Tag Longging
Chức năng được sử dụng để thu thập dữ liệu của q trình cơng nghệ để hiển thị chúng và lưu trữ, ta có thể tự do định dạng các kiểu dữ liệu khi lưu trữ chúng. Các giá trị của quá trình được thể hiện bằng bảng trực tuyến (Online Table) và đồ thị (Trend)…
Alarm Longging
Hệ thống Alarm của WinCC cung cấp đầy đủ thông tin về các lỗi và trạng thái nói chung trong q trình hoạt động. Nó thể hiện các thơng báo trong hiện tại cũng như trong quá khứ. Các thông báo này giúp người vận hành sớm phát hiện ra các sự cố để khắc phục kịp thời tránh 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.
Report Designer
WinCC cung cấp hệ thống báo cáo cho phép ta đưa các dữ liệu ra giấy. Nó in các báo cáo về thứ tự thông báo, báo cáo về việc lưu trữ các thông báo, báo cáo về hoạt động của người vận hành, báo cáo về các thông báo của hệ thống, báo cáo của người sử dụng và báo cáo dưới dạng văn bản in tùy ý.
User Administrator
Cho phép phân quyền cho các đối tượng. Tạo các USER để thực hiện việc đăng nhập vào hệ thống. User Admistrator có thể lựa chọn 2 chức năng cho mỗi User:
- Chỉ có khả năng giám sát. - Vừa giám sát vùa điều khiển
9.2. Thiết kế giao diện SCADA trong đồ án
Trong thời đại công nghệ sản xuất hiện đại ngày nay, hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dự liệu được áp dụng ngày càng rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệp sản xuất tự động. Hệ thống SCADA có thể kết nối với rất nhiều thiết bị đo đạc và điều khiển các thiết bị chấp hành từ khoảng cách rất xa (lên đến vài ngàn cây số).
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Để có thể điều khiển và giám sát từ xa thì hệ SCADA phải có hệ thống giao thức truy cập, truyền tải dữ liệu cũng như hệ giao diện giữa người và máy (HMI – Human Machine Interface).
Thiết kế giao diện SCADA cho hệ thống thực hiện các chức năng: giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu.
Giao diện là một hệ thống SCADA mini, thực hiện các chức năng điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu.
Màn hình giao diện điều khiển tích hợp các chức năng của một hệ thống SCADA, từ màn hình điều khiển chính ta có thể thực hiện truy cập đến từng chức năng trong hệ thống.
Màn hình điều khiển trung tâm gồm các chức năng:
o Phần chức năng chuyển màn hình điều khiển và giám sát, định nghĩa các nút nhấn:
INFORMATION: Chuyển tới màn hình thơng tin về đề tài, thông tin về giáo viên hướng dẫn, sinh viên thực hiện và màn hình đăng nhập vào hệ thống.
CONFIGURATION: Chuyển tới màn hình với chức năng hiển thị cấu hình của hệ thống,
CONTROL INTERFACE: Là giao diện điều khiển chính của hệ thống.
ALARM: Chuyển tới màn hình ALARM, hiển thị các cảnh báo cho hệ thống.
REPORT: Xuất dữ liệu ra file Access, lưu trữ dữ liệu hoạt động của hệ thống
READ/WRITE DATA: Chuyển đến màn hình đọc ghi các thơng số của biến tần.
ERROR CODE: Chuyển tới màn hình tra lỗi của hệ thống khi có lỗi xãy ra.
EXIT: Có chức năng thốt khỏi màn hình RUNTIME.
TREND: chuyển tới màn hình thể hiện đồ thị và bảng giá trị của các thông số khi hệ thống hoạt động, bao gồm:
Điện áp động cơ
Tốc độ động cơ
Tần số động cơ
Điện năng tiêu thụ
Mức nước trong bồn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o Chức năng PI: Là phần đọc ghi các giá trị Setpoint, Kp, Ti trong chức năng tự động của hệ thống.
WRITE: Thực hiện chức năng ghi các giá trị PI vào biến tần bao gồm
SETPOINT1: ghi giá trị Setpoint khi biến tần dừng.
SETPOINT2: Ghi giá trị Setpoint khi biến tần đang hoạt động.
KP: Ghi giá trị KP trong điều khiển PI của biến tần.
TI: Ghi giá trị Ti trong điều khiển PI của biến tần.
o Phần điều khiển: gồm các nút nhấn thực hiện các chức năng:
FIELD: Chọn chế độ điều khiển cho hệ thống là hiện trường, tức là vận hành hệ thống bằng các nút nhấn ở mơ hình và giám sát hệ thống trong màn hình SCADA, xuất dữ liệu từ màn hình giám sát. Khi chọn chế độ này sẽ vơ hiệu hóa chế độ MONITORING. Chế độ này dành cho các kỹ sư vận hành mơ hình thực tế. Vận hành ở chế độ này có các nút nhấn:
Cơng tắc chuyển chế độ AUTO/MANUAL.
Nút nhấn START: Cho hệ thống hoạt động.
Nút nhấn STOP: Cho hệ thống ngưng hoạt động.
Nút nhấn FAUL: Xóa lỗi hệ thống sau khi đã khắc phục sự cố.
chọn chế độ này sẽ vơ hiệu hóa chế độ FIELD. Ở chế độ này sẽ có các phím chức năng:
AUTO: Chọn chế độ hoạt động là tự động, thực hiện chức năng điều ổn định mức nước bằng chức năng PI trong biến tần, giám sát và thu thập dữ liệu bằng màn hình SCADA.
MANUAL: Chọn chế độ điều khiển cho hệ thống là bằng tay, là vận hành máy bơm chạy ở 2 tốc độ cho trước.
SPEED1: Tốc độ 1 của máy bơm ở chế độ bằng tay.
SPEED2: Tốc độ 2 của máy bơm ở chế độ bằng tay.
START: Cho hệ thống bắt đầu hoạt động ở chế độ điều khiển là MONITORING.
STOP: Cho hệ thống ngừng hoạt động ở chế độ điều khiển là MONITORING.
CLEAR_ERROR: Xóa lỗi sau khi đã khắc phục xong lỗi của hệ thống, được thực hiện ở chế độ điều khiển MONITORING.
E_STOP: Cho hệ thống dừng khẩn cấp khi có sự cố xảy ra ở chế độ điều khiển là MONITORING.
o Hệ thống hiển thị đèn: Màn hình gồm 9 đèn hiển thị các chức năng được chọn và chế độ đang chạy:
ERROR: Có sự cố xảy ra.
SPEED1: Máy bơm chạy ở tốc độ 1.
SPEED2: Máy bơm chạy ở chế độ 2.
MONITORING: Chọn chế độ điều khiển là giám sát .
FIELD: Chọn chế độ điều khiển là hiện trương.
AUTO: Chệ độ tự động đang hoạt động
MANUAL: Chế độ bằng tay đang hoạt động
RUN: Hệ thống đang chạy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o Chức năng hiển thị: Màn hình điều khiển trung tâm hiển thị các thơng số của hệ thống: Dịng điện động cơ. Điện áp động cơ. Tốc độ động cơ. Tần số động cơ.
Điện năng tiêu thụ.
Mức nước.
9.2.2. Giao diện thông tin
Giao diện thể hiện thông tin của đồ án gồm:
o Tên trường.
o Tên đồ án.
o Tên giáo viên hướng dẫn.
o Tên sinh viên thực hiện.
o Đăng nhập hệ thống bằng nút nhấn “LONGIN/LONGOUT”
9.2.3. Giao diện đọc ghi thơng số biến tần
Màn hình gồm 2 chức năng đọc và ghi thông số của biến tần:
o Đọc thơng số: màn hình đọc thơng số thực hiện chức năng đọc tất cả các thông số của biến tần, nhập thông số cần đọc về vào ô “P(R)” và thông số sẽ được đọc về khi nhấn nút “READ”. Trong thơng số biến tần có 2 kiểu dữ liệu của thơng số chính là WORD và REAL. Các giá trị tương ứng sẽ được hiện ở các ô tương ứng.
o Ghi thông số vào biến tần: Màn hình ghi thơng số vào biến tần thực hiện các chức năng ghi thông số cần cài đặt vào biến tần. Biến tần cho phép ghi 2 kiêu dữ liệu là WORD và REAL vào qua truyền thông USS. Nhập thông số cần cài đặt vào ô ”P(R)” và nhập giá trị muốn ghi vào ô “ GIÁ TRỊ WORD” và “GIÁ TRỊ REAL”. Trước khi ghi thông số vào biến tần cần xác định kiểu dữ liệu của thơng số đó mới thực hiện việc ghi thành cơng.
9.2.4. Giao diện Alarm
Giao diện ALARM: Màn hình ALARM thể hiện các cảnh báo của hệ thống, giúp tao biêt được hệ thống đang hoạt động như thế nào và khi xãy ra sự cố có thể biết được sự cố gì, vị trí sự cố, cách khắc phục sự cố
Hình 9.14: Giao diện Alarm
9.2.5. Giao diện Report
Màn hình REPORT của hệ thống SCADA thực hiện chức năng lưu trữ dữ liệu vận hành của hệ thống và tạo một Database theo ý muốn của người sử dụng.
Trong chức năng lưu trữ dữ liệu để in báo cáo: thực hiện chức năng này bằng cách tạo một Table gồm các dữ liệu cần in ra báo cáo, sau mỗi ngày, mỗi ca vận hành có thể in báo cáo băng phím “Print” trong giao diện REPORT.
Các thông số của hệ thống của mơ hình cần in ấn o Dịng điện động cơ.
o Điện áp động cơ. o Tốc độ động cơ. o Mức nước trong bồn. o Điện năng tiêu thụ. o Người đăng nhâp. o Thời gian.
9.2.6. Giao diện Trend/ Table
Giao diện TREND/TABLE thể hiện đồ thị và bảng giá trị các thông số của hệ thống. Dựa vào đồ thị và bảng giá trị ta co thể thấy được một cách tổng thể về thơng số đó khi hệ thống hoạt động, qua đó ta có thể đánh giá được độ đáp ứng, độ chính xác của thơng số khi hệ thống hoạt động, dựa vào đó ta có thể điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu
Trong các giao diện TREND/TABLE gồm các thơng số:
- Dịng điện động cơ: thể hiện giá trị dòng điện của động cơ bằng đồ thị và bảng giá
trị, qua đó ta có thể thấy được các thời điểm có sự cố như q dịng, và biết được đáp ứng của dòng điện trong quá trình hoạt động của hệ thống.
- Điện áp động cơ: Thể hiện giá trị điện áp của động cở bằng đồ thị và bảng giá trị,
qua đó ta có thể thấy được các thời điểm có sự cố như quá áp, thấp áp, và biết được đáp ứng của điện áp trong quá trình hoạt động của hệ thống.
- Tốc độ động cơ: thể hiện tốc độ động cơ bằng đồ thị và bẳng giá trị, qua đó ta có (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thể giám sát được đáp ứng của tốc độ trong quá trình chạy và giám sát được lỗi của hệ thống.
- Tần số động cơ: Thể hiện giá trị của tần số động cơ bằng đồ thị và bảng giá trị.
- Điện năng tiêu thụ: Thể hiện giá trị của công suất tiêu thụ của hệ thống bằng đồ thị
và bẳng giá trị. Qua đó ta có thể đánh giá được mức độ tiêu thụ điện năng của hệ thống, để đưa ra những giả pháp về tiết kiệm năng lượng cũng như kế hoạch đầu tư những hệ thống tương tự.
- Mức nƣớc: Thể hiện mức nước của hệ thống qua đồ thị và bảng giá trị. Qua đó ta
có thể giám sát được độ đáp ứng của mức nước, và đưa ra những điều chỉnh trong cách điều khiển để có được đáp ứng như yêu cầu
9.3. Điều khiển giám sát qua mạng LAN 9.3.1. Giới thiệu về mạng LAN 9.3.1. Giới thiệu về mạng LAN
LAN là viết tắt của cụm từ Local Area Netwwork (Mạng cục bộ) các máy tính trong một khu vực hạn chế có thể kết nối với nhau qua các dây cáp, qua kết nối đó mà các máy tính có thể trao đổi thông tin, dữ liệu cho nhau, dung chung các thiết bị ngoại vi.
Mạng LAN có nhiều quy mơ và mức độ phức tạp khác nhau, nó có thể chỉ liên kết vài ba máy tính cá nhân và dùng chung một thiết bị ngoại vi đắt tiền như máy in lazer chẳng hạn. Các hệ thống phức tạp hơn thì có máy tính trung tâm (Máy chủ Server) cho phép những người dùng trao đổi thông tin với nhau và thâm nhập vào các cơ sở dữ liệu dùng chung.
Hình 9.22: Mạng LAN gồm 4 máy tính.
Phạm vi ứng dụng của mạng LAN: mạng LAN thường được sử dụng để kết nối các máy tính trong 1 gia đình, trong 1 qn NET, trong một tòa nhà, cơ quan, trường học.
- Mạng LAN kiểu đấu BUS:
Hình 9.23: Kiểu mạng LAN đấu BUS
Với kiểu đấu BUS máy tính được kết nối với nhau thơng qua một trục cáp, ở đầu mỗi cáp có một Terminador đánh dấu điểm kết thúc của đường trục. Mỗi máy tính được kết nối với trục cáp thông qua transceptor.
Ưu điểm: tiết kiệm dây cáp.
Nhược điểm: tốc độ chậm. Nếu trục cáp hư thì hệ thống ngừng hoạt động. Khi có sự cố thì rất khó kiểm tra và sữa lỗi.
- Mạng LAN kiểu đấu RING (đấu vịng):
Hình 9.24: Kiểu mạng LAN đấu RING
Các máy tính trong mạng đấu với 1 cáp trục khép kín
Ưu điểm: tiết kiệm dây cáp, tốc độ nhanh hơn kiêu BUS.
- Mạng LAN đấu kiểu sao:
Hình 9.25: Kiểu mạng LAN đấu sao.
Các máy tính trong mạng được kết nối với một thiết bị chung như HUB, SWITCH
Ưu điểm: cho tốc độ nhanh nhất. Các máy độc lập với hệ thống, khi có 1 máy hư thì hệ thống vẫn hoạt động bình thường. Dễ dàng kiểm tra và sữa lỗi.
Nhược điểm: tốn kém về dây và thiết bị trung gian.
9.3.2. Thiết lập kết nối
Trong phần mềm WinCC có chức năng Web – Nevigator cho phép người điều khiển có thể vận hành, giám sát hệ thống qua mạng cục bộ (LAN).Để thưc hiện được điều này
Khởi tạo trên máy chủ
- Trong giao diện chính Wincc kích phải vào mục Web-Nevigator chọn Web- view Publisher. Trong cửa sổ hiện rat a chọn Next, tiếp theo add tất cả các Graphics Designer mà ta tạo cho giao diện SCADA, chọn next cho đến khi kết thúc,
- Trong giao diện chính Wincc kích phải vào mục Web-Nevigator chọn Web- Configurator. Trong cửa sổ hiện ra chọn next , sau đó điền các thơng tin như hình nên dưới. Phần quan trong nhất là địa chỉ IP nếu máy khách và máy chủ kết nối chung với Modem Internet thì địa chỉ IP tự động được tạo .Nếu máy khách và máy chủ đơn thuần được nối với nhau bằng cáp RJ45 thì ta phải tiến hành tạo IP tĩnh cho máy chủ và máy khách. Hồn thành ta chọn Finish (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 9.26: Khởi tạo kết nối ở máy chủ
- Như đã nói trên nếu máy khách và máy chủ kết nối qua modem Internet thì tới đây là hồn thành việc khởi tạo .Còn với trường hợp kết nối qua RJ45 ta phải tiến hành tạo IP tĩnh trước sau đó dùng địa chỉ đó để khởi tạo.
- Sau khi khởi tạo kết nối thành công ta lập các User đăng nhập với các chức năng khác nhau trong phần User Administrator. Tùy vào đối tượng ta có thể cấp cho User vừa điều khiển vừa giám sát hoặc chỉ được giám sát.
Đăng nhập từ máy khách
- Sau khi tạo xong User ,từ máy khách ta sử dụng trình duyệt web Internet Expoler nhập địa chỉ IP máy chủ, sau đó dùng User để đăng nhập vào giao diện SCADA .Ở giao diện SCADA này có đầy đủ chức năng mà giao diện SCADA chính có.
9.3.3. Ứng dụng vào đề tài
Việc sử dụng chức năng Web-Nevigator giúp cho nhóm giải quyết được yêu cầu điều khiển và giám sát qua mạng LAN trong đề tài.
CHƢƠNG 10: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
10.1. Kết quả thực hiện
Sau một thời gian tìm hiểu các ứng dụng, giải pháp, cách thực hiện … nhóm đã thực