Bài giảng mạng công nghiệp và SCADA đh quy nhơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN BÀI GIẢNG MẠNG CÔNG NGHIỆP VÀ SCADA Biên soạn: Đỗ Văn Cần – Nguyễn An Toàn Email: dovancan@qnu.edu.vn Web: thietbiquynhon.edu.vn Quy Nhơn, 12/2015 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MẠNG CÔNG NGHIỆP VÀ SCADA Mã học phần: 1160036 Tên tiếng Anh: Industry Network and SCADA Thông tin chung học phần - Tên học phần: Mạng công nghiệp SCADA - Mã học phần: 1160036 Số tín chỉ: - Yêu cầu học phần: Bắt buộc - Các học phần tiên quyết: - Các yêu cầu khác học phần (nếu có): Điều khiển Logic - Phân tín hoạt động: + Nghe giảng lý thuyết: 30 tiết + Làm tập lớp: + Thảo luận: 100 tiết + Thực hành, thí nghiệm: (15/30 tiết) + Hoạt động theo nhóm: + Tự học: 100 tiết - Khoa phụ trách học phần: Kỹ thuật Công nghệ Mục tiêu học phần 2.1 Mục tiêu đào tạo chung học phần Sinh viên có khả thực thiết kế, lắp đặt ứng dụng lập trình máy tính, hình có kết nối phần cứng (PLC) để ứng dụng hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu 2.2 Mục tiêu đào tạo cụ thể kiến thức học phần - Nắm bắt thông tin tuyền thông, liệu hệ thống điều khiển công nghiệp - Hiểu cấu trúc mạng cơng nghiệp từ vận hành hệ thống mạng công nghiệp - Thiết kế hệ thống mạng công nghiệp cho ứng dụng SCADA nhà máy, xí nghiệp - Xây dựng chương trình ứng dụng thiết bị điều khiển mạng - Xác định khắc phục số lỗi hệ thống mạng cơng nghiệp Tóm tắt nội dung học phần Tín hiệu, liệu tuyền tin mạng cơng nghiệp Cách mã hóa, giải mã quy chuẩn theo tiêu chuẩn quốc tế mạng công nghiệp Phân loại đặc trưng hệ thống mạng công nghiệp; sở kỹ thuật mạng truyền thông công nghiệp; hệ thống mạng truyền thông công nghiệp tiêu biểu; số ứng dụng công nghiệp Nội dung phần SCADA cung cấp kiến thức về: Các thành phần hệ thống Scada hệ thống tự động hóa; Hệ thống thiết bị chấp hành; Các thiết bị vào đầu cuối từ xa RTU (Remota Terminal Units) khối điều khiển logic khả trình PLC (Programmale Logic Controllers), Trạm điều khiển, giám sát trung tâm; Hệ thống truyền thông (bao gồm mạng truyền thông công nghiệp, thiết bị viễn thông thiết bị chuyển đổi, dồn kênh có chức truyền liệu cấp trường đến khối điều khiển máy chủ); Giao diện người - máy HMI (Human - Machine Interface): thiết bị hiển thị q trình xử lí liệu để người vận hành điều khiển trình hoạt động hệ thống; Cách thức tích hợp phần cứng, phần mềm để xây dựng hệ thống SCADA thực tiễn Nội dung chi tiết học phần Chương 1: Các khái niệm 1.1 Hệ thống thông tin cơng nghiệp 1.2 Mơ hình phân cấp chức 1.3 Các kiến trúc giao thức PTN#1: Cài đặt phần mềm Win CC, Step tự học lập trình nhà Chương 2: Cơ sở kỹ thuật mạng 2.1 Cơ sở kỹ thuật 2.2 Cấu trúc mạng 2.3 Kiểm sốt truy nhập 2.4 Bảo tồn liệu 2.5 Mã hóa bit 2.6 Giải mã 2.7 Kỹ thuật truyền dẫn 2.8 Giao thức truyền tin 2.9 Các thành phần mạng truyền thông PTN #2: Thực tập ứng dụng sử dụng phần mềm software Chương 3: Các mạng thông dụng 3.1 Mạng AS- Interface 3.2 Mạng Profibus 3.3 Mạng Interbus 3.4 Mạng Can 3.5 Mạng Ethernet PTN #3:Thực tập ứng dụng phần cứng hardware Chương 4: Hệ thống SCADA 4.1 Tổng quan 4.2 Các chức SCADA 4.3 Kỹ thuật đo lường ghép nối 4.4 Thành phần hệ thống SCADA 4.5 Xây dựng hệ thống SCADA PTN #4:Thực tập ứng dụng kết nối vận hành SCADA Phương pháp, hình thức giảng dạy Đọc tài liệu trước cần thiết, tài liệu có web internet liên quan đến mạng công nghiệp, mạng PLC, Ethernet, Profibus, Can bus Xem videos hướng dẫn mạng cần thiết, học nghe giảng viên giảng phân tính có ý kiến giảng viên nội dung môn học Học ứng dụng phịng thí nghiệm, thiết bị cần thiết Giáo trình, giảng, tài liệu tham khảo 6.1 Sách, Giáo trình chính: [1] Hồng Minh Sơn, Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà Xuất Bản Khoa học Kỹ thuật, 2008 6.2 Sách tham khảo: [2] Siemens, SIMATIC NET – Industrial Communikation Networks, Siemens AG 1998 [3] Huethig, Bustechnologie fuer die Automation, Heidelberg, 2000 [4] Andrew S Tanenbaum, Computer Networks , Prentice-Hall, 1998 [5] Robert Bosch, Controller Area Network protocol specification, Version 2.0 GmbH 1991 [6] Chuẩn châu âu EN 50254, High efficiency communication subsystem for smal data packages, 1997 Phương pháp, hình thức kiểm tra – đánh giá kết học tập học phần + Chuyên cần: 10% - Đánh giá số buổi học giảng đường phòng thiết bị mạng công nghiệp + Giữa kỳ: 20% - Thực tập ứng dụng thao tác thiết bị + Thi cuối kỳ: 70% - Thi tự luận viết MỤC LỤC Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Hệ thống thông tin công nghiệp 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Trúc hệ thống điều khiển giám sát (HTĐK&GS) 1.1.3 Đặc điểm mạng truyền thông công nghiệp 1.2 Mơ hình phân cấp chức 1.2.1 Mục đích phân cấp 1.2.2 Phân loại mạng công nghiệp 1.2.3 Giao tiếp với thiết bị thông thông thường 1.3 Các kiến trúc giao thức 1.3.1 Kiến trúc Master/Slave 1.3.2 Kiến trúc Client/Server 1.4 Cài đặt phần mềm Win CC, Step tự học lập trình nhà Chương KỸ THUẬT MẠNG CÔNG NGHIỆP 2.1 Cơ sở kỹ thuật mạng 2.2 Cấu trúc mạng 2.2.1 Liên kết (link) 2.2.2 Cấu trúc (Topology) 2.3 Kiểm soát truy nhập bus 2.3.1 Vấn đề kiểm soát truy nhập bus 2.3.2 Phương pháp kiểm soát tập trung chủ/tớ (Master/Slave) 2.3.3 Phương pháp kiểm soát phân tán Token Passing 2.3.4 Kết hợp Token với Master/Slave (Multimaster) 2.3.5 Truy nhập nhận biết xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) 10 2.4 Bảo toàn liệu 11 2.4.1 Vấn đề bảo toàn liệu 11 2.4.2 Bảo toàn liệu kiểu bit chẵn/lẻ (parity bit) 11 2.4.3 Bảo tồn kiểu mã vịng (CRC) 13 2.4.4 Bảo toàn kiểu nhồi bit (Bit stuffing) 14 2.5 Mã hóa giải mã 14 2.5.1 Đặt vấn đề 14 2.5.2 Các phương pháp mã hóa/ giải mã truyền tin cơng nghiệp 14 2.6 Kỹ thuật truyền dẫn 17 2.6.1 Phương thức truyền dẫn tín hiệu 17 2.6.2 Đặc điểm cổng truyền thông 18 2.7 Giao thức truyền tin 19 2.7.1 Mơ hình lớp 19 2.7.2 Kiến trúc TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) 20 2.8 Các thành phần mạng truyền thông 21 2.8.1 Cáp điện: 21 2.8.2 Sóng vơ tuyến: 21 2.8.3 NIC – Network Interface Card 22 2.8.4 Hup 22 2.8.5 Repeater (Bộ chuyển tiếp) 22 2.8.6 Bridge (Cầu) 22 2.8.7 Multiplexor (bộ dồn kênh) 22 2.8.8 Modem (Modulation/Demodulation) 23 2.8.9 Router (Bộ chọn đường) 23 2.9 Thực tập ứng dụng sử dụng phần mềm software 23 Chương CÁC MẠNG THÔNG DỤNG 24 3.1 AS-Interface 24 3.1.1 Giới thiệu chung 24 3.1.2 Yêu cầu & đặc điểm chung: 24 3.1.3 Kiến trúc giao thức 25 3.1.4 Cấu trúc mạng & cáp truyền 25 3.1.5 Cơ chế giao tiếp 25 3.1.6 Cấu trúc điện 26 3.1.7 Mã hóa bit 26 3.1.8 Bảo toàn liệu 26 3.2 Profibus 27 3.2.1 Giới thiệu chung 27 3.2.2 Đặc điểm 27 3.2.3 Kiến trúc giao thức 27 3.2.4 Kỹ thuật truyền dẫn 28 3.2.5 Truy nhập bus 29 3.2.6 Dịch vụ truyền liệu (lớp 2) 29 3.2.7 Cấu trúc điện (lớp 2) 29 3.3 Interbus 30 3.3.1 Giới thiệu chung 30 3.3.2 Kiến trúc giao thức 30 3.3.3 Cấu trúc mạng 31 3.3.4 Kỹ thuật truyền dẫn 31 3.3.5 Cơ chế giao tiếp 32 3.3.6 Cấu trúc điện 32 3.4 CAN 32 3.4.1 Giới thiệu chung 32 3.4.2 Kiến trúc giao thức 33 3.4.3 Kỹ thuật truyền dẫn 33 3.4.4 Cơ chế giao tiếp 34 3.4.5 Cấu trúc điện 34 3.4.6 Bảo toàn liệu 34 3.5 ETHERNET 35 3.5.1 Giới thiệu chung 35 3.5.2 Kiến trúc giao thức 36 3.5.3 Cấu trúc mạng Kỹ thuật truyền dẫn 36 3.5.4 Cơ chế giao tiếp 37 3.5.5 Cấu trúc điện 37 Chương SCADA/EMS TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 38 4.1 Tổng quan SCADA 38 4.2 Nguyên tắc làm việc hệ thống SCADA 38 4.2.1 Thu thập liệu: 38 4.2.2 Điều khiển: 39 4.2.3 Giám sát: 39 4.3 Chức scada 39 4.3.1 Thu nhận liệu 39 4.3.2 Giao tiếp người máy 39 4.3.3 Quản lý SCADA 40 4.3.4 Các ứng dụng SCADA 40 4.4 Kỹ thuật đo lường scada 40 4.4.1 Giao thức truyền tin 40 4.4.2 Biến dòng biến áp (CT VT) 40 4.4.3 Bộ chuyển đổi Transducer 41 4.4.4 Bộ chuyển đổi tương tự - số (ADC- Analog Digital Converter) 41 4.5 Thiết bị thu thập liệu 41 4.5.1 Công nghệ RTU tập trung 41 4.5.2 Công nghệ RTU phân tán: 42 4.5.3 Công nghệ GateWay: 42 4.6 GHÉP NỐI RTU với HTĐ 43 4.6.1 Ghép nối tín hiệu tương tự 43 4.6.2 Ghép nối tín hiệu số 44 4.6.3 Ghép nối tín hiệu đầu Analog 45 4.6.4 Ghép nối tín hiệu đầu số (DOT) 45 Chương LẬP TRÌNH WINCC 46 5.1 Các thành phần soạn thảo 46 5.1.1 Alarm Logging 46 5.1.2 Tag logging 46 5.1.3 Graphics Designer 53 5.1.4 Global scripts 58 5.1.5 Report designer 67 5.2 Tạo giao diện kết nối WinCC 74 5.2.1 Các bước để tạo Project WinCC 74 5.2.2 Cài đặt Driver kết nối PLC 74 5.2.3 Tạo External Tag (biến ngoài) 75 5.2.4 Internal Tag: (biến ngoại) 76 5.2.5 Tạo giao diện 77 5.2.6 Cài đặt tham số chạy Runtime 79 5.3 Tạo function action Wincc 80 5.3.1 Các thành phần function action 80 5.3.2 Khả lập trình ứng dụng: 81 5.4 Cấu trúc chương trình C-Action cho Property đối tượng: 82 5.5 Bài tập lớn 83 Chương GIAO TIẾP PLC ỨNG DỤNG 84 6.1 Kết nối Wincc s7-200: 84 6.1.1 Giới thiệu S7-200 PC Access: 84 6.1.2 Thiết lập OPC-Server với S7-200 PC Access: 85 6.2 Thiết kế mơ hình giám sát điều khiển Wincc 87 6.2.1 Tạo dự án 87 6.2.2 Cài đặt Driver kết nối PLC 87 6.2.3 Định nghĩa Tag sử dụng 88 6.2.4 Tạo soạn thảo giao diện người dùng: 89 6.3 Thiết lập thuộc tính cho đối tượng: 90 6.3.1 Thiết lập kiện nút nhấn: 90 6.3.2 Thiết lập thuộc tính cho đèn báo 93 6.3.3 Tạo hiệu ứng ảnh động C-Action 95 6.4 Thiết lập mạng plc s7 – 300/400 98 6.4.1 Thiết lập cấu hình hardware 98 6.4.2 Cài đặt simatic net 99 6.4.3 Mơ hình quản lý giám sát: 100 6.4.4 Tạo giao diện kết nối wincc 103 Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1 Hệ thống thông tin công nghiệp 1.1.1 Khái niệm Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp khái niệm chung hệ thống mạng truyền thơng số, truyền bít nối tiếp, sử dụng ghép nối thiết bị cơng nghiệp Hình 1: Sơ đồ mạng PCS7(Siemens) cơng nghiệp Ngồi ra, có nhiều mạng cơng nghiệp tập đồn giới như: Mạng PlantScape(Honeywell), DeltaV(Fisher-Rosermount), ProcessLogix(Allen-Bradley)… 1.1.2 Trúc hệ thống điều khiển giám sát (HTĐK&GS) Hình 2: Sơ đồ mạng PCS7 (Siemens) cơng nghiệp 1.1.3 Đặc điểm mạng truyền thông công nghiệp Đơn giản hóa cấu trúc liên kết thiết bị công nghiệp Tiết kiệm dây nối công thiết kế, lắp đặt hệ thống Nâng cao độ tin cậy độ xác thơng tin Nâng cao độ linh hoạt, tính mở hệ thống Đơn giản hóa, tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đốn, định vị lỗi, cố thiết bị Mở nhiều chức khả ứng dụng hệ thống Hình 3: Mơ hình mạng truyền thống mạng truyền thơng cơng nghiệp 1.2 Mơ hình phân cấp chức 1.2.1 Mục đích phân cấp - Định nghĩa cấp theo chức năng, không phụ thuộc lĩnh vực cơng nghiệp cụ thể Mỗi cấp có chức đặc thù khác - Với ngành công nghiệp, lĩnh vực ứng dụng có mơ hình tương tự với số cấp nhiều Hình 4: Sơ đồ phân cấp chức điều khiển - Ranh giới cấp rõ ràng - Càng cấp chức mang tính chất đòi hỏi yêu cầu cao độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng - Càng cấp định quan trọng hơn, lượng thông tin cần trao đổi xử lý lớn - Phân cấp tiện lợi cho công việc thiết kế hệ thống 1.2.2 Phân loại mạng công nghiệp - Mạng công nghiệp vào/ra tập trung (central I/O): Đặc điểm: Mạng công nghiệp tập trung có số lượng nđi dây nhiều, hệ thống điều khiển tập trung vị trí nên độ tin cậy chưa cao Kích thước mạng trở ngại cho hệ thống tập trung đường truyền tư thiết bị trung tâm Hình 5: Sơ đồ mạng công nghiệp vào tập trung, A: actuator S: sensor - Mạng công nghiệp vào/ra phân tán (distributed I/O) Mạng vào phân tán gọi vào/ra từ xa (remote I/O) Hình 6: Sơ đồ mạng cơng nghệp vào phân tán - Đặc điểm vào phân tán:  Ưu điểm nhiều, song nối dây truyền thống Vào/ra phân tán với bus trường chuẩn;  Tiết kiệm chi phí dây dẫn cơng lắp đặt: Từ điều khiển xuống tới vào/ra phân tán cần đường truyền nhất; Hộp thoại Edit Action xuất Để viết hàm cho kiện, ta chọn Internal Functions > Tag > Set Sau đó, nhấp đúp vào SetTagBit Hộp thoại Assigning Parameters xuất Hình 82: Hộp thoại Edit Action Chọn hàm cho kiện Press Left nút START Ta nhấp vào nút vuông cột Value hàng Tag_Name, chọn Tag selection Hộp thoại Tags - Project xuất Chọn tag Bien_Start nằm S7200_OPCServer Sau nhấp OK Hình 83: Chọn Tag selection Chọn tag Bien_Start hộp thoại Tags - Project Ở đây, tag Bien_Start biến M0.7 (Phụ lục A) sử dụng chương trình viết cho PLC S7-200 Biến kết nối với WinCC nhờ S7-200 PC Access driver OPC trình bày Trở lại hộp thoại Assigning Parameters, Bien_Start chọn Ở hàng value, ta đặt giá trị cột Value Sau nhấp OK chấp nhận hình 7.18 Hình 7.18: Tag Bien_Start chọn Kiểm tra lỗi chương trình C-Action Lúc này, phần soạn thảo hộp thoại Edit Action ta thấy xuất dòng lệnh SetTagBit(“Bien_Start”,1) Dòng lệnh thực có kiện Press Left chuột nút nhấn START Khi tag Bien_Start set lên Để kiểm tra lỗi dòng lệnh vừa viết, ta nhấp vào công cụ Create action công cụ Edit Action Nếu khơng có lỗi Status hộp thoại xuất thông báo Error(s), Warning(s) Khi đó, nhấp OK chấp nhận hình 7.18 Tạo kiện Release Left: Trở lại hộp thoại Object Properties (tab Events), hàng Release Left, ta nhấp phải vào mũi tên chọn C- Action hình 7.19 Hộp thoại Edit Action xuất Ta viết hàm SetTagBit(“Bien_Start”,0) vào phần soạn thảo hộp thoại Edit Action kiểm tra lỗi chương trình tương tự mục Sau nhấp OK chấp nhận Hình 84: Tạo kiện Release Left nút START C-Action Viết hàm cho kiện Release Left nút START C-Action Trở lại hộp thoại Object Properties, ta thấy hai kiện Press Left Release Left thiết lập Ta đóng hộp thoại Object Properties, hồn thành việc thiết lập kiện nút nhấn START Hình 85: Hồn thành việc thiết lập kiện nút nhấn START Việc thiết lập kiện nút nhấn khác giao diện tương tự việc thiết lập kiện nút nhấn START, khác chỗ việc chọn biến phải phù hợp với nút nhấn thiết lập kiện 6.3.2 Thiết lập thuộc tính cho đèn báo Để thiết lập thuộc tính (Properties) cho đèn báo START giao diện Graphics Designer - [GiaoDienChinh.pdl], ta nhấp phải vào đèn báo START chọn Properties Hình 86: Thiết lập thuộc tính cho đèn báo START Flashing Background Active Hộp thoại Object Properties xuất Tab Properties chọn mặc định Ta chọn thuộc tính Circle > Flashing Trong bảng thuộc tính Flashing, hàng Flashing Background Actice, nhấp phải vào static No chọn Edit Khi đó, static No thuộc tính Flashing Background Actice chuyển thành Yes hình Tiếp tục, ta nhấp phải chuột vào biểu tượng (ở hàng Flashing Background Hộp thoại Tags - Project Chọn tag Den_StartStop nằm Actice), chọn Tag hình … S7200_OPCServer Sau nhấp OK Hình 87: Liên kết biến cho thuộc tính Flashing Background Active Chọn tag Den_StartStop hộp thoại Tags - Project Ở đây, tag Den_StartStop đầu Q0.4 sử dụng chương trình viết cho PLC S7-200 Biến kết nối với WinCC nhờ S7-200 PC Access (mục trên) driver OPC hình 7.23 Hình 88: Hộp thoại Object Properties sau chọn tag Den_StartStop Thay đổi tốc độ cập nhật tag Den_StartStop Trở lại hộp thoại Object Properties Ở cột Current thuộc tính Flashing Background Active có giá trị 2s, ta nhấp phải vào chọn tốc độ cập nhật Upon change Lúc này, hộp thoại Object Properties, ta thấy thuộc tính Flashing Background Active thiết lập tương đối hoàn thiện Ta tiếp tục thiếp lập hai thuộc tính Flashing Background Color Off Flashing Background Color On Ta nhấp phải vào màu thuộc tính Flashing Background Color Off chọn Edit Sau đó, bảng màu ra, ta chọn màu xanh lam Hình 89: Chọn màu cho thuộc tính Flashing Background Color Off Cũng tương tự, ta chọn màu xanh lam cho thuộc tính Flashing Background Color On Hình 90: Hồn thành việc thiết lập thuộc tính cho đèn START Bây hộp thoại Object Properties, ta thấy thuộc tính Flashing đèn báo START thiết lập tương đối hồn thiện Ta đóng hộp thoại Object Properties, hồn thành việc thiết lập thuộc tính cho đèn báo START Việc thiết lập thuộc tính cho đèn báo START giao diện Graphics Designer [GiaoDienChinh.pdl] nhằm mục đích làm cho đèn báo START giao diện chuyển sang màu xanh lam tag Den_StartStop có mức logic (Q0.4 = 1) Thiết lập thuộc tính cho đèn báo khác giao diện tương tự việc thiết lập thuộc tính cho đèn báo START, khác chỗ việc chọn tag màu Flashing Background phải phù hợp với đèn báo thiết lập thuộc tính 6.3.3 Tạo hiệu ứng ảnh động C-Action Trên giao diện Graphics Designer - [GiaoDienChinh.pdl], ta nhấp phải chuột vào sản phẩm băng tải 1, chọn Properties hình Hộp thoại Object Properties mở ra, tab Properties chọn mặc định Nhấp chọn Group, tiếp tục nhấp đúp vào Group1 (ở cột Attribute) Hộp thoại Text Input ra, nhập tên BangTai1_SanPham1, sau nhấp OK hình Hình 91: Thiết lập thuộc tính cho sản phẩm băng tải Đổi tên cho Group1 (đối tượng sản phẩm) Trở lại hộp thoại Object Properties, ta thấy Group1 đổi thành BangTai1_SanPham1 Tiếp theo ta đóng hộp thoại Object Properties để hồn thiện việc đổi tên cho đối tượng sản phẩm băng tải Hình 92: Hồn thành việc đổi tên cho Group1 Mở giao diện Global Script C Quay lại giao diện WinCCExplorer, ta chọn Global Scirpt > C-Edition Tiếp tục nhấp phải vào C-Edition, chọn Open hình Giao diện Global Scrip C mở Để tạo C-Action mới, ta vào menu File > New Action hình Lúc này, Action mở Để tạo hiệu ứng ảnh động cho đối tượng BangTai1_SanPham1, ta viết đoạn chương trình sau vào vùng soạn thảo Global Scirpt Chương trình C-Action cho đối tượng BangTai1_SanPham1: #include "apdefap.h" int gscAction( void ) { int BangTai1_ViTriSanPhamDau, BangTai1_ViTriSanPhamCuoi, BangTai1_DenTaSanPham = 10; int BangTai1_ViTriSanPham1; BangTai1_ViTriSanPhamDau = 975; BangTai1_ViTriSanPhamCuoi = 795; if (GetTagBit("BangTai1") == 1) { BangTai1_ViTriSanPham1 = GetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1"); BangTai1_ViTriSanPham1 = BangTai1_ViTriSanPham1 BangTai1_DenTaSanPham; SetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1",BangTai1_ViTriSanPham1); } if (BangTai1_ViTriSanPham1 == BangTai1_ViTriSanPhamCuoi) { SetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1",BangTai1_ViTriSanPhamDau); } return 0; } - Hình 93: Soạn thảo chương trình Global Script C Để kiểm tra lỗi chương trình vừa viết, ta nhấn tổ hợp phím Shift + F8 Nếu thấy thông báo Error(s), Warning(s) chương trình khơng bị lỗi Tiếp theo, ta chọn menu File > Save để lưu chương trình C-Action lại với tên SanPham_BangTai1.pas Sau lưu xong, ta thấy tên chương trình nằm mục Global actions giao diện Global Script C Để tạo thời gian Trigger cho chương trình vừa viết, ta vào menu Edit > Info hình 7.29 Hộp thoại Properties mở ra, tab Info chọn mặc định Ta chọn tab Trigger, vào Timer > Cyclic Hình 94: Hộp thoại Properties Trigger Tiếp tục, ta nhấp vào nút Add Hộp thoại Add trigger Ở mục Cycle, giá trị 2s chọn mặc định, ta chọn lại giá trị 250ms (tức thời gian Trigger chương trình 250ms) Nhấp Apply, OK để chấp nhận hình Trở lại hơp thoại Properties, ta thấy mục Cyclic xuất giá trị 250ms Nhấp Apply, OK để hoàn thành việc tạo thời gian Trigger cho chương trình SanPham_BangTai1.pas Hình 95: Chọn thời gian Trigger cho chương trình Hồn thành việc tạo thời gian Trigger Cuối cùng, ta chọn menu File > Save để lưu thiết lập vừa thực Đến đây, ta hoàn thiện việc tạo hiệu ứng ảnh động cho đối tượng sản phẩm băng tải 6.4 Thiết lập mạng plc s7 – 300/400 6.4.1 Thiết lập cấu hình hardware Sau cài đặt Step7 Micro Win version 5.0 trở lên phục vụ cho PLC S7-300, S7-400 ta có giao diện sau: Nửa cửa sổ bên trái xếp dạng thư mục, kích cht vào để mở mục Bấm vào dịng SIMATIC 300 STATION bên trái bấm tiếp vào Hardware bên phải để đặt cấu hình phần cứng PLC (cơng việc thực sau) Hình 96: Thiết lập cấu hình hardware S7-300 Giả sử cấu hình đơn giản gồm module DI/DO, AI/AO, ta kích chuột vào dòng SIMATIC 300, SM- 300 , chọn module phù hợp, dùng chuột kéo vào slot Station từ số trở đi, (slot dùng cho module IM), sau vào menu Station – Save Close Ta trở lại vấn đề cấu hình mục Hình 97: Mơ hình cài đặt kết nối PLC vào mạng công nghiệp 6.4.2 Cài đặt simatic net B1: Installing SIMATIC NET Software B2: Installing hardware (PC modules) B3: Initial configuration B4: Check the configuration (hệ thống) B5: Optional Data export B6: Project engineering (this is not dependent on the previous steps but is necessary for step 7) B7: Downloading the project engineering data to the PC station B8: Check the configuration Hình 98: Khai báo tham số SIATIC NET 6.4.3 Mơ hình quản lý giám sát: Để có mơ hình quản lý giám sát Step7 ta có giao diện phần mềm cấu hình mạng NetPro - Configuring Networks mở theo hai cách: StartAll ProgramsSIMATICSTEP7 Khởi động theo hình sau: Nháy kép chuột trái Hình 99: Giao diện chứa cơng cụ NetPro-Configuring Networks Khi ta có giao diện sau: Trạm quy định trước Hình 100: Giao diện truyền thông NetPro-Configuring Networks mở Dựa vào phân tích thiết kế ta vào cấu hình cho modul phân tán Subnet Profibus-DP Theo hình ta có giao diện DP PLC S7-300 quy định trước DP master Khi DP slave modul phân tán ET200 hay thiết bị trường khác có giao diện DP Trước hết ta tạo hệ thống DP master sau: Là nơi để DP slave kết nối vào hệ thống DP master Hình 101: Cách thiết lập DP master Hardware Config Ta tạo đường Bus cách đưa trực tiếp, kéo biểu tượng PROFIBUS phần Subnets bên phải vào hình truyền thơng bên trái sau: Hình 102: Cách thiết lập trực tiếp Profibus Theo tốn thiết kế DP slave S7-300 Do DP slave I Slave (slave thơng minh) tích hợp giao diện DP Thực cấu hình cho Slave kết nối ta có giao diện truyền thơng modul sau: Hình 103: Mạng truyền thông cho nhà máy nhựa sản xuất đồ chơi trẻ em Có hai cách vận hành hệ thống: điều khiển công tắc vật lý (giả lập làm nút nhấn) điều khiển máy tính nhờ phần mềm WinCC 6.4.4 Tạo giao diện kết nối wincc Các tags nhóm tag tạo chương trình:  Các nhóm tag gồm có: nhóm tag “điều khiển”, nhóm tag “thời gian thực thi” nhóm tag “thể tích”  Các tag độc lập: tag “giá trị đặt”, tag “số thùng” Hình 104: Khai báo đặt biến (Tag)  Các tags nhóm tag”điều khiển”: Hình 105:  Khai báo nhóm Tag Tương tự cho tags nhóm tag “thời gian thực thi” “thể tích”: Giao diện cho chương trình Hình 106: Kết chương trình Tài liệu tham khảo [1] Hồng Minh Sơn; Mạng truyền thông công nghiệp; nhà xuất Khoa học Kỹ thuật; năm 2006 [2] Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy; SCADA mạng tryền thông công nghiệp; Nhà xuất Dân trí; năm 2011 [3] Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy; Tự động hóa cơng nghiệp với S7 Win CC; Nhà xuất giao thông; năm 2011 [4] Keith Stouffer, Joe Falco, Karen Kent; Guide to Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) and Industrial Control Systems Security; National Institute of Standards and Technology Special Publication 800-82 Natl Inst Stand Technol Spec Publ 800-82, 164 pages (September 2006) ... công nghiệp Phân loại đặc trưng hệ thống mạng công nghiệp; sở kỹ thuật mạng truyền thông công nghiệp; hệ thống mạng truyền thông công nghiệp tiêu biểu; số ứng dụng công nghiệp Nội dung phần SCADA. .. hệ thống điều khiển công nghiệp - Hiểu cấu trúc mạng cơng nghiệp từ vận hành hệ thống mạng công nghiệp - Thiết kế hệ thống mạng công nghiệp cho ứng dụng SCADA nhà máy, xí nghiệp - Xây dựng chương...ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MẠNG CÔNG NGHIỆP VÀ SCADA Mã học phần: 1160036 Tên tiếng Anh: Industry Network and SCADA Thông tin chung học phần - Tên học phần: Mạng công nghiệp SCADA - Mã học phần: 1160036