Đồ án tốt nghiệp - Điểu khiển và giám sát bồn nước qua Webserver ứng dụng thuật toán KNN chuẩn ĐL

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BỒN NƯỚC QUA WEBSERVER
ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN KNN CHẨN ĐOÁN LỖI
GVHD: PGS. TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN
SVTH:
1. ĐỖ MINH HIỂN
MSSV: 18151173
Khóa: 2018
Ngành: CNKT ĐIỀU KHIỂN &amp TỰ ĐỘNG HÓA
2. LÊ THANH PHONG
MSSV: 18151217
Khóa: 2018
Ngành: CNKT ĐIỀU KHIỂN &amp TỰ ĐỘNG HÓA

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BỒN NƯỚC QUA WEBSERVER
ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN KNN CHẨN ĐOÁN LỖI
GVHD: PGS. TS. TRƯƠNG ĐÌNH NHƠN
SVTH:
1. ĐỖ MINH HIỂN
MSSV: 18151173
Khóa: 2018
Ngành: CNKT ĐIỀU KHIỂN &amp TỰ ĐỘNG HÓA
2. LÊ THANH PHONG
MSSV: 18151217
Khóa: 2018
Ngành: CNKT ĐIỀU KHIỂN &amp TỰ ĐỘNG HÓA

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

TRƯỜNG ĐH SPKT TP.HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

o0o

Tp.HCM, ngày 01 tháng 08 năm 2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Minh Hiển

MSSV: 18151173

Họ và tên Sinh viên: Lê Thanh Phong

MSSV: 18151217

Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa

Lớp: 181512A

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Trương Đình Nhơn

ĐT: 0903675119

Ngày nhận đề tài: 14/02/2022
1.

Ngày nộp đề tài: 01/08/2022

Tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BỒN NƯỚC QUA WEBSERVER
ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN KNN CHẨN ĐOÁN LỖI

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: Datasheet từ nhà sản xuất
3. Nhiệm vụ và nội dung:
‒ Tìm hiều về các thiết bị PLC S7 1512C-1PN, HMI TP 700 Comfort.
‒ Tìm hiểu bộ thí nghiệm Process Control Trainer. Kết nối mô hình với PLC
S7-1500.
‒ Tìm hiều về Tia Portal V16, WinCC, Visual Studio Code,…
‒ Lập trình điều khiển hệ thống.
‒ Ứng dụng thuật toán KNN để nhận diện một số lỗi của hệ thống.
‒ Tạo giao diện điều khiển HMI
‒ Thiết kế giao diện trang Web để giám sát từ xa.
‒ Đánh giá kết quả đạt được từ đó tìm ra mặt hạn chế và hướng phát triển.
4. Sản phẩm:
Chương trình phần mềm điều khiển bồn nước đơn bằng PLC.
TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS. TS. Trương Đình Nhơn
Trang i

TRƯỜNG ĐH SPKT TP.HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

o0o

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 08 năm 2022

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Minh Hiển

MSSV: 18151173

Họ và tên Sinh viên: Lê Thanh Phong

MSSV: 18151217

Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa
Tên đề tà
...

...
ra file Excel.

Hình 5.7: Giao diện web giám sát hệ thống

Trang 68

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC HIỆN

Hình 5.8: Dữ liệu được lưu trữ trong MySQL

Hình 5.9: Hiển thị dữ liệu lên web

Trang 69

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC HIỆN

Hình 5.10: Dữ liệu xuất ra Excel

Trang 70

CHƯƠNG 6. KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
6.1. KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, nhóm đã hoàn thành được đề tài
“Điều khiển và giám sát bồn nước qua webserver và ứng dụng thuật toán KNN để
chẩn đoán lỗi cho hệ thống” đáp ứng được các yêu cầu đề ra:
‒ Biết cách kết nối phần cứng giao tiếp giữa PLC, HMI, máy tính thông qua
chuẩn truyền thông Profinet.
‒ Sử dụng Tia Portal V16 để lập trình cho PLC, thiết kế giao diện HMI.
‒ Sử dụng Visual Studio Code để thiết kế giao diện, lập trình Web để điều
khiển, giám sát hệ thống với các ngôn ngữ lập trình Java, HTML, CSS.
‒ Lưu trữ dữ liệu của hệ thống một cách tự động bằng MySQL, có thể xuất
báo cáo ra Excel.
‒ Tìm hiểu về Machine Learning, huấn luyện thuật toán KNN để nhận diện lỗi
cho hệ thống.
6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
‒ Mở rộng số lượng PLC điều khiển cùng một thời điểm. Giao tiếp giữa các
PLC với nhau thông qua mạng Wifi.
‒ Mở rộng số lượng bồn nước để có thể ứng dụng vào thực tiễn.
‒ Có thể nhận diện được nhiều lỗi phức tạp hơn của hệ thống bằng các giải
thuật cao hơn như Deep learning,…
‒ Thiết kế Web chỉnh chu hơn, đưa được trang Web lên hosting.

Trang 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng, Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động,
NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh.
[2] Võ Minh Tài, Nguyễn Phong Lưu, Nguyễn Văn Đông Hải. Kiểm soát mực
nước hệ bồn đơn dùng bộ điều khiển PID số. Tạp chí khao học số 40 (10-2019).
[4] SIEMENS S7-1500 MANUAL SIMATIC CPU 1512C-1 PN (6ES75121CK01-0AB0).
[5] SIEMENS MANUAL SIMATIC S7-1500/ET 200MP Analog Input/Output
Module AI 4xU/I/RTD/TC/ AQ 2xU/I ST (6ES7534-7QE00-0AB0).
[6] SIEMENS MANUAL SIMATIC S7-1500/ET 200MP DI 16x24VDC HF
Digital Input Module (6ES7521-1BH00-0AB0).
[7] SIEMENS SIMATIC HMI.
[8] Andreas C.Muller, Sarah Guido, Introduction Machine Learning with Python.
[9] Yuxi (Hayden) Liu, Python Machine Learning By Example.
[10] Vũ Hữu Tiệp, Machine Learning cơ bản.
[11] Jianping Gou, Lan Du, Yuhong Zhang, Taisong Xiong. A New Distanceweighted k-nearest Neighbor Classifier. Journal of Information &amp Computational
Science 9: 6 (2012) 1429–1436
[11] Các tài liệu trên mạng internet.
 https://support.industry.siemens.com

Trang 72