SCADA Solutions use Beckhoff - Giải pháp mạng SCADA Profibus

XÂY DỰNG MẠNG SCADA PROFIBUS
GIÁM SÁT GIÁ TRỊ CÁC LOADCELL
VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG QUA MÁY TÍNH,
KẾT HỢP LƯU TRỮ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Tổng quan hệ thống điều khiển mỏ neo của tàu Kamari:

 

Hình ảnh thật của tàu :

 

Mô tả hệ thống:

 

Hệ thống điều khiển và đọc giá trị loadcell lắp tại móc điều khiển mỏ neo của tàu. Ba dây neo có tác dụng cố định tàu khi tàu đang trong quá trình neo đậu ngoài khơi hay trong cảng. Ba móc bao gồm một móc phía mũi tàu và hai móc phía sau, mỗi móc được điều khiển bằng một Bus Terminal Controller BC3150 truyền thông PROFIBUS của hãng BEKHOFF của CHLB Đức. Hiện tại ở công ty Thiên Bảo chúng tôi đang là nhà phân phối, đại diện chính thức của hãng Beckhoff tại Việt Nam và cũng chính là đơn vị trực tiếp thi công sửa chữa hệ thống điều khiển trên.

Bus Terminal Controller BC3150 thu thập thông tin từ các Loadcell được gắn trên các móc thông qua Bus Terminal KL3351-Analog Input Terminal. Mọi thông tin và dữ liệu thu thập được  sẽ đươc trả về máy tính được đặt tại phòng điều khiển sử dụng ngôn ngữ lập trình từ bộ Visual Studio để viết giao diện (cụ thể ở đây chúng tôi dùng Visual Basic.net). Máy tính được sử dụng trong dự án là Dell PC được gắn thêm Card FC310x do Beckhoff sản xuất để truyền thông PROFIBUS với 3 bộ BC3150 nằm bên ngoài.
Các thiết bị Beckhoff sử dụng trong dự án:

• BC3150 : Bus Terminal Controller truyền thông PROFIBUS.
   
• FC3102 : Card máy tính dùng giao tiếp máy tính với BC3150.
   
• KL1404 : Ngõ vào số 24 V DC lấy tín hiệu từ relay, nút nhấn.
   
• KL2424 : Ngõ ra số 24 V DC : trong dự án này dùng để đóng mở móc khi có lệnh điều khiển từ máy tính.
   
• KL9505 : khối cung cấp nguồn đệm.
   
• KL 3351 : Ngõ vào analog đọc tín hiệu từ các Loadcell.
   
• KL9010 : End bus.
   

Dưới đây là hình ảnh thực tế của BC3150 và Card FC310x :
 

 

Đôi nét về Bus Terminal Controller BC3150:

Theo định nghĩa của Beckhoff thì BC3150  là một Bus Coupler có tích hợp chức năng PLC. Trên một BC3150, cũng như các bộ Bus Terminal Controller khác của Beckhoff chúng ta có thể gắn thêm 64 Bus Terminal và có thể lên tới 255 Bus Terminal sử dụng bộ mở rộng. Nó có thể dò tốc độ baud tự động (Max 12Mbaud) với hai công tắc xoay để định địa chỉ như ta thấy trên hình.
 

BC3150: PROFIBUS Terminal Controller

Hình dáng các bộ I/O terminal

Máy tính DELL điều khiển và giám sát toàn hệ thống
 

Để cấu hình và lập trình cho các thiết bị tự động tự động của hãng, Beckhoff cung cấp cho chúng ta gói phần mềm TwinCAT theo tiêu chuẩn IEC 61131-3, để tìm hiểu và tham khảo phần mềm TwinCAT Beckhoff cung cấp cho chúng ta miễn phí download và sử dụng trong 30 ngày. Trong dự án trên chúng tôi sử dụng phiên bản TwinCAT 2 để lập trình cho BC3150.

Giao diện phần mềm giám sát điều khiển được thiết kế trên máy tính (viết bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic.net, kết hợp với C#):

Phần mềm có tác dụng giám sát trạng thái, cảnh báo quá tải, đưa ra lệnh điều khiển tới các bộ điều khiển bên dưới (BC3150)

 

Phần mềm được chạy trên máy tính có tác dụng: theo dõi đưa ra các cảnh báo trạng thái của các mỏ neo. Lấy tín hiệu từ các loadcell được gắn trên mỗi móc, phần mềm sẽ đưa ra các trạng thái đóng/mở của các móc, lực tác dụng lên các móc và các cảnh báo. Nút nhấn “Hook Release” có tác dụng xuất lệnh điều khiển tới các bộ điều khiển bên dưới.
Phương pháp điều khiển BC3150 và giao tiếp với máy tính dùng truyền thông PROFIBUS:

 

Trên mỗi móc được điều khiển bằng một bộ điều khiển BC3150 như đã trình bày bên trên, một móc ở vị trí mũi tàu và hai móc ở đuôi tàu. Vậy làm sao để máy tính có thể cập nhật dữ liệu liên tục từ các bộ điều khiển? Câu trả lời là trên mỗi bộ BC3150 ta tạo một file cấu hình TwinCAT riêng, set địa chỉ riêng.

Như hình trên ta thấy, hai file cấu hình có nhiệm vụ giao tiếp với nhau để truyền thông dữ liệu. Khi chương trình cấu hình TwinCAT trên máy tính nhận được dữ liệu chương trình máy tính được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ lập trình cấp cao nào sẽ có nhiệm vụ hiện thị thông tin và xuất lệnh điều khiển.
Để làm được điều này Beckhoff cung cấp cho chúng ta lớp thư viện ADS (Automaiton Device Specification). Để biết thêm thông tin về ADS bạn có thể tìm hiểu tại đây :http://infosys.beckhoff.com/english.php?content=../content/1033/bk9000/html/bt_ethernet%20ads%20potocols.htm&id=
 

Ngoài ra để có thể tìm hiểu chi tiết cách lập trình, cấu hình cho thiết bị Bekhoff các bạn có thể tìm hiểu tại mục Chia sẻ kiến thức trên http://www.tbe.vn/

Chúc các bạn thành công!

Người viết TBE.VN - Đại lý phân phối BECKHOFF tại Việt Nam

* Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:

Công ty TNHH SX TM XNK & DV THIÊN BẢO

824/21 Sư Vạn Hạnh (ND), Phường 13, Quận 10, TPHCM.

Email:          info@tbe.vn

Website:     www.tbe.vn

Điện thoại: (84) (08) 6682 9938

Fax:            (84) (08) 6261 1448

 

Hotline: 0909 536 696 (Mr.Bảo)