2.1 Phần mềm giao diện ngườimáy có thể được xây dựng theo những phương pháp cơ bản nào, ưu điểm khi sử dụng phần mềm WinCC 2.2 Phân tích chức năng của trung tâm điều khiển (control center) 2.3 Cấu trúc của trung tâm điều khiển (control center), vai trò của nó trong thiết kế một dự án 2.4 Các thành phần của dự án (project) trong Control Center, việc phân tích các thành phần của dự án có ý nghĩa như thế nào. 2.5 Phân tích các loại biến và kiểu dữ liệu trong dự án
Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC Chơng Tỉng quan vỊ lËp tr×nh Wincc 2.1 Giíi thiƯu chung WinCC WinCC (viết tắt từ chữ Windows Control Center): Đây chơng trình ứng dụng hãng Siemens dùng để giám sát, thu thập liệu điều khiển hệ thống tự động hóa trình sản xuất Theo nghĩa hẹp, WinCC chơng trình HUI (Human Machine Interface) hỗ trợ cho ngời lập trình thiết kế giao diện ngời - máy WinCC hệ thống trung tâm công nghệ kỹ thuật đợc dùng để điều hành hình hiển thị điều khiển hệ thống tự động hóa sản xuất trình Hệ thống cung cấp module chức thích ứng công nghiệp nh: Hiển thị hình ảnh, thông điệp, lu trữ báo cáo Giao diện điều khiển mạnh, truy cập hình ảnh nhanh chóng chức lu trữ an toàn đảm bảo tính hữu dụng cao Có thể nói WinCC chơng trình chuyên dùng tạo giao diện ngời máy tự động hóa công nghiệp WinCC 6.0 chạy hệ điều hành Windows 2000 Window XP Cả hệ có khả thực đa nhiệm vụ, đảm bảo phản ứng nhanh với việc xử lý ngắt độ an toàn chống liệu bên mức độ cao Ngoài ra, WinCC có chức phơc vơ nh mét m¸y chđ (Server) hƯ thèng WinCC nhiều ngời sử dụng WinCC chơng trình HMI đợc sử dụng rộng dãi Việt Nam 2.2 Chức trung tâm điều khiển (control center) 2.2.1 Chức Control center chứa tất chức quản lý cho toàn hệ thống Trong Control center đặt cấu hình khởi động module Run-time 2.2.1.1 Nhiệm vụ quản lý liệu 12 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC Quản lý liệu cung cấp ảnh trình với giá trị tag Tất hoạt động quản lý d÷ liƯu nỊn (background) 2.2.1.2 NhiƯm vơ cđa control center C¸c nhiƯm vơ chÝnh cđa control center: - LËp cÊu hình hoàn chỉnh - Hớng dẫn giới thiệu việc lập cấu hình - Thích ứng việc ấn định, gọi lu trữ dự án (projects) - Quản lý dự án (projects) - Có khả nối mạng soạn thảo cho nhiều ngời sử dụng dự án - Quản lý phiên - Diễn tả đồ thị của liệu cấu hình - Điều khiển đặt cấu hình cho hình vẽ/cấu trúc hệ thống - Thiết lập việc cài đặt toàn cục - Đặt cấu hình cho chức định vị đặc biệt - Tạo soạn thảo tham khảo đan chéo - Phản hồi tài liệu - Báo cáo trạng thái hệ thống - Thiết lập hệ thống đích - Chuyển Run-time cấu hình - Kiểm tra chế độ mô phỏng, trợ giúp thao tác để đặt cấu hình liệu bao gồm: Dịch hình vẽ, mô biến (tag), hiển thị trạng thái thiết lập thông báo 2.2.2 Cấu trúc Control center có cấu tróc nh sau: 2.2.2.1 Control center - T×m hiĨu WinCC Control Center: Giao diện đồ họa cho cấu hình dới môi trờng Windows 2000 Windows XP - Quản lý liệu: Cung cấp ảnh trình với giá trị biến (tag) Truyền liệu quản lý liệu nhận từ hệ thống tự động 2.2.2.2 Các module chức 13 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC - Phân hệ đồ họa (graphic designer): Hiển thị kết nối trình đồ thị - Viết chơng trình cho thao tác (Global Scrips): Tạo dự án động cho yêu cầu đặc biệt - Hệ thống thông báo (Alarm Logging): Xuất thông báo hồi đáp - Lu trữ soạn thảo giá trị đo lờng (Tag Logging): Soạn thảo giá trị đo lu giữ thời gian dài Soạn thảo liệu liên quan đến ngời sử dụng lu giữ chúng thời gian dài - Phân hệ báo cáo (Report Designer): Báo cáo trạng thái hệ thống Phản hồi tài liệu: Đối với trung tâm điều khiển (Control Center), việc in hệ thống định sẵn có báo cáo thiết kế (Report designer) để hiển thị nội dung tài liệu Tất máy tính, biến (tags) kết nối đợc định hình đợc in Print job hay hiển thị trên hình Các kiểu liệu dự án đợc xuất cách phản hồi tài liệu: - Máy tính: Tên kiều máy tính (server hay Client) - Tag management: Tên biến (tag), kiểu liệu, kết nối, kênh - Kết nối: Kết nối đơn vị tham số 2.2.3 Soạn thảo (Editor) Editor dùng soạn thảo điều khiển dự án (project) hoàn chỉnh Các soạn thảo trung tâm điều khiển (Control Center) bao gồm: Chơng trình soạn Giải thích thảo Nhận thông tin từ trình Alarm Logging để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp lu (báo động) trữ thông báo User Administrator Cho phép nhóm ngời sử dụng (quản lý ngời dùng) điều khiển truy nhập 14 Chơng 2: Tỉng quan vỊ lËp tr×nh WinCC Text Library (Th viƯn văn bản) Chứa văn tùy thuộc ngôn ngữ ngời dùng tạo Cung cấp hệ thống báo cáo đợc tích Report Designer hợp sử dụng để báo cáo (Báo cáo) liệu, hệ thống tài liệu ngời sử dụng Cho phép tạo dự án động tùy thuộc vào yêu cầu đặc biệt Bộ soạn Global Scripts thảo cho phép tạo hàm (Viết chơng trình) thao tác đợc sử dụng hay nhiều dự án tïy theo kiĨu cđa chóng Tag Logging Xư lý c¸c giá trị đo lờng lu trữ (Hiển thị giá trị xử chúng thời gian dài lý) Graphics Designer Cung cấp hình hiển thị (Thiết kế đồ họa) kết nối đến trình 2.2.4 Các thành phần dự án (project) Control Center Một dự án bao gồm thành phần sau: Máy tính, quản lý biến, kiểu liệu, soạn thảo 2.2.4.1 Máy tính Thành phần máy tính (Computer) dùng quản lý tất máy tính truy cập dự án có Có thể đặt cấu hình cho máy tính riêng biệt Các thuộc tính máy tính: Bao gồm tên máy tính kiểu máy tính - Server: Máy tính trung tâm để lu trữ liệu quản lý toàn cục hệ thống WinCC - Client: Cũng đợc định nghĩa nh trạm làm việc (Work station) Trung tâm điều khiển (Control center) đợc tải cục máy tính loại Thành phần có nhiều mục nh: Các điều khiển truyền thông 15 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC để quản lý biến (tag) trình, biến nội, kết nối logic nhóm biến - Các điều khiển truyền thông: Bộ điều khiển truyền thông giao diện kết nối hệ thống PLC WinCC Hệ thống WinCC chứa điều khiển truyền thông (liên kết động) kênh DDL với thông tin về: Điều kiện tiên cần để xử lý tag trình PLC Các thủ tục chung để kết nối với tag Giới thiệu cấu hình đặc biệt kênh DDL WinCC hỗ trợ nhiều hãng với chuẩn khác nh: Modbus Protocol Suite.chn, Mitsubishi FX.CHN, Profibus DP.CHN, Modbus serial.CHN, SIMATIC S7 Protocol Suite.CHN, SIMATIC S5 ETHERNET TF.CHN … Khèi kênh Một kênh WinCC đợc thực nh Windows DLL đợc liên kết động với thống Mỗi kênh WinCC đợc thực việc truy nhập kiểu tham số kết nối đặc biệt với nghi thức đặc biệt (chẳng hạn kênh SIMATIC S5 Ethernet TF hỗ trợ việc truy nhập SIMATIC S5 với TF Protocol) Mộ kênh DDL hỗ trợ nhiều khối kênh cđa cïng mét kiĨu VÝ dơ: Kªnh DDL cđa SIMATIC S5 Ethernet TF đợc điều khiển với khối SINEC-H1 (CP1413) nh với SINEC-L2 (CP5412) thời điểm Quản lý liệu WinCC đòi hỏi giá trị trình lúc Run-time từ PLC xa thông qua kết nối logic Khối kênh thực bớc nối truyền thông cần thiết để đáp ứng yêu cầu giá trị trình kết nối kênh đặc biệt, dó cung cấp giá trị quy trình cho quản lý liệu WinCC Dữ liệu đọc vào đợc lu trữ nh ảnh trình RAM máy tính Tất thành phần WinCC truy nhập ảnh trình Các kết nối logic, tag nhóm tag có đợc ấn định vào khối kênh Kết nối 16 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC Một kết nối logic mô tả giao diện hệ thống tự động quản lý liệu WinCC Quản lý liệu máy Server đảm trách việc cung cấp tags với giá trị trình Run-time Quản lý liệu cung cấp giá trị trình đến tags nội nh nhóm tags máy client tơng ứng Quản lý liệu chuyển tags đợc truy cập đến kết nối logic chúng đến đợc kênh thích hợp Các kênh thực bớc truyền thông cần thiết tuyến trình theo cách tối u Bằng cách này, việc giảm thiểu chuyển liệu cần thiết tuyến trình để gán giá trị cho tag 2.2.4.2 Biến (tag) Các tag WinCC phần tử trung tâm để truy nhập giá trị trình Trong dự án, chúng nhận tên kiểu liệu Kết nối logic đợc gán với biến WinCC Kết nối xác định kênh chuyển giao giá trị trình cho biến Các biến đợc lu trữ sở liệu toàn dự ¸n Khi mét chÕ ®é cđa WinCC khëi ®éng, tÊt biến dự án đợc nạp cấu trúc Run-time tơng ứng thiết lập Mỗi biến đợc lu trữ quản lý liệu theo kiểu liệu chuẩn Biến nội (internal): Các biến nội địa hệ thống PLC, quản lý liệu bên bên WinCC cung cấp cho toàn mạng hệ thống (Network) Các biến nội đợc lu trữ thông tin tổng quát nh: Ngày, hành, lớp hành, cập nhật liên tục Hơn nữa, biến nội cho phép trao đổi liệu ứng dụng để thực việc truyền thông cho trình theo cách tập trung tối u Biến trình: Trong hệ thống WinCC , biến đợc hiều biến trình Các biến trình đợc liên kết với truyền thông logic để phản ánh thông tin địa hệ thống PLC khác Các biến ngoại chứa mục tổng quát gồm 17 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC thông tin tên, kiểu, giá trị giới hạn mục chuyên biệt kết nối mà cách diễn tả phụ thuộc kết nối logic Quản lý liệu cung cấp mục đặc biệt trình cho ứng dụng mẫu văn Nhóm biến: Nhóm biến chứa tất biến có kết nối logic lẫn VÝ dơ vỊ c¸c nhãm biÕn: - CPU: Nhãm chứa tất biến truy nhập CPU - Lò nhiệt: Nhóm chứa tất biÕn truy nhËp cho mét lß nhiƯt - I/O sè: Nhóm chứa tất biến truy nhập đầu vao/ra số - I/O tơng tự: Nhóm chứa tất biến truy nhập đầu vao/ra tơng tự Một kết nối logic diễn tả giao diện hệ thống tự động quản lý liệu Mỗi nhóm biến đợc gán với khối kênh Một kênh chứa nhiều nhóm biến 2.2.4.3 Các kiểu liệu Biến phải gán kiểu liệu cho biến đợc định cấu hình Việc gán kiểu liệu cho biến đợc thực tạo biến Kiểu liệu biến ®éc lËp víi kiĨu biÕn (biÕn néi hay biÕn qu¸ trình) Trong WinCC, kiểu liệu đợc chuyển đổi thành kiểu khác cách điều chỉnh lại dạng Các kiểu liệu (Data types) có WinCC: - Binary Tag: Kiểu nhị phân - Signed 8-Bit Value: KiÓu bit cã dÊu - Unsingned 8-Bit Value: KiĨu bit kh«ng dÊu - Signed 16-Bit Value: KiÓu 16 bit cã dÊu - Unsingned 16-Bit Value: KiĨu 16 bit kh«ng dÊu - Signed 32-Bit Value: KiÓu 32 bit cã dÊu - Unsingned 32-Bit Value: KiÓu 32 bit không dấu 18 Chơng 2: Tổng quan lËp tr×nh WinCC - Floating Point Nunber 32 bit IEEE 754: KiĨu sè thùc 32 bit theo tiªu chn IEEE 754 - Floating Point Nunber 64 bit IEEE 754: KiÓu sè thùc 64 bit theo tiªu chuÈn IEEE 754 - Text Tag bit character set: KiÓu kÝ tù bit - Text Tag 16 bit character set: KiÓu kÝ tù 16 bit - Raw Data type: KiĨu d÷ liƯu thô Sau số kiểu liệu thờng dùng: - Kiểu liệu bit không dấu: Kiểu có độ dài byte dấu Adapt Format Number Range Byte ToUnsignedByte to 255 Byte ToUnsignedWord to 255 Byte ToUnsignedDword to 255 Byte ToSignedByte to 127 Byte ToSignedWord to 255 Byte ToSignedDword to 255 Byte ToBCDByte to 99 Byte ToBCDWord to 255 Byte ToBCDDword to 255 Byte ToAikenByte to 99 Byte ToAikenWord to 255 Byte ToAikenDWord to 255 Byte ToExcessByte to 99 Byte ToExcessWord to 255 Byte ToExcessDWord to 255 - Kiểu liệu 16 bit không dấu: Kiểu dài 12 byte dấu Adapt Format Number Range WordToUnsignedByte to 255 WordToUnsignedWord to 65535 WordToUnsignedDword to 65535 WordToSignedByte to 127 WordToSignedWord to 32767 WordToSignedDword to 65535 19 Ch¬ng 2: Tỉng quan vỊ lËp tr×nh WinCC WordToBCDByte to 99 WordToBCDWord to 9999 WordToBCDDword to 65535 WordToAikenByte to 99 WordToAikenWord to 9999 WordToAikenDWord to 65535 WordToExcessByte to 99 WordToExcessWord to 9999 WordToExcessDWord to 65535 WordToS5Counter to 999 - Kiểu liệu 32 bit không dấu: Kiểu dài byte dấu Adapt Format Number Range DWordToUnsignedByte to 255 DWordToUnsignedWord to 65535 DWordToUnsignedDword to 4294967295 DWordToSignedByte to 127 DWordToSignedWord to 32767 DWordToSignedDword to 21474483647 DWordToBCDByte to 99 DWordToBCDWord to 9999 DWordToBCDDword to 99999999 DWordToAikenByte to 99 DWordToAikenWord to 9999 DWordToAikenDWord to 99999999 DWordToExcessByte to 99 DWordToExcessWord to 9999 DWordToExcessDWord to 99999999 DWordToS5Counter 10 to 9990000 2.3 C©u hỏi tập 2.1 Phần mềm giao diện ngời-máy đợc xây dựng theo phơng pháp nào, u điểm sử dụng phần mềm WinCC 20 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC 2.2 Phân tích chức trung tâm điều khiển (control center) 2.3 Cấu trúc trung tâm điều khiển (control center), vai trß cđa nã thiÕt kÕ mét dù án 2.4 Các thành phần dự án (project) Control Center, việc phân tích thành phần dự án có ý nghĩa nh 2.5 Phân tích loại biến kiểu liệu dự án 21 ... lập thông báo 2. 2 .2 Cấu trúc Control center có cÊu tróc nh sau: 2. 2 .2. 1 Control center - T×m hiĨu WinCC Control Center: Giao diƯn ®å häa cho cÊu hình dới môi trờng Windows 20 00 Windows XP - Quản... DWordToS5Counter 10 to 9990000 2. 3 Câu hỏi tập 2. 1 Phần mềm giao diện ngời-máy đợc xây dựng theo phơng pháp nào, u điểm sử dụng phần mềm WinCC 20 Chơng 2: Tổng quan lập trình WinCC 2. 2 Phân tích chức trung... Signed 32- Bit Value: KiÓu 32 bit cã dÊu - Unsingned 32- Bit Value: Kiểu 32 bit không dấu 18 Chơng 2: Tổng quan vỊ lËp tr×nh WinCC - Floating Point Nunber 32 bit IEEE 754: KiĨu sè thùc 32 bit theo