Thiết kế hệ SCADA quản lí lỗi sản xuất cho nhà máy Rạng Đông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
-----□□□□
□□
-----

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

Đề tài: Thiết kế hệ SCADA quản lí lỗi sản xuất cho nhà máy
Rạng Đơng

Mơn học
Giảng viên hướng dẫn
Nhóm sinh viên thực hiện
(Nhóm 34)

DCS & SCADA
TS. Đào Quý Thịnh
Lê Minh Đức
Nguyễn Hữu Ngọc
Đào Văn Quang Huy
Đào Việt Hoàng

Hà Nội, 7/2021

20173746
20174101
20173964
20173899

LỜI NĨI ĐẦU
Trong các hệ thống tự động hóa trong cơng nghiệp thì DCS và SCADA đóng
một vai trị vơ cùng quan trọng. Nó giúp cho hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển
giám sát một cách hiệu quả nhất. Trong học phần DCS & SCADA, chúng em sẽ được
học về cách thiết kế và bảo trì hệ thống DCS và SCADA liên quan tới các hạng mục
như thiết bị, truyền thơng, hệ thống điều khiển, màn hình giám sát HMI, cơ sở dữ liệu.
Chính vì thế, nhóm 34 chúng em nhận bài tập lớn với đề tài: “Thiết kế hệ SCADA
quản lí lỗi sản xuất cho nhà máy Rạng Đơng”. Bài báo cáo gồm 4 phần chính như sau:
 Giới thiệu chung
 Phần mềm và mơ hình hệ thống
 Thiết kế hệ thống giám sát
 Đánh giá và kết luận
Do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi những thiếu sót trong cách
hiểu, cách trình bày. Chúng em rất mong nhận được đóng góp ý kiến của của thầy để
bài báo cáo hồn thiện hơn. Nhóm em xin chân thành cảm ơn!


2


MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................4
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG.........................................................................5
1.1

Giới thiệu chung..................................................................................................5

1.2

Tổng quan quy trình sản xuất đèn LED hiện nay tại Rạng Đơng. 5

1.3

Mục tiêu đề ra về số hóa, thu thập dữ liệu sản xuất........................6

CHƯƠNG 2. PHẦN MỀM VÀ MƠ HÌNH HỆ THỐNG.........................................8
2.1

Hệ thống tự động hóa...........................................................................................8

2.2

Hệ thống thu thập dữ liệu.....................................................................................8

2.3

Yêu cầu công nghệ.............................................................................................10

2.4

Phần mềm thiết kế.............................................................................................10
2.4.1

TIA PORTAL...................................................................................10

2.4.2

Visual Studio.....................................................................................12

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT................................................16

3.1

Kết nối hệ thống................................................................................................16

3.2

Giao diện vận hành............................................................................................16

3.3

Giao diện đăng nhập..........................................................................................16

3.4

Giao diện màn hình............................................................................................17
3.4.1

Giao diện sản xuất.............................................................................18

3.4.2

Giao diện danh sách lỗi.....................................................................19

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN.........................................................................................21
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................22

3


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Quy trình sản xuất LED..................................................................................6
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống........................................................................................8
Hình 2.2 Sơ đồ vị trí các thiết bị trên dây chuyền..........................................9
Hình 2.3 Các thành phần trong TIA.............................................................................11
Hình 2.4 Giao diện WINCC.........................................................................................12
Hình 2.5 Giao diện Winforms......................................................................................14
Hình 3.1 Giao diện cài đặt...........................................................................................16
Hình 3.2 Giao diện vận hành chính..............................................................................16
Hình 3.3 Giao diện đăng nhập.....................................................................................17
Hình 3.4 Đăng nhập thành cơng...................................................................................17
Hình 3.5 Giao diện màn hình chính.............................................................................18
Hình 3.6 Giao diện sản xuất.........................................................................................18
Hình 3.7 Giao diện màn hình chính khi sản xuất.........................................................19
Hình 3.8 Giao diện danh sách lỗi.................................................................................19
Hình 3.9 Danh sách lỗi trên SQL.................................................................................20

4


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung
Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đơng được xây
dựng từ năm 1958. Hiện nay, Công ty đã trở thành nhà sản xuất
hàng đầu của Việt Nam về các sản phẩm nguồn sáng, thiết bị chiếu
sáng và phích nước, trở thành một trong số ít doanh nghiệp Việt Nam
nghiên cứu sản xuất LED, phát triển hệ thống và giải pháp chiếu
sáng xanh, là doanh nghiệp Việt Nam tiên phong trong đổi mới sáng
tạo. Năm 2017, sản phẩm Đèn LED Rạng Đông cung cấp ra thị
trường trên 18 triệu sản phẩm, đạt doanh thu trên 1.200 tỷ. Sản
phẩm đa dạng về chủng loại và ngày càng khẳng định chất lượng

trên thị trường thế giới, LED Rạng Đơng đã có mặt tại nhiều quốc gia
và vùng lãnh thổ như Hàn Quốc, Cuba, Trung Đơng…. đóng góp kinh
ngạch xuất khẩu đạt trên 103 tỷ đồng. Cơng ty đầu tư dây chuyền
sản xuất có tính tự động hóa cao, áp dụng nhiều tiêu chuẩn quản lý
quốc tế nên sản phẩm đưa ra thị trường là sản phẩm thân thiện môi
tường, bảo vệ sức khỏe và hạnh phúc con người, nâng cao chất
lượng cuộc sống.
Theo các chuyên gia chiếu sáng, việc sử dụng đèn LED Rạng
Đông tiết kiệm đến 30-40% điện năng so với các loại đèn truyền
thống, giúp người sử dụng có thể tiết kiệm được chi phí điện năng sử
dụng trong gia đình cũng như chi phí cho chiếu sáng sản xuất kinh
doanh khác. Hiện nay bóng đèn led Rạng Đơng được nhiều người tin
tưởng sử dụng trong: gia đình, nhà hàng, khách sạn, các trung thâm
thương mại, các nhà máy sản xuất, các văn phịng…những nơi ln
đề cao nguồn ánh sáng đồng thời đề cao tính năng hiệu quả trong
tiết kiệm điện; giúp bảo vệ mơi trường vì lượng tỏa nhiệt ra bên
ngồi rất thấp, góp phần tiết kiệm điện năng. Sản phẩm được sản
xuất trên công nghệ tiên tiến hiện đại và được làm từ những chất
liệu ca cấp, có nguồn gốc rõ ràng, được nhiều người tin dùng và lựa
chọn. Với thành tích đã đạt được trong sản xuất kinh doanh, Cơng ty
đã được tạp chí Forbes Việt Nam xếp hạng vào TOP 50 Công ty niêm
yết tốt nhất Việt Nam (5 năm liền từ năm 2013 đến 2017; được Tổ
chức báo cáo đánh giá Việt Nam (VNR) xếp vào TOP 500 Công ty lớn
nhất Việt Nam (6 năm liền từ 2012 đến 2017, TOP 500 doanh nghiệp
tăng trưởng nhanh nhất Việt Nam (5 năm liền từ 2013 đến 2017);
TOP 1000 doanh nghiệp nộp thuế thu nhập doanh nghiệp lớn nhất
Việt Nam liên tục năm 2013, 2014, 2015, 2016; được người tiêu dùng
bình chọn Doanh nghiệp hàng Việt Nam chất lượng cao 22 năm liên
tiếp. Liên tục từ 2005 được Thủ tướng Chính phủ tặng cờ thi đua
hồn thành xuất sắc, tồn diện nhiệm vụ SXKD dẫn đầu ngành Cơng

thương. Được Chủ tịch nước tặng Huân chương Độc lập Hạng Nhất (2
5


lần); phong tặng danh hiệu Anh hùng thời kỳ đổi mới do đã có thành
tích đặc biệt xuất sắc trong cơng tác, góp phần vào sự nghiệp xây
dựng phát triển đất nước.
1.2 Tổng quan quy trình sản xuất đèn LED hiện nay tại Rạng Đông
Sản xuất đèn LED Rạng Đông sẽ trải qua các cơng đoạn chính
sau đây, đều đảm bảo quy trình kiểm sốt chất lượng IQC, TQC,
OQC, đảm bảo chất lượng đồng đều từ khâu đầu đến khâu cuối. Các
linh kiện điện tử, các linh kiện đầu vào được đánh giá kiểm tra một
lần nữa về độ tin cậy, khắc nhiệt thông số trước khi lưu kho bảo quản
đảm bảo các u cầu về nhiệt độ mơi trường.

Hình 1.1 Quy trình sản xuất LED

1.3 Mục tiêu đề ra về số hóa, thu thập dữ liệu sản xuất
Hiện nay, q trình số hóa trở thành một trong những xu hướng
toàn cầu hiện nay, đặc biệt là sau cách mạng cơng nghiệp 4.0. Vì
vậy, đã có nhiều doanh nghiệp, tổ chức thực hiện q trình số hóa
nhằm giúp doanh nghiệp phát triển hơn, bắt kịp sự phát riển của thế
giới. Theo báo cáo năm 2016 của PricewaterhouseCoopers, 86%
trong số 2000 doanh nghiệp từ 26 quốc gia được nghiên cứu kỳ vọng
đạt được việc giảm kinh phí và tăng lợi nhuận nhờ nỗ lực chuyển đổi
số trong vòng 5 năm. Là bước quan trọng cần có để thực hiện các
bước tiếp theo của chuyển đổi số, việc các doanh nghiệp thực hiện
số hóa là việc bắt buộc để họ thực hiện các bước tiếp theo trong quá
trình chuyển đổi số trong tương lai.
Số hóa là q trình chuyển đổi thơng tin trên giấy và các quy

trình thủ cơng thành định dạng kỹ thuật số trong đó thơng tin được
tổ chức thành các bit và byte. Giống như quét một bức ảnh hoặc
chuyển đổi một báo cáo giấy thành PDF. Dữ liệu khơng bị thay đổi nó chỉ đơn giản được mã hóa theo định dạng kỹ thuật số.
Số hóa có tầm quan trọng rất lớn đối với việc xử lý, lưu trữ và
truyền dữ liệu, bởi vì nó "cho phép thơng tin của tất cả các loại ở mọi
6


định dạng được thực hiện với cùng hiệu quả và cũng được xen kẽ".
Mặc dù dữ liệu được lưu trữ ở dạng vật lý (analog data) thường ổn
định hơn, nhưng dữ liệu số có thể dễ dàng được chia sẻ và truy cập
hơn và theo lý thuyết, có thể được truyền đi vô thời hạn, không bị
mất mát qua thời gian và qua các lần sao chép dữ liệu, miễn là nó
được chuyển sang các định dạng mới, ổn định.
Số hóa trong một tổ chức cung cấp một lợi thế để thực hiện mọi
thứ nhanh hơn, tốt hơn và rẻ hơn. Số hóa có thể gặt hái lợi ích hiệu
quả khi dữ liệu số hóa được sử dụng để tự động hóa các quy trình và
cho phép khả năng truy cập tốt hơn - nhưng số hóa khơng tìm cách
tối ưu hóa các quy trình hoặc dữ liệu. Từ đó, nó có thể cung cấp lợi
nhuận tốt hơn và có nhiều cơ hội sản xuất giá trị.
Các bước để số hóa hoạt động






Sẵn sàng để thay đổi
Từ bỏ chu kỳ kinh doanh trước đó
Mở rộng ra ngồi “phân tích trang WEB”

Tối ưu hóa trải nghiệm người dùng
Quyết định dựa trên dữ liệu
Ưu và nhược điểm của số hóa doanh nghiệp

Một đánh giá về số hóa được đưa ra với những lợi thế và bất lợi
trong việc thực hiện nó như là một cách để bảo quản vật liệu kỹ
thuật số. Có rất nhiều bộ sưu tập từ các tài liệu có giá trị chứa lịch sử
địa phương quan trọng về cá nhân, tổ chức hoặc quốc gia cụ thể có
thể bị mất trong tương lai. Trong việc bảo tồn các tài liệu có giá trị,
số hóa là chủ đề chính trong bài viết này. Ngồi ra, một cái nhìn tổng
quan được đưa ra để xác định các thuật ngữ về số hóa và cả các tổ
chức thơng tin trong tổng quan tài liệu.
Ưu điểm:








Tính khả dụng liên tục
Tối ưu hóa việc lưu trữ giấy
Loại bỏ tìm kiếm thủ cơng
Cải thiện tính sẵn có của thơng tin
Giảm chi phí lưu trữ
Tăng năng suất
…
Nhược điểm: Rủi ro về an toàn dữ liệu

Từ nhu cầu xu hướng và sự cần thiết cũng như những ưu điểm
của việc số hóa trong hoạt động cơng nghiệp đem lại. Công ty Rạng
Đông đã, đang ứng dụng số hóa vào hệ thống nhà máy. Để tăng khả
năng số hóa giúp nâng cao chất lượng sản xuất, khả năng mở rộng
công ty Rạng Đông quyết định đầu tư nâng cấp số hóa hệ thống dây
7


chuyền sản xuất của nhà máy. Và trước mắt là nâng cấp, sửa đổi khả
năng thu thập dữ liệu cho dây chuyền lắp ráp hệ thống đèn LED Bulb
của công ty để bước đầu hình thành số hóa một cách tốt nhất cả hệ
thống công ty.

8


CHƯƠNG 2. PHẦN MỀM VÀ MƠ HÌNH HỆ THỐNG
2.1

Hệ thống tự động hóa
Quy trình dây chuyền lắp ráp đèn LED của nhà máy Rạng Đơng
trải qua 5 cơng đoạn chính:
 Công đoạn lắp ráp
 Công đoạn thử sáng lần 1
 Công đoạn luyện
 Công đoạn thử sáng lần 2
 Công đoạn đóng bao

Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống

Sơ đồ trên giúp hình dung ra quy trình vận hành của dây
chuyền lắp ráp sản phẩm một cách tổng quan nhất có thể, thứ tự các
cơng đoạn được thực hiện.
Các cơng đoạn trên đã dùng các cảm biến và camera thu thập
thơng tin về PLC từ đó PLC đưa ra các quyết định được lập trình thực
hiện một số bước trong cơng đoạn giúp cho q trình vận hành trong
từng cơng đoạn trở lên tự động hơn tăng năng suất và giảm các cơng
việc cho cơng nhân. Nhưng quy trình vẫn cịn rất thủ cơng về mặt
phát hiện các lỗi cần công nhân trực tiếp quan sát và kiểm tra thực
hiện đưa ra các tín hiệu báo lỗi về PLC thơng qua các màn hình HMI
được bố trí cho từng cơng đoạn. Từ những thông tin được thu thập về
sẽ giúp phân tích hệ thống tự động hóa một cách chi tiết, kịp thời
đưa ra các quyết định quan trọng trong các trường hợp gặp sự cố.
2.2 Hệ thống thu thập dữ liệu
9


Dây chuyền hệ thống lắp ráp sản phẩm hiện tại đang sử dụng 3
PLC OMRON CP1L-EM40DR và 13 màn hình phát hiện các lỗi. Từ đó
xây dựng nên hệ thống thu thập xây dựng lên dữ liệu qua phần mềm
tự thiết kế để giám sát tồn bộ dây chuyền.

Hình 2.3 Sơ đồ vị trí các thiết bị trên dây chuyền

Tại trực tiếp mặt bằng dây chuyền sản xuất, tiến hành lắp đặt
các thiết bị phát hiện/ đếm số lượng sản phẩm vào lắp ráp đến đầu
ra hoàn chỉnh. Thiết đặt các thiết bị camera tự động, sensors nhiệt,
sensors cảm biến, … để phát hiện các lỗi tự động trên dây chuyền
sản xuất. Sau đó gửi thơng tin thu thập về máy tính thống kê, tính
tốn số liệu và hiển thị thông tin sản xuất trên đầu dây chuyền sản

xuất.












Mục 1: Đếm sản lượng đầu vào
Mục 2: Nút nhấn khai báo lỗi
Mục 3: Camera bắt lỗi bơm keo tự động
Mục 4: Màn hình HMI hỗ trợ cơng nhân khai báo thơng tin lỗi
(bấm chọn lỗi) khâu lắp ráp gửi về hệ thống chủ.
Mục 5: Sensor đếm bước máy
Mục 6: Màn hình HMI hỗ trợ công nhân khai báo thông tin lỗi
(bấm chọn lỗi) khâuthử sáng lần 1 gửi về hệ thống chủ.
Mục 7: Sensor cảm biến soi đinh ghim đầu đèn trên sản phẩm –
phát
hiện
lỗi
tự
động gửi thông tin về hệ thống chủ.
Mục 8: Màn hình HMI hỗ trợ cơng nhân khai báo thông tin lỗi
(bấm chọn lỗi) gửi về hệ thống chủ.
Mục 9: Sensor cảm biến thống kê số lượng đầu ra sản phẩm

sau khâu lắp ráp.
Mục 10: Sensor đo vùng nhiệt trên máy luyện đèn.
10


 Mục 11: Sensor đo 5 vùng điện áp trên máy luyện đèn.
 Mục 12: Màn hình HMI hỗ trợ công nhân khai báo thông tin lỗi
(bấm
chọn
lỗi)
khâu thử sáng lần 2 gửi về hệ thống chủ.
 Mục 13: Màn hình HMI hỗ trợ công nhân khai báo thông tin lỗi
(bấm
chọn
lỗi)
khâu bao gói gửi về hệ thống chủ.
 Mục 14: Sensor tự động đếm sản phẩm hồn chỉnh.
Các màn hình HMI và nút bấm hỗ trợ công nhân thao tác khai
báo thông tin lỗi vào hệ thống.
Dữ liệu được chuyển về PLC điều khiển chính phân tích và
thống kê, sau đó được chuyển lên hệ thống máy tính thơng qua
đường truyền kênh RS485, hoặc hỗ trợ chuẩn chuyền thông TCP/IP
về máy tính chủ.
Tại đây máy tính chủ sẽ phân tích và hiển thị thông tin trực tiếp
sản lượng và thông tin chi tiết trong quá trình sản xuất trên màn
hình tivi tại đầu dây chuyền. Mọi thơng tin chính được hiển thị trực
tiếp trên giao diện thống kê.
Hệ thống sử dụng giao thức TCP/IP, truyền thông RS485 để kết
nối PLC với các thiết bị và liên kết dữ liệu tới máy tính đầu dây
chuyền để đưa ra các thơng số phân tích trên phần mềm chính.

2.3 u cầu cơng nghệ
Sau khi thu thập được dữ liệu về SQL Sever cần một giao diện
giám sát hay trong thuật ngữ công nghiệp nhà máy gọi là Dashboard
-

-

Giám sát các thông số cần thiết đối với việc sản xuất như số
lượng sản phẩm hoàn thành, thời gian chạy, dừng hệ thống,
…
Mô tả một cách trực quan nhất về các thơng tin lỗi qua các
biểu
đồ
cột,
trịn,
… để người quan sát có thể dễ dàng hiểu và kịp thời phát
hiện
các
lỗi
ảnh
hưởng xấu đến năng suất chất lượng dây chuyền đưa ra các
phương
án
cần
thiết.

Việc thiết kết Dashboard trong giai đoạn hiện tại dùng để giám
sát và phân tích các lỗi trong quá trình vận hành dây chuyền lắp ráp
nhà
máy.

Tương
lai
sẽ
mở
rộng ra cả vận hành điều khiển cho dây chuyền nâng cao tính tự
động
hóa
cho
dây
chuyền.
Với u cầu cơng nghệ này, đồ án sẽ được thiết kế Dashboard
11


bằng
phần
mềm WINCC Runtime Professional được tích hợp sẵn trong TIA
PORTAL
V15.1
và phần mềm Visual Studio.
2.4 Phần mềm thiết kế
2.4.1

TIA PORTAL

a)

Giới thiệu chung
TIA PORTAL (Total Intergrated Automation Portal) là phần mềm
cơ

sở
tích
hợp tất cả các phần mềm cấu hình, lập trình cho các hệ tự động hóa
và
truyền
động
điện: PLC, HMI, Inverter của Siemens.
-

-

Ưu điểm: tích hợp tất cả trong 1 phần mềm, 1 giao diện, tạo
ra
sự
nhất
quán
trong việc cấu hình hệ thống.
Nhược điểm: dung lượng phần mềm lớn, u cầu cấu hình
máy
tính
cao,
ban đầu khó làm quen đối với người mới học.

b) Các thành phần trong TIA
Siemens cung cấp rất nhiều gói phần mềm để hỗ trợ các kỹ sư
triển khai một hệ thống tự động hóa. Dưới đây là các thành phần cơ
bản của bộ TIA PORTAL:

Hình 2.4 Các thành phần trong TIA
-

Step 7 Professional.
WinCC Comfort/Advanced/Profession.
WinCC Runtime comfort/Advanced/Profession.
12


-

Step7 Startdrive.
PLC Sim.
PLC Sim advanced.

Để hiển thị hệ thống kiểm sốt sản xuất nhận thơng tin từ SQL
sau
đó
tính
tốn hiển thị lên màn hình kiểm sốt sẽ sử dụng WINCC Runtime
Profession.
c)

WINCC Runtime Profession

WinCC là một trong những chương trình ứng dụng cho mạng
HMI.
Scada
trong lĩnh vực dân dụng cũng như công nghiệp. WinCC (Windows
Control Center) là phần mềm của hãng Siemens.WinCC dùng để
giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu trong q trình sản xuất. Nói
rõ hơn, WinCC là chương trình dùng để thiết kế các giao diện Người

và Máy – HMI (Human Machine Interface) trong hệ thống Scada
(Supervisory Control And Data Acquisition).
Với WinCC, ta có thể tận dụng nhiều giải pháp khác nhau cho
để
giải
quyết
công việc. từ thiết kế cho hệ thống có quy mơ nhỏ đến quy mơ lớn,
hệ
thống
thực
hiện sản xuất – MES (Manufacturing Excution System).
WinCC có thể mơ phỏng bằng hình ảnh các sự kiện xảy ra trong
quá trình điều khiển dưới dạng chuổi sự kiện. Để đáp ứng yêu cầu
công
nghệ
ngày
càng
phát
triển. WinCC cung cấp nhiều hàm chức năng cho mục đích hiển thị,
thơng
báo,
ghi
báo cáo, xử lý thơng tin đo lường, các tham số cơng thức, ... và là
một
trong
những
chương trình thiết kế giao diện Người và Máy – HMI được tin dùng
nhất
hiện
nay.

Chức năng WINCC:
Graphics Designer: Thực hiện dể dàng các chức năng
mô
phỏng
và
hoạt
động qua các đối tượng đồ họa của chương trình WinCC, Windows, I/
O, ... và các thuộc tính hoạt động (Dynamic).
Alarm Logging: Thực hiện việc hiển thị các thông báo
hay
các
cảnh
báo
khi hệ thống vận hành. Nhận các thông tin từ các quá trình, hiển thị,
hồi
đáp
và lưu trữ chúng. Alarm Logging còn giúp ta phát hiện ra nguyên
nhân
của
lỗi.
-

13


Tag Logging: Thu thập, lưu trữ và xuất ra dưới nhiều
dạng
khác
nhau
từ

các quá trình đang thực thi.
Report Designer: Tạo ra các thông báo, kết quả. Và các
thông
báo
này
được lưu dưới dạng nhật ký sự kiện.
-

Ngồi ra, WinCC cịn kết hợp với Visual C++, Visual Basic tạo ra
một
hệ
thống tinh vi và phù hợp cho từng hệ thống tự động hóa chuyên biệt.
WinCC có thể tạo một giao diện Người và Máy – HMI dựa trên sự giao
tiếp
giữa con người với các thiết bị. Hệ thống tự động hóa thơng qua hình
ảnh,
số
liệu,
sơ đồ, ... Giao diện có thể cho phép người dùng vận hành, theo dỏi từ
xa
và
cịn
có
thể cảnh báo, báo động khi có sự cố.
WinCC là chương trình thiết kế giao diện Người Máy. Nó thực sự
cần
thiết
cho các hệ thống tự động hóa cao và hiện đại.

Hình 2.5 Giao diện WINCC

Giao diện màn hình trên bao gồm các phần:
-

Vùng 1: Danh mục các màn hình và cài đặt cấu hình, thơng
số, …
Vùng 2: Giao diện để thiết kế.
Vùng 3: Debug các lỗi.
Vùng 4: Các đối tượng, khối chức năng, … phục vụ thiết kế
giao diện.
14


2.4.2

Visual Studio

a)

Giới thiệu chung
Visual Studio là một trong những công cụ hỗ trợ lập trình
website
rất
nổi
tiếng nhất hiện nay của Mcrosoft và chưa có một phần mềm nào có
thể
thay
thế
được nó. Visual Studio được viết bằng 2 ngơn ngữ đó chính là C# và
VB+.

Đây
là
2 ngơn ngữ lập trình giúp người dùng có thể lập trình được hệ thống
một
các
dễ
dàng và nhanh chóng nhất thông qua Visual Studio.
Visual Studio là một phần mềm lập trình hệ thống được sản
xuất
trực
tiếp
từ Microsoft. Từ khi ra đời đến nay, Visual Studio đã có rất nhiều các
phiên
bản
sử dụng khác nhau. Điều đó, giúp cho người dùng có thể lựa chọn
được
phiên
bản
tương thích với dịng máy của mình cũng như cấu hình sử dụng phù
hợp
nhất.
Bên cạnh đó, Visual Studio cịn cho phép người dùng có thể tự
chọn
lựa
giao diện chính cho máy của mình tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng.
b)

Ngơn ngữ lập trình C#

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 ngơn 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

15

Foundation),
rất dễ dàng.

.

.

.

trở

nên

Ngơn 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 ngơn 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"); …
- 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 thông
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.
16


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

c)

Windows Forms

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
hồn

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.
Winforms rất dễ học với người mới bắt đầu. Mơ hình lập trình
của
Windows
Forms đơn giản và dễ nắm bắt. Việc thiết kế giao diện rất trực quan,
đơn
giản.
Hiện nay vẫn có nhiều cơng ty tuyển nhân sự về mảng này, chủ
yếu
để
bảo
trì và cải tiến các hệ thống đã xây dựng từ trước. Windows Forms
cũng
vẫn
là
một
cơng cụ hữu ích cho q trình học tập. Trong q trình học có thể
thường
xuyên
phải làm project môn học. Winforms là một công cụ rất thích hợp.

Để lập trình giao diện người dùng trên Windows Form chúng ta
cần
tạo
mới
một Project, chọn phần Windows Form Application để bắt đầu lập
trình.

17


Hình 2.6 Giao diện Winforms

Những vùng làm việc cơ bản được mô tả cụ thể dưới đây:
- Vùng 1: (ToolBox) đây là vùng chưa tất cả các Control mà
chúng
ta
có
thể sử dụng cho project, có thể kéo thả những Control này sang vùng
2.
- Vùng 2: Đây là vùng chứa các Control để tạo giao diện người
dùng.
- Vùng 3: Đây là nơi xuất ra những thơng báo trong q trình
biên
dịch
dùng để hiển thị các lỗi và cảnh báo.
- Vùng 4: Đây là nơi chúng ta chỉnh sửa các thuốc tính của các
Control
như tên, vị trí hiển thị hay sự kiện của mỗi Control, ...

18

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT
3.1 Kết nối hệ thống

Hình 3.7 Giao diện cài đặt

Ta sử dụng ứng dụng TIA Portal để lập trình mơ phỏng và thu thập các lỗi. Sau đó gửi
dữ liệu lên Winform.
3.2 Giao diện vận hành

Hình 3.8 Giao diện vận hành chính

Trên giao diện, ngồi nút đăng nhập, ta cịn có thể lựa chọn màn hình cho từng Line.
Có tất cả 4 màn hình tương ứng với 4 line cần giám sát
3.3 Giao diện đăng nhập
19


Hình 3.9 Giao diện đăng nhập

Để có thể đăng nhập vào hệ thống giám sát, từ màn hình giao diện vận hành
chính ta ấn vào nút “Đăng nhập”. Cửa sổ đăng nhập được hiện lên. Điền tên đăng
nhập và mật khẩu vào ô “Tên đăng nhập” và “Mật khẩu” tương ứng. Sau đó ấn nút
“Đăng nhập” để hồn thành việc đăng nhập hệ thống. Nếu đăng nhập thành cơng,
màn hình sẽ hiện lên thơng báo như sau

Hình 3.10 Đăng nhập thành cơng

3.4 Giao diện màn hình

20