Tiểu luận môn học về Wincc

Tiểu luận môn học về Wincc

Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Mở đầu Trong t đ ng hóa ng i ta th ng ph i x y d ng nh ng h th ng có tính t đ ngự ộ ườ ườ ả ậ ự ữ ệ ố ự ộ cao có kh năng t đ ng th c hi n các ch c năng c b n nh :ả ự ộ ự ệ ứ ơ ả ư  Đi u khi n (Control)ề ể  Hi n th (Display)ể ị  C nh báo (Alarm)ả  L u tr (Archieve)ư ữ  In n, thông báo (Report)ấ Và g i là m t h th ng ọ ộ ệ ố SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition System - h th ng đi u khi n giám sát và thu th p d li u)ệ ố ề ể ậ ữ ệ Đ xây d ng nh v y c n ph i có nh ng ph n m m chuyên d ng và Vi t Nam hi nể ự ư ậ ầ ả ữ ầ ề ụ ở ệ ệ nay có m t s ph n m m đ c s d ng nh WinCC, Fix-Intellution, Wonderware,ộ ố ầ ề ượ ử ụ ư Scitect, Plantscape(HoneyWell) Trong đó WinCC c a Siemens đ c đánh giá cao nh tủ ượ ấ và thông d ng nh t.ụ ấ WinCC (Windows Control Center) là m t ph n chuyên d ng đ xây d ng giao di nộ ầ ụ ể ự ệ đi u khi n (ề ể Human Machine Interface), x lí và l u tr d li u cho m t h th ngử ư ữ ữ ệ ộ ệ ố SCADA trên n n Windows (WinNT, WinXP, WinVista 32bit ). WinCC là s n ph m màề ả ẩ Siemens đã thuê Microsoft xây d ng và hi n t i b n m i nh t là b n WinCC7.0. Và vìự ệ ạ ả ớ ấ ả v y mà WinCC đã th a h ng bí quy t c a Siemens - m t công ty hàng đ u trong lĩnhậ ừ ưở ế ủ ộ ầ v c t đ ng hóa quá trình và năng l c c a Microsoft - công ty hangf ddaauf trong linhxự ự ộ ự ủ v c phát tri n ph n m m cho PC. WinCC có th d dàng tích h p trong các h th ng cóự ể ầ ề ể ễ ợ ệ ố quy mô l n nh khác nhau và c nh ng h th ng c p cao nh MES (Manufacturingớ ỏ ả ữ ệ ố ấ ư Excution System - h th ng qu n lí vi c th c hi n s n xu t) và ERP (Enterpriseệ ố ả ệ ự ệ ả ấ Resource Planning). Th c t thì WinCC đã và đang đ c ng d ng trên kh p các hự ế ượ ứ ụ ắ ệ th ng c a Siemens trên toàn c u.ố ủ ầ Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 1 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Các đ c đi m chính c a WinCC:ặ ể ủ - WinCC s d ng các công ngh và ph n m m tiên ti n do Microsoft luôn là ng iử ụ ệ ầ ề ế ườ d n đ u trong phát tri n công ngh ph n m m.ẫ ầ ể ệ ầ ề - WinCC có th m r ng m t h th ng t đ n gi n đ n ph c t p m t cách linhể ở ộ ộ ệ ố ừ ơ ả ế ứ ạ ộ ho t, t h th ng v i m t máy tính giám sát t i h th ng v i nhi u máy tính giám sátạ ừ ệ ố ớ ộ ớ ệ ố ớ ề hay h th ng có tính phân tán v i nhi u máy chệ ố ớ ề ủ - WinCC có hàng lo t các module ph n m m kèm theo giúp đ nh h ng theo t ngạ ầ ề ị ướ ừ lo i ng d ng đã đ c phát tri n s n đ ng i dùng l a ch n khi c nạ ứ ụ ượ ể ẵ ể ườ ự ọ ầ - Tích h p trong các b WinCC th ng có các h qu n tr c s d li uợ ộ ườ ệ ả ị ơ ở ữ ệ ODBC/SQL nh Sysbase SQL hay SQL Server (ví d SQL Server2005 trong WinCC 7).ư ụ Và có th d dàng truy c p t i CSDL c a h th ng b ng ngôn ng SQL ho c ODBC.ể ễ ấ ớ ủ ệ ố ằ ữ ặ - WinCC cũng đ c tích h p các giao di n chu n nh DDE và OLE dùngượ ợ ệ ẩ ư chuy n đ i các ch ng trình ch y trên n n Windows. Các tính năng khác nh ActiveXể ổ ươ ạ ề ư control và OPC server cúng đ c tích h p s n trong WinCCượ ợ ẵ - Đ l p trình s ki n thì WinCC h tr ngôn ng l p trình chu n ANSI- C vàể ậ ự ệ ỗ ợ ữ ậ ẩ VBScripts (WinCC 7) - T t c các module c a WinCC giao di n m cho giao di n l p trình dùng ngônấ ả ủ ệ ở ệ ậ ng C (C-API: Application Programming Interface). Đi u này có nghĩa là có th tích h pữ ề ể ợ c c u hình c a WinCC cà c các hàm th c hi n (runtime) vào m t ch ng trình c aả ấ ủ ả ự ệ ộ ươ ủ ng i s d ngườ ử ụ - Có th cài đ t tr c tuy n WinCC b ng vi c dùng thu t sĩ cài đ t (Setup Wizards)ể ặ ự ế ằ ệ ậ ặ - WinCC h tr đa ngôn ng nh Anh, Pháp, Đ c và th m chí c m t s ngôn ngỗ ợ ữ ư ứ ậ ả ộ ố ữ châu Á, Mĩ cũng đ c tích h p làm ngôn ng s d ngượ ợ ữ ử ụ - WinCC h tr h u h t các lo i PLC do nó đã g n s n các kênh truy n thông đỗ ợ ầ ế ạ ắ ẵ ề ể giao ti p các lo i PLC c a Siemens nh S5,S7,505 cũng nh thông qua các giao th cế ạ ủ ư ư ứ chung nh Profibus DP, DDE hay OPC. Thêm vào đó các chu n thông tin khác cũng cóư ẩ s n hay đ c l a ch n b sungẵ ượ ự ọ ổ - WinCC là ph n t SCADA trong h th ng PCS7 c a Siemens (là m t h th ngầ ử ệ ố ủ ộ ệ ố đi u khi n quá trình, m t gi i pháp t đ ng hóa đ c tích h p toàn di n).ề ể ộ ả ự ộ ượ ợ ệ Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 2 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Làm việc với WinCC Trong ph n này s đi sâu vào cách làm vi c cũng nh các b c xây d ng m t h th ngầ ẽ ệ ư ướ ự ộ ệ ố v i WinCC.ớ N i dung bao g m:ộ ồ  Gi i thi u giao di n làm vi cớ ệ ệ ệ  Qu n lí các th (Tags)ả ẻ  Thi t k giao di n đ h a đi u khi n cho m t h th ng t đ ngế ế ệ ồ ọ ể ể ộ ệ ố ự ộ  L p trình x lí s ki n cho các đ i t ngậ ử ự ệ ố ượ  Thêm các đi u khi n nâng cao khácề ể Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 3 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Giao diện làm việc Kh i đ ng:ở ộ Kh i đ ng WinCC t menu start nh hình trênở ộ ừ ư T o m i m t d án:ạ ớ ộ ự Ch n File->New m t h p tho i xu t hi n nh hình d i:ọ ộ ộ ạ ấ ệ ư ướ Ch n lo i d án mu n t o ho c m m t d án có s n (‘Open an Existing Project’)ọ ạ ự ố ạ ặ ở ộ ự ẵ Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 4 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Giao di n làm vi c:ệ ệ Giao di n làm vi c g m: - Tag Manaagement: qu n lí các tag (th liên k t)ệ ệ ồ ả ẻ ế - Tructure tag: C u trúc, t ch c các tagấ ổ ứ - Graphics Designer: Thi t k môi tr ng đò h a đi u khi nế ế ườ ọ ề ể - Menu and toolbars: T o menu và thanh công cạ ụ - Alarm Logging: T o l ch trình h th ngạ ị ệ ố - Report Designer: Thi t k thông báoế ế - Global Script: T o các đo n mã đi u khi n hạ ạ ề ể ệ th ng(VBS&C)ố - Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 5 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Quản lí Tags Trong h th ng SCADA đ truy n thông s gi a các thi t b ph n c ng PLC (sensor,ệ ố ể ề ố ữ ế ị ầ ứ c m bi n, h th ng v n hàng , ki m tra ) v i WinCC thì WinCC đã dùng các Tag. Cácả ế ệ ố ậ ể ớ Tag này có nhi u v đ ng b hóa các d li u gi a thi t b PLC và các thành ph n đi uệ ụ ồ ộ ữ ệ ữ ế ị ầ ề khi n trong WinCC trong đó có giao di n đ h a đi u khi n. ể ệ ồ ọ ề ể Tag ch a các giá tr th c nh là m c đi n đ y c a thùng n c, tình tr ng các Vanứ ị ự ư ứ ề ầ ủ ướ ạ (đóng/m ) ho c là các giá tr tính toán c c b hay mô ph ng bên trong WinCC. T ngở ặ ị ụ ộ ỏ ươ ng v i các Tag trong WinCC là các Tag quá trình trong PLC ho c thi t b mô ph ng. Cóứ ớ ặ ế ị ỏ 2 lo i Tag trong WinCC:ạ - External Tag (Tag liên k t ngoài,Tag quá trình): Là các Tag do ng i dùng thi tế ườ ế l p đ liên k t v i PLC thông qua t ng driver c th cho m i lo i PLC. Đ t o Tagậ ể ế ớ ừ ụ ể ỗ ạ ể ạ lo i này ta click ph i chu t vào Link “Tag Management” ch n “Add new driver” sau đóạ ả ộ ọ ch n các PLC driver có s n kèm theo WinCC ho c ch n m t driver khác t t p tin cóọ ẵ ặ ọ ộ ừ ệ đuôi “.chn”. Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 6 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố - Internal Tag (Tag c c b ): Là Tag ch a các giá tr c c b trong WinCC đ ph cụ ộ ứ ị ụ ộ ể ụ v tính toán, đi u khi n trong giao di n đ h a đi u khi n. Đ t o m t InternalTag taụ ề ể ệ ồ ọ ề ể ể ạ ộ ch n m c “Internal tags”, c a s bên ph i s hi n ra các Tag cho b n qu n lí. Clickọ ụ ử ổ ả ẽ ệ ạ ả ph i chu t cào c a s ch n “New Tag” n u mu n t o Tag m i ho c “New Group” n uả ộ ủ ổ ọ ế ố ạ ớ ặ ế mu n t o nhóm các Tag. N u t o Tag m i thì trong c a s hi n ra yêu c u nh p cácố ạ ế ạ ớ ử ổ ệ ầ ậ thu c tính cho Tag bao g m: tên (Name), ki u d li u (DataType) và m t s tùy ch nộ ồ ể ữ ệ ộ ố ọ khác. Và tùy theo m c đích s d ng Tag c a mình mà có th ch n ki u d li u thíchụ ử ụ ủ ể ọ ể ữ ệ h p không gây d th a cũng nh tràn b nh .ợ ư ừ ư ộ ớ Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 7 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Thiết kế giao diện đồ họa điều khiển Đ t o m t giao di n đi u khi n m i, trong th Graphics Dessigner click ph iể ạ ộ ệ ề ể ớ ẻ ả chu t chon “New picture”. Ch ng trình s t đ ng t o file giao di n “NewPdl0.Pdl”,ộ ươ ẽ ự ộ ạ ệ click ph i chu t chon “Rename” đ đ i tên. Đ thi t k giao di n nào thì double clickả ộ ể ổ ể ế ế ệ vào file đó, m t trình thi t k giao di n đ h a đi u khi n (Graphics Dessigner) s hi nộ ế ế ệ ồ ọ ề ể ẽ ệ ra: Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 8 of 21 B ng màuả Công cụ Các l p giao di nớ ệ Zoom T a đ chu tọ ộ ộ Các đ i t ngố ượ đ h aồ ọ Nét vẽ đ i t ngố ượ Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Vi c thi t k giao di n đi u khi n cho h th ng đ n gi n ch là g p, th , di chuy n,ệ ế ế ệ ề ể ệ ố ơ ả ỉ ắ ả ể thay đ i thu c tính. Tuy nhiên đ có đ c h th ng t i u thì ph i có b c phân tíchổ ộ ể ượ ệ ố ố ư ả ướ tr c, t c là gi i bài toán: hi n th cái gì, thông s gì, đâu, tích ch t c a nó nh thướ ứ ả ể ị ố ở ấ ủ ư ế nào Sau khi t o b m t cho giao di n thì ti p theo là ph i thi t l p liên k t t đ i t ngạ ộ ặ ệ ế ả ế ậ ế ừ ố ượ đ h a đ n các Tag cho t ng thông s c th và thông qua các Tag t o m i quan gi aồ ọ ế ừ ố ụ ể ạ ố ữ các đ i t ng đ h a. Đ làm t t điêu này cũng c n có b c phân tích t t tr c đó.ố ượ ồ ọ ể ố ầ ướ ố ướ Đ thêm đ i t ng đ h a m i ta có th g p th các đ i t ng đ h a c b n bênể ố ượ ồ ọ ớ ể ắ ả ố ượ ồ ọ ơ ả m c “Object Palette” ho c trong th vi n b ng cách vào menu “View” ch n “Library”ụ ặ ư ệ ằ ọ ho c click vào bi u t ng “Display Library” trên thanh công c .ặ ể ượ ụ Trong c a s Library ta ch n các nhóm đ i t ng bên ph i và các đ i t ng trong nhómử ổ ọ ố ượ ả ố ượ s hi n th bên trái. Ta có th cho hi n th m u thu nh các đ i t ng ho c theo danhẽ ể ị ể ể ị ẫ ỏ ố ượ ặ sách Các b n ch vi c g p th đ i t ng mu n vào màn hình thi t k .ạ ỉ ệ ắ ả ố ượ ố ế ế B c ti p theo là đ t thu c tính thích h p cho các đ i t ng: Click ph i vào đ i t ngướ ế ặ ộ ợ ố ượ ả ổ ượ ch n “Properties” ch n th “Properties”. Trong b ng Object Properties có m t các thôngọ ọ ẻ ả ộ s c a đ i t ng nh màu s c, hình th c hi n th , kích th c, v trí và liên k t đ nố ủ ố ượ ư ắ ứ ể ị ướ ị ế ế Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 9 of 21 Hi n thể ị Danh sách Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố các Tag, thông báo hi n th ho c liên k t v i m t hàm vi t b ng C-Action ho c VBSể ị ặ ế ớ ộ ế ằ ặ (kèm theo các liên k t là các giá tr th i gian c p nh t l i thông s cho đ i t ng )ế ị ờ ậ ậ ạ ố ố ượ Sau khi đã t o các đ i t ng đ h a thích h p ta chuy n sang b c ti p theo làạ ố ượ ồ ọ ợ ể ướ ế vi t các hàm x lí s ki n cho các đ i t ng đ h a thông qua các Tag và tr ng thái đ iế ử ự ệ ố ượ ồ ọ ạ ố t ng khác (trình bày ph n ti p).ượ ầ ế Sinh Viên: Lê Đình Tr ng-Tink10b-ĐH H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 10 of 21 [...]...       } } } (tham khảo thêm về ngôn ngữ ANSI-C) Sau khi biên tập đoạn mã xong thì click vào công cụ có nhãn “Create Action” để biên dịch và tạo sự kiện Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 14 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Tạo các điều khiển khác Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 15 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA... chạy thử thành công ! Kết luận Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 20 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Do lần đầu tiếp cận với kiến thức mới và việc số lượng tài liệu về vấn đề này còn ít nên không tránh khỏi những thiếu sót cả về cách thức lẫn nôi dung của bài tiểu luận này Em mong thầy, cô chỉ day thêm cho em để có thể đạt được những thành công hơn cho những.. .Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Lập trình xử lí sự kiện cho các đối tượng Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 11 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Để điều khiển các đối tượng đồ họa, người xây dựng hệ thống có thể sử dụng ngôn ngữ... Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 12 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Biên dịch Thư vện hàm Tham số mặc định Phạm vi hàm Mặc định các tham số của hàm phải giữ nguyên, toàn bộ những câu lệnh điều khiển, lặp đều thực hiện trong thân hàm Ví dụ đoạn mã sau: Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 13 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA #include "apdefap.h"... và hệ thống với WinCC nói chung thì cần thực hiện các bước sau:  Phân tích thiết kế  Thiết kế giao diện đồ họa điều khiển  Lập trình các sự kiện cho đối tượng  Tạo các bảng thông báo, bảng đánh giá, bản quy trình sản xuất  Kết nối thiết bị, chạy thử và đóng gói Phân tích thiết kế mô hình Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 17 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống... cho phép dẫn nước tưới cây  Có công tắc nguồn cho cả hệ thống  Có các hiển thị về độ ẩm đất, mức nước trong bể, công suất bơm Từ những đặc điểm trên ta cần một số Tag cục bộ và kiểu dữ liệu như sau: Thiết kế giao diện điều khiển Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 18 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Từ những phân tích trên ta xây giao diện đồ họa điều khiển... Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 19 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Mã nguồn xử lí sự kiện cho các đối tượng: công tắc nguồn, bể nước (mức nước trong bể), độ ẩm của đất thay đổi, thay đổi công suất bơm nước, tốc độ bốc hơi nước của đất Xin xem cụ thể trong mã nguồn hệ thống kèm theo tài liệu này Chạy thử và đóng gói Kết quả chạy thử thành công ! Kết luận Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH... trình WinCC cho hệ thống SCADA Trong phạm vi của đề tài em chỉ mới tìm hiểu việc lập trình trên WinCC và chưa tìm hiểu cách tạo các điều khiển khác nên xin phép không trình bày phần này Ví dụ xây dựng hệ thống cụ thể Sinh Viên: Lê Đình Trường-Tink10b-ĐH Hồng Đức Page 16 of 21 Tiểu luận: Tìm hiểu Lập trình WinCC cho hệ thống SCADA Để minh họa em xin trình bày các bước xây dựng một hệ thống đơn giản và . đ c tích h p s n trong WinCC ợ ợ ẵ - Đ l p trình s ki n thì WinCC h tr ngôn ng l p trình chu n ANSI- C vàể ậ ự ệ ỗ ợ ữ ậ ẩ VBScripts (WinCC 7) - T t c các module c a WinCC giao di n m cho giao. (WinNT, WinXP, WinVista 32bit ). WinCC là s n ph m màề ả ẩ Siemens đã thuê Microsoft xây d ng và hi n t i b n m i nh t là b n WinCC7 .0. Và vìự ệ ạ ả ớ ấ ả v y mà WinCC đã th a h ng bí quy t c. H ng Đ c. ườ ồ ứ Page 1 of 21 Ti u lu n: Tìm hi u L p trình WinCC cho h th ng SCADAể ậ ể ậ ệ ố Các đ c đi m chính c a WinCC: ặ ể ủ - WinCC s d ng các công ngh và ph n m m tiên ti n do Microsoft