TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP
====o0o====

ĐỒ ÁN 2
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC
SỬ DỤNG PLC S7-1200

Trưởng bộ môn

: TS. Trần Trọng Minh

Giáo viên hướng dẫn

: TS. Đỗ Mạnh Cường

Sinh viên thực hiện

: Phan Đăng Hùng

Lớp

: ĐK & TĐH3 – K57

MSSV

: 20121840





Danh mục từ viết tắt

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

PLC

:

H/C

:

Programmable Logic Controller

Bộ điều khiển Logic khả trình
Hiệu chỉnh


Lời nói đầu

LỜI NÓI ĐẦU

Trên thế giới, việc sử dụng PLC để điều khiển mức nước đã được áp dụng từ lâu
và ngày càng phổ biến. Còn ở Việt Nam, việc áp dụng PLC cũng đang phát triển và việc
áp dụng PLC để điều khiển mức nước trong các bể chứa đang dần trở nên phổ biến hơn.
Với tính năng nổi trội, PLC cho phép điều khiển với độ chính xác cao, dễ dàng
điều khiển và mở rộng điều là mà người sử dụng đang hướng tới.
Trong đồ án tốt nghiệp nhóm em đã được giao đề tài : “Thiết kế hệ thống điều

-Dùng bơm để bơm nước từ bình dưới lên trên khi sensor dưới ở bình trên dưới mức
-Bơm liên tục cho đến khi sensor trên ở bình trên vượt quá mức thì dừng bơm
-Trong trường hợp sensor ở bình dưới ở dưới mức thì hệ thống cũng dừng bơm và đưa ra
cảnh báo
1.2.Chọn PLC và Sensor
1.2.1.Chọn PLC
Trong những đầu thập niên 1970, với sự phát triển của phần mềm, bộ lập trình PLC
không chỉ thực hiện các lệnh Logic đơn giản mà còn có thêm các lệnh về định thì, đếm sự
kiện, các lệnh về xử lý toán học, xử lý dữ liệu, xử lý xung, xử lý thời gian thực..
Ngoài ra các nhà thiết kế còn tạo ra kỹ thuật kết nối các hệ thống PLC riêng lẻ thành một
hệ thống PLC chung, tăng khả năng của từng hệ thống riêng lẻ. Tốc độ của hệ thống
được cải thiện, chu kỳ quét nhanh hơn. Bên cạnh đó, PLC được chế tạo có thể giao tiếp
với các thiết bị ngoại nhờ vậy mà khả năng ứng dụng của PLC được mở rộng hơn.

8


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

PLC cũng đã phát triển ở Việt Nam khá lâu với nhiều hãng sản xuất như Siemens,
Ormon, Misubishi, Alenbratlay… nhưng nhóm chọn PLC S7-1200 của Siemens vì nó đáp
ứng được yêu cầu bài toán và cũng vì nó là loại PLC mới nên dễ dàng mở rộng bài toán.
Về CPU nhóm quyết định chọn CPU 1214C vì một số lý do:
- Có 14 inputs/10 output số trong khi bài toán chỉ cần 3 inputs và 2 outputs số vì thế nó
không những dáp ứng yêu cầu mà có thể mở rộng bài toán
- Bộ nhớ sử dụng lớn 100 Kbytes
- Hỗ trợ truyền thông PROFINET Ethernet communication port nên dễ dàng giao tiếp
HMI
- Phổ biến dễ dàng mua được
1.2.1.Sensor

S

Đ

Đ

Pump:=False

Pump:=False

Alarm:=true
S
Tắt :=True

Đ

Stop
Dựa vào yêu cầu bài toán, ta đặt các biến vào ra như sau:
Đầu vào

Tên biến

Đầu ra

Tên biến

Cảm biến 1

S1


2.2.Giản đồ Ladder

11


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

12


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

13


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

2.2.Giao diện HMI

14


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

CHƯƠNG 3. SƠ ĐỒ DẤU DÂY

3.1.Kết nối

15


các giao diện trực quan, dễ nhìn, tính năng “kéo- thả” đơn giản, thuận tiện cho việc lập
trình.
Hai phần mềm quan trọng nhất trong TIA Portal là Simatic Step7 và Simatic
WinCC( phiên bản mới nhất dành cho S7-1200 là TIA Portal V13).

17


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

4.2. Chạy thử trên máy tính

Khi nhấn nút Start trên HMI cho chạy chương trình và trạng thái của Sensor 3=True
,Sensor 1 =False, Sensor 2 = False:Bơm sẽ chạy .Ta sẽ có các trạng thái trên giao diện
HMI thay đổi theo trạng thái các biến:
- Bảng thông báo Run chuyển từ màu cam sang màu đỏ
- Bảng thông báo Pump chuyển từ màu xám sang màu xanh và các mũi tên nhấp nháy
chỉ trạng thái bơm chạy

18


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

Khi trạng thái Sensor 3 chuyển sang False, Sensor 1 và 2 vẫn giữ nguyên trạng thái
False lúc này: Dừng bơm , đưa ra cảnh báo. Ta sẽ có các trạng thái trên giao diện HMI
thay đổi theo trạng thái các biến:
- Bảng thông báo Run vẫn ở màu đỏ
- Bảng thông báo Pump sẽ chuyển từ màu xanh sang mà xám đồng thời mũi tên dừng
nhấp nháy chỉ trạng thái dưng bơm

Thiết bị giao diện người máy HMI.
Thiết kế và viết chương trình thu thập dữ liệu, vẽ đồ thị trên máy tính bằng C#.

Định hướng mở rộng:
• Thiết kế điều khiển hệ thống bơm nước với nhiều máy bơm.
• Thiết kế đo mức liên tục và đo cả áp suất
• Cải tiến giao diện người máy HMI.
Do thời gian và năng lực bản thân còn hạn chế nên kết quả của chúng em chắc
chắn còn nhiều thiếu sót,chúng em rất mong được sự chỉ dạy và đóng góp ý kiến của thầy
cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2015
Sinh viên thực hiện

Phan Đăng Hùng

20


Chương 2.Thuật toán và giao diện HMI

21


Kết luận và hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ điều khiển LOGIC khả trình PLC và ứng dụng