Báo cáo: Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA

L?I NểI é?U Trong cụng nghi?p ngày nay, cỏc quỏ trỡnh cụng ngh? dó và dang t?ng bu?c du?c t? d?ng hoỏ . M?t trong cỏc phuong phỏp ph? bi?n d? t? d?ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh cụng ngh? là t? ch?c cỏc h? di?u khi?n giỏm sỏt và thu th?p d? li?u hay con hay du?c g?i là cỏc h? SCADA.H? này thu?ng du?c ỏp d?ng cho nh?ng quy trỡnh ? m?c v?a và nh?. H? SCADA cú nhi?m v? cài d?t cỏc tham s? di?u kh?n , thu th?p hi?n th? và luu tr? cỏc thụng tin c?n thi?t c?a quỏ trỡnh s?n xu?t, dua ra cỏc c?nh bỏo, bỏo d?ng khi cú s? c?. Nh?n th?y t?m quan tr?ng c?a cỏc h? SCADA trong s?n xu?t nờn trong quỏ trỡnh h?c mụn “Thi?t k? và l?p trỡnh cỏc h? SCADA” chỳng em vụ cựng hào h?ng tỡm hi?u mụn h?c và cỏc v?n d? liờn quan. Khi du?c dao bài t?p l?n chỳng em th?y dõy là co h?i quý bỏu d? t? tay làm m?t h? SCADA nho nh? nh?m th?c t? hoỏ nh?ng v?n d? dó tỡm hi?u trờn lý thuy?t.Sau m?t th?i gian c? g?ng tỡm hi?u , thớ nghi?m cụng v?i s? giỳp d? c?a cỏc th?y cụ giỏo trong b? mụn t? d?ng k? thu?t tớnh chỳng em dó hoàn thành bài t?p “Xõy d?ng chuong trỡnh di?u khi?n giỏm sỏt cho h? th?ng di?u khi?n truy?n d?ng di?n xoay chi?u 3 pha dựng bi?n t?n VFDB c?a Delta d?a trờn giao th?c Modbus ASCII dựng ph?n m?m WinCC V6.0 và Kepware OPC Server OPC” Tuy dó c? g?ng h?t mỡnh xong ch?c ch?n chỳng em khú trỏnh kh?i nhi?u thi?u xot.chỳng em r?t mong cỏc th?y cụ ch? b?o thờm. Nhúm chỳng em xin c?m on cỏc th?y cụ trong b? mụn dó t?o moi di?u ki?n cho chỳng em hoàn thành bài t?p này. é?c bi?t chỳng em xin g?i l?i c?m on d?n th?y Vu é?c TRu?ng dó tr?c ti?p gi?ng d?y và hu?ng d?n chỳng em hoàn thành bài t?p này Hà N?i 4112009 Sinh viờn th?c hi?n1)T?ng quan v? SCADA é?nh nghia SCADC Phõn lo?i SCADA Nh?ng chu?n dỏnh giỏ 1 h? SCADA C?u trỳc chung c?a m?t h? SCADA Mụ hỡnh phõn c?p Ch?c nang nhi?m v? t?ng c?p 2) Gi?i thi?u v? WinCC é?c trung co b?n c?a WinCC Cỏc ch?c nang co b?n c?a WinCC +GRAPHICS DESIGNER +ALAMR LOGGING +TAG LOGGING +REPORT DESIGNER +USER ACHIVERS 3) Gi?i thi?u v? Kepware Gi?i thi?u chung Gi?i thi?u giao di?n làm vi?c c?a chuong trỡnh 4) Gi?i thi?u v? bi?n t?n VFDB c?a D?LTA Gi?i thi?u chung v? s?n ph?m Cỏc vựng nh? cõn can thi?p ph?c v? bài t?p 5) Liờn k?t Kepware v?i bi?n t?n , liờn k?t WinCC v?i kepware 6) Xõy d?ng dao di?n 7) L?p trỡnh cho cỏc d?i tu?ng c?n thi?tHệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA Định nghĩa SCADA: SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ con ngời trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn hệ điều khiển tự động thông thờng. Để có thể điều khiển và giám sát từ xa thì hệ SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu cũng nh hệ giao diện ngời – máy (HMI – Human Machine Interface). Trong hệ thống điều khiển giám sát thì HMI là một thành phần quan trọng không chỉ ở cấp điều khiển giám sát mà ở các cấp thấp hơn ngời ta cũng cần giao diện ngời – máy để phục vụ cho việc quan sát và thao tác vận hành ở cấp điều khiển cục bộ. Vì lý do giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên các màn hình vận hành (OP – Operator Panel), màn hình sờ (TP – Touch Panel), Multi Panel … chuyên dụng đợc sử dụng nhiều và chiếm vai trò quan trọng hơn. 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 để xử lý. Trong các hệ thống nh vậy thì hệ truyền thông và phần cứng đợc đặt lên hàng đầu và cần sự quan tâm nhiều hơn. Trong những năm gần đây sự tiến bộ vợt bậc của công nghệtruyền thông công nghiệp và công nghệ phần mềm trong công nghiệp đã đem lại nhiều khả năng và 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. Phân loại hệ thống SCADA: Các hệ thống SCADA đợc phân làm bốn nhóm chính với các chức năng: SCADA độc lập SCADA nối mạng SCADA không có khả năng đồ hoạ SCADA có khả năng xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực. Bốn nhóm chính của hệ thống SCADA: Hệ thống SCADA mờ (Blind): Đây là hệ thống đơn giản, nó không có bộ phận giám sát. Nhiệm vụ chủ yếu của hệ thống này thu thập và xử lý dữ liệu bằng đồ thị. Do tính đơn giản nên giá thành thấp. Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực: Đây là hệ thống SCADA có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu. Nhờ tập tin cấu hình của máy khai báo trớc đấy mà hệ có khả năng mô phỏng tiến trình hoạt động của hệ thống sản xuất. Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động của hệ thống. Khi xảy ra sự cố thì hệ thống có thể báo cho ngời vận hành để xử lý kịp thời. Cũng có thể hệ sẽ phát ra tín hiệu điều khiển dừng hoạt động của tất cả máy móc. Hệ thống SCADA độc lập: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với một bộ vi xử lý. Hệ này chỉ có thể điều khiển đợc một hoặc haimáy móc. Vì vậy hệ này chỉ phù hợp với những sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết. Hệ thống SCADA mạng: Đây là hệ có khả năng giám sát và thu thập dữ liệu với nhiều bộ vi xử lý. Các máy tính giám sát đợc nối mạng với nhau. Hệ này có khả năng điều khiển đợc nhiều nhóm máy móc tạo nên dây chuyền sản xuất. Qua mạng truyền thông, hệ thống đợc kết nối với phòng quản lý, phòng điều khiển, có thể nhận quyết định điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý hoặc từ phòng thiết kế. Từ phòng điều khiển có thể điều khiển hoạt động của các thiết bị ở xa. Những chuẩn đánh giá một hệ SCADA: Để đánh giá một hệ thống điều khiển và giám sát SCADA ta cần phải phân tích các đặc điểm của hệ thống theo một số các tiêu chuẩn sau: khả năng hỗ trợ của công cụ phần mềm đối với việc thực hiện xây dựng các màn hình giao diện. Số lợng và chất lợng của các thành phần đồ hoạ có sẵn, khả năng truy cập và cách kết nối dữ liệu từ các quá trình kỹ thuật (trực tiếp từ các cơ cấu chấp hành, sensor, module vàora qua PLC hay các hệ thống bus trờng). Tính năng mở của hệ thống, chuẩn hoá các giao diện quá trình, khả năng hỗ trợ xây dựng các chức năng trao đổi tin tức (Messaging), xử lý sự kiện và sự cố (Event and Alarm), lu trữ thông tin (Archive and History) và lập báo cáo (Reporting). Tính năng thời gian thực và hiệu suất trao đổi thông tin, đối với nền Windows: hỗ trợ sử dụng mô hình phần mềm ActiveXControl và OPC, giá thành tổng thể của hệ thống.Cấu trúc chung của hệ SCADA:

LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng nghiệp ngày nay, q trình cơng nghệ bước tự động hoá Một phương pháp phổ biến để tự động hố q trình cơng nghệ tổ chức hệ điều khiển giám sát thu thập liệu hay hay gọi hệ SCADA.Hệ thường áp dụng cho quy trình mức vừa nhỏ Hệ SCADA có nhiệm vụ cài đặt tham số điều khển , thu thập hiển thị lưu trữ thông tin cần thiết trình sản xuất, đưa cảnh báo, báo động có cố Nhận thấy tầm quan trọng hệ SCADA sản xuất nên q trình học mơn “Thiết kế lập trình hệ SCADA” chúng em vơ hào hứng tìm hiểu môn học vấn đề liên quan Khi dao tập lớn chúng em thấy hội quý báu để tự tay làm hệ SCADA nho nhỏ nhằm thực tế hoá vấn đề tìm hiểu lý thuyết.Sau thời gian cố gắng tìm hiểu , thí nghiệm cơng với giúp đỡ thầy cô giáo môn tự động & kỹ thuật tính chúng em hồn thành tập “Xây dựng chương trình điều khiển giám sát cho hệ thống điều khiển truyền động điện xoay chiều pha dùng biến tần VFD-B Delta dựa giao thức Modbus ASCII dùng phần mềm WinCC V6.0 Kepware OPC Server OPC” Tuy cố gắng xong chắn chúng em khó tránh khỏi nhiều thiếu xot.chúng em mong thầy cô bảo thêm Nhóm chúng em xin cảm ơn thầy môn tạo moi điều kiện cho chúng em hoàn thành tập Đặc biệt chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Vũ Đức TRường trực tiếp giảng dạy hướng dẫn chúng em hoàn thành tập Hà Nội 4-11-2009 Sinh viên thực 1)Tổng quan SCADA -Định nghĩa SCADC -Phân loại SCADA -Những chuẩn đánh giá hệ SCADA -Cấu trúc chung hệ SCADA -Mơ hình phân cấp -Chức nhiệm vụ cấp 2) Giới thiệu WinCC -Đặc trưng WinCC -Các chức WinCC +GRAPHICS DESIGNER +ALAMR LOGGING +TAG LOGGING +REPORT DESIGNER +USER ACHIVERS 3) Giới thiệu Kepware -Giới thiệu chung -Giới thiệu giao diện làm việc chương trình 4) Giới thiệu biến tần VFD-B DẸLTA -Giới thiệu chung sản phẩm -Các vùng nhớ cân can thiệp phục vụ tập 5) Liên kết Kepware với biến tần , liên kết WinCC với kepware 6) Xây dựng dao diện 7) Lập trình cho đối tượng cn thit Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA Định nghĩa SCADA: SCADA Supervisory Control And Data Acquisition hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu, nói cách khác hệ thống hỗ trợ ng-ời việc giám sát điều khiển từ xa, cấp cao hệ điều khiển tự động thông th-ờng Để điều khiển giám sát từ xa hƯ SCADA ph¶i cã hƯ thèng truy cËp, trun t¶i liệu nh- hệ giao diện ng-ời máy (HMI – Human Machine Interface) Trong hƯ thèng ®iỊu khiĨn giám sát HMI thành phần quan trọng không cấp điều khiển giám sát mà cấp thấp ng-ời ta cần giao diện ng-ời máy để phục vụ cho việc quan sát thao tác vận hành cấp điều khiển cục Vì lý giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên hình vận hành (OP Operator Panel), hình sờ (TP Touch Panel), Multi Panel chuyên dụng đ-ợc sử dụng nhiều chiếm vai trò quan trọng Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống hệ thống mạng thiết bị có nhiệm vụ tuý thu thập liệu từ trạm xa truyền tải khu trung tâm để xử lý Trong hệ thống nh- hệ truyền thông phần cứng đ-ợc đặt lên hàng đầu cần quan tâm nhiều Trong năm gần tiến v-ợt bậc công nghệ truyền thông công nghiệp công nghệ phần mềm công nghiệp đà đem lại nhiều khả giải pháp nên trọng tâm công việc thiết kế xây dựng hệ thống SCADA lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao diện giải pháp tích hợp hệ thống Phân loại hệ thống SCADA: Các hệ thống SCADA đ-ợc phân làm bốn nhóm với chức năng: - SCADA độc lập / SCADA nối mạng - SCADA khả đồ hoạ / SCADA có khả xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực Bốn nhóm chÝnh cđa hƯ thèng SCADA: HƯ thèng SCADA mê (Blind): Đây hệ thống đơn giản, phËn gi¸m s¸t NhiƯm vơ chđ u cđa hƯ thèng thu thập xử lý liệu đồ thị Do tính đơn giản nên giá thành thấp Hệ thống SCADA xử lý đồ hoạ thông tin thời gian thực: Đây hệ thống SCADA có khả giám sát thu thập liệu Nhờ tập tin cấu hình máy khai báo tr-ớc mà hệ có khả mô tiến trình hoạt động hệ thống sản xuất Tập tin cấu hình ghi lại trạng thái hoạt động hệ thống Khi xảy cố hệ thống báo cho ng-ời vận hành để xử lý kịp thời Cũng hệ phát tín hiệu điều khiển dừng hoạt động tất máy móc Hệ thống SCADA độc lập: Đây hệ có khả giám sát thu thËp d÷ liƯu víi mét bé vi xư lý HƯ điều khiển đ-ợc hai máy móc Vì hệ phù hợp với sản xuất nhỏ, sản xuất chi tiết Hệ thống SCADA mạng: Đây hệ có khả giám sát thu thập liệu với nhiều vi xử lý Các máy tính giám sát đ-ợc nối mạng với Hệ có khả điều khiển đ-ợc nhiều nhóm máy móc tạo nên dây chuyền sản xuất Qua mạng truyền thông, hệ thống đ-ợc kết nối với phòng quản lý, phòng điều khiển, nhận định điều khiển trực tiếp từ phòng quản lý từ phòng thiết kế Từ phòng điều khiển điều khiển hoạt động thiết bị xa Những chuẩn đánh giá hệ SCADA: Để đánh giá hệ thống điều khiển giám sát SCADA ta cần phải phân tích đặc điểm hệ thống theo số tiêu chuẩn sau: khả hỗ trợ công cụ phần mềm việc thực xây dựng hình giao diện Số l-ợng chất l-ợng thành phần đồ hoạ có sẵn, khả truy cập cách kết nối liệu từ trình kỹ thuật (trực tiếp từ cấu chấp hành, sensor, module vào/ra qua PLC hay hệ thống bus tr-ờng) Tính mở hệ thống, chuẩn hoá giao diện trình, khả hỗ trợ xây dựng chức trao đổi tin tøc (Messaging), xư lý sù kiƯn vµ sù cè (Event and Alarm), l-u trữ thông tin (Archive and History) lập báo cáo (Reporting) Tính thời gian thực hiệu suất trao đổi thông tin, Windows: hỗ trợ sử dụng mô hình phần mềm ActiveX-Control OPC, giá thành tổng thể hệ thống Cấu tróc chung cđa hƯ SCADA: CÊu tróc chung cđa hƯ SCADA đ-ợc minh hoạ hình vẽ sau: Hệ thống điều khiển giám sát NI Nối trực tiếp Thiết bị ®iỊu khiĨn tù ®éng NI I/O NI NI Nèi qua mạng NI: (Network Interface) Giao diện mạng I/O: (Input/Output) Vào/Ra NI I/O NI Cảm biến chấp hành Qúa trình kỹ thuật Hình 2.1: Các thành phần hệ SCADA Trong hệ thống điều khiển giám sát, cảm biến cấu chấp hành đóng vai trò giao diện thiết bị điều khiển với trình kỹ thuật Còn hệ thống điều khiển giám sát đóng vai trò giao diện ng-ời máy Các thiết bị phận hệ thống ®-ỵc ghÐp nèi víi theo kiĨu ®iĨm-®iĨm (Point to Point) qua mạng truyền thông Tín hiệu thu đ-ợc từ cảm biến tín hiệu nhị phân, tín hiệu số t-ơng tự Khi xử lý máy tính, chúng phải đ-ợc chuyển đổi cho phù hợp với chuẩn giao diện vào/ra máy tính Các thành phần hệ thống SCADA bao gồm: Giao diện trình: bao gồm cảm biến, thiết bị đo, thiết bị chuyển đổi cấu chấp hành Thiết bị điều khiển tự động: gồm điều khiển chuyên dụng (PID), điều khiển khả trình PLC (Programmable Logic Controller), thiết bị điều chỉnh số đơn lẻ CDC (Compact Digital Controller) máy tính PC với phần mềm điều khiển t-ơng ứng Hệ thống điều khiển giám sát: gồm phần mềm giao diện ng-ờimáy HMI, trạm kỹ thuật, trạm vận hành, giám sát điều khiển cao cấp Hệ thống truyền thông: ghép nối điểm-điểm, bus cảm biến/chấp hành, bus tr-ờng, bus hệ thống Hệ thống bảo vệ, chế thực chức an toàn Giao diện ng-ời - máy Lập báo cáo tự động Cảnh báo, báo động Điều khiển cấp cao Cơ sở liệu trình I/O Server I/O Driver Hình 2.2: Cấu trúc phần mềm hệ thống điều khiển giám sát SCADA Mô hình phân cấp chức năng: Mô hình phân cấp: Toàn hệ thống điều khiển giám sát đ-ợc phân chia thành cấp chức nh- hình vẽ minh hoạ d-ới đây: Quản lý công ty PC Điều hành sản xuất Điều khiển giám sát Điều khiển Chấp hành Qúa trình kỹ thuật Hình 2.3: Mô hình phân cấp chức hệ thống điều khiển giám sát Để xếp, phân loại chức tự động hoá hệ thống điều khiển giám sát ng-ời ta th-ờng sử dụng mô hình nh- Với loại mô hình chức đ-ợc phân thành nhiều cấp khác nhau, từ d-ới lên Càng cấp d-ới chức mang tính chất hơn, đòi hỏi yêu cầu cao độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng Một chức cấp đ-ợc thực dựa chức cấp d-ới nh-ng ng-ợc lại l-ợng thông tin cần trao đổi xử lý lại lớn nhiều Việc phân cấp chức tiện lợi cho việc thiết kế hệ thống lựa chọn thiết bị Tuỳ thuộc vào mức độ tự động hoá cấu trúc hệ thống cụ thể mà ta có mô hình phân cấp chức Cấp chấp hành: Các chức cấp chấp hành đo l-ờng, dẫn động chuyển đổi tín hiệu tr-ờng hợp cần thiết Thực tế, đa số thiết bị cảm biến hay chấp hành có phần điều khiển riêng cho việc thực đo l-ờng/truyền động đ-ợc xác nhanh nhạy Các thiết bị thông minh (có vi xử lý riêng) đảm nhận việc xử lý chuẩn bị thông tin tr-ớc đ-a lên cấp điều khiển Cấp điều khiển: Nhiệm vụ cấp điều khiển nhận thông tin từ cảm biến, xử lý thông tin theo thuật toán định truyền đạt lại kết xuống chấp hành Máy tính đảm nhận việc theo dõi công cụ đo l-ờng, tự thực thao tác nh- ấn nút mở/đóng van, điều chỉnh cần gạt, núm xoay,Đặc tính bật cấp điều khiển xử lý thông tin Cấp điều khiển cấp chấp hành hay đ-ợc gọi chung cấp tr-ờng (Field level) điều khiển, cảm biến chấp hành đ-ợc cài đặt trực tiếp tr-ờng gần kề với hệ thống kỹ thuật Cấp điều khiển giám sát: có chức giám sát vận hành trình kỹ thuật, có nhiệm vụ hỗ trợ ng-ời sử dụng việc cài đặt ứng dụng, thao tác theo dõi, giám sát vận hành xử lý tình bất th-ờng Thứ năm thực dịch vụ truyền số liệu hệ (đọc viết số liệu PLC/RTU (Remote Teminal Unit), gửi trả lời tin yêu cầu cấp số liệu, thao tác hệ) Nhìn chung SCADA hệ kết hợp phần cứng phần mềm để tự động hoá việc quản lý giám sát điều khiển cho đối t-ợng sản xuất công nghiệp Tuỳ theo yêu cầu cụ thể cụ thể toán tự động hoá ta xây dùng hƯ SCADA thùc hiƯn mét sè nh÷ng nhiƯm vơ tự động hoá nh-: thu thập giám sát từ xa đối t-ợng, điều khiển đóng cắt từ xa lên đối t-ợng, điều chỉnh tự động từ xa với đối t-ợng cấp quản lý Các chức thứ có yêu cầu đặc biệt phận phần cứng, phần mềm, phần chuyên trách SCADA Cụ thể phần đo, giám sát từ xa cần bảo đảm thu thập liệu hiển thị in ấn đủ số liệu cần cho quản lý kỹ thuật Phần điều khiển thao tác xa phải đảm bảo đ-ợc việc kiểm tra đóng cắt an toàn, đắn Phần truyền tin xa phải quy định rõ nhiệm vụ truyền số liệu tr-ờng, đặc biệt thủ tục truyền với SCADA cấp Ngày nay, hầu hết hệ SCADA có khả liên kết với hệ thống th-ơng mại có cấp độ cao hơn, cho phép đọc viết theo së d÷ liƯu chn nh- Oracle, Access, Microsoft SQL … Phần mềm KEPServerEx Giới thiệu chung KEPServerEx ứng dụng windows hÃng Kepware Automation, đóng vai trò nh- mét OPC server (OPC DA) lµm nhiƯm vơ kÕt nối tới thiết bị điều khiển theo chuẩn mạng công nghiệp, giao thức truyền thông cụ thể, sau trao đổi liệu với thiết bị Sau OPC server lấy đ-ợc liệu từ thiết bị, client trao đổi liệu với OPC server theo chế chuẩn Client/Server Windows Đến client công việc ng-ời lập trình ứng dụng Mỗi lệnh, ví dụ nh- click vào button ch-ơng trình ứng dụng, đ-ợc truyền từ Client tới OPC server Tại đây, dòng liệu "xếp hàng" để chuyển tới thiết bị Có chế trao đổi liệu OPC server thiết bị synch asynchr Nếu cần lệnh đ-ợc -u tiên cho thuộc tính "không xếp hàng", tới KEPServerEx công nghệ OPC server Kepware để nhanh chóng cài đặt truyền thông cho hệ thống điều khiển qua phạm vi rộng thiết bị, thành phần đà nối dây sẵn sàng Và để trở thành công cụ chia sẻ liệu sản xuất với nhiều ứng dụng khác từ phần mềm giao diện ng-ời máy liệu khứ đến ứng dụng lớn nh- MES (Manufacturing Execution System) ERP, KEPServerEx hỗ trợ khả kết nối Serial Ethernet với nhiều giao thức truyền thông t-ơng ứng thiết bị nhiều nhà cung cấp khác nhau, việc khai thác liệu client trở nên dễ dàng Hơn KEPServerEx cung cấp giao diện ng-ời sử dụng phổ biến thân thiện qua tất thiết bị thống việc truy cập từ ứng dụng OPC client lần sử dụng sản phẩm driver Có thể thêm vài thiết bị tận dụng nhiều trình điều khiển (multiple drivers) bên giao diện KEPServerEx mà lo lắng việc học giao thức truyền thông thời gian để hiểu ứng dụng Khi cần chọn cấu hình cho KepServer đại diện cho thiết bị KEPServerEx liên tục nâng cấp để cung cấp server với khả kết nối phạm vi rộng KEPServerEx hỗ trợ công nghệ client server sau: OPC Data Access Version 1.0a OPC Data Access Version 2.0 OPC Data Access Version 2.05a OPC Data Access Version 3.0 DDE Format CF_Text DDE Format AdvancedDDE FastDDE for Wonderware SuiteLink for Wonderware PDB Interface for iFIX Trên phiên khác nhau, OPC Data Access Version 1.0a (1996) OPC Data Access Version 3.0 DDE Format CF_Text định dạng DDE (Dynamic Data Exchange) chuẩn giống nh- định nghĩa Microsoft Tất ứng dụng nhận biết DDE hỗ trợ định dạng CF_Text AdvancedDDE thay đổi định dạng CF_Text bình th-ờng AdvancedDDE cho phép liệu với số l-ợng lớn đ-ợc truyền ứng dụng với tốc độ cao Định dạng FastDDE/ SuiteLink cung cấp hỗ trợ riêng cho sản phẩm Wonderware Factory Suite Với mục tiêu khả kết nối rộng KEPServerEx đồng thời hỗ trợ tất công nghệ client server Những ứng dụng client sử dụng công nghệ khai thác liệu từ KEPServerEx lúc Dựa công nghệ COM/DCOM Microsoft, cần OPC server cung cấp liệu đến ứng dụng client chạy máy (với server) máy khác từ xa Trong điều kiện kết nối OPC, KEPServerEx hợp thức hóa cấu hình DCOM ®Ĩ cho phÐp OPC client tõ xa cã thĨ truy cập truy tìm KEPServerEx KEPServerEx ứng dụng Window không yêu cầu cấu hình cao Có thể chạy hệ điều hành sau: Windows 2003 Server Windows XP Windows 2000 Server Windows 2000 Service Pack or higher Windows NT 4.0 Service Pack CÊu hình phần cứng tối thiểu: Intel Pentium III 400 MHz RAM 512MB ( free 256MB) HDD sẵn sàng 40MB free Sẵn sàng Serial Port or Ethernet Card Giao diện làm viƯc cđa KEPServerEx Giao diƯn chÝnh cđa KEPServerEx lµ mét cửa sổ nh- Hình 2.6 Chức menu: Menu File: New - Đóng Project mở mét project míi Open – Më mét project ®· cã sẵn Save L-u project đà có Save As L-u project đà có với tên khác Import CSV Nhập tag vào device tag group đà chọn từ file CSV Export CSV Xuất tag từ device tag group ®· chän mét file CSV Project Properties – ChØnh sưa thc tÝnh cđa Project Exit – Thoát khỏi ch-ơng trình Menu Edit Undo Quay trở lại thao tác chỉnh sửa tr-ớc New Channel Thêm driver truyền thông vào Project New Device - Thêm thiết bị vào kênh đà chän New Tag Group – Thªm mét tag group míi vào thiết bị đà chọn New Tag Thêm tag vào thiết bị tag group đà chọn Alias Map – Truy cËp alias map Cut – C¾t đối t-ợng chọn vào clipboard Copy Sao chép đối t-ợng chọn vào clipboard Paste Dán đối t-ợng từ clipboard vào Project Delete Xóa đối t-ợng chọn Properties Hiển thị thuộc tính đối t-ợng chọn Menu View Status Bar Có hay không hiển thị trạng thái di cht qua c¸c nót cđa cưa sỉ server Toolbar Có hay không hiển thị công cụ toolbar Diagnostics – HiĨn thÞ cưa sỉ diagnostic nÕu cho phÐp Menu Users Log In – Cho phÐp ng-êi sö dụng đăng nhập vào server project Log Out Cho phép ng-ời sử dụng thoát khỏi server project User Manager Cho phép quản lý project thêm thay đổi quyền truy cập ng-ời sử dụng Menu Tools Reinitialize Đóng tất kết nối client Event Log – Bao gåm c¸c thao t¸c xư lý nhËt ký sù kiÖn Launch OPC Quick Client – Chạy OPC Quick Client tự động nạp tag tõ server Launch DCOM Configuration – Ch¹y tiƯn Ých cÊu hình DCOM để đặt bảo vệ cho COM Create Startup Shortcut Khởi động Project khởi động window Options Hiển thị bảng thiết định tùy chọn cho server Menu Help Contents Hiển thị trợ giúp Driver Help Hiển thị trợ giúp cho Driver License a Driver or Plug – Më khãa cho driver About Có thể xem driver đà đ-ợc mở khóa hay ch-a Chức nút nhấn công cụ Trên Hình 2.7 giải thích chức nút công cụ Đây lệnh th-ờng xuyên dùng, chúng giúp cho thao tác trở nên nhanh dễ dàng làm việc với cửa sổ KEPServerEx Hình 2.7: Chức nót nhÊn c«ng Vïng Channel Device Group Vùng Channel Device Group (Hình 2.8) vùng quản lí kênh truyền, thiết bị nhóm tag theo dạng Hình 2.8: Vùng Channel Device Group Trên vùng cho phép thêm vào Project kênh truyền, thiết bị, nhóm tag Click chuột phải vùng menu context cho phép lựa chọn thêm hay chỉnh sửa đối t-ợng Vùng kéo rộng hay thu hẹp diện tích khả kéo thả nên dễ dàng quản lí Project lớn Vùng Tag Hình 2.9: Vùng Tag Vùng Tag (Hình 2.9) vùng quản lí tag (nhÃn) Khi click vào Device group bên vùng Channel Device Group bên vùng Tag xuất tag (nếu có) t-ơng ứng chúng quản lí Khi Click chuột phải vào vùng xt hiƯn mét menu context, cho phÐp thªm mét tag vào Device hay group đà chọn chép, cắt, dán, xóa thay đổi thuộc tính tag Vùng đ-ợc chia thành hàng cột Mỗi hàng chứa tag, cột tr-ờng thông tin t-ơng ứng tag Còng nh- vïng Channel Device Group vïng Tag còng thay đổi diện tích khả kéo thả Vùng Event Log Hình 2.10: Vùng Event Log Vùng Event Log (Hình 2.10) vùng nhật kí kiện server Tất thông báo đà đ-ợc tạo server driver đ-ợc hiển thị vùng Có thể l-u hay in thông báo cách click chuột phải vùng Vùng thay đổi diện tích hiển thị Thanh trạng thái Status Bar Thanh trạng thái Status Bar hiển thị số Client tag đ-ợc phục vụ Hình 2.11: Thanh trạng thái Status Bar TNG QUAN VỀ WINCC Wincc viết tắt windows controll center , phần mềm hãng Siemen dùng để giám sát , điều khiển thu thập liệu trình sản suất Teo nghĩa hẹp WinCC chương trình hỗ trợ người lập trình thiết kế giao diện người máy HMI hệ thống SCADA với chức thu thập liệu dám sát điều khiển q trình sản xuất Những thành phần có WinCC dễ sử dụng dúp người dùng dễ dàng tích hợp ứng dụng có sẵn mà không gặp trở ngại WinCC cung cấp module chức thường dùng công nghiệp : Hiển thị hình ảnh,tạo thơng điệp , lưu trữ báo cáo Giao diện điều khiển mạnh, việc truy cập ảnh nhanh chóng lưu trữ an tồn đảm bảo tính hữu dụng cao Với WinCC, người dùng trao đổi liệu trưc tiếp với nhiều PLC hãng khác thông qua cổng COM máy tính với chuẩn RS232 RS485 PLC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA WINCC WinCC 6.0 chạy hệ điều hành Window XP, Window 2000 Do có tính chất mở thường xuyên cập nhập nên WinCC tương thích với nhiều phần mềm chuẩn tạo nên giao diện người máy đáp ứng nhu cầu sản xuất Nếu nhà phát triển hệ thống ta dùng WinCC để phát triển ứng dụng giao diện mở WinCC Chương trình tích hợp đươc nhiều ứng dụng, tận dụng dịch vụ hệ điều hành để làm sở hệ thống Với WinCC ta có thể có nhiều giải pháp khác để giải công việc, từ việc xây dựng hệ thống nhỏ vừa với quy mô khác mhau việc xây dựng hệ thống lớn MES, ERP Tuỳ theo khả người thiết kế phần cứng hỗ trợ khác mà WimCC phát triển theo hướng khác Ứng dụng phổ biến WinCC : Tự động hố q trình điều khiển ,giám sát quy trình sản suất Khi hệ thống dùng chương trình WinCC để điều khiển thu thập liệu từ trình sản xuất moo hình ảnh kiện sảy WinCC cung cấp nhiều chức cho mục đích hiển thị, thơng báo đị hoạ xử lí thơng tin đo lường, tham số công thức,bảng ghi báo cáo đáp ứng yêu cầu công nghệ ngày phát triển WinCC phần mềm ứng dụng thiết kế dao diện HMI phổ biến Việt Nam Khi sử dụng WinCC để thiết kế dao diện HMI ta cần vững chức sau GRAPHÍC DESIGNER Thực dễ dàng chức mô hoạt động thông quấcc đối tượng đồ hoạ chương trình WinCC ALARM LOGGING Thực việc hiển thị thông báo hay báo cáo hệ thống vận hành Đảm trách thông báo nhận đượ lưu trữ Nó chứa cá chức để nhận thơng báo từ q trình, hiển thị hồi báo lưu trữ chúng, chức cịn giúp ta tìm ngun nhân lỗi TAG LOGGING Thu thập lưu trữ nén giá trị đo nhiều dạng khác TAG LOGGING cho phép lấy liệu từ trình thực thi hiển thị lưu trữ giá trị đó.Dữ liệu cung cấp tiêu chuẩn công nghệ kỹ thuật quan trọng liên quan đến trngj thái hoạt động tồn hệ thống REPORT DESIGNER Có nhiệm vụ tạo thông báo, báo cáo kết lưu dạng trang nhật ký kiện UESER ACHIVERS Cho phép người dùng lưu trữ liệu từ chương trình ứng dụng có khả trao đổi với thiết bị tự động hoá khác Điều có nghĩa cơng thức , thơng số chương trình WinCC soạn thảo lưu trữ sử dụng hệ thống WinCC sử dụng công cụ thiết kế giao diện đồ hoạ mạnh như:tôlbõ,các control ,ole đặt dễ dàng dao diện thiết kế.Ngồi để phục vụ cho cơng việc dám sát điều khiển tự động WinCC trang bị thêm tính mà cơng cụ khác khơng có như: *Các control thơng qua hệ thống quản trị liệu gắn với biến theo dõi trạng thái hệ thống điều khiển.Thơng qua tác động đến việc giám sát trngi thái *Thông qua hệ thống , thơng điệp thực hành động tương ứng trngj thái thay đổi *Trong WinCC, ngôn ngữ C dùng để thao tác giúp cho việc xử lý kiện phát sinh cách mềm dẻo linh hoạt WinCC cho phép người dùng khả truy cập vào hàm giao diện chương trình ứng dụng API hệ điều hành.Ngồi kết hợp WinCC cơng cụ phát triển riêng Visual C++ visual basic tạo hệ thống có tính đăc thù cao, tinh vi gắn liền với cấu hình cụ thể WinCC tạo giao diện HMI sở giao tiếp gữa người máy thiết bị điều khiển PLC CNC thơng qua hình ảnh , sơ đồ,hình vẽ câu chữ có tính trực quan, giúp người vận hành theo dõi q trình lam việc thay đổi tham số cơng thức q trình hoạt động , hiển thị gí trị thời giao tiếp với q trình cơng nghệ thơng qua hệ thống tự động Giao diện HMI cho phép người vận hành giám sát trình sản xuất đồng thời đưa nra cảnh báo báo động hệ thống có cố Đây cơng cụ thật cần thiết khơng thể thiếu với q trình tự động hoá hiệ đại VFD - B Series Đặc tính kỹ thuật:               Bộ xử lý 16 bit, kiểm soát ngõ theo kiểu PWM Dãy tần số ngõ từ 0.1Hz ~ 400Hz 16 bước điều khiển tốc độ, 15 bước xử lý tín hiệu Tự động tăng moment bù trượt Giao tiếp truyền thông RS485 Tự động điều chỉnh chế độ cài đặt thời gian tăng giảm tốc Tự điều áp độ dốc V/F Tự động dị tìm tần số khởi động Điều khiển sensorless vector, Điều khiển PID có hồi tiếp điều khiển PG có hồi tiếp Điều khiển động xoay chiều Tính cao cấp thơng dụng Xử lý tín hiệu: -10~10VDC, 0~10VDC, 4~20mA Ít ồn trình làm việc Dây chuyền nhuộm vải Ứng dụng: Dây chuyền dệt ki Phù hợp với hầu hết ứng dụng, nhu cầu thay đổi tốc độ máy đóng gói, băng tải,… Đặc biệt: Ứng dụng ngành Dệt sợi, Thang máy, Thang cuốn, Bơm, Quạt, Nhựa dây chuyền sản xuất khác,… o o ... cần thit Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA Định nghĩa SCADA: SCADA Supervisory Control And Data Acquisition hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu, nói cách khác hệ thống hỗ... xuất Điều khiển giám sát Điều khiển Chấp hành Qúa trình kỹ thu? ??t Hình 2.3: Mô hình phân cấp chức hệ thống điều khiển giám sát Để xếp, phân loại chức tự động hoá hệ thống điều khiển giám sát ng-ời... Bốn nhóm hệ thống SCADA: Hệ thống SCADA mờ (Blind): Đây hệ thống đơn giản, phận giám sát Nhiệm vụ chủ yếu hệ thống thu thập xử lý liệu đồ thị Do tính đơn giản nên giá thành thấp Hệ thống SCADA xử