Đang tải... (xem toàn văn)
Tìm hiểu về hệ thống giám sát, thu thập dữ liệu và điều khiển dùng WinCC và thiết lập hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng sử dụng PLC S7 – 200.
1 A PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự bùng nổ phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật lĩnh vực điều khiển tự động thập kỷ gần góp phần không nhỏ vào việc làm thay đổi cục diện kinh tế quốc phòng quốc gia giới Với đời hệ thống tự động hóa làm thay đổi sâu sắc tồn hoạt động sản xuất người, có đời PLC S7-200 Để thực công việc cách khoa học nhằm đạt số lượng sản phẩm lớn, nhanh mà lại tiện lợi kinh tế, cơng ty, xí nghiệp sản xuất thường sử dụng PLC để điều khiển dây chuyền tự động Dây chuyền sản xuất tự động dùng PLC giảm sức lao động cơng nhân mà cịn giúp sản xuất đạt hiệu cao, đáp ứng kịp thời cho đời sống xã hội PLC với kích thước nhỏ gọn, độ xác cao, tác động nhanh, dễ dàng thay đổi thuật tốn đặc biệt trao đổi thơng tin với máy tính góp phần không nhỏ hệ thống tự động nhà máy lớn Là sinh viên nghành Kỹ thuật, việc nghiên cứu hệ thống tự động hóa dùng PLC giúp tiếp cận học hỏi nắm bắt cơng nghệ tiên tiến, nâng cao hiểu biết lĩnh vực khí, tự động hóa nâng cao kiến thức điện tử kiến thức chun mơn, phục vụ cho q trình giảng dạy trường THPT sau Đó lý chọn đề tài “Giám sát điều khiển hệ thống dây chuyền tự động sản xuất xi măng” Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Điệp Khóa luận tốt nghiệp 2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Tìm hiểu hệ thống giám sát, thu thập liệu điều khiển dùng WinCC thiết lập hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng sử dụng PLC S7-200 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu hệ thống điều khiển tự động - Tìm hiểu hệ thống giám sát, thu thập liệu điều khiển - Tìm hiểu điều khiển lập trình PLC S7-200 ngơn ngữ lập trình cho PLC - Tìm hiểu hệ thống giám sát, thu thập liệu điều khiển dùng WinCC - Lập trình hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng sử dụng PLC S7-200 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tơi sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp lý thuyết: Tìm hiểu qua sách, internet… - Phương pháp thực nghiệm: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất xi măng thực tế, lập trình PLC S7-200 để điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng, sử dụng phần mềm WinCC để giám sát, thu thập liệu điều khiển hệ thống GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Do thời gian nghiên cứu kiến thức hạn chế nên đề tài dừng mức nghiên cứu lập trình PLC S7-200, phần mềm giám sát WinCC 6.0 lập trình hệ thống dây chuyền sản xuất xi măng đơn giản TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU PLC S7-200 sử dụng nhiều nhà máy xí nghiệp, với độ bền tính ổn định cao Hiện nay, nhiều trường Đại học đưa PLC vào giảng dạy bậc học sinh viên trường Sư phạm Huế nói chung sinh viên nghành SPKT nói riêng đề tài hoàn toàn Việc nghiên cứu PLC giúp đặt móng cho việc nghiên cứu vấn đề khác rộng tương lai Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Điệp Khóa luận tốt nghiệp Do thời gian kiến thức có hạn nên tơi dừng lại mức nghiên cứu, lập trình giám sát hệ thống máy tính ĐỊA ĐIỂM LÀM KHĨA LUẬN - Tại trường ĐHSP Huế THỜI GIAN LÀM KHÓA LUẬN Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Điệp B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN 1.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 1.1.1 Định nghĩa hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển thường hiểu tập hợp xếp trật tự phần tử vật lý theo thể, để điều chỉnh, định hướng thực thi tác vụ cho riêng thân cho hệ thống khác 1.1.2 Các thành phần hệ thống điều khiển Các thành phần hệ thống điều khiển gồm: - Mục tiêu điều khiển (input) - Các phần tử hệ thống bao gồm điều khiển đối tượng điều khiển - Kết hay đối tượng (output) Hình 1.1: Thành phần hệ thống điều khiển Ở đây, điều khiển gọi tín hiệu vào, hay cịn gọi tín hiệu kích thích kết nhận từ hệ thống tín hiệu hay biến điều khiển Tín hiệu vào tác nhân (hay kích thích) từ nguồn lượng bên đến hệ thống điều khiển để tạo đáp ứng mong muốn Tín hiệu Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp đáp ứng thực từ hệ thống điều khiển, giống hay khơng giống đáp ứng xác định tín hiệu vào 1.2 ĐỊNH NGHĨA SCADA SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu, nói cách khác hệ thống hỗ trợ người việc giám sát điều khiển từ xa, cấp cao hệ điều khiển tự động thông thường Để điều khiển giám sát từ xa hệ SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải liệu hệ giao diện người – máy (HMI – Human Machine Interface) Trong hệ thống điều khiển giám sát HMI thành phần quan trọng không cấp điều khiển giám sát mà cấp thấp người ta cần giao diện người – máy để phục vụ cho việc quan sát thao tác vận hành cấp điều khiển cục Vì lý giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên hình vận hành (OP – Operator Panel), hình (TP – Touch Panel), Multi Panel … chuyên dụng sử dụng nhiều chiếm vai trò quan trọng 1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG SCADA Các hệ thống SCADA phân làm bốn nhóm với chức năng: - SCADA độc lập - SCADA nối mạng - SCADA khơng có khả đồ hoạ - SCADA có khả xử lý đồ hoạ thơng tin thời gian thực Bốn nhóm hệ thống SCADA: Hệ thống SCADA mờ (Blind): Nó khơng có phận giám sát nên đơn giản dung để thu thập xử lý liệu đồ thị Do hệ thống rẻ Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực: Đây hệ thống SCADA có khả giám sát thu thập liệu Nhờ tập tin cấu hình máy khai báo trước mà hệ thống có khả mơ tiến trình hoạt động hệ thống sản xuất Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động hệ thống Khi xảy cố hệ thống báo cho người vận hành để xử lý kịp thời Cũng hệ phát tín hiệu điều khiển dừng hoạt động tất máy móc Hệ thống SCADA độc lập: Đây hệ có khả giám sát thu thập liệu với vi xử lý Hệ điều khiển hai máy móc Vì hệ phù hợp với sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết Hệ thống SCADA mạng: Đây hệ có khả giám sát thu thập liệu với nhiều vi xử lý Các máy tính giám sát nối mạng với Hệ có khả điều khiển nhiều nhóm máy móc tạo nên dây chuyền sản xuất Qua mạng truyền thông, hệ thống kết nối với phịng quản lý, phịng điều khiển, nhận định điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý từ phòng thiết kế Từ phòng điều khiển điều khiển hoạt động thiết bị xa 1.4 NHỮNG CHUẨN ĐÁNH GIÁ MỘT HỆ SCADA Để đánh giá hệ thống điều khiển giám sát SCADA ta cần phải phân tích đặc điểm hệ thống theo số tiêu chuẩn sau: khả hỗ trợ công cụ phần mềm việc thực xây dựng hình giao diện Số lượng chất lượng thành phần đồ hoạ có sẵn, khả truy cập cách kết nối liệu từ trình kỹ thuật (trực tiếp từ cấu chấp hành, sensor, module vào/ra qua PLC hay hệ thống bus trường) Tính mở hệ thống, chuẩn hố giao diện trình, khả hỗ trợ xây dựng chức trao đổi tin tức (Messaging), xử lý kiện Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp cố (Event and Alarm), lưu trữ thông tin (Archive and History) lập báo cáo (Reporting) Tính thời gian thực hiệu suất trao đổi thông tin, Windows: hỗ trợ sử dụng mơ hình phần mềm ActiveX-Control OPC, giá thành tổng thể hệ thống 1.5 CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ SCADA Cấu trúc chung hệ SCADA minh hoạ hình vẽ sau: HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN NI NI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NI I/O NI Nối trực tiếp Nối qua mạng NI NI (Network Interface): giao diện mạng I/O (Input/Output): vào/ra NI I/O NI CẢM BIẾN VÀ CHẤP HÀNH QUÁ TRÌNH KỸ THUẬT Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp Hình 1.1 Cấu trúc chung hệ SCADA Trong hệ thống điều khiển giám sát, cảm biến cấu chấp hành đóng vai trị giao diện thiết bị điều khiển với trình kỹ thuật Cịn hệ thống điều khiển giám sát đóng vai trò giao diện người máy Các thiết bị phận hệ thống ghép nối với theo kiểu điểmđiểm (Point to Point) qua mạng truyền thơng Tín hiệu thu từ cảm biến tín hiệu nhị phân, tín hiệu số tương tự Khi xử lý máy tính, chúng phải chuyển đổi cho phù hợp với chuẩn giao diện vào/ra máy tính Các thành phần hệ thống SCADA bao gồm: Giao diện trình: bao gồm cảm biến, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi cấu chấp hành Thiết bị điều khiển tự động: gồm điều khiển chuyên dụng (PID), điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller), thiết bị điều chỉnh số đơn lẻ CDC (Compact Digital Controller) máy tính PC với phần mềm điều khiển tương ứng Hệ thống điều khiển giám sát: gồm phần mềm giao diện ngườimáy HMI, trạm kỹ thuật, trạm vận hành, giám sát điều khiển cao cấp Hệ thống truyền thông: ghép nối điểm-điểm, bus cảm biến/chấp hành, bus trường, bus hệ thống Hệ thống bảo vệ, chế thực chức an tồn 1.6 MƠ HÌNH PHÂN CẤP CHỨC NĂNG 1.6.1 Mơ hình phân cấp Tồn hệ thống điều khiển giám sát phân chia thành cấp chức hình vẽ minh hoạ đây: Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp QUẢN LÝ Qu¶n lý công ty PC IU HNH Điều hành sản xuất SN XUT IU KHIN Điều khiển giám sát GIM ST IU KHIN Điều khiển CHP HNH Chấp hành Qúa kỹ thuật Hình 1.2 Mơ hình phân cấptr×nh chức hệ thng giỏm sỏt v iu Hình 2.3: Mô hình phân khin cấp chức hệ thống điều khiển gi¸m s¸t Để xếp, phân loại chức tự động hoá hệ thống điều khiển giám sát người ta thường sử dụng mơ Với loại mơ hình chức phân thành nhiều cấp khác nhau, từ lên Càng cấp chức mang tính chất hơn, địi hỏi u cầu cao độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng Một chức cấp thực dựa chức cấp ngược lại lượng thông tin cần trao đổi xử lý lại lớn nhiều Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp 10 Việc phân cấp chức tiện lợi cho việc thiết kế hệ thống lựa chọn thiết bị Tuỳ thuộc vào mức độ tự động hoá cấu trúc hệ thống cụ thể mà ta có mơ hình phân cấp chức Cấp chấp hành: Các chức cấp chấp hành đo lường, dẫn động chuyển đổi tín hiệu trường hợp cần thiết Thực tế, đa số thiết bị cảm biến hay chấp hành có phần điều khiển riêng cho việc thực đo lường/truyền động xác nhanh nhạy Các thiết bị thơng minh (có vi xử lý riêng) đảm nhận việc xử lý chuẩn bị thông tin trước đưa lên cấp điều khiển Cấp điều khiển: Nhiệm vụ cấp điều khiển nhận thông tin từ cảm biến, xử lý thơng tin theo thuật toán định truyền đạt lại kết xuống chấp hành Máy tính đảm nhận việc theo dõi công cụ đo lường, tự thực thao tác ấn nút mở/đóng van, điều chỉnh cần gạt, núm xoay,… Đặc tính bật cấp điều khiển xử lý thông tin Cấp điều khiển cấp chấp hành hay gọi chung cấp trường (Field level) điều khiển, cảm biến chấp hành cài đặt trực tiếp trường gần kề với hệ thống kỹ thuật Cấp điều khiển giám sát: có chức giám sát vận hành q trình kỹ thuật, có nhiệm vụ hỗ trợ người sử dụng việc cài đặt ứng dụng, thao tác theo dõi, giám sát vận hành xử lý tình bất thường Ngồi số trường hợp, cấp thực toán điều khiển cao cấp điều khiển phối hợp, điều khiển trình tự điều khiển theo cơng thức Việc thực chức cấp điều khiển giám sát thường khơng địi hỏi phương tiện, thiết bị phần cứng đặc biệt ngồi máy tính thơng thường Thông thường người ta coi ba cấp thuộc phạm vi hệ thống điều khiển giám sát Tuy nhiên biểu thị hai cấp (Quản lý công ty Điều hành sản xuất) giúp ta hiểu thêm mơ hình lý tưởng cho cấu trúc chức tổng thể cho công ty sản xuất công nghiệp Gần đây, Chương 1: Tổng quan hệ thống giám sát điều khiển Khóa luận tốt nghiệp 49 Đối với trung tâm điều khiển (Control Center), việc in hệ thống định sẵn có báo cáo thiết kế (Repost Designer) để hiển thị nội dung tài liệu Tất máy tính, biến (tag) kết nối định hình in “Print Job” hay hiển thị hình Các kiểu liệu dự án xuât phản hồi qua tài liệu Máy tính: tên kiểu máy tính (Server hay Client) Tag management: Tên biến (tag) kiểu liệu, kết nối, kênh Kết nối: Kết nối đơn vị tham số 4.2.3 Soạn thảo (EDITOR) Các soạn thảo trung tâm điều khiển (Control Center) bao gồm: Bảng 4.1 Các chương trình soạn thảo: Chương trình soạn thảo Alarm Logging (Báo động) Giải thích Nhận thơng báo từ trình để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp, lưu trữ thông báo User Administrator Việc điều khiển truy nhập cho phép cho (Quản lý người dùng) nhóm người sử dụng Text Library Chứa văn tuỳ thuộc ngôn ngữ ta tạo (Thư viện văn bản) Report Designer Cung cấp hệ thống báo cáo tích hợp mà ta có (Báo cáo) thể sử dụng để báo cáo liệu, giá trị trình hành lưu trữ, thông báo hành lưu trữ, hệ thống tài liệu người sử dụng Global Scripts Cho phép ta tạo dự án động tùy thuộc vào (Viết chương trình) yêu cầu đặc biệt Bộ soạn thảo cho phép ta tạo Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 50 hàm C thao tác sử dụng hay nhiều projects tùy theo kiểu chúng Tag Logging Xử lý giá trị đo lường lưu trữ chúng (Hiển thị giá trị xử lý) thời gian dài Graphics Designer (Thiết kế đồ họa) Cung cấp hình hiển thị kết nối đến q trình 4.3 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CHÍNH CỦA WINCC - WinCC phần thuật ngữ Tự động hóa tích hợp tồn diện TIA (Totally Intergrated Automation) hãng Simiems, WinCC tương tích làm việc tốt với thiết bị tự động hóa chế tạo từ nhà sản xuất SIMIEMS Ngoài thiết bị tự động nhà sản xuất khác tích hợp WinCC, điều có nghĩa WinCC tương thích với hệ thống có thiết bị cung cấp từ nhiều hãng khác - Cơ sở liệu mới: Dữ liệu WinCC bao gồm liệu q trình tạo WinCC cịn sở liệu kỹ thuật tạo SQL Microsoft Excel Access - Hình 4.2 mơ tả khả kết nối liệu từ sở liệu cấu trúc khác như: SQL, MS acces, MS excel Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 51 Hình 4.2 Khả kết nối WinCC - WinCC tích hợp với qui mơ q trình tự động, loạt cấu hình cung cấp như: từ hệ thống người dùng (Single - user system), hệthống đa người dùng (Multi client - serverr system) hệ có dự phòng, hệ phân tán (Distributed system) với vài server - Hệ thống Single - user thường dùng cho việc giám sát điều khiển phần phân xưởng sản xuất, số biến trình cho phép hệ phụ thuộc vào licence - Hệ thống Multi - user bao gồm server vài client phụ thuộc vào quy mô hệ thống tự động hóa Server client nối với thông qua mạng LAN theo chuẩn truyền thông TCP/IP Một BUS trình (Process BUS) dùng để nối từ server đến hệ thống tự động (Automation system - AS) Hình 4.3 Hệ thống Single - User System Hình 3.4 Mô tả cấu trúc hệ đa người dùng với server nhiều client, số lượng client phụ thuộc vào yêu cầu hệ thống Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 52 Hình 4.4 Hệ thống Multi - User System Hệ Multi client - user thiết kế nguyên tắc client - server, server đáp ứng nhiệm vụ sau: + Kết nối hệ thống tự động hóa + Kết hợp client + Cung cấp cho client biến q trình, lưu trữ liệu, thơng báo, screen chuẩn truyền thông Mỗi server cho phép kết nối tối đa với 16 client Cấu hình WinCC thay đổi thời điểm Ngoài WinCC hệ thống giao diện Người - Máy (HMI) có khả tương thích mạng với cơng cụ Web - base, giải pháp client Thin - Client solution 4.4 CÁC THÀNH PHẦN CỦA WINCC WinCC có cấu trúc modul hóa, hệ thống WinCC chia thành dạng modul WinCC WinCC add - on Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 53 Hệ thống WinCC tạo phần cấu trúc (Configuration Sofware) (CS) dành để thực hịên soạn thảo phần chương trình chạy (RuntimeSofware) (RT) dành để thực chạy chương trình Trình Runtime thực giao tiếp (Gồm giao tiếp cứng giao tiếp mềm) phòng điều hành phân xưởng sản xuất Chỉ chạy Runtime WinCC nhận giá trị từ hệ thống tự động hệ thống tự động nhận lệnh điều khiển từ người điều hành tác động Graphic hình điều khiển giám sát WinCC Ta dùng phần chương trình Configuration để tạo dự án.Ta dùng phần chương trình Runtime để thực dự án Hình 4.5 Các thành phần WinCC Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 54 Hình 4.6 Cấu trúc WinCC 4.5 WINCC ADD - ONS WinCC add-ons sản phẩm giải pháp cho ứng dụng đặc biệt nhà cung cấp thêm người sử dụng có yêu cầu Đây coi modul mở rộng cho phần mềm 4.6 HỆ THỐNG WINCC (THE BASIC WINCC SYSTEM) WinCC bao gồm nhiều thành phần hình 4.7, nhiên có thành phần khơng thể thiếu cấu thành WinCC sau: Graphic system Alarm logging Archiving system Logging system Communication User Aministration s Hình 4.7 Các thành phần WinCC Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 55 4.7 CÁCH THỨC LÀM VIỆC VỚI WINCC WinCC bao gồm hai phần chương trình tách biệt: Phần chương trình cấu trúc (Configuration) phần chương trình chạy Cách thức làm việc với WinCC cách thức làm việc với hai phần chương trình 4.7.1 Phần chương trình cấu trúc (Configuration Sofware - CS) Đây trình soạn thảo, tất soạn thảo thực trình configuration WinCC Explorer thành phần hạt nhân Configuration software, khởi động WinCC cửa sổ WinCC Explorer tự động mở, ta tiến hành xây dựng dự án soạn thảo hiển thị cửa sổ WinCC Explorer, soạn thảo gọi Subsystem Các Subsystem quan trọng WinCC là: + The Graphic System - soạn thảo tạo hình đồ họa Graphic Designer + Alarm logging - soạn thảo thông báo Alarm logging + The Archiving System - soạn thảo Tag logging sử dụng để liệu lưu trữ + The Report System - soạn thảo dùng để tạo lớp báo cáo Report Designer + User Adiminstratin soạn thảo sử dụng để đăng ký quyền điều hành User Administrator + Communication - Các giao thức, thiết bị truyền thông cung cấp trực tiếp WinCC Explorer Tất soạn thảo thực lưu trữ sở liệu CS 4.7.2 Phần chương trình chạy (Runtime Software RT) Runtime Software cho phép người dùng điều hành giám sát q trình Nó sử dụng chủ yếu để thực hện nhiệm vụ sau: Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 56 Đọc liệu ghi CS database Hiển thị Picture hình Liên kết với hệ thống tự động Lưu trữ liệu thời, giá trị q trình thơng báo kiện Điều khiển q trình thơng qua giá trị đặt đầu vào dùng công tác On/Off Kết trình soạn thảo cửa sổ WinCC Explorer kết hợp với trình chạy thực hiển thị phần Runtime 4.8 SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CỦA WINCC Hình 4.8 kết nối subsystem WinCC mối quan hệ chúng Sử dụng chức soạn thảo Configuration software để tạo Project Tất soạn thảo WinCC lưu trữ Configuration database (CS Database) Khi thực chạy chương trình, thơng tin Project được từ CS data runtime Software Project thực Dữ liệu trình hành lưu trữ tạm thời Runtime Database (RT Database) Graphic System hiển thị picture hình, chấp hành theo người điều hành, người điều hành kích On Buton nhập giá trị đầu vào Việc truyền thông WinCC hệ thống tự động thực qua thiết bị kết nối Các thiết bị kết nối (chanel) có nhiệm vụ thu thập giá trị trình yêu cầu tất Runtime thành phần, đọc giá trị biến q trình bên ngồi từ hệ thống tự động cần ghi giá trị cho hệ thống tự động Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 57 Archiving System ghi giá trị trình vào phần lưu trữ giá trị trình Các giá trị lưu trữ bao gồm giá trị Online Trend Control Online Table Control Các giá trị trình riêng biệt giám sát Alarm logging Nếu giá trị vượt giới hạn, Alarm logging tạo thông báo phát hành Alarm Control Alarm logging chấp nhận điều khiển từ người điều hành người quản lý Alarm logging ghi tất thông báo vào phần message archive Report System hệ thống báo cáo WinCC, Report ghi lại dạng văn theo yêu cầu theo khoảng thời gian định trước Hình 4.8 Biểu đồ làm việc WinCC 4.9 GIAO TIẾP TRONG WINCC Giao tiếp WinCC gồm hai phần: giao tiếp mềm giao tiếp cứng Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 58 Giao tiếp mềm có nhiệm vụ thực trao đổi phần mềm ứng dụng như: MS Excel, SQL, SIMATIC Protol MS Accsess Các giao tiếp thực nhờ hỗ trợ kết nối đối tượng cho điều khiển trình - OPC (OLE For process control) WinCC cung cấp liệu cho phần mềm ứng dụng theo OPC server tích hợp, mặt khác WinCC nhận liệu phần mềm ứng dụng khác qua OPC Client Giao tiếp cứng giao tiếp WinCC với hệ thống tự động AS thơng qua BUS qua trình như: Ethenet Profibus Các giao tiếp điều khiển thiết bị kết nối gọilà Chanel WinCC cung cấp lựa chọn thiết bị kết nối cho hệ thống tự động SIMATIC S5/S7/505, ngồi WinCC cịn cung cấp thiết bị kết nối khơng địi quyền PROFIBUS DP, DDE, OPC Hình 4.9 Giao tiếp với hệ thống tự động AS Các dạng biến trình thay đổi phụ thuộc vào liên kết WinCC hệ thống tự động AS Mỗi biến trình WinCC tương ứng với giá trị trình lưu trữ nhớ thiết bị nối với AS Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 59 Trong chạy, liệu hệ thống tự động WinCC lưu trữ, đồng thời WinCC cho phép hệ thống tự động đọc giữ liệu từ nhớ, mặt khác dùng WinCC để thay đổi liệu Nghĩa cách ta dùng WinCC để điều khiển trình Trên hình 4.9 trao đổi liệu WinCC hệ thống tự động AS Các thiết bị truyền thông, kết nối logic, biến trình Việc giao tiếp WinCC hệ thống tự động thực thông qua kết nối logic Các kết nối logic xếp theo cấp bậc cửa sổ WinCC Explorer hình 4.10 Hình 4.10 Trao đổi liệu WinCC hệ thống tự động AS Các thiết bị truyền thơng tìm thấy mục “SIMATIC PROTOCOL SUITE” Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 60 Hình 4.11 Các phương thức truyền thơng WinCC Một nhiều giao thức cung cấp cho thiết bị truyền thông Mỗi giao thức chọn thiết bị truyền thông thường dùng với giao thức Q trình kết nối trình Runtime: Để cập nhật giá trị trình trình Runtime, WinCC thơng qua kết nối cứng (vật lý) để nhận biết biến trình vùng quản lý Hình 4.12 Quá trình trao đổi liệu hệ thống tự động WinCC Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 61 Các giá trị trình truyền thiết bị truyền thông, liệu đọc ghi vào nhớ làm việc wincc với hệ thống tự động AS thông qua thiết bị truyền thông BUS trình 4.10 TẠO CÁC FUNTION VÀ CÁC ACTION Để tạo q trình làm việc tích cực như: Phát hành báo cáo hàng ngày, giám sát biến thực tính tốn tổng kết liệu… ta dùng Funtion Action chế độ Runtime Để tạo action function ta dùng trình soạn thảo Global Scrip cửa sổ WinCC Explorer: Dùng soạn thảo Global Scrip Tạo thay đổi hàm chức Tạo thay đổi action Dùng cơng cụ Diagnotic để phân tích tượng xảy hệ thống Tóm lại: WinCC phần mềm dùng để thiết kế, điều khiển giám sát hệ thống tự động hoá từ việc giám sát điều khiển toàn hệ thống việc điều khiển giám sát đến biến chi tiết, phần mềm chuyên dụng dùng để xây dựng nên hệ SCADA hãng Simen soạn thảo phát triển WinCC với hình Graphic giao diện thân thiện với người dùng, giúp cho người điều hành giám sát q trình sản xuất vị trí vào thời điểm Đồng thời hệ thống cảnh báo giúp người điều hành loại bỏ cố kịp thời với cố lớn hệ thống tự động loại bỏ tránh thiệt hại kinh tế kỹ thuật đảm bảo an toàn sản xuất Ngồi ra, cịn có khả lưu trữ liệu, mơ hình bảo mật liệu đảm bảo liệu q trình sản xuất lưu trữ an tồn người sử dụng Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 62 truy cập vào sở liệu Từ tìm hiểu q trình sản xuất 4.11 THIẾT KẾ CÁC GIAO DIỆN TRÊN WINCC CHO VIỆC GIÁM SÁT Chương 4: Tổng quan WinCC Khóa luận tốt nghiệp 63 CHƯƠNG ỨNG DỤNG PLC VÀO QUÁ TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT Để tự động hố trình sản xuất nhà máy sở thiết bị khả trình PLC S7-200 chương trình bày thuật tốn phục vụ cho số cơng đoạn nhà máy có liên quan mật thiết đến suất chất lượng sản phẩm đầu Từ thuật toán ta viết chương trình điều khiển PLC phù hợp với công đoạn nạp liệu đồng nguyên liệu 5.1 THUẬT TOÁN Chương 4: Tổng quan WinCC ... hiểu hệ thống giám sát, thu thập liệu điều khiển dùng WinCC thiết lập hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng sử dụng PLC S7-200 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu hệ thống điều khiển tự động. .. nghiệm: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất xi măng thực tế, lập trình PLC S7-200 để điều khiển dây chuyền sản xuất xi măng, sử dụng phần mềm WinCC để giám sát, thu thập liệu điều khiển hệ thống GIỚI HẠN... hình phân cấptr×nh chức hệ thống giám sát điều H×nh 2.3: Mô hình phân khin cấp chức hệ thống điều khiển giám sát sp xp, phõn loi chức tự động hoá hệ thống điều khiển giám sát người ta thường sử