ch ng 2 bai3 scada

Phan Duy Anh Ver.1

Chương 2: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA

SCADA SYSTEM

Bài 3: CÁC THÀNH PHẦN CỨNG TRONG

SCADA SYSTEM

Phan Duy Anh Ver.1

CÁC THÀNH PHẦN CỨNG TRONG SCADA SYSTEM

1. PLC trong SCADA System

2. COMPUTER trong SCADA System

3. Data Acquisition Cards

Phan Duy Anh Ver.1

1. PLC Trong SCADA System

• PLC là gì?

Programmable Logic Controller - bộ điều khiển logic lập trình được. PLC dùng để thay thế các mạch relay cồng kềnh trước đây.

Phan Duy Anh Ver.1


• Overview:Siemens’ Products (Germany)

S7-400

S7-300

S7-200

Phan Duy Anh Ver.1


Allen Bradley’s Products (USA)

Compact Logix

Micro Logix

Phan Duy Anh Ver.1


• Có nhiều loại mới từ các nhà sản xuất Đài loan, Hàn Quốc, … như Adam của Advantech, Cimon của KDT Systems, …

• PLC Việt Nam

Phan Duy Anh Ver.1


• Cấu trúc:

Phan Duy Anh Ver.1


• PLC cycle:

Phan Duy Anh Ver.1


• Vị trí:

Phan Duy Anh Ver.1


• Vai trò: cấp điều khiển cục bộ (remind) …

1/ Thu thập dữ liệu thời gian thực từ cấp thiết bị.2/ Tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển theo thuật toán cài đặt trước.3/ Báo hiệu về việc vượt quá ngưỡng cho phép của các thông số từ quá trình.4/ Kiểm soát những hành động lỗi của Operator và thiết bị điều khiển.

Phan Duy Anh Ver.1

1. PLC Trong SCADA System• Ví dụ 1: (Bài toán Digital) Lập trình cho S7-200 điều

khiển quá trình mô tả bên dưới:

Phan Duy Anh Ver.1


Động cơ M của máy khoan được khởi động chạy thuận bằng nút Start. Sau 3s, mũi khoan đi xuống (feed).Khi mũi khoan chạm cảm biến “depth limit”, mũi khoan không xuống nữa (thôi feed), lò xo sẽ kéo mũi khoan về vị trí ban đầu, trong lúc quay về, động cơ M quay nghịch.Khi cảm biến “initial situation” bị tác động, động cơ M vẫn quay thêm 1s cho đến khi ngừng hẳn.Lưu ý: Nhấn nút Stop làm dừng khẩn cấp khi qui trình.

Phan Duy Anh Ver.1


• Lưu đồ mô tả quá trình:

Phan Duy Anh Ver.1


• Chương trình:

Phan Duy Anh Ver.1


Phan Duy Anh Ver.1


: Step 0

Phan Duy Anh Ver.1

1. PLC Trong SCADA System• Ví dụ 2: (Bài toán analog) thu thập giá trị điện

áp được điều khiển bởi biến trở vào ngõ input của module analog EM 235 và hiển thị giá trị điện áp đọc được lên màn hình OP3.

Giải quyết vấn đề:Nối 2 đầu biến trở đến ngõ input A+, A- của module EM 235.Cấu hình lại ngõ vào của EM 235 bằng cách thay đổi trạng thái của 6 DIP Switchs ( xem thêm tài liệu EM 235), giả sử trạng thái là SW2: ON, các SW còn lại đều OFF tương ứng với áp vào toàn tầm: +- 5V, độ phân giải: 2,5 mV.Viết chương trình để đọc giá trị analog này về CPU để xử lý, điều khiển và hiển thị:

Phan Duy Anh Ver.1

1. PLC Trong SCADA System• Chương trình con scale tên ‘analog’ chuyển đổi giá

trị đọc được từ AIW0 thành giá trị điện áp V:

Phan Duy Anh Ver.1


Phan Duy Anh Ver.1

1. PLC Trong SCADA System• Chương trình chính: giá trị Xmax được lưu tại VD4 và

Vmax được lưu tại VD8, giá trị điện áp đọc được được lưu vào VD12

Phan Duy Anh Ver.1


Dùng Protool cấu hình cho màn hình OP3 để nhập giá trị Xmax (=2^12) và Vmax=(10V) (xem tài liệu EM 235) để xuất ra giá trị điện áp thật lưu vào VW12 với tín hiệu analog vào ở AIW0

Phan Duy Anh Ver.1





Phan Duy Anh Ver.1


• Computer là gì ?

Phan Duy Anh Ver.1


• OverView: Máy tính công nghiệp (IPC)

Phan Duy Anh Ver.1

2. COMPUTER trong SCADA System• Cấu trúc (tổng quát):

CPU (Central Procesing Unit)• Thu thập thông tin• Xử lý thông tin• Xuất các thông số, tín hiệu điều khiển

Hard Disk• Lưu trữ thông tin

Monitor & Keyboard, Mouse,…• Human Machine Interface: giao diện tương tác người-

máy.

Phan Duy Anh Ver.1


• Vị trí:

Phan Duy Anh Ver.1


& giám sát

Phan Duy Anh Ver.1


• Vai trò: cấp điều khiển giám sát & cấp quản lý (remind)

….

Phan Duy Anh Ver.1


• Thu thập dữ liệu và điều khiển không dùng PLC???

Dùng card ADC (Analog-to-Digital Converter) DAC (Digital-to-Analog Converter)

Phan Duy Anh Ver.1


Phan Duy Anh Ver.1


• Dùng PLC:

Phan Duy Anh Ver.1


Phan Duy Anh Ver.1


• Để thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát, ngoài phần cứng có máy tính, ta cần phải viết chương trình (phần mềm).

Ngày nay có nhiều phần mềm SCADA cho phép chúng ta cấu hình và lập trình thu thập dữ liệu & điều khiển giám sát:

Phan Duy Anh Ver.1


• WinCC – Siemens

• iFiX – Intellution

• Rsview – Rockwell Automation

….

Phan Duy Anh Ver.1





Phan Duy Anh Ver.1


• Data Acquisition Cards là gì ?

Là các loại cards thu thập và chuyển đổi dữ liệu2 loại: ADC cards và DAC cardsADC: Analog-to-Digital ConverterDAC: Digital-to-Analog Converter

Phan Duy Anh Ver.1


• Vị trí:

Phan Duy Anh Ver.1


• Vai trò:

* thu thập và chuẩn hóa tín hiệu analog (dòng, thế);* thu thập trạng thái ngỏ vào discrete;* lọc tín hiệu thu nhận được từ ngõ vào;* đưa ra các tín hiệu analog (dòng, thế) và tín hiệu discrete;* biến đổi analog- digital (ADC);* biến đổi digital- analog (DAC);* biến đổi thang đo đối với các thông số analog;* tạo thông tin và truyền theo địa chỉ định trước;

Phan Duy Anh Ver.1


Phan Duy Anh Ver.1

Tài liệu tham khảo

1. Bài giảng SCADA Trương Đình Châu, ĐHBK Tp. HCM

– S7- 200 System Manual

– EM 235 Module Specification

4.WinCC User Manual Siemens

ch ng 2 bai3 scada

Documents