Nghiên Cứu Về Truyền Thông Modbus RTU Giữa PLC S7-1200 và Biến Tần Sinamic V20

• Tác giả: Trần Ngọc Tú
• Người hướng dẫn: Lê Đức Dũng
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Việt-Hung
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Về Truyền Thông Modbus RTU Giữa PLC S7-1200 Và Biến Tần Sinamic V20
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP VÀ MODBUS TRÊN TIA PORTAL
• 1.1. Mạng truyền thông công nghiệp là gì?
• 1.2. Mô hình phân cấp chức năng của hệ thống mạng truyền thông công nghiệp
• 1.2.1. Bus trường, bus thiết bị
• 1.2.2. Bus hệ thống, bus quá trình
• 1.2.3. Mạng công ty
• 1.3. Mạng truyền thông Modbus
• 1.3.1. Tổng quan về truyền thông Modbus
• 1.3.2. Các phiên bản truyền thông Modbus
• 1.3.3. Cấu trúc giao thức của Modbus
• 1.3.4. Cấu tạo của Modbus RTU
• 2. CHƯƠNG 2: LẬP TRÌNH TRUYỀN THÔNG MODBUS RTU GIỮA PLC S7-1200 VỚI BIẾN TẦN SINAMIC V20
• 2.1. Yêu cầu công nghệ bài toán
• 2.2. Lựa chọn thiết bị xây dựng mô hình
• 2.2.1. Khối chấp hành
• 2.2.2. Cấu tạo biến tần Sinamic V20
• 2.2.3. Khối điều khiển
• 2.2.4. Phần mềm Tia Portal V16
• 2.2.5. Danh sách thiết bị sử dụng cho mô hình
• 2.3. Sơ đồ cấu trúc hệ thống
• 2.4. Tổng quan hệ thống
• 2.5. Cài đặt biến tần Sinamic V20
• 2.5.1. Cấu hình thông số động cơ
• 2.5.2. Cấu hình ứng dụng và đặc tính động học
• 2.5.3. Cấu hình thông số truyền thông
• 2.5.4. Thanh ghi Modbus
• 2.6. Thiết kế mạng truyền thông Modbus RTU với PLC S7-1200
• 2.6.1. Tập lệnh truyền thông Modbus RTU
• 2.6.2. Lập trình ứng dụng Modbus trên Tia Portal
• 2.7. Code chương trình thực tế
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CÁC THAM SỐ CỦA BIẾN TẦN SINAMIC V20
• 3.1. Thiết kế giao diện HMI
• 3.2. Chạy chương trình
• 3.3. Kết quả thực nghiệm mô hình
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Truyền Thông Modbus RTU

Nghiên cứu về truyền thông Modbus RTU giữa PLC S7-1200 và biến tần Sinamic V20 là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp. Modbus RTU là một giao thức truyền thông phổ biến, cho phép các thiết bị khác nhau giao tiếp với nhau một cách hiệu quả. Việc tích hợp PLC S7-1200 với biến tần Sinamic V20 không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống.

1.1. Khái niệm về Modbus RTU và ứng dụng

Modbus RTU là một giao thức truyền thông nối tiếp, cho phép các thiết bị như PLC và biến tần giao tiếp với nhau. Giao thức này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp nhờ vào tính đơn giản và hiệu quả của nó.

1.2. Giới thiệu về PLC S7 1200

PLC S7-1200 là một trong những dòng sản phẩm nổi bật của Siemens, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu tự động hóa trong các ứng dụng công nghiệp. Với khả năng lập trình linh hoạt và giao tiếp dễ dàng, PLC S7-1200 là lựa chọn hàng đầu cho nhiều kỹ sư.

II. Vấn đề và Thách thức trong Truyền Thông Modbus

Mặc dù truyền thông Modbus RTU mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong quá trình triển khai. Các vấn đề như độ trễ trong truyền thông, sự tương thích giữa các thiết bị và cấu hình hệ thống có thể gây khó khăn cho người sử dụng.

2.1. Độ trễ trong giao tiếp Modbus

Độ trễ trong giao tiếp Modbus có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống. Việc tối ưu hóa tốc độ truyền thông là cần thiết để đảm bảo rằng các thiết bị có thể giao tiếp hiệu quả.

2.2. Tương thích giữa các thiết bị

Sự tương thích giữa PLC S7-1200 và biến tần Sinamic V20 là một yếu tố quan trọng. Việc lựa chọn đúng phiên bản Modbus và cấu hình chính xác sẽ giúp giảm thiểu các vấn đề phát sinh.

III. Phương Pháp Lập Trình Truyền Thông Modbus RTU

Để thực hiện truyền thông Modbus RTU giữa PLC S7-1200 và biến tần Sinamic V20, cần áp dụng các phương pháp lập trình cụ thể. Việc cấu hình đúng các thông số và lập trình chính xác sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định.

3.1. Cấu hình Modbus trên PLC S7 1200

Cấu hình Modbus trên PLC S7-1200 bao gồm việc thiết lập địa chỉ, tốc độ truyền và các thông số khác. Điều này đảm bảo rằng PLC có thể giao tiếp hiệu quả với biến tần.

3.2. Lập trình ứng dụng Modbus trên Tia Portal

Sử dụng phần mềm Tia Portal để lập trình ứng dụng Modbus là một bước quan trọng. Phần mềm này cung cấp giao diện thân thiện và các công cụ hỗ trợ lập trình hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu

Việc nghiên cứu và triển khai truyền thông Modbus RTU giữa PLC S7-1200 và biến tần Sinamic V20 đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả, giúp nâng cao năng suất sản xuất.

4.1. Kết quả thực nghiệm mô hình

Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc sử dụng Modbus RTU giúp cải thiện khả năng giám sát và điều khiển các tham số của biến tần Sinamic V20 một cách hiệu quả.

4.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Ứng dụng của nghiên cứu này trong ngành công nghiệp là rất lớn, từ việc tự động hóa quy trình sản xuất đến việc giám sát và điều khiển từ xa.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu

Nghiên cứu về truyền thông Modbus RTU giữa PLC S7-1200 và biến tần Sinamic V20 đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực tự động hóa. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến và ứng dụng mới.

5.1. Tương lai của truyền thông Modbus

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, truyền thông Modbus sẽ tiếp tục được cải tiến và mở rộng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Nên tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp tối ưu hóa truyền thông Modbus, nhằm nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.