4.3.1 Khởi tạo chương trỡnh (thiết lập cấu hỡnh truyền thụng)
Khi khởi tạo chương trỡnh thỡ người lập trỡnh cần khai bỏo tờn PC của mỡnh, chế độ hoạt động của chương trỡnh là chạy trờn một mỏy hay nhiều mỏy, cỏc chế độ khi chạy chương trỡnh, ngụn ngữ sử dụng trong phần mềm....
a/ Sử dụng cỏc dịch vụ truyền thụng.
Như đĩ trỡnh bày ở trờn WinCC là phần mềm chạy trờn nhiều cấu hỡnh mạng khỏc nhau. Tuỳ vào mục tiờu giải quyết bài toỏn cụ thể của mỡnh người thiết kế luụn cú một cấu hỡnh mạng, phần cứng phự hợp. Tương ứng với cấu hỡnh đú là một giao thức truyền thụng xỏc định.
109 9 MPI protocol. 9 S7 protocol. 9 FMS protocol. 9 DP protocol. 9 FDL protocol....
Với mỗi giao thức truyền thụng khỏc nhau Siemens cung cấp cỏc dịch vụ truyền thụng khỏc nhau vỡ vậy trong bài toỏn cụ thể người lập trỡnh cần xỏc định dịch vụ truyền thụng mà mỡnh cần sử dụng.
b/Thiết lập cỏc dữ liệu truyền thụng.
Khi đĩ cú một cấu hỡnh phần cứng hồn chỉnh người lập trỡnh đĩ cấu hỡnh cho từng phần tương ứng gắn trờn mạng một chế độ hoạt động chung thỡ hệ thống mạng đĩ được coi như là đĩ thụng suốt. Khi đú một vấn đề đặt ra là cần phải thiết lập được cỏc dữ liệu truyền thụng giữa WinCC với cỏc thiết bị. Cỏc dữ liệu này đúng vai trũ như một biến chương trỡnh trong WinCC và là một vựng nhớ cụ thể ở thiết bị ngồi và nú chớnh là cỏc dữ liệu truyền thụng trờn mạng. Để cú một giao diện trực tiếp giữa WinCC và thiết bị điều khiển ngồi núi trờn ta cần phải thực hiện cỏc bước sau thụng qua Management.
9 Chọn Tag Manegement. 9 Chọn Add new driver.
9 Chọn một driver( Giao diện giữa WinCC và thiết bị ngồi) thớch hợp theo yờu cầu cụ thể của hệ thống. Lỳc này trờn màn hỡnh xuất hiện một biểu tượng driver mà ta vừa chọn.
9 Chọn cấu hỡnh mà ta sử dụng.
9 Chọn New driver connection: Trong mục này cần khai bỏo cỏc tham số như tờn hỡnh thức(tờn gợi nhớ) của thiết bị, địa chỉ mạng, cỏc biến chương trỡnh ( dữ liệu trao đổi)...
110
9 Chọn New Tag: Kờ khai cỏc biến cần phải xỏc định rừ biến này cú tờn hỡnh thức là gỡ đối với WinCC và là một vựng nhớ cụ thể nào của thiết bị nào trờn mạng.
Chỳ ý: Tag(biến chương trỡnh) chớnh là cỏc biến được sử dụng trong phần mềm, nú là cỏc bản sao của một vựng nhớ cụ thể ở thiết bị ngồi.
Hỡnh 4.20: Tạo Project Wincc với S7-Protocol Suit 4.3.2 Phương thức thể hiện đồ hoạ.
Để thực hiện cụng việc mụ phỏng quỏ trỡnh bằng những hỡnh ảnh trực quan WinCC cú một giao diện khỏ hồn chỉnh dành cho người sử dụng thụng qua trỡnh ứng dụng “ Thiết kế đồ hoạ” (Graphics Designer).
Trỡnh ứng dụng Graphics Designer giỳp cho người lập trỡnh vẽ lại tồn bộ quỏ trỡnh bằng phương thức kộo thả. Tất nhiờn chất lượng mụ phỏng phụ thuộc vào thẩm mỹ và mỹ quan khi thiết kế.
111
Hỡnh 4.20: Tạo New Picture trong Wincc
Việc mụ phỏng hệ thống chia làm hai bước đú là: 9 Mụ phỏng hệ thống ở trạng thỏi tĩnh. 9 Mụ phỏng hệ thống ở trạng thỏi động
Thực hiện việc mụ phỏng qua cỏc đối tượng sau:
9 Smart Object 9 Windows Object:
Thể hiện trạng thỏi tĩnh: Sử dụng cỏc đối tượng chuẩn nờu trờn vẽ cỏc
hỡnh ảnh cần thiết. Mỗi đối tượng chuẩn trờn khi được thả xuống thỡ nú cú cỏc giỏ trị thuộc tớnh mặc định. Người thiết kế cần đặt cỏc giỏ trị như vị trớ, màu nền, màu đường, phụng chữ thể hiện, màu chữ, độ lớn....
Thể hiện trạng thỏi động: WinCC cú cỏc chức năng tiện ớch phục vụ cho
cỏc nhu cầu thể hiện cỏc trạng thỏi động đồng thời vơớ sự thay đổi về mặt điện của hệ thống điều khiển ngồi thụng qua mạng.
112
Để thể hiện được trạng thỏi động hệ thống thỡ người thiết kế phải cú tập hợp cỏc giỏ trị ( biến chương trỡnh-tag) kờ khai trong tag manegement đề cập ở trờn.
Cỏc đối tượng cú cỏc thuộc tớnh gắn liền với cỏc biến chương trỡnh. Cỏc biến chương trỡnh thực chất là một vựng nhớ xỏc định trong mỏy tớnh(Internal tag) hay vựng nhớ cỏc thiết bị điều khiển ngồi mà sẽ thay đổi theo quỏ trỡnh thực. Sự thay đổi giỏ trị của cỏc biến chương trỡnh sẽ là sự thay đổi thuộc tớnh của cỏc đối tượng. Khả năng này mang lại tớnh mềm dẻo khi tổ chức chương trỡnh.
Thể hiện cỏc trạng thỏi liện động giữa cỏc đối tượng: Nhằm cú khả năng
mềm dẻo hơn nữa trong việc thiết kế đồ hoạ, mỗi đối tượng khi bị thay đổi thuộc tớnh của mỡnh thỡ nú kộo theo sự thay đổi thuộc tớnh của cỏc đối tượng khỏc và ngược lại.
Chỳ ý: Trong khi thực hiện cỏc thao tỏc thể hiện trạng thỏi đối tượng gắn vào một biến chương trỡnh nào đú cần khai bỏo rừ là biến chương trỡnh đú được phần mềm thu thập bao nhiờu lõu một lần. Nếu thời gian Update mà quỏ lớn thỡ thuộc tớnh thể hiện sẽ khụng đồng thời với quỏ trỡnh. Neu khụng khai bỏo thỡ thời gian mặc định sẽ là 2 giõy.
4.3.3 Cỏch thức xõy dựng và thể hiện cỏc hàm chức năng
Chương trỡnh WinCC cú nhiều hàm chuẩn trong thư viện. Mỗi hàm đảm nhận một chức năng khỏc nhau. Để mở rộng khả năng và tạo sự linh hoạt trong việc lập trỡnh ta cú thể xõy dựng những cơ sở dữ liệu riờng cho mỡnh để phục vụ cho mục đớch nào đú. Cơ sở dữ liệu này được viết bằng ngụn ngữ C và được biờn dịch bằng phần mềm riờng trong WinCC.
Việc tổ chức và xõy dựng cỏc hàm được thực hiện bằng Global Scrip. a. Cỏc hàm chuẩn(Standard Function).
Cỏc hàm chuẩn là cỏc hàm chức năng riờng mà WinCC hỗ trợ cho người lập trỡnh trong thư viện chuẩn của WinCC. Cỏc hàm chuẩn này được sử dụng bởi tất cả cỏc trỡnh ứng dụng. Người lập trỡnh cú thể tạo ra những hàm chuẩn hay thay đổi hàm chuẩn
113
cú sẵn. Những yờu cầu xõy dựng hoặc thay đổi hàm chuẩn dựa vào khả năng và hiều biết về ngụn ngữ lập trỡnh C.
b. Cỏc hàm ứng dụng(Project Function).
Cỏc hàm ứng dụng này là cỏc hàm mà WinCC cung cấp với mục đớch sử dụng trong phạm vi một ứng dụng Prototype của cỏc hàm này được kờ khai trong hearder file “ Acfx.h”. Người lập trỡnh cú thể thay đổi hay xõy dựng hàm ứng dụng mới để sử dụng trong phạm vi một chương trỡnh cụ thể của mỡnh.
c. Cỏc hàm nội(Internal Function):
Đõy thực chất là cỏc hàm chức năng đặc biệt mà WinCC hỗ trợ. Cỏc hàm này cú phạm vi sử dụng trong nhiều ứng dụng khỏc nhau xõy dựng trờn phần mềm WinCC. Người lập trỡnh chỉ cú thể sử dụng khụng thể thay đổi được cỏc hàm này.
d. Cỏc hàm nền(Action).
Cỏc hàm nền (Background Function) được hiểu là cỏc đoạn mĩ dữ liệu chạy ngầm trong chương trỡnh để xử lý một cụng việc xỏc định. Người sử dụng phải xõy dựng hồn tồn cỏc hàm này. Cỏc hàm này được hoạt động bởi một điều kiện nào đú gọi là cỏc Trigger. Cỏc Trigger cú ba dạng đú là:Acycle trigger,Cyrcle trigger,Tag trigger.
Trong đú:
Acycle trigger: Điều kiện kớch hoạt làm theo thời gian định sẵn. Cyrcle trigger : Điều kiện kớch hoạt làm việc theo thời gian chu kỳ. Tag trigger : Điều kiện kớch hoạt làm việc theo trạng thỏi của cỏc biến.
114
Hỡnh 4.21: Tạo Action Wincc ( C Script / VBS Script ) 4.3.4 Phương thức thực hiện điều khiển và điều chỉnh
Hiểu theo nghĩa tổng quỏt nhất cỏc biến chương trỡnh mà người lập trỡnh khai bỏo trong tag manegement chớnh là cỏc biến điều khiển trực tiếp hay trung gian cỏc thiết bị điều khiển ngồi.
Cỏc dữ liệu này luụn được trao đổi truyền thụng thụng qua mạng cỏc biến này cú thể là:
9 Vựng vào Ix.x, IBx, IWx, IDWx. 9 Vựng ra Qx.x, QBx, QWx, QDWx. 9 Vựng nhớ Mx.x, MBx, MWx, MDWx.
Tất cả sự thay đổi cỏc biến trong phần mềm chớnh là sự thay đổi vựng nhớ trờn thiết bị. Đứng về mặt điều khiển sự thay đổi vựng nhớ trờn thiết bị sẽ dẫn đến cú và khụng cú tỏc động điờự khiển lờn hệ thống.
115
Việc thay đổi thu thập và gỏn giỏ trị cho cỏc biến điều khiển thụng qua cỏc hàm sau:
9 int SetTagBit (“Name of Tag”, value). 9 int GetTagBit(“Name of Tag”).
9 int SetTagByte(“Name of Tag”, value). 9 int GetTagByte(“Name of Tag”.
9 int SetTagWord(“Name of Tag”,value). 9 int GetTagWord(“Name of Tag”.
9 int SetTagDWord(“Name of Tag”,value). 9 int GetTagDWord(“Name of Tag”).
Hỡnh 4.22: Connect Tag với Symbol 4.3.5 Hiển thị thụng bỏo hệ thống (Alarm logging)
Trong quỏ trỡnh điều khiển thực tế, một hệ thống hồn chỉnh là một hệ thống cú chức năng dũ tỡm lỗi, khoanh vựng sự cố, đưa ra cỏc thụng bỏo hoạt động, đưa ra cỏc lời gợi ý cho người vận hành. Phần mềm WinCC cũng cung cấp cho người lập trỡnh cỏc chức năng trờn thụng qua trỡnh ứng dụng Alarm logging.
Cỏc dạng thụng bỏo cú thể là: 9 Thụng bỏo lỗi.
116 9 Cảnh bỏo.
9 Hiển thị cỏc thụng tin trạng thỏi.
Trong WinCC mỗi một thụng bỏo được gắn với một biến chương trỡnh. Khi biến chương trỡnh đạt tới giỏ trị đặt trước, hay cú một bit xỏc định nào đú dựng lờn 1 thỡ tương ứng với nú là một thụng bỏo.
Cỏc thụng bỏo bao gồm cỏc thụng tin về thời gian khi hệ thống xỏc lập được điều kiện xảy ra thụng bỏo, bit xỏc định được dựng lờn ngày giờ thiết lập thụng bỏo, thụng tin cần thiết đi kốm theo thụng bỏo, vựng xảy ra sự cố. Cỏc thụng bỏo được người lập trỡnh tạo ra thụng qua trỡnh ứng dụng Alarm logging và được lưu trữ với một tờn định danh nào đú. Để xỏc lập một thụng bỏo trong chế độ chạy chương trỡnh trước tiờn phải gọi một cửa sổ ứng dụng (Application Windows Object) trong “ thiết kế đồ hoạ”. Cửa sổ Application được chọn trong cỏc bảng đối tượng chuẩn. Kớch thước của cửa sổ này to nhỏ tuỳ thuộc vào mỹ quan khi thiết kế. Sau đú xỏc định xem cửa sổ ứng dụng này sẽ dựng để chạy ứng dụng nào, trong mục này ta chọn Alarm logging. Khi đú trong một chương trỡnh cú thể cú một hoặc nhiều thụng bỏo với những tờn định danh khỏc nhau và trong một danh sỏch cỏc tờn định danh đú ta chọn tờn mà mỡnh cần.
117
Hỡnh 4.23:Wincc Alarm Logging
4.3.6 Thể hiện thụng tin thu thập dưới dạng đồ thị(Displaying Measured value)
Việc thu thập số liệu đo là khụng thể thiếu được trong quỏ trỡnh điều khiển thực. Thụng thường số liệu đo trong quỏ trỡnh thu thập về được thực hiện bằng cỏc bảng số, chỉ thị số, dưới dạng hàm thời gian hay đồ thị. Trong mục này em xin đề cập tới phương phỏp thể hiện giỏ trị dưới dạng đồ thị.
Để thể hiện bằng đồ thị một giỏ trị trước tiờn ta cần phải cú một giỏ trị trong quỏ trỡnh thực hiện biến thiờn theo thời gian. Những giỏ trị này sẽ cú một tờn đỡnh danh trong phần mềm WinCC. Sự hiển thị của giỏ trị (biến chương trỡnh) này thuộc vào quỏ trỡnh vật lý thực hiện bờn ngồi.
Vỡ thụng tin thể hiện dưới dạng giỏ trị theo thời gian cho nờn ta cần phải đưa cỏc tham số thời gian vào. WinCC hỗ trợ chức năng thể hiện giỏ trị đo thụng qua trỡnh ứng dụng tag logging.
Acquisition timer(thời gian thu thập): Là khoảng thời gian mà giỏ trị đo được sao chộp từ quỏ trỡnh thực thụng qua mạng.
Archiving timer( thời gian truy cập): Là khoảng cỏch thời gian thể hiện thụng tin hay đú chớnh là khoảng thời gian để phần mềm thể hiện một giỏ trị đo cụ thể. Giỏ trị này luụn là tớch giữa thời gian thu thập với một số nguyờn.
Việc trước tiờn là cần phải tạo và đặt tờn định danh cho một cỏch thể hiện. Tờn định danh sẽ được thể hiện trong chương trỡnh. Tiếp đú chọn kiểu thể hiện.
9 Process value archive. 9 Compress archive. 9 User archive.
Khi đú cần phải chọn một Tag nú đúng vai trũ như một giỏ trị khi thể hiện thụng tin.
118
Cuối cựng người lập trỡnh cần nhập cỏc tham số phụ cho đồ thị của mỡnh. Vớ dụ tờn trục X, tờn trục Y, khoảng biến thiờn, mầu đường, mầu nền, giới hạn bỏo lỗi... cỏc tham số này chỉ đúng vai trũ về mặt hiển thị.
Phương phỏp chốn đồ thị vào chương trỡnh ứng dụng thực hiện giống như việc chốn thụng bỏo đĩ nờu ở trờn.
Hỡnh 4.24: Wincc Trend Control 4.3.7 Xỏc định chếđộ hoạt động của chương trỡnh
Chương trỡnh ứng dụng khi thiết kế xong người lập trỡnh cần xỏc định chế độ khởi động khi chạy chương trỡnh. Chế độ này bao gồm:
9 Computer name: Chương trỡnh chạy trờn PC. 9 Langue: Ngụn ngữ thể hiện.
9 Starting Runtime: Khi chạy chương trỡnh nếu cú sử dụng cỏc hỗ trợ. + Alarm logging.
+ Tag Logging. + Messages Reported. + Graphic Runtime.
119
9 Start picture: Nạp đường dẫn của picture đầu tiờn mà sau khi chế độ hoạt động của chương trỡnh chuẩn bị xong thỡ picture này được thể hiện.
9 Cỏc tham số khỏc: Cỏc tham số này bao gồm: + Chế độ hiển thị của cỏc picture.
+ Cỏc phớm núng chức năng khi chạy chương trỡnh...
Hỡnh 4.25: Wincc Logon 4.3.8 Thiết kế giao diện nhà mỏy xử lý nước Vinaconex
Phụ Lục V
TT Tờn chỉ tiờu Đơn vị tớnh Giới hạn Phương phỏp thử
1 Màu sắc(*) TCU 15 TCVN 6185 – 1996 (ISO 7887 – 1985) hoặc SMEWW 2120 2 Mựi vị(*) Khụng cú mựi vị lạ Cảm quan, hoặc SMEWW 2150 B và 2160 B 3 Độđục(*) NTU 5 TCVN 6184 – 1996 (ISO 7027 – 1990) hoặc SMEWW 2130 B
4 Clo dư mg/l Trong khoảng 0,3-0,5 SMEWW 4500Cl hoặc US EPA 300.1 5 pH(*) Trong khoảng 6,0 – 8,5 TCVN 6492:1999 hoặc SMEWW 4500 – H+ 6 Hàm lượng Amoni(*) mg/l 3 SMEWW 4500 – NH3 C hoặc SMEWW 4500 – NH3 D 7 Hàm lượng Sắt tổng số (Fe2+ + Fe3+)(*) mg/l 0,5 TCVN 6177 – 1996 (ISO 6332 – 1988) hoặc SMEWW 3500 – Fe 8 Chỉ số Pecmanganat mg/l 4 TCVN 6186:1996 hoặc ISO 8467:1993 (E) 9 Độ cứng tớnh theo CaCO3(*) mg/l 350 TCVN 6224 – 1996 hoặc SMEWW 2340 C 10 Hàm lượng Clorua(*) mg/l 300 TCVN6194 – 1996 (ISO 9297 – 1989) hoặc SMEWW 4500 – Cl- D 11 Hàm lượng Florua mg/l 1.5 TCVN 6195 – 1996 (ISO10359 – 1 – 1992) hoặc SMEWW 4500 – F- 12 Hàm lượng Asen tổng số mg/l 0,01 TCVN 6626:2000 hoặc SMEWW 3500 – As B 13 Coliform tổng số Vi khuẩn/ 100ml 50 TCVN 6187 – 1,2:1996 (ISO 9308 – 1,2 – 1990) hoặc SMEWW 9222
Coliform chịu nhiệt 100ml 9308 – 1,2 – 1990) hoSMEWW 9222 ặc
+ SMEWW là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Standard Methods for the
Examination of Water and Waste Water cú nghĩa là Cỏc phương phỏp chuẩn xột nghiệm nước và nước thải.
+ US EPA là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh United States Environmental
Protection Agency cú nghĩa là Cơ quan bảo vệ mụi trường Hoa Kỳ.
+ TCU là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh True Color Unit cú nghĩa là đơn vịđo màu sắc.
+ NTU là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Nephelometric Turbidity Unit cú nghĩa là đơn vịđo độ đục.
Parameter Data Type
Range of Values
Default Description
COM_RST BOOL FALSE COMPLETE RESTART
The block has a complete restart routine that is processed when the input “complete restart” is set. MAN_ON BOOL TRUE MANUAL VALUE ON
If the input “manual value on” is set, the control loop is
interrupted. A manual value is set as the manipulated value.