4.1 Tạo một án mới trong WinCC
Tạo dự án là bước đầu tiên trươc khi tiến hành thiết kế điều khiển một đối
tượng cụ thể. Phần này giới thiệu những đặt tính cơ bản của WinCC ( windows
control center ), cung cấp một cách tổng quan về các bước soạn thảo một dự án trong wincc 6.0.
Để soạn thảo một dự án ( project ) trong Wincc tiến hành thực hiện theo các bước :
• Tạo một dự án ( project ) mới trong Wincc.
• Chọn PLC hoặc DRIVERS từ Tag Management.
• Tạo các biến nội (Internal ).
• Tạo hình ảnh từ cửa sổ giao diện Graphics Designer.
• Thiết lập các thuộc tính của hình ảnh được tạo từ Graphics Designer.
• Thiết lập mơi trường thời gian thực hiện.
• Chạy mơ phỏng.
4.1.1 Tạo dự án ( project ) mới.
Đầu tiên khởi động chương trình WinCC 6.0 bằng cách: Từ thanh Taskbar, chọn Start > Simatic > WinCC > Windows Control Center 6.0.
Hộp thoại WinCC Explorer xuất hiện, trong khung Create a New Project cĩ 3 lựa chọn:
Nếu chọn Single-User Project hoặc Multi-User Project phải nhập tên dự án. Để mở một dự án cĩ sẳn chọn Open an Existing Project sau đĩ tim đến tập tin cĩ đuơi “.mcp”.
Dự án này được thực hiện trên máy đơn khơng cĩ nối mạng, chọn mục Single-User Project. Sau đĩ, nhấp OK chấp nhận.
Hộp thoại Create a new Project xuất hiện, đặt tên cho dự án trong khung Project Name.
Trong khung Project Path, chọn ổ đĩa và thư mục để lưu dự án. Tiếp tục nhấp nút Create tạo dự án.
4.1.2 Chọn PLC hoặc Drivers từ Tag Management:
Để thiết lập kết nối truyền thơng giữa Wincc với thiết bị cấp dưới cần cĩ một mạng liên kết chúng với nhau trong việc trao đổi dữ liệu. Do đĩ, cần chọn một Driver.
Driver : Là giao diện liên kết giữa Wincc và PLC
Trong cửa sổ soạn thảo, nhấp chuột phải vào mục Tag Management từ trình đơn sổ xuống chọn Add New Driver .
Hộp thoại Add New Driver xuất hiện, cho phép chọn mạng kết nối giữa WinCC và PLC . Tuỳ theo từng loại PLC mà ta chọn mạng kết nối cho phù hợp.
4.1.3 Tạo biến:
Để tạo kết nối các thiết bị trên một dự án trong WinCC, trước tiên phải tạo các Tags ( biến ) trên WinCC. Biến được tạo dưới Tag Management.
Biến gồm cĩ biến nội và biến ngoại:
• Biến nội ( Internal ): Là biến cĩ sẵn trong WinCC. Những biến nội này là
những vùng nhớ trong của WinCC, cĩ chức năng như một PLC thực sự.
• Biến ngoại ( External ): Là biến quá trình, phản ảnh thơng tin địa chỉ của hệ
thống PLC khác nhau.
• Các Tags cĩ thể được lưu trong bộ nhớ PLC hoặc trên các thiết bị khác.
Wincc kết nối với PLC thơng qua các Tags. Tạo những nhĩm biến ( Groups ) thiết bị: khi dự án cĩ một khối lượng lớn dữ liệu với nhiều biến, cĩ thể nhĩm các biến này thành một nhĩm biến thích hợp theo đúng qui cách. Nhĩm biến là những cấu trúc bên dưới sự liên kết PLC, cĩ thể tạo nhiều nhĩm biến và nhiều biến trong mỗi nhĩm biến nếu cần.
a. Tạo các biến nội :
Các biến nội dễ dàng được tạo và sau đĩ được gán vào một PLC thật. Các biến này cĩ nhiệm vụ xử lý và giám sát quá trình hoạt động cũng như vận hành.
Tạo biến nội bằng cách nhấp phải vào Internal Tag, chọn New Tag…
Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, đặt tên biến và chọn dữ liệu cho phù hợp với mỗi kiểu thiết bị. Ví dụ : Nếu biến là “ động cơ’’ chọn dữ liệu Binary Tag. Nếu biến là “ bồn nước” chọn dữ liệu Unsigned 8-bit Value.
Trong hộp thoại Tag Properties , biến cĩ nhiều kiểu dữ liệu khác nhau như:
• Banary Tag: kiểu nhị phân.
• Unsigned 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit khơng dấu.
• Signed 8-bit value: kiểu nguyên 8 bit cĩ dấu
• Unsigned 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit khơng dấu.
• Signed 16-bit value: kiểu nguyên 16 bit cĩ dấu.
• Unsigned 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit khơng dấu.
• Signed 32-bit value: kiểu nguyên 32 bit cĩ dấu.
• Floating Point Number 32 bit IEEE 754: kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩn
IEEE 754.
• Floating Point Number 64 bit IEEE 754: kiểu số thực 64 bit theo tiêu chuẩn
IEEE 754.
• Text Tag 8 bit character set: kiểu kí tự 8 bit.
• Text Tag 16 bit character set: kiểu kí tự 16 bit.
• Raw Data Type: kiểu dữ liệu thơ.
Biến cĩ thể di chuyển từ nhĩm biến này sang nhĩm biến khác bằng cách nhấp phải vào biến cần di chuyển từ menu sổ xuống chọn Cut và gán vào nhĩm biến cần gán.
Để tạo biến quá trình nhấp phải vào mục PLC1 chọn New Tag.
Hộp thoại Tag Properties xuất hiện, cho phép chọn loại dữ liệu và chuyển đổi lại nếu cần.
Đặt tên biến mới trong khung Name, chọn kiểu dữ liệu trong khung Datatype bằng cách nhấp mũi tên bên phải sổ xuống, rồi chọn kiểu dữ liệu cần thiết, sau đĩ nhấp Select.
Hộp thoại Address Properties xuất hiện như hình trên. Trên hộp thoại này mơ tả kiểu dữ liệu, địa chỉ vào / ra ( Input/ Output ), bit nhớ. Sau khi chọn xong, nhấp OK kết thúc quá trình lựa chọn.
Để tạo hình ảnh đầu tiên phải mở giao diện đồ họa. Nhấp phải chuột vào Graphics Designer, từ menu sổ xuống chọn New Picture. Xuất hiện một tập tin bên phải của sổ WinCC Explorer cĩ tên “NewPdl0.Pdl”. Nhấp phải vào nĩ chọn Open Picture như hình dưới.
Cửa sổ giao diện màn hình thiết kế đồ họa Graphics Designer xuất hiện.
Cửa sổ Graphics Designer: tạo giao diện đồ họa, cửa sổ gồm những cơng cụ sau:
• Color Palette ( bảng màu ): gồm cĩ 16 màu tiêu chuẩn, cĩ thể gán cho
màu nền hoặc các đối tượng khác.
• Object palette ( bảng đối tượng ) bao gồm:
+ Các đối tượng chuẩn ( Standard Objects ) như : Elip, đa giác ( palyg), hình chữ nhật….
+ Các đối tượng thơng minh ( Smart Objects: điều khiển OLE ( OLE Control ), yếu tố OLE ( OLE Element ), trường vào / ra ( I/O Field ).
• Đối tượng windows (windows objects): gồm nút nhấn ( Button), hộp kiểm
• Dynamic Wizard Palette ( bảng hình động ): để hổ trợ việc tạo các đối
tương động.
• Alignment Paletter (bảng liên kết ): xác định việc thay đổi vị trì của một
hoặc nhiều đối tượng , thay đổi vị trí của đối tượng được chọn hoặc hợp nhất chiều cao và chiều rộng của nhiều đối tượng.
• Zoom Paletter ( bang Zoom ): phĩng to, thu nhỏ cửa sổ màn hình đồ họa
theo kích thước chuẩn 8,4,1,1/2, hay ¼.
• Menu Bar ( thanh trình đơn ):gồm tất cả những lệnh cĩ sẵn trên thanh
trình đơn của giao diện thiết kế đồ họa Graphics Designer.
• Standard Toolbar ( thanh cơng cụ ): bao gồm những biểu tượng hoặc nút
nhấn, cho phép thực hiện những lệnh thơng dụng.
• Layer Bar ( thanh Layer ): bao gồm 16 layer ( Layer 0-Layer 15). Layer 0
Để thiết lập các thuộc tính hình ảnh, đầu tiên phải tạo các hình ảnh. Dùng File “ NewPdl0.Pdl” tạo giao diện gồm cĩ: nút nhấn start, stop, động cơ. Những đối tượng này nằm trong thư viện của WinCC.
+ Tạo nút nhấn:
Từ bảng đối tượng Object Palette nhấp dấu “ +” mục Windows Object chọn Button và di chuyển con trỏ ra màn hình đến vị trí cần thiết. Cĩ thể vẽ nút nhấn mong muốn.
Khi thả chuột hộp thoại Button Configuration xuất hiện như hình. Ở khung Text đặt tên nút nhấn là Start. Nhấp chọn Font chữ và màu sắc nút nhấn. Sau đĩ nhấp OK hồn tất việc tạo nút nhấn.
Tương tự các bước như trên tạo nút nhấn Stop.
Đầu tiên, mở thư viện bằng cách chọn View > Library hoặc nhấp biểu tượng Display Labrary trên thanh cơng cụ.
Hộp thoại Library hiển thị. Nhấp đúp mục Global Library xuất hiện bảng sau.
Để các hình ảnh hiển thị trong thư viện, trên thanh cơng cụ nhấp chọn biểu tượng Preview.
Để các hình ảnh hiển thị lớn hay nhỏ nhấp chọn Large Icons hoặc Small Icons.
Để đưa một hình ảnh từ thư viện ra giao diện, chỉ cần nhấp giữ chuột và di chuyển ra giao diện màn hình.
Đối với WinCC 6.0 hình ảnh Motor rất đa dạng và phong phú. Cĩ nhiều loại khác nhau với hình ảnh 2 chiều,3 chiều. Trong thư viện hình ảnh Motor cĩ thể lấy ở dịng PlantElement > Motor hoặc Siemens HMI Symbol Library 1.3 > Motor hoặc Symbol > Motor. Nhấp chọn Motor phù hợp và đưa ra giao diện thiết kế.
Sắp xếp các hình ảnh ta được giao diện thiết kế như hình dưới.
4.1.5 Tạo thuộc tính cho đối tượng:
Để tạo thuộc tính cho nút nhấn Start, bằng cách nhấp phải vào nút nhấn
Start chọn Properties như hình :
Hộp thoại Object Properties xuất hiện như hình chọn Tab Events > Mouse > Press Left sau đĩ nhấp phải vào dấu mũi tên chọn C-Action hộp thoại Edit Action xuất hiện như hình.
Chọn Internal Functions > Tag > Set. Sau đĩ nhấp đúp vào SetTagbit hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện như hình.
Ta nhấp vào hàng Tag-Name rồi nhấp vào nút vuơng chọn Tag Selection.
Trở lại hộp thoại Assigning Parameters nút nhấn Start đã được chọn. ở hàng Value đặt giá trị là 1 ở cột Value. Sau đĩ nhấp OK chấp nhận.
Lúc này trên hộp thoại Edit Action xuất hiện Tag Start mang giá trị 1 tiếp theo nhấp đúp vào SetTagBit để liên kết thêm Tag nữa cho nút nhấn Start.
Hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện, tương tự tại dịng Tag Name, chọn tag Stop và gán giá trị 0 cho tag này.
Khi đĩ trong hộp thoại Edit Action xuất hiện thêm Tag Stop và mang giá trị 0, nhấp OK. Bảng thơng báo xuất hiện, chọn Yes đồng ý đổi mã nguồn.
Quay trở lại hộp thoại Object Properties dấu mũi tên chuyển sang màu đỏ chứng tỏ kết nối đã thành cơng.
Tiến hành tạo thuộc tính cho nút nhấn Stop tương tự như nút nhấn Start. Nhưng các giá trị sẽ ngược với nút nhấn Start. Ở nút nhấn Stop, thì khi gán tag Stop nĩ sẽ mang giá trị 1 và tag Start mang giá trị 0.
Để tạo thuộc tính cho động cơ, ta nhấp phải vào động cơ chọn Properties.
Hộp thoại Object Properties xuất hiện, chọn thuộc tính Control Properties. Trong khung bên phải chọn mục BlinkMode, sau đĩ nhấp phải vào biểu tượng
Hộp thoại Dynamic Value Ranges xuất hiện, nhấp vào nút vuơng ở khung Expression/Formula chọn Tag.
Cửa sổ Tags-project xuất hiện, nhấp đúp chọn Tag động cơ.
Trở lại hộp thoại Dynamic Value Ranges, nhấp tùy chọn Boolean. Sau đĩ nhấp đúp vào No Flashing cùng hàng Yes/True, rồi chọn Apply.
Để xem ứng dụng đã thiết kế chạy như thế nào, nhấp chọn nút Runtime trên thanh cơng cụ của Graphics Designer hoặc nút Activate trên cửa sổ WinCCExplorer:
Sau vài giây sẽ thấy hình ảnh như hình:
Chạy mơ phỏng ứng dụng hoạt cảnh:
Nếu khơng cĩ một PLC để kết nối vận hành, cĩ thể dùng Simulator để chạy mơ phỏng nội dung thiết kế. Simulator hiển thị những hoạt động của hình ảnh trong thời gian thực thi file ảnh đĩ.
Khởi động Simulator từ thanh Taskbar, nhấp chọn Start > Simatic > WinCC > Tools > WinCC Tag Simulator.
Hộp thoại Simulator xuất hiện như hình :
Nhấp chọn Edit > New Tag hiển thị biến. Hộp thoại Tags-project…xuất hiện. Trên hộp thoại, chọn biến để hiển thị.
Tiếp tục nhấp chọn Tab Inc.
• Trong khung Start Value, đặt giá trị bắt đầu hiển thị là 0.
• Trong khung Stop Value, đặt giá trị kết thúc một chu trình hoạt động
là 100.
• Đánh dấu kiểm ở mục Active như hình:
Sau đĩ, nhấp chọn tab List Of Tags.
4.2 Chức năng Tag Logging :
Tag Logging cĩ các chức năng cho phép lấy dữ liệu từ các quá trình thực thi, chuẩn bị để hiển thị và lưu trữ các dữ liệu đĩ. Dữ liệu cĩ thể cung cấp các tiêu chuẩn về cơng nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động của
4.2.1 Nhiệm vụ Tag Logging:
Tag Logging chia làm 2 phần:
• Hệ thống cấu hình ( Tag Logging CS ).
• Hệ thống Run- Time ( Tag Logging RT ).
a. Nhiệm vụ của Tag Logging CS:
Cĩ thể gán tất cả các đặt tính cần thiết để lưu trữ và hiển thị cho dữ liệu bằng Tag Logging CS. Các đặt tính này phải được tạo và chuẩn bị trước khi hệ thống Run-Time khởi động. Tag Logging CS của WinCC cung cấp một giao diện đặc biệt cho mục đích này.
b. Nhiệm vụ của Tag Logging RT:
Hệ thống Tag Logging RT nhận các giá trị dữ liệu và liên kết chúng với các đặt tính đã ấn định. Các dữ liệu định hình theo kiểu này, được thực hiện trước để hiển thị và lưu trữ.
Tag Logging được thực hiện cho các mục đích sau:
• Tối ưu hĩa hệ thống.
• Cung cấp các thủ tục vận hành rõ ràng, dể hiểu.
• Tăng năng suất.
• Tăng chất lượng sản phẩm.
• Tối ưu hĩa chu kỳ lập lại ( delay ).
• Cung cấp tài liệu.
c. Cấu trúc của Tag Logging CS :
Tag Logging CS cĩ các phần chính sau :
• Timers : tạo các chu kỳ thu thập và lưu trữ.
• Archives : tạo các vùng lưu trữ và các tags.
• Trend Window Templates : hiển thị giá trị đo lường bằng đường cong.
• Table Window Templates : hiển thị giá trị đo lường theo dạng bảng.
+ Timers : Tag Logging phân biệt 2 hệ thống thời gian khác nhau :
Thời gian thu thập và thời gian lưu trữ.
• Thời gian thu thập : khoảng thời gian mà các giá trị trong đĩ được sao
• Thời gian lưu trữ : khoảng thời gian mà dữ liệu trong đĩ được nạp vào
vùng lưu trữ. Thời gian lưu trữ luơn là một số nguyên gồm nhiều khoảng thời gian thu thập. giá trị mới nhất được nạp vào vùng lưu trữ.
• Thời gian nén : được sử dụng để tạo khoảng thời gian giới hạn trong đĩ dữ
liệu được nén.
+ Lưu trữ ( Archives ) : cĩ thể lưu trữ bằng một trong 3 cách :
• Lưu trữ giá trị quá trình: Nhận nội dung của các Tags quản lý dữ liệu.
• Lưu trữ nén: Nén dữ liệu và liên kết các giá trị rất hiệu quả. Bằng cách
này, các giá trị đo lường được bổ túc trực tiếp và ghi nhận ngay lập tức. Lưu trữ nén cho phép lưu trữ trong thời gian dài cho tất cả các kiểu Tags khác trong Tag Logging.
• Lưu trữ theo người dùng : Một số biến người dùng ( Tags User-Defined)
được nạp vào vùng lưu trữ cho người sử dụng. Vùng này dùng để thu thập dữ liệu quan trọng, ấn định tham số sản xuất, điều khiển dữ liệu liệt kê. Giao tiếp giữa PLC và WinCC được thực hiện bởi các dạng thơng báo tuân thủ theo các quy ước đặt biệt về cấu trúc.
+ Trends:
Cĩ thể vẽ đồ thị các đường cong từ giá trị thu được trong quá trình. với chức năng này WinCC cĩ thể theo dõi sự thay đổi các giá trị đo lường theo thời gian một cách tổng quát và rõ ràng. Cĩ thể vẽ được nhiều đường cong trên cùng đồ thị, bằng cách chọn nhiều biến tương ứng với các thơng số cần hiển thị.
+ Tables :
Table cũng cĩ chức năng giống như Trend, nhưng khơng hiển thị các thơng số bằng đường cong mà bằng giá trị cụ thể tại một thời điểm cụ thể. Với tính năng này của Table, khi cần thiết cĩ thể hiệu chỉnh các thơng số đầu vào để đạt được các giá trị ngõ ra tối ưu như mong muốn.
4.2.2 Hiển thị các giá trị xử lý :
Quá trình hiển thị các giá trị xử lý được thực hiện theo các bước sau :
• Mở một Tag Logging mới.
• Định dạng Timer.
• Tạo một lưu trữ sử dụng Archiving Wizard.
• Tạo một Trend Window trong Graphic Desgner.
• Chèn một Trend Window vào trong hình.
• Chèn một Table Window vào trong hình.
• Thiết lập thơng số hoạt động.
• Thực thi hình ảnh trong thời gian thi hành.
Alarm Logging đảm bảo phụ trách các thơng báo nhận được và lưu trữ, chứa các chức năng nhận thơng báo từ các quá trình, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ chúng. Với đặt tính này, Alarm Logging giúp người dùng tìm ra nguyên nhân của lỗi trong hệ thống trong khi vận hành.
Hệ thống Alarm Logging cĩ các đặt tính sau :
