Phần mềm CEMAT-MIS được chia thành các khối chức năng (moduls) khác nhau. Các khối chức năng này được kết hợp để thực hiện các yêu cầu khác nhau.
a. Các khối chức năng CEMAT-MIS
Khối Data Procesor là một chương trình DOS mà nó điều khiển việc truyền thông với các bộ điều khiển khả trình và lưu trữ dữ liệu trên máy chủ File Server.
+ Chương trình điều hành: Operation Program (Standard)
Tối thiểu phải có một Info PC, mà trên đó chương trình điều hành CEMAT- MIS khởi động được, và phải luôn sẵn sàng. Chỉ có chương trình điều hành mới có khả năng truy xuất dữ liệu đã được cất dữ.
+ Hệ thống báo cáo: Report System (Standard)
Các báo cáo dữ liệu sản xuất ( thí dụ lượng tiêu thụ, thời gian chạy..) và các giá trị đo (như nhiệt độ , áp suất..). Excel 5 được sử dụng để thiết kế các định dạng và chuẩn bị dữ liệu. CEMAT-MIS đọc các thông tin được yêu cầu từ hệ thống lưu trữ, khởi động Excel 5 và chuyển dữ liệu tới Excel 5. Dữ liệu cũng có thể được đưa ra dưới dạng họa đồ (đường cong).
+ Hệ thống Message system (option)
Hệ thống thông báo đánh giá các báo động CEMAT-MIS, các thông báo vận hành, và các thông báo thay đổi.Giám sát các báo động theo tần suất xuất hiện. Đánh giá bằng cách sử dụng chức năng lọc. Hiển thị trực tuyến (Online display) các thông báo hiện thời.
+ Trình ứng dụng đồ hoạ (graphical package)
Trình ứng dụng đồ họa FRAMERUN (IMC) được sử dụng để hiển thị thông tin dưới dạng đồ thị từ các kho lưu trữ .Một khuôn mẫu chuẩn để biểu diễn đồ thị cho tối đa là 6 đường cong với các khả năng sử lý (zoom, show, remove, time displacement) được chứa trong trình hỗ trợ đồ họa CEMAT-MIS.
Trình toán học FAMOS (IMC) cho phép xử lý chi tiết hơn các đường cong đã được biểu diễn bằng cách sử dụng FRAMERUN, ví dụ, thực hiện phân tích phua ri ê (Fourier) các đường cong.
Novell Netware3.1 hoặc các phiên bản cao hơn được sử dụng như hệ điều hành mạng. Nó cũng có cũng cho phép sử dụng hệ thống khác đã có. Trình ứng dụng (package) chứa toàn bộ các phần chương trình để điều hành mạng.
b. Hệ điều hành MS Windows
Chương trình ứng dụng CEMAT-MIS là một ứng dụng Windows tương thích với MS Windows 3.11. Tuy nhiên nó cũng có thể chạy dưới window 95.
c. Bộ điều khiển SIMATIC S7
Các bộ điều khiển SIMATIC S7 là quả tim của phần cứng SIMATIC. Có 3 phiên bản:
- SIMATIC S7-200 là loại PLC nhỏ, gọn.
- SIMATIC S7-300 là loại PLC kiểu module, có tính năng trung bình. - SIMATIC S7-400 là loại PLC kiểu module, có tính năng cao cấp.
Trạm S7-200 gồm các khổi cơ bản và có thể mở rộng với nhiều module bổ sung. Trong các trạm S7-300 /400 gồm có khối nguồn cung cập, khối CPU và các module Vào/Ra được lắp đặt trên cùng một giá… Các cấu hình tập trung có thể được mở rộng thêm các giá phụ để lắp đặt thêm các module Vào/Ra. Các giá bổ sung này cũng có thể được lắp đặt ở xa, nghĩa là đặt cách giá trung tâm một khoảng cách. Ngôn ngữ lập trình Micro STEP 7 dùng để lập trình cho bộ SIMATIC S7-200. Bộ STEP 7 cùng với ngôn ngữ lập trình khác nhau được sử dụng cho các thế hệ SIMATIC S7 300/400.
* SIMATIC C7 là một khối điều khiển họ S7-300 được kết hợp với một màn hình giao diện.
Trạm SIMATIC C7 có sãn các cổng Vào/Ra, và có thể được mở rộng thêm bằng các module Vao/Ra của loại S7-300. Dùng công cụ lập trình chuẩn STEP 7 để lập trình cho SIMATIC 7.
* SIMATIC M7 là những hệ thống máy vi tính được thiết kế cho hệ S7 300/400.
Các module của SIMATIC M7 là CPU và module ứng dụng dạng FM, có thể coi như các máy tính AT tương thích… Các module này được lập tình bằng các ngôn ngữ bậc cao như C++ hay Visual Basic. Nối kết với các đối tượng được điều khiển bằng các module SIMATIC S7 300/400 hay các module M7 mở rộng.
SIMATIC WinAC là một phần mềm chương trình chay trên máy tính PC tiêu chuẩn trong nền Window NT. Bộ điều khiển có thể chỉ chạy bằng phần mềm gọi là PLC mềm. Ngoài ra cũng còn có dạng tấm mạch cắm được gọi là PLC khe cắm. Trong trường hợp này hệ PROFIBUS-DP đảm nhận việc kết nối các đối tượng điều khiển.
SIMATIC- DP là các module được lắp đặt ngay bên cạnh các thiết bị máy móc và được nối vào mạng trung tâm qua hệ thống mạng PROFIBUS- DP. Giao diện DP tích hợp trong nhiều SIMATIC CPU làm cho việc đấu nối các module Vào/Ra phân tán chở nên dễ dàng hơn nhiều. Cũng có thể sử dụng mạch chủ giao tiếp chuẩn này để nối các thiết bị ngoại lai vào bộ điều khiển CIMATIC.
Các trạm CIMATIC liên lạc với nhau qua các mạng con (subnet). SIMATIC NET coi MPI , PROFIBUS, Ethernet công nghiệp là các mạng con. Cũng có thể nối một thiết bị đơn lẻ, như một máy in, bằng phép nối tiếp điểm - điểm. Các thiết bị giám sát vận hành và quá trình của bộ CIMATIC HMI cũng có thể được đấu nối vào mạng con này.
d. Các thành phần của một trạm SIMATIC
Một bộ PLC đầy đủ bao gồm tất cả các module Vào/Ra được gọi là “một trạm”. Một trạm S7 300/400 gồm ít nhất một giá chứa bộ nguồn và module CPU. Các module Vao/Ra nối kết với các đối tượng điều khiển. Các thành phần của một trạm SIMATIC bao gồm.
* Giá lắp giáp
Chứa và nối kết các module riêng lẻ lại với nhau. Với S7-300, xử dụng các thanh ray đơn tiêu chuẩn DIN, có chiều dài được xác định theo số lượng các module. S7-400 có giá bằng nhôm, có chiều dài cố định với đường bus ở phía sau các giá ghép nối bus. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Nguồn cung cấp (PS)
Cung cấp nguồn với điện áp hoặc 120/240 V xoay chiều hoặc 24 V một chiều.
* Bộ xử lý trung tâm CPU
Chứa và xử lý chương trình điều khiển, ấn định các thông số cho các module, thực hiện việc nối kết với thiết bị lập trình, với các module và các trạm bổ sung qua đưởng mạng MPI, có thể được tích hợp cổng DP để trở thành trạm DP chính và phụ (chủ và tơ).
* Module giao tiếp IM
Nối kết các giá lắp với nhau.
* Module tín hiệu SM
Module tín hiệu SM là tín hiệu của quá trình thích ứng với mức tín hiệu nội bộ và điều khiển các công tắc từ, các cơ cấu chấp hành (bộ tác động)…
Module tín hiệu được coi như module Vào/Ra đối với các tín hiệu số và analog (tương tự) và cũng có thể sử dụng để kết nối các cảm biến và các cơ cấu chập hành đặt trong vùng nguy hiểm mức 1 và 2.
* Module chức năng FM
Module này xử lý các quá trình phức tạp hoặc có yếu tố yêu cầu ngặt nghèo về thời gian, một cách độc lập với CPU, thí dụ như các chức năng đếm, kiểm tra vị trí và điều khiển vong kín.
* Bộ xử lý truyền tín hiệu CP
Bộ này kết nối với trạm SIMATIC với các mạng con như Ethernet công nghiệp, PROFIBUS-FMS, A/S-I (mạng giao tiếp cảm biến cơ cấu chấp hành).
Đường bus đằng sau các giá lắp có 2 loại: Bus Vào/Ra dung trao đổi nhanh các tín hiệu Vào/Ra và bus truyền dữ liệu dung trao đổi các dữ liệu với số lượng lớn.
module CP và FM liên thông được với mạng MPI, như vậy có thể lập trình cho các module này qua giao tiếp với thiết bị lập trình của CPU.
Các module Vào/Ra phân tán kết nối với các trạm SIMATIC cũng là một bộ phận của trạm. Một trạm SIMATIC có thể có nhiều giao tiếp phân tán DP chủ, các DP chủ này kết nối với các DP con nằm rải rác, tạo thành một hoặc nhiều mạng con PROFIBUS-DP. Các DP con được tích hợp trong vùng địa chỉ của hệ thống Vào/Ra trung tâm và chủ yếu được xử lý y hệt như các module Vào/Ra lắp đặt ở các giá tập trung hoặc mở rộng.
e. Bộ PLC loại nhỏ SIMATIC S7-200
SIMATIC S7-200 là PLC loại nhỏ thay thế cho hệ điều khiển bằng rơ le và công tắc từ. S7-200 được sử dụng ngày càng nhiều để thay thế cho các mạch điện tử chuyên dụng trong các thiết bị công nghiệp. S7-200 có thể sử dụng như một hệ thống riêng biệt hoặc trong một hệ thống có các bộ điều khiển khác nữa… Có rất nhiều dạng module mở rộng để nối kết với đối tượng điều khiển. Ngôn ngữ lập trình cho S7-200 là STEP 7 Micro.
* Module cơ bản kiểu gọn nhẹ và các module mở rộng
Có rất nhiều module cơ bản với chức năng khác nhau. Một module cơ bản bao gồm một CPU, các mạch vào ra kês hợi sử dụng điện áp 24V một chiều hoặc 100/120V- 230V xoay chiều, và các đầu ra rơ le. Số lượng và loại các tín hiệu Vào/Ra phụ thuộc vào các loại CPU được sử dụng. Tín hiệu báo sự có và tín hiệu đếm làm tăng cường tính năng thời gian thực của module. Một chiết áp kèm theo cho phép đặt được các giá trị số một cách đơn giản (bằng tua vít), không cần đến thiết bị lập trình.
Có thể tăng số lượng tín hiệu Vào/Ra bằng cách nối kết thêm module mở rộng. Có nhiều loại module mở rộng cho hai loại tín hiệu Vào/Ra analog. Các module mở rộng được lắp trên các thanh ray (thí dụ thanh ray chuẩn DIN) đặt sát bên các CPU và liên kết về điện qua các bộ nối ghép bus..
TD 200 là một màn hình thể hiện ký tự, được thiết kế chuyên dụng với bộ PLC S7-200. Có 8 phím chức năng lập trình được thực hiện các công việc điều khiển và một màn hình tinh thể lỏng có 2 dong x 20 ký tự để thể hiện các thông báo về trạng thái hoặc giá trị tối đa của 4 địa lượng. Màn hình TD-200 này kết nối với CPU qua giao tiếp PPI (điểm - điểm).
* Khả năng truyền dữ liệu như một trạm lớn
Tất cả các CPU S7-200 đều được trang bị giao tiếp PPI (điểm - điểm). Đây là một giao tiếp dùng để lập trình cho CPU. Với giao tiếp PPI có thể liên kết nhiều CPU S7-200 lại với nhau (tới 31 CPU) và nối với một thiết bị lập trình, bảng điều khiển hoặc màn hình TD 200. Dữ liệu được trao đổi trên cơ sở nguyên lý chủ - tớ. Tốc độ truyền là 9,6 hoặc 19,2 kbit/giây.
Giao tiếp PPI cũng có thể sử dụng một thủ tục trao đổi dữ liệu kiểu bit ( bit- oriented communication protocol) để tự tạo ra khả năng trao đổi dữ liệu trong trương trình. Bằng cách này có thể nối kết bất kỳ thiết bị nào giao tiếp RS 232, thí dụ như thiết bị đọc mã vạch sử thủ tục ASCII.
Do giao tiếp tích hợp, có thể nối vài bộ PLC S7-200 vào một mạng con MPI để dùng như một thiết bị tớ (slave) và như vậy có thể trao đổi được dữ liệu với trạm SIMATIC của họ SIMATIC khác.
Module AS CP 242-2 (trạm chủ của mạng A/S-I) cho phép nối với 31 trạm tớ vào một trạm S7-200 và do vậy tăng cường được số lượng các tín hiệu Vào/Ra. Ngoài chức năng trạm chủ mạng A/S-I, CP 248-2 cung cập một giao diện PROFIBUS-DP cho phép sử dụng trạm S7-200 như là các trạm DP tớ.
f. Bộ SIMATIC loại trung bình kiểu module S7-300 * Giá lắp trung tâm
Giá lắp trung tâm của PLC S7-300 chứa CPU và chứa tới 8 module Vào/Ra. CPU dùng điện áp một chiều 24V. Có thể lắp đặt bộ nguồn cung cấp này ngay bên trái bộ CPU trên thanh ray tiêu chuẩn DIN. Một bus kết hợp giữa bus tín hiệu vào ra và bus các dữ liệu nối kết các module với nhau. Các giắc nối nối kết các module
cạnh nhau. Với cách nối này, chiều dài của bus luôn phụ thuộc vào số lượng các module nối kết và không bao giờ thừa ra khỏi module cuối cúng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vị trí các module trên giá lắp được đánh số theo thứ tự liên tiếp: Vị trí 1 cắm bộ nguồn, kể cả khi không có bộ nguồn, vị trí 2 cho CPU, vị trí 2 cho module giao tiếp IM, kể cả khi không có. Vị trí 4 đến vị trí 11 dành dự trữ cho các module Vào/Ra và phải cắm liên tục với nhau không được bỏ cách. Không có quan hệ nào giữa số lượng vị trí cắm các module và chiểu rộng của các module.
* Giá lắp mở rộng
Nếu cấu hình một hàng không đủ cho yêu cầu, thì phải dùng (kể từ CPU 314 trở đi) hoặc 1 cấu hình có 2 hàng (với IM 365, khoảng cách tối đa giữa các giá lắp là 1m) hoặc một cấu hình cực đại với 4 hàng (với IM 360 và IM 361, khoảng cách tối đa giữa các giá lắp là 10m)
Module gép nối IM được lắp đặt giữa CPU và module vào ra đầu tiên. Cũng như ở giá lắp trung tâm, giá lắp mở rộng cũng là các thanh ray chuẩn DIN trên có các module. Module nhận IM dùng để thiết lập liên kết với giá lắp trung tâm, được đặt ở vị trí cắm 2. Module phát IM để nối với các module khác được đặt ở vị trí cắm 3. Vị trí cắm 4 đến 11 là dự phòng cho các module Vào/Ra, cũng phảu cắm liền nhau không được bỏ cách.
* Phân đoạn bus nội bộ của S7-300
Module ứng dụng FM 356 của loại máy tính điều khiển M7-300 được lắp đặt một cách riêng. Module FM 356 phân chia đường bus sau giá lắp và kiểm soát các module khác được lắp đặt trên phân đoạn bus nội bộ mới tạo lập. Ngay với cách sắp xếp này, số lượng module Vào/Ra, bao gồm cả module FM 356 được lắp trong một dãy là không quá 8.
* Bộ SIMATIC lắp đặt ngoài trời
SIMATIC S7-300 có vài loại module đặc biệt dùng cho các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Những module này chịu đựng được một giải nhiệt độ mở rộng từ -25oC đến +60oC, độ rung động và va đập cao theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 68
phần 2-6. Các module này chịu được ẩm, sương muối và băng giá theo IEC 721-3- 3, cấp 3 K5 và đáp ứng được các đòi hỏi về sử dụng trên các xe di động (xác nhận của đường săt theo tiêu chuẩn EN 50155). Tất cả mọi đặc tính kỹ thuật khác đều tương tự như các module tiêu chuẩn.
g. SIMATIC S7-400 dùng cho các công việc điều khiển phức tạp * Giá lắp trung tâm.
Giá lắp bộ S7-400, bằng các thanh ray nhôm chuẩn DIN có chiêu dài cố định với bus và các bộ giắc nối phía sau có thể được dùng làm giá lắp trung tâm (CR), giá lắp mở rộng (ER) hoặc kết hợp cả hai (UR, giá lắp vạn năng).
Giá lắp trung tâm S7-400 có 18 hoặc 19 vị trí các module (UR1 hay UR2) với chiều rộng nhất định. Nguồn cung cấp và CPU cũng được cắm trên khe cắm, vó thể dùng tới 2 vị trí cho một module. Thông thường module nguồn được lắp vào tận cùng bên trái của giá lắp, tiếp theo là CPU và các module Vào/Ra . Có thể lựa chọn vị trí theo yêu cầu. Các module không cần thiết là phải cắm liền cạnh nhau, có thể có khoảng trống ở giữa. Các module giao tiếp để nối kết với các giá lắp mở rộng được lắp chèn vào giữa về phía bên phải của giá lắp. Các vị trí các module được kết nối kết với nhau bằng đường bus phía sau bao gồm các đường trục Vào/Ra đấu song song và trục truyền dữ liệu đấu nối tiếp.
Giá lắp phân đoạn CR2 cho phép sử dụng 2 CPU trên một nguồn cung cấp chung. Các CPU trao đổi dữ liệu qua đường trục truyền dữ liệu, nhung từng CPU lại sử dụng các đường bus tín hiệu Vào/Ra riêng của mình. Phân đoạn bên trái cho 10 module Vào/Ra còn phân đoạn bên phải cho 8.
Giá lắp phân đoạn UR2-H gồm có 2 phân đoạn, mỗi phân đoạn có 9 khe cắm.