báo cáo môn học hệ thống nhúng ĐỀ TÀI GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG C#

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II BÁO CÁO MÔN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG NIÊN KHÓA: 2018 – 2023 ĐỀ TÀI: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG C# Sinh viên thực hiện: Quách Văn Hùng N18DCDT022 Võ Quốc Tế N18DCDT048 Lớp : D18CQKD01-N Giáo viên hướng dẫn : ThS Chung Tấn Lâm TP.HCM – Tháng 11 năm 2021 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II BÁO CÁO MÔN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG NIÊN KHÓA: 2018 – 2023 ĐỀ TÀI: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG C# Sinh viên thực hiện: Quách Văn Hùng N18DCDT022 Võ Quốc Tế N18DCDT048 Lớp : D18CQKD01-N Giáo viên hướng dẫn : ThS Chung Tấn Lâm TP.HCM – Tháng 11 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành được đề tài này, nhóm em xin gửi đến thầy Chung Tấn Lâm lời cảm ơn chân thành nhất Vì đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ nhóm em hoàn thành đề tài này Qua bài báo cáo này, đã tạo cho nhóm em có nhiều cơ hội được tiếp xúc với nhiều kiến thức mới, cũng như nhiều điều ở bên ngoài cuộc sống Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình làm, hoàn thiện báo cáo này nhóm em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy để hoàn thiện hơn trong lần làm bài báo cáo tiếp theo Cuối cùng, một lần nữa xin chân thành cảm ơn thầy! TP.HCM, ngày 15 tháng 11 năm 2021 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Mục lục Phần I: TỔNG QUAN PLC .1 Chương 1: Giới thiệu về PLC .1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Một số dòng PLC của họ Mitsubishi 1 2.2 Phân loại 2 2.3 Sơ đồ nguồn 3 2.4 Sơ đồ input, output 3 Chương 3: Giới Thiệu Phần Mềm , Cách Khai Báo 1 Broject 4 3.1 Phần Mềm Lập Trình PLC GX Works 2 4 3.2 Sử dụng phần mềm cách tạo một project .4 Chương 4: Các Vùng Nhớ Và Các Tập Lệnh Cơ Bản 7 4.1 Các vùng nhớ của PLC Mitsubishi 7 4.2 Các tập lệnh cơ bản .7 4.3 Lệnh toán học 12 4.4 Lệnh di chuyển 14 4.5 Lệnh so sánh 15 Chương 5: Các Vùng Nhớ Và Các Tập Lệnh Cơ Bản 17 5.1 Lệnh Time 17 5.2 Lệnh COUNTER .18 5.3 Lệnh thời gian thực trong PLC 19 Chương 6: Bài Tập Về PLC 21 6.1 Hệ thống đóng gói sản phẩm (Táo) 21 6.2 Hệ thống tín hiệu Đèn Giao thông .22 6.3 Hệ thống điều khiển cấp và xả nước với bình chứa 25 Phần II: TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG Csharp (C#) 27 Chương 1: Giới Thiệu về lập trình Windowns Forms bằng C# 27 1.1 Windowns Forms 27 1.2 Cách tạo một Windows Forms Application trên MicroSoft Visual Studio .27 1.3 Các thuộc tính cơ bản trên Windows Forms Application .29 Chương 2: Bài tập làm quen với lập trình Windowns Forms bằng C# 32 2.1 Video1: Chia cửa sổ 32 2.2 Video2: Truyền thông UART có đồ thị 33 2.3 Video3: Đọc ghi file CSV các tham số robot .35 2.4 Video4: TreeView và PropertyGrid dùng mô tả tham số robot 37 Phần I: TỔNG QUAN PLC Chương 1: Giới thiệu về PLC 1.1 Giới thiệu Theo định nghĩa PLC của bách khoa toàn thư Wiki, PLC là viết tắt của Programmable Logic Controller, là thiết bị điều khiển lập trình được (khả trình) cho phép thực hiện linh hoạt các giải pháp điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình Người sử dụng có thể lập trình để thực hiện một loạt trình tự các sự kiện Các sự kiện này được kích hoạt bởi tác nhân kích thích (ngõ vào) tác động vào PLC hoặc qua các hoạt động có trễ như thời gian định thì hay các sự kiện được đếm Một khi sự kiện được kích hoạt thật sự, nó bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên ngoài được gọi là thiết bị vật lý Một bộ điều khiển lập trình sẽ liên tục “lặp” trong chương trình do “người sử dụng lập ra” chờ tín hiệu ở ngõ vào và xuất tín hiệu ở ngõ ra tại các thời điểm đã lập trình Để khắc phục những nhược điểm của bộ điều khiển dùng dây nối ( bộ điều khiển bằng rờ-le, relay) người ta đã chế tạo ra bộ PLC nhằm thỏa mãn các yêu cầu sau :       Lập trình PLC đơn giản, ngôn ngữ lập trình dễ học Gọn nhẹ, dể dàng bảo quản, sửa chữa Dung lượng bộ nhớ lớn để có thể chứa được những chương trình phức tạp Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp Giao tiếp được với các thiết bị thông minh khác như : máy tính , nối mạng , các môi Module mở rộng Giá cả có thể cạnh tranh được 1.2 Một số dòng PLC của họ Mitsubishi Phân loại theo Model:   FX1S, FX1N, FX2N, FX2NC FX3U, FX3UC, FX3S, FX3G 1 Dòng sản phẩm mới PLC FX3U là thế hệ thứ ba trong gia đình họ FX-PLC, là một PLC dạng nhỏ gọn và thành công của hãng Mitsubishi Electric Sản phẩm được thiết kế đáp ứng cho thị trường quốc tế, tính năng đặc biệt mới là hệ thống “adapter bus” được bổ xung cho hệ thống bus hữu ích cho việc mở rộng thêm những tính năng đặc biệt và khối truyền thông mạng Khả năng tối đa có thể mở rộng lên đến 10 khối trên bus mới này Với tốc độ xử lý cực mạnh mẽ, thời gian chỉ 0.065µs trên một lệnh đơn logic, cùng với 209 tập lệnh được tích hợp sẵn và cải tiến liên tục đặc biệt cho nghiệp vụ điều khiển vị trí Dòng PLC mới này còn cho phép mở rộng truyền thông qua cổng USB, hỗ trợ cổng Ethernet và Cổng lập trình RS-422 mini DIN Với tính năng mạng mở rộng làm cho PLC này nâng cao được khả năng kết nối tối đa về I/O lên đến 384 I/O, bao gồm cả các khối I/O qua mạng 2.2 Phân loại Dựa vào các kí hiệu theo tên thì ta có nhiều loại PLC khác nhau Ví dụ: FX-3U-64MT/ES-A FX: Loại PLC 3U: Tên Model 64: Tổng số ngõ vào và ngõ ra MT: Loại ngõ ra (MT là transitor, MR là Rơle) ES-A: Nguồn cấp vào ({ES, ESS, UA – dùng 220 VAC}; {DS, DSS, DC – DÙNG 24 VDC}; {ES, DS- Sink};{ESS, DSS - Source}) 2 2.3 Sơ đồ nguồn 2.4 Sơ đồ input, output 3 Chương 3: Giới Thiệu Phần Mềm , Cách Khai Báo 1 Broject 3.1 Phần Mềm Lập Trình PLC GX Works 2 GX Works2 là phần mềm cấu hình và lập trình thế hệ kế tiếp cho điều khiển FX và Q Series GX Works2 cho phép nhà phát triển có thể “trộn” và kết hợp từ năm ngôn ngữ lập trình khác nhau, phù hợp với các phong cách lập trình khác nhau Nhà phát triển thoải mái thoải mái lựa chọn ngôn ngữ để phát triển cho phù hợp với công việc Môi trường này tuân theo tiêu chuẩn IEC1131-3, cũng cho phép các bộ phận của dự án được lưu trong thư viện để sử dụng trong các ứng dụng trong tương lai Điều đó có nghĩa mỗi một chức năng, chức năng chặn các chương trình, hoặc cấu trúc được viết, được thử nghiệm, và chứng minh, có thể được tích hợp vào các hệ thống mới trong vòng vài phút Hoàn toàn tùy biến các cài đặt, có nghĩa là lựa chọn công cụ và các phím tắt để tối ưu hóa khả năng trực giác của riêng người dùng Tích hợp mạng và các module chức năng đặc biệt giữ cho các tập tin dự án tổ chức và dễ dàng truy cập Được xây dựng với PLC ảo trên máy tính mô phỏng cho phép hệ thống hoàn chỉnh trước khi đến phần cứng Sau khi dự án được tải về hệ thống thực tế, GX Works2 bao gồm nhiều chế độ theo dõi , theo dõi chức năng, và khả năng gỡ lỗi trực tuyến cho phép kiểm soát được tình trạng của ứng dụng 3.2 Sử dụng phần mềm cách tạo một project 3.2.1 Sử dụng phần mềm Để sử dụng mần mềm trước tiên ta click chuột vào biểu tượng GX Works2 trên màn hình desktop 4  Sau khi chọn platforms một cửa sổ mới hiện ra, yêu cầu các bạn nhập thông tin cho project Các bạn sẽ nhập các thông tin được yêu cầu rồi chọn create để tạo Đặt tên cho project Chọn đường dẫn cho project Đặt tên cho Solution Chọn Framework sử dụng  chờ một lúc cho hệ thống tạo project, quá trình tạo nhanh hay chậm tùy thuộc vào cấu hình máy của các bạn Sau khi tạo xong thì màn hình ứng dụng sẽ như sau: 28 1.3 Các thuộc tính cơ bản trên Windows Forms Application 1.3.1 ToolBox ToolBox là nơi chứa các điều khiển để thiết kế giao diện, để mở cửa sổ ToolBox các bạn vào View | ToolBox (Ctrl + Alt + X) C# cung cấp danh sách các Component/Control được liệt kê theo nhóm Cho phép các bạn sử dụng thao tác kéo thả vào form để thiết kế giao diện cho chương trình Trong ToolBox có các nhóm điều khiển để thiết kế giao diện như sau: 29 - Common Controls: Chứa các điều khiển thông dụng như: TextBox, Label… Containers: Chứa các điều khiển giúp trình bày các điều khiển khác trên form Menus & Toolbsrs: Chứa các điều khiển giúp tạo thanh thực đơn và thanh trạng thái: MenuStrip, StatusStrip Components: Chứa các điều khiển giúp kiểm tra dữ liệu nhập như: Errorprovider, Helpproder Printing: Chứa các điều khiển giúp làm việc với in ấn: PrintDialog, PrintReviewDialog Dialogs: Chứa các điều khiển làm việc với tập tin WPF interoperability: Chứa điều khiển cho phép Đặt điều khiển của WPF trong cửa sổ Windows Form: ElemenHost Data: Chứa các điều khiển giúp làm việc với cơ sở dữ liệu’ 1.3.2 Form Form là vùng để thiết kế giao diện, ta chọn nhấn dữ chuột trái kéo điều khiển vào form hoặc double click vào điều khiển mà bạn muốn thiết kế Các điều khiển còn được gọi là control hay component Form được gọi là control "chứa" (vì nó có thể được chứa trong các control khác) 30 1.3.3 Properties Properties là nơi thiết lập thuộc tính của các điều khiển, với mỗi điều khiển/ Control đều được cung cấp sẵn một danh sách các thuộc tính để các bạn có thể thiết lập Hầu hết giữa các điều khiển đều có những thuộc tính chung (giống nhau) và những thuộc tính riêng đặc trưng cho điều khiển đó Với mỗi điều khiển, để xuất hiện cửa sổ thiết lập thuộc tính các bạn chỉ cần nhấp chuộc phải lên điều khiển đó và chọn properties trong menu hiện ra 1.3.4 Code window (cửa sổ viết code) Cửa sổ viết code là nơi để chúng ta lập trình theo sự kiện của các điều kiển/Controls Để bật cửa sổ này các bạn chỉ cần double click vào form, khi đó tự động nó sẽ được tạo 31 Lập trình ứng dụng winforms là lập trình theo hướng sự kiện Mỗi control có danh sách các sự kiện đi kèm, ta cần lập trình tương tác ở sự kiện nào thig phát sinh và code ở sự kiện đó Sự kiện sau khi phát sinh có tên dạng: [Tên control] _ [Tên sự kiện] Chương 2: Bài tập làm quen với lập trình Windowns Forms bằng C# 2.1 Video1: Chia cửa sổ  Form1.cs  Form1.cs[Design] 32 2.2 Video2: Truyền thông UART có đồ thị  Form1.cs 33 34  Form1.cs[Design] 35  File protues 2.3 Video3: Đọc ghi file CSV các tham số robot  Form1.cs 36 37  Form1.cs[Design] 38 2.4 Video4: TreeView và PropertyGrid dùng mô tả tham số robot  Form1.cs 39 40  Form1.cs[Design] 41 ...  Thực Code  25 26 Phần II: TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG Csharp (C#) Chương 1: Giới Thiệu lập trình Windowns Forms C# 1.1 Windowns Forms Windowns Forms thuật ngữ mô tả ứng dụng... 25 Phần II: TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINDOWNS FORMS BẰNG Csharp (C#) 27 Chương 1: Giới Thiệu lập trình Windowns Forms C# 27 1.1 Windowns Forms 27 1.2 Cách tạo Windows Forms Application...HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II BÁO CÁO MÔN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG NIÊN KHÓA: 2018 – 2023 ĐỀ TÀI: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PLC VÀ