Hướng dẫn sử dụng WinCC

Bài 1:Hướng dẫn sử dụng WinCC 1.1 Các thành phần WinCC WinCC phần mềm HMI SIEMENS dùng để quản lý, thu thập liệu, giám sát điều khiển q trình sản xuất WinCC có chức sau:  Thiết kế giao diện(Graphics Designer),  Quản lý liệu(Tag Logging),  Quản lý cảnh báo(Alarm Logging),  Lập báo cáo(Report Designer),  Viết mã lệnh(Globle Script),… 1.2 Các bước thiết kế dự án WinCC7.0  Bước 1: Khởi động WinCC,  Bước 2: Tạo dự án(Project) mới,  Bước 3: Cài đặt kênh kết nối với trạm điều khiển(PLC, DC,…),  Bước 4: Khái báo biến(Tag) dùng cho dự án,  Bước 5: Thiết kế giao diện người máy dùng chức Graphics Designer,  Bước 6: Thiết lập kiện cho đối tượng,  Bước 7: Thiết lập thông số cho WinCC Runtime, chạy thực nghiệm, kiểm tra sửa lỗi dự án, 1.3 Thực xây dựng dự án WinCC7.0 Để dễ dàng hình dùng thực hiển dự án WinCC Ta tiến hành thống qua ví dụ cụ thể “Thiết kế mơ hệ thống điều khiển mức” Hình 1.1 Hình 1.1: Giao diện mô hệ thống điều khiển mức 1.3.1 Khởi động WinCC Sau cài đặt phần mềm WinCC7.0 xong, từ Desktop máy tính PC ta click đúp chuột trái vào biểu tượng SIMTIC WinCC Explorer để khởi động, sau khởi động xong WinCC, giao diện WinCCExplorer xuất Hình 1.2 Hình 1.2: Giao diện phần mềm WinCC 1.3.2 Tạo dự án Dự án tạo lưu thư mục D:\WinCC\Level-Control dự án có tên Level-Control.MCP Để tạo dự án từ WinCCExplorer File New, Hình 1.3 xuất Từ Hình 3.3 Chọn Single-User Project, click OK, xuất Hình 1.4, sau lựa chọn ổ đĩa, thư mục đặt tên dự án Hình 1.4 ta click vào Create để tạo dự án Hình 1.3: Chọn loại dự án Hình 1.4: Chọn nơi lưu dự án Khi tạo dự án thành cơng WinCC Explorer hiển thị tiêu đề là: WinCCExplorer - B:\WinCC\Level-Control\ Level-Control.MCP 1.3.3 Cài đặt kênh kết nối với trạm điều khiển Trên WinCCExplorer click chuột phải vào Tag Management chọn Add New Driver… Hình 1.5 xuất Hình 1.5: Chọn kênh truyền thơng cho dự án Trong Hình 1.5 có nhiều loại kênh để kết nối với trạm điều khiển khác như: SIMATIC S7 Suite.chn dùng để kết nối với S7-300, OPC.chn dùng để kết nối với OPC,… Trên Hình 1.5 ta chọn SIMATIC S7 Suite.chn nhấn Open Sau chọn Open WinCCExplorer mục Tag management kênh Internal Tags, lúc có thêm kênh SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE Kênh Tag management cho phép khai báo biến PC, kênh SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE cho phép khai báo biến liên kết qua Bus hệ thống để kết nối với PLC(S7-300) Trong khn khổ ví dụ này, khơng có PLC nên thực khai báo biến Tag management 1.3.4 Khai báo biến dùng cho dự án Với dự án ta có biến xem chi tiết Bảng 1.1 Bảng 1.1: Các biến sử dụng cho dự án Giá trị TT Tên biến Kiểu Level Signed 16-bit value Pump Binary Tag Tác động cho bơm Valve Binary Tag Tác động cho valve Max Min Đầu 100 10 Ghi Báo mức bồn Biến Level khai báo sau: Click chuột phải vào Internal Tag Hình 1.6, Trên Hình 1.6 click chuột trái vào mục New Tag… để tạo biến, Lúc nhập thống sơ cho biến Hình 1.7 Sau nhấn OK Các biến thực tương tự Hình 1.6: Tạo biến Hình 1.7: Khai báo biến Level cho dự án 1.3.5 Thiết kế giao diện người máy(Graphics Designer) Trên WinCCExplorer, từ Graphics Designer click chuột phải chọn New picture, trang hình xuất phía bên phải có tên mặc định NewPdl0.Pdl, đổi tên thành Main.Pld Để mở trang hình thiết kế giao diện ta click đúp chuột trái vào Main.Pld, lúc cửa sổ Graphics Designer xuất Hình 1.8 Đối tượng Line Hình 1.8: Cửa sổ thiết kế giao diện cho dự án(Graphics Designer)  Đối tượng thùng chứa(Tank) Click chuột trái vào biểu tượng Display Library cơng cụ, Hình 1.9 xuất hiện, chọn đối tượng Tank1, đưa giao diện, kéo điều chỉnh kích thước cho phù hợp Đặt thuộc tính Object Name cho Tank1 thành Tank Hình 1.9: Thư viện WinCC  Đối tượng đường ống Các đường ống lấy từ thư viện Hình 1.10, ta xếp giao diện Hình 1.1 Hình 1.10: Thư viện lấy đường ống  Đối tượng bơm Đối tượng bơm gồm hai phần bơm cánh quạt Hình 1.11, chọn đối tượng Pump011 chọn Valve wheel Hình 1.11: Thư viện bơm Thay đổi thuộc tính đối tượng Valve wheel Hình 1.12, sau xếp Hình 1.1 Hinh 1.12: Thuộc tính đối tượng Valve wheel  Đối tượng Valve Từ Hình 1.13 chọn đối tượng Valve3, sau xếp Hình 1.1 Sau đặt tên cho Valve Control Valve thuộc tình Object Name Hình 1.13: Thư viện đối tượng Valve  Đối tượng hiển thị mức Từ Graphics Designer, Object Pallette, mục Smart Objects chon I/O Field Và đặt thuộc tính cho I/O Field Bảng 1.2 để hiển thị mức nước bồn Sau xếp Hình 1.1 Bảng 1.2: Thuộc tính I/O Field Thuộc tính Object Name Font Color Backgound Color Font Size Giá trị Tank-Level Mầu Lam Mầu Hồng 30  Đối tượng Static Text Từ Graphics Designer, Object Pallette, mục Standard Objects chon Static Text Để đặt tên cho bơm, tank,… Thuộc tính Static Text Bảng 1.3 Bảng 1.3: Thuộc tính Static Text Các thuộc tính(Property) TT Object Name Text Font Size Font Color Under line Dynamic Filling stcPUMP PUMP 20 Đen No Yes stcTANK TANK 20 Đen No Yes stcTITLE LEVEL CONTROL SYSTEM 40 Lam Yes Yes stcVALVE VALVE 20 Đen No Yes  Các nút ấn(Button) Các nút ấn lấy sau(nút RUN): Từ Graphics Designer, Object Pallette, mục Windows Objects chon Button Sau chọn vị trí để nút ấn Hình 1.14 xuất hiện, nhấn OK Hình 1.14: Cửa sổ cấu hình nút ấn Sau lấy nút ấn xong, khái báo thuộc tính Bảng 1.4 Bảng 1.4: Thuộc tính nút ấn(Button) Các thuộc tính(Property) TT Object Name Text Font Font Size Bold Ghi cmdRUN RUN Arial 18 yes Chạy bơm cmdSTOP STOP Arial 18 yes Dừng bơm cmdOPEN OPEN Arial 18 yes Mở valve cmdCLOSE CLOSE Arial 18 yes Đóng valve cmdUP UP Arial 18 yes Tăng mức cmdDOWN DOWN Arial 18 yes Giảm mức cmdExit Exit Arial 18 yes Thoát khỏi WinCC Runtime  Đối tượng đường thẳng(Line) Từ Graphics Designer, Object Pallette, mục Standard Objects chọn đối tượng Line Và vẽ Hình 1.8 1.3.6 Thiết lập kiện cho đối tượng  Nút ấn RUN Vào thuộc tính nút ấn RUN, chọn Events, Mouse Trong Mouse trọn kiện Press left Hình 1.15 Hình 1.15: Thuộc tính nút RUN Trên Hình 1.15 chọn hàm tác động cho kiện C-Action Hinh 1.16 xuất hiện, thêm hàm SetTagBit(“Pump”,1) cho kiện, chọn OK Hình 1.16: Hàm tác động kiện C-Action  Các nút ấn khác Tương tự nút ấn RUN ta thiết lập kiện cho nút ấn:  Nút STOP: Thêm hàm SetTagBit(“Pump”,0)  Nút OPEN: Thêm hàm SetTagBit(“Valve”,1)  Nút CLOSE: Thêm hàm SetTagBit(“Valve”,0) Chú ý: Pump Valve biến khai báo phần 1.3.4  Đối tượng Pump Control Vào thuộc tính đối tượng Pump Control Hình 1.17 Hình 1.17: Thuộc tính Pump Control Trong Hình 1.17, kiện Blink Mode: Thuộc tính Dynamic chọn biến Pump, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change  Đối tượng Control Valve Vào thuộc tính đối tượng Pump Valve Hình 1.18 Hình 1.18: Thuộc tính Control Valve Trong Hình 1.18, kiện Flashing Background Active: Thuộc tính Dynamic chọn biến Valve, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change  Đối tượng Line1, Line2, Line3 Vào thuộc tính đối tượng Line1 Hình 1.19 Các Line2, Line3 làm tương tự Hình 1.19: Thuộc tính Line1 Trong Hình 1.19, kiện Flashing Line Active: Thuộc tính Dynamic chọn biến Valve, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change  Đối tượng Tank-Level Vào thuộc tính đối tượng Tank-Level Hình 1.20 Hình 1.20: Thuộc tính Tank-Level Trong Hình 1.20, kiện Input Value Output Value: Thuộc tính Dynamic chọn biến Level, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change  Đối tượng Tank Vào thuộc tính đối tượng Tank Hình 1.21 Trong Hình 1.21, kiện Fill Level: Thuộc tính Dynamic chọn biến Level, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change Hình 1.21: Thuộc tính đối tượng Tank  Đối tượng Slider Level Vào thuộc tính đối tượng Slider Level Hình 1.22 Hình 1.22: Thuộc tính đối tượng Slider level 10 Trong Hình 1.22, kiện Process Driver Connection: Thuộc tính Dynamic chọn biến Level, thuộc tính Update Cycle chọn Upon change  Nút ấn UP Vào thuộc tính nút ấn UP Hình 1.23 Hình 1.23: Thuộc tính nút ấn UP Trong Hình 1.23, kiện Press Left: Thuộc tính Action chọn biến C-Action, Hình 1.24 xuất thêm mã lênh cho thuộc tính Hình 1.24 sau nhấn OK Hình 1.24: Thêm mã lệnh cho thuộc thính C-Action nút ấn UP  Nút ấn DOWN Vào thuộc tính nút ấn DOWN Hình 1.25 11 Hinh1.25: Thuộc tính nút ấn DOWN Trong Hình 1.25, kiện Press Left: Thuộc tính Action chọn biến C-Action, Hình 1.26 xuất thêm mã lênh cho thuộc tính Hình 1.26 sau nhấn OK Hình 1.26: Thêm mã lệnh cho thuộc thính C-Action nút ấn DOWN 1.3.7 Thiết lập thông số cho WinCC Runtime, chạy thực nghiệm, kiểm tra sửa lỗi dự án Tự WinCCExplorer vào thuộc tính Computer Hình 1.27 xuất hiện, Trong Startup chọn mục Graphics Runtime Trong Hình 1.28: Phần Start Picture chọn Main.Pdl Phần Window Atributes chọn Title, Maximize, Minimize, Status Bar Phần Turn Off chọn Decluttering sau nhấn OK Sau thiết lập thuộc tính cho Runtime ta tiến hành chạy(Activate) chương trình Khi trương trình chạy ta tiến hành kiểm tra: Chạy/Dừng bơm cách ấn RUN/STOP, Đóng/Mở van cách ấn OPEN/CLOSE, muốn thay đổi mức nhập trực tiếp giá trị nhấn nút UP/DOWN kéo quấn 12 Hình 1.27: Startup thuộc tính Computer Hình 1.28: Graphics Runtime thuộc tính Computer 13 1.4 Kết nối WinCC với S7 300 S7 – 300 CPU 314 2PN/DP kết nối với WinCC theo cách: kết nối qua Profibus DP Profinet - Kết nối theo cổng Profibus DP Để kết nối với PLC qua cáp MPI(chuẩn riêng Siemens dùng để kết nối với PC qua USB thay cho Module Profibus), giao diện WinCC Explorer, nhấp phải chuột vào Tag Management Hộp thoại Add new Driver xuất Hình 1.29Error! Reference source not found., nhấp chọn Simatic S7 Protocol suite.chn nhấp vào nút Open chọn Hình 1.30 Hình 1.29: Chọn kết nối Hình 1.30: Lựa chọn loại kết nối Nhấp phải vào MPI chọn New Driver connection Hình 1.31, có hộp thoại Hình 1.32: Hình 1.31: Tham số kết nối Hình 1.32: Tạo nhóm biến Trên PLC lập trình ý chọn địa cổng kết nối, tốc độ truyền tương tự WinCC để đồng thơng số truyền liệu đối tượng - Kết nối theo cổng Profinet Làm tương tự với cổng Profibus DP, ý kết nối chọn “S7 Online” để lựa chọn truyền thông thời gian thực với PLC S7 300 1.5 Yêu cầu thực hành - Thực thiết kế giao diện HMI WinCC mơ q trình hoạt động hệ thống điều khiển giám sát mức theo hướng dẫn - Lập trình chương trình điều khiển “Bật”, “Tắt” động nạp, đấu nối, chạy thử S7 300 - Thiết kế giao diện HMI WinCC để điều khiển giám sát động thực yêu cầu 14 1.6 Phần thực Sinh viên ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 15 ... Khởi động WinCC Sau cài đặt phần mềm WinCC7 .0 xong, từ Desktop máy tính PC ta click đúp chuột trái vào biểu tượng SIMTIC WinCC Explorer để khởi động, sau khởi động xong WinCC, giao diện WinCCExplorer... Khi tạo dự án thành cơng WinCC Explorer hiển thị tiêu đề là: WinCCExplorer - B: WinCC Level-Control Level-Control.MCP 1.3.3 Cài đặt kênh kết nối với trạm điều khiển Trên WinCCExplorer click chuột... HMI WinCC mơ q trình hoạt động hệ thống điều khiển giám sát mức theo hướng dẫn - Lập trình chương trình điều khiển “Bật”, “Tắt” động nạp, đấu nối, chạy thử S7 300 - Thiết kế giao diện HMI WinCC