Luận Văn Tốt Nghiệp "Mô hình giám sát và điều khiển động cơ bước" pps

điều khiển motor bước được ứng dụng phổ biến trong xí nghiệp, nhà máy phục vụtrong công việc sản xuất hiện nay.Bên cạnh đó việc phát triển các phần mềm ứng dụng cũng ngày một cao hơn, đặ

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Đề tài:

Mô hình giám sát và điều khiển động cơ bước

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1 Đặt vấn đề: 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 3

1 Giới thiệu sơ lược về PLC S7-200. 3

1.1 Giới thiệu tổng quát về họ PLC S7. 3

4 Giới thiệu tổng quan về WINCC 27

4.1 Tạo một án mới trong WinCC 27

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 47

1 Mạch điều khiển động cơ bước đơn sáu dây: 47 CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 91

1 Kết luận 91

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1 Đặt vấn đề:

điều khiển motor bước được ứng dụng phổ biến trong xí nghiệp, nhà máy phục vụtrong công việc sản xuất hiện nay.

Bên cạnh đó việc phát triển các phần mềm ứng dụng cũng ngày một cao hơn, đặcbiệt với WinCC ( Windows Control Center), đây là phần mềm tích hợp giao diệnngười và máy IHMI (Integrated Human Machine Interface) đầu tiên cho phép kếthợp phần mềm điều khiển với quá trình tự động hóa, là phần mềm ứng dụng đểgiám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa quá trình sảnxuất.Với WinCC, người sử dụng có thể tạo ra một giao diện điều khiển giúp quansát mọi hoạt động của quá trình tự động hóa một cách dễ dàng

Việc sử dụng những bộ điều khiển lập trình PLC riêng lẻ không đáp ứng yêu cầuđiều khiển của một hệ thống Scada, cần phải kết hợp thêm các bộ hiển thị HMI(Human Machine Interface) giao diện người và máy

Phần mềm này có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều loại PLC của các hãngkhác nhau như Siemens, Mítubishi, Allen Bradley,v.v…,nhưng nó đặc biệt truyềnthông rất tốt với PLC của hãng Siemens.Trong lãnh vực tự động hóa trong côngnghiệp, WinCC là một trong những phần mềm HMI chuyên dùng của hãng Siemens

để quản lý thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình công nghiệp, chương trình dùng

để điều hành các nhiệm vụ của màn hình hiển thị và hệ thống điều khiển trong tựđộng hóa sản xuất

WinCC được cài đặt trên máy tính và giao tiếp vơí PLC thông qua cổngCOM1 hoặc COM2 (chuẩn RS- 232) của máy tính Do đó, cần phải có một bộchuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang chuẩn RS-485 của PLC

WinCC còn có đặc tính mở Nó có thể sử dụng một cách dễ dàng với cácphần mềm chuẩn và phần mềm người sử dụng, tạo nên giao diện người-máy đápứng nhu cầu thực tế một cách chính xác Những nhà cung cấp có thể phát triển ứngdụng của họ thông qua giao diện mở của WinCC như một nền tảng để mở rộng hệthống

Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có qui mô lớn nhỏkhác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những ứng dụng có qui môtoàn công ty như việc tích hợp với những hệ thống cao cấp như

xuất)và ERP(Enterprise Resource Planning).WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ

sở qui mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ giúp của Siemens có mặt trên toàn thế giới

Đối với S7-300 thì việc kết nối với WinCC một cách dễ dàng nhờ sự tích hợp sẵn.Trong khi thực tế các PLC S7-200 vẫn còn sử dụng nhiều mà WinCC thì khôngtích hợp sẵn Vì vậy việc kết nối giữa S7-200 và WinCC phải thông qua phầnmềm S7-200 PC Access để liên kết Đây cũng là một phần được trình bày trongbài luận văn này

Đề tài mà tôi thực hiện là một ví dụ thực tiển: Mô hình giám sát và điều

khiển động cơ bước Nội dung đề tài bao gồm các vấn đề sau:

 Tìm hiểu về S7-200 (CPU 226CN) để lập trình

 Tìm hiểu về WinCC, PC Access

 Thiết kế được mô hình giám sát và điều khiển động cơ bước dùng

PLC S7-200 để thực hiện cắt giấy theo một chiều dài định sẵn và có

sự giám sát của máy tính

2 Giới hạn đề tài:

Với thời gian gần bảy tuần thực hiện đề tài, cũng như trình độ chuyên môn có hạnnên ở đề tài này chỉ làm: Tìm hiểu về các bộ điều khiển động cơ bước và sử dụngS7-200 (CPU 226CN) để lập trình, tìm hiểu về PC Access, HMI và dùng WinCC

để giám sát mô hình cắt giấy tự động Rất mong nhận được sự góp ý kiến quý thầy

cô và các bạn sinh viên để hoàn thiện hơn về về tài này

 Họ PLC S7 là một họ PLC mạnh, tốc độ xử lý cao, khả năng quản lý bộnhớ tốt, kết nối mạng công nghiệp.

 Hiện nay họ PLC S7 gốm có S7-200, S7-300, S7-400

 Mỗi một thế hệ PLC lại có nhiều chủng loại CPU khác nhau

 Đối với PLC S7, có thể thực hiện các phép toán lo6gic, đếm, định thời, cácthực toán phức tạp và thực hiện truyền thông với các thiết bị khác

Một số thông số kỹ thuật của S7-200 CPU22X

1.2 Cấu hình vào ra của S7-200 CPU226CN

1.3 Những khái niệm cơ sở của PLC S7-200

1.3.1 khái niệm vòng quét của PLC

– Input Register )

phần mềm, kết quả dược lưu lại ở các vùng nhớ thích hợp và bộ đệm ảo đầu

+ Nếu không dùng tính năng I ( Immediately ) thì dữ liệu đầu vàođược cập nhật tại bộ đệm ảo.

+ Nếu dùng tính năng này, chương trình bỏ qua bộ đệm ảo

+ Nếu bỏ qua tính năng lọc tương tự, thì chương trình sẽ lấy trực tiếp

3

Thay đổi mức logic

đầu vào

a Vùng đệm ảo đầu vào ( I ; I0.0- I15.7 ):

 CPU sẽ truy cập các đầu vào vật lý tại đầu mỗi chu kỳ quét và ghi dữ liệuvào bộ đệm ảo

 Vùng nhớ này dùng cho các bộ thời gian của S7-200 Đối với một bộ Timer

có hai hình thức truy cập vùng nhớ, truy cập theo Timer bit hoặc CurrentValue

 Định dạng truy cập :

 Tùy theo lệnh sử dụng trong chương trình mà cho phép ta truy cập theoTimer bit hay Current value

d Vùng nhớ bộ đếm ( C ; C0-C255 ):

 Vùng nhớ này dùng cho các bộ đếm của S7-200 Đối với một bộ Counter

có hai hình thức truy cập vùng nhớ, truy cập theo Counter bit hoặc CurrentValue

 Định dạng truy cập :

1.3.3 Truy cập dữ liệu gián tiếp thông qua con trỏ:

a Con trỏ ( Pointer ) : là một ô nhớ có kích thước một từ kép ( double word )

chứa địa chỉ của một ô nhớ khác Khi ta truy cập vào ô nhớ của con trỏ có nghĩa

ta đang đọc địa chỉ của ô nhớ mong muốn

 Có 3 vùng nhớ trong S7-200 cho phép dùng làm con trỏ : V, L, AC1, AC2,AC3

 S7-200 cho phép dùng con trỏ để truy cập các địa chỉ nhớ sau: I, Q, V, M,

S, T ( current value ) , C ( current value )

 S7-200 không cho phép dùng con trỏ để truy cập các địa chỉ nhớ AL, AQ,

HC, SM, L và địa chỉ dưới dạng bit

 Khi sử dụng cách truy cập dữ liệu thông qua con trỏ, trong S7-200 sử dụng

2 ký tự & và *

+ Ký tự &: Dùng để khởi tạo con trỏ

- Ví dụ : MOVD & VB200, AC1

- Chuyển địa chỉ VB200 ( không chuyển nội dung ) vào thanh ghiAC1 Thanh ghi AC1 trở thành con trỏ

+ Ký tự * : Dùng để truy cập nội dung ô nhớ có địa chỉ chứa trong con trỏ

- Ví dụ : MOVB *AC1, VB200

- Chuyển nội dung ô nhớ có địa chỉ lưu trong con trỏ AC1 vào ô nhớ

có địa chỉ VB200

Ví dụ :

b Lưu ý : Để thay đổi nội dung con trỏ :

 Sử dụng lệnh tăng +D ( Tăng từ kép, do con trỏ là một thanh ghi 32 bit)

 Nếu truy cập theo byte : Tăng nội dung con trỏ lên 1

 Nếu truy cập theo word : Tăng nội dung con trỏ lên 2

Nếu truy cập theo double word: Tăng nội dung con trỏ lên 4

1.4 Lựa chọn ngôn ngữ lập trình:

Trong S7-200 cho phép lựa chọn 3 ngôn ngữ lập trình :

 Ngôn ngữ LADDER ( LAD )

 Ngôn ngữ STL

 Ngôn ngữ FBD

Ba ngôn ngữ này về mặt hình thức có thể chuyển đổi lẫn cho nhau Việc lựachọn ngôn ngữ lập trình là tùy theo thói quen, sở thích cũng như kinh nghiệm củangười sử dụng

1.4.1 Ngôn ngữ LADDER :

 Là ngôn ngữ lập trình đồ họa dựa trên cơ sở sơ đồ trang bị điện, việc kếtnối lập trình đồ họa giống với việc thiết lập các sơ đồ relay- contactor Mộtchương trình nguồn viết bằng LAD được tổ chức thành các network, mỗinetwork thực hiện một công việc nhỏ

 S7-200 đọc chương trình từ trên xuống dưới, từ trái qua phải, sau đó lập lại

ở vòng quét tiếp theo

Ví dụ ngôn ngữ LADDER:

 S7-200 đọc chương trình từ trên xuống dưới, sau đó lập lại ở vòng quét tiếptheo.

Ví dụ ngôn ngữ STL:

1.4.3 Ngôn ngữ FBD :

 Là ngôn ngữ lập trình đồ họa dựa trên cơ sở kết nối các khối hàm, sử dụngcác ký hiệu logic giống với đại số boolean Các hàm toán học phức tạpcũng được thể hiện dưới dạng khối với các đầu vào đầu ra thích hợp

 S7-200 đọc chương trình từ trên xuống dưới, từ trái qua phải, sau đó lập lại

ở vòng quét tiếp theo

Ví dụ ngôn ngữ FBD :

2 Giới thiệu về S7-200 PC ACCESS

S7-200 PC ACCESS được dùng trong luận văn này với mục đích kết nốigiữa S7-200 và Wincc, để làm được điều này ta cần tìm hiểu về cách cài đặt và sửdụng của nó như thế nào

2.1 Cài đặc S7-200 PC Access

Các bước thực hiện:

Trên thanh Taskbar, chọn All Programs > Run

Hộp thoại Run xuất hiện, chọn nút Browse

Hộp thoại Browse xuất hiện, chọn đường dẫn đến chương trình cài đặt Chọn fileSetup, rồi nhấp Open để mở.

Hộp thoại Run xuất hiện, nhấp OK

Hộp thoại Choose Setup Language xuất hiện, chọn ngôn ngữ English, rồi nhấpOK.

Vệt sáng xuất hiện lan dần qua phải trên hộp thoại cho biết chương trìng đang càiđặt

Hộp thoại InstallShield Wizard xuất hiện, nhấp Next tiếp tục cài đặt

Hộp thoại kế tiếp xuất hiện, chọn Yes.

Hộp thoại hiển thị đường dẫn cài đặt chương trình Nếu muốn thay đổi đường dẫnchọn nút Browse Ở đây ta giữ nguyên đường dẫn mặc định, Nhấp Next

Vệt sáng xuất hiện lan dần từ trái sang phải cho biết quá trình cài đặt đang tiến

Bảng SIMATIC Device Drivers Setup xuất hiện.

Sau khi các vệt sáng chạy xong, hộp thoại Set PG/PC Interface xuất hiện, nhấpOK

Hộp thoại InstallShield Wizard xuất hiện, nhấp Finish kết thúc quá trình cài đặt

2.2 Cách sử dụng S7-200 PC Access :

2.2.1 Tạo sự kết nối cho một PLC :

Trong S7-200 PC Access với trợ giúp OPC bao gồm 3 biến đối tượng :

- PLC

- Folder ( không cần thiết)

- Item

Khi tạo một dự án mới, việc kết nối PLC phải được làm trước với hai bước sau

a Thiết lập cấu hình giao tiếp :

Khởi động S7-200 PC Access, tù thanh Taskbar chọn Start > Simatic > S7-200

Cửa sổ Set PG/PC Interface xuất hiện

Nhấp chọn PC/PPI cable(PPI), rồi chọn Properties, xuất hiện hộp thoạiProperties – PC/PPI cable

Chọn địa chỉ và tốc độ truyền cho S7-200 PC Access , thông thường để mặc

b Thiết lập cấu hình mới cho một PLC :

Trên cửa sổ làm việc của S7-200 PC Access, nhấp phải Microwin chọn NewPLC

Cửa sổ PLC Properties xuất hiện, ở mục Name nhập vào tên PLC cần làm việc,

ở đây chọn tên PLC1

Ở mục Netwok Address cần phải chọn con số phù hợp với địa chỉ cấu hìnhcủa PLC trong dự án Step 7 –Micro/Win, thông thường đối với S7-200 thì mặc

2.2.2 Tạo mục Item :

Nhấp phải vào mục PLC1 chọn New, rồi chọn item

Hộp thoại Item properties xuất hiện, ở mục Name nhập tên theo dự án đã tạo ởS7-200, ở mục Address nhập địa chỉ vùng nhớ, ngõ vào ngõ ra phù hợp với dự

án mà ta đã thiết lập trên S7-200, sau đó nhấp ok để chấp nhận Cụ thể sẽ đượctrình bày ở chương 4

Sau khi nhấn Ok ta được kết quả sau, tương tự ta tạo thêm nhiều Item khác

Sau đó nhấp chuột chọn các item vừa tạo rồi kéo rê thả vào vùng Test Client

2.2.3Chạy thử, kiểm tra :

Nhấp chọn Status > Start test Client

Nếu thấy ở cột Qualty chuyển từ Bad sang Good là việc kết nối đã thành công

3 Khái quát về động cơ bước:

Trong hệ thống tự động và trong máy tính điện tử ngày càng sử dụng rộngrải hệ thống truyền động rời rạc

Các hệ thống truyền động rời rạc này thực hiện nhờ loại động cơ chấp hànhđặc biệt gọi là động cơ bước Động cơ bước thường là động cơ đồng bộ dùng phổbiến các tín hiệu điều khiển dươí dạng các xung điện áp thành các chuyển độnggóc quay hoặc chuyển động của rotor và có khả năng cố định rotor vào những vịtrí cấn thiết

Động cơ bước làm việc được nhờ có bộ chuyển mạch điện tử, để đưa tínhiệu điều khiển vào các cuộn dây stator, theo một thứ tự và một tần số nhất định.Tổng số góc quay của rotor tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiềuquay và tốc độ quay của rotor, phụ thuộc vào thứ tự chuyển và tần số chuyển đổi.

3.1 Phân loại và cấu tạo

Động cơ bước cơ bản được chia làm 3 loại:

 Động cơ bước nam châm vĩnh cữu

 Động cơ bước biến trở từ

 Động cơ bước lai

Động cơ bước nam châm vĩnh cữu cơ bản gồm 3 lọai:

 Động cơ bước đơn cực

 Động cơ bước lưỡng cực

 Động cơ bước nhiều pha

3.2 Động cơ bước nam châm vĩnh cữu

3.2.1 Động cơ bước đơn cực:

STEP loại đơn cực bao gồm 2 cuộn dây, mỗi cuộn được nối ra ngoài ở giữacuộn, vì vậy thông thường trên thực tế đây là loại động cơ 5 hoặc 6 dây ra, STEPloại này được điều khiển bẳng cách cho đầu dây chung nối lên nguồn và từng đầudây còn lại lần lượt được nối mass

Động cơ bước đơn cực có 5 ngõ ra: trong đó có 4 đầu dây coil1÷coil4dùng để điều khiển còn đầu dây common dùng để nối nguồn cung cấp Kí hiệucác màu dây theo qui định như hình dưới :

Động cơ bước đơn cực có 6 ngõ ra: trong đó có 4 đầu dây coil1÷coil4 dùngđể điều khiển, 2 đầu dây còn lại chính là dây common được tách ra làm 2, khidùng phải nối cả 2 với nguồn cung cấp Hai dây common này có cùng màu

3.2.2 Động cơ bước lưỡng cực:

Động cơ loại lưỡng cực (Bipolar), thường cĩ 4 đầu ra Về cấu tạo đơn giản hơnnhưng khĩ cho điều khiển vì phải đảo chiều dịng điện qua cuộn dây a,b

3.2.3 Động cơ bước nhiều pha:

Một loại động cơ bước nam châm vĩnh cửu ít thông dụng hơn đó là động cơbước có tất cả các cuộn dây được nối tiếp với nhau thành vòng kín và giữa mỗicặp dây có một điểm giữa gọi là động cơ bước nhiều pha hay đa cực Kiểuthông dụng nhất là kiểu 3 pha và 5 pha

3.3 Động cơ bước lai:

STEP lai là loại kết hộp giữa STEP từ thơng thay đổi và loại nam châmvĩnh cửu Roto cho động cơ STEP lai cĩ nhiều răng , giống như loại từ thơng thayđổi, chứa lõi từ hĩa trịn đồng tâm xoay quanh trục của nĩ Răng của rotor tạođường dẫn giúp định hướng cho từ thơng ưu tiên vào trong lỗ khơng khí STEP laiđược lái giống như STEP đơn cực và lưỡng cực

3.4 Động cơ biến từ trở:

Thông thường có ba hoặc bốn cuộn dây đấu chung một đầu Đầu chung đượcnối với nguồn dương, các đầu còn lại lần lượt cho thông với đất để quay rotor Trên hình vẽ, rotor có 4 răng và stator có 6 cực Mỗi cuộn dây sẽ được quấntrên hai cực đối nhau Vì vậy, giả sử, khi cấp điện cho cực 1 (stator), rotor sẽ quaycực gần nhất (X) để răng thẳng với cực 1 Cắt điện cuộn số 1, tiếp tục cấp điện chocuộn 2, rotor sẽ quay răng tiếp sau (Y) cho thẳng với cực 2 Cứ như vậy điều khiểnquay rotor.

3.5 Nguyên lý hoạt động cơ bản của động cơ bước:

 Động cơ bước hoạt động dựa trên việc cấp xung ,nó không có bộ chuyển mạchbên trong nên tất cả mạch đảo phải được điều khiển bên ngoài bằng bộ điều khiển  Tại mỗi thời điểm sẽ chỉ có một hay hai cuộn dây có điện(tùy vào phươngpháp điều khiển là đầy bước hay nửa bước).Khi trạng thái cấp xung thay đổi thì sẽsinh ra moment xoắn và sẽ làm cho roto quay

 Điều khiển chiều quay động cơ :thay đổi thứ tự cấp xung ,giả sử động cơ đang

ở bước thứ 8 ta cấp xung cho bước thứ 7 thì lúc đó nó sẽ quay ngược lại

 Điều khiển tốc độ:thay đổi độ rộng xung và tần số xung

Trong đó :

V: vận tốc trung bình của động cơ bước (vòng/giây)

n: số lần dịch bước

t: thời gian động cơ thực hiện n lần dịch bước (giây)

: góc bước của động cơ (độ)

f : tần số dịch bước

3.6 Các phương pháp điều khiển động cơ bước.

 Điều khiển đủ bước

 Điều khiển nửa bước

 Điều khiển vi bước

3.6.1 Điều khiển đủ bước:

a Một pha:

Tại mỗi thời điểm chỉ có 1 mấu được cấp điện

b Hai pha:

Tại mỗi thời điểm sẽ có 2 mấu được cấp điện

3.6.2 Điều khiển nửa bước:

Đấy là cơ bản của điều khiển nửa bước Moment xoắn giữ là đỉnh của đườngcong moment xoắn kết hợp khi hai mấu có cùng dòng lớn nhất đi qua Đối vớiđộng cơ nam châm vĩnh cửu và hỗn hợp thông thường, moment xoắn giữ hai mấu

sẽ là:

h2 = (2^0.5) h1

Trong đó:

h1 – moment xoắn giữ trên một mấu

h2 – moment xoắn giữ hai mấu

Điều này cho thấy rằng không có phần nào trong mạch từ bão hoà và momentxoắn theo đường cong vị trí đối với mỗi mấu là hình sin lý tưởng.Hầu hết các bảng hướng dẫn động cơ nam châm vĩnh cửu và biến từ trở đều chỉ ramoment xoắn giữ hai mấu mà không có đưa ra moment xoắn giữ trên một mấu Nếu bất kỳ phần nào trong mạch từ của động cơ bị bão hoà, hai đường congmoment xoắn sẽ không thể cộng tuyến tính với nhau Kết quả là moment tổng hợp

có thể không nằm chính xác tại vị trí S/2 kể từ vị trí cân bằng ban đầu

3.6.3 Điều khiển vi bước:

Cho phép các bước nhỏ hơn bằng việc dùng các dòng khác nhau qua hai mấuđộng cơ, như hình vẽ dưới:

Đối với một động cơ hai mấu biến từ trở hoặc nam châm vĩnh cửu, cho rằngcác mạch từ không bão hoà và các đường cong moment xoắn trên mỗi mấu theo vịtrí là một hình sin hoàn hảo, công thức dưới đây đưa ra những đặc tính chủ chốtcủa đường cong moment xoắn tổng hợp:

h = ( a2 + b2 )0.5

x = ( S / ( /2) ) arctan( b / a )

Trong đó:

a – moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng tại 0 radians

b – moment xoắn áp trên mấu với vị trí cân bằng tại S radians

h – moment xoắn giữ tổng hợp

x - vị trí cân bằng tính theo radians

S – góc bước, tính theo radians

Khi không có bão hoà, các moment xoắn a và b tỉ lệ với dòng đi qua các mấutương ứng Điều này rất thông dụng khi làm việc với các dòng và moment xoắnbình thường, để moment xoắn giữ mấu đơn hoặc dòng cực đại được chấp nhậntrong một mấu động cơ là 1.0

control center ), cung cấp một cách tổng quan về các bước soạn thảo một dự ántrong wincc 6.0.

Để soạn thảo một dự án ( project ) trong Wincc tiến hành thực hiện theo các bước :

 Tạo một dự án ( project ) mới trong Wincc

 Chọn PLC hoặc DRIVERS từ Tag Management

 Tạo các biến nội (Internal )

 Tạo hình ảnh từ cửa sổ giao diện Graphics Designer

 Thiết lập các thuộc tính của hình ảnh được tạo từ Graphics Designer

 Thiết lập môi trường thời gian thực hiện

 Chạy mô phỏng

4.1.1 Tạo dự án ( project ) mới.

Đầu tiên khởi động chương trình WinCC 6.0 bằng cách: Từ thanh Taskbar,chọn Start > Simatic > WinCC > Windows Control Center 6.0

Hộp thoại WinCC Explorer xuất hiện, trong khung Create a New Project có 3 lựachọn:

Nếu chọn Single-User Project hoặc Multi-User Project phải nhập tên dự án.

Để mở một dự án có sẳn chọn Open an Existing Project sau đó tim đến tập tin cóđuôi “.mcp”

Dự án này được thực hiện trên máy đơn không có nối mạng, chọn mụcSingle-User Project Sau đó, nhấp OK chấp nhận

Hộp thoại Create a new Project xuất hiện, đặt tên cho dự án trong khungProject Name

Trong khung Project Path, chọn ổ đĩa và thư mục để lưu dự án Tiếp tụcnhấp nút Create tạo dự án

Cửa sổ màn hình soạn thảo WinCC Explorer xuất hiện như hình dưới:

Hộp thoại Add New Driver xuất hiện, cho phép chọn mạng kết nối giữaWinCC và PLC Tuỳ theo từng loại PLC mà ta chọn mạng kết nối cho phù hợp.

4.1.3 Tạo biến:

Để tạo kết nối các thiết bị trên một dự án trong WinCC, trước tiên phải tạocác Tags ( biến ) trên WinCC Biến được tạo dưới Tag Management

Biến gồm có biến nội và biến ngoại:

 Biến nội ( Internal ): Là biến có sẵn trong WinCC Những biến nội này lànhững vùng nhớ trong của WinCC, có chức năng như một PLC thực sự

 Biến ngoại ( External ): Là biến quá trình, phản ảnh thông tin địa chỉ của hệthống PLC khác nhau

 Các Tags có thể được lưu trong bộ nhớ PLC hoặc trên các thiết bị khác.Wincc kết nối với PLC thông qua các Tags Tạo những nhóm biến( Groups ) thiết bị: khi dự án có một khối lượng lớn dữ liệu với nhiều biến,

có thể nhóm các biến này thành một nhóm biến thích hợp theo đúng quicách Nhóm biến là những cấu trúc bên dưới sự liên kết PLC, có thể tạonhiều nhóm biến và nhiều biến trong mỗi nhóm biến nếu cần

a Tạo các biến nội :

Các biến nội dễ dàng được tạo và sau đó được gán vào một PLC thật Cácbiến này có nhiệm vụ xử lý và giám sát quá trình hoạt động cũng như vận hành

Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, đặt tên biến và chọn dữ liệu cho phùhợp với mỗi kiểu thiết bị Ví dụ : Nếu biến là “ động cơ’’ chọn dữ liệu Binary Tag.Nếu biến là “ bồn nước” chọn dữ liệu Unsigned 8-bit Value.

Trong hộp thoại Tag Properties , biến có nhiều kiểu dữ liệu khác nhau như:

 Banary Tag: kiểu nhị phân

 Unsigned 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit không dấu

 Signed 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit có dấu

 Unsigned 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit không dấu

 Signed 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit có dấu

 Unsigned 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit không dấu

 Signed 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit có dấu

 Floating Point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩnIEEE 754

 Floating Point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực 64 bit theo tiêu chuẩnIEEE 754

 Text Tag 8 bit character set: kiểu kí tự 8 bit

 Text Tag 16 bit character set: kiểu kí tự 16 bit

 Raw Data Type: kiểu dữ liệu thô

Biến có thể di chuyển từ nhóm biến này sang nhóm biến khác bằng cáchnhấp phải vào biến cần di chuyển từ menu sổ xuống chọn Cut và gán vào nhómbiến cần gán

b Tạo các biến quá trình:

Để tạo biến quá trình nhấp phải vào mục PLC1 chọn New Tag

Đặt tên biến mới trong khung Name, chọn kiểu dữ liệu trong khung Datatypebằng cách nhấp mũi tên bên phải sổ xuống, rồi chọn kiểu dữ liệu cần thiết, sau đónhấp Select.

Hộp thoại Address Properties xuất hiện như hình trên Trên hộp thoại này

mô tả kiểu dữ liệu, địa chỉ vào / ra ( Input/ Output ), bit nhớ Sau khi chọn xong,nhấp OK kết thúc quá trình lựa chọn

4.1.4 Tạo hình ảnh, thiết lập các thuộc tính:

a Tạo hình ảnh:

Để tạo hình ảnh đầu tiên phải mở giao diện đồ họa Nhấp phải chuột vàoGraphics Designer, từ menu sổ xuống chọn New Picture Xuất hiện một tập tinbên phải của sổ WinCC Explorer có tên “NewPdl0.Pdl” Nhấp phải vào nó chọnOpen Picture như hình dưới

Cửa sổ giao diện màn hình thiết kế đồ họa Graphics Designer xuất hiện

Cửa sổ Graphics Designer: tạo giao diện đồ họa, cửa sổ gồm những công cụ sau:

màu nền hoặc các đối tượng khác

+ Các đối tượng chuẩn ( Standard Objects ) như : Elip, đa giác ( palyg),hình chữ nhật…

+ Các đối tượng thông minh ( Smart Objects: điều khiển OLE ( OLEControl ), yếu tố OLE ( OLE Element ), trường vào / ra ( I/O Field )

tra ( check box )

 Dynamic Wizard Palette ( bảng hình động ): để hổ trợ việc tạo các đối

tương động

hoặc nhiều đối tượng , thay đổi vị trí của đối tượng được chọn hoặc hợpnhất chiều cao và chiều rộng của nhiều đối tượng

theo kích thước chuẩn 8,4,1,1/2, hay ¼

trình đơn của giao diện thiết kế đồ họa Graphics Designer

nhấn, cho phép thực hiện những lệnh thông dụng

là thiết lập mặt định của Graphics Designer

b Thiết lập các thuộc tính hình ảnh:

Để thiết lập các thuộc tính hình ảnh, đầu tiên phải tạo các hình ảnh DùngFile “ NewPdl0.Pdl” tạo giao diện gồm có: nút nhấn start, stop, động cơ Nhữngđối tượng này nằm trong thư viện của WinCC

+ Tạo nút nhấn:

Từ bảng đối tượng Object Palette nhấp dấu “ +” mục Windows Object chọnButton và di chuyển con trỏ ra màn hình đến vị trí cần thiết Có thể vẽ nút nhấnmong muốn.

Khi thả chuột hộp thoại Button Configuration xuất hiện như hình Ở khungText đặt tên nút nhấn là Start Nhấp chọn Font chữ và màu sắc nút nhấn Sau đónhấp OK hoàn tất việc tạo nút nhấn

Tương tự các bước như trên tạo nút nhấn Stop

Để đưa một hình ảnh từ thư viện ra giao diện, chỉ cần nhấp giữ chuột và dichuyển ra giao diện màn hình.

Đối với WinCC 6.0 hình ảnh Motor rất đa dạng và phong phú Có nhiềuloại khác nhau với hình ảnh 2 chiều,3 chiều Trong thư viện hình ảnh Motor có thểlấy ở dòng PlantElement > Motor hoặc Siemens HMI Symbol Library 1.3 > Motorhoặc Symbol > Motor Nhấp chọn Motor phù hợp và đưa ra giao diện thiết kế

Sắp xếp các hình ảnh ta được giao diện thiết kế như hình dưới

Để tạo thuộc tính cho nút nhấn Start, bằng cách nhấp phải vào nút nhấnStart chọn Properties như hình :

Hộp thoại Object Properties xuất hiện như hình chọn Tab Events > Mouse

> Press Left sau đó nhấp phải vào dấu mũi tên chọn C-Action hộp thoại EditAction xuất hiện như hình

Chọn Internal Functions > Tag > Set Sau đó nhấp đúp vào SetTagbit hộpthoại Assigning Parameters xuất hiện như hình

Ta nhấp vào hàng Tag-Name rồi nhấp vào nút vuông chọn Tag Selection

Hộp thoai Tags- project xuất hiện chọn Start sau đó nhấp OK.

Trở lại hộp thoại Assigning Parameters nút nhấn Start đã được chọn ở hàngValue đặt giá trị là 1 ở cột Value Sau đó nhấp OK chấp nhận

Lúc này trên hộp thoại Edit Action xuất hiện Tag Start mang giá trị 1 tiếptheo nhấp đúp vào SetTagBit để liên kết thêm Tag nữa cho nút nhấn Start

Hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện, tương tự tại dòng Tag Name,chọn tag Stop và gán giá trị 0 cho tag này.

Khi đó trong hộp thoại Edit Action xuất hiện thêm Tag Stop và mang giá trị

0, nhấp OK Bảng thông báo xuất hiện, chọn Yes đồng ý đổi mã nguồn

Quay trở lại hộp thoại Object Properties dấu mũi tên chuyển sang màu đỏchứng tỏ kết nối đã thành công

Tiến hành tạo thuộc tính cho nút nhấn Stop tương tự như nút nhấn Start.Nhưng các giá trị sẽ ngược với nút nhấn Start Ở nút nhấn Stop, thì khi gán tagStop nó sẽ mang giá trị 1 và tag Start mang giá trị 0

Để tạo thuộc tính cho động cơ, ta nhấp phải vào động cơ chọn Properties