BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN DCS & SCADA Thiết kế SCADA cho hệ thống phối trộn nguyên liệu TAGS RTD (Hưng Yên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
HỌC PHẦN : DCS & SCADA
Thiết kế SCADA cho hệ thống phối trộn
nguyên liệu TAGS RTD (Hưng Yên)

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Đào Quý Thịnh

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Minh – 20174067
Đinh Văn Hậu – 20173842
Đỗ Trung Hiếu – 20173880
Nguyễn Văn Phụng – 20209531

HÀ NỘI, 6/2021


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG..................................................1
1.1

Giới thiệu công nghệ.................................................................................1

1.2

Cấu trúc hệ thống phối trộn nguyên liệu....................................................2

1.3

1.2.1

Cấu trúc phân cấp hệ thống........................................................2

1.2.2

Thành phần hệ thống..................................................................3

Quá trình cân.............................................................................................4

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN.................................6
2.1

Cấp giám sát, vận hành..............................................................................6

2.2

Cấp điều khiển...........................................................................................7

2.3

2.2.1

Lựa chọn thiết bị cấp điều khiển.................................................7

2.2.2

Sơ đồ đấu nối cấp điều khiển......................................................8

Cấp cảm biến chấp hành..........................................................................11
2.3.1

Phần mềm mô phỏng cân..........................................................11

2.3.2

Mô phỏng các tác động cơ cấu chấp hành................................12

CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VÀ XÂY DỰNG CÁC PHẦN MỀM.................13
3.1

3.2

3.3

Giới thiệu về các phần mềm sử dụng.......................................................13
3.1.1

Phần mềm Visual Studio..........................................................13

3.1.2

Ngôn ngữ lập trình C# (C Sharp)..............................................13

3.1.3

Lập trình Winform....................................................................14

3.1.4

Tổng quan về SQL....................................................................14

3.1.5
Studio

Phần mềm Microsoft SQL Server và SQL Server Management
15

Xây dựng các phần mềm.........................................................................15
3.2.1

Tạo Project Windows Forms....................................................15

3.2.2

Sử dụng phần mềm Microsoft SQL Server Management Studio
18

3.2.3

Xây dựng dữ liệu đăng nhập.....................................................22

3.2.4

Xây dựng dữ liệu về nguyên liệu..............................................22

3.2.5

Xây dựng dữ liệu về công thức.................................................22

3.2.6

Xây dựng dữ liệu phục vụ mục đích báo cáo thống kê.............25

Kết nối các phần mềm.............................................................................26


3.3.1

Kết nối giữa phần mềm mô phỏng cân và phần mềm giám sát.26

3.3.2

Kết nối Database của SQL Server đến Visual Studio...............27

3.3.3
Đọc và ghi dữ liệu từ chương trình C# đến cơ sở dữ liệu của
SQL Server30
3.3.4

Kết nối chương trình C# và PLC S7 1200................................30

CHƯƠNG 4. Giao diện hệ thống.....................................................................33
4.1

Giao diện đăng nhập................................................................................33

4.2

Giao diện vận hành chính........................................................................33

4.3

Giao diện cài đặt tổng..............................................................................34

4.4

Giao diện công thức main........................................................................34

4.5

Giao diện nguyên liệu..............................................................................35

4.6

Giao diện IO Test....................................................................................35

4.7

Giao diện Auto Run.................................................................................36

4.8

Giao diện báo cáo....................................................................................36

4.9

Chương trình code của các form..............................................................37

CHƯƠNG 5. Hướng dẫn vận hành hệ thống..................................................38
5.1

Đăng nhập hệ thống.................................................................................38

5.2

Giao diện vận hành chính........................................................................40

5.3

Giao diện cài đặt tên nguyên liệu............................................................41

5.4

5.3.1

Thêm ngun liệu:....................................................................41

5.3.2

Xóa ngun liệu:......................................................................41

5.3.3

Thốt khỏi chức năng cài đặt nguyên liệu:...............................41

Giao diện khai báo công thức..................................................................41

5.4.1

Thêm công thức:.......................................................................42

5.4.2

Chỉnh sửa cơng thức:................................................................43

5.4.3

Xóa cơng thức:.........................................................................45

5.4.4

Thốt khỏi chức năng khai báo cơng thức:...............................45

5.5

Giao diện cài đặt tổng về tham số cân phối trộn:.....................................45

5.6

Giao diện IO Test....................................................................................46

5.7

Giao diện vận hành tự động:....................................................................48
5.7.1

Cho phép Cân/ Ngừng cân:.......................................................49

5.7.2

Cho xả trộn/ Ngừng xả trộn:.....................................................49

5.7.3

Cho xả cân/ Ngừng xả cân:.......................................................49

5.7.4

Thêm mẻ:..................................................................................49


5.7.5
5.8

Thốt khỏi chương trình cân tự động:.......................................49

Giao diện báo cáo....................................................................................49


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Cơng nghệ dây chuyền tự động chế biến thức ăn chăn ni...................1
Hình 1.2 Các cấp hệ thống....................................................................................2
Hình 1.3 Hệ thống phối trộn nguyên liệu..............................................................3
Hình 1.4 Đồ thị biểu diễn giá trị cân theo thời gian..............................................4
Hình 2.1 Cấu trúc xây dựng phần mềm giám sát...................................................6
Hình 2.2 Lưu đồ thuật toán vận hành hệ thống phối trộn tự động.........................7
Hình 2.3 Bản vẽ đầu vào PLC...............................................................................8

Hình 2.4 Bản vẽ đầu ra PLC.................................................................................9
Hình 2.5 Bản vẽ đầu ra Module mở rộng 1...........................................................9
Hình 2.6 Bản vẽ đầu ra Module mở rộng 2.........................................................10
Hình 2.7 Bản vẽ đầu ra Rơ le, Cơng tắc tơ..........................................................10
Hình 2.8 Bản vẽ đầu ra Rơ le, Cơng tắc tơ..........................................................11
Hình 2.9 Mơ hình tính tốn của phần mềm mơ phỏng cân..................................12
Hình 3.1 Cửa sổ Visual Studio............................................................................16
Hình 3.2 Cửa sổ tạo project.................................................................................16
Hình 3.3 Cửa sổ đặt tên project...........................................................................17
Hình 3.4 Cửa sổ Add New Item cho project........................................................17
Hình 3.5 Thêm form vào project.........................................................................18
Hình 3.6 Các windows forms được tạo trong project..........................................18
Hình 3.7 Kết nối với SQL Server........................................................................19
Hình 3.8 Tạo cơ sở dữ liệu mới...........................................................................19
Hình 3.9 Cửa sổ New Database...........................................................................20
Hình 3.10 Tạo một bảng dữ liệu trong cơ sở dữ liệu...........................................20
Hình 3.11 Tạo cột và kiểu dữ liệu cho cột...........................................................21
Hình 3.12 Đặt tên cho bảng dữ liệu.....................................................................21
Hình 3.13 Các thao tác với bảng dữ liệu.............................................................21
Hình 3.14 Bảng đăng nhập..................................................................................22
Hình 3.15 SQL Login..........................................................................................22
Hình 3.16 Thiết kế bảng Nguyên liệu..................................................................22
Hình 3.17 SQL nguyên liệu.................................................................................22
Hình 3.18 Thiết kế bảng các cơng thức phối trộn................................................23
Hình 3.19 SQL cơng thức....................................................................................23
Hình 3.20 Thơng số của các bảng cơng thức.......................................................23
Hình 3.21 Cơng thức A1 chi tiết.........................................................................24
Hình 3.22 Cơng thức A2 chi tiết.........................................................................24

Hình 3.23 Cơng thức A3 chi tiết.........................................................................25
Hình 3.24 Thơng số của bảng “baocao1”............................................................25
Hình 3.25 SQL báo cáo.......................................................................................26
Hình 3.26 Giao tiếp giữa phần mềm giám sát và phần mềm mô phỏng cân........27
Hình 3.27 Server name của SQL Server..............................................................28
Hình 3.28 Mở giao diện Server Explorer............................................................28
Hình 3.29 Mở cửa sổ kết nối đến SQL Server.....................................................29
Hình 3.30 Cửa sổ để kết nối đến SQL Server......................................................29
Hình 3.31 Kết nối đến cơ sở dữ liệu của SQL Server..........................................29
Hình 3.32 Mở của sổ Solution của Project..........................................................31
Hình 3.33 Mở cửa sổ Reference Manager...........................................................31
Hình 3.34 Thêm thư viện S7.net cho Project.......................................................32
Hình 4.1 Giao diện đăng nhập.............................................................................33
Hình 4.2 Giao diện vận hành chính.....................................................................34
Hình 4.3 Giao diện cài đặt tổng...........................................................................34
Hình 4.4 Giao diện cơng thức main.....................................................................35
Hình 4.5 Giao diện ngun liệu...........................................................................35
Hình 4.6 Giao diện IO Test.................................................................................36
Hình 4.7 Giao diện Auto Run..............................................................................36
Hình 4.8 Giao diện báo cáo.................................................................................37
Hình 5.1 Giao diện đăng nhập.............................................................................38
Hình 5.2 Table Login..........................................................................................38
Hình 5.3 Đăng nhập thành cơng..........................................................................39
Hình 5.4 Đăng nhập thất bại................................................................................40
Hình 5.5 Giao diện vận hành chính.....................................................................40
Hình 5.6 Giao diện ngun liệu...........................................................................41
Hình 5.7 Giao diện cơng thức.............................................................................42
Hình 5.8 Thêm cơng thức....................................................................................42
Hình 5.9 Nhập thơng tin cơng thức.....................................................................43
Hình 5.10 Chỉnh sửa cơng thức...........................................................................44

Hình 5.11 Sửa thơng tin cơng thức......................................................................44
Hình 5.12 Xóa cơng thức....................................................................................45
Hình 5.13 Giao diện cài đặt tổng.........................................................................45
Hình 5.14 Giao diện IO Test...............................................................................46
Hình 5.15 Kết nối thất bại...................................................................................47
Hình 5.16 Kết nối thành cơng.............................................................................47
Hình 5.17 Thực hiện test IO................................................................................48


Hình 5.18 Giao diện vận hành tự động................................................................48
Hình 5.19 Giao diện báo cáo...............................................................................49
Hình 5.20 Báo cáo chi tiết...................................................................................50
Hình 5.21 In báo cáo...........................................................................................50
Hình 5.22 In thành file PDF................................................................................51


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Bảng tín hiệu điều khiển........................................................................8
Bảng 2.2 Thiết bị cấp điều khiển...........................................................................8
Bảng 3.1 Các Class được sử dụng.......................................................................30


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1 Giới thiệu công nghệ

Hình 1.1 Cơng nghệ dây chuyền tự động chế biến thức ăn chăn nuôi

Công nghệ dây chuyền tự động chế biến thức ăn chăn ni có cơng suất 57 tấn/giờ. Các hoạt động của dây chuyền có thể được điều khiển hoàn toàn tự
động và được giám sát tại trung tâm điều khiển. Công nghệ dây chuyền tự động
gồm 5 hệ thống lần lượt như sau:

1. Hệ thống Nạp nguyên liệu: Nguyên liệu được công nhân nạp, được phân
loại theo kích cỡ xem có cần nghiền hay khơng. Ngun liệu cần được nghiền sẽ
được đưa sang hệ thống nghiền liệu, nếu kích cỡ đủ nhỏ sẽ được đưa thẳng sang
hệ thống phối trộn nguyên liệu.
2. Hệ thống Nghiền nguyên liệu: Nguyên liệu sẽ được nghiền nhỏ tại đây sau
đó sẽ được chuyển đến hệ thống phối trộn nguyên liệu
3. Hệ thống Phối trộn nguyên liệu: Nguyên liệu sau khi đạt kích cỡ yêu cầu sẽ
được đưa vào các Silo chứa đã được quy định, đánh số trước. Tùy vào công thức
yêu cầu mà mỗi Silo sẽ chứa 1 loại nguyên liệu và có 1 thứ tự định trước. Hệ
thống sẽ cân lần lượt và sau đó trộn các nguyên liệu đó.
4. Hệ thống Ép viên: Các nguyên liệu sau khi được trộn lẫn vào nhau được
đưa qua dây chuyền ép viên hoặc đưa thẳng đến hệ thống đóng bao tùy vào yêu
cầu đơn hàng.
5. Hệ thống đóng bao: Các viên nguyên liệu hoặc nguyên liệu sau phối trộn sẽ
được chuyển đến hệ thống đóng bao, kết thúc dây chuyền tại đây.
Trong 5 hệ thống trên, hệ thống số 1, 2, 4, 5 có cấu trúc và cách thức vận hành
đơn giản, sử dụng các loại máy tự động chuyên dụng; hệ thống số 3 là hệ thống
có q trình hoạt động phức tạp so với các hệ thống còn lại, đòi hỏi phải điều
1


khiển phối hợp hoạt động giữa nhiều thiết bị, cách thức điều khiển các thiết bị
cũng khơng theo trình tự và thời gian cố định mà tùy vào công thức. Ngoài ra hệ
thống số 3 cũng là hệ thống quan trọng nhất trong dây chuyền tự động chế biến
thức ăn chăn ni do đó hệ thống này cần được vận hành ổn định và chính xác,
được giám sát chặt chẽ trong quá trình hoạt động đồng thời cũng đảm bảo tính
linh hoạt của hệ thống khi chuyển đổi sang phối trộn những công thức khác nhau.
1.2 Cấu trúc hệ thống phối trộn nguyên liệu
1.2.1

Cấu trúc phân cấp hệ thống

Hình 1.2 Các cấp hệ thống

Hệ thống được chia làm 3 cấp:
Cấp vận hành giám sát vận hành: Phần mềm giám sát sẽ được cài đặt trên
máy tính, PLC và Cân điện tử sẽ được kết nối đến máy tính này. Phần mềm giám
sát với các giao diện vận hành khác nhau giúp người vận hành dễ dàng kiểm sốt
q trình cân, cài đặt các tham số, cài đặt và thao tác với các công thức cân,
nguyên liệu,ghi lại các dữ liệu của quá trình cân.
- Cấp điều khiển: Thu thập dữ liệu và thực hiện điều khiển thông qua các I/O
của PLC giúp xử lý nhanh theo thời gian thực để đáp ứng công nghệ.
- Cấp cảm biến chấp hành: Bao gồm các Silo, máy trộn, biến tần, cân,…được
kết nối với cấp điều khiển thông qua tủ điện hệ thống, nhận sự điều khiển từ cấp
điều khiển cũng như đưa về các tín hiệu cho hai cấp nêu trên.

2


1.2.2

Thành phần hệ thống

Hình 1.3 Hệ thống phối trộn nguyên liệu

Hệ thống phối trộn nguyên liệu bao gồm:
1. Các ống dẫn nguyên liệu từ hệ thống nghiền và nạp liệu.
2. 16 Silo chứa nguyên liệu.
3

3. Cân nguyên liệu.
4. Nơi đổ nguyên liệu thêm tay.
5. Máy trộn nguyên liệu.
Hệ thống có thể trộn tối đá 1,5 tấn trên 1 mẻ trộn. Chu trình phối trộn diễn ra
như sau:
Nguyên liệu được đưa vào các silo, mỗi silo chỉ chứa 1 loại nguyên liệu đã
được xác định trước tùy theo công thức được chọn từ trước. Lần lượt các Silo sẽ
đươc mở theo thứ tự trong công thức để nguyên liệu chảy xuống Cân. Hệ thống
sẽ cân tự động các nguyên liệu chảy xuống và ghi lại các giá trị cân được đó cho
đến khi đủ số nguyên liệu cân thì kết thúc 1 mẻ, nguyên liệu trong cân sẽ được
đưa xuống bình trộn để trộn rồi xả và đưa sang hệ thống tiếp theo, cứ thế lặp lại
chu trình cho đủ số mẻ đã đặt trước thì kết thúc. Thời gian trộn và xả sẽ được đặt
trước khi hết thời gian đó bình trộn sẽ xả ra và nguyên liệu sau trộn sẽ được đưa
sang hệ thống ép viên hoặc đóng bao
1.3 Q trình cân
Cơng thức tính tốn khối lượng ngun liệu chảy xuống theo lưu lượng như sau:
t

M =∫ dt
0

Ngồi ra ta cịn phải tính đến thời gian trễ từ lúc có tín hiệu mở silo đến lúc
nguyên liệu xuống đến cân và từ lúc đóng silo đến lúc số nguyên liệu ở trong
đường dẫn chảy xuống hết. Ta vẽ được đồ thị giá trị cân theo thời gian đối như
sau:

Hình 1.4 Đồ thị biểu diễn giá trị cân theo thời gian

Trong đó:

 ω1, ω2 là lưu lượng khối lượng với 2 loại nguyên liệu khác nhau chảy đến cân
(ω2 > ω >0)
 ωxả là lưu lượng khối lượng nguyên liệu xả cân (ωxả < 0).
4


 t1, t2 là thời gian trễ do nguyên liệu chảy trong đường dẫn từ Silo đến cân của 2
loại ngun liệu.
 Tín hiệu Enx: tín hiệu khi có bất kì Silo nào mở.

5


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN
2.1 Cấp giám sát, vận hành
Sử dụng phần mềm Visual Studio, lập trình Winform để lập trình phần mềm
giám sát vận hành cho hệ thống giúp dễ dàng trong việc xây dựng, thu thập, lưu
trữ và quản lý các dữ liệu của hệ thống.

Hình 2.5 Cấu trúc xây dựng phần mềm giám sát

Việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho phần mềm sẽ được thực hiện bằng phần mềm
Microsoft SQL Server Management Studio nhằm tạo ra các dữ liệu về công thức
và nguyên liệu phối trộn, thu thập các dữ liệu về quá trình cân và phối trộn, sao
lưu cơ sở dữ liệu của hệ thống để khôi phục khi cần thiết.
Lưu đồ thuật toán tổng quát điều khiển cân và phối trộn tự động như sau:

6

Hình 2.6 Lưu đồ thuật tốn vận hành hệ thống phối trộn tự động

2.2 Cấp điều khiển
2.2.1

Lựa chọn thiết bị cấp điều khiển

Sử dụng dòng PLC S7-1200 của hãng Siemems để thực hiện các yêu cầu điều
khiển đáp ứng với q trình cơng nghệ.
Ta có bảng tổng hợp tín hiệu điều khiển cho hệ thống như sau:
7


Bảng 2.1 Bảng tín hiệu điều khiển

Tín hiệu đầu vào ( 5 tín hiệu )
Tín hiệu đóng cửa xả trộn
Tín hiệu mở cửa xả trộn
Tín hiệu đóng cửa xả cân
Tín hiệu mở cửa xả cân
Tín hiệu xác nhận trộn

Tín hiệu đầu ra ( 20 tín hiệu )
16 đầu ra điều khiển đóng mở 16 Silo
Xả cân
Xả trộn
Biến tần
Báo đang trộn

Dựa vào u cầu cơng nghệ và các tín hiệu điều khiển vừa tổng hợp ta lựa chọn

thiết bị cho cấp điều khiển như sau:
Bảng 2.2 Thiết bị cấp điều khiển

1
2

2.2.2

Tên thiết bị
PLC Siemens S7- 1200
CPU 1214, 14 DI, 10 DO,
2 AI, DC
SM 1222 modul mở rộng
8 ngõ ra relay cho PLC
S7-1200

Số lượng
1

Mã hiệu
6ES7214- 1HE300XB0

2

6ES7222- 1HF300XB0

Sơ đồ đấu nối cấp điều khiển

Sơ đồ đấu nối PLC S7-1200 vẽ trên phần mềm Autocad Electrical

Hình 2.7 Bản vẽ đầu vào PLC

8


Hình 2.8 Bản vẽ đầu ra PLC

Hình 2.9 Bản vẽ đầu ra Module mở rộng 1

9


Hình 2.10 Bản vẽ đầu ra Module mở rộng 2

Hình 2.11 Bản vẽ đầu ra Rơ le, Công tắc tơ

10


Hình 2.12 Bản vẽ đầu ra Rơ le, Cơng tắc tơ

2.3 Cấp cảm biến chấp hành
2.3.1

Phần mềm mô phỏng cân

Phục vụ cho mục đích vận hành thử nghiệm ta xây dựng phần mềm mô phỏng
hoạt động của cân. Phần mềm mô phỏng cân sẽ được xây dựng bằng phần mềm
Visual Studio, sử dụng ngơn ngữ lập trình C# để xây dựng giao diện mô phỏng
cân, kết nối đến Phần mềm giám sát và PLC. Phần mềm này sẽ đọc tín hiệu điều

khiển từ đầu ra của PLC (Các tín hiệu đóng mở các Silơ và xả cân) và hiển thị rồi
gửi các tín hiệu về khối lượng cân về phần mềm giám sát.
Hệ thống phối trộn bao gồm 16 Silo đựng các loại nguyên liệu khác nhau, điều
khiển đóng mở lần lượt từng Silo để nguyên liệu chảy xuống cân. Ta có mơ hình
tính tốn của cân trong hệ thống như sau:

11


Hình 2.13 Mơ hình tính tốn của phần mềm mơ phỏng cân

Trong đó:
 Đầu vào bao gồm ωx, tx, Enx (với x = 1, 2, 3, … 16) lần lượt là lưu lượng khối
lượng, trễ do chảy trong ống dẫn của các nguyên liệu trong Silo và tín hiệu mở
Silo; ωx, Enxả là lưu lượng xả và tín hiệu xả cân.
 Khối lượng nguyên liệu cân được của các Silo:M x (với x = 1, 2, 3, … 16), Khối
lượng nguyên liệu xả: Mxả.
 Đầu ra là tổng khối lượng nguyên liệu chảy xuống cân: M.
2.3.2

Mô phỏng các tác động cơ cấu chấp hành.

Sử dụng phần mềm TIA Portal của Siemens để mô phỏng các tác động đến đầu
vào của PLC và quan sát sự tác động của phần mềm giám sát đến các đầu ra của
PLC bằng Watch and Force Table của phần mềm.

12


CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU VÀ XÂY DỰNG CÁC PHẦN MỀM

3.1 Giới thiệu về các phần mềm sử dụng
3.1.1

Phần mềm Visual Studio

Phần mềm Visual Studio là một loại phần mềm máy tính có cơng dụng giúp đỡ
các lập trình viên trong việc phát triển phần mềm từ Microsoft. Nó được sử dụng
để phát triển chương trình máy tính cho Microsoft Windows, cũng như các trang
web, các ứng dụng web và các dịch vụ web. Visual Studio sử dụng nền tảng phát
triển phần mềm của Microsoft như Windows API, Windows Forms, Windows
Presentation Foundation, Windows Store và Microsoft Silverlight. Nó có thể sản
xuất cả hai ngôn ngữ máy và mã số quản lý.
Visual Studio hỗ trợ nhiều ngơn ngữ lập trình khác nhau và cho phép trình biên
tập mã và gỡ lỗi để hỗ trợ (mức độ khác nhau) hầu như mọi ngôn ngữ lập trình.
Các ngơn ngữ tích hợp gồm có C,[4] C++ và C++/CLI (thông qua Visual C++),
VB.NET (thông qua Visual Basic.NET), C# (thông qua Visual C#) và F# (như
của Visual Studio 2010). Hỗ trợ cho các ngôn ngữ khác như J++/J#, Python và
Ruby thông qua dịch vụ cài đặt riêng rẽ. Nó cũng hỗ trợ XML/XSLT,
HTML/XHTML, JavaScript và CSS.
3.1.2

Ngơn ngữ lập trình C# (C Sharp)

C# (hay C sharp) là một ngơn ngữ lập trình đơn giản, được phát triển bởi đội ngũ
kỹ sư của Microsoft vào năm 2000, trong đó người dẫn đầu là Anders Hejlsberg
và Scott Wiltamuth.
C# là ngôn ngữ lập trình hiện đại, hướng đối tượng và nó được xây dựng trên nền
tảng của hai ngôn ngữ mạnh nhất là C++ và Java.
C# được thiết kế cho Common Language Infrastructure (CLI), mà gồm
Executable Code và Runtime Environment, cho phép chúng ta sử dụng các ngôn

ngữ high-level đa dạng trên các nền tảng và cấu trúc máy tính khác nhau.
C# với sự hỗ trợ mạnh mẽ của .NET Framework giúp cho việc tạo một ứng dụng
Windows Forms hay WPF (Windows Presentation Foundation), . . . trở nên rất
dễ dàng.
Ngôn ngữ C# có những đặc trưng tiêu biểu sau:
- C# là ngôn ngữ đơn giản, mạnh mẽ: C# được dựng trên nền tảng C++ và Java,
ảnh hưởng bởi Delphi, VisualBasic nên ngôn ngữ C# được thừa hưởng các ưu
điểm vào loại bỏ các yếu điểm của các ngôn ngữ trên, vì vậy nó khá đơn giản,
đồng thời loại bỏ các cú pháp dư thừa và thêm vào đó các cú pháp cải tiến hơn.
- C# là ngơn ngữ lâp trình bậc cao, đa nền tảng vì vậy nó dễ dàng tiếp cận và phù
hợp cho người mới bắt đầu học, ví dụ câu lệnh kinh điển dành cho người mới băt
đầu hoc là in ra dòng chữ "Hello world", với C# ta chỉ cẩn 1 câu lệnh:
System.Console.WriteLine("Hello world");

13


- C# là ngôn ngữ đa năng và hiện đại: C# phù hợp cho việc phát triển trong thời
đại 4.0, bao gồm việc phát triển web, mobile app, game, học máy và trí tuệ nhân
tạo, phát triển đám mây, IoT, blockchain, microservices...
- C# là một ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng đồng thời hỗ trợ lâp trình chức
năng: C# hỗ trợ mạnh mẽ cho phương pháp lâp trình hướng đối tượng, ngồi ra
C# cịn hỗ trợ các phương pháp lập trình chức năng thơng qua các biểu thức
lamba, khớp mẫu, functions, các thuộc tính bất biến.
- C# là ngơn ngữ gõ tĩnh, định kiểu mạnh, hỗ trợ gõ động C# được gõ tĩnh nên nó
mang đầy đủ các ưu việt của phương pháp gõ tĩnh như bảo đảm an tồn kiểu, tự
động phân tích và nhận biết lỗi cú pháp ngay trong q trình viết mã... Ngồi ra
khi sử dụng C# kết hợp với IDE Visual Studio, C# được hỗ trợ gợi ý code bởi
Visual Studio IntelliCode sử dụng trí tuệ nhân tạo giúp cho việc viết code trở nên
nhanh chóng và dễ dàng hơn.

- C# là một ngơn ngữ ít từ khóa: C# có khoảng hơn 80 từ khóa.
3.1.3

Lập trình Winform

Windows Form (thường gọi tắt là winforms) là framework dành cho phát triển
ứng dụng desktop cho Windows đầu tiên trên .NET Framework, được sử dụng
rất rộng rãi và tồn tại cho đến tận ngày nay. Windows Forms hoàn tồn đơn giản
hóa việc lập trình GUI (giao diện đồ họa), hỗ trợ thiết kế giao diện trực quan (mà
không cần tự viết code), đồng thời nhận được sự hỗ trợ rất tốt từ các hãng thứ ba
(Devexpress, Syncfusion, Telerik, v.v.) và cộng đồng.
3.1.4

Tổng quan về SQL

SQL, viết tắt của Structured Query Language (ngơn ngữ hỏi có cấu trúc), là công
cụ sử dụng để tổ chức, quản lý và truy xuất dữ liệu đuợc lưu trữ trong các cơ sở
dữ liệu. SQL là một hệ thống ngôn ngữ bao gồm tập các câu lệnh sử dụng để
tương tác với cơ sở dữ liệu quan hệ.
Tên gọi ngơn ngữ hỏi có cấu trúc phần nào làm chúng ta liên tưởng đến một công
cụ (ngôn ngữ) dùng để truy xuất dữ liệu trong các cơ sở dữ liệu. Thực sự mà nói,
khả năng của SQL vượt xa so với một công cụ truy xuất dữ liệu, mặc dù đây là
mục đích ban đầu khi SQL được xây dựng nên và truy xuất dữ liệu vẫn còn là
một trong những chức năng quan trọng của nó. SQL được sử dụng để điều khiển
tất cả các chức năng mà một hệ quản trị cơ sở dữ liệu cung cấp cho người dùng
bao gồm:
- Định nghĩa dữ liệu: SQL cung cấp khả năng định nghĩa các cơ sở dữ liệu, các
cấu trúc lưu trữ và tổ chức dữ liệu cũng như mối quan hệ giữa các thành phần dữ
liệu.
- Truy xuất và thao tác dữ liệu: Với SQL, người dùng có thể dễ dàng thực hiện

các thao tác truy xuất, bổ sung, cập nhật và loại bỏ dữ liệu trong các cơ sở dữ
liệu.
- Điều khiển truy cập: SQL có thể được sử dụng để cấp phát và kiểm soát các
thao tác của người sử dụng trên dữ liệu, đảm bảo sự an toàn cho cơ sở dữ liệu
14


- Đảm bảo toàn vẹn dữ liệu: SQL định nghĩa các ràng buộc toàn vẹn trong cơ sở
dữ liệu nhờ đó đảm bảo tính hợp lệ và chính xác của dữ liệu trước các thao tác
cập nhật cũng như các lỗi của hệ thống.
Như vậy, có thể nói rằng SQL là một ngơn ngữ hồn thiện được sử dụng trong
các hệ thống cơ sở dữ liệu và là một thành phần không thể thiếu trong các hệ
quản trị cơ sở dữ liệu. Mặc dù SQL không phải là một ngôn ngữ lập trình như C,
C++, Java, ... song các câu lệnh mà SQL cung cấp có thể được nhúng vào trong
các ngơn ngữ lập trình nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác với cơ sở dữ liệu.
Khác với các ngơn ngữ lập trình quen thuộc như C, C++, Java, ... SQL là ngơn
ngữ có tính khai báo. Với SQL, người dùng chỉ cần mô tả các yêu cầu cần phải
thực hiện trên cơ sở dữ liệu mà không cần phải chỉ ra cách thức thực hiện các yêu
cầu như thế nào. Chính vì vậy, SQL là ngơn ngữ dễ tiếp cận và dễ sử dụng.
3.1.5 Phần mềm Microsoft SQL Server và SQL Server Management
Studio
Microsoft SQL Server là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ được phát triển
bởi Microsoft. Là một máy chủ cơ sở dữ liệu, nó là một sản phẩm phần mềm có
chức năng chính là lưu trữ và truy xuất dữ liệu theo yêu cầu của các ứng dụng
phần mềm khác.
Microsoft SQL Server Management Studio (SSMS) là một ứng dụng phần mềm
thiết kế bởi Microsoft, ra mắt lần đầu năm 2005. Ứng dụng này cho phép lập
trình viên cấu hình, quản lý và quản trị bộ máy cơ sở dữ liệu (database engine)
SQL Server trên giao diện đồ họa thay vì phải dùng đến dòng lệnh.
3.2 Xây dựng các phần mềm

3.2.1

Tạo Project Windows Forms

Cả 2 phần mềm Giám sát và Mô phỏng cân mà ta xây dựng đều sử dụng
Windows Forms, ngôn ngữ C# để lập trình. Ta sẽ lần lượt khởi tạo 2 project tên
“Phần mềm giám sát” và “Phần mềm mô phỏng cân”. Sau đây sẽ là cách khởi tạo
1 project Windows Forms.
Bước 1: Mở phần mềm Visual Studio và chọn Create a new project

15


Hình 3.14 Cửa sổ Visual Studio

Bước 2: Chọn Windows Forms App(.NET Framwork) và ấn Next

Hình 3.15 Cửa sổ tạo project

Bước 3: Đặt tên project và ấn Create

16


Hình 3.16 Cửa sổ đặt tên project

Bước 4: Sau khi tạo project Windows Forms, để phần mềm có nhiều giao diện
khác nhau ta thêm các Item Winodows Forms vào Project. Trong cửa sổ Solution
Explorer Click chuột phải vào Project mong muốn chọn Add rồi chọn New item

Hình 3.17 Cửa sổ Add New Item cho project

Bước 5: Cửa sổ Add New Items hiện ra ta chọn Windows Form, đặt tên rồi ấn
Add để hoành thành việc thêm Windows Form cho Solution.

17