Thiết kế hệ scada ứng dụng điều khiển động cơ servo yaskawa

CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU VEÀ SCADA I.Khaùi Nieäm Veà SCADA Heä SCADA ra ñôøi vaøo nhöõng naêm 80 treân cô sôû öùng duïng kyõ thuaät tin hoïc, maïng maùy tính vaø truyeàn thoâng coâng nghieäp. khaùi nieäm SCADA (chöõ vieát taét cuûa Supervisory Control And Acquisition) cuõng ñöôïc hieåu vôùi nhöõng yù nghóa khaùc nhau, tuyø theo lónh vöïc öùng duïng. Coù theå, khi noùi tôùi SCADA ngöôøi ta chæ lieân töôûng tôùi moät heä thoáng maïng vaø thieát bò coù nhieäm vuï thuaàn tuyù laø thu thaäp döõ lieäu töø caùc traïm ôû xa vaø truyeàn taûi veà moät khu trung taâm ñeå xöû lyù. Theo caùch hieåu naøy, vaán ñeà truyeàn thoâng ñöôïc ñaët leân haøng ñaàu. Trong nhieàu tröôøng hôïp, caùc khaùi nieäm SCADA vaø “None-SCADA “ laïi ñöôïc duøng ñeå phaân bieät caùc giaûi phaùp ñieàu khieån giaùm saùt duøng coâng cuï phaàn meàm chuyeân duïng (ví duï FIX, InTouch, WinCC, Lookout,…) hay phaàn meàm phoå thoâng (Acess, Excel, Visual Basic, Delphi, Jbuilder,…). ÔÛ ñaây, coâng ngheä phaàn meàm laø vaán ñeà quan taâm chuû yeáu. Noùi moät caùch toång quaùt, moät heä SCADA laø moät heä thoáng ñieàu khieån giaùm saùt, töùc laø moät heä thoáng hoã trôï con ngöôøi trong vieäc quan saùt vaø ñieàu khieån töø xa, ôû caáp cao hôn heä ñieàu khieån thoâng thöôøng. Ñöông nhieân, ñeå coù theå quan saùt vaø ñieàu khieån töø xa caàn phaûi coù moät heä thoáng truy caäp ( khoâng chæ thu thaäp! ) vaø truyeàn taûi döõ lieäu. Moät heä SCADA thöôøng phaûi coù ñuû nhöõng thaønh phaàn sau ñaây : +Traïm ñieàu khieån trung taâm (Master Station ): Coù nhieäm vuï thu thaäp, löu tröõ, xöû lyù soá lieäu vaø ñöa ra caùc leänh ñieàu khieån xuoáng caùc traïm cô sôû +Heä thoáng traïm cô sôû (Operation Station ): laø caùc traïm ñöôïc ñaët taïi hieän tröôøng coù nhieäm vuï thu thaäp, xöû lyù soá lieäu trong moät phaïm vi nhaát ñònh vaø göûi caùc soá lieäu veà traïm trung taâm ñoàng thôøi thöïc hieän caùc leänh ñieàu khieån töø traïm trung taâm +Maïng löôùi truyeàn tin: Ñöôïc xaây döïng treân cô sôû maïng maùy tính vaø truyeàn thoâng coâng nghieäp coù chöùc naêng ñaûm baûo thoâng tin hai chieàu giöõa traïm ñieàu khieån trung taâm vaø caùc traïm cô sôû II.Nguyeân Taéc Hoaït Ñoäng Cuûa Heä Thoáng SCADA Heä thoáng SCADA hoaït ñoäng döïa treân nguyeân taéc laáy tín hieän töø caùc cô caáu caûm bieán ñöôïc gaén treân caùc thieát bò coâng taùc hoaëc treân daây truyeàn saûn xuaát göûi veà cho maùy tính (thöïc hieän phaàn thu nhaän döõ lieäu ) . Maùy tính xöû lyù, kieåm tra traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa heä thoáng, caùc yeâu caàu kyõ thuaät cuûa saûn phaåm ñaõ ñöôïc caøi saün trong boä nhôù. Ñoàng thôøi, maùy tính seõ hieån thò laïi nhöõng thoâng tin kyõ thuaät cuûa heä thoáng treân maøn hình, cho pheùp töï ñoäng giaùm saùt vaø ñieàu khieån heä thoáng vaø phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån ñeán maùy coâng taùc taïo neân voøng tín hieäu kín (thöïc hieän chöùc naêng giaùm saùt vaø ñieàu khieån) Ñoái vôùi caùc heä thoáng saûn xuaát tröôùc ñaây, vieäc kieåm tra giaùm saùt hoaøn toaøn do con ngöôøi ñaûm traùch. So vôùi maùy tính, toác ñoä tính toaùn cuûa con ngöôøi chaäm vaø deã nhaàm laãn .Vieäc tính toaùn ñieàu khieån cuûa maùy tính seõ traùnh ñöôïc nhöõng haäu quaû treân. Nhöõng sai soùt nhoû, ñôn giaûn thöôøng xuyeân gaëp phaûi seõ ñöôïc maùy tính giaùm saùt vaø xöû lyù theo chöông trình ñöôïc ñaët saün. Ñoái vôùi nhöõng söï coá lôùn maùy tính seõ baùo cho ngöôøi theo doõi bieát vaø taïm döøng hoaït ñoäng cuûa heä thoáng ñeå chôø quyeát ñònh cuûa ngöôøi ñieàu haønh. Vì vaäy, beân caïnh khaû naêng hoaït ñoäng toaøn heä thoáng theo moät chöông trình ñònh tröôùc, heä SCADA coøn cho pheùp ngöôøi vaän haønh quan saùt ñöôïc traïng thaùi laøm vieäc cuûa töøng thieát bò taïi caùc traïm cô sôû, ñöa ra caùc caûnh baùo, baùo ñoäng khi heä thoáng coù söï coá vaø thöïc hieän caùc leänh ñieàu khieån can thieäp vaøo hoaït ñoäng cuûa heä thoáng khi coù tình huoáng baát thöôøng hoaëc coù söï coá. III.Chöùc Naêng Vaø Nhieäm Vuï Cô Baûn Cuûa Heä Thoáng SCADA: Coù 4 chöùc naêng cô baûn: 1.Giaùm saùt vaø phaân tích hoaït ñoäng saûn xuaát: khi nhaän ñöôïc nhöõng thoâng tin veà hoaït ñoäng cuûa heä thoáng töø caùc boä phaän caûm bieán göûi veà, maùy tính seõ phaân tích nhöõng tín hieäu ñoù vaø so saùnh vôùi nhöõng tín hieäu chuaån,, hay caùc baûng cô sôû döõ lieäu veà saûn phaåm, quy trình saûn xuaát, caùc thoâng soá coâng ngheä cuûa caùc maùy coâng taùc(döõ lieäu tham khaûo). Nhôø caùc boä phaän caûm bieán vaø caùc thieát bò ño löôøng maø trong quaù trình saûn xuaát luoân thoâng baùo cho ngöôøi giaùm saùt bieát ñöôïc caùc thoâng tin veà tieán trình hoaït ñoäng saûn xuaát, caùc thoâng soá kyõ thuaät ,soá löôïng saûn phaåm... 2.Hoaït ñoäng theo chöông trình ñieàu khieån: Heä thoáng hoaït ñoäng theo moät chöông trình ñaõ laäp töø tröôùc. Nhôø coù boä vi xöû lyù ta coù theå laäp trình cho heä thoáng hoaït ñoäng theo nhöõng chu trình phöùc taïp, maùy tính seõ ñoïc chöông trình vaø xuaát tín hieäu ñieàu khieån cho caùc cô caáu hoaït ñoäng theo chöông trình Vieäc thay ñoåi chu trình hoaït ñoäng cuûa maùy tính hay thay ñoåi kích thöôùc maãu maõ saûn phaåm chæ laø vieäc thay ñoåi chöông trình. 3.Kieåm tra vaø ñaûm baûo chaát löôïng: Nhôø caùc thieát bò caûm öùng vaø caùc thieát bò ño löôøng ñöôïc gaén treân maùy maø ta coù theå ño, kieåm tra saûn phaåm, loaïi boû caùc pheá phaåm, nhôø ñoù maø chaát löôïng saûn xuaát ñöôïc naâng cao vaø giaûm bôùt chi phí saûn xuaát. 4.Quaûn lyù quaù trình saûn xuaát: Caùc thoâng tin veà heä thoáng saûn xuaát ñeàu ñöôïc truyeàn veà cho maùy tính giaùm saùt vaø thoáng keâ, toång keát quaù trình saûn xuaát: soá löôïng saûn phaåm, soá löôïng nguyeân vaät lieäu coøn toàn tröõ…