4. Cấu trúc của luận văn
4.1.4. Các chức năng SCADA cơ bản
* Tạo giao diện người sử dụng
Không phụ thuộc vào các ứng dụng nhỏ hay lớn, đơn giản hay phức tạp, dùng WinCC ta có thể thiết kế ra các giao diện cho ngƣời sử dụng để phục vụ cho việc điều khiển và tối ƣu hoá quá trình sản xuất.
WinCC có một bộ công cụ thiết kế giao diện đồ hoạ mạnh nhƣ các Toolbox, các Control, các OCX đƣợc đặt dễ dàng trên của sổ thiết kế.
Giao diện ngƣời sử dụng cho phép hiển thị quá trình hội thoại giữa ngƣời điều khiển và quá trình điều khiển một cách linh hoạt và phụ thuộc vào nhu cầu của quá trình điều khiển. Màn hình điều khiển có thể thể hiện quá trình công nghệ một cách toàn cảnh, qui trình công nghệ chính hoặc một cụm công nghệ nào đó cần theo dõi. Tính năng này đƣợc
72
hỗ trợ bởi Split Screen Wizard. Các hình ảnh của quá trình điều khiển có thể cấu trúc theo sơ đồ hình cây để có thể theo dõi quá trình một cách tổng thể. Việc chia các hình ảnh này đƣợc hỗ trợ bởi Picture Tree Manager một cách tiện lợi. Tại đây ta có thể dùng chuột để di chuyển một hình ảnh từ một ví trí này đến một vị trí khác trên sơ đồ hình cây.
WinCC có thể ghi nhớ các giá trị của các biến. Và cũng nhƣ vậy, nó cũng có thể ghi nhận ngày tháng, thời gian, ngƣời sử dụng, giá trị cũ và mới. Vì thế diễn biến của những quá trình có tính chất kịch tính có thể đƣợc tái tạo lại phục vụ cho mục đích phân tích.
* Truy nhập hệ thống và công tác quản trị người sử dụng
WinCC chỉ cho phép những ngƣời đƣợc uỷ quyền truy cập vào hệ thống. Có tới 1000 mức truy cập khác nhau cho phép phân chia quyền truy cập và can thiệp vào hệ thống ở mức độ khác nhau. Mật khẩu (password và tên ngƣời sử dụng (user name) xác định quyền truy cập của mỗi ngƣời. Điều này cũng có thể đƣợc định nghĩa lại trong quá trình vận hành hệ thống. Một công cụ có tên là “User Administrator” (Quản trị ngƣời sử dụng đƣợc d ng để thoả mãn mục đích này. Quyền truy cập sẽ hết hiệu lực nếu thời hạn cho phép đã kết thúc.
* Chuyển đổi ngôn ngữ sử dụng
Một vài ngôn ngữ có thể đƣợc xác lập trong quá trình cài đặt để làm ngôn ngữ sử dụng của một dự án. Trong quá trình vận hành, ngƣời sử dụng chỉ việc nhấn chuột vào một hộp thoại để thay đổi ngôn ngữ sử dụng.
* Hệ thống đồ hoạ (Graphics System)
Hệ thống đồ hoạ của WinCC xử lý tất cả các đầu vào và đầu ra thể hiện trên màn hình trong quá trình vận hành. Khả năng hiển thị thông tin điều khiển dƣới dạng đồ hoạ đƣợc thực hiện bởi một module chƣơng trình có tên gọi là Graphics Designer. Công cụ này có thể cung cấp các công cụ có sẵn nhƣ:
Các hình vẽ của các phần tử tiêu biểu (nhƣ bơm, van, động cơ, silô... + Các phím, hộp thoại, thanh trƣợt...
+ Các màn hình ứng dụng và màn hình hiển thị Các đối tƣợng OLE, ActiveX
Các trƣờng vào, ra
+ Các thanh trạng thái và các hiển thị theo nhóm.
Các đối tƣợng đã đƣợc thay đổi để phù hợp với nhu cầu của ngƣời sử dụng. Ngƣời xây dựng hệ thống có thể thể hiện qui trình công nghệ mà mình điều khiển bằng đồ họa. Việc định nghĩa các tính chất cơ bản của các đồ hoạ nhƣ: hình dáng hình học, màu sắc, kiểu hoa văn,... có thể đƣợc thực hiện dễ dàng bằng cách sử dụng các công cụ thiết kế đồ hoạ có sẵn.
73
Hệ thống thông báo của WinCC cung cấp thông tin đầy đủ về các lỗi và trạng thái nói chung trong quá trình hoạt động. Nó thể hiện các thông báo lúc hiện tại cũng nhƣ trong quá khứ. Các thông báo này giúp ngƣời vận hành sớm phát hiện ra các sự cố để khắc phục kịp thời, tránh đƣợc các sự cố. Ta có thể tự do lựa chọn các khối thông báo, các thứ hạng thông báo, các dạng thông báo, các kiểu hiển thị thông báo.
Một thông báo gồm các khối thông báo có chứa các giá trị của quá trình. Mỗi thông báo đƣợc sắp đặt tại một tệp tin (file) bao gồm 16 thứ hạng thông báo (message classes) và 16 loại thông báo (message type) cho mỗi thứ hạng thông báo. Điều đó có nghĩa là: có thể phân biệt các thông báo thuộc loại cảnh báo, nhắc nhở, báo lỗi, hoạt động sai chức năng,... cho các v ng khác nhau của hệ thống.
* Chức năng thu thập dữ liệu (Tag Logging)
Chức năng này đƣợc sử dụng để thu thập các dữ liệu của quá trình công nghệ để hiển thị chúng và lƣu trữ. Ta có thể tự do định dạng các dữ liệu khi lƣu trữ chúng. Các giá trị của quá trình đƣợc thể hiện bằng bảng trực tuyến (Online Table và đồ thị. Trong việc này Tag Logging Editor cho phép ta thu thập dữ liệu và biểu diễn theo cách mà ta muốn.
Các phƣơng pháp thu thập và lƣu trữ dữ liệu:
+ Liên tục theo chu kỳ (Cyclical logging): các giá trị đƣợc thu thập một cách liên tục theo chu kỳ và trong trật tự thời gian.
+ Theo chu kỳ chọn lựa (selective logging): quá trình thu thập dữ liệu chỉ bắt đầu khi xảy ra một sự kiện nào đó và kết thúc khi sự kiện đó chấm dứt. Ví dụ, quá trình thu thập dữ liệu sẽ tiến hành khi có những sự kiện sau:
Thay đổi giá trị của một biến nhị phân.
Giá trị của một biến tƣơng tự vƣợt quá một ngƣỡng cho trƣớc.
Tác động của bàn phím hoặc chuột.
Có lệnh của hệ thống máy tính cao cấp hơn
+ Không theo chu kỳ (acyclical logging): sự kiện bắt đầu phụ thuộc vào một hay nhiều bit. Quá trình thu thập dữ liệu bắt đầu khi các bit này chuyển từ 0 sang 1 hay ngƣợc lại.
+ Chỉ khi có sự thay đổi (archiving only when changed): hệ thống chỉ lƣu trữ dữ liệu khi có sự thay đổi lớn hơn một giá trị đã định trƣớc.
Các giá trị của quá trình có thể lƣu trữ trong kho lƣu trữ (Process Value Archives) hay kho lƣu trữ đƣợc nén. Các kho lƣu trữ này có thể nằm trên vùng nhớ đệm của bộ nhớ hay chứa trên ổ cứng. Quá trình thu thập và lƣu trữ liên tục đòi hỏi ngƣời sử dụng định trƣớc kích cỡ của các bản ghi. Nếu bộ nhớ đầy, các giá trị cũ sẽ tự động bị xoá nhƣờng chỗ cho các giá trị mới.
74
WinCC cung cấp hệ thống báo cáo cho phép ta đƣa các dữ liệu ra giấy. Nó in các báo cáo về thứ tự của các thông báo, báo cáo về việc lƣu trữ các thông báo, báo cáo về hoạt động của ngƣời vận hành, báo cáo về các thông báo của hệ thống, báo cáo của ngƣời sử dụng và báo cáo dƣới dạng văn bản in với định dạng tuỳ ý.
Trƣớc khi gởi các báo cáo ra máy in, các báo cáo có thể đƣợc lƣu giữ dƣới dạng tệp tin, biểu diễn dƣới dạng mong muốn. Trạng thái của máy in khi in các báo cáo cũng đƣợc thể hiện trực tuyến.
Trong công cụ thiết kế các báo cáo (Report Designer), ta có thể qui định dạng thức của báo cáo đƣợc in ra, số trang in và lựa chọn máy in. Trong quá trình đó ta cũng có thể qui định chu kỳ in báo cáo ra một cách tự động.
Các báo cáo cũng có thể đƣợc in ra theo sự kiện hay theo lệnh của ngƣời vận hành. Ta có thể gán từng loại báo cáo cho các máy in khác nhau.
* Chức năng Text Library
Trong Text Library, bạn có thể sửa các văn bản thể hiện sự thay đổi của các module đƣợc sử dụng trong lúc chạy chƣơng trình. Các văn bản với những ngôn ngữ khác nhau cũng đƣợc định nghĩa tại đây. Những văn bản sau đó xuất ra tƣơng ứng với việc lựa chọn ngôn ngữ lúc chạy chƣơng trình.
* Hệ thống lưu giữ dữ liệu người dùng (User Archives)
User Archiver là một hệ thống cơ sở dữ liệu mà ngƣời dùng có thể tự định cấu hình cho nó. Dữ liệu từ quá trình công nghệ có thể đƣợc lƣu giữ liên tục trên PC và biểu diễn trực tuyến lúc chạy chƣơng trình. Ngoài ra, nó còn chỉ định việc kết nối để trao đổi với các thiết bị tự động khác. Điều này có nghĩa là các công thức, thông số trong chƣơng trình có thể đƣợc soạn thảo, lƣu giữ và sử dụng trong hệ thống.