Đề cương và giải đề cương scada

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HỆ THỐNG SCADA
Câu 1. Trình bày các module trong S7 -300
Câu 2. Cách tạo 1 project mới trong S7 -300
Câu 3. Xây dựng cấu hình cứng cho PLC
Câu 4. Cấu trúc chung của PLC ? Cấu trúc bộ nhớ S7 -300
Câu 5. Phương pháp lập trình? Ngôn ngữ lập trình
Câu 6. Tìm hiểu về các bộ Timer và Counter
Câu 7. Cách tạo 1Project mới trong Win CC? Định nghiã các Tag và các nhóm Tag
Câu 8. Cài đặt Driver kết nối với PLC, khai báo các Tag
Câu 9. Tạo giao diện trong Graphic Designer
Câu 10. Thiết lập các thuộc tính của hình ảnh được tạo ra trong Graphic Designer
Câu 11. Thế nào là hệ thống SCADA? Các chức năng của hệ thống SCADA trong thực
tế?
Câu 12. Định nghĩa WinCC? Các thành phần của chúng?
Câu 13. Đặc điểm các biến trong WinCC? Một số kiểu dữ liệu thường dùng trong
WinCC?
Câu 14. WINCC là gì? Nó có chức năng gì trong hệ thống SCADA?
Câu 15. Thế nào là WinCC? Cấu trúc cơ bản của WinCC?
Câu 16. Phân biệt chức năng giữa Internal tag và External tag? WinCC có chức năng gì?
Câu 17. Khái niệm hệ HMI? WinCC có chức năng gì?
Câu 18. Các biến trong dự án của WinCC gồm các thành phần nào?
Câu 19. Hệ SCADA gồm có những chức năng cơ bản nào? Trình bày các chức năng đó?
Câu 20. Nêu chức năng của Tag Logging trong hệ Wincc?
Câu 21. Khái niệm WinCC? Chức năng của chúng trong hệ thống điều khiển giám sát?
Câu 22. Phân tích các đặc tính chính của hệ thống SCADA hiện đại ?
Câu 23. Trình bày các ứng dụng của hệ thống SCADA?
Câu 24. Thế nào là biến (tag) trong WinCC? Phân loại các nhóm biến?
Câu 25. Nêu đặc điểm của Alarm Logging trong hệ Wincc?
Câu 26. Lập trình bằng PLC S7-300 và thiết kế giao diện WinCC cho hệ thống:
- Hế thống đèn giao thông ngã tư
- Hệ thống điều khiển khởi động động cơ xoay chiều qua 4 cấp điện trở phụ

- Hệ thống rót thuốc tự động
- Hệ thống điều khiển cửa tự động
Câu 27. Khởi tạo cùng Tag Logging Editor, Vẽ đồ thị hiển thị thông số của quá trình
Câu 28. Tạo bảng báo cáo và Cài đặt tham số Runtime cho Tag Logging
Câu 29. Thiết lập cảnh báo với Alarm Logging và Thiết lập báo cáo với Report Designer


Câu 14. 21:
#Khái niệm:
Win CC (viết tắt từ chữ Windows Control Center): Đây là chương trình ứng dụng của
hãng Siemens dùng để giám sát, thu thập dữ liệu và điều khiển một hệ thống tự động hóa
quá trình sản xuất. Theo nghĩa hẹp, WinCC là chương rình HUI (Human Machine
Interface) hỗ trợ cho người lập trình thiết kế giao diện người – máy.
WinCC là hệ thống trung tâm về công nghệ và kỹ thuật được dùng để điều hành các màn
hình hiển thị và điều khiển hệ thống tự động hóa sản xuất và quá trình. Hệ thống này
cung cấp ác module chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị hình ảnh, thông
điệp, lưu trữ và báo cáo. Giao diện điều khiển mạnh, truy cập hình ảnh nhanh chóng và
chức năng lưu trữ an toàn của nó đảm bảo tính hữu dụng cao. Có thể nói WinCC là
chương trình chuyên dùng tạo giao diện người và máy trong tự động hóa công nghiệp
#Chức năng:
Control Center chứa tất cả các chức năng quản lý cho toàn hệ thống. Trong Control
Center, có thể đặt cấu hình và khởi động module Run-time.
-Nhiệm vụ quản lý dữ liệu: Quản lý dữ liệu cung cấp hình ảnh quá trình với các giá trị
của tag. Tất cả các hoạt động của quản lý dữ liệu đều chạy trên một background (nền).
-Nhiệm vụ của Control Center:
Các nhiệm vụ chính của Control Center:
+ Lập cấu hình hoàn chỉnh.
+Hướng dẫn giới thiệu việc lập cấu hình.
+Thích ứng việc in ấn, gọi và lưu trữ các dự án (projects).
+Quản lý các dự án.

+Có khả năng nối mạng và soạn thảo cho nhiều người sử dụng trong một projects.
+Quản lý phiên bản.
+Diễn tả bằng đồ thị của dữ liệu cấu hình.
+Điều khiển và đặt cấu hình cho các hình vẽ/cấu trúc hệ thống.
+Thiết lập việc cài đặt toàn cục.
+Đặt cấu hình cho các chức năng định vị đặc biệt.
+Tạo và soạn thảo các tham khảo đan chéo.
+Phản hồi tài liệu.
+Báo cáo trạng thái hệ thống.
+Thiết lập hệ thống đích.
+Chuyển giữa Run-time và cấu hình.
+Kiểm tra chế độ mô phỏng, trợ giúp thao tác để đặt cấu hình dữ liệu bao gồm: Dịch hình
vẽ, mô phỏng tag, hiển thị trạng thái và thiết lập thông báo.
Câu 15:
#Khái niệm WinCC câu 14
#Cấu trúc:
-Control Center.
+Tìm hiểu WinCC trong Control Center: Giao diện đồ họa cho cấu hình dưới môi trường
Windows 2000 và Windows XP.
+Quản lý dữ liệu: Cung cấp ảnh quá trình với các giá trị của biến (tag). Truyền dữ liệu và
quản lý dữ liệu đã nhận từ các hệ thống tự động.


-Các module chức năng.
+Phân hệ đồ họa (Graphic designer): Hiển thị và kết nối quá trình bằng đồ thị.
+Viết chương trình cho các thao tác (Global Scrips): Tạo một dự án động cho các yêu cầu
đặc biệt.
+Hệ thống thông báo (Alarm Logging): Xuất các thông báo và hồi đáp.
+Lưu trữ và soạn thảo các giá trị đo lường (Tag Logging): Soạn thảo các giá trị đo và lưu
giữ trong thời gian dài.

Soạn thảo dữ liệu liên quan đến người sử dụng và lưu trữ chúng trong thời gian dài.
+Phân hệ báo cáo (Report Designer): Báo cáo trạng thái hệ thống.
-Phản hồi tài liệu.
Đối với trung tâm điều khiển (Control Center), việc in ra một hệ thống định sẵn có trong
báo cáo thiết kế (Report Designer) để hiển thị nội dung tài liệu. Tất cả các máy tính, các
biến (tags) và kết nối đã được định hình đều được in ra bằng “Print job” hay hiển thị trên
màn hình.
Các kiểu dữ liệu dự án được xuất ra bằng cách phản hồi tài liệu:
+Máy tính: Tên và kiểu máy tính (Server hay Client).
+Tag Management: Tên biến (Tag), kiểu dữ liệu, kết nối, kênh.
+Kết nối: Kết nối đơn vị và tham số.
Câu 16:
#Biến nội (Internal):
Các biến nội không có địa chỉ trong hệ thống PLC, do đó quản lý dữ liệu bên trong
WinCC sẽ cung cấp cho toàn bộ mạng hệ thống (Network). Các biến nội được lưu trữ
thông tin tổng quát như: Ngày, giờ hiện hành, lớp hiện hành, cập nhập liên tục. Hơn nữa,
các biến nội còn cho phép trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng để thực hiện việc truyền
thông cho cùng quá trình theo cách tập trung và tối ưu.
#Biến quá trình:
Trong hệ thống WinCC, biến ngoài cũng được hiểu là biến quá trình. Các biến quá trình
được liên kết với truyền thông logic để phản ánh thông tin về địa chỉ của các hệ thống
PLC khác nhau. Các biến ngoại chứa một mục tổng quát gồm các thông tin về tên, kiểu,
các giá trị giới hạn và một mục chuyên biệt về kết nối mà cách diễn tả phụ thuộc kết nối
logic. Quản lý dữ liệu luôn cung cấp những mục đặc biệt của quá trình cho các ứng dụng
trong một mẫy văn bản.
#Chức năng của WinCC (Câu 14)
Câu 17:
#Khái niệm hệ HMI:
Giao diện người – máy Công nghiệp (Human Machine Interface, HMI) là hệ thống thiết
bị và phần mềm hỗ trợ con người theo dõi quá trình các diễn biến cua kỹ thuật, trạng thái

và các thông số làm việc của các thiết bị trong hệ thống, qua đó có thể thực hiện các thao
tác vận hành và can thiệp tới hệ thống điều khiển – tự động hóa phía dưới.
Giao diện người – máy là cửa sổ để người vận hành nhìn vào chi tiết vận hành của cả hệ
thống máy móc bên dướu mà chỉ qua những giác quan thông thường không thể nắm bắt
được. Giao diện người – máy cũng là một trong những thành phần chính của hệ thống
SCADA. Thiết bị giao diện người – máy được sử dụng trong Tự động hóa công nghiệp
được chia làm hai loại chính: Các thiết bị HMI chuyên dụng và máy tính cá nhân. Có thể
nói, sử dụng loại thiết bị nào thì vai trò quan trọng nhất cũng đều nằm ở phần mềm. Ngày
nay, hầu hết phần mềm giao diện người – máy được xây dụng dựa trên các kỹ thuật đồ


họa hiện đại.
#Chức năng WinCC: Câu 14
Câu 18:
Biến (tag):
Các Tag WinCC là phần tử trung tâm để truy cập các giá trị quá trình.Trong một dự án,
chúng nhận một tên và một kiểu dữ liệu duy nhất. Kết nối logic sẽ được gán với biến
WinCC. Kết nối này xác định rằng kênh nào sẽ chuyển giao giá trị quá trình cho các biến.
Các biến được lưu trữ trên cơ sở dữ liệu toàn dự án. Khi một chế độ của WinCC khởi
động, tất cả các biến trong một dự án được nạp và các cấu trúc Run-time tương ứng được
thiết lập. Mỗi biến được lưu trữ trong quản lý dữ liệu theo một kiểu dữ liệu chuẩn.
#Biến nội.
-Các biến nội không có địa chỉ trong hệ thống PLC, do đó quản lý dữ liệu bên trong sẽ
cung cấp cho toàn bộ mạng hệ thống (Network). Các biến nội được dùng lưu trữ thông tin
tổng quát như: ngày, giờ hiện hành, lớp hiện hành, cập nhật liên tục. Hơn nữa, các biến
nội còn cho phép trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng để thực hiện việc truyền thông cho
quá trình theo cách tập trung và tối ưu.
#Biến quá trình.
-Trong hệ thống WinCC, biến ngoài cũng được hiểu là tag quá trình. Các biến quá trình
được liên kết truyền thông logic để phản ánh thông tin về địa chỉ của các hệ thống PLC

khác nhau. Các biến ngoài chứa một mục tổng quát gồm các thông tin về tên, kiểu, các
giá trị giới hạn và một mục chuyên biệt về kết nối mà cách diễn tả phụ thuộc kết nối
logic. Quản lý dữ liệu luôn cung cấp những mục đặc biệt của quá trình cho các ứng dụng
trong một mẫu văn bản.
#Nhóm biến
-Nhóm biến chứa tất cả các biến có kết nối logic lẫn nhau. Ví dụ về các nhóm biến:
+CPU: nhóm này chứa tất cả các biến truy cập cùng một CPU.
+Lò nhiệt: nhóm này chứa tất cả các biến truy cập cho một lò.
+I/O số: nhóm này chứa tất cả các biến truy nhập các đầu vào/ra số.
+I/O tương tự: nhóm này chứa tất cả các biến truy nhập các đầu vào/ra tương tự.
Một kết nối logic diễn tả giao diện giữa hệ thống tự động và quản lý dữ liệu. Mỗi nhóm
biến được gán với một khối kênh. Mỗi khối kênh có thể chứa nhiều nhóm biến.
Câu 19:
Các chức năng cơ bản của hệ SCADA:
-Thu thập dữ liệu từ các thiết bị công nghiệp hoặc các cảm biến.
-Xử lý và thực hiện các phép tính trên các dữ liệu thu thập được.
-Hiển thị các dữ liệu thu thập được và kết quả đã xử lý.
-Nhận các lệnh từ người điều hành và gửi các lệnh đó đến các thiết bị của nhà máy.
-Xử lý các lệnh điều khiển tự động hoặc bằng tay một cách kịp thời và chính xác.
Câu 20:
Chức năng của Tag Logging:
-Cho phép lấy dữ liệu từ các quá trình thực thi, chuẩn bị để hiển thị và lưu trữ các dữ liệu.
Dữ liệu cung cấp các tiêu chuẩn về công nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng
thái hoạt động của toàn hệ thống
Câu 22:
Các đặc tính chính của Hệ SCADA hiện đại:
-Đồ họa hoàn toàn trong quá trình giám sát và điều khiển.


-Có hệ thống lưu trữ dữ liệu (History) và hiển thị đồ thị quá trình, có khả năng hiển thị đa

tín hiệu.
-Hệ thống cảnh báo và ghi nhận sự kiện (Alarm/Event System).
-Hỗ trợ các chuẩn truyền thông nối tiếp, song song và giao thức TCP/IP.
-Hệ thống báo cáo, báo biểu theo chuẩn công nghiệp.
-Hỗ trợ các chuẩn giao diện OPC, OLE/DB và các giao diện công nghiệp khác.
-Khả năng tích hợp tín hiệu Video động.
-Khả năng đồng bộ về thời gian với hệ thống cũng như giữa các Server và Client
Câu 23:
Các ứng dụng của hệ thống SCADA”
Ngày nay hệ thống SCADA được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực công
nghiệp. Đặc biệt trong một số lĩnh vực sau:
-Hệ thống SCADA cho các trạm trộn bê tông, các nhà máy sản xuất xi-măng, nhà máy
điện, các nhà máy chế biến thực phẩm, nước giải khát.
-Hệ thống SCADA cho hệ thống vận chuyển hành lý và hàng hóa tại các sân bay, bến
cảng.
-Hệ thống SCADA giám sát các giàn khoan ống dẫn dầu, dẫn khí.
-Hệ thống SCADA cho nhà máy nước, xử lý chất thải, các kho xăng dầu.
-Hệ thống SCADA cho hệ thống phân phối lưới điện.
Ngoài ra, hệ thống SCADA còn được ứng dụng để giám sát và điều khiển trong các nhà
máy hạt nhân và trong các ngành kỹ thuật hàng không vũ trụ và một số ngành công
nghiệp công nghệ cao khác.
Câu 24:
Các Tag WinCC là phần tử trung tâm để truy nhập các giá trị quá trình. Trong một dự án,
chúng nhận một tên và một kiểu dữ liệu duy nhất. Kết nối logic sẽ được gán với biến
WinCC. Kết nối này xác định rằng kênh nào sẽ chuyển giao giá trị quá trình cho các biến.
Câu 25:
Đặc điểm của Alarm Logging trong hệ Win CC:
-Thực hiện việc hiển thị các thông báo hay các báo cáo trong hệ thống vận hành. Đảm
trách các thông báo nhận được và lưu trữ. Ngoài ra Alarm Logging còn giúp ta tìm ra
nguyên nhân của lỗi.

-Nhận các thông tin từ các quá trình để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ các thông
báo này.