Đang tải... (xem toàn văn)
2.1. Giới thiệu Web Navigator Gói phần mềm Web Navigator bao gồm WINCC Web Navigator Server được cài đặt trên máy tính server và WINCC Web Navigator Client được cài trên máy tính mạng Internet. Hình ảnh hiện trên WINCC Web Navigator Client có thể được điều khiển giống như trên hệ thống WINCC bình thường. Việc này giúp cho máy tính ở bất kỳ nơi nào trên thế giới cũng có thể điều khiển và giám sát dự án đang chạy trên máy tính server. 2.2. Cài đặt WinCCWebNavigator Bước 1 : tải WinCC về máy ( trong bài là WinCC V7.2 ) các bạn có thế tham khảo link : https:www.fshare.vnfileUUHK5OSLBKKX Bước 2 : Cài đặt Message Quering Vào đường dẫn : Control PanelProgramsTurn Windows features on or offMicrosoft Meassage Queue(MSSQ) Sever
BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG WEB NAVIGATOR ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẰNG S7-300 KẾT HỢP PHẦN MỀM WINCC SVTH : Nguyễn Quyết Thắng LỚP : ĐHĐKTĐ8A Tp.HCM, tháng 12 năm 2016 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC TỔNG QUAN VỀ PLC S7-300 I Lịch sử phát triển PLC Vai trò PLC Ưu việc dùng PLC tự động hoá Phần cứng PLC S7-300 Tổ chức nhớ CPU PLC S7-300 12 Vòng quét chương trình 13 Trao đổi liệu CPU module mở rộng 14 II TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIA PORTAL (TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION PORTAL) 17 Giao diện phần mềm simatic TIA Portal step7 Professional 17 Để tạo Project ta thực bước sau: 18 Nạp chương trình xuống PLC 22 Giao tiếp máy tính PLC 23 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ WINCC 24 1.1 Giới thiệu chung 24 1.2.WinCC / Web Navigator - Hệ thống điều khiển giám sát thông qua web 25 1.2.1.Những lợi ích 25 1.2.2 Các tiêu chuẩn bảo mật Internet cao 26 1.2.3.Những lĩnh vực ứng dụng 26 1.2.4 Web server and clients 26 1.2.5 Khái niệm bảo mật 26 1.2.6 Giải pháp thin client 27 1.2.7 Sự cân tải máy server 28 1.3 WinCC Server – Dùng cài đặt cho hệ thống client server 30 1.3.1 Những lợi ích 30 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 1.3.2 Yêu cầu server client 31 2.1 Giới thiệu Web Navigator 31 2.2 Cài đặt WinCC/WebNavigator 31 3.1 Hướng dẫn cấu hình sử dụng WinCC/Web Navigator 37 3.3 Tạo Graphics Designer 46 3.4 Tạo Picture window 47 3.5 Tạo hiển thị cảnh báo Alarm 50 3.6 Tạo biểu đồ Trend 56 3.7 Phân quyền người dùng WinCC 61 3.8 Cấu hình multi object 66 3.9 Cấu hình WebNavigator 69 3.10 Cấu hình Web View Pubgatlisher 74 3.11 Thiết lập Internet Explorer 76 3.12 Cấu hình Advanced sharing settings 81 3.12.1 Để mở project WinCC máy Server máy Client 83 3.12.2 Để mở project Internet Explorer 84 CHƯƠNG : Chương Trình PLC 87 Chương trinh PLC trạm : 87 I 1.1 Trạm đèn giao thông 87 1.2 Bảng danh sách Tag liên kết WinCC 99 II Chương trình trạm 100 2.1 Điều khiển PID mực nước bồn 100 2.2 Bảng danh sách Tags liên kết WinCC 105 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 106 Kết thu 106 Mặt hạn chế mô hình: 106 Hướng phát triển đô án: 106 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page LỜI NÓI ĐẦU Trong trình công nghiệp hóa – đại hóa đất nước Tự động hóa yếu tố thiếu công nghiệp đại Nói đến tự động hóa máy tính công cụ hỗ trợ đắc lực thiếu nhiều lĩnh vực, đặc biệt đo lường, điều khiển giám sát Việc ứng dụng máy tính vào kỹ thuật đo lường, điều khiển giám sát đem lại nhiều kết đầy tính ưu việt Các thiết bị, hệ thống đo lường, điều khiển giám sát ghép nối với máy tính có độ xác cao, thời gian thu thập liệu ngắn Nhưng điều đáng quan tâm mức độ tự động hóa việc thu thập xử lý kết đo, kể việc lập bảng thống kê, đồ họa, in kết Vì vậy, chọn đề tài “ ỨNG DỤNG WEB NAVIGATOR ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẰNG S7-300 KẾT HỢP PHẦN MỀM WINCC ’’ GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC I TỔNG QUAN VỀ PLC S7-300 Lịch sử phát triển PLC Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) sáng tạo từ ý tưởng ban đầu nhóm kỹ sư thuộc hãng General Motors vào năm 1968 nhằm thay mạch điều khiển Rơle thiết bị điều khiển rời rạc cồng kềnh Đến thập niên 70, công nghệ PLC bật điều khiển theo chu kỳ theo bít tảng CPU Thiết bị AMD 2901 AMD 2903 trở nên ngày phổ biến Lúc phần cứng phát triển: nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều hơn, nhiều loại module chuyên dụng Vào năm 1976, PLC có khả điều khiển ngõ vào/ra xa kỹ thuật truyền thông, khoảng 200 mét Đến thập niên 80, nỗ lực chuẩn hoá hệ giao tiếp với giao diện tự động hoá, hãng General Motors cho đời loại PLC có kích thước giảm, lập trình biểu tượng máy tính cá nhân thay thiết bị lập trình đầu cuối chuyên dụng hay lập trình tay Đến thập niên 90, giao diện phần mềm có cấu trúc lệnh giảm cấu trúc giao diện cung cấp từ thập niên 80 đổi Cho đến loại PLC lập trình ngôn ngữ cấu trúc lệnh (STL), sơ đồ hình thang (LAD), sơ đồ khối (FBD) Hiện có nhiều hãng sản xuất PLC như: Siemens, Allen-Bradley, General Motors, Omron, Mitsubishi, Festo, LG, GE Fanuc, Modicon… PLC Siemens gồm có họ: Simatic S5, Simatic S7, Simatic S500/505 Mỗi họ PLC có nhiều phiên khác nhau, chẳng hạn như: Simatic S7 có S7-200, S7-300, S7400… Trong loại S7 có nhiều loại CPU khác S7-300 có CPU 312, CPU 314, CPU 316, CPU 315-2DP, CPU 614… Vai trò PLC GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page Trong hệ thống điều khiển tự động hoá PLC xem trái tim, với chương trình ứng dụng lưu nhớ PLC Nó điều khiển trạng thái hệ thống thông qua tín hiệu phản hồi đầu vào, dựa tảng chương trình logic để định trình hoạt động xuất tín hiệu đến thiết bị đầu PLC hoạt động độc lập kết nối với với máy tính chủ thông qua mạng truyền thông để điều khiển trình phức tạp Ưu việc dùng PLC tự động hoá Thời gian lắp đặt ngắn Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển mà không gây tổn thất Thời gian huấn luyện sử dụng ngắn, bảo trì dễ dàng Độ tin cậy cao, chuẩn hoá phần cứng điều khiển.Thích ứng môi trường khắc nghiệt như: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, điện áp thay đổi,… Rõ ràng so với hệ thống điều khiển dùng Rơle hệ thống điều khiển dùng PLC có ưu tuyệt đối khả linh động, mềm dẻo, hiệu giải toán cao Phần cứng PLC S7-300 PLC S7-300 thiết kế theo kiểu module Các module sử dụng cho nhiều ứng dụng khác Việc xây dựng PLC theo cấu trúc module thuận tiện cho việc thiết kế hệ thống gọn nhẹ dễ dàng cho việc mở rộng hệ thống Số module sử dụng nhiều hay tuỳ theo ứng dụng, song tối thiểu có module module CPU Các module lại module truyền nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển bên ngoài, module chức chuyên dụng… Chúng gọi chung module mở rộng Các module mở rộng gồm có: Module nguồn (PS) Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra (SM), gồm có: DI, DO, DI/DO, AI, AO, AI/AO Module ghép nối (IM) Module chức điều khiển riêng (FM) Module phục vụ truyền thông (CP) GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page PS CPU IM SM: DI SM: SM: DO AI SM: AO M FM COIL CP VALE Cấu trúc PLC S7-300 4.1 Module nguồn PS307 S7-300 Module PS307 có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn xoay chiều 120/230V thành nguồn chiều 24V để cung cấp cho module khác PLC Ngoài có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho cảm biến cấu tác động có công suất nhỏ Module nguồn thường lắp đặt bên trái phía CPU tuỳ theo cách lắp đặt theo bề ngang theo chiều dọc Module nguồn PS307 có loại: A, 5A 10 A Mặt trước module nguồn gồm có: Một đèn Led báo hiệu trạng thái điện áp 24 V Một công tắc dùng để bật / tắt điện áp Một nút dùng để chọn điện áp đầu vào 120 VAC 230VAC -Mặt sau module gồm có lỗ dùng để nhận điện áp vào 4.2 Khối xử lý trung tâm (CPU) GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page Module CPU loại module có chứa vi xử lý, hệ điều hành, nhớ, định thời, đếm cổng truyền thông (RS485)… có vài cổng vào/ra số Các cổng vào số gọi cổng vào onboard Trong họ PLC S7-300 module CPU đặt tên theo vi xử lí có nó, : module CPU312, module CPU314, module CPU315,… Ngoài có module tích hợp sẵn khối hàm đặt thư viện hệ điều hành phục vụ cho việc sử dụng cổng vào /ra onboard, phân biệt cụm chữ IFM (Intergrated Function Module) Ví dụ module CPU312 IFM, module CPU314 IFM… Bên cạnh có loại CPU với hai cổng truyền thông, cổng thứ hai có chức phục vụ nối mạng phân tán kèm theo phần mềm tiện dụng tích hợp sẵn hệ điều hành Các loại module CPU phân biệt cách thêm cụm từ DP (Distributed port) tên gọi Ví dụ: module CPU315-2DP, module CPU316-2DP 4.3 Module mở rộng cổng tín hiệu: Digital Input Module: Module mở rộng cổng vào số, có nhiệm vụ nhận tín hiệu số từ thiết bị ngoại vi vào vùng đệm để xử lý, gồm có module sau: SM 321 DI16xAC120 V SM 321 DI16xDC24 V SM 321 DI16x24VDC, interrupt SM 321 DI8xAC120/230V SM 321 DI32xDC24V,… Digital Output Module: Module mở rộng cổng số, có nhiệm vụ xuất tín hiệu từ vùng đệm xử lý thiết bị ngoại vi, số loại module số: SM 322 DO16xAC120V/0.5A SM 322 DO16xDC24V/0.5A SM 322 DO 8xAC120/230V/1A, … GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 10 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 93 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 94 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 95 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 96 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 97 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 98 1.2 Bảng danh sách Tag liên kết WinCC GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 99 II Chương trình trạm 2.1 Điều khiển PID mực nước bồn 2.1.1 Khối OB1 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 100 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 101 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 102 2.1.2 Khối OB35 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 103 2.1.3 Khối hàm Scale GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 104 2.2 Bảng danh sách Tags liên kết WinCC GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 105 CHƯƠNG : KẾT LUẬN Kết thu Tìm hiểu khai thác tính phần mềm Simatic Step Tia Portal Tìm hiểu lý thuyết cách thức mô trình hoạt động dây chuyền Tìm hiểu sơ lược PLC S7-300 Siemens , WinCC/Web Navigator Tìm hiểu cách thức tạo hệ thống để đưa giao diện lên Internet Explore điều khiển Mặt hạn chế mô hình: Do hạn chế phí tốn nên mô hình thiết kế với nguyên lý đơn giản, chỉ mới hiê ̣n thi ̣bằ ng đèn tín hiệu Hướng phát triển đô án: Đưa giao diện lên Internet Explorer điều khiển mạng Internet Làm hệ thống lớn kết hợp điều khiển giao diện Internet Explorer Profibus GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 106 GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 107 [...]... khiển hệ thống với q trình tự động Ngồi ra WinCC có thể được mở rộng hơn thơng qua mạng LAN (Local Area Network), cho dù là để giám sát một phần của hệ thống từ xa và rời rạc (Ví dụ: trong hệ thống xử lý nước thải hoặc hệ thống các trạm điều khiển) hoặc để truy xuất thơng tin của quy trình trong hiện tại và trong q khứ WinCC/WebNavigator hỗ trợ đầy đủ hệ thống điều khiển và giám sát thơng qua web nói... trên web cũng được hợp nhất với nhà quản trị người dùng của hệ thống trực tuyến 1.2.3.Những lĩnh vực ứng dụng mới Ngồi ra cách dùng điển hình của WinCC Web Navigator trong mạng WANs (Wide Area Networks), WinCC Web Navigator cũng có thể được dùng cho những ứng dụng mà có thể thêm vào với chi phí tối thiểu Đặc biệt là những ứng dụng có cấu trúc phân tán rõ rệt (hệ thống nước hoặc xử lý nước thải), hoặc trong. .. trợ của hệ thống bảo mật chuẩn bằng phần cứng trên hệ thống Internet được cung cấp Số lượng client được thiết lập bởi người quản lý hệ thống Ngồi ra, trong việc lựa chọn WinCC Web Navigator, thơng qua giải pháp thin client (SIMATIC Thin Client) và mobile client (PDA – Personal Digital Assistant) cũng có thể kết nối đến hệ thống web server GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 24 WinCC SCADA Client, Web server... (hệ thống nước hoặc xử lý nước thải), hoặc trong những hệ thống cần truy cập thơng tin q trình rời rạc (quản lý tòa nhà) Thêm vào đó, web client cũng có thể được sử dụng như là trạm vận hành bình thường trong LAN 1.2.4 Web server and clients Với giải pháp web, Web Navigator được cài đặt trên hệ thống WinCC đơn người dùng hoặc trên server và Web Navigator client được cài đặt trên bất kỳ máy PC nào Việc... cập đồng thời đến web server PowerPacks dùng để nâng cấp số client hoạt động đồng thời trên web Ngồi ra, bản quyền phần mềm chẩn đốn client thì thích hợp cho hệ thống tích hợp có nhiệm vụ bảo trì và phục vụ cho hệ thống phân tán rộng lớn Khơng kể đến số lượng truy cập, phần mềm chẩn đốn client của WinCC Web Navigator đảm bảo truy cập đến tất cả các web server với bản quyền WinCC Web Navigator hoặc bản... của WinCC Web Navigator GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 29 1.3 WinCC Server – Dùng cài đặt cho hệ thống client hoặc server 1.3.1 Những lợi ích Cài đặt cho hệ thống client hoặc server cho trạm vận hành và giám sát hệ thống lớn lên đến 12 WinCC server và 32 máy trạm vận hành ngang hàng Có chức năng phân tán và nhiều ứng dụng trên vài máy server với số lượng lớn các cấu trúc có đặc tính hệ thống cao... cả các server trong hệ thống từ một trạm vận hành Các client cũng có thể được cấu hình từ xa thơng qua web server Sự cấu hình có lợi cho client Giảm bớt chi phí cài đặt cho các client chuẩn khơng cần SQL server Thơng qua việc lựa chọn sử dụng web server, ta có thể khai thác hệ thống WinCC đơn người dùng đến hệ thống client / server đầy đủ Bằng cách này, ta có thể vận hành vài hệ thống điều khiển... bổ sung vào form của web client Việc cấu hình hỗn hợp với SCADA và web client có những hạn chế số lượng và cấu trúc như sau: 50 WinCC web client và 1 WinCC SCADA trên một cấu hình client, hoặc 32 WinCC SCADA client và 3 WinCC web client 2.1 Giới thiệu Web Navigator Gói phần mềm Web Navigator bao gồm WINCC Web Navigator Server được cài đặt trên máy tính server và WINCC Web Navigator Client được... khơng cần phải thay đổi dự án WinCC web server có thể được cài đặt trên hệ thống WinCC đơn người dùng, WinCC server hoặc client Vì vậy web client kết nối với web server có thể truy cập đến tất cả các dự án của WinCC server (có thể đến 12 server) trong hệ thống ở bất kỳ nơi nào trên thế giới Người quản lý của trạm vận hành trên web thì quản lý cả cơ sở dữ liệu của hệ thống mạng Còn với các cấp độ ủy quyền... server Mọi sự đăng nhập hoặc đăng xuất được giám sát bằng chức năng báo động của hệ thống Ngồi ra, chức năng bảo mật còn có thể giới hạn thời gian truy cập của client, vơ hiệu hóa các nút nhấn Hơn nữa, Web Navigator còn hỗ trợ các tiêu chuẩn bảo mật bằng phần cứng cho ứng dụng trong Internet như là router, firewall, proxy server, mã hóa SSL và kỹ thuật VPN 1.2.6 Giải pháp thin client Thơng qua giải pháp ... đáng quan tâm mức độ tự động hóa việc thu thập xử lý kết đo, kể việc lập bảng thống kê, đồ họa, in kết Vì vậy, tơi chọn đề tài “ ỨNG DỤNG WEB NAVIGATOR ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HĨA BẰNG S7-300... kết nối đến hệ thống web server GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn Page 24 WinCC SCADA Client, Web server hệ thống client khác web với trung tâm lưu trữ sở liệu 1.2.WinCC / Web Navigator - Hệ thống điều... điều khiển hệ thống với q trình tự động Ngồi WinCC mở rộng thơng qua mạng LAN (Local Area Network), cho dù để giám sát phần hệ thống từ xa rời rạc (Ví dụ: hệ thống xử lý nước thải hệ thống trạm