điều hành sản xuất thuộc

công ty Tuyển than Cửa Ông, được giám đốc công ty quyết định thành lập, sát nhập, giải

thể tuỳ theo yêu cầu nhiệm vụ sản xuất, kinh doanh của Công ty.

Phòng Cơ Điện có nhiệm vụ:

- Tổ chức quản lý thiết bị cơ điện của công ty.

- Tổ chức quản lý thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn lao động, thiết bị nâng, thiết

bị chịu áp lực.

- Chuyên trách thường trực công tác sáng kiến, tiến bộ kỹ thuật. Nghiện cứu ứng dụng

tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất.

- Xây dựng kế hoạch và tổ chức thực hiện kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa thường xuyên,

trùng đại tu thiết bị theo yêu cầu kỹ thuật hàng tháng, quý, năm.

- Lập phương án tổ chức sửa chữa đột xuất máy móc thiết bị khi cần.

- Xây dựng, hiệu chỉnh, bổ sung quy trình, quy phạm vận hành thiết bị hiện có.

- Thường xuyên tổ chức kiểm tra việc thực hiện các quy trình quy phạm, các quy định

trong công tác sửa chữa, vận hành, bảo dưỡng thiết bị tại các đơn vị sản xuất.

- Tham mưu cho lãnh đạo công ty trong các lĩnh vực đổi mới thiết bị, giá mua giá bán vật

tư phụ tùng và tài sản thanh lý…

- Tham gia xây dựng định mức kỹ thuật về tiêu hao điện năng, tiêu hao nhiện liệu, dầu

mỡ, vật tư phụ tùng cho công tác sửa chữa, duyệt định biên lao động, vân hành thiết bị…

- Mở sổ quản lý hồ sơ kỹ thuật cơ điện của công ty…

Định biên của phòng:

Phòng có 14 người, trong đó:

- Trưởng phòng phụ trách chung: 01 người.

- Phó trưởng phòng trực tiếp giúp việc cho trưởng phòng: 03 người.

- Kỹ sư điện, cơ điện: 06 người.

- Kỹ sư chế tạo máy: 04 người.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 10 -

Page 11: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 1.3 Sơ đồ cơ cấu tổ chức phòng cơ điện.

1.4.2. Chế độ làm việc của công ty

Công ty bố trí : 3ca/ngày, một tuần đổi ca một lần. Ngày công chế độ của công ty

quy định: tổng số ngày trong năm : 365 ngày; số ngày nghỉ tuần trong năm : 52 ngày; số

ngày nghỉ lễ 10 ngày; số ngày nghỉ bình quan : 15 ngày; số ngày làm theo chế độ : 288

ngày.

Hiện nay công ty đang bố trí thời gian làm việc như sau :

- thời gian làm việc :8giờ.

- thời gian chuẩn kết : 30 phút.

- thời gian nghỉ giữa ca ăn trưa : 30 phút.

- thời gian làm ra sản phẩm : 7 giờ.

1.5. Hệ thống cung cấp điện cho toàn công ty

Toàn bộ hệ thống lưới điện 6 KV của công ty Tuyển Than Cửa Ông được cấp bởi

trạm 35/6 KV đặt tại phân xưởng điện nước.

Trạm 35/6 KV lấy điện từ hai đường dây 35 KV lộ 373 phía biển và 374 phía núi do điện

lực Quảng Ninh cấp. Trong đó lộ 373 vận hành thường xuyên và lộ 374 để dự phòng

nóng.

Việc sử dụng nguồn điện 35 KV lộ 373 hay 374 là do điện lực Quảng Ninh quy

định và thông báo qua phòng điều khiển công ty hoặc phòng cơ điện.

- Điện áp phía 35 KV cho phép: 35 11,7%

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 11 -

Page 12: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

- Điện áp phía 6KV cho phép: 6 5.0%

Trạm 35/6KV có:

- Hai máy biến áp 10000KVA 35/6 KV đấu sao/ tam giác T1 và T2. Hai máy thay đổi

nhau làm việc cứa 15 ngày đổi một lần vào các ngày 15 (30) trong đó một máy làm việc

và một máy dự phòng nóng.

- Một máy biến áp 63 KVA 6/0,2 KV cung cấp điện tự dùng.

Nguồn điện thao tác là nguồn một chiều 110 V lấy từ ba nguồn là tự dùng, ác quy, trạm

ES1.

Trạm cung cấp điện cho các trạm điện ES1, ES2 (cũ và mới), 4RW, trạm điện

tuyển I, tuyển III, PX điện nước, các trạm bơm, trạm điện dân dụng… và một số đơn vị

cơ quan lân cận.

Trạm 35/6 KV có bốn phương án cấp điện cho phụ tải phía 6 KV:

1- Trạm cấp điện 35 KV từ lộ 373 có hai phương án:

+ Lộ 373 cấp cho biến áp T1.

+ Lộ 373 cấp cho biến áp T2.

2- Trạm cấp điện 35 KV từ lộ 374 có hai phương án:

+ Lộ 374 cấp cho biến áp T1.

+ Lộ 374 cấp cho biến áp T2.

a, Trạm điện ES1 và ES2

Là hai trạm điện đều do Nhật Bản hãng Hitachi thiết kế và lắp đặt năm 1978, nhận

điện từ hai lộ cáp A và B thiết bị của hai trạm đều là thiết bị trọn bộ của Nhật thiết kế lắp

đặt và chỉnh định.

Trạm gồm các máy biến áp 50 KVA (cho điều khiển) đến 560 KVA và 750 KVA. Trạm

có các máy cắt 6 KV (máy cắt không khí) cắt điện cho các phụ tải và các biến thế. Ngoài

ra còn có các Aptomat, cầu dao cách ly, công tắt tơ, các loại rơle, tụ bù…

* Trạm ES1:

- Trạm có 3 phương án cấp điện chính là từ đường cáp 1B (trạm 35/6KV), khi sự cố thì có

thể lấy điện từ đường áp 2A (trạm 35/6 KV), hoặc từ trạm 40 RW.

- Trạm có một biến thế 500 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380V đấu cấp điện cho các băng tải

B1, B2, B3, B4, B5 thuộc tràn nguyên khai nhà máy tuyển than II và phân xưởng cơ khí.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 12 -

Page 13: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

- Ba máy biến áp 300 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380V đấu cấp điện cho ba máy ST1, RC1,

RC2 thuộc tràn nguyên khai nhà máy tuyển than II.

- Một máy biến áp 50 KVA 6,6 – 5,4 KV/ 380 đấu cấp điện phụ tải ánh sáng và biến

áp điều khiển.

* Trạm ES2 cũ và mới:

- Nhận điện từ tủ 3A và 3B, có thể vận hành độc lập hoặc đồng thời. Do yêu cầu mở rộng

thiết bị xây dựng thêm trạm ES2 mới.

- Trạm ES2 cũ gồm: 2 MBA 50 KVA; 2 MBA 750 KVA; và 6 MBA 300KVA.

- Trạm ES2 mới gồm: 2 MBA 50KVA; 3 MBA 750 KVA; 2 MBA 630KVA; 5 MBA 400

MBA và hai tụ bù công suất 2x 150 KVAr.

b,Trạm 4RW.

- Trạm có 4 phương án cấp điện từ hai lộ A và B của tủ 1A và 1B trạm 35/ 6KV và một

đầu cáp C dự phòng từ tủ 5B (trạm 35/ 6 KV). Phân phối điện 6 KV cho các máy biến áp

động lực, ánh sáng cho nhà máy tuyển than II. Đây là trạm có phụ tải lớn nhất công ty.

Toàn trạm có 6 MBA 1000KVA 6/ 0,4 KV đấu Y/Y cấp điện cho trạm 4RT- điện ánh

sáng.

- Trạm được đặt từ tầng 14m nhà rửa tuyển than II, còn các máy biến áp được đặt ở trong

tầng 0m.

- Được trang bị hệ thống bảo vệ dòng điện một chiều 110 V của tụ tự dùng và một dàn ắc

quy gồm 10 bộ ắc quy kiềm.

- Bình thường nguồn điều khiển và bảo vệ cấp qua tủ tự dùng DC110V, khi mất điện tủ tự

dùng hệ thống ắc quy mới cấp điện DC110V.

Ngoài ra trạm 35/ 6 KV còn cung cấp cho các trạm ngoài trời (trạm cầu trục kho

bến 1, cầu trục kho bến 3…) và một số đợn vị cơ quan lân cận (trạm sân vận động, trạm

cảng kinh doanh, dự án nhiệt điện…)

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 13 -

Page 14: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 2

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG PHÂN XƯỞNG

KHO BẾN II- CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG.

2.1. Sơ đồ công nghệ của phân xưởng Kho Bến II.

* Sơ đồ công nghệ (H2.1 bản vẽ đính kèm).

Than sạch từ phân xưởng tuyển than I được các băng tải đưa đến ba Silo 1, 2, 3.

Các Silô này lần lượt cấp than cho băng B14 qua cấp liệu rung. Than từ băng B14 có thể

đổ xuống B18 hoặc B15 tuỳ theo hệ thống cần đổ (nếu kho than giữa B16 và B17 đầy thì

sẽ đổ sang B15 để chuyển sang kho bên cạnh).

Than trên băng B18 sẽ được máy ST4, ST5 đánh thành đống. Các máy RC5, RC6

có nhiệm vụ bốc than lên băng B16 hoặc B17. Than từ B17 đổ lên B17A, băng B17A có

thể cấp cho B19 hoặc B20 để đổ xuống B12 (B13) (B21). Các băng này chạy dài trên

cảng lần lượt được các máy rót SL1, SL2, SL3 bốc và rót xuống tàu. Tương tự than từ

băng B16 có thể đổ xuống B19 (B20) và cấp cho các băng B12, B13, B21 SL1, SL2,

SL3.

Than sach từ tuyển than II cấp cho B6, tiếp tục cấp cho B7 hoặc có thể cấp cho

B15A nếu kho than giữa B8 và B9 đầy. Các máy ST2, ST3 có nhiệm vụ đánh đống ở kho

than giữa B8 và B9, các máy RC3 và RC4 có nhiệm vụ xúc bốc than lên các băng B8, B9

cấp cho B10 (B11) đổ vào các băng B12, B13, B21 SL1, SL2, SL3.

Hệ thống kho II: Từ kho số 9 đến kho số 15 đón than từ tuyển than 1 qua ST4+5.

Khi cần có thể đón than của tuyển than 2 qua ST2+3 rồi qua B6 đến B7 hoặc qua B6 đến

B15A.

Hệ thống kho than III: Từ kho số 16 đến kho số 22 đón than tại tuyển than 2 qua

B6, B7, ST2+3. Khi cần có thể đón than của tuyển 1.

2.2. Hệ thống tự động hoá của phân xưởng Kho Bến II.

Hệ thống điều khiển tự động hoá tại phân xưởng Kho Bến II dùng mô hình điều

khiển phân tán. Trạm chủ (Master) đặt tại trạm điều khiển ES02 gồm một máy tính PC

công nghiệp, một bộ PLC với 2 CPU (một làm việc và một dự phòng nóng) mô hình điều

khiển như hình 2.2.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 14 -

Page 15: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hệ thống đánh đống và bốc rót sẽ được trạm ES02 lựa chọn các phương án tác

nghiệp vừa đảm bảo năng suất tiêu thụ và có thời gian phục hồi sửa chữa. Phân xưởng

Kho BếnII hiện đang quản lý và sử dụng hai hệ thống bốc rót, đánh đống gồm: hệ thống

máy đánh đống và bốc rót cũ và hệ thống máy đánh đống và bốc rót mới.

Hình 2.2: Mô hình điều khiển phân xưởng kho bến II.

- Hệ thống máy đánh đống và bốc rót cũ: Do hãng Hitachi của Nhật Bản thiết kế và lắp

đặt, được đưa vào sử dụng từ năm 1980 có cải tạo phần điều khiển cùng hệ thống mới

tháng 11 năm 2007. Các thiết bị trong hệ thống bao gồm: 2 máy đánh đống ST2 và ST3; 2

máy bốc RC3 và RC4; 2 máy rót SL1 và SL2 cùng với 9 tuyến băng.

- Hệ thống máy đánh đống và bốc rót mới: Do liên doanh nhà thầu PVT- MVT thiết kế và

lắp đặt. Các thiết bị trong hệ thống bao gồm: 2 máy đánh đống ST4 và ST5; 2 máy bốc

RC5 và RC6; 1 máy rót SL3 và 10 tuyến băng.

Hai hệ thống này được bố trí thành dây truyền khép kín từ khâu đón nhận than

sạch của hai nhà máy tuyển than 1 và 2 đến khâu xúc bốc tiêu thụ. Đây là hệ thống thiết bị

được chế tạo trên công nghệ chế tạo mới, hiện đại. Do đó việc vận hành khai thác năng

lực chăm sóc, bảo quản vận hành thiết bị phải đặc biệt tuân thủ theo quy trình quy định.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 15 -

Page 16: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

* Các thiết bị trong hệ thống:

STT Tên các thiết bị ĐVT HT cũ HT mới

1 Máy đánh đống ST Thiết bị 02 02

2 Máy bốc RC Thiết bị 02 02

3 Máy rót SL Thiết bị 02 01

4 Các tuyến băng Thiết bị 09 10

5 Máy cấp liệu dung Thiết bị 09 03

* Chức năng chính các thiết bị trong hệ thống:

- Máy rót (SL): đặt tại cảng chính, có nhiệm vụ đón than thành phẩm từ băng tải và các

khâu phía trước xuống phương tiện.

- Máy bốc (RC): Đặt tại kho than sạch, có nhiệm vụ xúc than lên các tuyến băng tải để

cấp cho máy rót.

- Máy đánh đống (ST): Đặt tại kho than sạch, khi than đã được sàng tuyển qua hai nhà

máy tuyển tới các tuyến băng trong hệ thống qua máy đánh đống ST than được đưa vào

kho.

- Các tuyến băng từ B6 đến B21: Tiếp nhận và tiêu thụ sản phẩm than sạch.

- Cấp liệu rung: Đón nhận tải từ Silô cấp cho B14.

* Thống số kỹ thuật đặc trưng của các thiết bị trong hệ thống:

- Máy đánh đống ST, máy bốc RC, máy rót SL:

+ Năng suất tiêu thụ: Máy bốc RC: 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Máy đánh đống ST: 800 tấn/ giờ; max 1000 tấn/ giờ.

Máy rót SL1+2: 800 tấn/ giờ; max 1000 tấn/ giờ.

Máy rót SL3: 1600 tấn/ giờ; max 2000 tấn/ giờ.

+ Vât liệu: Than sạch cỡ hạt 0 đến 80mm.

+ Độ ẩm: trời nắng 5 đến 9%; trời mưa 15 đến 20%

+ Nguồn điện cung cấp: AC 6KV- 50Hz

+ Nguồn điện động lực: AC 380V- 50Hz

+ Tốc độ di chuyển máy: 0 đến 30 m/phút.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 16 -

Page 17: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

+ Băng tải trên máy: Máy RC, ST: loại NN120- B1200x 5P.

Máy rót SL1+2: Loại NN120- B1200x5P.

Máy rót SL3: Loại NN120- B1600x 5P.

+ Tốc độ băng tải định mức: 2,5m/s.

- Các tuyến băng:

+ Băng B6: Năng suất 800 tấn/ giờ; max 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện 45 KW- 1480 v/ ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 45KW; i= 18,33.

Chiều dài toàn tuyến: 98m.

Tốc độ: 2,5 m/s.

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B7: Năng suất 800 tấn/ giờ; max 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện: 150 Kw- 1480 vòng/ ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 150Kw; i= 20,37.

Chiều dài toàn tuyến: 932m.

Tốc độ: 2,5m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B8: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Đông cơ điện: 150 Kw; i= 20,37.

Chiều dài toàn tuyến: 932,6m

Tốc độ: 2,5m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B9: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện: 150 Kw- 1480 vòng/ph- 380V- 50Hz.

Hộp giảm tốc: P= 150Kw; i= 20,37.

Chiều dài toàn tuyến: 957m.

Tốc độ: 2,5m

Chiều rộng băng: 1200 mm

+ Băng B9’: Năng suất 800 tấn/ giờ; max 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện: 45 Kw- 1480 vòng/ phút- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 45Kw; i= 14,33.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 17 -

Page 18: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chiều dài toàn tuyến: 48m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B10- 11: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện: 75KW- 1480 vòng/ phút- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 75Kw; i= 18,33

Chiều dài toàn tuyến: 104m

Tốc độ: 2,5m

Chiều rộng băng 1200mm

+ Băng B14: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Động cơ: 55Kw- 1480v/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 55Kw; i= 14,33

Chiều dài toàn tuyến: 74m

Tốc độ: 2,5m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B15- 15’: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ

Đông cơ điện: 37Kw- 1480vg/ ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 37Kw; i= 13,93

Chiều dài toàn tuyến: 65m

Tốc độ: 2,5m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B16: Năng suất 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ.

Động cơ điện: 160Kw- 1480vg/ ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 160Kw; i= 17,83.

Chiều dài toàn tuyến: 987m

Tốc độ: 2,5m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B17: Năng suất: 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ

Động cơ điện: 160Kw- 1480vg/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 160Kw; i= 17,83.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 18 -

Page 19: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chiều dài toàn tuyến: 987m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng 17’: Năng suất: 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ

Động cơ điện: 37Kw- 1480vg/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 37Kw; i= 17,83.

Chiều dài toàn tuyến: 50,6m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B18: Năng suất: 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ

Động cơ điện: 200Kw- 1480vg/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 200Kw; i= 17,83.

Chiều dài toàn tuyến: 965m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B19- 20: Năng suất: 800 tấn/ giờ; max: 1000 tấn/ giờ

Động cơ điện: 55Kw- 1480vg/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 55Kw; i= 17,83.

Chiều dài toàn tuyến: 75m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1200mm

+ Băng B21: Năng suất: 1600 tấn/ giờ; max: 2000 tấn/ giờ

Động cơ điện: 200Kw- 1480vg/ph- 380V- 50Hz

Hộp giảm tốc: P= 200Kw; i= 17,83.

Chiều dài toàn tuyến: 553m

Tốc độ: 2,5 m/s

Chiều rộng băng: 1600mm

+ Cấp liệu rung: Kích thước (dài x rông s cao): (2,5 x 2,7 x 1,3)met

Năng suất: 1250 m3/ giờ.

Động cơ điện: 6Kw- 950vg/ph- 380V- 50Hz- 02 cái.

Tần số hoạt động: 16,7 Hz

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 19 -

Page 20: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

* Các phương án tác nghiệp:

Căn cứ yêu cầu của sản xuất và điều kiện thiết bị, phân xưởng lựa chọn phương án tác

nghiệp phù hợp để sản xuất đảm bảo an toàn kỹ thuật và năng suất.

Các phương án bóc rót tiêu thụ:

- Phương án 1:

RC5- B16- B19 (B20)- B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)- B13 (B12)- SL2 (SL1)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC5- B16- B19 (B20)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)

- Phương án 2:

RC5- B16- B19 (B20)- B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)- B13 (B12)- SL2 (SL1)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B8- B10 (b11)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC4- B9- B9’- B11 (B10)

- Phương án 3:

RC5- B16- B19 (B20)- B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC4- B9- B9’- B11 (B10)- B13 (B12)- SL2 (SL1)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B8- B10 (B11)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)

- Phương án 4:

RC6- B17- B17’- B20 (B19)- B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC4- B9- B9’- B11 (B10)- B13 (B12)- SL2 (SL1)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B8- B10 (B11)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC5- B16- B20 (B19)

- Phương án 5:

RC3- B8- B10 (B11)- B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)- B13 (B12)- SL2 (SL1)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC5- B16- B20 (B19)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC4- B9- B9’- B11 (B10)

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 20 -

Page 21: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

- Phương án 6:

RC5- B16- B19- B12- SL1- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B17- B17’- B20- B13- SL2- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC6- B17- B17’- B11 (B10)B21- SL3- Tàu 1600 tấn/h;max: 2000 t/h

RC4- B9- B9’- B20 (B19)

- Phương án 7:

RC3- B8- B11 (B10)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC4- B9- B9’- B10 (B11)

- Phương án 8:

RC5- B16- B19 (B20)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC4- B9- B9’- B10 (B11)

- Phương án 9:

RC6- B17- B17’- B20 (B19)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC4- B9- B9’- B10 (B11)

-Phương án 10:

RC5- B16- B19 (B20)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B8- B10 (B11)

- Phương án 11:

RC6- B17- B17’- B20 (B19)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC3- B8- B10 (B11)

- Phương án 12:

RC5- B16- B19 (B20)B12 (B13)- SL1 (SL2)- Tàu 800 tấn/h; max: 1000 t/h

RC6- B17- B17’- B20 (B19)

Các phương án đổ đống:

- Phương án 1:

B6- B7 ST2 (ST3)800- 1000 tấn/ h

B6- B15- B18 ST4 (ST5)

- Phương án 2:

Xylô- B15’- B7 ST2 (ST3)800- 1000 tấn/ h

Xylô- B14- B18 ST4 (ST5)

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 21 -

Page 22: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

- Các phương án tác nghiệp được lập trình trên bộ PLC chủ (trạm ES2), nên việc lựa chọn

từng phương án phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể đảm bảo tính luân phiên cho từng thiết

bị. Trạm ES2 có thể coi là bộ lão điều khiển cho phân xưởng. Người vận hành tại trạm sẽ

thông báo cho công nhân vận hành thiết bị thực hiện theo đúng quy trình (Có thể là điều

khiển từ xa hay điều khiển tại chỗ)

2.3. Hệ thống cung cấp điện của phân xưởng Kho Bến II

Hệ thống điện tại phân xưởng được cấp bởi trạm điện 35/6 KV thuộc phân xưởng điện

nước, có thể lấy điện từ hai cáp 3A hoặc 3B phân cho hai trạm:

* Trạm ES02 cũ:

Là trạm điện của Nhật thiết kế và lắp đặt năm 1978. Trạm gồm hai máy biến áp 750KVA

cấp điện cho các băng tải thuộc tràn than và 02 máy biến áp 50KVA cấp điện ánh sáng và

điều khiển cho trạm. Trạm có các máy cắt 6KV (máy cắt không khí) cấp điện cho các

máy ST2, ST3, RC3, RC4, SL1, SL2, RC5, RC6 và hai tủ bù.

- Thông số kỹ thuật của máy cắt 6KV và cầy dao 6KV:

Máy cắt 52RL- MBB 7,2KV- 600A

Máy cắt HGD- 6B50 7,2KV- 600A

Cầu dao 89R2- DS 7,2KV- 600A

Cầu dao LG- 6A- A 7,2KV- 600A

- Thống số kỹ thuật máy biến áp:

Máy biến áp 750KVA 6000 10% 75A

Máy biến áp 50KVA 6000 10% 05A

- Các phương án cấp điện cho trạm ES02 cũ:

Từ cáp 3A: Đóng Aptomat 7/ FA (tổng).

Từ cáp 3B: Đóng Aptomat 9/ FA (tổng).

Cấp điện bằng hai đường cáp 3A và 3B độc lập với nhau.

* Trạm ES02 mới

Thông số kỹ thuật các trang bị trọng hệ thống hạ áp của trạm:

02 tủ bù có dụng lượng mỗi tủ là 400KVAR

01 biếp áp cảng 630KVA 6/ 0,4 KV

01 biến áp SL3 7500KVA 6/ 0,4 KV

04 biến áp tại các máy RC5, RC6, ST4, ST5: 400KVA 6/ 0,4 KV

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 22 -

Page 23: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

02 biến áp chiếu sáng và điều khiển: 50KVA 6/0,4 KV

01 biếp áp Silô: 400KVA 6/ 0,4 KV

01 biến áp ES2 :750KVA 6/ 0,4 KV

01 biến áp cảng dự phòng: 630KVA 6/ 0,4 KV

2.4. Nhận xét và rút ra định hướng cho đề tài.

- Công ty Tuyển Than Cửa Ông nói chung và phân xưởng Kho Bến II nói riêng có khả

năng tự động hoá khá cao.

- Phân xưởng Kho Bến II được điều khiển hoàn toàn tự động bằng thiết bị điều khiển

logic khả trình PLC.

Với thực tế tại nơi thực tập là phân xưởng Kho Bến II và kiến thức tự động hóa đã

được trang bị trong nhà trường, đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thành theo hướng :

“Ứng dụng mạng truyền thông Profibus – DP xây dựng hệ thống điều khiển và giám

sát dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II – Công ty tuyển than Cửa

Ông”.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 23 -

Page 24: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 3 :

LÝ THUYẾT TRUYỀN THÔNG MẠNG PROFIBUS – DP

3.1. Tổng quan về mạng Profibus – DP

Profibus là một bus trường chuẩn mở rộng, không phụ thuộc vào nhà sản xuất

dùng cho các ứng dụng trong tự động hóa và xử lý. Sự độc lập và tính mở rộng được đảm

bảo theo tiêu chuẩn quốc tế EN 50170 và EN 50254. Profibus cho phép truyền thông giữa

các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau không đòi hỏi giao tiếp đặc biệt. Profibus

không những dùng cho những ứng dụng nhanh theo chu kỳ mà còn dùng cho các nhiệm

vụ truyền thông đặc biệt khác.

Profibus – DP được phát triển nhằm đáp ứng các yêu cầu cao về tính năng thời

gian trong trao đổi dữ liệu dưới cấp trường, ví dụ giữa thiết bị điều khiển khả trình hoặc

máy tính cá nhân công nghiệp với các thiết bị trường phân tán như I/O, các thiết bị đo,

truyền động và van. Việc trao đổi dữ liệu ở đây chủ yếu thực hiện tuần hoàn theo cơ chế

chủ tớ. Các dịch vụ truyền thông được định nghĩa theo các chức năng DP cơ sở theo tiêu

chuẩn EN 50170. Bên cạnh đó, DP còn hỗ trợ các dịch vụ truyền thông không tuần hoàn,

thực hiện tham số hóa, vận hành và chuẩn đoán các thiết bị trường thông minh.

Profibus chỉ thực hiện hai lớp 1 và 2 vì lý do hiệu suất xử lý giao thức và tính năng

sử lý thời gian.

* Kỹ thuật truyền :

- Truyền dẫn với RS-485

- Truyền dẫn với RS-485 IS

- Truyền dẫn với cáp quang

3.1.1. Cấu hình hệ thống và thiết bị

Profibus-DP cho phép sử dụng cấu hình một trạm chủ (mono – master) hoặc nhiều

trạm chủ (multi – master). Cấu hình hệ thống định nghĩa số trạm, gắn các địa chỉ trạm cho

các địa chỉ vào/ra, khuôn dạng các thông báo chuẩn đoán và các tham số bus sử dụng.

Trong cấu hình nhiều chủ, tất cả các trạm chủ đều có thể đọc dữ liệu đầu vào/ra của trạm

tớ. Tuy nhiên, duy nhất một trạm chủ được quyền ghi dữ liệu đầu ra.

Tùy theo phạm vi chức năng, kiểu dịch vụ thực hiện, người ta phân biệt các kiểu

thiết bị DP như sau :

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 24 -

Page 25: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

- Trạm chủ DP cấp 1 (DP-Master class 1, DPM1) : các thiết bị thuộc kiểu này trao đổi dữ

liệu với các trạm tớ theo một chu trình được quy định. Thông thường, đó là các bộ điều

khiển trung tâm, ví dụ PLC hoặc PC, hoặc các module thuộc bộ điều khiển trung tâm.

- Trạm chủ DP cấp 2 (DP-Master class 2, DPM2) : các máy lập trình, công cụ cấu hình và

vận hành, chuẩn đoán hệ thống bus. Bên cạnh các dịch vụ cấp 1, các thiết bị này còn cung

cấp các hàm đặc biệt phục vụ đặt cấu hình hệ thống, chuẩn đoán trạng thái, truyền nạp

chương trình…

- Trạm tớ (DP-Slave) : các trạm tớ không có vai trò kiểm soát truy nhập bus, vì vậy chỉ

cần thực hiện một phần nhỏ các dịch vụ so với một trạm chủ. Thông thường đó là các

thiết bị vào/ra hoặc các thiết bị trường hoặc các thiết bị điều khiển phân tán. Một bộ điều

khiển PLC cũng có thể đóng vai trò là một trạm tớ thông minh.

Trong thực tế, một thiết bị có thể thuộc một kiểu riêng biệt nói trên, hoặc phối hợp

chức năng của hai kiểu. Ví dụ, một thiết bị có thể phối hợp chức năng của DPM1 với

DPM2, hoặc trạm tớ với DPM1.

Việc đặt cấu hình hệ thống được thực hiện bằng các công cụ (phần mềm). Thông

thường, một công cụ cấu hình cho phép người sử dụng bổ sung và tham số hóa nhiều loại

thiết bị của cùng một nhà sản xuất một cách đơn giản, bởi các thông tin tính năng cần

thiết của các thiết bị này được đưa vào cơ sở dữ liệu của công cụ cấu hình. Còn thiết bị

của các hang khác, công cụ cấu hình đòi hỏi tập tin mô tả tập tin đi kèm gọi là tập tin

GSD (Gerate-stammdaten).

3.1.2. Trao đổi dữ liệu giữa Master và Slave

Trao đổi dữ liệu giữa trạm chủ và trạm tớ gán cho nó được thực hiện tự động theo

một quy trình định sẵn. Khi đặt cấu hình hệ thống bus, người sử dụng định nghĩa các tram

tớ cho một thiết bị DPM1, quy định các trạm tớ tham gia và các trạm tớ không tham gia

trao đổi dữ liệu tuần hoàn.

Trước khi thực hiện trao đổi dữ liệu tuần hoàn, trạm chủ chuyển thông tin cấu hình

và các tham số đã được đặt xuống các trạm tớ. Mỗi trạm tớ sẽ kiểm tra các thông tin về

kiểu thiết bị, khuôn dạng và độ dài dữ liệu, số lượng các đầu vào/ra. Chỉ khi thông tin cấu

hình đúng với cấu hình thực của thiết bị và các tham số hợp lệ thì bắt đầu trao đổi dữ liệu

tuần hoàn với trạm chủ.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 25 -

Page 26: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Trong mỗi chu kỳ, trạm chủ đọc các thông tin đầu vào lần lượt từ các trạm tớ lên

bộ nhớ đệm cũng như đưa ra các thông tin đầu ra từ bộ nhớ đệm xuống lần lượt các trạm

tớ theo một quy trình định sẵn trong danh sách. Mỗi trạm tớ cho phép truyền tối đa 246

byte dữ liệu đầu vào và 246 byte dữ liệu đầu ra.

Với mỗi trạm tớ, trạm chủ gửi một khung yêu cầu và chờ đợi một khung đáp ứng

(bức điện trả lời hoặc xác nhận ). Thời gian trạm chủ cần để xử lý một danh sách hỏi tuần

tự chính là một chu ky bus. Đương nhiên chu kỳ bus phải nhỏ hơn chu kỳ một vòng quét

của chương trình điều khiển. Thực tế thời gian cần thiết để truyền 512 bit dữ liệu đầu vào

và 512 bit dữ liệu đầu ra với 32 trạm và với tốc độ truyền 12Mbit/s nhỏ hơn 2ms.

Hình 3.1 : Nguyên tắc trao đổi dữ liệu tuần hoàn Master/Slave

Mô hình DP-Slave hỗ trợ cấu trúc kiểu module của các thành viên. Mỗi module

được sắp xếp một số thứ tự khe cắm bắt đầu từ 1,riêng module có số thứ tự khe cắm 0

phục vụ việc truy nhập toàn bộ dữ liệu của thiết bị. Toàn bộ dữ liệu vào ra của các module

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 26 -

Page 27: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

được chuyển chung trong một khối dữ liệu sử dụng của trạm tớ. Bên trạm tớ sử dụng cảnh

giới (watch dog) để giám sát việc giao tiếp với trạm chủ và sẽ đặt đầu ra về một giá trị an

toàn, nếu nội trong một khoảng thời gian quy định không có dữ liệu từ trạm chủ đưa

xuống.

3.1.3. Đồng bộ hóa dữ liệu vào/ra

Trong các giải pháp điều khiển sử dụng bus trường, một trong những vấn đề cần

phải giải quyết là việc đồng bộ hóa các đầu vào và đầu ra. Một thiết bị chủ có thể đồng bộ

hóa việc đọc các đầu vào cũng như đặt các đầu ra qua các bức điện gửi đồng loạt. Một

trạm chủ có thể gửi đồng loạt lệnh điều khiển để đặt chế độ đồng bộ cho một nhóm trạm

tớ như sau :

- Lệnh SYNC : đưa một nhóm trạm tớ về chế độ đồng bộ hóa đầu ra. Ở chế độ này, đầu ra

của tất cả các trạm tớ trong nhóm được giữ nguyên ở trạng thái hiện tại cho tới khi nhận

được lệnh SYNC tiếp theo. Lệnh UNSYNC sẽ đưa các trạm tớ về chế độ bình thường

(đưa đầu ra tức thì).

- Lệnh FREEZE : đưa một nhóm các trạm tớ về chế độ đồng bộ hóa đầu vào. Ở chế độ

này tất cả các trạm tớ trong nhóm được chỉ định không được phép cập nhật vùng nhớ đệm

đầu vào, cho tới khi (đồng loạt) nhận được lệnh FREEZE tiếp theo. Trong thời gian đó

trạm chủ vẫn có thể đọc giá trị đầu vào (không thay đổi) từ vùng nhớ đệm của các trạm tớ.

Lệnh UNSYNC sẽ đưa trạm tớ về chế độ bình thường (đọc đầu vào tức thì).

3.2. Giới thiệu về module EM-277

CPU s7-200 có thể kết nối vào mạng Profibus - DP được là nhờ sử dụng module

mở rộng EM-277. Khối EM-277 cho phép s7-200 trở thành một trạm tớ trên mạng. Một

trạm chủ có thể ghi và đọc dữ liệu từ các khối s7-200 trong mạng thông qua khối mở rộng

EM-277.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 27 -

Page 28: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 3.2 : Mặt trước module EM-277

3.2.1. Các thông số của EM-277

* Thông số truyền dữ liệu :

- Số lượng cổng : 1

- Giao diện điện tử : RS-485

- Tốc độ Profibus/MPI : 9.6 , 19.2 , 45.45 , 93.75 , 187.5 , 500 Kbaud; 1 , 1.5 , 3, 5 ,

12 Mbaud.

- Giao thức : Profibus – DP Slave và MPI Slave.

- Chiều dài cáp : phụ thuộc tốc độ.

Gần đến 93.75 kbaud : 1200 m

187.5 kbaud : 1000 m

500 kbaud : 400 m

1 đến 1.5 Mbaud : 200 m

3 đến 12 Mbaud : 100 m

- Khả năng mạng :

Địa chỉ trạm : 0-99 (thiết lập bằng nút xoay)

Số lượng trạm tối đa một phân đoạn : 32

Số lượng trạm tối đa một mạng : 126, lên đến 99 trạm EM-277

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 28 -

Page 29: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

3.2.2. Cấu trúc vùng nhớ của Master và Slave

Mục đích kết nối Profibus – DP là trao đổi dữ liệu. Một trạm chủ ghi dữ liệu ngõ ra

đến một trạm tớ. Trạm tớ phản hồi bằng dữ liệu ngõ vào gửi tới trạm chủ.

Trạm chủ chuyển dữ liệu từ một vùng ngõ ra I/O đến vùng đệm ngõ ra của trạm tớ

(hộp thư nhận). Trạm chủ đọc dữ liệu từ vùng đệm ngõ vào của trạm tớ (hộp thư đi) và

lưu trữ trong một vùng ngõ vào I/O. Vùng đệm ngõ vào và ngõ ra được đặt trong vùng

nhớ biến của CPU gọi là vùng nhớ V.

Trong kỹ thuật Profibus – DP thì dữ liệu trao đổi được mô tả luôn tuân theo một

quy tắc hướng về trạm chủ.

- Dữ liệu chuyển từ trạm chủ đến trạm tớ luôn gọi là dữ liệu ngõ ra

- Dữ liệu chuyển từ trạm tớ đến trạm chủ luôn gọi là dữ liệu ngõ vào

- Dữ liệu chuyển đến từ trạm chủ luôn được coi là dữ liệu ngõ ra mặc dù đối với

trạm tớ thì nó là dữ liệu ngõ vào. Tương tự vậy, dữ liệu gửi về trạm chủ luôn là dữ liệu

ngõ vào dù đối với trạm tớ thì nó lại là dữ liệu ngõ ra.

Trạm chủ xác định địa chỉ bắt đầu của bộ đệm ngõ ra ( hộp thư nhận). Trạm chủ

gửi Offset của vùng nhớ V của vùng đệm ngõ ra đến trạm tớ như là một phần trong khai

báo thông số của trạm tớ. Nếu offset này có giá trị là 0, trạm tớ sẽ đặt bộ vùng đệm ngõ ra

tại địa chỉ VB0. Nếu offset có giá trị là 5000 thì nó sẽ đặt tại địa chỉ VB5000.

Đồng thời với việc gửi đi địa chỉ ban đầu, trạm chủ cũng xác định kích thước của

vùng đệm ngõ ra (hộp thư nhận). Người điều khiển cấu hình trạm chủ để viết một số Byte

dữ liệu gửi tới trạm tớ. Trạm chủ gửi thông tin này đi như là một phần trong định cấu hình

của trạm tớ. Trạm tớ sử dụng thông tin này để xác định kích thước của vùng đệm ngõ ra.

Nếu trạm chủ quy định trạm tớ có 16byte ngõ ra, trạm tớ sẽ xác định vùng đệm ngõ ra là

16byte. Ví dụ, vùng đệm ngõ ra bắt đầu từ địa chỉ VB5000, dữ liệu ngõ ra từ trạm chủ sẽ

được ghi vào vùng đệm từ VB5000 đến VB 5015.

Vùng đệm ngõ vào (hộp thư nhận hay dữ liệu phản hồi về trạm chủ) lập tức theo

sau vùng đệm ngõ ra. Người điều khiển cũng cấu hình về khối lượng dữ liệu phản hồi về

từ trạm tớ. Giá trị này được ghi vào trạm tớ như là một phần cấu hình của nó. Trạm tớ sử

dụng thông tin này để ấn định kích thước của vùng đệm ngõ vào. Tiếp theo ví dụ trên, nếu

trạm chủ đặt vùng đệm ngõ ra tại địa chỉ VB5000 và ấn định kích thước là 16Byte thì

vùng đệm ngõ vào bắt đầu từ địa chỉ VB5016 ngay sau vùng đẹm ngõ ra. Nếu như kích

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 29 -

Page 30: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

thước của vùng đệm ngõ vào là 16Byte thì nó sẽ đặt trong vùng nhớ từ VB5016 đến

VB5031.

Hình 3.3 : Ví dụ về vùng nhớ V của CPU và vùng nhớ I/O của trạm chủ

3.2.3. Thiết lập địa chỉ mạng DP cho khối EM-277

- Ngắt nguồn cấp cho CPU và khối EM -277

- Thiết lập nút xoay trên mặt trước của khối EM-277 để được địa chỉ mong muốn. Có hai

nút chọn là X10 và X1, X10 để thiết lập hàng chục và X1 để thiết lập hàng đơn vị.

- Cấp nguồn lại cho CPU và khối EM-277.

3.2.4. Truyền dữ liệu giữa trạm chủ và khối EM-277

Việc truyền dữ liệu giữa trạm chủ và khối EM-277 được thực hiện theo 3 bước :

- Khai báo thông số

- Thiết lập cấu hình

- Trao đổi dữ liệu

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 30 -

Page 31: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hai bước đầu tiên thông thường tiến hành khi hệ thống khởi động và trạm tớ được

đưa vào. Bước trao đổi dữ liệu chính là chế độ hoạt động bình thường của hệ thống.

Sự khai báo thông số và thông tin về cấu hình được gửi tới trạm tớ từ các tùy chọn

mà ta thực hiện khi thiết lập hệ thống và từ các tệp cơ sở dữ liệu của thiết bị của các trạm

tớ (các tệp GSD). Các tệp GSD là các tệp văn bản mô tả các thuộc tính của thiết bị tớ. Các

tùy chọn của hệ thống và các thuộc tính của trạm tớ được nạo vào trạm chủ sau này được

sử dụng để th iết lập các thông điệp khai báo thông số và cấu hình gửi đến các trạm tớ.

- Khai báo thông số :

Khi trạm chủ chuyển sang trạng thái Operate từ trạng thái Stop, nó phải dò hết các

thiết bị tớ có mặt trên mạng bằng cách chuyển các khai báo thông số và cấu hình đến các

trạm tớ. Trước tiên trạm chủ gửi đi một yêu cầu chuẩn đoán đến các thiết bị tớ. Trạm chủ

sẽ nhận được phản hồi thông báo trạng thái của trạm tớ, số ID của trạm tớ và đã có trạm

chủ nào điều khiển trạm tớ đó chưa. Số ID của trạm tớ là một số đặc biệt được ấn định

bởi tổ chức những người sử dụng mạng Profibus (Profibus user Organization) đến tất cả

các thiết bị chủ tớ. Số ID bốn chữ số của trạm tớ cho phép trạm chủ kiểm tra xem thiết bị

trên mạng có đúng là thiết bị đã được ta xác định trong suốt quá trình cấu hình trạm chủ.

Nếu số ID không khớp với cấu hình ta đã quy định hay trạm tớ đã được điều khiển bởi

một trạm chủ khác, trạm chủ sẽ dừng lại quá trình cấu hình trạm tớ và thông báo lỗi.

Nếu như trạm tớ hiện hữu, trạm chủ gửi một thông điệp khai báo thông số đến trạm

tớ. Thông điệp này bao gồm một số mục đích cấu hình trạm tớ cho khớp với các thông số

của mạng và các thông số cấu hình các chức năng xác định và các khối bên trong trạm tớ

(không bắt buộc).

Khối EM-277 chỉ chấp nhận một thông số duy nhất khi tham gia vào mạng. Đó

chính là offset của vùng nhớ V cho vùng đệm ngõ ra. Nếu như giá trị này được khai báo,

khối EM-277 sử dụng offset này truy suất đến vùng đệm ngõ vào và ngõ ra của CPU s7-

200. Nếu như không được khai báo, khối EM-277 sẽ mặc định vùng nhớ V bắt đầu từ địa

chỉ VB0 của CPU s7-200.

- Thiết lập cấu hình :

Sau thông điệp khai báo thông số, trạm chủ sẽ gửi đến trạm tớ một thông điệp thiết

lập cấu hình. Thông điệp này chứa đựng cấu hình I/O mà trạm chủ ấn định cho trạm tớ.

phần lớn các thiết bị Profibus có cấu hình cố định, và đối với các thiết bị này việc truyền

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 31 -

Page 32: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

thông điệp cấu hình này là sự kiểm tra xem thiết bị tớ hợp thức có mặt trên mạng không.

Nếu như việc thiết lập cấu hình được chấp nhận, trạm tớ sẽ bị khóa vào địa chỉ của trạm

chủ đó cho đến khi trạm chủ “nhả” nó ra hay trạm tớ bị ngắt điện. Chỉ có chính trạm chủ

thực hiện việc cấu hình một trạm tớ mới có thể chuyển sang chế độ trao đổi dữ liệu với

trạm tớ đó.

Trong trường hợp khối EM-277, việc thiết lập cấu hình cho khối EM-277 biết rằng

bao nhiêu byte ngõ ra và ngõ vào của trạm chủ yêu cầu nó và CPU s7-200 hỗ trợ. Khối

EM-277 có thể hỗ trợ một số cấu hình chuẩn và nhiều cấu hình tùy chọn khác nếu như

trạm chủ cho phép chuyển sang chế độ cấu hình không chuẩn. Sauk hi nhận thông điệp

thiết lập cấu hình, khối EM - 277 sẽ kiểm ra xem cấu hình có thể được chấp nhận hay

không và kiểm tra xem vùng đệm ngõ ra và ngõ vào có vừa bộ nhớ của CPU s7-200

không. Nếu không có vấn đề gì thông điệp thiết lập cấu hình và khai báo thông số, khối

EM-277 gán vào địa chỉ của trạm chủ mà đã gửi thông điệp đó.

Tùy chọn I/O mà ta xác định cũng đồng thời là tùy chọn toàn vẹn dữ liệu. Tùy

chọn toàn vẹn dữ liệu cho cả trạm chủ và trạm tớ biết rằng có bao nhiêu dữ liệu được

truyền giữa mạng và bộ nhớ mà không có sự ngắt quãng. Profibus hỗ trợ ba kiểu toàn vẹn

dữ liệu : byte, word và buffer.

Toàn vẹn byte : đảm bảo rằng những byte được truyền sẽ được truyền toàn bộ.

Toàn vẹn byte nên được sử dụng nếu tất cả byte dữ liệu độc lập.

Toàn vẹn word : đảm bảo việc truyền các word không bị ngắt bởi các quy trình

khác. Toàn vẹn word nên được sử dụng khi mà dữ liệu chứa giá trị 2byte. Toàn

vẹn word buộc trạm chủ và trạm tớ chuyển 2byte mỗi word giữa bộ nhớ và mạng

như là một đơn vị mà không thể bị ngắt hay bị hiệu chỉnh bởi bất cứ quy trình nào

khác trong CPU s7-200.

Toàn vẹn buffer : đảm bảo toàn bộ vùng đệm dữ liệu được truyền như là một đơn

vị duy nhất, không thể bị ngắt bởi các quy trình khác. Toàn vẹn buffer buộc trạm

chủ và trạm tớ chuyển toàn bộ vùng đệm của dữ liệu (tất cả các ngõ ra và ngõ vào)

giữa bộ nhớ và mạng không bị ngắt quãng. Toàn vẹn buffer nên sử dụng khi

truyền giá trị double word hay một nhóm các giá trị dữ liệu được xem như một

đơn vị duy nhất.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 32 -

Page 33: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Ví dụ :

Khối EM-277 hỗ trợ cấu hình I/O của :

- 8bytes out/ 8byte in

- 4 words out/ 4words in

- 8-byte buffer I/O

Tất cả các cấu hình trên đều truyền 8bytes đến khối EM-277 và 8 bytes ngược lại trạm

chủ nhưng mà từng loại toàn vẹn khác nhau trong từng cách cấu hình.

- Cấu hình 8 - byte out/in cho phép ta ngắt các quy trình truyền giữa khối EM-277

và vùng nhớ V của CPU s7-200 mọi lúc.

- Cấu hình 4 - word out/in cho phép ta chỉ được chen ngang vào giữa 2words trong

suốt quá trình truyền đảm bảo cho các byte cấu tạo nên word không bị phân cách.

- Cấu hình 8 - byte buffer I/O khiến cho CPU s7-200 vô hiệu hóa ngắt của người

sử dụng trong suốt quá trình truyền. Những tùy chọn toàn vẹn buffer trong khối EM-277

thì được giới hạn để mà thời gian ngắt của người sử dụng đã được vô hiệu hóa không làm

ảnh hưởng đến hệ thống.

Sau khi nhận một thông điệp khai báo thông số hay thiết lập cấu hình, khối EM-

277 ghi offset của vùng nhớ V và kích thước vùng đệm ngõ vào và ngõ ra đến vùng nhớ

đặc biệt của CPU s7-200 ngay cả khi các giá trị không hợp lý đối với CPU s7-200. Đèn

DP ERROR trên bề mặt khối EM-277 sẽ sang đỏ nếu xuất hiện lỗi trong khai báo thông

số hoặc thiết lập cấu hình. Nếu như khối EM-277 không chuyển sang chế độ trao đổi với

trạm chủ, ta có thể xem vị trí của các vùng nhớ SM để xác định lỗi ở đâu.

- Trao đổi dữ liệu :

Sau khi gửi thông điệp khai báo thông số và thiết lập cấu hình đến trạm tớ, trạm

chủ gửi tiếp một yêu cầu chuẩn đoán khác tới trạm tớ để xác định rằng trạm tớ đã chấp

nhận các thông điệp khai báo thông số và thiết lập cấu hình hay chưa. Nếu như trạm tớ

xác định rằng đã có lỗi trong các thông điệp khai báo thông số và thiết lập cấu hình, trạm

chủ sẽ gửi lại các thông điệp này. Nếu không có lỗi trong các phản hồi chuẩn đoán, trạm

chủ sẽ bước sang chế độ hoạt động - trao đổi dữ liệu.

Chế độ trao đổi dữ liệu là chế độ hoạt động bình thường trong mạng DP. Ở chế độ

này, trạm chủ sẽ ghi ngõ ra đến trạm tớ và trạm tớ truyền lại ngõ vào. Nếu như trạm tớ

không có ngõ ra nào cả, trạm chủ sẽ gửi một thông điệp không có dữ liệu ngõ ra và trạm

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 33 -

Page 34: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

tớ sẽ phản hồi với những ngõ vào của nó. Nếu như trạm tớ có ngõ ra nhưng không có ngõ

vào, trạm tớ sẽ phản hồi cho một thông điệp ngõ ra với một thông điệp rỗng.

Đèn DX MODE trên bề mặt khối EM-277 màu xanh khi khối EM-277 đang ở

trạng thái trao đổi dữ liệu với trạm chủ và sẽ không sáng nếu như không ở trạng thái trao

đổi dữ liệu với trạm chủ. Đèn DP ERROR sẽ đỏ nếu khối EM-277 vừa mới ở trạng thái

trao đổi dữ liệu và hiện đang không ở trạng thái đó nữa.

Trạm tớ thiết lập một vùng nhớ bit chuẩn đoán để phản hồi nếu nó phát hiện ra lỗi.

Vùng nhớ này buộc trạm chủ gửi một yêu cầu chuẩn đoán đến trạm tớ trước khi truyền dữ

liệu đến trạm tớ. Điều này cho phép trạm chủ phản hồi các lỗi của trạm tớ một cách nhanh

chóng.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 34 -

Page 35: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 4 :

XÂY DỰNG MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFIBUS – DP ĐIỀU KHIỂN HỆ

THỐNG BĂNG TẢI.

4.1. Giới thiệu về các thiết bị tự động hóa có trong đề tài

4.1.1. Giới thiệu về các loại cảm biến trong băng tải vận chuyển than

1. Cảm biến chống lệch băng (Belt limit switch)

Trong khi vận hành tuyến băng có thể xảy ra sự cố lệch băng làm cho thành băng

ma sát với khung băng, giá đỡ con lăn làm hư hại băng. Vì vậy trong các hệ thống băng

tải cần phải sử dụng cảm biến chống lệch băng để bảo vệ và xử lý sự cố kịp thời.

Loại công tắc chống lệch băng LHPE-10/1-L Belt Misalignment Sensor của hãng

matykiewicz có khả năng đáp ứng được yêu cầu phòng nổ và hoạt động tin cậy, phù hợp

với yêu cầu của hệ thống băng tải vận tải than.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cảm biến chống lệch băng:

Công tắc chống lệch băng LHPE-10/1-L gồm có 1 con lăn được lắp trên thanh gạt,

thanh gạt này có thể quay 1 góc +250 đến -750

so với vị trí ở trạnh thái bình thường của

thanh.

Thanh gạt được nối với một trục bên trong có gắn các cơ cấu cam, trên trục này có

gắn các lò xo tự trở về. Khi xảy ra lệch băng thanh gạt bị gạt về một bên nó sẽ tác động

vào trục, qua các cơ cấu cam sẽ đóng các cặp tiếp điểm thường mở NO đồng thời mở các

cặp tiếp điểm thường đóng NC. Tín hiệu lệch băng sẽ được đưa về thiết bị điều khiển.

Hình 4.1: Cảm biến chống lệch băng LHPE-10/1-L.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 35 -

Page 36: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Cảm biến chống lệch băng dược lắp đặt ở hai bên thành băng trong trường hợp

băng bị lệch về bất cứ phía nào.

Hình 4.2: Lắp đặt cảm biến chống lệch băng

2. Cảm biến chống ùn than

Than được vận tải trên những băng tải nối tiếp nhau trên cùng tuyến băng nên

trong quá trình vận tải có thể do băng hoạt động không ổn định, kích thước than vận tải

không đúng tiêu chuẩn gây nên hiện tượng ùn than tại các đầu băng tải gây sự cố nêu

lượng than ùn quá lớn.

Cảm biến bảo vệ chống ùn than có nhiều loại song loại cảm biến dùng công tắc

MTS 300 có nguyên lý hoạt động đơn giản, có khả năng phòng nổ và điều chỉnh thời gian

tác động từ 1s 99s sau khi sự cố xảy ra.

Hình 4.3: Cảm biến chống ùn than.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 36 -

Page 37: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Nguồn điện cung cấp: 115VAC 10%

Tín hiệu cảm biến: +12VDC

a. Cấu tạo cảm biến chống ùn than

Cấu tạo cảm biến chống ùn than gồm 2 phần :

- Công tắc MTS 300; là công tắc điện cực thủy ngân gồm có một bình hình trụ kín

được làm bằng thép bên trong có chứa dung dịch thủy ngân. Thể tích thủy ngân chỉ chiếm

một phần không gian bên trong bình, phần còn lại là không khí. Trong bình còn mắc các

điện cực, chúng được nối với dây dẫn đưa ra bên ngoài. Bình thường các điện cực này

cách ly về điện với nhau. Khi xảy ra hiện tượng ùn than, than tác động vào làm nghiêng

bình. Nếu góc nghiêng này > 150 (góc nghiêng tác động của công tăc MTS 300) thì các

điện cực sẽ cùng tiếp xúc dung dịch thủy ngân. Thủy ngân là kim loại nên có khả năng

dẫn điện sẽ nối các điện cực với nhau giống như đóng mạch cho công tắc.

Hình 4.4: Công tắc MTS 300

- Bộ điều khiển SCU-200: là bộ điều khiển đi chung với công tắc MTS 300 để bảo

vệ ùn than. SCU-200 vó vỏ phòng nổ, bên trong là các mạch điện từ, rơle để xử lý tín hiệu

nhận được, đưa tín hiệu đầu ra thích hợp.

Bộ SCU-200 MTS-300 kết hợp với nhau, kết nối với nguồn và hiệu chỉnh nhờ panel bên

trong SCU-200.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 37 -

Page 38: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 4.5: Sơ đồ đấu nối của cảm biến chống ùn .

Chú thích:

TB1: Bộ phận kết nối với nguồn xoay chiều 115V và nối đất.

TB2: Bộ phận đấu nối với tín hiệu vào ra.

- 1: Nguồn +12VDC cấp cho công tắc thủy ngân MTS-300.

- 2: Tín hiệu từ công tắc thủy ngân MTS-300.

- 3: GND nối đất.

- 4, 5, 6: Tiếp điểm công tắc 1.

- 7,8,9: Tiếp điểm công tắc 2.

S1: Công tắc điều khiển nhận tín hiệu từ công tắc thủy ngân MTS-300.

S2, S3: Điều chỉnh thời gian tác động của bộ cảm biến.

R11: Nguồn +24VDC, dùng cho những nơi không sử dụng nguồn xoay chiều chỉ có

nguồn một chiều. Ở những nơi này đầu vào cấp nguồn AC sẽ không dùng đến.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 38 -

Page 39: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

b. Sơ đồ mạch bên trong của cảm biến chống ùn

Hình 4.6 : Sơ đồ mạch bên trong cảm biến chống ùn.

Nếu công tăc cho phép nhận tín hiệu thì khi xảy ra sự cố ùn than công tăc thủy

ngân đóng lại cấp nguồn cho cuộn dây rơle K. Tiếp điểm K tác động đóng nguồn cho

cuộn dây rơle thời gian RT1. Sau thời gian chỉnh định ( thời gian tính bằng giây ), rơle

RT1 tác động đóng nguồn cho cuộn dây rơle thời gian RT2. Sau thời gian chỉnh định

( đơn vị nhỏ nhất là 10 giây ), rơle RT2 tác động đóng nguồn cho rơle thời gian RA. Tiếp

điểm RA đóng lại. Nếu đấu nối các tiếp điểm RA với thiết bị điều khiển sẽ biết được thiết

bị vận tải có ùn than hay không.

c. Lắp đặt cảm biến chống ùn than

Công tắc thủy ngan của bộ cảm biến ùn được lắp đặt vào vị trí xảy ra ùn than và

lắp đặt ở độ cao có khả năng xảy ra nguy hiểm.

Hình 4.7: Lắp đặt công tắc thủy ngân MTS-300.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 39 -

Page 40: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

3. Cảm biến bảo vệ trượt băng

Cảm biến trượt băng bảo vệ trượt băng dựa trên cơ sở so sánh giữa tốc độ tang dẫn

động và tốc độ băng. Thiết bị đo tốc độ rất đa dạng về chủng loại nhưng được chế tạo

theo một số nguyên lý chung. Thông thường cảm biến trượt băng gồm 2 phần như bộ cảm

biến M100 dưới đây.

- Đĩa từ là phần được gắn với trục của tang khung đầu là một đĩa dẹt hình vòng

xuyến trên đó có gắn các nam châm vĩnh cửu nhỏ.

Hình 4.8: Đĩa từ của cảm biến chống trượt băng

- Đầu thu là phần nhận tín hiệu từ trường của đĩa từ sau đó xử lý và đưa tín hiệu đầu

ra dưới dạng số.

Hình 4.9 : Đầu thu của cảm biến chống trượt băng.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 40 -

Page 41: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Phần thu nhận tín hiệu từ có một cuộn dây quấn trên lõi thép và 1 nam châm vĩnh

cửu đặt cố định. Lõi thép được đặt cố định giữa một nam châm vĩnh cửu và đĩa từ. Khi

đĩa từ quay làm cho từ thông giữa nam châm vĩnh cửu cố định và nam châm vĩnh cửu của

đĩa thay đổi. Cuộn dây được đặt trong từ trường biến thiên sẽ cảm ứng nên một suất điện

động.

Hình 4.10 : Cấu tạo đầu thu của cảm biến chống lệch băng.

Suất điện động sinh ra có tần số tỷ lệ với tốc độ quay của đĩa.

Trong đó:

- : tần số suất điện động cảm ứng.

- nD: tốc độ quay của đĩa vòng/phút.

- m: số nam châm vĩnh cửu trên đĩa

Tần số sẽ được đưa tới bộ phận xử lý là một mạch điện tử.

Sơ đồ bên trong của cảm biến chông trượt băng :

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 41 -

Page 42: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 4.11: Sơ đồ mạch bên trong của cảm biến chống trượt băng.

Tốc độ đặt của bộ cảm biến là tốc độ làm việc định mức của thiết bị cần đo. Tốc độ

này được thiết lập nhờ một bộ thiết lập điện áp VR. Dòng điện qua VR sẽ được bộ biến

đổi tương tự - số ADC chuyển thành tín hiệu dạng số đưa vào vi điều khiển.

Tín hiệu đầu vào dưới dạng xung từ cuộn dây được vi điều khiển nhận xủ lý so

sánh với tín hiệu đặt. Nếu vận tốc lớn hơn hoặc nhỏ hơn 10% so với vận tốc đặt Uc sẽ

phát tín hiệu điều khiển Transisor T cấp điện cho rơle điện một chiều 24V RD. Cuộn dây

rơle RD có điện thì tiếp điểm thường mở của nó trên mạch đóng lại cấp điện cho rơle

xoay chiều RA. Các tiếp điểm của rơle RA tác động.

Nguồn DC cáp cho mạch điện tử được chỉnh lưu từ nguồn xoay chiều sau khi hạ áp

nguồn 115VAC cấp cho bộ cảm biến M100. Panel kết nối của bộ cảm biến như hình vẽ.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 42 -

Page 43: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 4.12: Sơ đồ đấu nối của bộ cảm biến chống trượt băng.

TB1: Bộ phận kết nối với nguồn xoay chiều 115V và nối đất.

TB2: Bộ phận đấu nối với tín hiệu vào.

Công tắc S2 đặt tại vị trí A để sử dụng dải đo tốc độ từ 0-200 vg/ph.

Công tắc S2 đặt tại vị trí B để sử dụng dải đo tốc độ từ 0-2000 vg/ph.

Công tắc S2 đặt tại vị trí C để sử dụng dải đo tốc độ từ 0-20000 vg/ph.

SP1, SP2, SP3 là các đầu ra của cảm biến.

Khi mở nắp sau của bộ công tắc thì lộ ra panel điều chỉnh bên trong. Các thông số được

thiết lập và đấu nối trên panel này.

Do một rơle K bên trong chỉ có thể bảo vệ sự cố tốc độ xuống quá thấp hoặc tốc độ

lên quá cao bằng cách thiết lập trên công tắc S1 nên để bảo vệ cùng một lúc 2 sự cố thì

các tiếp điểm của rơle được mắc với 2 công tắc.

- Công tắc SP1 ở vị trí O để bảo vệ quá tốc độ.

- Công tắc SP2 ở vị trí U để bảo vệ tốc độ thấp.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 43 -

Page 44: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Tốc độ đạt được hiệu chỉnh nhờ một vít nhỏ S3, để tăng tốc độ đặt thì chỉnh vít

xoay sang bên phải, ngược lại để giảm tốc độ đặt thì xoay vít sang bên trái. Trên phần

hiệu chỉnh có các thang đo để dựa vào đó thiết lập các thông số.

4.1.2. Giới thiệu về thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-300/ CPU 315-2 PN/DP và

PLC s7-200/CPU 226

1. Giới thiệu về thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-300/ CPU 315-2 PN/DP

a. Tổng quan về thiết bị điều khiển logic khả lập trình PLC S7- 300

Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC (progranable logic control) là loại thiết bị

cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua một ngôn ngữ lập

trình, thay cho việc phải thể hiện thuật toán đó bằng mạch số. Như vậy với chương trình

điều khiển trong mình, PLC trở thành bộ điều khiển nhỏ ngọn dễ thay đổi thuật toán và

đặc biệt dễ trao đổi thông tin với môi trường xung quanh (với các loại PLC khác hoặc với

máy tính). Toàn bộ chương trình được lưu trong bộ nhớ dưới dạng các khối chương trình

(OB,FC,FB…) và được thực hiện với chu kỳ quét. Để có thể thực hiện một chương trình

điều khiển tất nhiên PLC phải có tính năng như một máy tính. Nghĩa là phải có một bộ vi

xử lý trung tâm (CPU), một hệ điều hành, một bộ nhớ chương trình để lưu chương trình

cũng như giữ liệu và tất nhiêu phải có các cổng vào ra để giao tiếp với các thiết bị bên

ngoài… Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài toán điều khiển số, PLC phải có các khối hàm

chức năng như Timer, Counter, và các hàm chức năng đặc biệt khác.

Hình 4.13 : Sơ đồ cấu trúc của CPU- PLC

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 44 -

Page 45: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

b. Các Modul của PLC S7- 300

Thông thường để tăng tính mềm dẻo trong ứng dụng thực tế mà ở đó phần lớn các

đối tượng điều khiển có số tín hiệu đầu vào, đầu ra cũng như chụng loại vào ra khác nhau

mà các bộ điều khiển PLC được thiết kế không bị cứng hoá về cấu hình. Chúng chia nhỏ

thành các modul, số các modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng bài toán, Xong tối

thiểu bao giờ cũng có modul chính là modul CPU. Các modul còn lại là những modul

nhận truyền tín hiệu với đối tượng điều khiển, các modul chức năng chuyên dụng như

PID, điều khiển động cơ… chúng được gọi chung là modul mở rộng. Tất cả các modul

được gắn trên các thanh rank.

Các modul mở rộng phổ biến:

PS (power supply): Modul nguồn nuôi.

SM (signal module): modul tín hiệu vào ra bao gồm:

DI: đầu vào số.

DO: đầu ra số.

DI/ DO: đầu vào số và đầu ra số.

AI: đầu vào tương tự.

AO: đầu ra tương tụ.

AI/ AO: đầu vào tương tự và đầu ra tương tự.

IM (interface module): Module ghép nối. Đây là loại modul chuyên dụng có nhiệm

vụ nối từng nhóm module lại với nhau thành từng khối và được quản lý chung bởi một

CPU.

FM (function module): các modul điều khiển riêng như điều khiển servo, điều

khiển PID…

CP (communication module): modul truyền thông.

c. Bộ nhớ PLC S7- 300

Bộ nhớ PLC S7- 300 gồm 3 vùng chính:

+ Vùng nhớ chương trình ứng dụng: vùng chứa chương trình được chia thành 3 miền:

OB: miền chứa chương trình tổ chức.

FC: miền chứa chương trình con, được tổ chức thành hàm và có biến hình thức để

trao đổi.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 45 -

Page 46: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

FB: miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm và có khả năng trao đổi

dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác. Các dữ liệu này phải được xây dựng

thành một khối dữ liệu riêng (data block khối DB).

+ Vùng chứ tham số của hệ điều hành: chia thành 7 miền khác nhau:

I (process image input): miền dữ liệu các cổng vào số.

Q (process image output): miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số.

M (miền các biến cờ): chương trình ứng dụng sử dụng những biến này để lưu giữ

các tham số cần thiết và có thể truy cập nó theo bít (M), byte (MB), từ (MW), hay từ kép

(MD).

T (timer): miền nhớ phục vụ bộ thời gian.

C (counter): miền nhớ phục vụ bộ đếm.

PI: miền địa chỉ cổng vào các modul tương tự.

PQ: miền địa chỉ cổng ra cho các modul tương tự.

+ Vùng chứa các khối dữ liệu: được chia thành hai loại:

DB (data block): miền chứa dữ liệu được tổ chức thành khối. Kích thước cũng như

số lượng khối do người sử dụng quy định phù hợp với từng bài toán điều khiển. Chương

trình có thể truy cập miền này theo từng bít (DBx), byte (DBB), từ (DBW) hoặc từ kéo

(DBD).

L (local data block): miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình OB, FC,

FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của biến hình thức

với những khối chương trình gọi nó. Nội dung của một khối dữ liệu trong miền nhớ này

sẽ bị xoá khi kết thúc chương trình tương ứng trong OB, FC, FB. Miền này có thể được

truy nhập từ chương trình theo bít (L), byte (LB), từ (LW), từ kép (LD).

d. Tài nguyên của PLC S7- 300/ CPU 315 2PN/DP

Bộ nhớ làm việc : 128KB.

Sử dụng thẻ nhớ : Micro master card ( MMC.).

Bộ đếm (Counter) : 256.

Bộ định thời gian (Times) : 256.

Đồng hồ thời gian thực.

Bộ đếm xung tốc độ cao.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 46 -

Page 47: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Kênh số vào/ra tối đa : 16384/16384.

Kênh tương tự vào/ra tối đa : 1024/1024.

Cổng giao tiếp : MPI / Profibus-DP / Profinet.

Nguồn cung cấp : 24VDC.

2. Giới thiệu về thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-200/CPU 226 AC/DC/RELAY

Hình 4.14 : PLC S7-200/CPU 226

Hình 4.15 : Sơ đồ đấu nối CPU 226

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 47 -

Page 48: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Một số thông số cơ bản của PLC S7-200/CPU 226.

- Nguồn cung cấp: 220 VAC

- Ngõ vào số: 24 DI DC

- Ngõ ra số : 16 DO RELAY

- Bộ nhớ chương trình: 24KB

- Bộ nhớ dữ liệu: 10KB

- Số cổng/chuẩn giao tiếp dữ liệu : 2/RS 485

- Cổng truyền thông: 2 PPI/FREEPORT PORTS

- Điều khiển PID: Có.

- Phần mềm lập trình: Step 7 Micro/WIN

- Bit memory/Counter/Timer : 256/256/256

- Bộ đếm tốc độ cao: 6 x 60 Khz

- Ngắt phần cứng: 4

- Số đầu vào/ra có sẵn: 24 DI / 16DO

- Số đầu vào / ra số cực đại ( nhờ lắp ghép thêm Modul số mở rộng:

DI/DO/MAX: 128 / 120 / 248

- Số đầu vào / ra tương tự ( nhờ lắp ghép thêm Modul Analog mở rộng:

AI/AO/MAX: 28 / 7/ 35 hoặc 0 / 14 / 14.

IP 20

- Kích thước: Rộng x Cao x Sâu : 196 x 80 x 62.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 48 -

Page 49: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

4.2. Ứng dụng mạng truyền thông profibus – DP xây dựng hệ thống điều khiển xuất

sản phẩm phân xưởng Kho Bến II

4.2.1. Xây dựng chương trình điều khiển.

1. Giới thiệu về hệ thống điều khiển.

Hệ thống điều khiển bao gồm một PLC S7-300/CPU 315 2PN/DP làm Master và

hai PLC S7-200/CPU 226 có kết nối với module truyền thông EM277 là hai máy Slave.

Các PLC truyền thông với nhau qua mạng Profibus – DP và được giám sát qua một PC.

Hình 4.16 : Mô hình điều khiển.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 49 -

Page 50: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

2. Lưu đồ thuật toán điều khiển

Thời gian khởi động các tuyến băng phụ thuộc vào tốc độ và chiều dài của các

tuyến băng. Tuy nhiên để đơn giản cho việc mô phỏng nên trong đồ án em chọn thời gian

khởi động chung cho các tuyến băng là 5s.

Một số ký hiệu trong lưu đồ thuật toán

B : Băng (ví dụ B8 : băng 8)

SCB : Sự cố băng (ví dụ SCB8 : sự cố băng 8)

PA : Phương án (ví dụ PA1 : phương án 1)

a. Lưu đồ thuật toán trên Master s7-300

Hình 4.17 : lưu đồ thuật toán trên Master s7-300

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 50 -

Page 51: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

b. Lưu đồ thuật toán trên Slave_1 ( điều khiển nhánh 1)

Lưu đồ thuật toán chương trình chính nhánh 1

Hình 4.18 : lưu đồ thuật toán chương trình chính nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 51 -

Page 52: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 1, nhánh 1

Hình 4.19 : Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 1, nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 52 -

Page 53: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 2, nhánh 1

Hình 4.20 : Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 2, nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 53 -

Page 54: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 1 – PA1

Hình 4.21 : Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 1 – PA1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 54 -

Page 55: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 1 – PA2

Hình 4.22 : Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 1 – PA2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 55 -

Page 56: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố khẩn cấp nhánh 1

Hình 4.23 : Lưu đồ thuật toán sự cố khẩn cấp nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 56 -

Page 57: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 8

Hình 4.24 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 8

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 57 -

Page 58: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 9

Hình 4.25 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 9

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 58 -

Page 59: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 9’

Hình 4.26 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 9’

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 59 -

Page 60: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 10

Hình 4.27 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 10

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 60 -

Page 61: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 11

Hình 4.28 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 11

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 61 -

Page 62: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 12 (chung cho cả nhánh 1 và nhánh 2)

Hình 4.29 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 12

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 13 (chung cho cả nhánh 1 và nhánh 2)

Hình 4.30 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 13

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 62 -

Page 63: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

c. Lưu đồ thuật toán trên Slave_2 ( điều khiển nhánh 2)

Lưu đồ thuật toán chương trình chính nhánh 2

Hình 4.31 : Lưu đồ thuật toán chương trình chính nhánh 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 63 -

Page 64: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 1, nhánh 2

Hình 4.32 : Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 1, nhánh 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 64 -

Page 65: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 2, nhánh 2

Hình 4.33 : Lưu đồ thuật toán khởi động phương án 2, nhánh 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 65 -

Page 66: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 2 – PA1

Hình 4.34 : Lưu đồ thuật toán sự dừng nhánh 2 – PA1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 66 -

Page 67: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 2 – PA2

Hình 4.35 : Lưu đồ thuật toán dừng nhánh 2 – PA2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 67 -

Page 68: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố khẩn cấp nhánh 2

Hình 4.36 : Lưu đồ thuật toán sự cố khẩn cấp nhánh 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 68 -

Page 69: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 16

Hình 4.37 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 16

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 69 -

Page 70: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 17

Hình 4.38 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 17

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 70 -

Page 71: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 17A

Hình 4.39 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 17A

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 71 -

Page 72: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 19

Hình 4.40 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 19

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 72 -

Page 73: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Lưu đồ thuật toán sự cố băng 20

Hình 4.41 : Lưu đồ thuật toán sự cố băng 20

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 73 -

Page 74: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

4.2.2. Quy định các tín hiệu vào/ra và các bít nhớ trong PLC

Master s7-300/CPU 315 - 2PN/DP

Địa chỉ trên PLC

Nội dung Bít nhớ nội

I124.0 Tín hiệu Khởi động nhánh 1 – PA1 M0.0I124.1 Tín hiệu Khởi động nhánh 1 – PA2 M0.1I124.2 Tín hiệu Khởi động nhánh 2 – PA1 M0.2I124.3 Tín hiệu Khởi động nhánh 2 – PA2 M0.3I124.4 Tín hiệu Dừng khẩn cấp nhánh 1 M0.4I124.5 Tín hiệu Dừng khẩn cấp nhánh 2 M0.5I124.6 Tín hiệu Dừng nhánh 1 – PA1 M0.6I124.7 Tín hiệu Dừng nhánh 1 – PA2 M0.7I125.0 Tín hiệu Dừng nhánh 2 – PA1 M1.0I125.1 Tín hiệu Dừng nhánh 2 – PA2 M1.1I125.2 Tín hiệu chọn băng 10 M1.2I125.3 Tín hiệu chọn băng 11 M1.3I125.4 Tín hiệu chọn băng 12 M1.4I125.5 Tín hiệu chọn băng 13 M1.5I125.6 Tín hiệu chọn băng 19 M1.6I125.7 Tín hiệu chọn băng 20 M1.7

Q124.0 Tín hiệu ra điều khiển băng 8Q124.1 Tín hiệu ra điều khiển băng 9Q124.2 Tín hiệu ra điều khiển băng 9’Q124.3 Tín hiệu ra điều khiển băng 10Q124.4 Tín hiệu ra điều khiển băng 11Q124.5 Tín hiệu ra điều khiển băng 12Q124.6 Tín hiệu ra điều khiển băng 13

Q125.0 Tín hiệu ra điều khiển băng 16Q125.1 Tín hiệu ra điều khiển băng 17Q125.2 Tín hiệu ra điều khiển băng 17AQ125.3 Tín hiệu ra điều khiển băng 19Q125.4 Tín hiệu ra điều khiển băng 20

Q126.0 Đèn báo sự cố băng 8Q126.1 Đèn báo sự cố băng 9Q126.2 Đèn báo sự cố băng 9’Q126.3 Đèn báo sự cố băng 10Q126.4 Đèn báo sự cố băng 11Q126.5 Đèn báo sự cố băng 12

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 74 -

Page 75: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Q126.6 Đèn báo sự cố băng 13

Q127.0 Đèn báo sự cố băng 16Q127.1 Đèn báo sự cố băng 17Q127.2 Đèn báo sự cố băng 17AQ127.3 Đèn báo sự cố băng 19Q127.4 Đèn báo sự cố băng 20

Đèn Start 1_1 M100.0Đèn Start 1_2 M100.1Đèn Start 2_1 M100.2Đèn Start 2_2 M100.3Đèn Stop 1_1 M100.4Đèn Stop 1_2 M100.5Đèn Stop 2_1 M100.6Đèn Stop 2_2 M100.7

Đèn KC_1 M101.0Đèn KC_2 M101.1

Slave_1 s7-200/CPU 226

Địa chỉ trên PLC

Nội dung Bít nhớ nội

I0.0 Tín hiệu Khởi động nhánh 1 – PA1 M0.0I0.1 Tín hiệu Khởi động nhánh 1 – PA2 M0.1I0.2 Tín hiệu Dừng nhánh 1 – PA1 M0.2I0.3 Tín hiệu Dừng nhánh 1 – PA2 M0.3I0.4 Tín hiệu dừng khẩn cấp M0.4I0.5 Tín hiệu báo sự cố băng 8 M0.5I0.6 Tín hiệu báo sự cố băng 9 M0.6I0.7 Tín hiệu báo sự cố băng 9’ M0.7

I1.0 Tín hiệu báo sự cố băng 10 M1.0I1.1 Tín hiệu báo sự cố băng 11 M1.1I1.2 Tín hiệu báo sự cố băng 12 M1.2I1.3 Tín hiệu báo sự cố băng 13 M1.3

I2.2 Tín hiệu chọn băng 10 M2.2I2.3 Tín hiệu chọn băng 11 M2.3I2.4 Tín hiệu chọn băng 12 M2.4I2.5 Tín hiệu chọn băng 13 M2.5

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 75 -

Page 76: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Q0.0 Chuông báo khởi độngQ0.1 Đèn báo Khởi động nhánh 1 – PA1Q0.2 Đèn báo Khởi động nhánh 1 – PA2Q0.3 Đèn báo dừng nhánh 1 – PA1Q0.4 Đèn báo dừng nhánh 1 – PA2Q0.5 Đèn báo dừng khẩn cấpQ0.6 Tín hiệu ra điều khiển băng 8Q0.7 Tín hiệu ra điều khiển băng 9

Q1.0 Tín hiệu ra điều khiển băng 9’Q1.1 Tín hiệu ra điều khiển băng 10Q1.2 Tín hiệu ra điều khiển băng 11Q1.3 Tín hiệu ra điều khiển băng 12Q1.4 Tín hiệu ra điều khiển băng 13

Slave_2 s7-200/CPU 226

Địa chỉ trên PLC

Nội dung Bít nhớ nội

I0.0 Tín hiệu Khởi động nhánh 2 – PA1 M0.0I0.1 Tín hiệu Khởi động nhánh 2 – PA2 M0.1I0.2 Tín hiệu Dừng nhánh 2 – PA1 M0.2I0.3 Tín hiệu Dừng nhánh 2 – PA2 M0.3I0.4 Tín hiệu dừng khẩn cấp M0.4I0.5 Tín hiệu báo sự cố băng 16 M0.5I0.6 Tín hiệu báo sự cố băng 17 M0.6I0.7 Tín hiệu báo sự cố băng 17A M0.7

I1.0 Tín hiệu báo sự cố băng 19 M1.0I1.1 Tín hiệu báo sự cố băng 20 M1.1I1.2 Tín hiệu báo sự cố băng 12 M1.2I1.3 Tín hiệu báo sự cố băng 13 M1.3

I2.2 Tín hiệu chọn băng 19 M2.2I2.3 Tín hiệu chọn băng 20 M2.3I2.4 Tín hiệu chọn băng 12 M2.4I2.5 Tín hiệu chọn băng 13 M2.5

Q0.0 Chuông báo khởi độngQ0.1 Đèn báo Khởi động nhánh 2 – PA1Q0.2 Đèn báo Khởi động nhánh 2 – PA2Q0.3 Đèn báo dừng nhánh 2 – PA1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 76 -

Page 77: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Q0.4 Đèn báo dừng nhánh 2 – PA2Q0.5 Đèn báo dừng khẩn cấp nhánh 2Q0.6 Tín hiệu ra điều khiển băng 16Q0.7 Tín hiệu ra điều khiển băng 17

Q1.0 Tín hiệu ra điều khiển băng 17AQ1.1 Tín hiệu ra điều khiển băng 19Q1.2 Tín hiệu ra điều khiển băng 20Q1.3 Tín hiệu ra điều khiển băng 12Q1.4 Tín hiệu ra điều khiển băng 13

4.2.3. Chương trình điều khiển dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II.

( Trong Phần phụ lục )

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 77 -

Page 78: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 5 :

XÂY DỰNG GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT DÂY CHUYỀN

XUẤT SẢN PHẨM PHÂN XƯỞNG KHO BẾN II

5.1. Khai báo các tags truyền thông trong WinCC

Hình 5.1 : Khai báo các tag truyền thông trong WinCC

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 78 -

Page 79: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Khai báo các tag truyền thông trong WinCC (tiếp theo)

Hình 5.2 : Khai báo các tag truyền thông trong WinCC

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 79 -

Page 80: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

5.2. Xây dựng giao diện điều khiển và giám sát

5.2.1. Giao diện Home

Hình 5.3 : Giao diện Home

5.2.2. Giao diện điều khiển và giám sát

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 80 -

Page 81: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Hình 5.4 : Giao diện điều khiển và giám sát

5.2.3. Giao diện giám sát truyền thông

Hình 5.5 : Giao diện giám sát truyền thông

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 81 -

Page 82: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

PHỤ LỤC

Chương trình điều khiển dây chuyền xuất sản phẩm phân xưởng Kho Bến II.

1. Chương trình điều khiển viết bằng step7 v5.5 ngôn ngữ STL trên Master s7-300/CPU

315 2PN/DP.

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 82 -

Page 83: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 83 -

Page 84: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 84 -

Page 85: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 85 -

Page 86: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 86 -

Page 87: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 87 -

Page 88: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 88 -

Page 89: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 89 -

Page 90: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 90 -

Page 91: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 91 -

Page 92: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 92 -

Page 93: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 93 -

Page 94: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

2. Chương trình điều khiển viết bằng V4.0 STEP 7 MicroWIN ngôn ngữ STL trên

Slave_1 s7-200/CPU 226.

Chương trình chính

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 94 -

Page 95: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 95 -

Page 96: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 96 -

Page 97: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 97 -

Page 98: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 98 -

Page 99: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 99 -

Page 100: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 100 -

Page 101: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 101 -

Page 102: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 102 -

Page 103: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 103 -

Page 104: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 104 -

Page 105: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con khởi động nhánh 1 _ Phương án 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 105 -

Page 106: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con khởi động nhánh 1 _ Phương án 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 106 -

Page 107: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 107 -

Page 108: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng nhánh 1 _ Phương án 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 108 -

Page 109: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng nhánh 1 _ Phương án 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 109 -

Page 110: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng khẩn cấp nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 110 -

Page 111: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

g. Chương trình con sự cố băng 8

Chương trình con sự cố băng 9

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 111 -

Page 112: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 9’

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 112 -

Page 113: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 10

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 113 -

Page 114: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 11

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 114 -

Page 115: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 12

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 115 -

Page 116: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 13

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 116 -

Page 117: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

3. Chương trình điều khiển viết bằng V4.0 STEP 7 MicroWIN ngôn ngữ STL trên

Slave_2 s7-200/CPU 226.

Chương trình chính

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 117 -

Page 118: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 118 -

Page 119: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 119 -

Page 120: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 120 -

Page 121: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 121 -

Page 122: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 122 -

Page 123: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 123 -

Page 124: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 124 -

Page 125: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 125 -

Page 126: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 126 -

Page 127: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 127 -

Page 128: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con khởi động nhánh 1 _ Phương án 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 128 -

Page 129: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con khởi động nhánh 1 _ Phương án 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 129 -

Page 130: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 130 -

Page 131: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng nhánh 1 _ Phương án 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 131 -

Page 132: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng nhánh 1 _ Phương án 2

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 132 -

Page 133: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con dừng khẩn cấp nhánh 1

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 133 -

Page 134: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 8

Chương trình con sự cố băng 9

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 134 -

Page 135: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 9’

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 135 -

Page 136: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 10

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 136 -

Page 137: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 11

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 137 -

Page 138: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 12

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 138 -

Page 139: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

Chương trình con sự cố băng 13

TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 139 -

Page 140: DATN_NCH_HOÀN CHỈNH

Trường ĐH Mỏ-Địa Chất Đồ Án Tốt Nghiệp

[1]. Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh: Tự động hóa với SIMATIC S7-200, Nxb

Nông Nghiệp Hà Nội

[2]. Siemens SIMATIC S7-200 Programmable Controller System Manual

[3]. Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Vũ Vân Hà: Tự động hóa với SIMATIC

S7-300, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật

[4]. TS.Trần Thu Hà, Ks.Phạm Quang Huy: Tự động hóa trong công nghiệp với

WinCC, Nxb Hồng Đức

[5]. ThS.Nguyễn Tấn Đời, ThS.Tạ Văn Phương: Bài giảng Điều khiển lập trình 2

[6]. Hoàng Minh Sơn: Mạng truyền thông công nghiệp, Nxb Khoa Học và Kỹ Thuật

SVTH: Nguyễn Cao Hoàng Lớp: Tự Động Hóa A_ K52- 140 -