Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng

Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Năm 2009 ban tự động hóa công nghiệp, tập đoàn Siemens vừa giới thiệu ra thị trường bộ điều khiển PLC cỡ nhỏ S7 -1200, như là sự tiếp nối phát triển của S7-200, S7-300 bộ điều khiển đã quen thuộc với người sử dụng. Với thiết kế theo dạng modul, tính năng cao cấp, SIMATIC S7-1200 thích hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau, cấp độ từ nhỏ đến trung bình. Đặc điểm nổi bật là S7-1200 được tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet), sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và các màn hình HMI ( Human Machine Interface ). Step 7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens. Bên cạnh CPU S7-1200 và phần mềm lập trình mới, một dải sản phẩm các màn hình HMI mới dung cho PLC S7 -1200 cũng được giới thiệu. Tất cả cùng tạo ra một giải pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ (Micro Automation). S7-1200 bao gồm các họ CPU 1211C, 1212C, 1214C. Mỗi loại CPU có đặc điểm và tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng của khách hàng. 1.2 Một số tính năng nổi bật Dưới đây là tóm tắt các tính năng nổi bật của SIMATIC S7-1200.  Cổng truyền thông Profinet ( Ethernet ) được tích hợp sẵn: - Dùng để kết nối máy tính, với màn hình HMI hay truyền thông PLC – PLC. - Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethernet mở. - Đầu nối RJ45 với tính năng tự động chuyển đổi đấu chéo. - Tốc độ truyền 10/100 Mbits/s.CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-1200 CỦA SIEMEN 3 3 - Hỗ trợ 16 kết nối Ethernet TCP/IP, ISO on TCP và S7 protocol.  Các tính năng về đo lường, điều khiển vị trí điều khiển quá trình: - 6 bộ đếm tốc độ cao (High speed counter) dùng cho các ứng dụng đếm và đo lường, trong đó có 3 bộ đếm 100kHz và 3 bộ đếm 30kHz. - 2 ngõ ra PTO 100kHz để điều khiển tốc độ và vị trí động cơ bước hay bộ lái servo (servo drive) - Ngõ ra điều rộng xung PWM, điều khiển tốc độ động cơ, vị trí valve, hay điều khiển nhiệt độ … - 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số điều khiển (Auto-tune functionality)  Thiết kế linh hoạt: - Mở rộng tín hiệu vào ra bằng board tín hiệu mở rộng (signal board ), gắn trực tiếp phía trước CPU, giúp mở rộng tín hiệu vào/ra mà không thay đổi kích thước hệ điều khiển. - Mỗi CPU có thể kết nối 8 modul mở rộng tín hiệu vào/ra. - Ngõ vào analog 0 – 10V được tích hợp trên CPU. - 3 modul truyền thông có thể kết nối vào CPU mở rộng khả năng truyền thông, ví dụ modul RS232 hay RS485. - 50KB work memory, 2 MB load memory. - Card nhớ SIMATIC, dùng khi cần mở rộng bộ nhớ cho CPU, copy chương trình ứng dụng hay khi cập nhật Firmware - Chẩn đoán lỗi online/offline  Board tín hiệu của S7-1200CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-1200 CỦA SIEMEN 4 4 Board tín hiệu là một dạng modul mở rộng tín hiệu vào/ra với số lượng tín hiệu ít, giúp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng yêu cầu mở rộng số lượng tín hiệu ít.  Modul mở rộng tín hiệu vào,ra Các modul mở rộng tín hiệu vào/ra được gắn trực tiếp vào phía bên phải của CPU.Với dải rộng các loại modul tín hiệu vào/ra số và analog, giúp linh hoạt trong sử dụng S7-1200. Tính đa dạng của cá modul tín hiệu vào/ra sẽ được tiếp tục phát triển.  Modul truyền thông Bên cạnh truyền thông Ethernet được tích hợp sẵn, CPU S7-1200 có thể mở rộng được 3 modul truyền thông khác nhau, giúp cho việc kết nối được linh hoạt hơn. Tại thời điểm giới thiệu S7-200 ra thị trường, có các modul RS232 và RS485, hỗ trợ các protocol truyền thông như modbus, USS…5 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TIA PORTAL, PC ACCESS VÀ NGÔN NGỮ C# 5 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TIA PORTAL, PC ACCESS VÀ NGÔN NGỮ C# 2.1 Phần mềm lập trình TIA PORTAL Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic. Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL. Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens. 2.2 Phần mềm PC Access PC Access là phần mềm của Siemens dùng để truy xuất dữ liệu từ một số PLC của hãng. PC Access hoạt động thông qua OPC Server, vốn được chuẩn hóa bởi OPC Foundation. PC Access cung cấp thư viện bổ sung cho Excel, Protool, VB nhằm kết nối PLC với PC từ các chương trình này. Hạn chế của PC Access trong việc tạo OPC sever cho S7-1200: PC Access được thiết kế chủ yếu dành cho dòng PLC S7-200, tuy nhiên có thể dùng được với PLC S7-1200, nhưng chỉ có các thẻ dữ liệu trong khối dữ liệu DB1 của S7- 1200 mới có thể được truy cập, nguyên nhân là do S7-200 chỉ có một khối dữ liệu. 2.3 Ngôn ngữ lập trình C# và ứng dụng C# là một ngôn ngữ lập trình ứng dụng, ngôn ngữ biên dịch, ngôn ngữ đa năng được phát triển bởi hãng Microsoft, là một phần khởi đầu cho kế hoạch .NET. Microsoft phát triển C# dựa trên C, C++ và Java. C# được miêu tả là ngôn ngữ có được sự cân bằng giữa C++, Visual Basic, Delphi và Java… Ưu điểm nổi trội so với các ngôn ngữ khác: - C# là ngôn ngữ đơn giản, có ít từ khóa - C# là ngôn ngữ hiện đại - C# là ngôn ngữ hướng đối tượng, hướng module - C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và mềm dẻo6 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ OPC SERVER 6 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ OPC SERVER 3.1 OPC Server - OPC dựa trên Microsoft Component Object Model (COM) - OPC được viết tắt từ “OLE for Process Control”. - OPC được điều hành bởi tổ chức độc lập: OPC Foundation (www.opcfoundation.org) - OPC chuẩn hóa cách liên kết giữa các phần mềm trong ngành tự động công nghiệp. - OPC Server là một ứng dụng hoạt động như một API (giao diện lập trình ứng dụng) hoặc là một bộ chuyển đổi giao thức. - Một OPC Server sẽ kết nối với các thiết bị như PLC (Programable Logic Controller - bộ điều khiển lập trình được), DCS (Distributed control system - hệ điều khiển phân tán), RTU (Remote Terminal Unit), cơ sở dữ liệu…rồi chuyển đổi dữ liệu sang định dạng OPC chuẩn. 3.2 OPC Client Những ứng dụng OPC (OPC Client) như HMI, bộ ghi dữ liệu, bảng biểu, vẽ đồ thị… có thể kết nối với OPC Server rồi đọc/ghi dữ liệu lên thiết bị.” Trong project này ta sẽ nghiên cứu cách kết nối C# với một OPC Server, như vậy C# sẽ là một OPC Client. OPC Server ở đây sẽ là Simatic S7-200 PC Access OPC Server. Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng Đồ án: Tìm hiểu kết nối PC với PLC S7-1200 qua OPC server trên giao diện C# và ứng dụng

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN - -

ĐỒ ÁN

CHUYÊN NGÀNH

Đề tài:

TÌM HIỂU KẾT NỐI PC VỚI PLC S7-1200 QUA OPC SEVER

TRÊN GIAO DIỆN C# VÀ ỨNG DỤNG

Hà Nội, 5-2014

Giáo viên hướng dẫn : Ths Đào Quý Thịnh

Sinh viên thực hiện : Vũ Duy Khánh

Mã số sinh viên : 20101718

Lớp và khóa : ĐK-TĐH 3 K55

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-1200 CỦA SIEMEN 2

1.1 Giới thiệu chung 2

1.2 Một số tính năng nổi bật 2

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TIA PORTAL, PC ACCESS VÀ NGÔN NGỮ C# 5

2.1 Phần mềm lập trình TIA PORTAL 5

2.2 Phần mềm PC Access 5

2.3 Ngôn ngữ lập trình C# và ứng dụng 5

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ OPC SERVER 6

3.1 OPC Server 6

3.2 OPC Client 6

3.3 Một số thuật ngữ trong OPC 7

3.4 Tạo kết nối giữa C# và OPC 8

CHƯƠNG 4: KẾT NỐI PLC S7-1200 VỚI C# QUA OPC SERVER TẠO BỞI PC ACCESS 10

4.1 Thiết lập cấu hình cho PLC trên TIA PORTAL 10

4.2 Tạo OPC Server trên PC Access 15

4.3 Tạo ứng dụng trên C# kết nối đến OPC Server 18

CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG BỘ CHUYỂN ĐỔI NGUỒN ĐIỆN TỰ ĐỘNG 22

5.1 Mô tả công nghệ 22

5.2 Phân cổng vào ra 22

5.3 Lưu đồ chương trình 23

Trang 3

5.4 Giao diện chương trình ứng dụng 24

5.5 Lựa chọn thiết bị 24

5.6 Sơ đồ nguyên lý 25

5.7 Sơ đồ đấu dây 26

KẾT LUẬN 27

PHỤ LỤC 28

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành công nghệ thông tin, điện - điện

tử và tự động hóa, đang ngày càng giúp giảm bớt sức lao động của con người, nâng cao năng suất và tính tiện nghi trong quá trình sản xuất

Một trong những thành quả đó là các ứng dụng điều khiển, giám sát các quá trình

công nghệ và sản xuất từ xa trên máy tính “Tìm hiểu kết nối PC với PLC s7-1200 qua

OPC Sever trên giao diện C# và ứng dụng” là đề tài chúng em chọn để tìm hiểu trong

Đồ án chuyên ngành Trong khuôn khổ Đồ án này chúng em sẽ tìm hiểu các vấn đề cơ bản nhất về OPC sever, cách kết nối và các bước tạo một ứng dụng cơ bản nhất để hiểu

và làm bước đệm cho các ứng dụng lớn hơn sau này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Ths.Đào Quý Thịnh, với sự hướng dẫn

và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cùng với sự cố gắng nỗ lực của các thành viên trong nhóm, chúng em đã hoàn thành đồ án này Tuy nhiên do kiến thức và sự hiểu biết còn hạn chế nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu xót Vì vậy chúng em rất mong sẽ nhận được nhiều

ý kiến đánh giá, góp ý của thầy cô giáo và các bạn sinh viên để chúng em có thể phát triển và hoàn thiện thêm đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Vũ Duy Khánh

Trang 5

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PLC S7-1200 CỦA SIEMEN

1.1 Giới thiệu chung

Năm 2009 ban tự động hóa công nghiệp, tập đoàn Siemens vừa giới thiệu ra thị trường

bộ điều khiển PLC cỡ nhỏ S7 -1200, như là sự tiếp nối phát triển của S7-200, S7-300 bộ điều khiển đã quen thuộc với người sử dụng

Với thiết kế theo dạng modul, tính năng cao cấp, SIMATIC S7-1200 thích hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa khác nhau, cấp độ từ nhỏ đến trung bình Đặc điểm nổi bật

là S7-1200 được tích hợp sẵn cổng truyền thông Profinet (Ethernet), sử dụng chung một phần mềm Simatic Step 7 Basic cho việc lập trình PLC và các màn hình HMI ( Human Machine Interface )

Step 7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens

Bên cạnh CPU S7-1200 và phần mềm lập trình mới, một dải sản phẩm các màn hình HMI mới dung cho PLC S7 -1200 cũng được giới thiệu Tất cả cùng tạo ra một giải pháp tích hợp, thống nhất cho thị trường tự động hóa cỡ nhỏ (Micro Automation)

S7-1200 bao gồm các họ CPU 1211C, 1212C, 1214C Mỗi loại CPU có đặc điểm và tính năng khác nhau, thích hợp cho từng ứng dụng của khách hàng

1.2 Một số tính năng nổi bật

Dưới đây là tóm tắt các tính năng nổi bật của SIMATIC S7-1200

 Cổng truyền thông Profinet ( Ethernet ) được tích hợp sẵn:

- Dùng để kết nối máy tính, với màn hình HMI hay truyền thông PLC – PLC

- Dùng kết nối với các thiết bị khác có hỗ trợ chuẩn Ethernet mở

- Đầu nối RJ45 với tính năng tự động chuyển đổi đấu chéo

- Tốc độ truyền 10/100 Mbits/s

Trang 6

- Hỗ trợ 16 kết nối Ethernet TCP/IP, ISO on TCP và S7 protocol

 Các tính năng về đo lường, điều khiển vị trí điều khiển quá trình:

- 6 bộ đếm tốc độ cao (High speed counter) dùng cho các ứng dụng đếm và đo lường, trong đó có 3 bộ đếm 100kHz và 3 bộ đếm 30kHz

- 2 ngõ ra PTO 100kHz để điều khiển tốc độ và vị trí động cơ bước hay bộ lái servo (servo drive)

- Ngõ ra điều rộng xung PWM, điều khiển tốc độ động cơ, vị trí valve, hay điều khiển nhiệt độ …

- 16 bộ điều khiển PID với tính năng tự động xác định thông số điều khiển (Auto-tune functionality)

 Thiết kế linh hoạt:

- Mở rộng tín hiệu vào ra bằng board tín hiệu mở rộng (signal board ), gắn trực tiếp phía trước CPU, giúp mở rộng tín hiệu vào/ra mà không thay đổi kích thước

hệ điều khiển

- Mỗi CPU có thể kết nối 8 modul mở rộng tín hiệu vào/ra

- Ngõ vào analog 0 – 10V được tích hợp trên CPU

- 3 modul truyền thông có thể kết nối vào CPU mở rộng khả năng truyền thông,

ví dụ modul RS232 hay RS485

- 50KB work memory, 2 MB load memory

- Card nhớ SIMATIC, dùng khi cần mở rộng bộ nhớ cho CPU, copy chương trình ứng dụng hay khi cập nhật Firmware

- Chẩn đoán lỗi online/offline

 Board tín hiệu của S7-1200

Trang 7

Board tín hiệu là một dạng modul mở rộng tín hiệu vào/ra với số lượng tín hiệu ít, giúp tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng yêu cầu mở rộng số lượng tín hiệu

ít

 Modul mở rộng tín hiệu vào,ra

Các modul mở rộng tín hiệu vào/ra được gắn trực tiếp vào phía bên phải của CPU.Với dải rộng các loại modul tín hiệu vào/ra số và analog, giúp linh hoạt trong

sử dụng S7-1200 Tính đa dạng của cá modul tín hiệu vào/ra sẽ được tiếp tục phát triển

 Modul truyền thông

Bên cạnh truyền thông Ethernet được tích hợp sẵn, CPU S7-1200 có thể mở rộng được 3 modul truyền thông khác nhau, giúp cho việc kết nối được linh hoạt hơn Tại thời điểm giới thiệu S7-200 ra thị trường, có các modul RS232 và RS485,

hỗ trợ các protocol truyền thông như modbus, USS…

Trang 8

5

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TIA PORTAL, PC ACCESS VÀ NGÔN NGỮ C#

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TIA PORTAL, PC ACCESS VÀ NGÔN NGỮ C#

2.1 Phần mềm lập trình TIA PORTAL

Phần mềm dùng để lập trình cho S7-1200 là Step7 Basic Step7 Basic hỗ trợ ba ngôn ngữ lập trình là FBD, LAD và SCL Phần mềm này được tích hợp trong TIA Portal 11 của Siemens

2.2 Phần mềm PC Access

PC Access là phần mềm của Siemens dùng để truy xuất dữ liệu từ một số PLC của hãng PC Access hoạt động thông qua OPC Server, vốn được chuẩn hóa bởi OPC Foundation

PC Access cung cấp thư viện bổ sung cho Excel, Protool, VB nhằm kết nối PLC với

PC từ các chương trình này

Hạn chế của PC Access trong việc tạo OPC sever cho S7-1200:

PC Access được thiết kế chủ yếu dành cho dòng PLC S7-200, tuy nhiên có thể dùng được với PLC S7-1200, nhưng chỉ có các thẻ dữ liệu trong khối dữ liệu DB1 của S7-

1200 mới có thể được truy cập, nguyên nhân là do S7-200 chỉ có một khối dữ liệu

2.3 Ngôn ngữ lập trình C# và ứng dụng

C# là một ngôn ngữ lập trình ứng dụng, ngôn ngữ biên dịch, ngôn ngữ đa năng được phát triển bởi hãng Microsoft, là một phần khởi đầu cho kế hoạch NET Microsoft phát triển C# dựa trên C, C++ và Java C# được miêu tả là ngôn ngữ có được sự cân bằng giữa C++, Visual Basic, Delphi và Java…

Ưu điểm nổi trội so với các ngôn ngữ khác:

- C# là ngôn ngữ đơn giản, có ít từ khóa

- C# là ngôn ngữ hiện đại

- C# là ngôn ngữ hướng đối tượng, hướng module

- C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và mềm dẻo

Trang 9

6

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ OPC SERVER

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ OPC SERVER

3.1 OPC Server

- OPC dựa trên Microsoft Component Object Model (COM)

- OPC được viết tắt từ “OLE for Process Control”

- OPC được điều hành bởi tổ chức độc lập: OPC Foundation

(www.opcfoundation.org)

- OPC chuẩn hóa cách liên kết giữa các phần mềm trong ngành tự động công

nghiệp

- OPC Server là một ứng dụng hoạt động như một API (giao diện lập trình ứng

dụng) hoặc là một bộ chuyển đổi giao thức

- Một OPC Server sẽ kết nối với các thiết bị như PLC (Programable Logic

Controller - bộ điều khiển lập trình được), DCS (Distributed control system - hệ điều khiển phân tán), RTU (Remote Terminal Unit), cơ sở dữ liệu…rồi chuyển đổi dữ liệu sang định dạng OPC chuẩn

3.2 OPC Client

Những ứng dụng OPC (OPC Client) như HMI, bộ ghi dữ liệu, bảng biểu, vẽ đồ

thị… có thể kết nối với OPC Server rồi đọc/ghi dữ liệu lên thiết bị.”

Trong project này ta sẽ nghiên cứu cách kết nối C# với một OPC Server, như vậy C# sẽ là một OPC Client OPC Server ở đây sẽ là Simatic S7-200 PC Access OPC

Server

Trang 10

Hình 3.1 Sơ đồ giao diện hệ thống sử dụng OPC Sever

3.3 Một số thuật ngữ trong OPC

 OPC Object – một đối tượng được client tạo ra và dùng để kết nối đến OPC Server, đối tượng đã được định danh này – sau đó dùng để đọc và ghi dữ liệu đến PLC, DCS… thông qua OPC Server

 OPC Item - một tag hay một biến dữ liệu được quản lý bởi OPC Server - tức là một biến dữ liệu trong một PLC

 OPC Group - một nhóm OPC item được người dùng định nghĩa Được tạo ra bởi các OPC client như là một cách thức quản lý một nhóm dữ liệu – một nhóm biến điều khiển trên một thiết bị

 Collection - một nhóm các đối tượng có kiểu dữ liệu giống nhau

Trang 11

3.4 Tạo kết nối giữa C# và OPC

Hình 3.1 Các bước tạo kết nối giữa C# và OPC Sever

Bước 1: Khai báo

private OpcServer TheSvr;

private OpcGroup TheGrp;

Khởi tạo đối tượng OPCServer và OPCGroup, những đối tượng này xem như được mặc định với OPCServer cho một phiên làm việc mà client kết nối đến

private S7200 PLC = new S7200(); Khai báo tên của PLC sử dụng trong chương

trình

Bước 2: Kết nối OPC Sever

TheSvr = new OpcServer(); Tạo một đối tượng OPC Sever mới

Trang 12

const string ServerProgID = "Program"; Khai báo tên máy chủ để kết nối đến

“SeverProgID”

TheSvr.Connect(ServerProgID); Kết nối sever với tên máy chủ đã khai

báo

Bước 3: Tạo OPC Group

TheGrp = TheSvr.AddGroup("abc", false, 187500); Thêm một Group mới vào

Group Collection

TheGrp.SetEnable(true);

TheGrp.Active = true;

Kích hoạt Group

Bước 4: Ghi/Đọc giá trị lên PLC

PLC.write_PLC(TheGrp, "A", "B", "C"); Ghi dữ liệu lên PLC

A – Địa chỉ/Biến PLC cần ghi dữ liệu

B – Giá trị cần ghi

C – Kiểu của biến/địa chỉ PLC

PLC.read_PLC_bool(TheGrp, "D"); Đọc dữ liệu từ PLC (kiểu bool)

D – Địa chỉ/ biến PLC cần đọc dữ liệu

Trang 13

10

CHƯƠNG 4: KẾT NỐI PLC S7-1200 VỚI C# QUA OPC SERVER TẠO BỞI PC ACCESS

CHƯƠNG 4: KẾT NỐI PLC S7-1200 VỚI C# QUA OPC SERVER TẠO BỞI PC

ACCESS

4.1 Thiết lập cấu hình cho PLC trên TIA PORTAL

 Bước 1: Tạo một Project mới

Khởi động phần mềm TIA PORTAL V11 → Chọn “Creat new project” → Đặt

tên và chọn nơi lưu trữ cho project → “Creat”

 Bước 2: Thiết lập cấu hình cho PLC

Sau khi tạo được project mới ta có giao diện Portal view

Có thể chuyển giữa 2 chế độ xem “Project view” và “Portal view” bằng cách

ấn vào 1 trong 2 vùng khoanh tròn trong Hình 4.1

Chọn module và version của PLC hiện có, ví dụ ở trong project này “Configure

a device” → “Add new device” → “PLC” → “SIMATIC S7-1200” → “CPU”→

“CPU 1211C AC/DC/Rly” → “6ES7 211-1BD30-0XB0” → Version “v2.0”

Trang 14

Đặt lại tên cho PLC tại ô “Device name” chọn “Add” để thêm PLC vừa tạo vào

project

 Bước 3: Thiết lập địa chỉ IP cho PLC

Sau khi thêm PLC mới vào project ta có giao diện

Trang 15

Để phần mềm TIA PORTAL có thể kết nối với PLC ta cần thay đổi địa chỉ IP trên PLC vừa tạo trùng với địa chỉ IP của PLC hiện có

Trên PLC vừa tạo ta chọn cổng Ethernet → Trong cửa sổ thuộc tính PLC được

khoanh đỏ trong Hình 1.4 ta chọn thẻ “Properties” → Trong thẻ “General” chọn theo đường dẫn “PROFINET interface” → “Ethernet addresses”

Trong mục “IP protocol” ta thay đổi “IP address” Ví dụ ở đây PLC thật có địa

chỉ IP : 192.168.0.1

 Bước 4: Thay đổi địa chỉ IP của máy tính

Cần thay đổi địa chỉ IP của máy tính có dạng 192.168.0.xyz có dạng giống với

IP của PLC 192.168.0.1 trong đó “xyz” phải khác IP của PLC

Trang 16

Đối với Win 7 :

“Control Panel”

→“Network and Sharing

Center”

→“Change adapter settings”

→“Local Area Connection”

→“Internet Protocol Version 4

(TCP/IPv4)”

→“Properties”

→”Ok”

 Bước 5: Lập trình LAD cho PLC S7-1200

Trong cửa sổ “Project tree” chọn theo

đường dẫn đến mục “Program blocks”

Chọn “Main [OB1]” để mở giao diện lập

trình

Trang 17

 Bước 6: Tải chương trình xuống PLC

Sau khi đã lập trình xong để nạp chương trình cho PLC:

“Online” → “Download to device”

Trong cửa sổ “Extended download to device” hiện ra, trong lựa chọn “PG/PC

interface” ta chọn cổng Ethernet của máy tính → Đợi phần mềm tìm đến PLC được

kết nối (tích vào “Show all accessible devices” nếu không tìm thấy PLC)

Sau khi đã kết nối được PLC → Chọn PLC và ấn nút “Load” → Tiếp tục làm theo hướng dẫn cho đến khi “Finish”

Trang 18

4.2 Tạo OPC Server trên PC Access

 Bước 1: Tạo project mới

 Bước 2: Thêm PLC mới

Chọn "Edit → New → PLC" một cửa sổ "PLC properties" hiện ra để thiết lập

thuộc tính

Name: "S7-1200_PLC" (Đặt tên PLC)

IP Address: "192.168.0.1" (Địa chỉ IP của PLC)

TSAP Local: "10.00." (TSAP của PC Access)

TSAP Remote: "03.01." (TSAP của S7-1200 PLC)

Trang 19

 Bước 3: Thêm các Item

Chọn "Edit → New → Item" cửa sổ “Item properties” hiện ra cho phép nhập các

thông số:

Tên của Item "Name:" input field

Địa chỉ của thẻ "Address:" input field

Chọn kiểu dữ liệu "Data Type:" input field

 Bước 4: Lưu project

“File → Save”

Trang 20

 Bước 5: Giám sát và chạy thử

Chọn các Item cần giám sát → Chọn nút "Add current items to test client" trên thanh công cụ Các Item được chọn sẽ được chuyển xuống của sổ “Test Client”

Kết nối PLC S7-1200 với máy tính

Sau đó để bắt đầu chạy thử chọn nút "Start Test Client" trên thanh công cụ Nếu cột “Quality” trong khung “Test Client” có giá trị là “Good” tức là quá trình kết nối

tới PLC thành công

Trang 21

4.3 Tạo ứng dụng trên C# kết nối đến OPC Server

 Bước 1: Tạo project mới

“File” → “New” → “Project”

Trong cửa sổ “New project” chọn “Visual C#” → “Windows Froms

Application” → Đặt tên và chọn nơi lưu cho project trong “Name” và “Location”

→ “Ok”

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	1,98 MB