thiết kế giao diện người máy hmi sử dụng phần mềm intouch của wonderware

thiết kế giao diện người máy hmi sử dụng phần mềm intouch của wonderware

LỜI NÓI ĐẦU

  

ời đầu tiên tơi xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cơ khoa Cơ khí

và đặc biệt gửi đến Thầy ThS Lê Long Hồ người đã giảng dạy và giúp đỡ tơi

trong suốt mơn học để tơi hồn thành tốt bài tiểu luận Scada này

L

Với sự phát triển nhanh nền kinh tế, các hệ thống thu thập, giám sát, xử lý dữliệu và điều khiển các quá trình cơng nghiệp Scada (Supervisory Control And DataAcquision) đã xuất hiện ngày càng nhiều trong các lãnh vực như cơng - nơngnghiệp, khoa học vũ trụ, hàng khơng, cơng nghệ sinh học, y học, mơi trường vànhiều lĩnh vực khác nữa

SCADA là một phần rất quan trọng trong cơng nghiệp hiện đại ngày nay Hệthống SCADA giúp cho việc sản xuất được diễn ra một cách tự động, chính xác,linh hoạt và hiệu quả kinh tế cao Việc tìm hiểu và nắm bắt được SCADA là điềucần thiết đối với một kỹ sư trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp Bài tiểu luận nàyđược xây dựng dựa trên những hiểu biết về SCADA của tơi Trong khuơn khổ mộtbài tiểu luận, tơi sẽ đi sâu vào phần lí thuyết, bên cạnh đĩ chỉ đưa ra một ví dụ ứngdụng SCADA điển hình: Đĩ là “THIẾT KẾ GIAO DIỆN NGƯỜI-MÁY HMI

SỬ DỤNG PHẦN MỀM INTOUCH CỦA WONDERWARE”

Một lần nữa tơi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Long Hồ, giảng viên bộ mơnSCADA khoa Điện trường ĐH Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh đã cung cấp những

tư liệu cũng như kiến thức quan trọng để hồn thành đề tài này

Quá trình thực hiện bài làm cịn nhiều thiếu sĩt do hạn chế kiến thức ngườiviết mong nhận được sự thơng cảm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC

Bìa 1

Lời cảm ơn 2

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3

Nhận xét của giáo viên phản biện 4

Dẫn nhập 7

Chương I 7

I.1 Đặt vấn đề 7

I.2 Tầm quan trọng và Lý do chọn đề tài 7

I.3 Giới hạn đề tài 8

I.4 Mục đích nghiên cứu 8

I.5 Nội dung và đối tượng nghiên cứu 8

Tổng quan về Scada 9

Chương II: Tổng quan chung về Scada 10

I Tổng quan chung về Scada 10

II Kết cấu của một hệ SCADA 13

III Nhận xét sơ bộ 17

IV Truyền tin trong hệ Scada 18

Chương III Tổng quan về Intouch 21

I Giới thiệu 21

II Các tính năng của Intouch 23

a.Tính mạnh mẽ dể sử dụng 23

b Tính năng đột phá 25

c.Thư Viện 26

d Tính đa dụng và mở rộng 27

e Môi trường phát triển 29

f.Tiêu chuẩn hóa,tổ chức, chỉnh sữa 30

1 Sơ lược 31

2 Các thộc tính hiển thị 33

IV Cài đăt Intouch 10 35

A Hướng dẫn cài đặt và sử dụng 35

B Hướng dẫn Crack Intouch 40

C Lập trình giao diện 42

V Cài đăt KeepServerEX-OPC link 45

a.Keepware 45

b.Crack keepware 47

c Viết chương trình điều khiển 50

d Tổng quan về keepware 4.0 – OPC link8.0 52

e phương thưc liên kết OPC 56

f Cài OPC link 59

g.Cài đăt Active Factory 60

VI ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG 65

1 Nguyên lý hoạt động 65

2.Mô hình kết nối Intouch trong hệ thống 66

3.Tạo giao diện form 66

4 lưu đồ giải thuật 67

5 Tạo giao diện intouch 68

6 Mô phỏng hoạt động của hệ thống 72

VII.Xuất dữ liệu ra Word và Exel 76

1.xuất dữ liệu ra word 78

2 xuất dữ liệu ra exel 81

Kết luận 83

Tài liệu tham khảo 84

DẪN NHẬP

 CHƯƠNG I:

I.1 Đặt Vấn Đề :

 Ngày nay, trong sản xuất công nghiệp cũng như những ứng dụng trong các

lĩnh vực công cộng, tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng Những hệ thống

tự động này có thể điều khiển quá trình sản xuất với độ tin cậy cao, ổn định màkhông cần hoặc rất ít sự can thiệp của con người Một hệ thống như vậy đượcgọi là hệ thống điều khiển, một hệ thống điều khiển có thể thực hiện được cácnhiệm vụ sau :

●Hệ thống có khả năng điều khiển và giám sát tại trung tâm hoặc từ xa

●Có khả năng báo động và cảnh báo các sự cố xảy ra

●Ghi nhận và báo cáo các quá trình hoạt động của hệ thống

 Để giải quyết yêu cầu trên một trong những bộ điều khiển có thể thực hiệnđược là Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) và hệthống giám sát, thu thập dữ liệu được xây dựng trên phần mềm chuyên dùngINTOUCH (của hãng Wonderware ) Sự kết hợp giữa hai phần này làm choquá trình sản xuất trong công nghiệp được tự động hóa Chính vì vậy việcnghiên cứu và tìm hiểu hệ thống điều khiển và giám sát là cần thiết

I.2 Tầm Quan Trọng Và Lý Do Chọn Đề Tài:

1.2.1 Tầm quan trọng của đề tài:

● Đề tài là một thí dụ điển hình của việc ứng dụng lý thuyết điều khiển,giám sát vào thực tế

● Đề tài góp phần vào việc tự động điều khiển và giám sát các hệ thốngsản xuất thực tế trong công nghiệp

● Có thể ứng dụng đề tài vào các lĩnh vực trong công nghiệp và côngnghiệp

● Đề tài là một tài liệu rất hữu ích cho những ai quan tâm đến lĩnh vựcđiều khiển giám sát

I.2.2 Lý do chọn đề tài:

● Có thể vận dụng các kiến thức đã học ớ nhà trường vào thực tiễn ● Đây là cơ hội để người thực hiện tự nghiên cứu và giải quyết các vấn

đề đặt ra, đồng thời cũng cố và mở rộng thêm kiến thức

● Làm tiền đề để nghiên cứu và ứng dụng hệ thống điều khiển và giámsát vào hệ thống sản xuất góp phần tăng năng suất lao động Ứng dụng đươcvào thực tế trong công nghiệp và đời sống

I.3 Giới Hạn Đề Tài :

Trong phạm vi đề tài này do chỉ là Mô phỏng nên các mô hình ứng dụngđược lập trình bằng bộ điều khiển lập trình PLC và được mô phỏng trên phầnmềm intouch Vì vậy các vấn đề được nghiên cứu trong đề tài này là:

●Lý thuyết về PLC.

● Giới thiệu PLC họ FX của hãng Mitsubishi

● Giao tiếp người và máy (HMI)

● Giới thiệu về phần mêm Intouch_Wonderware.

● Xây dựng các hệ thống điều khiển sản xuất.

I.4 Mục Đích Nghiên Cứu :

● Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều khiển và giám sát

● Tìm hiểu đặc tính kỹ thuật của PLC của hãng Mitsubishi

● Ngoài ra quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài là cơ hội để ngườithực hiện tự kiểm tra lại những lý thuyết đã học ở trường, đồng thời phát huytính sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề đặt ra

I.5 Nội Dung Và Đối Tượng Nghiên Cứu :

Nội dung nghiên cứu của đề tài về lý thuyết điều khiển giám sát và ứng

dụng chúng vào điều khiển, nên hiện tập trung vào nghiên cứu lý thuyết điềukhiển giám sát, PLC của hãng Mishubishi để điều khiển, phần mềm INTOUCH

để thiết kế giao diện điều khiển cho các hệ thống Vì chỉ thực hiện mô phỏngnên tìm hiểu về các phần mềm hỗ trợ liên quan

Đối tượng nghiên cứu là tìm hiểu :

● Tài liệu liên quan đến lý thuyết điều khiển giám sát

● Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp

● Phần mềm Intouch

● Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC họ FX của hãng Mitsubishi

 CHƯƠNG II:

TỔNG QUAN VỀ SCADA

I Tổng quan chung về SCADA:

a Giới thiệu chung :

Hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu dựa trên nền tảng máy tính

(SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition) đã được phát triển từ

hơn 40 năm nay, từ mô hình đơn lẻ, điều hành phân tán đến kiến trúc mạng cókhả năng truyền thông nhanh, linh động, chính xác và đáp ứng được cho cảnhững khoảng cách xa Theo thời gian phát triển của mình, ngành khoa học tự

động hóa mà cụ thể là xây dựng hệ thống SCADA đang ngày càng vươn tới

những khả năng đáp ứng cao hơn

SCADA không xuất hiện với dải chức năng đầy đủ ngay từ đầu, mà nó

phát triển nhờ kết hợp nhiều công nghệ tách biệt nhằm đáp ứng cho những nhu

cầu riêng Ngày nay, hệ thống SCADA và điều khiển quá trình đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau Hệ thống SCADA ban

đầu được thiết kế mà không dựa trên tiêu chuẩn nào, do đó xuất hiện nhiều hệthống độc quyền Phương thức liên lạc tới các hệ thống từ xa sử dụng cácđường truyền vật lý, với các giao thức độc quyền là phát kiến riêng của từnghãng khác nhau Nhiều hệ thống trong số đó được phát triển lên và vẫn cònđược ứng dụng cho tới ngày nay

Thông qua ứng dụng thực tiễn và với những tính năng ưu việt đáp ứng

trong thực tế sản xuất, hệ thống SCADA đang ngày càng khẳng định vai trò

quan trọng trong ứng dụng tại các ngành công nghiệp Cùng với những tiến bộkhoa học kỹ thuật hiện đại, kéo theo đó là sự đi lên trong ngành công nghiệp

phần mềm với ngày càng nhiều phần mềm thiết kế SCADA tối ưu ra đời Để

đáp ứng cho những yêu cầu khắt khe về độ chính xác, tiết kiệm nhân lực, chi

phí và đảm bảo các tiêu chuẩn trong sản xuất thì ứng dụng SCADA dường như

là một sự lựa chọn hợp lý và hoàn toàn thuyết phục

Ví dụ tại Việt Nam, cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, từ năm

1994 hệ thống điện được kết nối thành một hệ thống nhất bằng đường dây500KV, trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia ra đời với phần trung tâmcủa nó là hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu, cũng được ứng

dụng SCADA.

b Định nghĩa: Hệ thống SCADA – Supervisory Conrol And Data Acquisition

là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu Điều khiển ở đây làđiều khiển một cách giám sát, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ conngười trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn so với một hệthống điều khiển tự động thông thường Để có thể điều khiển và giám sát từ xa

thì một hệ thống SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu cũng như

hệ thống giao diện tương tác người – máy (HMI – Human Machine Interface)

Trong hệ thống điều khiển giám sát thì HMI là một thành phần quantrọng không chỉ ở cấp điều khiển giám sát mà ở các cấp thấp hơn người ta cũngcần giao diện người – máy để phục vụ cho việc quan sát và tiến hành các thaotác vận hành ở phạm vi điều khiển cục bộ Với những ưu thế về giá thành, đặc

tính kỹ thuật nên các màn hình vận hành (OP – Operator Panel), màn hình cảm ứng (TP – Touch Panel), Multi Panel … và các thiết bị chuyên dùng được

sử dụng nhiều và chiếm vai trò ngày càng quan trọng

Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống thì nó là một hệ

thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ thuần tuý là thu thập dữ liệu từ các trạm ở

xa và truyền tải về khu trung tâm điều hành để xử lý Trong các hệ thống nhưvậy thì hệ truyền thông và phần cứng được đặt lên hàng đầu và cần sự quantâm hơn cả Trong những năm gần đây sự tiến bộ vượt bậc của công nghệtruyền thông công nghiệp và công nghệ phần mềm trong công nghiệp, đã đemlại nhiều khả năng và những giải pháp mới nên trọng tâm của công việc thiết

kế xây dựng hệ thống SCADA là: lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao

diện và các giải pháp tích hợp hệ thống tương ứng sao cho phù hợp với yêu cầu

c Chức năng và vai trò: Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ

chức theo nhiều cấp quản lý Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống chính vì thế

SCADA cho một hệ thống cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng phân

ra từng cấp SCADA cụ thể, tùy vào quy mô từng cấp mà có những yêu cầu cụ thể khác nhau song nói chung mỗi cấp SCADA là phải thực hiện những dịch vụ

sau:

- thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu ) các số liệu về sản xuất và tổ chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất,về

sự kiện thao tác, về báo động…)

- điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cơ sở các dữ liệu đã thu thập được

- thực hiện công tác truyền thông số liệu trong và ngoài (đọc/viết số liệu

PLC/RTU trả lời các bản tin yêu cầ từ cấp trên về số liệu về thao tác hệ)

Nhìn chung SCADA là một sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm theo một

phương thức truyền thông nào đó về việc tự động hóa việc quản lý giám sát, điều khiển cho một đối tượng công nghiệp Và ta nhận thấy rằng xu thế tự động hóa là một xu thế không thể tránh khỏi do vậy việc áp dụng bài toán

SCADA là một việc làm tất yếu nếu chúng ta không muốn tụt hậu trong sản

xuất Vai trò của nó rất rõ ràng, SCADA giúp chúng ta thu thập chính xác về hệ

thống từ đó đưa ra quyết định đúng đắn về hệ , từ đó cũng dễ dàng trong công tác điều khiển và ra quyết định việc này sẽ giúp giảm đáng kể việc chi phí về vấn đề nhân lực, về vận hành điều này góp phần đáng kể trong việc giảm giá thành sản xuất,tăng tính cạnh tranh

Các ứng dụng vào thực tế và so sánh với thế hệ cũ :

Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhà máy

nước sạch,trạm xử lý nước sạch,hàng hải…

Việc xây dựng các hệ thống SACDA dùng PLC sẽ đem lại các lợi thế sau :

- kinh phí thấp hơn nhiều

- các hệ điều khiển cũ có nhiều tủ,bảng , khóa , nút nhấn…Do đó chúng rất côngkềnh, chiếm nhều diện tích ngoài ra chúng rất khó khăn cho việc lắp đặt ,kiểm định , vận hành,giám sát,bảo dưỡng Tuy nhiên công việc này sẽ rất đơn giản

nếu chúng ta sử dụng hệ SCADA dùng PLC.

- các kỹ sư việt nam dễ tiếp cận với PLC hơn do đó khả năng thiết kế nâng cấp, làm chủ công nghệ ngày càng dễ hơn

- Mua thiết bị dễ dang hơn

- Dễ bão dưỡng và thay thế các thiết bị

- Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập lưu trữ ,báo cáo , thống kê, phân tích

hệ thống rất dễ dàng

- Các hệ thông SCADA trở nên đơn giản hơn và phổ biến hơn trong tương lai

bởi lẽ các thiết bị trong lĩnh vực tự động hóa ngày càng phát triển mạnh

II Kết cấu của một hệ SCADA :

Gồm 3 phần chính:

a Phần cứng (Hardware): gồm máy tính, các RTU (Remote terminal units) –

Các thiết bị đầu cuối, các thiết bị giao diện tương tác với người sử dụng, cácthiết bị truyền thông

Kiến trúc phần cứng của một hệ SCADA

+ Máy tính: có vai trò là bộ xử lý chính trong một hệ thống SCADA, thực

hiện tác vụ quản lý dữ liệu thông tin, từ đó xuất ra các dạng hiển thị theo mộttín hiệu đã được định nghĩa trước, giúp giám sát viên dễ dàng nắm bắt quátrình vận hành và kịp thời phát hiện khi xảy ra sự cố

+ SCADA server

SCADA server chính là máy server của hệ thống SCADA ở trung tâm được nối với RTU hay PLC Trong cấu truc phần mềm máy chủ server đó có chức năng thu thập, chia sẻ dữ liệ với máy Client thông qua mạng internet và gửi mệnh lệnh từ các Client trực tiếp đến các bộ điều khiển, Vì vậy trên máy serverthường được dùng để cài đặt phần mềm phát triển (Development), thiết lập cấuhình truyền thông để kết nối với thiết bị hiện trường

+ SCADA Client

SCADA Client gồm các máy tính công nghiệp được nối với server bằng mạng internet các máy tính này sẽ được cài các phần mềm giao diện người-máy (Human Machine Interface ) kết nối với các dữ liệu của máy server để hiển thị

hoặc điều khiển.Tứ là các máy client này sẽ thu thập các trạng thái và điều khiển các bộ controller gián tiếp thông qua máy server.Mối quan hệ giữa các client và server do các kỹ sư lập trình thiết lập,tùy thuộc vào phần mềm công nghiệp sử dụng trong hệ SCADA.

+ RTU (Remote Terminal Units): các thiết bị điều khiển đầu cuối, đặt

trực tiếp tại các hệ thống hoặc dây chuyền sản xuất Số lượng và dung lượngcác RTU tùy thuộc vào quy mô của hệ thống, thông tin cần thu thập và tùythuộc vào yêu cầu lắp đặt Các RTU bao gồm:

 Các thiết bị đo lường, các khối xuất nhập I/O

+ Các thiết bị giao diện tương tác với người sử dụng:

Có thể được thiết lập trực tiếp ngay trên màn hình máy tính điều khiểnhoặc thông qua các màn hình hiển thị chuyên dùng Có vai trò chính trongviệc:

 Biểu thị xu hướng tác động, duy trì và thực thi thao tác

 Các hiển thị hỗ trợ trong giám sát, điều khiển tương tác trên màn hình+ Các thiết bị truyền thông:

Bao gồm các thiết bị thông tin, các Server hỗ trợ trong việc kết nối và

truy cập vào các RTU đặt tại các hệ thống, các dây chuyền sản xuất; đóng vaitrò kết nối các thiết bị thu nhận thông tin và truyền tải tín hiệu tới các màn hìnhhiển thị.

b Phần mềm (Software):

Thông thường một hệ thống SCADA yêu cầu được vận hành bởi mộtphần mềm chuyên dụng, có chức năng xây dựng các chương trình hoạt độngdựa trên giao diện tương tác điều khiển (Human Machine Interface), cũng nhưphục vụ cho việc xử lý và lưu trữ những dữ liệu được tạo ra từ quá trình vậnhành và điều khiển hệ thống

Kiến trúc phần mềm Client/Server của hệ SCADA

Chương trình giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu được xây dựng dựa trên

cơ sở các dữ liệu thời gian thực Chương trình ở đây là hạt nhân để thực hiệncác chức năng cơ bản của hệ thống SCADA Các chức năng của chương trìnhbao gồm việc thu thập, lưu trữ, quản lý, phân tích, sắp xếp… các thông tin dữliệu, quản lý tác vụ xử lý, xây dựng đồ thị hệ thống và tổng hợp báo cáo

Hiện nay có nhiều phần mềm SCADA trên thị trường như: WinCC(Windows Control Center) của Siemens, CX-Supervisor của OMRON,Cimplicity của GE-Fanuc, Intouch Wonderware…Trong đề tài này sẽ đề cậpđến việc ứng dụng phần mềm chuyên dụng trong lĩnh vực SCADA của hãngWonderware

c Phần phụ trợ:

Bao gồm các thiết bị phụ trợ có chức năng hỗ trợ riêng biệt cho giám sátviên nhằm tối ưu điều kiện tương tác trong công việc như: bàn phím, con trỏ,các Console điều khiển, thiết bị in báo cáo, các chương trình tính toán…

Mô hình thực tế Tín hiệu thực tế Biến tác động Mô phỏng

Hình 2 Sơ đồ nguyên lý khi tiến hành xây dựng một hệ thống SCADA

 Cần xây dựng được sơ đồ giải thuật phù hợp, tiến hành hiện thực hóa ýtưởng bằng việc lập mô hình mô phỏng trên màn hình giám sát Kết hợp việcchọn biến và lập trình tương ứng với tín hiệu tác động từ mô hình thực tế đểđồng nhất mô hình mô phỏng với quá trình vận hành của mô hình thực tế.

IV Truyền tin trong hệ SCADA

a Các dạng truyền tin trong hệ SCADA

Ngoài việc sử dụng các máy tinh công nghiệp,các server,các thiết bị mạng…ở phòng theo dõi trung tâm.Một bộ phận không thể thiếu được trong hệ thống SCADA la hệ thống truyền tin.Nó liên quan đến tính ổn định và sự chính xác cúa hệ thống.Vì vậy một hệ thống truyền tin được là một hệ SCADA phải thỏa mãn các tiêu chuẩn như:giải tốc độ truyền,giao thức truyền thông,truyền đồng bộ hay dị bộ,khoảng cách địa lý…Hệ thống truyền tin được chọn phải tương thích với thiết bị trương và máy chủ Server.Một số thiết bị có thề sử dụng để truyền dữ liệu trong hệ SCADA như sau:Modem RDT (Radio Data Technology)của Anh quốc có các loại truyền sóng radio,vô tuyến;các thiết bi thu phát sóng của Motorola,các bộ RTU,GPS.Tùy theo mô hình,phạm vi của từng hệ SCADA mà ta áp dụng từng loại thiết bị trến sẽ phát huy hết tính năng tác dụng của nó

Hệ thống SCADA cấp quốc gia và miền dùng các RTU được thiết kế đặc biệt cho ngành điện(theo tiêu chuẩn IEEE và IEC,có khả năng chịu được nhiễu điệntừ…)Các thiết bị RTU thông minh với các trung tâm điều độ qua thủ tục truyềntin IEC-870-5-101.Ngoài ra,với nhiều hệ SCADA dùng PLC dúng thủ tục truyen tin là Profibus

b Truyền tin số

c Truyền tin hiện trường

1.6 Những yêu cầu chung về một hệ SACDA

a.Những yêu cầu chung về phần cứng:

-Máy tính PC dùng để thu thập và điều khiển phải mang tính phổ thông và có khả năng giao tiếp tốt với các hãng thiết bị phần cứng khác nhau

-Có hệ điều hành đa nhiệm có khả năng mở rộng và giao tiếp dễ dàng với các phần mềm va phần cứng khác

b Những yêu cầu chung về phần mềm:

-Dễ dàng thiết kế và nâng cấp khi cần thiết.

c Về dịch vụ SCADA:

-Có khả năng thu thập,lưu trữ và sử dụng số liệu được ít nhất trong 1 năm

-Cung cấp sự giao tiếp và giao diện dễ dàng cho người sử dụng và vận hành.Dễdàng cho người dùng hiển thị sơ đồ và đồ thị trong giám sát cũng như in báo cáo

-Giúp thao tác điều khiển từ xa dễ dàng,tuy nhiên vẫn phải bảo đảm theo tác điều khiển bằng tay

d.Yêu cầu về giá thành lắp đặt phải rẻ và hợp lý

lý thực phẩm, vật liệu bán dẫn,dầu khí,hóa học,gas….

Phần mềm Intouch 10.0 được sử dụng cho màn hình với công nghệ đột phá, tính năng đồ họa ưu việt, chức năng hoàn hảo, dễ sử dụng của Wonderware Tính năng đồ họa ưu việt tạo ra sức mạnh và độ linh hoạt cao cho thiết kế ứng dụng với kết nối nhiều hệ thống trong công nghiệp

Phần mềm Intouch được biết tới như một phần mềm chuyên dụng trong lĩnhvực thiết kế và điều khiển trên nền tảng SCADA Trên thực tế, Intouch hiệnđang được sử dụng trong 1/3 các nhà máy công nghiệp trên thế giới, và đượcbiết tới hầu như ở tất cả các nước và các ngành công nghiệp Có được sự ứngdụng rộng rãi như trên là do Intouch có những đặc điểm và tính năng ưu việtsau:

người sử dụng, góp phần nâng cao năng suất cũng như kỹ thuật cộng tác trongcông việc

kết nối phần cứng được tích hợp, có chức năng trong việc duy trì hoạt động kỹthuật thông qua tái sử dụng và tiêu chuẩn hóa

 Thao tác linh hoạt với tính năng viết lệnh và đồ họa hoàn hảo cho phépcác kỹ sư trong quá trình vận hành và giám sát có thể nhanh chóng thay đổichức năng ứng dụng.

triển khai từ xa ứng dụng HMI tại các trạm vận hành

trong

 Quan trọng nhất đó là các đặc tính vận hành, cung cấp, giám sát rõ ràng,chính xác, có khả năng mở rộng dữ liệu thông tin

Có thể nói bằng việc ứng dụng Intouch, các kỹ sư thiết kế cũng như các

kỹ sư vận hành sẽ hoạt động năng suất hơn và có điều kiện phát huy tính sángtạo trong việc thiết kế cũng như lựa chọn hướng vận hành sao cho tiết kiệm,hợp lý Một ứng dụng SCADA xây dựng trên Intouch sẽ đáp ứng tốt các tiêuchuẩn cần thiết về độ an toàn, tin cậy và góp phần tăng cường khả năng bảo trìcho toàn hệ thống

Không chỉ có vậy, một hệ thống công nghiệp hay bất kỳ dây chuyềncông nghiệp nào cũng không duy trì hình thức và cơ cấu hoạt động liên tục.Với những yêu cầu đặt ra về ứng dụng công nghệ mới, giảm giá thành sảnphẩm, thay đổi mẫu mã… Thì vấn đề tất yếu là phải phát triển ứng dụng.Intouch giúp giảm chi phí khi phải tiến hành quá trình này vì khi chu trình hoạtđộng thay đổi, kỹ thuật viên hoàn toàn có khả năng thể hiện sự thay đổi nàytrên Intouch mà không cần thay đổi phần mềm hay tốn thêm bất kỳ chi phí nàokhác

Intouch gồm có 3 chương trình chính :

1/ Intouch Application Manager

2/ WindowMaker

3/ WindowViewer

Intouch application manager: dùng để tổ chức các phần mêm mà người sử dụng tạo ra

WindowMaker : là môi trường phát triển các ứng dụng của Intouch.Đây là nơi người dùng thiết kế giao diện mong muốn, liên kết các hình ảnh trong ứng dụng với các thiết bi ngoại vi và các phần mềm ứng dụng khác

WindowViewer : là môi trường chạy các ứng dụng mà ngườ dùng tạo ra trong WindowMaker

II Tính Năng của Intouch

a Tính Mạnh mẽ, tinh tế, dễ sử dụng

Trong một dự án với yêu cầu phải thiết kế một hệ thống giám sátSCADA, vai trò chính của Intouch là thiết kế giao diện tương tác giữa người vàmáy (HMI) Khi đó, phần mềm ứng dụng sẽ đồng thời thực hiện vai trò trong

cả hai quá trình thu và phát tín hiệu tác động

Quá trình thu được thực hiện thông qua việc xử lý tín hiệu có được từthiết bị vận hành trong thực tế Khi đó phần mềm sẽ lấy các tác động thực làmđiều kiện để thay đổi các thuộc tính đã được định nghĩa trước đó (màu sắc,kích thước, khoảng cách, hình dạng…) Các thuộc tính này được hiển thị trựctiếp trên màn hình giám sát

Tín hiệu tác động thực Phần mềm Các thuộc tính trên màn hình hiển thị

Hình 3 Vai trò của phần mềm khi thực hiện quá trình thu tín hiệu

Quá trình phát là quá trình tác động trở lại thiết bị và được tiến hành bởinhân viên giám sát Đây thực chất là quá trình mà phần mềm nhận quyết địnhthực thi, chuyển hóa thành tín hiệu và đưa tới các biến để tác động trực tiếpvào quy trình vận hành của dây chuyền sản xuất.

Như vậy, tính năng cơ bản của Intouch khi được ứng dụng trong việcxây dựng một hệ thống SCADA thực chất là vai trò của môi trường trung gian

mà thông qua đó thực hiện được cả hai chiều tác động: thu và phát tín hiệu

 Khả năng đồ họa Archestra A độ phân giải mạnh mẽ

 Môi trường phát triển và sắp xếp cho nhiều người sử dụng, thân thiện, linh hoạtnâng cao cho năng suất kỹ thuật cộng tác

 Ký hiệu đồ họa Archestra A độc lập mạnh mẽ với công việc viết và kết nối tíchhợp để duy trì hoạt động kỹ thuật thông qua tái sử dụng và tiêu chuẩn hóa

 Mạnh mẽ và độ linh hoạt chưa từng có với tính năng viết và đồ họa hoàn hảo cho phép các kỹ sư phần mềm cũng như người không biết lập trình, người mới học có thể nhanh chóng thay đổi chức năng ứng dụng

Hoàn thành điều khiển với Wonderware Development Studio, cung cấp môi trường phù hợp duy nhất cho việc quản lí tập trung và triển khai từ xa ứng dụng HMI khắp mọi nơi, trong đó có Wonderware Compact Panel thế hệ mới

 Tính mở rộng cấp độ cao từ HMI node đơn giản cho các giải pháp giám sát cấpdoanh nghiệp sử dụng Wonderware System Platform 3.0

 Các tính năng xử lí và giám sát chất lượng dữ liệu bên trong

Tín hiệu tác động

Hình 4 Vai trò của phần mềm khi thực hiện quá trình phát tín hiệu

Biến tác động

 Tương thích với ứng dụng phần mềm Intouch

 Các đặc tính vận hành cung cấp giám sát rõ ràng, chống ồn, chính xác, mở rộng số lượng thông tin

Phần mềm Intouch 10.0 giúp kỹ sư hoạt động có năng suất và sáng tạo hơn trong việc xây dựng ứng dụng HMI, SCADA và MES trực giác, an toàn, tin cậy và có khả năng bảo trì, đồng thời giảm chi phí phát triển ứng dụng

b Tính năng giám sát đột phá:

Phần mềm Intouch 10.0 giúp bạn nhanh chóng và dễ dàng phát triển hiển thị đồhọa cho các quá trình công nghiệp thời gian thực của bạn Intouch 10.0 cung cấp toàn bộ đồ họa từ ký hiệu như hình cung, hình cong… và điều khiển thông dụng Microsoft Window cũng như khả năng tạo dáng phức tạp bằng cách kết hợp các hình dáng đơn giản hơn Bên cạnh đó, thao tác đồ họa tiên tiến cung cấp điều khiển mạnh mẽ và chính xác, thông qua tính linh hoạt bên trong hay

vẽ đồ họa như tính trong suốt, đường, hướng, kích cỡ, vị trí, có thể thấy được cho phép kỹ sư thể hiện khả năng tưởng tượng và sáng tạo để đưa ra môi trường tự động hóa một nét đặc trưng, tính thiết thực và hiệu quả

c Thư viện kí hiệu sẵn sàng cho sử dụng : wizards…

Intouch 10.0 được trang bị một thư viện kí hiệu Archestra chứa đến hơn 500 kí hiệu đồ họa ArchestraA thiết kế chuyên dụng, hầu hết có đều có tính năng theo yêu cầu đã được hợp thành, cho phép bạn truy cập drag-and-drop (kéo và thả)

để xây dựng các yếu tố kỹ thuật Các kí hiệu có thể được sử dụng bên ngoài các bộ phận kỹ thuật hay được định chỉnh theo yêu cầu Bạn cũng có thể bổ sung kí hiệu thế hệ mới hay kí hiệu được chỉnh sửa, hay tạo ra các thư viện kí hiệu đặc biệt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và phát triển của bạn

d Tính đa dụng và khả năng mở rộng

Các chức năng gốc phù hợp với việc cung cấp thông tin về chất lượng cho dữ liệu thu thập dưới dạng thích hợp làm cho việc giám sát và phản ứng với sự thay đổi chất lượng dữ liệu thực sự dễ dàng

Môi trường đồ họa của Intouch 10.0 cung cấp tính năng mạnh mẽ và là sự lựa chọn ưu việt để sử dụng hay trộn đồ họa vectơ, đồ họa nhị phân, điều khiển NET, điều khiển ActiveX thế hệ cũ

Kí hiệu Archestra hỗ trợ trực tiếp điều khiển NET nhúng, bạn có thể tự do mở rộng ứng dụng không giới hạn mà không phải lập trình Chúng cũng cung cấp truy cập điều khiển tiêu chuẩn như Web Browser, ứng dụng màn hình, công cụ

vẽ bản đồ, các thành phần ERP và bất kỳ ứng dụng khác tạo ra điều khiển theo NET

e Môi trường phát triển đơn giản, mạnh mẽ

Wonderware Development Studio duy trì và mở rộng tính năng dễ sử dụng truyền thống của Wonderware và giờ đây là cả môi trường phát triển tích hợp phổ biến cho Wonderware Platform 3.0 và Intouch 10.0 để cấp nguồn, độ tin cậy, tính mở rộng cấp độ cho kỹ sư và nhà phát triển từ ứng dụng HMI nhỏ nhất đến mạng tự động hóa cấp doanh nghiệp, tất cả đều nằm trong một bộ công cụ thích hợp duy nhất

Archestra IDE trong cả Intouch 10.0 và System Platform 3.0 cung cấp các đặc tính mạnh mẽ cho nhiều người sử dụng, thoát và đăng kí đối tượng và kí hiệu phát triển, báo cáo đồ họa lại cho nhà phát triển về những thay đổi đáng kể của các thành viên trong nhóm sử dụng

ArchestraA IDE cho phép truy cập tốc độ cao về những thay đổi thông qua ứngdụng và thông qua các nốt PC đa kết nối

f Tiêu chuẩn hóa, tổ chức, chỉnh sửa

Intouch 10.0 HMI cho phép bạn nhanh chóng tạo ra ứng dụng tuân theo các tiêu chuẩn công ty đủ linh hoạt để được triển khai chiến lược thông qua một tổ chức sử dụng các thiết bị thích hợp nhất

Phần mềm Intouch 10.0 cung cấp giám sát dự án theo trật tự giúp Intouch 10.0 HMI đưa cơ sở dữ liệu vào quản lí theo nhóm được tổ chức sẵn để đơn giản hóa khởi tạo và duy trì ứng dụng Intouch 10.0

Chuyển đổi phân giải cung cấp việc lập bậc thang thời gian thực giữa các độ phân giải màn hình do đó bạn có thể theo dõi và phát triển ứng dụng của

Intouch 10.0 trên nhiều độ phân giải màn hình mà không phải thay đổi ứng dụng

III Các biến thực thi trong Intouch.

1 Sơ lược:

Có thể hiểu một cách đơn giản, biến thực thi ở đây là “cách thức để

thiết bị và phần mềm có thể nói chuyện với nhau” Cách thức này được cụ thể

hóa bằng quan sát trực quan trên cơ sở logic lập trình theo tương tác hai chiềusau:

+ Khi thiết bị thực tạo ra tác động về mặt tín hiệu thì tương ứng với một

sự thay đổi thuộc tính được hiển thị trên phần mềm

+ Khi tương tác trên phần mềm thì tạo ra tín hiệu mà ứng với tín hiệu đóthì thiết bị có trạng thái vận hành thích hợp

Mô hình thực Biến tác động Thuộc tính được

hiển thị

Hình 5 Tương tác trực quan thực hiện thông qua biến tác động

Từ đó, có thể nhận ra vấn đề cốt lõi trong việc xây dựng hệ thống SCADA thực chất là quá trình xây dựng giao thức liên kết giữa mô hình thực tế và

mô hình mô phỏng thông qua các biến tác động.

Nguyên lý trên đây không phải là nguyên lý thiết kế và vận hành củariêng Intouch hay bất kỳ một phần mềm nào, đó là cơ sở cho mọi ứng dụng cóhướng đi xây dựng trên nền tảng SCADA

 Để giải bài toán về việc xác định và xây dựng biến tác động trong bất kỳmột dự án thiết kế SCADA nào, chúng ta xét đến một ví dụ đơn giản với các

dữ kiện ban đầu là thông tin về các thành phần liên quan bên trong như sau:

a) Thiết bị vận hành: là một khối lập trình logic với các ngõ I/O Thiết bị hoạt

động dựa trên các điều kiện được lập trình sẵn theo nguyên tắc: nhận và xuấttín hiệu Tín hiệu nhận là tín hiệu lệnh, tín hiệu xuất là tín hiệu thực thi tươngứng

b) Phần mềm: khi xét tới phần mềm một cách độc lập với thiết bị thì phần mềm

chỉ có chức năng tạo giao diện sao cho giống với mô hình thực tế, từ đó tiếnhành lập trình bên trong phần mềm để mô phỏng quá trình thực thi của môhình thực tế

+ Từ hai dữ kiện khởi đầu nêu trên, chúng ta có một nhận định ban đầu về

biến tác động dựa trên mối liên hệ sau: lập trình sao cho mô phỏng hoạt động

một cách tương ứng với mô hình trên thực tế

một yêu cầu cần đáp ứng đó là: xây dựng được một chu trình giám sát và thu

+ Kiểm tra cách chọn biến tác động trên về mặt lý thuyết, có thể thấy rằng:

hiệu ở các ngõ I/O thì trên phần mềm sẽ có một mô phỏng đồng thời và tươngứng

 Từ các tín hiệu xuất/nhập, với những điều kiện được lập trình từ trước

có thể xác định được kết quả của việc thực thi trong hệ thống Như vậy, hoàntoàn có khả năng trong việc chọn một thuộc tính hiển thị dạng thông tin phùhợp, tương ứng với tín hiệu xuất/nhập để báo cáo kết quả thực thi trên mànhình hiển thị thuộc giao diện tương tác của phần mềm Nói cách khác, đâychính là quá trình nhận và xử lý dữ liệu để chuyển thành các thông báo hiển thịtrên màn hình giám sát, là bản chất của một quá trình SCADA

trong việc thiết lập ngôn ngữ lập trình và lựa chọn cách thức thể hiện trạng thái

vận hành thực Nhưng cốt lõi của vấn đề ở đây đó là: các biến tác động lấy từ

chính tín hiệu xuất/nhập sẽ được gán làm tên cho các đối tượng trong lập trình mô phỏng.

 Xuất phát từ nhận định nêu trên, các biến thực thi trong phạm vi đề tàivới ứng dụng trên phần mềm Intouch sẽ là tín hiệu được lấy từ các cổng I/Ocủa khối PLC Fx1N Các tín hiệu này sau khi được đặt cho một tên biến tươngứng (tagname), sẽ được gán làm tên cho các đối tượng mô phỏng trên giao diệnđược tạo trong môi trường của phần mềm Intouch Các đối tượng mô phỏngnày sau khi được thiết lập các thuộc tính hiển thị kết hợp với điều kiện lập trìnhlấy từ các biến tác động sẽ cho ta một hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu của

“dây chuyền phân loại và dán nhãn sản phầm” theo đúng yêu cầu đã đề ra.

2 Các thuộc tính hiển thị trên Intouch.

Các thuộc tính hiển thị trên giao diện tương tác của phần mềm trên thực

tế là việc đáp ứng các trạng thái theo những điều kiện lập trình đã định sẵn.Các trạng thái đáp ứng được thực hiện trong chương có liên quan tới các yếu tố

 Màu sắc (Color):

Có thể nói, ngay từ thời kỳ đầu màu sắc đã được sử dụng trong giám sátlập trình SCADA Ở hình thức đơn giản, mỗi tác động sẽ tương ứng với mộtmàu sắc hiển thị nhất định Sự thay đổi tín hiệu tác động sẽ dẫn tới sự thay đổimàu sắc trên màn hình giám sát Sự thay đổi này rất dễ nhận thấy và căn cứvào đó có thể biết được trạng thái vận hành hiện tại

 Kích thước (Object size):

Khi cần mô phỏng những quá trình dịch chuyển theo xu hướng khônggian và thời gian, để hiện thực hóa chuyển động của sự vật và sự kiện, phầnmềm Intouch cho phép lập trình viên tạo ra sự thay đổi về mặt kích thước (độdài, rộng, chiều cao, bề ngang, bề dọc…) tương ứng với từng giai đoạn và thờiđiểm của quá trình chuyển động

IV CÀI ĐẶT INTOUCH 10 :

A Hướng dẫn cài đặt và sử dụng Intouch 10:

chọn next để tiếp tục cài đặt

=> finish để kết thúc.

khởi động Intouch :

Giao diện Intouch hiện lên:

Chọn File => New để mởWindow mới

chọn next ,sau đó nhập tên vào :

chọn vào cửa sổ vừa mới tạo rồi chọn vào WindowMaker

chọn vào file => new window

nhập tên vào cho window

 mở window mới lên

B Crack intouch :

vào help trong window

vào help => About WindowMaker

chọn vào tab View Licence

xuất hiện tab : Achestra Licience Manager

chọn file install Licence File

chọn đường dẫn đến file WWSUITE.LIC =>OPEN