Chương 4 : Thiết kế giao diện giám sát và điều khiển
4.1 Sơ đồ hệ thống
Hình 39: Sơ đồ khối hệ thống
Hình trên là sơ đồ khối kết nối hệ thống giám sát và điều khiển, trong đó: 4.1.1 SQL server
MS SQL Server là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS) của Microsoft. Nó được xây dựng cho các chức năng cơ bản như lưu trữ dữ liệu do nhu cầu sử các phần mềm theo mơ hình khách - chủ. MS SQL Server có thể chạy được trên một hoặc nhiều máy dùng chung mạng. Ở hệ thống này, SQL Server có chức năng lưu trữ dữ liệu (database) của hệ thống được gửi từ phía giao diện WinformC#.
4.1.2 Winform C#
Winform hay cịn được gọi là windows form là một giải pháp được chạy trên nền windows, cụ thể là phần mềm Visual Studio 2019. Khối này có chức năng hiển thị, giám sát, điều khiển hệ thống. Winforms có thể truy vấn dữ liệu ở SQL Server đồng thời gửi những dữ liệu quan trọng đến SQL Server.
4.1.3 KepServerEX
Đây là bộ phận trung gian giúp kết nối giữa phần hiện trường (PLC) và giao diện giám sát (winforms C#).
4.1.4 PLCsim
Phần mềm giúp mô phỏng hoạt động của PLC, giúp việc thiết kế chương trình trở nên thực tế hơn.
4.1.5 TiaPortal
Phần mềm lập trình PLC, có chức năng xử lý, đọc, ghi dữ liệu tại cấp hiện trường. 4.2 Kết nối giao diện với PLC
Khai báo các tag trung gian
Hình 40: Khao báo các tag trung gian 4.3 Các giao diện và hướng dẫn sử dụng
4.3.1 Giao diện đăng nhập
Hình 41: Giao diện đăng nhập Trên giao diện đăng nhập phần mềm có:
Các vị trí điền thơng tin tài khoản của người sử dụng.
Nút “đăng nhập” để đăng nhập sau khi đã nhập đúng Account và Password. Nếu nhập sai thơng tin đăng nhập thì phần mềm sẽ báo lỗi sai tài khoản hoặc mật khẩu.
Nút “Thốt” để thốt chương trình. Thơng tin tài khoản người sử dụng phần mềm được đăng kí và quản lý trên cơ sở dữ liệu (ở đây cơ sở dữ liệu được sử dụng là SQL server)
4.3.2 Giao diện chính
Hình 43: Giao diện chính
Sau khi đăng nhập thành cơng tài khoản và mật khẩu, chương trình sẽ chuyển sang giao diện vận hành chính. Trên giao diện vận hành chính có các nút tương ứng với các chức năng:
“Nồi gạo”: Mở giao diện giám sát của nồi Gạo. “Nồi Hoa”: Mở giao diện giám sát của nồi Hoa.
“Nồi Lắng Xoáy”: Mở giao diện giám sát của nồi Lắng Xoáy. “Nồi Malt”: giao diện giám sát của nồi Malt
“Nồi Lọc”: Mở giao diện giám sát của nồi Lọc.
“Cài đặt tài khoản”: mở giao diện cài đặt và giám sát tài khoản
4.3.3 Giao diện nồi gạo
Hình 44: Giao diện nồi gạo Giao diện này sẽ theo dõi trạng thái hoạt động của nồi gạo.
“Quay lại” để quay lại giao diện chính
“Nồi Malt” là để chuyển sang giao diện nồi Malt. “ Chi tiết” để vào xem các thông số chi tiết của nồi
Gạo. Dưới đây là giao diện chi tiết về giám sát nồi gạo.
“ Nhiệt độ”: Hiển thị nhiệt độ hiện tại của nồi. “ Tốc độ”: Hiển thị tốc độ quay của cánh khuấy
“ Trạng thái” hiển thị nội dung “An toàn” hoặc cảnh báo “ Vượt ngưỡng an toàn” nhiệt
“Cài đặt ngưỡng”: Cài đặt nhiệt độ cao nhất cho phép (trong từng quá trình gia nhiệt do
quá độ) hoặc do các tình huống phát sinh. Nhập nhiệt độ cần đặt sau đó nhấn Enter để hoàn tất.
Nếu nhiệt độ vẫn ở mức an tồn thì sẽ hiển thị “An Tồn”
Nếu nhiệt độ vượt quá ngưỡng cho phép thì cảnh báo “ vượt ngưỡng an tồn”.
“KP” “KI” “KD” phía bên phải để nhập thơng số PID điều khiển nhiệt độ nồi. Trong
trường hợp cần thay đổi thông số PID của nồi, cần nhập vào các ơ tương ứng sau đó ấn
“Cập nhật” để cập nhật giá trị PID.
“Quay lại” để trở lại giao diện phía trước (Nồi gạo)
Hình 45: Chi tiết nồi gạo 4.3.4 Giao diện nồi Malt
“Quay lại” để quay lại giao diện chính.
“Nồi Malt” là để chuyển sang giao diện nồi Lọc.
“ Chi tiết” để vào xem các thông số chi tiết của nồi
Hình 46: Giao diện nồi Malt Hình 47: Chi tiết nồi Malt
4.3.5 Giao diện nồi Hoa
Hình 48: Giao diện nồi Hoa
“Quay lại” để quay lại giao diện chính.
“Chi tiết” để vào xem các thông số chi tiết của nồi Hoa.
Giao diện chi tiết nồi Hoa cũng tương tự nồi Gạo và nồi Malt.
Hình 49: Chi tiết nồi hoa 4.3.6 Giao diện nồi lọc “Quay lại” để quay lại giao diện chính.
Hình 50: Giao diện nịi lọc
Nồi này không cần điều khiển nhiệt độ nên khơng có các thơng tin chi tiết. 4.3.7 Giao diện nồi lắng xốy
Hình 51: Giao diện nồi lắng xốy
“Quay lại” để quay lại giao diện chính.
“Nồi Hoa” là để chuyển sang giao diện “Nồi Hoa”.
Nồi này khơng cần điều khiển nhiệt độ nên khơng có các thơng tin chi tiết.
4.3.8 Giao diện cài đặt tài khoản
Giao diện này có thể giúp thêm, xố tài khoản hoặc đăng xuất kết thúc ca làm việc.
Chương 5: Kết quả5.1 Giao diện giám sát nồi gạo 5.1 Giao diện giám sát nồi gạo
Hình 53: Giao diện giám sát nồi gạo
Vì theo lý thuyết thời gian mơ phỏng rất lâu nên nhóm em đã thay đổi mơ hình tốn học cũng như thơng số PID để kết quả ra nhanh hơn. Nhóm đã vẽ được đồ thị gia nhiệt cho nồi
gạo, hiển thị nhiệt độ, tốc độ cánh khuấy cũng như cảnh báo, thay đổi thông số PID. Tương tự cho với 2 nồi là Nồi Malt và nồi Hoa.
5.2 Giao diện giám sát nồi Malt
Hình 54: Giao diện giám sát nồi Malt
5.3 Kết quả giao diện nồi Hoa
Hình 55: Giao diện giám sát nồi hoa
5.4 Kết quả cảnh báo
Khi nhiệt độ vượt q ngưỡng cho phép, có tín hiệu cảnh báo, đồng thời thời gian và nội dung cảnh báo này cũng được gửi về sql server
Phụ lục
Code PLC:
1. Chương trình hàm main :
Hình 57: Code PLC 2.Chương trình nồi gạo :
3.Chương trình nồi Malt :
6 5