Khái niệm chung về SCADA
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống giám sát và điều khiển các quá trình từ xa, cho phép người vận hành theo dõi và điều chỉnh hoạt động của thiết bị thông qua máy tính và mạng truyền thông Hệ thống này bao gồm tất cả các máy tính được thiết kế để thực hiện các chức năng thu thập dữ liệu và quản lý quy trình hiệu quả.
+ Thu thập dữ liệu từ các thiết bị công nghiệp hoặc các cảm biến.
+ Xử lý và thực hiện các phép tính trên các dữ liệu thu thập được.
+ Hiển thị các dữ liệu thu thập được và kết quả đã xử lý.
+ Nhận các lệnh từ người điều hành và gửi các lệnh đó đến các thiết bị của nhà máy.
+ Xử lý các lệnh điều khiển tự động hoặc bằng tay một cách kịp thời và chính xác.
1.1.2 Chức năng và vai trò
Hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấp quản lý, mỗi cấp có nhiệm vụ riêng trong việc đo lường, thu thập và giám sát Do đó, hệ thống SCADA cũng được phân chia thành các cấp khác nhau, tùy thuộc vào quy mô và yêu cầu cụ thể của từng cấp Mỗi cấp SCADA cần thực hiện các dịch vụ thiết yếu để đảm bảo hoạt động hiệu quả của toàn bộ hệ thống.
Thu thập dữ liệu từ xa thông qua các đường truyền số liệu là một phương pháp hiệu quả để thu thập thông tin về sản xuất Việc tổ chức lưu trữ dữ liệu trong nhiều loại cơ sở dữ liệu, bao gồm thông tin về lịch sử sản xuất, các sự kiện thao tác và báo động, giúp quản lý và phân tích thông tin một cách dễ dàng và chính xác.
Điều khiển và giám sát hệ thống sản xuất dựa trên dữ liệu đã thu thập là rất quan trọng Đồng thời, việc truyền thông số liệu cả trong và ngoài hệ thống, bao gồm đọc/viết dữ liệu từ PLC/RTU và phản hồi các yêu cầu thông tin từ cấp trên, cũng cần được thực hiện một cách hiệu quả.
SCADA là sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm nhằm tự động hóa quản lý, giám sát và điều khiển trong các đối tượng công nghiệp Xu hướng tự động hóa là không thể tránh khỏi, do đó, việc áp dụng SCADA là cần thiết để không bị tụt hậu trong sản xuất SCADA cho phép thu thập thông tin chính xác về hệ thống, từ đó hỗ trợ đưa ra quyết định đúng đắn và dễ dàng trong công tác điều khiển Việc áp dụng SCADA giúp giảm chi phí nhân lực và vận hành, góp phần giảm giá thành sản phẩm và tăng sức cạnh tranh.
1.1.3 Các ứng dụng vào thực tế và so sánh lợi thế với hệ cũ
Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhà máy nước sạch, trạm xử lý nước sạch, hàng hải…
Hệ thống SCADA của ngành điện Việt Nam hiện nay được chia thành ba cấp: cấp quốc gia, cấp Bắc Trung Nam và cấp tỉnh, với khả năng mở rộng lên cấp huyện khi cần thiết Trung tâm điều độ quốc gia chịu trách nhiệm theo dõi và điều khiển các nhà máy phát điện cùng các đường dây/trạm 500kV và 220kV lớn Trong khi đó, ba trung tâm điều độ miền quản lý các đường dây/trạm 220kV và 110kV lớn trong khu vực của mình, và các trung tâm điều độ cấp tỉnh giám sát hệ thống phân phối điện tại địa phương.
Các hệ thống SCADA sử dụng RTU đang dần được thay thế bởi PLC, đặc biệt trong các hệ thống điều độ điện quốc gia và miền Việc triển khai các hệ thống SCADA với PLC mang lại nhiều lợi ích vượt trội.
+ Kinh phí sẽ thấp hơn nhiều
Hệ điều khiển cũ thường có nhiều tủ, bảng, khoá và nút ấn, dẫn đến kích thước cồng kềnh và chiếm nhiều diện tích Việc lắp đặt, kiểm định, vận hành, giám sát và bảo dưỡng cũng trở nên khó khăn Tuy nhiên, việc sử dụng hệ SCADA kết hợp với PLC sẽ đơn giản hóa những công việc này.
+ Các kỹ sư Việt Nam dễ tiếp cận với công nghệ PLC hơn và do đó khả năngthiết kế, nâng cấp và làm chủ công nghệ dễ dàng hơn
+ Mua thiết bị dễ dàng hơn
+ Dễ bảo dưỡng và thay thế các thiết bị
+ Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập, lưu trữ, báo cáo, thống kê, phân tích hệ thống rất dễ dàng
Trong tương lai, các hệ thống SCADA sẽ trở nên đơn giản và phổ biến hơn do sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị trong lĩnh vực tự động hóa.
1.1.4 Kết cấu của một hệ SCADA
Hệ thống SCADA bao gồm ba thành phần chính: máy tính tại phòng điều khiển trung tâm, các đơn vị điều khiển từ xa (RTU) hoặc bộ điều khiển logic lập trình (PLC) tại các trạm xa, và thiết bị thông tin để kết nối hai phần này với nhau.
SCADA tương tự như phần HMI trong hệ thống DCS, cung cấp chức năng hiển thị, điều khiển từ xa, thu thập và quản lý dữ liệu, cũng như quản lý báo động và báo cáo Các hệ thống SCADA truyền thống hoạt động trên nền tảng DOS, VMS hoặc UNIX, trong khi các phiên bản hiện đại hiện nay được phát triển trên nền tảng Windows và Linux.
1.1.5 Phần cứng và phần mềm của hệ SCADA:
Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất, các hệ thống SCADA có thể có những đặc điểm khác nhau, nhưng nhìn chung, phần cứng của hệ thống SCADA bao gồm một số thành phần chính.
+ Máy tính PC với các dịch vụ truyền thông chuẩn và các chương trình giao diện đồ hoạ được thiết kế sẵn
+ Các bộ điều khiển logic có khả năng lập trình PLC (Programmable Logic Controller)
+ Các transmitter/RTU số thông minh
+ Card mạng và hệ thống cáp nối đi theo phục vụ cho quá trình thu thập và điều khiển.
Phần mềm SCADA là chương trình thực hiện các nhiệm vụ cụ thể trong hệ thống SCADA, với khả năng thu thập dữ liệu theo thời gian thực và điều khiển hệ thống theo yêu cầu kỹ thuật Ngoài ra, phần mềm này cần có khả năng kết nối mạng, như Internet hoặc Ethernet, để chuyển báo cáo dưới nhiều định dạng khác nhau, bao gồm bảng thống kê, biểu đồ và đồ thị.
1.1.6 Truyền tin trong hệ SCADA
Các dạng truyền tin trong hệ SCADA
Trong hệ thống SCADA, ngoài việc sử dụng máy tính công nghiệp, server và thiết bị mạng tại phòng theo dõi trung tâm, hệ thống truyền tin đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến tính ổn định và độ chính xác của toàn bộ hệ thống Hệ truyền tin được lựa chọn cần đáp ứng các tiêu chuẩn như tốc độ truyền, giao thức truyền thông, cũng như khả năng truyền đồng bộ hay dị bộ, và khoảng cách địa lý Đặc biệt, hệ thống truyền tin phải tương thích với các thiết bị tại hiện trường và server Một số thiết bị có thể được sử dụng để truyền dữ liệu trong SCADA bao gồm modem RDT của Anh, các thiết bị thu phát sóng của Motorola, bộ RTU và GPS Việc lựa chọn thiết bị phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống SCADA theo từng mô hình và phạm vi cụ thể.
1.1.7 Ứng dụng trong công tác điều độ hệ thống điện Việt Nam
Quá trình phát triển của công nghệ điều khiển hệ thống điện: Từ những năm
Từ năm 1970, hệ thống máy tính đã trở thành công cụ quan trọng trong việc điều độ các hệ thống điện lớn trên toàn cầu Ban đầu, máy tính chủ yếu hỗ trợ quản lý kỹ thuật và dữ liệu, cũng như tính toán các bài toán đơn lẻ Qua thời gian, các phần mềm chuyên dụng đã được phát triển nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và điều hành hệ thống điện.
Lợi ích của việc sử dụng SCADA trạm
Hệ thống SCADA trạm mang lại nhiều lợi ích lớn trong thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo trì và nâng cấp khi cần mở rộng Đặc biệt, nó cải thiện chất lượng giám sát và vận hành, đồng thời nâng cao tính tin cậy của hệ thống Các lợi ích chính của SCADA trạm bao gồm việc tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất hoạt động.
1.2.1 Lợi ích khi thiết kế và xây dựng trạm
+ Giảm bớt số lượng các thiết bị dự phòng.
Giảm thiểu hạ tầng cơ sở của trạm bao gồm việc tối ưu hóa đường cáp tín hiệu và ống dẫn dây, cũng như giảm số lượng tủ bảng đo lường và tủ bảng điều khiển, đồng thời xem xét diện tích nhà điều hành trạm để nâng cao hiệu quả hoạt động.
+ Dễ dàng nâng cấp, mở rộng hệ thống điều trạm
1.2.2 Lợi ích khi vận hành
+ Tự động ghi nhận các hoạt động ghi nhận các hoạt động điều hành trạm của người trực trạm cũng như các lệnh điều hành của cấp trên.
+ Có cơ sở dữ liệu vận hành để dùng trong việc vận hành, phân tích, tính toán với hệ thống, điều khiển thời gian thực.
Việc tự động hóa hoàn toàn hệ thống trạm giúp giảm số lượng nhân công vận hành, đồng thời hạn chế đáng kể sai sót do con người gây ra.
1.2.3 Lợi ích trong bảo trì hệ thống
+ Có cơ sở dữ liệu về lịch sử vận hành, lịch sử thao tác trạm, các báo động, thông tin về sự cố luôn có sẵn trên hệ thống.
+ Các thiết bị đo có thể được trực tiếp lập trình về các thông số cấu hình, chẩn đoán, chỉnh định hệ thống…
Lập kế hoạch bảo trì thiết bị trở nên dễ dàng hơn nhờ vào việc phân tích dữ liệu tình trạng hoạt động, giúp giảm chi phí bảo trì nhờ có thông tin cụ thể về hệ thống Hơn nữa, sơ đồ trạm được quản lý bằng máy tính cho phép việc xem xét và cập nhật thay đổi một cách thuận tiện và tiết kiệm chi phí.
1.2.4 Tăng cường tính tin cậy của hệ thống
Giao diện người-máy thân thiện và dễ hiểu, kết hợp với cơ chế kiểm tra hoạt động, giúp giảm thiểu tối đa khả năng thao tác nhầm của người trực trạm Điều này không chỉ tăng cường số lượng và chất lượng dữ liệu mà còn nâng cao độ tin cậy trong quá trình thu thập số liệu.
Cung cấp thông tin nhanh chóng và chính xác về lịch sử thao tác và vận hành của trạm giúp đưa ra quyết định kịp thời khi xảy ra sự cố hoặc cần nâng cấp, bảo trì hệ thống.
+ Trên cơ sở có các cảnh báo sớm sẽ khiến cho việc bảo trì đúng thời hạn sẽ giảm thiểu đáng kể các rủi ro hỏng hóc mang lại.
Việc thu thập số liệu thời gian thực giúp nhanh chóng xác định và xử lý tình trạng quá tải Các khu vực bị quá tải sẽ được bù đắp kịp thời bằng hệ thống nguồn cấp dự phòng khác, từ đó giảm thiểu thời gian mất điện do sự cố quá tải hệ thống.
Tổ chức của SCADA trạm
Theo yêu cầu của hệ SCADA, chúng ta nhận thấy SCADA có các đặc điểm sau:
Hệ thống hoạt động liên tục, vừa truyền tin, vừa thu thập dữ liệu, tính toán và tương tác với người dùng, đồng thời duy trì liên lạc với cấp trên trong thời gian thực.
Hệ thống sở hữu nhiều tính năng đa dạng, trong đó một số yêu cầu tính toán phức tạp như lập báo cáo và phân tích, trong khi những công việc khác lại cần độ chính xác về thời gian, đặc biệt là các hệ thống yêu cầu thời gian thực cao như thu thập dữ liệu, truyền tin, cảnh báo và báo động.
Một số tính năng của hệ thống hoạt động liên tục, như đo lường và thu thập thông số, cũng như truyền tin Ngược lại, một số tính năng khác chỉ hoạt động theo yêu cầu hoặc định kỳ, chẳng hạn như việc in báo cáo và lập bảng biểu, chỉ được thực hiện khi có yêu cầu từ người dùng.
Hệ thống SCADA trạm bao gồm các tính năng bắt buộc và tùy chọn, cho phép người dùng thêm hoặc bớt mà không ảnh hưởng đến hệ thống Nó hoạt động trên một máy tính cá nhân đơn bộ xử lý, thực hiện đa chức năng và đa luồng thông qua việc phân chia thời gian giữa các luồng hoạt động Hệ thống này cũng hỗ trợ đa tác vụ và đa xử lý thực sự ở cấp transmitter số, tạo nên một cấu trúc linh hoạt và hiệu quả.
- Đối tượng cấp trường đó là các trasmitter số thông minh, các bộ chuyển đổi, các sensor cảm biến.
- Đối tượng lập báo cáo( hiển thị và in ấn các báo cáo).
- Đối tượng truyền tin với cấp trên.
- Đối tượng quản lý cơ sở số liệu về lịch sử vận hành, lịch sử sự kiện thao tác, sự cố…
- Đối tượng thiết kế các trang hiển thị( gồm các thanh tác vụ tasbar, bus bar…).
- Đối tượng thiết kế báo cáo.
- Đối tượng lập cấu hình hệ thống.
1.3.2 Lựa chọn hệ điều hành
Ngày nay, công nghệ phần cứng máy tính đã phát triển mạnh mẽ, với các máy tính mới từ Intel, đặc biệt là dòng chip Pentium, mang lại bước nhảy vọt trong tính toán và xử lý dữ liệu Giao diện đồ họa GUI ngày càng hoàn thiện và thân thiện với người dùng hơn Hệ thống thư viện đồ họa phong phú của Microsoft Windows cùng với các giao tiếp đồ họa chuẩn đã góp phần tạo nên những tiến bộ đáng kể trong thiết kế giao diện.
Máy tính PC có thiết kế nhỏ gọn và độ tin cậy không bằng máy tính công nghiệp, nhưng vẫn đáp ứng tốt các yêu cầu xử lý và tính toán trong công nghiệp nhờ công nghệ điện tử hiện đại Trong quá khứ, hệ điều hành MS-DOS được sử dụng phổ biến, nhưng với quy mô lớn và khối lượng công việc cao hiện nay, DOS không còn phù hợp Hệ điều hành Windows đã tạo ra sự thay đổi đáng kể, vì vậy chúng tôi quyết định phát triển bộ phần mềm SCADA cho trạm dựa trên hệ điều hành Microsoft Windows, cụ thể là phiên bản Windows 2000/Windows XP.
Microsoft Windows XP là một hệ điều hành tiên tiến, hỗ trợ đa chương trình và có hệ thống bảo mật nghiêm ngặt Hệ thống SCADA thực hiện nhiều chức năng như hiển thị đồ hoạ, tạo báo cáo, quản lý cơ sở dữ liệu và điều khiển hệ thống Việc tích hợp tất cả chức năng vào một chương trình duy nhất có thể làm tăng độ phức tạp và nguy cơ mắc lỗi Hơn nữa, việc quản lý và điều khiển hệ thống sẽ gặp khó khăn khi tất cả tác vụ được gộp lại Nhiều chức năng không được sử dụng thường xuyên, dẫn đến hiệu quả không cao Do đó, giải pháp tối ưu là chia nhỏ chương trình thành các module độc lập, với các chức năng riêng biệt, chạy trên một hệ điều hành đa nhiệm.
Microsoft Windows XP có khả năng quản lý bộ nhớ lớn với khả năng đánh địa chỉ trực tiếp 32bit, cho phép truy cập tới 4GB ô nhớ Điều này đáp ứng đầy đủ yêu cầu của mọi phần mềm, giúp lập trình viên không còn lo lắng về vấn đề thiếu bộ nhớ.
Microsoft Windows XP mang đến cho người dùng một cách thức đồng nhất và thân thiện để tạo giao tiếp đồ họa dễ dàng Với lập trình thống nhất không phụ thuộc vào phần cứng, lập trình viên không cần lo lắng về tính tương thích giữa các hệ thống đồ họa khác nhau Trong khi đó, DOS, với hệ điều hành dựa trên dòng lệnh, không hỗ trợ đồ họa, khiến việc thiết kế hệ thống SCADA trở nên khó khăn, khi người thiết kế phải tự tạo thư viện đồ họa cho chương trình của mình Điều này tốn nhiều công sức và chi phí Ngược lại, Windows cung cấp hệ thống các phần tử GUI chuẩn như view, dialog box, push button và pop-up menu, giúp người thiết kế dễ dàng tạo ra các HMI thân thiện và hấp dẫn mà không tốn nhiều thời gian.
Microsoft Windows XP cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho các giao tiếp mạng như Internet, Ethernet công nghiệp, và các mạng cục bộ như LAN và WAN Hệ điều hành này cũng hỗ trợ modem, giúp lập trình viên dễ dàng thiết lập các giao tiếp truyền thông cần thiết với mức công sức tối thiểu.
Microsoft Windows XP cung cấp hỗ trợ đa phương tiện, cho phép lập trình viên dễ dàng tích hợp âm thanh và hình ảnh chuyển động, từ đó làm cho giao diện HMI trở nên gần gũi và thực tế hơn.
- Microsoft Windows XP ngoài việc sử dụng phần cứng của Intel ra chúng ta có thể sử dụng phần cứng của nhiều hãng phần cứng khác nhau.
1.3.3 Triển khai xây dựng bộ phần mềm cho SCADA trạm
Hệ thống SCADA trạm là một cấu trúc phức tạp, tích hợp nhiều tính năng và chức năng khác nhau, được tổ chức thành một tập hợp các chương trình hoạt động liên kết chặt chẽ với nhau.
Trạm điện và SCADA trạm
1.4.1 SCADA trong hệ thống điện lực
Các cấp quản lý trong hệ thống điện lực
SCADA cho các trạm điện trong hệ thống điện lực Việt Nam nhằm mục đích chính là đáp ứng nhu cầu tự động hóa và số hóa hệ thống điện.
Bước đi này không chỉ là một phần quan trọng trong quá trình hiện đại hóa hệ thống điện mà còn thể hiện trình độ kinh tế - kỹ thuật của lưới điện Việt Nam.
Bảng1.1: Dưới đây tóm tắt sơ lược những cấp quản lý trong việc phân bổ điện
Qua trên chúng ta nhận thấy một số điều:
Trong mạng siêu cao áp, việc tính toán và xử lý dữ liệu để đưa ra lệnh điều khiển hệ thống đòi hỏi độ chính xác và kịp thời cao, nhiệm vụ này thuộc về trung tâm điều độ quốc gia A0, trong khi các trung tâm phân phối điện lưới cấp miền không thể đảm nhận Thực tế cho thấy, việc thu thập số liệu và điều khiển hệ thống thường diễn ra từ xa, thuộc quản lý của các trạm Do đó, các trung tâm điều độ cần một hệ thống thông tin công nghiệp hiệu quả để nhận dữ liệu từ cấp dưới và truyền lệnh xuống Quản lý phân phối điện ở cấp cao áp thường được giao cho các trung tâm điều độ miền, những đơn vị này cũng tham gia giám sát hệ thống và giảm bớt gánh nặng điều khiển cho hệ thống SCADA cấp trên.
Các trạm thực hiện nhiệm vụ thu thập dữ liệu hệ thống, điều khiển tải lưới và ổn định hệ thống Khi được tự động hóa hoàn toàn, việc giám sát và điều khiển lưới trở nên đơn giản hơn SCADA chỉ cần gửi một tin nhắn để điều khiển thiết bị cấp dưới, và thông qua PLC hoặc RTU, thao tác sẽ được thực hiện Ngược lại, khi cần dữ liệu từ hệ thống, SCADA chỉ cần gửi yêu cầu đến các trạm để nhận số liệu.
1.4.2 Các loại hình SCADA trong hệ thống điện
Dựa vào các phân tích bên trên ta đề ra hai loại hình SCADA sau:
1.4.2.1 SCADA điều độ cấp quốc gia Đây là một trung tâm mang tính điều độ cấp cao, mang tính huyết mạch của hệ thống điện Việt Nam Nó làm nhiệm vụ điều tiết toàn bộ điện năng trên lưới SCADA điều độ quốc gia giúp cho việc phân bổ điện năng thông suốt trên khắp ba miền. SCADA điều độ quốc gia đảm đương các nhiệm vụ sau:
- Thu thập các số đo, các trạng thái, tình hình phụ tải từ các trung tâm điều độ miền đưa lên.
Dựa trên các số liệu thu thập được, tiến hành phân tích và đánh giá để nhận dạng hệ thống, từ đó đưa ra các biện pháp điều khiển tối ưu cho việc phân bổ công suất và đảm bảo ổn định dự phòng trong lưới điện.
Trung tâm SCADA điều độ quốc gia không trực tiếp thu thập dữ liệu từ hệ thống mà thực hiện nhiệm vụ này thông qua các trạm phía dưới Họ cũng không điều khiển hệ thống trực tiếp, mà chỉ gửi lệnh dưới dạng các bản tin để quản lý và điều khiển.
Hình 1.2: Sơ đồ về cấp SCADA trong hệ thống điện Việt Nam
1.4.2.2 SCADA điều độ cấp miền
Tại các trung tâm điều độ miền, dữ liệu từ các trạm được gửi lên để phân tích và đánh giá, từ đó đưa ra quyết định điều khiển nhằm ổn định hệ thống lưới điện SCADA điều độ miền đóng vai trò trung gian giữa SCADA điều độ quốc gia và SCADA trạm, thực hiện những nhiệm vụ đặc trưng để đảm bảo hiệu quả vận hành của hệ thống.
- Thu thập số liệu từ các SCADA trạm.
Phân tích biểu đồ phụ tải là bước quan trọng để đánh giá và đưa ra các phương án điều độ, phân chia phụ tải và ổn định lưới điện Các trung tâm điều độ miền đóng vai trò then chốt trong việc định hướng cho hệ thống SCADA, giúp điều tiết công suất tải và quản lý hiệu quả hệ thống điện.
1.4.2.3 SCADA trạm Đây là một trung tâm máy tính điều khiển mà tác động trực tiếp đến chất lượng trong lưới điện vì đây là một nơi mà các tác động điều khiển trực tiếp tác động vào hệ thống điện Lưới điện có thể ổn định và bền vững hay không phụ thuộc rất nhiều các trung tâm SCADA trạm này Vậy nhiệm vụ của SCADA trạm là phải trực tiếp:
- Thao tác điều khiển lên các thiết bị của hệ thống, các máy biến áp…
- Thu thập và giám sát các thông số về hệ thống.
- Điều khiển đóng/cắt nhằm bảo vệ hệ thống trong trường hợp lưới gặp sự cố như quá tải, chạm chập…
Dữ liệu báo cáo từ hệ thống SCADA cấp trên là cần thiết để phân tích và đánh giá hiệu suất hệ thống, hỗ trợ trong việc khắc phục sự cố hoặc nâng cấp hệ thống Mạch thu thập số liệu và điều khiển được thiết kế nhằm tối ưu hóa quy trình này.
- Một PLC và các module AI/AO, DI/DO.
- Một bộ RTU với các transmitter analog.
- Một bộ các transmitter số thông minh.
SCADA trạm được thiết kế còn có các bus truyền tin phục vụ cho các tác vụ truyền thông sau:
Bus truyền số liệu RS-485 kết nối các PLC, RTU và transmitter số thông minh với trung tâm điều khiển là máy tính PC, trong khi bus truyền tin RS-323 được sử dụng để giao tiếp với hệ thống SCADA điều độ cấp trên.
Trung tâm điều khiển bao gồm các máy tính PC, số lượng máy phụ thuộc vào quy mô của trạm Đối với các trạm nhỏ, một máy tính PC tốc độ cao với dung lượng bộ nhớ lớn có thể đảm nhận vai trò trung tâm điều khiển và giám sát Ngược lại, các trạm lớn yêu cầu tính an toàn cao nên cần sử dụng một máy chuyên dụng cho điều khiển, kèm theo một máy PC khác để thu thập và giám sát dữ liệu Nếu cần thiết, có thể bổ sung thêm máy chuyên thực hiện các tác vụ truyền thông.
Bộ nhớ chương trình Đơn vị điều khiển Khối ngỏ vào Mạch giao tiếp cảm biến
Panel lập trình Bộ nhớ dữ liệu
Khối ngỏ ra Mạch công suất & cơ cấu tác động
Đặc điểm bộ điều khiển lập trình
Nhu cầu về bộ điều khiển linh hoạt và giá thành thấp đã thúc đẩy sự phát triển của hệ thống điều khiển lập trình (PLC) Hệ thống này sử dụng CPU và bộ nhớ để điều khiển máy móc, thay thế phương pháp truyền thống với rơle và thiết bị cồng kềnh PLC mang lại khả năng điều khiển dễ dàng và linh hoạt thông qua việc lập trình các lệnh logic cơ bản, đồng thời cũng có thể thực hiện các tác vụ phức tạp khác.
Hình 2.1: Sơ đồ khối bên trong PLC
Hoạt động của PLC bao gồm việc kiểm tra tất cả trạng thái tín hiệu từ quá trình điều khiển, thực hiện logic theo chương trình và kích hoạt tín hiệu điều khiển cho thiết bị bên ngoài Các mạch giao tiếp chuẩn tại khối vào và khối ra của PLC cho phép kết nối trực tiếp với các cơ cấu tác động nhỏ và các mạch chuyển đổi tín hiệu, mà không cần rơle trung gian Tuy nhiên, khi điều khiển thiết bị có công suất lớn, cần sử dụng mạch điện tử công suất trung gian.
Việc sử dụng PLC giúp hiệu chỉnh hệ thống mà không cần thay đổi kết nối dây, chỉ cần thay đổi chương trình điều khiển trong bộ nhớ qua thiết bị lập trình chuyên dụng Ngoài ra, PLC còn có ưu điểm là thời gian lắp đặt và đưa vào hoạt động nhanh hơn so với hệ thống điều khiển truyền thống, vốn yêu cầu nối dây phức tạp giữa các thiết bị.
Về phần cứng, PLC tương tự như máy tính truyền thống và chúng có các đặc điểm thích hợp cho mục đích điều khiển trong công nghiệp như là:
- Khả năng chống nhiễu tốt
- Cấu trúc dạng modul do đó dễ dàng thay thế, tăng khả năng (nối thêm modul mở rộng vào/ra ) và thêm chức năng (nối thêm modul chuyên dùng)
- Việc kết nối dây và mức điện áp tín hiệu ở ngỏ vào và ngỏ ra được chuẩn hoá
- Ngôn ngữ lập trình chuyên dùng: Ladder, Intruction, Functionchat dể hiểu và dể sử dụng
- Thay đổi chương trình điều khiển dễ dàng
- Những đặc điểm trên làm cho PLC được sử dụng nhiều trong việc điều khiển các máy móc công nghiệp và trong điều khiển quá trình.
Những khái niệm cơ bản
Bộ điều khiển lập trình, được phát triển bởi nhóm kỹ sư của hãng General Motors vào năm 1968, đã đặt ra các chỉ tiêu kỹ thuật nhằm đáp ứng nhu cầu điều khiển trong ngành công nghiệp.
- Dễ lập trình và thay đổi chương trình điều khiển , sử dụng thích hợp trong nhà máy
- Cấu trúc dạng modul để dễ dàng bảo trì và sửa chữa
- Tin cậy hơn trong môi trường sản xuất của nhà máy công nghiệp
- Dùng linh kiện bán dẫn nên có kích thước nhỏ hơn mạch rơ-le chức năng tương đương
Các chỉ tiêu này thu hút sự chú ý của các kỹ sư trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu về khả năng ứng dụng của PLC trong công nghiệp Nghiên cứu đã chỉ ra rằng PLC cần có thêm một số chức năng, bao gồm: lệnh logic đơn giản, lệnh tác vụ định thời, lệnh tác vụ đếm, lệnh xử lý toán học, xử lý bảng dữ liệu, xử lý xung tốc độ cao, tính toán số liệu số thực 32 bit và xử lý thời gian thực để đọc mã vạch.
Sự phát triển của phần cứng đã mang lại nhiều thành tựu như bộ nhớ lớn hơn, số lượng cổng vào/ra tăng lên và nhiều mô-đun chuyên dụng hơn Vào năm 1976, PLC đã có khả năng điều khiển các cổng vào/ra thông qua kỹ thuật truyền thông với khoảng cách lên đến 200 mét.
- Các họ PLC của các hãng sản xuất phát triển từ loại hoạt động độc lập chỉ với
Bài viết đề cập đến 20 ngõ vào/ra và dung lượng bộ nhớ chương trình lên đến 500 bước cho các PLC có cấu trúc modul, cho phép mở rộng khả năng và tích hợp các chức năng chuyên dụng Hơn nữa, hệ thống còn hỗ trợ xử lý tín hiệu liên tục (analog).
+ Điều khiển động cơ servo, động cơ bước
+ Số lượng ngõ vào/ra
- Với cấu trúc modul cho phép chúng ta mở rộng hay nâng cấp một hệ thống điều khiển dùng PLC với chi phí và công sức ít nhất
Chỉ tiêu so sánh Rơ - le Mạch số Máy tính PLC
Khá thấp Thấp Cao Thấp
Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn
Tốc độ điều khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh
Xuất sắc Tốt Khá tốt Tốt
Lắp đặt Mất thời gia thiết kế lắp đặt
Mất thời gian thiết kế
Mất nhiều thời gian lập trình
Lập trình và lắp đặt đơn giản
Khả năng điều khiển tác vụ phức tạp
Không Có Có Có Để thay đổi điều khiển
Rất khó Khó Khá đơn giản Rất đơn giản
Công tác bảo trì Kém-có rất nhiều công tắc
Kém-nếu IC được hàn
Kém-có nhiều mạch điện tử chuyên dùng
Tốt-các modul được tiêu chuẩn hóa
Bảng 2.1: So sánh đặc tính kỹ thuật giữa những hệ thống điều khiển
PLC nổi bật với các đặc điểm phần cứng và phần mềm, giúp nó trở thành bộ điều khiển công nghiệp phổ biến và được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng.
Cấu trúc phần cứng của PLC
PLC bao gồm ba khối chức năng chính: bộ vi xử lý, bộ nhớ và bộ vào/ra Nó phát hiện trạng thái ngõ vào và lưu trữ vào bộ nhớ đệm, sau đó thực hiện các lệnh logic dựa trên các trạng thái này Chương trình trong PLC cập nhật trạng thái ngõ ra và lưu vào bộ nhớ đệm, từ đó điều khiển việc đóng mở các tiếp điểm để kích hoạt các thiết bị tương ứng Như vậy, hoạt động của các thiết bị được tự động hóa hoàn toàn theo chương trình đã lập trình sẵn.
- Bộ nhớ, chương trình được nạp vào PLC thông qua thiết bị lập trình chuyên dùng.
Bộ nhớ chương trình Bộ nhớ chương trình EPROM EEPROM tuỳ chọn Nguồn pin
CPU bộ vi xử lý clock Bộ nhớ hệ thống ROM Bộ nhớ dữ liệu RAM
Bộ đệm Bus Địa chỉ
Bộ lọc Pannsel lập trình
Bus hệ thống (Vào/Ra)
Khái niệm cơ bản về vấn đề lập trình PLC
Ngôn ngữ lập trình cần phải dễ hiểu và dễ sử dụng cho việc lập trình điều khiển, yêu cầu một ngôn ngữ cấp cao với các lệnh và cấu trúc chương trình rõ ràng, thể hiện các tác vụ điều khiển một cách đơn giản Điều này giúp lập trình viên không tốn nhiều thời gian để nắm bắt ngôn ngữ so với các ngôn ngữ cấp cao khác hiện có trên máy tính.
Sơ đồ mạch điều khiển dạng bậc thang là phương pháp phổ biến nhất để mô tả mạch rơle logic.
Ngôn ngữ lập trình ladder, với hình dạng giống như sơ đồ mạch điện bậc thang, rất thích hợp cho việc phát triển các chương trình điều khiển logic, đặc biệt cho những nhà thiết kế máy đã quen thuộc với hệ thống điều khiển rơle truyền thống Trong phần này, chúng ta sẽ giải thích mối quan hệ giữa mạch điện vật lý và chương trình Ladder, thông qua việc xem xét mạch điều khiển động cơ theo hình vẽ minh họa.
Hình 2.3a: Mạch điện ladder điều khiển động cơ Hình 2.3b: Chương trình ladder điều khiển
Chương trình Ladder bao gồm hai cột dọc thể hiện nguồn điện logic và các ký hiệu công tắc cùng rơle logic, tạo thành nhánh mạch điện lôgic ngang Logic được biểu diễn bằng ba công tắc thường mở, một công tắc thường đóng và một rơle logic cho ngõ ra động cơ Để thiết kế chương trình Ladder hiệu quả, cần lập tài liệu về hệ thống và mô tả hoạt động một cách nhanh chóng và chính xác.
2.4.2 Ngõ vào và ngõ ra
Ngõ vào và ngõ ra là các bộ nhớ một bít, ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái vật lý Ngõ vào nhận tín hiệu từ cảm biến, trong khi ngõ ra điều khiển các thiết bị như rơle, transistor và triac.
Các ngõ vào ra cần được đánh số và ký hiệu rõ ràng để đảm bảo có địa chỉ xác định và duy nhất Mặc dù mỗi hãng sản xuất có phương pháp đánh số riêng, nhưng ý nghĩa cơ bản của chúng thường giống nhau.
Hình 2.4: Ngõ vào/ra PLC 2.4.3 Rơ le ( -( ) -)
Rơle lôgic, thực chất là một bộ nhớ 1 bit, hoạt động như rơle phụ trợ vật lý trong mạch điều khiển sử dụng rơle truyền thống Trong lĩnh vực máy tính, rơle còn được gọi là cờ, ký hiệu là M và được đánh số theo hệ thập phân (M0).
- Rơle chốt (Latched Relay): rơle được chốt là rơle duy trì được trạng thái khi không cấp điện cho PLC
Rơle trạng thái (State Relay) là thiết bị chuyên dụng trong điều khiển trình tự, thường được gọi là trạng thái STL (Step Ladder) Các cờ trạng thái được ký hiệu là S và được đánh số theo hệ thập phân như S0, S10, S22.
- Rơle chuyên dùng (Special Relay): Rơle dùng để điều khiển và quan sát trạng thái hoạt động bên trong PLC và được gọi là cờ chuyên dùng.
+ Cờ chuyên dùng giám sát
M8000 : M8000 = 1 PLC đang ở trạng thái chạy (Run)
M8002 : M8002 = 1 PLC đang chuyển trạng thái từ Stop đến Run
M8013 Xung clock 1 giây nghĩa là trạng thái chuyển đổi tuần tự với chu kỳ một giây
+ Cờ chuyên dùng điều khiển.
M 8003 : lên 1 thì tất cả các trạng thái ngõ ra được duy trì khi PLC dừng hoạt động
M 8200 : Dùng để điều khiển bộ đếm lên xuống.
Thực chất là bộ nhớ 16 bit và được dùng để lưu trữ số liệu, thanh ghi được kí hiệu là D và được đánh số thập phân: D0; D200; D800 ; D 8002
Thanh ghi dữ liệu (Data Register ): Thanh ghi loại này được dùng để lưu trữ dữ liệu thông thường trong khi tính toán dữ liệu trên PLC.
Thanh ghi chốt (Latched Register) là loại thanh ghi có khả năng giữ lại nội dung cho đến khi được ghi đè bởi dữ liệu mới Khi PLC chuyển từ trạng thái RUN sang STOP, dữ liệu trong các thanh ghi này vẫn được duy trì, đảm bảo tính ổn định và chính xác trong quá trình điều khiển.
Thanh ghi chuyên dùng là công cụ lưu trữ kết quả dữ liệu điều khiển và giám sát trạng thái hoạt động bên trong PLC Những thanh ghi này thường được kết hợp với các cờ chuyên dùng và có thể áp dụng trong chương trình Ladder Ngoài ra, chúng giúp xác định rõ ràng các trạng thái hoạt động của hệ thống PLC.
Thanh ghi bộ nhớ chương trình (Program Memory Register) chiếm từng khối 500 bước và được sử dụng cho các ứng dụng cần xử lý nhiều số liệu, khi mà các thanh ghi RAM có sẵn không đủ đáp ứng yêu cầu.
Thanh ghi điều chỉnh từ biến trở bên ngoài (External Adjusting Register) trên các PLC được trang bị các biến trở cho phép điều chỉnh giá trị của một số thanh ghi Các thanh ghi này có giá trị dao động từ 0 đến 255, tương ứng với vị trí tối thiểu và tối đa của biến trở.
Thanh ghi chỉ mục (Index Register) là thanh ghi được sử dụng để điều chỉnh chỉ số của các toán hạng logic như thanh ghi, cờ và bộ đếm bộ định thì một cách linh hoạt Kí hiệu của thanh ghi này là V và Z.
Dl : Thanh ghi đã được đánh số cố định
Dlv : Thanh ghi được đánh số tuỳ động nghĩa là: Dlv = D(l + v)
Bộ đếm trên PLC, hay còn gọi là bộ đếm logic, được sử dụng để đếm các sự kiện và hoạt động như một bộ nhớ Số lượng bộ đếm có thể sử dụng phụ thuộc vào loại PLC.
Kí hiệu là C và cũng được đánh số thập phân C0; C128 ; C225
Bộ đếm lên và bộ đếm xuống là hai loại bộ đếm quan trọng trong hệ thống điện Bộ đếm lên tăng giá trị lên 1 khi nhận được cạnh lên của xung kích, trong khi bộ đếm xuống giảm giá trị đi 1 khi có cạnh lên của xung kích.
+ Bộ đếm lên - xuống: Nội dung bộ đếm tăng 1 hay giảm 1, tùy thuộc cờ chuyên dùng cho phép chiều đếm, khi có cạnh lên của xung kích bộ đếm
Bộ đếm pha là thiết bị có khả năng đếm lên hoặc xuống dựa trên sự lệch pha giữa hai tín hiệu xung Loại bộ đếm này thường được sử dụng kết hợp với encoder để đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo lường và kiểm soát.
Khái niệm chung
WinCC (Windows Control Center) là một hệ thống phần mềm điều khiển giám sát công nghiệp (Tích hợp giao diện người máy IHMI – Integrate Human Machine
Hệ thống giao diện (Interface) cung cấp các tính năng kỹ thuật và màn hình hiển thị đồ hoạ, hỗ trợ điều khiển nhiệm vụ trong sản xuất và tự động hóa công nghiệp Nó tích hợp các module chức năng cho việc hiển thị đồ hoạ, thông báo, lưu trữ và xuất báo cáo Với giao diện lập trình thân thiện, hệ thống cho phép cập nhật nhanh chóng hình ảnh của các quá trình tự động hoá cần theo dõi và đảm bảo chức năng lưu trữ an toàn, mang lại lợi ích cao cho người sử dụng.
WinCC cung cấp các giao diện mở cho người dùng, cho phép tích hợp trong các giải pháp tự động hóa phức tạp và hệ thống mở Người dùng có thể truy cập dữ liệu thông qua các giao diện chuẩn ODBC và SQL, đồng thời tích hợp các đối tượng và văn bản nhờ OLE 2.0 và OLE Custom Controls (OCX) Những tính năng này giúp WinCC trở thành một đối tác dễ hiểu và dễ sử dụng trong môi trường Windows.
WinCC tương thích với mọi loại máy tính cá nhân (PC) và hỗ trợ tất cả các hệ thống Mặc dù bảng dưới đây chỉ ra cấu hình tối thiểu, nhưng để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, người dùng nên tuân theo cấu hình khuyến cáo.
CPU Pentum II 266 MHz Pentum II 400 MHz
Graphics Controller (Card màn hình) SVGA (4MB) XGA (8MB)
Hard Disk (Lượng đĩa cứng trống) 500 MB trống >500 MB
CD-ROM Drive CD-ROM Drive
Bảng 3.1: Cấu hình tối thiểu của PC để hỗ trợ WinCC
WinCC cung cấp nhiều loại dự án khác nhau tùy theo yêu cầu công việc và quy mô của dự án.
* Dự án đơn (Single-User Project).
Một dự án đơn là một trạm vận hành độc lập, nơi tất cả các hoạt động như cấu hình, chạy thời gian thực, kết nối bus quá trình và lưu trữ dữ liệu đều được thực hiện trên máy tính này.
Hình 3.1: Cấu trúc của dự án đơn
* Dự án nhiều người dùng (Multi – User Project).
Một dự án nhiều người dùng bao gồm nhiều máy khách (client) kết nối với một máy chủ (server), tất cả hoạt động trong cùng một dự án Hệ thống cho phép tối đa 16 client truy cập vào một server, và cấu hình có thể được thiết lập trên server hoặc trên một số client.
Dữ liệu của dự án bao gồm hình ảnh, tag và thông tin được lưu trữ trên server, phục vụ cho các client Server kết nối với bus quá trình để xử lý dữ liệu, trong khi việc vận hành hệ thống được thực hiện từ phía các client.
Hình 3.1: Cấu trúc của dự án nhiều người dùng
* Dự án nhiều máy khách (Multi – Client Project)
Dự án nhiều máy khách cho phép truy cập vào nhiều server, mỗi server có dự án riêng Cấu hình cho server hoặc client được thực hiện trong từng dự án, trong khi cấu hình cho dự án multi-client được thực hiện trong chính dự án đó.
Một server có khả năng kết nối với tối đa 16 client, trong khi một dự án multi-client có thể truy cập đến 6 server Điều này cho phép dữ liệu từ 6 server được giám sát và điều khiển đồng thời trên một màn hình trong dự án multi-client.
Các bước thực hiện một dự án
- Bổ xung thiết bị PLC
- Định nghĩa các Tag sử dụng
- Tạo và soạn thảo một giao diện người dùng
- Cài đặt thông số cho Runtime
- Sử dụng chương trình mô phỏng WinCC Variable Simulator
3.2.1 Cách tạo ra một dự án mới (Project)
* Để tạo một Project mới, trên thanh công cụ chọn “File” → chọn “New” Hộp thoại
“WinCC Explorer” xuất hiện chúng ta có thể tạo một dự án kiểu:
- Single_User Project: tạo một dự án một người dùng
- Multi_User Project: tạo một dự án nhiều người dùng
- Multi_Client Project: tạo một dự án nhiều trạm tớ
- Open an Existing Project: mở một dự án đã có sẵn
* Sau khi đã chọn xong ta nhấp vào nút OK thì hộp thoại Create a New Project xuất hiện Tại đây có các nhãn sau:
+ Project Name: Đánh tên của dự án cần xây dựng (*.MCP)
+ New Sub Folder: Hệ thống sẽ tự động tạo ra một thư mục chứa dự án (Tên thư mục trùng tên của dự án)
+ Project Path: Chỉ đường dẫn của dự án
+ Folder: Tạo ra thư mục chứa dự án
+ Drive: Lựa chọn ổ đĩa lưu trữ dự án
Hình 3.4: Đặt tên cho đề tài 3.2.2 Các thành phần chính của cửa sổ dự án
- Máy tính (Computer): Quản lý tất cả các trạm (WorkStation) và trạm chủ(Server) nằm trong Project.
Tag Management is the central hub for overseeing all channels, logical relationships, and processes related to tags (variables) in PLC systems It encompasses the management of internal tags and the organization of tag groups, ensuring efficient handling and categorization of various tag processes.
- Loại dữ liệu (Data Types): Chứa các loại dữ liệu được gán cho các Tag và các kênh khác nhau.
- Các trình soạn thảo được liệt kê trong vùng này dùng để soạn thảo và điều khiển một dự án hoàn chỉnh bao gồm:
+ Graphics System (Graphics Designer) dùng để thiết kế các giao diện hình ảnh + Global Scrips dùng hiển thị động cho các yêu cầu đặc biệt
+ Các Message System như cảnh báo (Alarm Logging)
+ Thu thập và lưu trữ các giá trị đo (Tag Logging)
+ Hệ thống báo cáo (Report Designer)
+ Quyền sử dụng (User Administration) và các Text library
Tất cả các Modul này đều thuộc hệ thống WinCC nhưng nếu không cần thiết thì không nhất thiết phải cài đặt hết.
3.2.2.1 Cấu trúc của “Computer” Đây là thành phần để ta phân chia các công việc, cài đặt thông số và chạy các ứng dụng khác nhau khi hệ thống chạy Run-time Gồm các Tab sau khi bấm vào Propertise trong pop-up menu ở Computer
+ General infomation: Thông tin chung về tên máy, dạng máy
+ Start up: Khởi động lúc chạy Run-time
+ Lựa chọn các thông số: Quy định cách thức làm việc cho các ứng dụng khác nhau của hệ điều hành trong lúc hệ thống chạy Run-time
+ Graphic Run-time: Cài đặt các thông số cho trang đồ hoạ
3.2.2.2 Cấu trúc của “Tag Management”
Tại đây thì tất cả các kênh truyền, các kết nối Logic, việc tạo ra các Tag và nhóm Tag đều được quản lý tại đây.
Trong phần mềm WinCC, khái niệm Tag và Tag Group là rất quan trọng trong việc xây dựng hệ thống điều khiển giám sát Tag đóng vai trò là thành phần trung gian, giúp truy cập các giá trị quá trình một cách hiệu quả.
Trong một dự án, mỗi Tag trong WinCC chỉ có một tên duy nhất và một loại dữ liệu Các Tag này được gán thông qua các mối quan hệ Logic, được xác định bởi kênh phân phối giá trị quá trình tới các Tag tại các điểm nối WinCC Tags được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của toàn bộ dự án, và khi WinCC được khởi động, tất cả các Tag sẽ được tải vào, tương ứng với cấu trúc Run-time được thiết lập.
+ External Tags: Còn gọi là tag ngoài (miền nhớ bên ngoài), loại này chỉ sử dụng khi ta kết nối với các phần cứng, các thiết bị ngoại vi.
+ Internal Tags: Còn gọi là tag trong, loại này được sử dụng khi ta không liên kết với phần cứng (PLC).
Message frame Tags là một loại External Tags, được sử dụng trong các tình huống cần xử lý nhanh chóng hoặc thu thập dữ liệu theo khối trong PLC.
Tag Group giúp tổ chức các Tag thành cấu trúc rõ ràng, nâng cao tính minh bạch cho dự án Mỗi WinCC Tag đại diện cho một loại dữ liệu thành phần trong dự án, cùng với các quy tắc để truy cập dữ liệu đó.
* Định nghĩa thuộc tính của Tags: Được phân làm hai mức (kích phải vào Tag và chỉ vào Propertise trong menu pop - up)
- General information (Thông tin chung): Dùng để đặt tên, dạng dữ liệu hay lựa chọn địa chỉ cho Tags
- Limits/Reporting: Đặt các giới hạn phục vụ việc in ấn, thông báo
* Kết nối Tags với PLC: Chỉ thực hiện đối với loại External Tags
Sơ đồ khối đối với sự kết nối
To establish a connection with the S7 PLC, select the appropriate driver by right-clicking on Tag Management and choosing "Add New Driver." For this connection, opt for the Simatic S7 Protocol Suite.CHN driver.
Hình 3.5: Kết nối PLC S7-300 với WinCC
Để thực hiện kết nối Logic trong Driver, bạn cần lựa chọn kênh truyền (Chanel Units) đã được tạo, vì mỗi Driver có thể hỗ trợ nhiều dạng kênh truyền khác nhau Quá trình này cũng bao gồm việc xác định thứ tự của PLC khi có nhiều PLC được kết nối.
Để mở cây thư mục "Tag Management" nếu nó vẫn bị đóng, bạn hãy kích đúp chuột vào nó Tiếp theo, nhấn chuột phải vào "Internal Tag" và từ menu thả xuống, chọn "New Tag".
Hộp thoại “Tag Properties” xuất hiện chọn tên biến Tag là “SCADA” trong mục
Để tạo một biến, bạn cần nhập tên và chọn kiểu dữ liệu là "Unsigned 16bit value" (số nguyên 16 bit) trong phần "Datatype", sau đó nhấn OK Tương tự, bạn cũng cần tạo một Tag có tên là "Start".
“Binary Tag”, và các tag khác.
All created internal tags will be displayed on the right side of the window in "WinCC Explorer," allowing users to easily copy or paste these tags as needed.
Trước khi tạo biến quá trình Process Tags, cần đảm bảo rằng thiết bị như PLC đã được cài đặt và kết nối thành công Để tạo Process Tags, hãy nhấp chuột phải vào biểu tượng kết nối PLC (Handing) và chọn “New Tag” từ menu thả xuống.
Hình 3.7: Tạo biến Tag bất kì 3.3 Tạo một giao diện người dùng (Graphic Designer)
3.3.1 Chức năng của Graphic Designer
Là một trình soạn thảo đồ hoạ, công cụ này cung cấp các đối tượng đồ hoạ và bảng màu để tạo ra hình ảnh từ đơn giản đến phức tạp Người dùng có thể tạo ra các đặc tính động cho từng đối tượng đồ hoạ riêng lẻ và lưu trữ chúng vào thư viện (Library) Những đặc trưng nổi bật của trình soạn thảo này bao gồm khả năng tùy chỉnh linh hoạt và dễ dàng quản lý các đối tượng đồ hoạ.
- Dễ sử dụng, giao diện đơn giản với công cụ và các bảng màu đồ hoạ.
- Cấu hình sắp xếp hợp lí với các thư viện icon và đối tượng tích hợp.
- Mở ra giao diện cho các đồ hoạ quan trọng và cung cấp giao diện OLE 2.0.
- Hành vi động của các đối tượng ảnh có thể được định cấu hình với hỗ trợ từ một trình trợ giúp (Dynamic Wizard).
- Các liên kết tới các chức năng phụ nhờ cấu hình script mạnh.
- Các liên kết tới các đối tượng đồ hoạ mà người dùng có thể tự tạo ra.
- Ứng dụng 32bit, chạy dưới Windows NT.
Các công cụ như Alarm Logging và Tag Logging sẽ được kết nối gián tiếp qua chương trình này Hơn nữa, Graphics Designer cũng được xem như một môi trường lập trình, sử dụng ngôn ngữ C chuẩn.
3.3.2 Cách tạo một trang đồ hoạ
Trong cửa sổ bên trái của WinCC-Explorer, bạn hãy nhấp đúp vào mục "Editor" để hiển thị các thành phần của nó Để truy cập "Graphic Designer", hãy nhấp chuột phải và chọn “New Picture” từ menu thả xuống.
- Sau khi khởi tạo thì một File có tên là Newpdl0.pdl được tạo ra và hiển thị ở cửa sổ bên phải WinCC Explorer