Hinh 2.29 Chuong trinh cua Arduino Mega trén Matlab/Simulink
2.3.4. Thiết kế khối giám sát
Giao diện giám sát trên Cơ sở dữ liệu
WINCC SQL SERVER
MODBUS
RIU RS485
Khối trung tam
Hình 2.36 Sơ đỗ khối của khối giám sát
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ống dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
Sơ đồ khối của khối giam sat duoc thé hién trong hình 2.34. Chức năng của khối này la tao giao dién giám sát trên WInCC và lưu lại lịch sử hoạt động của hệ thông vào cơ sở dữ liệu SQL Server.
Khối giám sát gồm: Kepware OPC Server đề truyền thông Modbus RT voi khối trung tâm, giao dién gi4m sát trên WinCC, co so dir ligu SQL Server đề lưu lại lịch sử quá trình hoạt động của hệ thông.
Các bước thiết kế khối giam sat duoc thực hiện như các mục dưới.
2.3.4.2. Câu hình Kepware OPC Server
OPC Server là chương trình chuyền giao thức giao tiếp phần cứng sang giao thức OPC.
Ở đề tài này chúng tôi dùng OPC Server để chuyến giao thức truyền thông công nghiệp Modbus RƑ sang giao thức OPC. Bởi vỉ phân mềm WinCC trên Tia Portal không hỗ trợ việc giao tiếp trực tiếp với chuẩn truyền thông công nghiệp Modbus RT nên việc chuyên sang giao thức OPC là l bước đệm để phần mềm WinCC giao tiếp được với hệ thống đã thiết kế.
Ta tiền hành cầu hình trên phần mềm Kepware theo địa chỉ các thanh phi Modbus RT đã thiết kê.
-ì 8ÿ si b3 | 8# ? Rõ #4 @œ %
=] Project Tag Name Address Data Type Scan Rate Scaling
=-{#) Connectivity €ACONTROL_PUMP 40001 Short 50 None
= MODBUS RTU GUFLOWRATE_SP 30007 Float 50 None
5, att —— €FLOWRATE_ST 30003 Float 50 None
Gil Advanced Tags GALEAK_POSITION 30011 Float 50 None
$B Alarms & Events € LEAK_SIZE 30013 Float 50 None
GE Add Area €3 PRESSURE_SP 30009 Float 50 None
@ Data Logger © PRESSURE_ST 30005 Float 50 None
BJ Add Log Group €3 STATUS_PUMP 10017 Boolean 50 None
© EFM Exporter ft Add Poll Group.
© IDF for Splunk
> Add Splunk Connection 2% loT Gateway
2, Add Agent
&) Local Historian ŸŸ Add Datastore
Scheduler (@ Add Schedule...
=)-@ SNMP Agent xa #] Add Agent..
Hình 2.37 Cấu hình trên phần mềm Kepware OPC Server 2.3.4.3. Tạo cơ sở dữ liệu trên SQL Server
Cơ sở dữ liệu SQL Server được dùng để lưu lại lịch sử hoạt động của hệ thống.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Người hướng đẫn: TS. Phạm Thanh Phong Mai Hoàng Quý Thông
hệ thông đường ống dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
Column Name Data Type Allow Nulls
5 Phong | datetime 5
flowRateSt real
pressureSt real
flowRateSp real
pressureSp real
leakPosition real
leakSize real
pumpStatus bit
Hinh 2.38 Cấu trúc cơ sở dữ liệu được thiết kế
Thiết kế cơ sở đữ liệu gồm các cột: Thời gian, lưu lượng đầu đường Ô ống, áp suất đầu đường ống, lưu lượng cuôi đường ô ống, áp suất cuối đường ống, vị trí lỗ rò rỉ, hệ số liên quan kích thước lỗ lò rỉ, trạng thái bơm. Trong cơ sở dữ liệu này cột thời gian là khóa chính, tự động đọc giá trị thời gian hiện thời và thêm vào khi có đữ liệu được việt vào cơ sở đữ liệu.
2.3.4.4. Thiết kế giao diện giám sát trên WinCC
Đề thiết kế giao dién giam sát trên WInCC thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Kết nối WinCC với Kepware OPC Server
- _ Đầu tiên cần tạo một kết nối đến Kepware OPC Server như hình dưới
we
| Devices
i ele B® Connections to $7 PLCs in Devices & Networks 4 Connections
> [Ep PeSystem_1 (SIMAT ^ Name Communication diver | Station Parner Node Comment DY Device configuration "2, Keponre OFC x
B Online & diagnostics <add new>
+ T3 HMI RT 1[WWnCC
ằ li screenmanage.. =] Sey “
ằ [ HMtags
"Zs Connections
A HM elacms SIMATIC PC station - WinCC RT Professional Station
iG) Recipes wince Interface: F
Historical Historical data da BT Prot = = a ted ad ks E=
Cycles
ằ (5) Reports m Eq) Textand grephi... OPC client OPC settings
i $7 User administrat OnlyPC can be an OFC client for Type of OPCserver: | Loco! server =
ằ [Eq Ungrouped devices # remote OPC server. Mame ofOPCsener: | Kepware.KEPSenverex.ve
ằ Gib common data Remote computer name:
ằ [E]) Documentation settings ee coc,
ằ [Languages & resources |v es oe =
< 1 SelectOPC server: ằ SE OPC saver
¥ Details view =
Hình 2.39 Tạo kết nối đến Kepware OPC Server - Sau do tao cac HMI Tag lién két đến các OPC Server tag
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Khương Mai Hoàng Quý Thông
Người hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Phong
Nghiên cứu thiết kế và chấn đoán vị trí rò rỉ của mô hình hệ thông đường ống dẫn nước thật: áp dụng thuật toán ước lượng bên vững LPV
| + (5 pcsystem_t [simar.. a DN device configuration Wl Online & diagnostics
#Y TE] HMLRT 1 [WnCC IN devi YR
ằ screens
ằ [iF Screen manage.
* JHMtag:
igur.
& alltegs
@ Add new tag Số befault tao t..
Sq SQL Tag tabi...
‘dy User tag tobl_
"2, Connections
@ HM alarms Ge Pecipes WD Historical data
ằ [B) Scripts 1B) Scheduled tasks Ef rts EQ) text and graphi... v
<| I ›
v2 2 User tag table
Name = Dats type Connection PLC name FLC tan Address A
£l contralPump VL2 | Kepware |~| undef || MODBUS ATUServer.CONTROL__!
€1 fowetrop L8 Kepwore
I fowRatest VILRS Kepswsre
4d katPsiion VỊR4 Kepware
@sleaksize VTRa Kepware
a VIR4 Kepware
a VILRS Kepware
a VTBOOL Kepwore
< u
Discrete alarms Analog alarms Logging tags
lọ Neme Alarm text Alarm class Thggerteg __Tigge... Acknowtedg... Ackn__|Singleackno__| Alan ennun..
<Add new>
Hình 2.40 Tạo các HMI Tag liên kết đến các OPC Server tap
- Sau khi thực hiện quá trình trên ta đã tạo được các HMII tap liên kết được tới các thanh shi Modbus RT của khôi trung tâm
Bước 2: Truy xuất với cơ sở đữ liệu SQL Server qua các hàm được viết bằng ng6n ngit VB Scripts.
Để có thể truy xuất tới cơ sở đữ liệu đã thiết kế cần tạo các hàm VB Scripts.
Trong đề tài các hàm được tạo là:
- Ham phi dữ liệu vào bảng
- Hàm đọc dữ liệu lọc theo các khoảng thời gian và xuất ra báo cáo bằng file CSV
- Hàm đọc dữ liệu có chứa các trường hợp lỗi lọc theo các khoảng thời gian và xuât ra báo cáo băng file CSV
Devices |
+ Lg HM tags aq Show all tags We Ad newtag table 3G Defoult sag table [25]
‘y SOL Tag table [4]
‘dy User tag table [8]
tions
o
¥ Details view
Sinh viên thực hiện:
=I|z# | JJ 3# Zš/!'s w.IH G1 3 BE 6s AL BASS code page
= Sub DataLogger(ByRef DB_NAME) 5 Dam conn, rst, SQL Tebie 6
7 len Error
SnarrTaga ("asDavabaae"] ô ":DSN="sDB_NAME4^“ "DSN= Name of vhe ODBC database - DSN- &
flowRateSp, preasareSp, lenkPosttion, leskSize, pumpStetus) VALUEFS (" ¢ SmaxrTng
‹ i >