Cũng nh Cũng như các ngôn ngữ lập trình khác , lập trình cho CPU cũng có dạng lập trình theo khối (chương trình con) . Bao gồm các loại chương trình con:
- Organization Block(OB) : các khối trong hay được hỗ trợ của CPU - Function(FC) : chương trình con
- Function Block(FB) : chương trình con
- System Function(SFC) : các chương trình con được hỗ trợ bởi CPU - System Function Block(SFB) : các hàm được hỗ trợ bởi CPU - Data Block(DB) : khối lưu trữ dữ liệu
Trong các khối trờn thỡ OB1 là khối ch Trong các khối trên thì OB1 là khối chương trỡnh chớnh (luôn luôn được gọi bởi CPU)
Để tạo thờm cỏc Function khác cho dự án :
Kích chuột phải vào Bocks(như trên Hình 7) ⇒ Insert new object ⇒ chọn loại chương trình con
Hình 8 : Tạo mới một Function (FC) Bao gồm các thông tin :
- General – Part 1 :
1. Name : tên chương trình con ví dụ FC1 ,FC2 … 2. Symbolic name : tên thay thế cho tên chương trình
3. Create in Language : dạng lập trình mặc định khi mở Function
- General – Part 1 : các thuộc tính khác của Function như tên người viết Function … Việc lập trình bao gồm các dạng :
- Statement List Programming Language (STL) : lập trình theo câu lệnh . Việc lập trình này tương tự như chúng ta lập trình cho vi xử lý
- Function Block Diagram Programming Language(FBD) : lập trình theo khối
- Ladder Logic Programming Language(LAD) : lập trình theo kiểu hình thang (sơ đồ mạch rơle)
Để lập trình cho Function nào chọn và mở Function đó .Giả sử lập trình cho OB1 :
Hình 9 : Lập trình cho khối OB1
Đối với những người mới học lập trình Step 7 thì việc lập trình theo LAD là tương đối dễ hơn cả .Vì phần mềm đã hỗ trợ rất nhiều ở dạng này , người lập trình chỉ việc kộo cỏc khối hàm trong Catalog vào môi trường lập trình . Trong Catalog phân chia thành cỏc nhúm hàm :
- Bit logic : các hàm thực hiện đối với các phép toán được thực hiện đối với bit Môi trường
lập trình Catalog
Khai báo biến cho chương trình
- Counter : các phép toán thực hiện đếm
- DB call : các phép toán gọi các khối dữ liệu Data block - Jumps : các lệnh nhảy hoặc rẽ nhánh
- Integer Function :các hàm thực hiện đối với số nguyên - Floating –point fct : các hàm thực hiện đối với số thực - Move : các hàm thực hiện việc di chuyển
- Program control : các lệnh điều khiển chương trình - Shift/rotate : các lệnh dịch , quay
- Timers : các lệnh thực hiện với Timer
- Word logic : các phép toán logic như AND . XOR …
- Và một số hàm gọi chương trình con và chương trình thư viện
Việc lập trình được phân chia thành nhiều Network (để thêm một Network kích chuột phải vào môi trường lập trình và chọn Insert Network Ctr + R (Hình 9)) Lập trình cho một Network ở dạng LAD :
Hình 10 : Lập trình cho CPU
VI. Cấu hình của một trạm PC
- Bạn mở phần cấu hình của trạm PC đó và cấu hình cho đúng với trạm PC thực tế (được thể hiện trong Commissioning Wizard) nhưng với chú ý :
Kích hoạt Network
+ NÕu card CP1613 được sử dụng thì bạn phải thiết lập MAC address và ISO protocol.
+ Nếu card cắm trên máy tính được cắm vào mạng plant bus thông qua BCE thì bạn phải thiết lập MAC address , ISO protocol , tên trong tab General và trong vùng “Keep Alive For Sending Connections” trên tab Option bạn thiết lập giá trị 30 cho “interval”. BCE : là một phần mềm giải quyết công việc truyền thông được thực hiện bởi CP chứ không phải bản thân bộ vi xử lý của nó.
Chó ý : Bạn phải xác nhận ISO protocol cho tất cả các trạm .Để công việc truy cập trên mạng được tốt bạn không nên sử dụng cùng một lúc TCP/IP và ISO protocol trong mét plant bus.
Trong PCS7:Khi cấu hình một trạm PC thì bạn phải download cấu hình trạm đó tới PC nhưng tên của PC phải như tên của máy tính(kể cả chữ hoa)
(tên của trạm máy tính được thể hiện trong Station Configuration Edit nhưng khi cấu hình tên trạm chữ cái đầu tiên phải là chữ hoa).
Các thuộc tính tạo Block
Thuộc tính ý nghĩa Mặc định S7_tasklist Bao gồm các khối OB (như khối xử lý lỗi
hoặc khối OB100) mà khối này sẽ được cài đặt bởi CFC
Không nhiều hơn một OB được cài đặt
S7_m_c Cho phep Block được điều khiển và quan
sát từ OS ? False
S7_alarm_ui Xác định loại message : 0 : loại message chuẩn 1 : loại Message của PCS7
0
S7_tag Cho phep Block có được nằm trong danh sách biến của OS hay không ?Trường hợp này rất hữu dụng trong hợp chỉ muốn gửi message .nếu thuộc tính này=false thì block vẫn có trong danh sách process tag nếu thuộc tính S7_m_c=true
True
S7_driver ID cho tín hiệu xử lý trước
S7_hardware ID xcá định điều khiển block
S7_read_back Thuộc tính này cho phép DB block tương ứng có được đọc dữ liệu ngược trở lại không sau khi Block xử lý
True
S7_visible Xác định liệu tham số tương ứng có
được hiện thị trong CFC hay không ? True
S7_param Xác định liệu tham số tương ứng có được thiết lập giá trị trong CFC hay không ?
True
S7_qc Xác định liệu tham số có mã chất lượng
của tham số đó hay không ? False
S7_link Xác định liệu tham số có được nối trong
CFC ? True
- Yêu cầu đối với trạm AS của PCS7 : từ CPU 414-3 DP
- Sau khi bạn đã cấu hình xong cho mét PC (giả sử ES) thì bạn phải download cấu hình đó xuống trạm máy tính để xác lập cấu hình. Tuy nhiên trước khi làm điều này thì bạn phải chọn đúng Protocol đang dùng trên máy tính phải tương xứng với Protocol làm bạn đã cấu hình(giả sử là TCP/IP or RFC1006- trong Setting PG/PC) . Khi đó trên máy tính SCE sẽ hiện thị trạng thái cấu hình mà bạn vừa nạp xuống có đúng không ? . Công việc này được thực hiện khi bạn thử nghiệm chương trình trên một máy tính . Trước khi bạn thử nghiệm chương trình thì cấu hình mà bạn vừa nạp xuống PC là đúng .Nếu bạn muốn download ở dạng cùng một máy tính thì bạn nên chọn ở PC-internal
- Chó ý khi cấu hình CP cho trạm AS nếu bạn muốn cấu hình TCP/IP thì bạn phải xem module CP đó có hỗ trợ giao thức TCP/IP ?
- Các phần tử Hub,Switch ,OLM , ELM không phải là phần tử mạng trong Step7 cho nên bạn không phải cấu hình cho đối tượng này .Nhưng đối với Gate thì lại là một phần tử mạng vì vậy trong phầ cứng bạn phải khai báo địa chỉ cho nó (chỉ áp dụng đối với những CP có hỗ trợ giao thức TCP/IP)
- Trong Multi bạn có thể cấu hình được 12 Servers/server pairs và 32 Clients / Server . - Trong PCS V6 chỉ có mọt loại Client và gọi là OS – Client ( chắc trong PCS V5 có
nhiều loại Client)
- Ban đầu nếu bạn muốn download chương trình xuống PLC thì bạn phải download phần cứng trước (Hardware)
- Trong PLC-Sim nếu đèn nào sáng thì tương ứng phần tử đó đang bị lỗi (giả sử đèn DP đỏ thì trong hardware của bạn chưa cấu hình cho công DP cho PLC)
- Nếu bạn muốn Download chương trình xuống PC thì bạn phải đặt chương trình ở chế độ Off line (bằng cách chọn PLC – online/offline).
CHƯƠNG III
GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM WinCC
WinCC là một hệ thống giao diện người máy xây dựng trên nền hệ điều hành Windows NT và Windows 2000, giao diện người máy ở đây có nghĩa là giao diện giữa người vận hành và quá trình kỹ thuật. Một mặt hệ thống quản lý việc giao tiếp giữa WinCC và người vận hành, đồng thời quản lý giao tiếp giữa WinCC và hệ thống điều khiển tự động.
WinCC được sử dụng để minh hoạ hình ảnh quá trình và phát triển giao diện đồ hoạ người sử dụng tới người vận hành:
- WinCC cho phép người vận hành quan sát được quá trình. Quá trình được hiển thị bằng các hình ảnh đồ hoạ trên mà hình. Và sự hiển thị được cập nhật thường xuyên mỗi khi các biến quá trình thay đổi.
- WinCC cho phép người vận hành điều khiển quá trình. Họ có thể: Đặt trước các Setpoint hoặc mở van, chạy động cơ .... từ giao diện đồ hoạ người sử dụng.
- Các cảnh báo sẽ tự động hiển thị mỗi khi có một sự kiện về một trạng thái giới hạn nào đó của quá trình.
- Khi làm việc với WinCC, các biến quá trình có thể được tự động thu thập và lưu trữ, in ấn.
Các đặc điểm nổi bật của WinCC:
- WinCC là một thành phần hệ thống tích hợp tổng thể TIA(Totally Intergrated Automation), WinCC làm việc rất hiệu quả với các hệ thống tự động hoá thuộc dòng SIMATIC. Các hệ thống từ các nhà sản xuất khác cũng được hỗ trợ.
- Dữ liệu của WinCC có thể trao đổi với các giải pháp công nghệ thông tin khác thông qua giao diện chuẩn, ví dụ tầng ứng dụng MES và ERP hoặc các ứng dụng như Excel.
- Giao diện lập trình mở cho phép ta có thể kết nối chương trình và khi đó có thể điều khiển quá trình và dữ liệu quá trình.
- WinCC có thể có nhiều loại cấu hình khác nhau phù hợp với nhiều phạm vi ứng dụng khác nhau: từ hệ thống một người sử dụng, client-server cho tới lựa chọn dự phòng, hệ phân tán với vài máy chủ.
- Việc cấu hình WinCC có thể chỉnh sửa bất cứ lúc nào mà không ảnh hưởng tới dự án.
- WinCC là hệ thống có hỗ trợ kết nối Internet, thuận tiện cho việc xây dựng các trạm tớ trên nền Web.
I . Các phần tử hệ thống
Cấu trúc hệ thống: WinCC được xây dựng theo kiểu module. Nó cú chứa hệ thống các phần tử WinCC cơ bản và có thể thêm vào các lựa chọn: WinCC Option và WinCC add-ons.
• Các đối tượng cơ bản:
- Hệ thống đồ hoạ
- Hệ thống cảnh báo, báo động (Alarm Logging) - Logging System
- Hệ thống truyền thông - Hệ thống quản lý truy cập
Các đối tượng cơ bản của WinCC được xây dựng từ 2 thành phần: Phần mềm cấu hình (Configuration) và phần mềm vận hành (Runtime).
- Ta sử dụng phần mềm cấu hình để xây dựng Project - Phần mềm vận hành dùng để thực hiện Project.
• Các lựa chọn của WinCC
Các lựa chọn của WinCC cho phép chúng ta mở rộng chức năng của hệ thống WinCC cơ bản. Cú cỏc lựa chọn sau:
WinCC Option Ứng dụng (Application) WinCC/
Web Navigator
Cho phép vận hành và quan sát quá trình thông qua Internet và Intranet
WinCC/Server Cho phép một hoặc nhiều trạm tớ liên kết tới một trạm chủ WinCC/User
Archive
Cho phép tạo khung dữ liệu với bất cứ cấu trúc dữ liệu nào. Dữ liệu lưu trữ trong WinCC có thể trao đổi với các hệ thống khác liên kết với nó. Do đó người sử dụng có thể nhập một công thức dữ liêu, lưu trữ nó và truyền xuống cho hệ điều khiển tự động
y
WinCC/ProAgent Hỗ trợ chuẩn đoán quá trình cho hệ điều khiển tự động S7 WinCC/Messenger Cho phép gửi email với âm thanh, hình ảnh, hình động cả
tự dộng và do người vận hành điều khiển. Cho phép forward các bản tin, thông báo, cảnh báo bằng email tới bất cứ vị trí nào của hệ thống. Việc này giúp cho công việc chuẩn đoán dễ dàng hơn.
WinCC/Guardian Cho phép theo dõi bằng hình ảnh một cách cẩn thận với những vùng nhạy cảm khó kết nối tới. Khi có sự kiện thay đổi trạng thái, màu sắc hay di chuyển, một bản tin sẽ tạo ra. Quá trình được ghi lại bằng camera và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu hình ảnh.
WinCC/Industrial X Cung cấp các hỗ trợ khi tạo ra các màn hình riêng hoặc các phần tử điều khiển (ActiveX) với Visual Basic. Các điều khiển ActiveX trên có thể tích hợp với màn hình của WinCC.
WinCC /ODK Cung cấp các hỗ trợ khi pháp triển các ứng dụng riêng kết nối với dữ liệu cấu hình và dữ liệu vận hành của WinCC. Lưu trữ dữ liệu giao diện lập trình giữa WinCC và C.
WinCC CDK Cung cấp các hỗ trợ khi phát triển cỏc kờnh riờng. Lưu trữ dữ liệu giao diện lập trình giữa WinCC với hệ điều khiển
WinCC/Basic Process Control
Cung cấp các hỗ trợ cho dự án điều khiển quá trình và trong trường hợp các hệ thống lớn bao gồm có nhiều màn hình. Khi đó có thể xây dựng hệ thống màn hình vân hành phân cấp.
WinCC/Storage Lưu trữ dữ liệu với WinCC
• WinCC Add-Ons
II . Tích hợp WinCC trong PCS 7
Hình III.4 Tích hợp WinCC trong PCS7
Tích hợp WinCC với các giải pháp công nghệ thông tin
Tích hợp với MES và ERP: Các nhà máy hiện đại hiện nay yêu cầu một hệ thống thông tin tổng hợp từ cấp điều khiển cấp quản lý sản xuất (MES – Manufacturing Execution Systems) cho tới cấp ERP (Enterprise Resource Planning). Do đó có nhu cầu kết nối WinCC với các hệ thống cấp cao hơn.
• Cơ sở dữ liệu mở:
Có hai cơ sở dữ liệu cần cho mỗi một dự án WinCC: Dữ liệu cấu hình và dữ liệu vận hành trong đó có chứa các dữ liệu quá trình. Các dữ liệu cấu hình được tạo ra khi cấu hình hệ thống, còn dữ liệu vận hành tạo ra khi vận hành hệ thống. Cả hai loại cơ sở dữ liệu trên đều sử dung ngôn ngữ SQL.
Các ứng dụng của MES và ERP có thể sử dụng ngôn ngữ truy vấn dữ liệu SQl hoặc ODBC để kết nối tới các giá trị quá trình. Dữ liệu có thể import vào cơ sở dữ liêu ORACLE sử dụng các công cụ kết nối.
Hình III.5 Cơ sở dữ liệu của WinCC