I. Tổng quan giải pháp

Tủ điều khiển PLC trung tâm đóng vai trò như “bộ não” của toàn bộ hệ thống tự động hóa. Tùy theo quy mô dự án, tủ có thể đảm nhiệm từ các tác vụ điều khiển máy đơn giản cho đến quản lý dây chuyền sản xuất nhiều khu vực với hàng trăm hoặc hàng nghìn tín hiệu I/O.

Hệ thống có thể tích hợp PLC, màn hình HMI, biến tần, servo, nguồn 24VDC, relay trung gian, contactor, MCCB/MCB, bộ chuyển đổi tín hiệu, module truyền thông và thiết bị mạng công nghiệp trong cùng một hệ thống điều khiển.

Tủ được thiết kế dựa trên sơ đồ điện, danh sách I/O, yêu cầu công nghệ, công suất tải và giao thức truyền thông của từng dự án.

II. Các dòng PLC hỗ trợ

1. PLC Schneider Electric

Hỗ trợ các dòng PLC Schneider phổ biến như:

• Modicon M221

• Modicon M241

• Modicon M251

• Modicon M262

• Modicon M340

• Modicon M580

Phù hợp cho máy tự động, hệ thống xử lý nước, dây chuyền sản xuất, HVAC, quản lý năng lượng và các hệ thống điều khiển phân tán.

Có thể tích hợp các giao thức:

• Modbus RTU

• Modbus TCP

• Ethernet/IP

• CANopen

• OPC UA

2. PLC Siemens

Hỗ trợ:

• SIMATIC S7-1200

• SIMATIC S7-1500

• S7-300

• S7-400

• LOGO!

• ET200

Phù hợp cho các dây chuyền sản xuất có yêu cầu độ ổn định cao, tốc độ xử lý nhanh và khả năng mở rộng lớn.

Có thể kết hợp với:

• HMI Siemens

• Biến tần SINAMICS

• Servo

• Remote I/O

• PROFINET

• PROFIBUS

• OPC UA

3. PLC Omron

Hỗ trợ:

• CP1E

• CP1L

• CP2E

• CJ2M

• NX1P

• NX/NJ Series

Phù hợp cho máy đóng gói, máy lắp ráp, máy kiểm tra, hệ thống robot và các dây chuyền tự động hóa tốc độ cao.

Có thể tích hợp:

• EtherCAT

• EtherNet/IP

• Modbus

• Servo Omron

• HMI NB/NA Series

• Vision System

4. PLC Delta

Hỗ trợ:

• DVP Series

• AS Series

• AH Series

PLC Delta được sử dụng phổ biến trong các hệ thống máy tự động, băng tải, đóng gói và điều khiển động cơ nhờ chi phí hợp lý và khả năng tích hợp tốt.

Có thể kết nối với:

• HMI Delta

• Biến tần Delta

• Servo Delta

• Modbus RTU

• Modbus TCP

• EtherCAT

5. PLC Panasonic

Hỗ trợ:

• FP0R

• FP-X

• FP7

• FPΣ

Phù hợp với máy tự động có yêu cầu kích thước nhỏ gọn, tốc độ xử lý cao và điều khiển chính xác.

Có thể tích hợp với:

• Servo Panasonic MINAS

• Cảm biến

• Hệ thống Motion Control

6. PLC LS Electric

Hỗ trợ:

• XGB

• XBC

• XEC

• XGK

• XGI

Phù hợp cho máy móc công nghiệp, dây chuyền sản xuất, hệ thống xử lý nước, băng tải và các hệ thống điều khiển nhà máy.

Có thể sử dụng:

• Modbus RTU

• Modbus TCP

• Ethernet

• EtherCAT

• Remote I/O

7. PLC Rockwell Automation – Allen-Bradley

Hỗ trợ:

• Micro800

• MicroLogix

• CompactLogix

• ControlLogix

Đây là giải pháp phù hợp với các nhà máy sử dụng tiêu chuẩn tự động hóa của Mỹ hoặc các dây chuyền yêu cầu tích hợp sâu với hệ thống SCADA/MES.

Có thể triển khai với:

• EtherNet/IP

• DeviceNet

• ControlNet

• Remote I/O

• FactoryTalk

8. PLC Xinje

Hỗ trợ các dòng:

• XC Series

• XD Series

• XDH Series

• XG Series

PLC Xinje phù hợp với các hệ thống máy tự động, máy đóng gói, băng tải và dây chuyền sản xuất cần tối ưu chi phí đầu tư.

Có thể kết hợp với:

• HMI Xinje

• Servo Xinje

• Biến tần

• Modbus RTU

• Modbus TCP

• Ethernet

9. PLC Mitsubishi Electric

Hỗ trợ:

• FX3U

• FX3G

• FX5U

• FX5UC

• Q Series

• L Series

• iQ-R Series

PLC Mitsubishi được sử dụng rộng rãi trong hệ thống máy công nghiệp và dây chuyền tự động hóa nhờ độ ổn định cao và hệ sinh thái thiết bị phong phú.

Có thể tích hợp:

• HMI GOT

• Servo Mitsubishi

• Biến tần Mitsubishi

• CC-Link

• CC-Link IE

• Ethernet

• Modbus

III. Chức năng của tủ điều khiển PLC trung tâm

Tùy yêu cầu của từng dự án, tủ có thể thực hiện các chức năng:

• Điều khiển trình tự hoạt động của máy.

• Điều khiển động cơ ON/OFF.

• Điều khiển biến tần.

• Điều khiển servo và step motor.

• Điều khiển van khí nén và van thủy lực.

• Đọc tín hiệu cảm biến.

• Đọc tín hiệu analog 0–10V, 4–20mA.

• Điều khiển nhiệt độ.

• Điều khiển áp suất.

• Điều khiển lưu lượng.

• Điều khiển mức.

• Điều khiển PID.

• Quản lý nhiều máy trong một dây chuyền.

• Giám sát trạng thái thiết bị.

• Cảnh báo và lưu lịch sử lỗi.

• Thống kê thời gian hoạt động của máy.

• Theo dõi sản lượng.

• Theo dõi điện năng tiêu thụ.

• Kết nối SCADA.

• Kết nối MES/ERP.

• Kết nối hệ thống IoT.

• Điều khiển và giám sát từ xa.

IV. Thành phần chính trong tủ

1. Bộ điều khiển

• PLC CPU.

• Digital Input.

• Digital Output.

• Analog Input.

• Analog Output.

• Module truyền thông.

• Remote I/O.

2. Nguồn và bảo vệ

• MCCB.

• MCB.

• RCBO.

• Cầu chì.

• Nguồn switching 24VDC.

• SPD chống sét lan truyền.

3. Thiết bị điều khiển

• Relay trung gian.

• Contactor.

• Overload relay.

• SSR.

• Safety relay.

4. Điều khiển động cơ

• Biến tần.

• Soft starter.

• Servo drive.

• Stepper driver.

5. Giao diện vận hành

• HMI Touch Panel.

• Nút nhấn.

• Công tắc selector.

• Đèn báo.

• Còi cảnh báo.

6. Truyền thông

• Industrial Ethernet Switch.

• RS232.

• RS485.

• Ethernet.

• Gateway chuyển đổi giao thức.

V. Hỗ trợ HMI và SCADA

1. Các thương hiệu HMI hỗ trợ

Tủ có thể tích hợp HMI từ nhiều hãng:

• Siemens

• Schneider

• Omron

• Mitsubishi

• Delta

• Weintek

• Kinco

• Xinje

• Pro-face

2. Chức năng giám sát trên HMI

Giao diện HMI được thiết kế theo yêu cầu để người vận hành có thể theo dõi:

• Trạng thái máy.

• Trạng thái cảm biến.

• Trạng thái motor.

• Giá trị nhiệt độ.

• Áp suất.

• Lưu lượng.

• Tốc độ.

• Công suất.

• Sản lượng.

• Alarm.

• Lịch sử lỗi.

• Công thức sản xuất.

3. Tích hợp SCADA

Với các hệ thống lớn, dữ liệu có thể được đưa lên SCADA để:

• Giám sát tập trung toàn nhà máy.

• Theo dõi trạng thái thiết bị theo thời gian thực.

• Quản lý cảnh báo.

• Lưu lịch sử dữ liệu.

• Theo dõi sản lượng và thông số vận hành.

• Phân tích dữ liệu phục vụ bảo trì và quản lý sản xuất.

VI. Giao thức truyền thông hỗ trợ

Tùy loại PLC và thiết bị, hệ thống có thể sử dụng:

• RS232

• RS485

• Modbus RTU

• Modbus TCP/IP

• PROFINET

• PROFIBUS

• EtherNet/IP

• EtherCAT

• CANopen

• CC-Link

• CC-Link IE

• OPC UA

• MQTT

Nhờ đó, tủ có thể kết nối với:

• PLC.

• HMI.

• Biến tần.

• Servo.

• Robot.

• Đồng hồ điện.

• Cảm biến thông minh.

• Hệ thống máy tính quản lý.

• SCADA.

• MES/ERP.

• IoT Gateway.

VII. Ứng dụng

Tủ điều khiển PLC trung tâm phù hợp cho:

• Dây chuyền sản xuất tự động.

• Hệ thống băng tải.

• Máy đóng gói.

• Máy lắp ráp.

• Máy kiểm tra sản phẩm.

• Máy CNC và máy chuyên dụng.

• Robot công nghiệp.

• Hệ thống cấp liệu.

• Hệ thống cân định lượng.

• Hệ thống trộn.

• Hệ thống xử lý nước.

• Trạm bơm.

• Hệ thống HVAC.

• Hệ thống khí nén.

• Kho thông minh.

• Nhà máy thông minh.

• Hệ thống giám sát năng lượng.

• Hệ thống IoT công nghiệp.

VIII. Thiết kế và chế tạo theo yêu cầu

1. Quy trình tổng thể

Ngọc Diệp Tech cung cấp giải pháp từ thiết kế đến lắp đặt hoàn chỉnh:

Khảo sát → Thiết kế → Lập trình → Lắp ráp tủ → Kiểm tra FAT → Lắp đặt → Chạy thử → Bàn giao

2. Cơ sở thiết kế

Tủ được thiết kế dựa trên:

• Số lượng I/O.

• Loại PLC khách hàng yêu cầu.

• Công suất tải.

• Số lượng động cơ.

• Số lượng biến tần/servo.

• Yêu cầu truyền thông.

• Điều kiện môi trường.

• Không gian lắp đặt.

• Tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà máy.

IX. Các tùy chọn tủ

1. Kiểu tủ

Có thể lựa chọn:

• Tủ đứng.

• Tủ treo tường.

• Tủ đôi.

• Tủ module.

2. Vật liệu

• Tủ thép sơn tĩnh điện.

• Tủ inox.

3. Cấp bảo vệ

• IP54.

• IP55.

• IP65.

4. Kích thước

Kích thước tủ được thiết kế tùy theo:

• Số lượng thiết bị.

• Công suất thiết bị.

• Số lượng module I/O.

• Không gian đi dây.

• Yêu cầu tản nhiệt.

• Khả năng mở rộng trong tương lai.

X. Tiêu chuẩn thiết kế

1. Tiêu chuẩn tham khảo

Tùy dự án, hệ thống có thể được thiết kế theo:

• IEC.

• IEC 60204-1.

• IEC 61439.

• Tiêu chuẩn kỹ thuật riêng của nhà máy.

2. Nguyên tắc thiết kế tủ

• Phân tách nguồn động lực và điều khiển.

• Đánh số dây điện.

• Đánh số terminal.

• Đánh số thiết bị.

• Bố trí máng đi dây khoa học.

• Phân vùng thiết bị hợp lý.

• Bố trí không gian tản nhiệt.

• Dự phòng không gian mở rộng.

• Thiết kế thuận tiện cho kiểm tra, bảo trì và sửa chữa.

XI. Hồ sơ bàn giao

Sau khi hoàn thành dự án, khách hàng có thể được bàn giao:

• Sơ đồ nguyên lý điện.

• Sơ đồ đấu nối.

• Layout bố trí thiết bị.

• Danh sách thiết bị BOM.

• Danh sách I/O.

• Chương trình PLC.

• Chương trình HMI.

• Backup chương trình.

• Tài liệu hướng dẫn vận hành.

• Tài liệu bảo trì.

XII. Ưu điểm của giải pháp

1. Thiết kế theo yêu cầu

Không sử dụng một cấu hình cố định cho mọi dự án.

• PLC được lựa chọn theo yêu cầu thực tế.

• Số lượng I/O được tính toán phù hợp.

• Thiết bị đóng cắt được lựa chọn theo công suất tải.

• Có thể tùy chỉnh theo tiêu chuẩn riêng của từng nhà máy.

2. Dễ mở rộng

• Có thể dự phòng module I/O.

• Dự phòng terminal.

• Dự phòng nguồn.

• Dự phòng không gian trong tủ.

• Thuận tiện bổ sung thiết bị trong tương lai.

3. Dễ bảo trì

• Thiết bị được phân nhóm rõ ràng.

• Dây điện được đánh số.

• Terminal được đánh số.

• Bản vẽ điện được đồng bộ với tủ thực tế.

• Thuận tiện cho kiểm tra và sửa chữa.

4. Khả năng tích hợp cao

Hỗ trợ kết nối với:

• Nhiều thương hiệu PLC.

• HMI.

• Biến tần.

• Servo.

• Robot.

• Thiết bị đo lường.

• SCADA.

• MES/ERP.

• IoT Gateway.

5. Hỗ trợ giám sát từ xa

Có thể tích hợp:

• Ethernet.

• VPN.

• IoT Gateway.

• SCADA.

• MQTT.

• OPC UA.

Qua đó cho phép theo dõi trạng thái hệ thống, cảnh báo và dữ liệu vận hành từ xa.

VIII.Thông số tham khảo

VIII.Quy trình triển khai

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT VÀ THƯƠNG MẠI NGỌC DIỆP

Địa chỉ: Số 9, LK11, Khu Đồng Dưa, Phường Hà Đông, Thành phố Hà Nội

Điện thoại: 0979539479

Email: ngocdieptech@gmail.com

Website: https://ngocdieptech.com