Lợi ích của HMIHiệu quả chi phí Cải thiện năng suất Cải thiện sự hài lòng của ngƣời lao động Internet của vạn vật Ghi dữ liệu Nhắn tin đáng tin cậy Kết nối với dữ liệu Dễ sử dụng
TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Sử dụng máy tính phân tích hệ thống điều khiển Giảng viên: Nguyễn Thị Thúy Hằng NỘI DUNG CHƯƠNG 1: HMI CHƯƠNG 2: SCADA Nguyễn Thị Thúy Hằng CHƢƠNG 1: HMI Khái niệm Phân loại Ứng dụng Các thành phần HMI Quy trình xây dựng hệ thống HMI Cấu hình PLC/HMI Giao diện ngƣời- máy Điều khiển giám sát Giáo trình: Programmable Logic controllers Khaled Kamel, PhD & Eman https://new.siemens.com/global/en/company/sustainability/education/sc e.html Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.1 Khái niệm 1.1 HMI gì? • HMI viết tắt Human-Machine-Interface, có nghĩa thiết bị giao tiếp ngƣời thi hành, thiết kế máy móc • PLC sử dụng loạt HMI phép ngƣời dùng tƣơng tác với quy trình đƣợc kiểm sốt thơng qua trực quan công cụ thân thiện với ngƣời dùng • HMI đƣợc sử dụng cho mục đích hiển thị báo cáo / trạng thái Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.1 Khái niệm 1.1 HMI gì? • Chúng cung cấp lệnh ngƣời dùng từ vị trí mong muốn thơng qua Internet đâu giới • Cơ sở hạ tầng HMI vừa linh hoạt vừa mở rộng • HMI cung cấp công cụ tuyệt vời cho cải thiện hiệu suất hệ thống tổng thể với việc điều khiển giám sát từ xa theo thời gian thực Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.1 Khái niệm 1.1.2 Các thuật ngữ HMI Màn hình _ Screen Các thẻ liên kết – biến số _ Tags Kiểu biến_ A type/Data type Chương trình _ Script Đồ thị _ Trend Cảnh báo _Alarm Đồ thị _ Bar Graph Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.2 Phân loại Các thiết bị HMI truyền thống Ƣu, nhƣợc điểm??? Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.2 Phân loại Các thiết bị HMI đại Ƣu, nhƣợc điểm??? Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.2 Phân loại 1.Omron 2.LS 3.Siemens 4.Mitsubishi 5.Delta 6.Weintek Nguyễn Thị Thúy Hằng 1.3 Ứng dụng 1.3.1 Lĩnh vực sử dụng Dƣợc phẩm Nhà máy sản xuất Đồ ăn đồ uống Máy bán hàng tự động Tiện ích ……… Nguyễn Thị Thúy Hằng 10 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 10 WinCC/ProAgent - Năng suất tăng cao cắt giảm đƣợc nhiều chi phí Bảo trì hệ thống Sửa lỗi nhanh, hiệu Ngƣời vận hành tham gia bảo trì WinCC/ProAgent Tự động hóa, cơng nghiệp máy móc Hỗ trợ cho việc gỡ lỗi, tăng thời gian làm việc máy móc, giảm thiểuthời gian chết Nguyễn Thị Thúy Hằng 26 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 11 SIMATIC Process Historian • Là sở liệu thời gian thực cho sản phẩm phiên bản, nhằm phục vụ giao diện cho tầng quản lý công ty • Nó cung cấp nhƣ trung tâm lƣu trữ cho khối lƣợng liệu tin nhắn trình từ nguồn liệu khác • Giao diện trung tâm đến cấp quản lý • Các phiên khác liệu đƣợc lƣu trữ 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 12 WinCC/Redundancy - WinCC/Redundancy cung cấp cho ngƣời dung khả vận hành song song hai hệ thống ngƣời dùng đơn máy chủ song song để theo dõi lẫn - Một máy chủ lỗi, máy cịn lại kiểm sốt tồn hệ thống - Khi máy chủ bị lỗi hoạt động trở lại, nội dung liệu lƣu trữ giá trị trình đƣợc chép trở lại khôi phục máy chủ Nguyễn Thị Thúy Hằng 28 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options WinCC/Server 13 Một hệ thống với nhiều ngƣời dùng đƣợc sử dụng quy trình theo dõi số trạm vận hành Khi đƣợc sử dụng, số trạm giám sát điều khiển ngƣời vận hành đƣợc phối hợp để hoạt động với hệ thống tự động hóa làm để làm việc Máy chủ cung cấp cho khách hang đƣợc kết nối với quy trình lƣu trữ liệu (tin nhắn, hình ảnh nhật ký) Kết hành động vận hành trạm điều hành, ví dụ, thay đổi giá trị xác nhận tin nhắn, có sẵn cho tất trạm điều hành khác Nguyễn Thị Thúy Hằng 29 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 14 WinCC/SES WinCC/SES (Hệ thống thực thi trình tự) WinCC tùy chọn đƣợc thiết kế để kiểm sốt thứ tự cơng việc q trình dựa trình tự (VD: trình trộn sản xuất thực phẩm đồ uống) Sử dụng mẫu trực quan khối chức làm cơng việc có hiệu kỹ thuật cao Đó lý nhà thiết kế nhƣ kỹ sƣ nhà máy tiết kiệm thời gian kỹ thuật nhƣ thời gian thử nghiệm vận hành hệ thống Nguyễn Thị Thúy Hằng 30 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options WinCC/TeleControl 15 • Tích hợp linh hoạt thiết bị đầu cuối từ xa vào hệ thống trực quan hóa q trình trung tâm tồn nhà máy thơng qua mạng WAN (Mạng diện rộng) • Hỗ trợ ba giao thức viễn thông quốc tế quan trọng IEC 60870-5101/104, DNP V3 (nối tiếp TCP / IP) SINAUT ST7 (nối tiếp TCP / IP) • Các cấu trúc liên kết mạng đƣợc hỗ trợ đa dạng giao thức truyền cho phép cấu hình linh hoạt theo yêu cầu cá nhân Phần mềm đƣợc điều chỉnh riêng cho yêu cầu nhà máy Giao diện ngƣời dùng thống cho vị trí quy trình từ xa giảm thiểu rủi ro sai sót Nguyễn Thị Thúy Hằng 31 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 16 WinCC/User Archives Tùy chọn WinCC / User Archives cho phép ứng dụng User Archives, liệu liên quan đƣợc lƣu trữ lại hồ sơ liệu WinCC đối tác tự động hóa (ví dụ: PLC SIMATIC S7) Có thể ghi vào ghi liệu trao đổi chúng ngƣời khác đƣợc yêu cầu Nguyễn Thị Thúy Hằng 32 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 17 WinCC/Web Navigator Kiểm soát giám sát vận hành thông qua trang web WinCC / Web Navigator cho phép thực điều khiển vận hành giám sát nhà máy thông qua Internet mạng nội mà không cần thay đổi dự án WinCC Ngồi việc sử dụng điển hình mạng WANs (Wide Area Networks), ứng dụng giá rẻ đƣợc thực Web clients đƣợc sử dụng nhƣ trạm vận hành bình thƣờng mạng LAN Nguyễn Thị Thúy Hằng 33 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Các gói phần mềm Simantic WinCC Options 18 WinCC/WebUX WinCC / WebUX đƣợc phát triển để sử dụng điện thoại thơng minh, máy tính bảng, PC thiết bị di động khác hỗ trợ HTML có khả trình duyệt Khơng cài đặt máy khách kết thúc cần thiết để sử dụng WebUX Quyền truy cập cá nhân vào liệu sản xuất mang lại cho ngƣời dùng: • Nhanh • hiệu chi phí • mục tiêu cụ thể thơng tin tất liệu liên quan nhà máy Nguyễn Thị Thúy Hằng 34 2.1.2 Đặc điểm Simatic WinCC 2.1.2.2 Pakages •SIMATIC WinCC Basic (TIA Portal): cho cấu hình SIMATIC HMI; WinCC Basic phần gói phần mềm STEP khơng thể nâng cấp •SIMATIC WinCC Comfort (TIA Portal): cho cấu hình SIMATIC HMI Comfort Panels •SIMATIC WinCC Advanced (TIA Portal): cho cấu hình PC-based HMI single-user solutions •SIMATIC WinCC Professional (TIA Portal): hiển thị quy trình ứng dụng SCADA Nguyễn Thị Thúy Hằng 35 2.1.3 Các bước tạo Project WinCC Tạo Project ( tr1) Thêm PLC WinCC Professional Runtime.(tr3) Cấu hình kết nối PLC WinCC(tr11) Tạo Tag(tr12) Tạo soạn thảo giao diện ngƣời dùng (tr17) Tùy chỉnh Menus Toolbars( tr42) Tạo ảnh động ( tr54) Chạy mô WinCC Chạy thử Project (tr59) 10 Lƣu trữ thị giá trị(tr63) 14 Cấu hình điều khiển Trend(tr67) 15 Cấu hình hiển thị bảng (tr73) 16 Thiết lập trình tự bắt đầu (trr 84) 17 Kích hoạt kiểm tra dự án ( tr86) 18 Xuất giá trị lƣu trữ trình ( tr89) 19 Report ( tr90) 20 Alarm Logging ( tr 100) Nguyễn Thị Thúy Hằng 36 CHƯƠNG 2: SCADA 2.2 SCADA MC Works 2.2.1 Giới thiệu 2.2.2 Đặc điểm Simantic WinCC 2.2.3 Các bƣớc tạo Project 2.2.4 Ứng dụng 37 Nguyễn Thị Thúy Hằng 2.2 SCADA MC Works 2.2.1 Giới thiệu • MC WorX phần mềm SCADA Mitsubishi, giám sát vận hành nhà máy quy mơ lớn • Hỗ trợ OPC tăng khả mở rộng kết nối, giao diện tinh tế để ngƣời dùng dễ dàng làm việc • Thƣ viện đồ họa 2D, 3D kết hợp với Symbol Factory để đa dạng hóa hình ảnh thiết kế Nguyễn Thị Thúy Hằng 38 2.2 SCADA MC Works 2.2.1 Giới thiệu Nguyễn Thị Thúy Hằng 39 Nguyễn Thị Thúy Hằng 40