CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ GIAO DIỆN GIÁM SÁT
4.1.7. Chương trình điều khiển trên STEP7 Microwin.
(Xem phụ lục)
4.2. Xây dựng giao diện điều khiển và giám sát. 4.2.1. Giới thiệu về phần mềm WinCC.
WinCC (Windows Control Center) là phần mềm tích hợp giao diện người máy IHMI (Intergrate Human Machine Interface) đầu tiên cho phép kết hợp phần mềm điều khiển với quá trình tự động hóa.Những thành phần dễ sử dụng của WinCC giúp tích hợp những ứng dụng mới hoặc có sẵn mà không gặp bất kỳ trở ngại nào.
Đặc biệt với WinCC, người sử dụng có thể tạo ra một giao diện điều khiển giúp quan sát mọi hoạt động của quá trình tự động hóa một cách dễ dàng.
Phần mềm này có thể trao đổi trực tiếp với nhiều loại PLC của các hãng khác nhau như: SIEMENS, MÍTUBISHI, ALLEN BRADLEY, ... nhưng nó truyền thông rất tốt với PLC của hãng SIEMENS. Nó được cài đặt trên máy tính và giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS232) của máy tính. Do đó, cần phải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS – 232 sang chuẩn RS – 485 của PLC.
WinCC còn có đặc điểm là đặc tính mở.Nó có thể sử dụng một cách dễ dàng với các phần mềm chuẩn và phần mềm của người sử dụng, tạo nên giao diện người – máy đáp ứng nhu cầu thực tế một cách chính xác.Những nhà cung cấp hệ thống có thể phát triển ứng dụng của họ thông qua giao diện mở của WinCC như một nền tảng để mở rộng hệ thống.
Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có quy mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những hệ thống cấp cao như MES
(Enterprise Resourse Planning).WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ sở quy mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ giúp của SIEMENS có mặt trên khắp thế giới.
Trong lĩnh vực tự động hóa trong công nghiệp WinCC là một trong những phần mềm HMI chuyên dùng của hãng SIEMENS để quản lý, thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình công nghiệp. WinCC được sử dụng để thể hiện quá trình hoạt động của quá trình sản xuất và khai thác giao diện sử dụng đồ họa cho người vận hành.
- WinCC cho phép người vận hành thực hiện các thao tác điều khiển tới quá trình sản xuất.
- Một cảnh báo sẽ tự động tạo ra trong trường hợp trạng thái quá trình có vấn đề, ví dụ một biến quá trình có giá trị vươt quá giá trị cho phép, ngay lập tức một thông báo sẽ xuất hiện trên màn hình.
- Các giá trị, thông số của quá trình được in ra hoặc lưu trữ tự động.
4.2.3.1. Phần mềm PC access.
Phần mềm PC access có nhiệm vụ kết nối giữa WinCC với PLC thật.
Do s7 – 200 không được cài sẵn drive với phần mềm WinCC nên ta phải tự cài đặt cho nó bằng phần mềm PC access 1.0.
Các bước thực hiện giao tiếp PLC và WinCC thông qua PC Access 1.0.
Bước 1: Tạo tag trong phần mềm PC Access 1.0.
1. Mở phần mềm PC Access 1.0 và thêm PLC vào trong từng hệ thống, số trạm sẽ được thiết kế trong PC Access 1.0, mỗi trạm được phân biệt với nhau bằng địa chỉ PLC, đối với đề tài chúng em chỉ sử dụng 1 trạm.
Hình 4.1: Thêm PLC vào hệ thống
2.. Từ PLC mới tạo trong PC Access chúng ta add item vào PLC đó bằng click chuột phải vào PLC và chọn new > Item.
Hình 4.3: Add item vào PLC
Trong bảng properties xuất hiện dưới đây ta cần chú ý tới.
Name: Tên biến sẽ sử dụng lưu ý phải trùng tên với biến trong WinCC
Address: Địa chỉ của biến đó là địa chỉ nào trên PLC đầu vào hay đầu ra hay biến nội. Type: Định dạng cho biến thông thường PC Access sẽ khai báo sẵn phù hợp với địa chỉ mà ta sử dụng biến.
Chế độ read/write cho phép ta vừa đọc vừa ghi biến
Chế độ read chỉ cho đọc biến mà không cho ghi, tùy vào mục đích bài toán mà ta sẽ đặt khác nhau sao cho phù hợp với yêu cầu của bài toán.
Hình 4.4: Thiết lập cho Item
Sau khi khai báo hoàn tất ta ấn ok. Làm tương tựnhư vậy với các biến khác ta được Bảng các biến như sau:
Sau cùng để hoàn tất ta lưu file lại.
Bước 2: Kết nối biến với WinCC.
1. Mở phần mềm WinCC, tạo một dự án mới, chọn file > new, hiện ra bảng WinCC Exploer. Ta chọn single – User Project.
Hình 4.6: Tạo dự án
Hình 4.7: Đặt tên và chọn ổ lưu dự án
2. Add thêm driver mới cho việc kết nối với s7 – 200.
Hình 4.8: Add thêm driver cho việc kết nối với s7-200
Chọn loại driver là OPC cho việc liên kết WinCC với S7 – 200 thông qua PC access 1.0.
Hình 4.9: Chọn driver cho dự án
3. Click chuột phải vào OPC Groups rồi chọn system Parameter, màn hình OPC item manager xuất hiện.
Hình 4.11: Browse server s7-200OPCServer vào WinCC
Tại màn hình manager ta đợi cho WinCC tìm kiếm. Sau khi việc tìm kiếm hoàn thành ta browse server s7200.OPCServer vào WinCC.
Ở màn hình s7200.OPCServer ta add từng item từ phần mềm PC Access mà ta đã tạo lúc trước vào WinCC.
Hình 4.12: Add Item từ phần mềm PCAccess vào WinCC.
Khi đó phần mềm sẽ tự động Add Tag vừa chọn vào trong phần mềm, sau khi hoàn thành phần add tất cả các tag thì thoát ra khỏi phần thiết kế. Khi đó chương trình WinCC sẽ tạo ra những tag mà đã lấy trong phần mềm PC access.
4.2.3. Tạo picture và thiết kế giao diện điều khiển
Từ Navigation Window của WinCC ta click chuột vào mục Graphics Designer và chọn new picture. Giao diện điều khiển của hệ thống gồm 2 picture: Màn hình chính, màn hình làm việc và màn hình thông tin.
Hình 4.14: picture cho màn hình chính