thiết kế giao diện người máy hmi sử dụng phần mềm intouch của wonderware

TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
LỜI NÓI ĐẦU
  
ời đầu tiên tơi xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cơ khoa Cơ khí
và đặc biệt gửi đến Thầy ThS. Lê Long Hồ người đã giảng dạy và giúp đỡ tơi
trong suốt mơn học để tơi hồn thành tốt bài tiểu luận Scada này.
L
Với sự phát triển nhanh nền kinh tế, các hệ thống thu thập, giám sát, xử lý dữ
liệu và điều khiển các q trình cơng nghiệp Scada (Supervisory Control And Data
Acquision) đã xuất hiện ngày càng nhiều trong các lãnh vực như cơng - nơng
nghiệp, khoa học vũ trụ, hàng khơng, cơng nghệ sinh học, y học, mơi trường và
nhiều lĩnh vực khác nữa.
SCADA là một phần rất quan trọng trong cơng nghiệp hiện đại ngày nay. Hệ
thống SCADA giúp cho việc sản xuất được diễn ra một cách tự động, chính xác,
linh hoạt và hiệu quả kinh tế cao. Việc tìm hiểu và nắm bắt được SCADA là điều
cần thiết đối với một kỹ sư trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp. Bài tiểu luận này
được xây dựng dựa trên những hiểu biết về SCADA của tơi. Trong khn khổ một
bài tiểu luận, tơi sẽ đi sâu vào phần lí thuyết, bên cạnh đó chỉ đưa ra một ví dụ ứng
dụng SCADA điển hình: Đó là “THIẾT KẾ GIAO DIỆN NGƯỜI-MÁY HMI
SỬ DỤNG PHẦN MỀM INTOUCH CỦA WONDERWARE”.
Một lần nữa tơi xin chân thành cảm ơn thầy Lê Long Hồ, giảng viên bộ mơn
SCADA khoa Điện trường ĐH Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh đã cung cấp những
tư liệu cũng như kiến thức quan trọng để hồn thành đề tài này.
Q trình thực hiện bài làm còn nhiều thiếu sót do hạn chế kiến thức người
viết mong nhận được sự thơng cảm.
GVHD :Th S. LÊ LONG HỒ 1 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 2 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
MỤC LỤC
Bìa 1
Lời cảm ơn 2
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3
Nhận xét của giáo viên phản biện 4
Dẫn nhập 7
Chương I 7
I.1 Đặt vấn đề 7
I.2 Tầm quan trọng và Lý do chọn đề tài 7

I.3 Giới hạn đề tài 8
I.4 Mục đích nghiên cứu 8
I.5 Nội dung và đối tượng nghiên cứu 8
Tổng quan về Scada 9
Chương II: Tổng quan chung về Scada 10
I .Tổng quan chung về Scada 10
II. Kết cấu của một hệ SCADA 13
III. Nhận xét sơ bộ 17
IV. Truyền tin trong hệ Scada 18
Chương III. Tổng quan về Intouch 21
I . Giới thiệu 21
II. Các tính năng của Intouch 23
a.Tính mạnh mẽ dể sử dụng 23
b. Tính năng đột phá 25
c.Thư Viện 26
d. Tính đa dụng và mở rộng 27
e. Môi trường phát triển 29
f.Tiêu chuẩn hóa,tổ chức, chỉnh sữa 30
III. Các biến thực thi trong Intouch 31
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 3 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
1. Sơ lược 31
2. Các thộc tính hiển thị 33
IV. Cài đăt Intouch 10 35
A. Hướng dẫn cài đặt và sử dụng 35
B. Hướng dẫn Crack Intouch 40
C. Lập trình giao diện 42
V. Cài đăt KeepServerEX-OPC link 45
a.Keepware 45
b.Crack keepware 47

c. Viết chương trình điều khiển 50
d. Tổng quan về keepware 4.0 – OPC link8.0 52
e. phương thưc liên kết OPC 56
f. Cài OPC link 59
g.Cài đăt Active Factory 60
VI. ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN
VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG 65
1. Nguyên lý hoạt động 65
2.Mô hình kết nối Intouch trong hệ thống 66
3.Tạo giao diện form 66
4. lưu đồ giải thuật 67
5 Tạo giao diện intouch 68
6. Mô phỏng hoạt động của hệ thống 72
VII.Xuất dữ liệu ra Word và Exel 76
1.xuất dữ liệu ra word 78
2. xuất dữ liệu ra exel 81
Kết luận 83
Tài liệu tham khảo 84
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 4 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
DẪN NHẬP
 CHƯƠNG I:
I.1 Đặt Vấn Đề :
 Ngày nay, trong sản xuất công nghiệp cũng như những ứng dụng trong
các lĩnh vực công cộng, tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng. Những hệ
thống tự động này có thể điều khiển quá trình sản xuất với độ tin cậy cao, ổn
định mà không cần hoặc rất ít sự can thiệp của con người. Một hệ thống như
vậy được gọi là hệ thống điều khiển, một hệ thống điều khiển có thể thực hiện
được các nhiệm vụ sau :
●Hệ thống có khả năng điều khiển và giám sát tại trung tâm hoặc từ xa.

●Có khả năng báo động và cảnh báo các sự cố xảy ra.
●Ghi nhận và báo cáo các quá trình hoạt động của hệ thống.
 Để giải quyết yêu cầu trên một trong những bộ điều khiển có thể thực
hiện được là Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) và
hệ thống giám sát, thu thập dữ liệu được xây dựng trên phần mềm chuyên dùng
INTOUCH (của hãng Wonderware ). Sự kết hợp giữa hai phần này làm cho
quá trình sản xuất trong công nghiệp được tự động hóa. Chính vì vậy việc
nghiên cứu và tìm hiểu hệ thống điều khiển và giám sát là cần thiết.
I.2 Tầm Quan Trọng Và Lý Do Chọn Đề Tài:
1.2.1 Tầm quan trọng của đề tài:
● Đề tài là một thí dụ điển hình của việc ứng dụng lý thuyết điều khiển,
giám sát vào thực tế.
● Đề tài góp phần vào việc tự động điều khiển và giám sát các hệ thống
sản xuất thực tế trong công nghiệp.
● Có thể ứng dụng đề tài vào các lĩnh vực trong công nghiệp và công
nghiệp
● Đề tài là một tài liệu rất hữu ích cho những ai quan tâm đến lĩnh vực
điều khiển giám sát.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 5 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
I.2.2 Lý do chọn đề tài:
● Có thể vận dụng các kiến thức đã học ớ nhà trường vào thực tiễn.
● Đây là cơ hội để người thực hiện tự nghiên cứu và giải quyết các vấn
đề đặt ra, đồng thời cũng cố và mở rộng thêm kiến thức.
● Làm tiền đề để nghiên cứu và ứng dụng hệ thống điều khiển và giám
sát vào hệ thống sản xuất góp phần tăng năng suất lao động. Ứng dụng đươc
vào thực tế trong công nghiệp và đời sống.
I.3 Giới Hạn Đề Tài :
Trong phạm vi đề tài này do chỉ là Mô phỏng nên các mô hình ứng dụng
được lập trình bằng bộ điều khiển lập trình PLC và được mô phỏng trên phần

mềm intouch .Vì vậy các vấn đề được nghiên cứu trong đề tài này là:
●Lý thuyết về PLC.
● Giới thiệu PLC họ FX của hãng Mitsubishi
● Giao tiếp người và máy (HMI)
● Giới thiệu về phần mêm Intouch_Wonderware.
● Xây dựng các hệ thống điều khiển sản xuất.
I.4 Mục Đích Nghiên Cứu :
● Tìm hiểu cấu trúc hệ thống điều khiển và giám sát .
● Tìm hiểu đặc tính kỹ thuật của PLC của hãng Mitsubishi
● Ngoài ra quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài là cơ hội để người
thực hiện tự kiểm tra lại những lý thuyết đã học ở trường, đồng thời phát huy
tính sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề đặt ra.
I.5 Nội Dung Và Đối Tượng Nghiên Cứu :
Nội dung nghiên cứu của đề tài về lý thuyết điều khiển giám sát và ứng
dụng chúng vào điều khiển, nên hiện tập trung vào nghiên cứu lý thuyết điều
khiển giám sát, PLC của hãng Mishubishi để điều khiển, phần mềm INTOUCH
để thiết kế giao diện điều khiển cho các hệ thống. Vì chỉ thực hiện mô phỏng
nên tìm hiểu về các phần mềm hỗ trợ liên quan.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 6 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Đối tượng nghiên cứu là tìm hiểu :
● Tài liệu liên quan đến lý thuyết điều khiển giám sát.
● Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp.
● Phần mềm Intouch.
● Tài liệu hướng dẫn lập trình PLC họ FX của hãng Mitsubishi
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 7 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
 CHƯƠNG II:
TỔNG QUAN VỀ SCADA
I. Tổng quan chung về SCADA:

a. Giới thiệu chung :
Hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu dựa trên nền tảng máy
tính (SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition) đã được phát triển
từ hơn 40 năm nay, từ mô hình đơn lẻ, điều hành phân tán đến kiến trúc mạng
có khả năng truyền thông nhanh, linh động, chính xác và đáp ứng được cho cả
những khoảng cách xa. Theo thời gian phát triển của mình, ngành khoa học tự
động hóa mà cụ thể là xây dựng hệ thống SCADA đang ngày càng vươn tới
những khả năng đáp ứng cao hơn.
SCADA không xuất hiện với dải chức năng đầy đủ ngay từ đầu, mà nó
phát triển nhờ kết hợp nhiều công nghệ tách biệt nhằm đáp ứng cho những nhu
cầu riêng. Ngày nay, hệ thống SCADA và điều khiển quá trình đang được ứng
dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Hệ thống SCADA ban
đầu được thiết kế mà không dựa trên tiêu chuẩn nào, do đó xuất hiện nhiều hệ
thống độc quyền. Phương thức liên lạc tới các hệ thống từ xa sử dụng các
đường truyền vật lý, với các giao thức độc quyền là phát kiến riêng của từng
hãng khác nhau. Nhiều hệ thống trong số đó được phát triển lên và vẫn còn
được ứng dụng cho tới ngày nay.
Thông qua ứng dụng thực tiễn và với những tính năng ưu việt đáp ứng
trong thực tế sản xuất, hệ thống SCADA đang ngày càng khẳng định vai trò
quan trọng trong ứng dụng tại các ngành công nghiệp. Cùng với những tiến bộ
khoa học kỹ thuật hiện đại, kéo theo đó là sự đi lên trong ngành công nghiệp
phần mềm với ngày càng nhiều phần mềm thiết kế SCADA tối ưu ra đời. Để
đáp ứng cho những yêu cầu khắt khe về độ chính xác, tiết kiệm nhân lực, chi
phí và đảm bảo các tiêu chuẩn trong sản xuất thì ứng dụng SCADA dường như
là một sự lựa chọn hợp lý và hoàn toàn thuyết phục.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 8 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Ví dụ tại Việt Nam, cùng với sự phát triển khoa học kỹ thuật, từ năm
1994 hệ thống điện được kết nối thành một hệ thống nhất bằng đường dây
500KV, trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia ra đời với phần trung tâm

của nó là hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu, cũng được ứng
dụng SCADA.
b. Định nghĩa: Hệ thống SCADA – Supervisory Conrol And Data Acquisition
là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là
điều khiển một cách giám sát, nói một cách khác là một hệ thống hỗ trợ con
người trong việc giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn so với một hệ
thống điều khiển tự động thông thường. Để có thể điều khiển và giám sát từ xa
thì một hệ thống SCADA phải có hệ thống truy cập, truyền tải dữ liệu cũng như
hệ thống giao diện tương tác người – máy (HMI – Human Machine Interface).
Trong hệ thống điều khiển giám sát thì HMI là một thành phần quan
trọng không chỉ ở cấp điều khiển giám sát mà ở các cấp thấp hơn người ta cũng
cần giao diện người – máy để phục vụ cho việc quan sát và tiến hành các thao
tác vận hành ở phạm vi điều khiển cục bộ. Với những ưu thế về giá thành, đặc
tính kỹ thuật nên các màn hình vận hành (OP – Operator Panel), màn hình
cảm ứng (TP – Touch Panel), Multi Panel … và các thiết bị chuyên dùng được
sử dụng nhiều và chiếm vai trò ngày càng quan trọng.
Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống thì nó là một hệ
thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ thuần tuý là thu thập dữ liệu từ các trạm ở
xa và truyền tải về khu trung tâm điều hành để xử lý. Trong các hệ thống như
vậy thì hệ truyền thông và phần cứng được đặt lên hàng đầu và cần sự quan
tâm hơn cả. Trong những năm gần đây sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ
truyền thông công nghiệp và công nghệ phần mềm trong công nghiệp, đã đem
lại nhiều khả năng và những giải pháp mới nên trọng tâm của công việc thiết
kế xây dựng hệ thống SCADA là: lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao
diện và các giải pháp tích hợp hệ thống tương ứng sao cho phù hợp với yêu cầu
của từng dự án thiết kế.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 9 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
c. Chức năng và vai trò: Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ
chức theo nhiều cấp quản lý. Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều

khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống. chính vì thế
SCADA cho một hệ thống cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng phân
ra từng cấp SCADA cụ thể, tùy vào quy mô từng cấp mà có những yêu cầu cụ
thể khác nhau song nói chung mỗi cấp SCADA là phải thực hiện những dịch vụ
sau:
- thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu ) các số liệu về sản xuất và tổ
chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất,về
sự kiện thao tác, về báo động…)
- điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cơ sở các dữ liệu đã thu thập được.
- thực hiện công tác truyền thông số liệu trong và ngoài (đọc/viết số liệu
PLC/RTU trả lời các bản tin yêu cầ từ cấp trên về số liệu về thao tác hệ)
Nhìn chung SCADA là một sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm theo một
phương thức truyền thông nào đó về việc tự động hóa việc quản lý giám sát,
điều khiển cho một đối tượng công nghiệp. Và ta nhận thấy rằng xu thế tự
động hóa là một xu thế không thể tránh khỏi do vậy việc áp dụng bài toán
SCADA là một việc làm tất yếu nếu chúng ta không muốn tụt hậu trong sản
xuất. Vai trò của nó rất rõ ràng, SCADA giúp chúng ta thu thập chính xác về hệ
thống từ đó đưa ra quyết định đúng đắn về hệ , từ đó cũng dễ dàng trong công
tác điều khiển và ra quyết định việc này sẽ giúp giảm đáng kể việc chi phí về
vấn đề nhân lực, về vận hành điều này góp phần đáng kể trong việc giảm giá
thành sản xuất,tăng tính cạnh tranh.
Các ứng dụng vào thực tế và so sánh với thế hệ cũ :
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 10 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhà máy
nước sạch,trạm xử lý nước sạch,hàng hải….
Việc xây dựng các hệ thống SACDA dùng PLC sẽ đem lại các lợi thế sau :
- kinh phí thấp hơn nhiều.
- các hệ điều khiển cũ có nhiều tủ,bảng , khóa , nút nhấn…Do đó chúng rất công
kềnh, chiếm nhều diện tích. ngoài ra chúng rất khó khăn cho việc lắp đặt ,kiểm

định , vận hành,giám sát,bảo dưỡng. Tuy nhiên công việc này sẽ rất đơn giản
nếu chúng ta sử dụng hệ SCADA dùng PLC.
- các kỹ sư việt nam dễ tiếp cận với PLC hơn do đó khả năng thiết kế nâng cấp,
làm chủ công nghệ ngày càng dễ hơn.
- Mua thiết bị dễ dang hơn.
- Dễ bão dưỡng và thay thế các thiết bị.
- Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập lưu trữ ,báo cáo , thống kê, phân tích
hệ thống rất dễ dàng.
- Các hệ thông SCADA trở nên đơn giản hơn và phổ biến hơn trong tương lai
bởi lẽ các thiết bị trong lĩnh vực tự động hóa ngày càng phát triển mạnh.
II. Kết cấu của một hệ SCADA :
Gồm 3 phần chính:
a. Phần cứng (Hardware): gồm máy tính, các RTU (Remote terminal units) –
Các thiết bị đầu cuối, các thiết bị giao diện tương tác với người sử dụng, các
thiết bị truyền thông.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 11 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Kiến trúc phần cứng của một hệ SCADA
+ Máy tính: có vai trò là bộ xử lý chính trong một hệ thống SCADA, thực
hiện tác vụ quản lý dữ liệu thông tin, từ đó xuất ra các dạng hiển thị theo một
tín hiệu đã được định nghĩa trước, giúp giám sát viên dễ dàng nắm bắt quá
trình vận hành và kịp thời phát hiện khi xảy ra sự cố.
+ SCADA server
SCADA server chính là máy server của hệ thống SCADA ở trung tâm được
nối với RTU hay PLC. Trong cấu truc phần mềm máy chủ server đó có chức
năng thu thập, chia sẻ dữ liệ với máy Client thông qua mạng internet và gửi
mệnh lệnh từ các Client trực tiếp đến các bộ điều khiển, Vì vậy trên máy server
thường được dùng để cài đặt phần mềm phát triển (Development), thiết lập cấu
hình truyền thông để kết nối với thiết bị hiện trường.
+ SCADA Client

SCADA Client gồm các máy tính công nghiệp được nối với server bằng mạng
internet .các máy tính này sẽ được cài các phần mềm giao diện người-máy
(Human Machine Interface ) kết nối với các dữ liệu của máy server để hiển thị
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 12 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
hoặc điều khiển.Tứ là các máy client này sẽ thu thập các trạng thái và điều
khiển các bộ controller gián tiếp thông qua máy server.Mối quan hệ giữa các
client và server do các kỹ sư lập trình thiết lập,tùy thuộc vào phần mềm công
nghiệp sử dụng trong hệ SCADA.
+ RTU (Remote Terminal Units): các thiết bị điều khiển đầu cuối, đặt
trực tiếp tại các hệ thống hoặc dây chuyền sản xuất. Số lượng và dung lượng
các RTU tùy thuộc vào quy mô của hệ thống, thông tin cần thu thập và tùy
thuộc vào yêu cầu lắp đặt. Các RTU bao gồm:
• Các thiết bị đo lường, các khối xuất nhập I/O
• Rơle ngắt
• Modem
• Nguồn phụ, ắc quy
RTU có vai trò quét nhận dữ liệu đầu vào trong một chu kỳ lệnh từ các
tín hiệu đo lường, chỉ thị trạng thái… của thiết bị đã được khai báo và biến đổi
dữ liệu đầu ra để đưa về trạm chủ. Các RTU chịu sự điều khiển trực tiếp từ
trạm chủ.
+ Các thiết bị giao diện tương tác với người sử dụng:
Có thể được thiết lập trực tiếp ngay trên màn hình máy tính điều khiển
hoặc thông qua các màn hình hiển thị chuyên dùng. Có vai trò chính trong
việc:
• Xử lý các tín hiệu và dữ kiện
• Biểu thị xu hướng tác động, duy trì và thực thi thao tác
• Các hiển thị hỗ trợ trong giám sát, điều khiển tương tác trên màn hình
+ Các thiết bị truyền thông:
Bao gồm các thiết bị thông tin, các Server hỗ trợ trong việc kết nối và

liên lạc nhiều cổng, các Modem, cáp quang… có chức năng hỗ trợ trong việc
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 13 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
truy cập vào các RTU đặt tại các hệ thống, các dây chuyền sản xuất; đóng vai
trò kết nối các thiết bị thu nhận thông tin và truyền tải tín hiệu tới các màn hình
hiển thị.
b. Phần mềm (Software):
Thông thường một hệ thống SCADA yêu cầu được vận hành bởi một
phần mềm chuyên dụng, có chức năng xây dựng các chương trình hoạt động
dựa trên giao diện tương tác điều khiển (Human Machine Interface), cũng như
phục vụ cho việc xử lý và lưu trữ những dữ liệu được tạo ra từ quá trình vận
hành và điều khiển hệ thống.
Kiến trúc phần mềm Client/Server của hệ SCADA
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 14 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Chương trình giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu được xây dựng dựa trên
cơ sở các dữ liệu thời gian thực. Chương trình ở đây là hạt nhân để thực hiện
các chức năng cơ bản của hệ thống SCADA. Các chức năng của chương trình
bao gồm việc thu thập, lưu trữ, quản lý, phân tích, sắp xếp… các thông tin dữ
liệu, quản lý tác vụ xử lý, xây dựng đồ thị hệ thống và tổng hợp báo cáo.
Hiện nay có nhiều phần mềm SCADA trên thị trường như: WinCC
(Windows Control Center) của Siemens, CX-Supervisor của OMRON,
Cimplicity của GE-Fanuc, Intouch Wonderware…Trong đề tài này sẽ đề cập
đến việc ứng dụng phần mềm chuyên dụng trong lĩnh vực SCADA của hãng
Wonderware.
c. Phần phụ trợ:
Bao gồm các thiết bị phụ trợ có chức năng hỗ trợ riêng biệt cho giám sát
viên nhằm tối ưu điều kiện tương tác trong công việc như: bàn phím, con trỏ,
các Console điều khiển, thiết bị in báo cáo, các chương trình tính toán…
III. Nhận xét sơ bộ:

Qua tìm hiểu cơ sở lý thuyết về SCADA, nhận định ban đầu về việc xây
dựng một hệ thống SCADA nói chung cần đáp ứng các yêu cầu sau:
 Cần xác định rõ từng thành phần trong hệ thống, với các thiết bị phần
cứng có được trước tiên tiến hành xây dựng mô hình thực tế. Mô hình thực tế
là cơ sở mà từ đó dữ liệu thực tế được xuất ra dưới dạng các tín hiệu, các tín
hiệu này liên kết với mô hình mô phỏng thông qua các biến được tạo bởi phần
mềm chuyên dụng.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 15 SVTH: Châu Bình Khang
Mô hình thực tế Tín hiệu thực tế Biến tác động Mô phỏng
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý khi tiến hành xây dựng một hệ thống SCADA
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
 Cần xây dựng được sơ đồ giải thuật phù hợp, tiến hành hiện thực hóa ý
tưởng bằng việc lập mô hình mô phỏng trên màn hình giám sát. Kết hợp việc
chọn biến và lập trình tương ứng với tín hiệu tác động từ mô hình thực tế để
đồng nhất mô hình mô phỏng với quá trình vận hành của mô hình thực tế.
IV. Truyền tin trong hệ SCADA
a. Các dạng truyền tin trong hệ SCADA
Ngoài việc sử dụng các máy tinh công nghiệp,các server,các thiết bị mạng…ở
phòng theo dõi trung tâm.Một bộ phận không thể thiếu được trong hệ thống
SCADA la hệ thống truyền tin.Nó liên quan đến tính ổn định và sự chính xác
cúa hệ thống.Vì vậy một hệ thống truyền tin được là một hệ SCADA phải
thỏa mãn các tiêu chuẩn như:giải tốc độ truyền,giao thức truyền thông,truyền
đồng bộ hay dị bộ,khoảng cách địa lý…Hệ thống truyền tin được chọn phải
tương thích với thiết bị trương và máy chủ Server.Một số thiết bị có thề sử
dụng để truyền dữ liệu trong hệ SCADA như sau:Modem RDT (Radio Data
Technology)của Anh quốc có các loại truyền sóng radio,vô tuyến;các thiết bi
thu phát sóng của Motorola,các bộ RTU,GPS.Tùy theo mô hình,phạm vi của
từng hệ SCADA mà ta áp dụng từng loại thiết bị trến sẽ phát huy hết tính năng
tác dụng của nó.
Hệ thống SCADA cấp quốc gia và miền dùng các RTU được thiết kế đặc biệt

cho ngành điện(theo tiêu chuẩn IEEE và IEC,có khả năng chịu được nhiễu điện
từ…)Các thiết bị RTU thông minh với các trung tâm điều độ qua thủ tục truyền
tin IEC-870-5-101.Ngoài ra,với nhiều hệ SCADA dùng PLC dúng thủ tục
truyen tin là Profibus.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 16 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
b. Truyền tin số
c. Truyền tin hiện trường
1.6 Những yêu cầu chung về một hệ SACDA
a.Những yêu cầu chung về phần cứng:
-Máy tính PC dùng để thu thập và điều khiển phải mang tính phổ thông và có
khả năng giao tiếp tốt với các hãng thiết bị phần cứng khác nhau.
-Có hệ điều hành đa nhiệm có khả năng mở rộng và giao tiếp dễ dàng với các
phần mềm va phần cứng khác.
b. Những yêu cầu chung về phần mềm:
-Có khả năng tương thích với các giao thức(Protocol)thông dụng.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 17 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
-Dễ dàng thiết kế và nâng cấp khi cần thiết.
c. Về dịch vụ SCADA:
-Có khả năng thu thập,lưu trữ và sử dụng số liệu được ít nhất trong 1 năm.
-Cung cấp sự giao tiếp và giao diện dễ dàng cho người sử dụng và vận hành.Dễ
dàng cho người dùng hiển thị sơ đồ và đồ thị trong giám sát cũng như in báo
cáo.
-Giúp thao tác điều khiển từ xa dễ dàng,tuy nhiên vẫn phải bảo đảm theo tác
điều khiển bằng tay.
d.Yêu cầu về giá thành lắp đặt phải rẻ và hợp lý.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 18 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
 CHƯƠNG III:

TỔNG QUAN VỀ INTOUCH
I.Giới thiệu :
Intouch là phần mềm SCADA dùng để tạo các giao diện người ứng dụng cho
các hệ điều hành từ window 95 trở lên, Inouch được trong các lĩnh vực như xử
lý thực phẩm, vật liệu bán dẫn,dầu khí,hóa học,gas….
Phần mềm Intouch 10.0 được sử dụng cho màn hình với công nghệ đột phá,
tính năng đồ họa ưu việt, chức năng hoàn hảo, dễ sử dụng của Wonderware.
Tính năng đồ họa ưu việt tạo ra sức mạnh và độ linh hoạt cao cho thiết kế ứng
dụng với kết nối nhiều hệ thống trong công nghiệp
Phần mềm Intouch được biết tới như một phần mềm chuyên dụng trong lĩnh
vực thiết kế và điều khiển trên nền tảng SCADA. Trên thực tế, Intouch hiện
đang được sử dụng trong 1/3 các nhà máy công nghiệp trên thế giới, và được
biết tới hầu như ở tất cả các nước và các ngành công nghiệp. Có được sự ứng
dụng rộng rãi như trên là do Intouch có những đặc điểm và tính năng ưu việt
sau:
• Khả năng đồ họa với độ phân giải cao.
• Môi trường phát triển ứng dụng có xu hướng tạo điều kiện cho nhiều
người sử dụng, góp phần nâng cao năng suất cũng như kỹ thuật cộng tác trong
công việc.
• Các ký hiệu đồ họa mang tính độc lập mạnh mẽ với việc viết code và
kết nối phần cứng được tích hợp, có chức năng trong việc duy trì hoạt động kỹ
thuật thông qua tái sử dụng và tiêu chuẩn hóa.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 19 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
• Thao tác linh hoạt với tính năng viết lệnh và đồ họa hoàn hảo cho phép
các kỹ sư trong quá trình vận hành và giám sát có thể nhanh chóng thay đổi
chức năng ứng dụng.
• Môi trường ứng dụng của Intouch cho phép quản lý tập trung đồng thời
triển khai từ xa ứng dụng HMI tại các trạm vận hành.
• Bên cạnh đó, Intouch còn có tính năng xử lý và giám sát dữ liệu bên

trong.
• Quan trọng nhất đó là các đặc tính vận hành, cung cấp, giám sát rõ ràng,
chính xác, có khả năng mở rộng dữ liệu thông tin.
Có thể nói bằng việc ứng dụng Intouch, các kỹ sư thiết kế cũng như các
kỹ sư vận hành sẽ hoạt động năng suất hơn và có điều kiện phát huy tính sáng
tạo trong việc thiết kế cũng như lựa chọn hướng vận hành sao cho tiết kiệm,
hợp lý. Một ứng dụng SCADA xây dựng trên Intouch sẽ đáp ứng tốt các tiêu
chuẩn cần thiết về độ an toàn, tin cậy và góp phần tăng cường khả năng bảo trì
cho toàn hệ thống.
Không chỉ có vậy, một hệ thống công nghiệp hay bất kỳ dây chuyền
công nghiệp nào cũng không duy trì hình thức và cơ cấu hoạt động liên tục.
Với những yêu cầu đặt ra về ứng dụng công nghệ mới, giảm giá thành sản
phẩm, thay đổi mẫu mã… Thì vấn đề tất yếu là phải phát triển ứng dụng.
Intouch giúp giảm chi phí khi phải tiến hành quá trình này vì khi chu trình hoạt
động thay đổi, kỹ thuật viên hoàn toàn có khả năng thể hiện sự thay đổi này
trên Intouch mà không cần thay đổi phần mềm hay tốn thêm bất kỳ chi phí nào
khác.
Intouch gồm có 3 chương trình chính :
1/ Intouch Application Manager
2/ WindowMaker
3/ WindowViewer
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 20 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Intouch application manager: dùng để tổ chức các phần mêm mà người sử
dụng tạo ra
WindowMaker : là môi trường phát triển các ứng dụng của Intouch.Đây là nơi
người dùng thiết kế giao diện mong muốn, liên kết các hình ảnh trong ứng
dụng với các thiết bi ngoại vi và các phần mềm ứng dụng khác.
WindowViewer : là môi trường chạy các ứng dụng mà ngườ dùng tạo ra trong
WindowMaker

II. Tính Năng của Intouch
a. Tính Mạnh mẽ, tinh tế, dễ sử dụng
Trong một dự án với yêu cầu phải thiết kế một hệ thống giám sát
SCADA, vai trò chính của Intouch là thiết kế giao diện tương tác giữa người
và máy (HMI). Khi đó, phần mềm ứng dụng sẽ đồng thời thực hiện vai trò
trong cả hai quá trình thu và phát tín hiệu tác động.
Quá trình thu được thực hiện thông qua việc xử lý tín hiệu có được từ
thiết bị vận hành trong thực tế. Khi đó phần mềm sẽ lấy các tác động thực làm
điều kiện để thay đổi các thuộc tính đã được định nghĩa trước đó (màu sắc,
kích thước, khoảng cách, hình dạng…). Các thuộc tính này được hiển thị trực
tiếp trên màn hình giám sát.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 21 SVTH: Châu Bình Khang
Tín hiệu tác động thực Phần mềm
Các thuộc tính trên màn
hình hiển thị
Hình 3. Vai trò của phần mềm khi thực hiện quá trình thu tín hiệu
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Quá trình phát là quá trình tác động trở lại thiết bị và được tiến hành bởi
nhân viên giám sát. Đây thực chất là quá trình mà phần mềm nhận quyết định
thực thi, chuyển hóa thành tín hiệu và đưa tới các biến để tác động trực tiếp
vào quy trình vận hành của dây chuyền sản xuất.
Như vậy, tính năng cơ bản của Intouch khi được ứng dụng trong việc
xây dựng một hệ thống SCADA thực chất là vai trò của môi trường trung gian
mà thông qua đó thực hiện được cả hai chiều tác động: thu và phát tín hiệu.
• Khả năng đồ họa Archestra A độ phân giải mạnh mẽ
• Môi trường phát triển và sắp xếp cho nhiều người sử dụng, thân thiện, linh hoạt
nâng cao cho năng suất kỹ thuật cộng tác.
• Ký hiệu đồ họa Archestra A độc lập mạnh mẽ với công việc viết và kết nối tích
hợp để duy trì hoạt động kỹ thuật thông qua tái sử dụng và tiêu chuẩn hóa.
• Mạnh mẽ và độ linh hoạt chưa từng có với tính năng viết và đồ họa hoàn hảo

cho phép các kỹ sư phần mềm cũng như người không biết lập trình, người mới
học có thể nhanh chóng thay đổi chức năng ứng dụng.
Hoàn thành điều khiển với Wonderware Development Studio, cung cấp
môi trường phù hợp duy nhất cho việc quản lí tập trung và triển khai từ xa ứng
dụng HMI khắp mọi nơi, trong đó có Wonderware Compact Panel thế hệ mới.
• Tính mở rộng cấp độ cao từ HMI node đơn giản cho các giải pháp giám sát cấp
doanh nghiệp sử dụng Wonderware System Platform 3.0.
• Các tính năng xử lí và giám sát chất lượng dữ liệu bên trong.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 22 SVTH: Châu Bình Khang
Tín hiệu tác động Phần mềm Thiết bị vận hành
Hình 4. Vai trò của phần mềm khi thực hiện quá trình phát tín hiệu
Biến tác động
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
• Tương thích với ứng dụng phần mềm Intouch
• Các đặc tính vận hành cung cấp giám sát rõ ràng, chống ồn, chính xác, mở
rộng số lượng thông tin.
Phần mềm Intouch 10.0 giúp kỹ sư hoạt động có năng suất và sáng tạo hơn
trong việc xây dựng ứng dụng HMI, SCADA và MES trực giác, an toàn, tin
cậy và có khả năng bảo trì, đồng thời giảm chi phí phát triển ứng dụng.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 23 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
b. Tính năng giám sát đột phá:
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 24 SVTH: Châu Bình Khang
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ
Phần mềm Intouch 10.0 giúp bạn nhanh chóng và dễ dàng phát triển hiển thị đồ
họa cho các quá trình công nghiệp thời gian thực của bạn. Intouch 10.0 cung
cấp toàn bộ đồ họa từ ký hiệu như hình cung, hình cong… và điều khiển thông
dụng Microsoft Window cũng như khả năng tạo dáng phức tạp bằng cách kết
hợp các hình dáng đơn giản hơn. Bên cạnh đó, thao tác đồ họa tiên tiến cung
cấp điều khiển mạnh mẽ và chính xác, thông qua tính linh hoạt bên trong hay

vẽ đồ họa như tính trong suốt, đường, hướng, kích cỡ, vị trí, có thể thấy được
cho phép kỹ sư thể hiện khả năng tưởng tượng và sáng tạo để đưa ra môi
trường tự động hóa một nét đặc trưng, tính thiết thực và hiệu quả.
c. Thư viện kí hiệu sẵn sàng cho sử dụng : wizards…
Intouch 10.0 được trang bị một thư viện kí hiệu Archestra chứa đến hơn 500 kí
hiệu đồ họa ArchestraA thiết kế chuyên dụng, hầu hết có đều có tính năng theo
yêu cầu đã được hợp thành, cho phép bạn truy cập drag-and-drop (kéo và thả)
để xây dựng các yếu tố kỹ thuật. Các kí hiệu có thể được sử dụng bên ngoài
các bộ phận kỹ thuật hay được định chỉnh theo yêu cầu. Bạn cũng có thể bổ
sung kí hiệu thế hệ mới hay kí hiệu được chỉnh sửa, hay tạo ra các thư viện kí
hiệu đặc biệt phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và phát triển của bạn.
GVHD :Th S. LEÂ LONG HOÀ 25 SVTH: Châu Bình Khang