btl hệ thu thập dữ liệu và truyền dữ liệu

BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PLC S7 – 300
1, Giới thiệu chung:
- PLC là viết tắt của Programmable Logic Control là thiết bị điều khiển Logic lập
trình hay khả trình được, cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển logic
thông qua một ngôn ngữ lập trình.
- Trong lĩnh vực tự động điều khiển, bộ điều khiển PLC là thiết bị có khả năng lập
trình được sử dụng rộng rãi. Kỹ thuật PLC được sử dụng từ những năm 60 cà được sử
dụng chủ yếu để điều khiển và tự động hoá quá trình công nghệ hoặc các quá trình
sản xuất trong công nghiệp. Đặc trưng của PLC là sử dụng vi mạch để xử lý thông
tin, nó cũng giống như con vi xử lý xong việc lập trình và tốc độ thuận tiện hơn, xử lí
nhanh hơn và dễ dàng thay đổi công nghệ, cải tạo dựa trên chương trình và phần mở
rộng.
- Các nối ghép logic cần thiết trong quá trình điều khiển xử lí bằng phần mềm do
người dùng lập nên và cài vào. Cùng với lí do này nên chúng ta giải quyết các bài
toán tự động hoá một cách dễ dàng, khác nhau nhưng cùng chung một bộ điều khiển
và chỉ thay đổi phần mềm tức là các phương trình khác nhau.
- Các ưu thế của PLC trong tự động hóa:
+Thời gian lắp đặt công trình ngắn.
+Dễ dàng thay đổi nhưng không tốn kém về mặt chính.
+ Có thể tính toán chính xác giá thành.
+ Cần ít thời gian làm quen.
+ Do phần mềm linh hoạt nên khi muốn mở rộng và cải tạo công nghệ thì dễ
dàng.
Page
1

BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

+ Ứng dụng điều khiển trong phạm vi rộng.
+ Dễ bảo trì, các chỉ thị vào ra giúp xử lý sự cố dễ dàng và nhanh hơn.
+ Độ tin cậy cao, chuẩn hoá được phần cứng điều khiển.
+ Thích ứng với môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ, độ ẩm, điện áp dao động,
tiếng ồn.
 Cấu trúc chung của một hệ thống PLC được thể hiện trên sơ đồ

Page
2


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc bên trong PLC

2, Cấu tạo:
a, Bộ nguồn:

Page
3


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

- Bộ nguồn cung cấp điện cho PLC hoạt động, việc chọn bộ nguồn dựa trên dòng
tiêu thụ của điện áp một chiều (5 VDC hoặc 24 VDC). Dòng tiêu thụ của các phân tử
PLC phải nhỏ hơn dòng điện cấp của bộ nguồn để không bị quá tải.
b, CPU:
- Thành phần cơ bản của PLC là khối vi xử lý CPU. Sản phẩm của mỗi hãng có đặc
trưng cho tính linh hoạt, tốc độ xử lý khác nhau. Về hình thức bên ngoài, các hệ CPU
của cùng một hãng có thể được phân biệt nhờ các đầu vào, ra và nguồn cung cấp.
- Tốc độ xử lí của CPU là tốc độ xử lý từng bước lệnh của chương trình. PLC đòi hỏi
CPU phải có tốc độ xử lý nhanh để có thể mô phỏng các hiện tượng logic vật lý xảy
ra nhanh trong thế giới thực, CPU có tần số nhịp càng cao thì xử lí càng cao. Tuy
nhiên tốc độ cũng bị ảnh hưởng bởi cách lập trình cho PLC.
c, Module CPU:
- Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ thời
gian, bộ đếm, cổng truyền thông (RS485)… và có thể còn có một vài cổng vào ra số.
Các cổng vào ra số có trên module CPU được gọi là cổng vào ra onboard.
- PLC S7_300 có nhiều loại module CPU khác nhau. Chúng được đặt tên theo bộ vi
xử lý có trong nó như module CPU312, module CPU314, module CPU315…
- Những module cùng sử dụng 1 loại bộ vi xử lý, nhưng khác nhau về cổng vào/ra
onboard cũng như các khối hàm đặc biệt được tích hợp sẵn trong thư viện của hệ điều
hành phục vụ việc sử dụng các cổng vào/ra onboard này sẽ được phân biệt với nhau
trong tên gọi bằng thêm cụm chữ IFM (Intergrated Function Module).
Ví dụ như Module CPU312 IFM, Module CPU314 IFM…

Page
4


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

- Ngoài ra còn có các loại module CPU với 2 cổng truyền thông, trong đó cổng
truyền thông thứ hai có chức năng chính là phục vụ việc nối mạng phân tán. Các loại
module này phân biệt với các loại module khác bằng cụm từ
DP (Distributed Port) như là module CPU315-DP.

Hình 1.2: Module CPU
d, Module mở rộng:
- Thiết bị điều khiển khả trình SIMATIC S7-300 được thiết kế theo kiểu module. Các
module này sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Việc xây dựng PLC theo cấu
trúc module rất thuận tiện cho việc thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc
mở rộng hệ thống. Số các modul được sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng ứng dụng
nhưng tối thiểu bao giờ cũng phải có một module chính là module CPU, các module
còn lại là những module truyền và nhận tín hiệu với đối tượng điều khiển bên ngoài
như động cơ, các đèn báo, các rơle, các van từ. Chúng được gọi chung là các module
mở rộng.
+ Các module mở rộng chia thành 5 loại chính:
• Module nguồn nuôi (PS – Power supply):
Có 3 loại: 2A, 5A, 10A.
• Module xử lý vào/ra tín hiệu số( SM- Signal module)
Page
5


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra có 6 loại:
+ DI (Digital input ): Module mở rộng các cổng vào số. Số các cổng vào số mở rộng
có thể là 8, 16, 32 tùy vào từng loại module.
+ DO (Digitial output ): Module mở rộng các cổng ra số. Số các cổng vào số mở rộng
có thể là 8, 16, 32 tùy vào từng loại module.
+ DI/DO (Digitial input/Digitial output): Module mở rộng các cổng vào/ra số … Số
các cổng vào/ra số mở rộng có thể là 8 vào/8 ra hoặc 16 vào/16 ra tùy từng loại
module.
+ AI (Analog input): Module mở rộng các cổng vào tương tự. Số các cổng vào tương
tự có thể là 2, 4, 8 tùy từng loại module.
+ AI/AO (Analog input/Analog output): Module mở rộng các cổng vào/ra tương tự.
Số các cổng vào/ra tương tự có thể là 4 vào/2 ra hay 4 vào/4 ra tùy từng loại module.
- Các CPU của S7-300 chỉ xử lý được các tín hiệu số, vì vậy các tín hiệu analog đều
phải được chuyển đổi lại thành tín hiệu số. Cũng như các module số, người sử dụng
cũng có thể thiết lập các thông số cho các module analog.
• Module ghép nối (IM – Interface module);
- Module ghép nối các module mở rộng với nhau thành một khối và được quản lý
chung bởi một module CPU. Thông thường các module mở rộng được gắn liền với
nhau trên một thanh đỡ được gọi là rack. Trên mỗi rack có nhiều nhất 8 module mở
rộng ( không kể module CPU, module nguồn nuôi). Một module CPU S7 – 300 có
thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4 rack và các rack này được nối với nhau bằng
module IM.
- Các module ghép nối (IM) cho phép thiết lập hệ thống S7 – 300 theo nhiều cấu
hình. S7 – 300 cung cấp 3 loại module ghép nối sau:

Page
6


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

+ IM 360: Là module ghép nối có thể mở rộng thêm một tầng chứ 8 module trên đó
với khoảng cách tối đa là 10m lấy từ CPU.
+ IM 361: Là module ghép nối có thể mở rộng thêm ba tầng, với một tầng chứa 8
module với khoảng cách tối đa là 10m đòi hỏi cung cấp 1 nguồn 24 VDC cho mỗi
tầng.
+ IM 365: Là module ghép nối có thể mở rộng thêm một tầng chứa 8 module trên đó
với khoảng cách tối đa là 1m lấy nguồn từ CPU.
• Module chức năng( FM – Function module):
- Module có chức năng điều khiển riêng, như module PID, module điều khiển động
cơ bước,…
• Module truyền thông ( CP – Communication module):
- Module phục vụ truyền thông giữa trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc PLC
với máy tính.

Hình 1.3: Nguồn và các module mở rộng

Page
7


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

3, Bộ nhớ:
- Dung lương bộ nhớ nói lên khả năng nhớ của PLC đo bằng đơn vị Kbyte nhưng
cũng có thể là số tối đa dòng lệnh có khi được viết chương trình.

- Bộ nhớ của S7 -300:
Bộ nhớ được chia làm ba vùng:
+ Vùng chương trình: là miền nhớ để lưu giữ các lệnh chương trình.Vùng này
thuộckiểu non-volatile đọc ghi được. Vùng nhớ chương trình được chia thành 3 miền:
• OB (Organisation block): Miền chứa chương trình tổ chức
• FC (Function): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có
biến hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó.
• FB (Function block): Miền chưa chương trình con được tổ chức thành hàm
và có khả năng trao đổi dữ liệu với bất cứ một khối chương trình nào khác. Các dữ
liệu này phải được xây dựng thành một khối dữ liệu riêng (gọi là DB).
+ Vùng chưa tham số các hệ điều hành và chương trình ứng dụng, được phân
chia thành bảy kiểu khác nhau:
•
•
•
•
•
•
•

I(Process image input): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng vào số.
Q(Process image output): Miền bộ đệm các dữ liệu cổng ra số.
M: Miền biến cờ
T: Miền nhớ phục vụ bộ thời gian (timer)
C: Miền nhớ phục vụ bộ đếm ( counter)
PI: Miền địa chỉ cổng vào của các module tương tự(I/O External input)
PQ: Miền địa chỉ cổng ra các module tương tự (I/O External output)
+ Vùng dữ liệu: là miền để sử dụng để cất giữ các khối dữ liệu của chương

trình bao gồm kết quả các phép tính , hằng số được định nghĩa trong chương trình bộ

đệm truyền thông. Một phần của bộ nhớ này thuộc kiểu đọc ghi được.
+ Vùng dữ liệu chia thành 2 loại:
Page
8


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

• DB (Data block): Miền chứa các dữ liệu được tổ chức thành khối. Kích
thước cũng như khối lượng do người sử dụng quy định.
• L( Local data block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình
OB, FC, FB tổ chức và sử dụng cho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ liệu của
biến hình thức với những khối chương trình đã gọi nó. Nội dung của dữ liệu trong
miền nhớ này sẽ bị xóa khi kết thúc chương trình tương ứng trong khối OB, FC, FB.

- Tổ chức bộ nhớ CPU : là cách phân chia bộ nhớ cho các vùng nhớ khác nhau. Cấu
trúc bộ nhớ CPU của PLC S7-300 bao gồm:
+ Vùng nhớ chứa các thanh ghi
+ Vùng system memory
+ Vùng Load memory
+ Vùng Work memory
Kích thước các vùng nhớ này phụ thuộc vào chủng loại của từng module CPU.
Load memory: là vùng nhớ chương trình ứng dụng ( do người sử dụng viết ) bao
gồm tất cả các khối chương trình ứng dụng OB, FC, FB, các khối chương trình trong
thư viện hệ thống được sử dụng( SFC,SFB) và các khối dữ liệu DB.
System memory: Là vùng nhớ chưa các khối DB đang được mở, khối chương trình
(OB, FC, FB, SFC hoặc SFB) đang được CPU thực hiện và phần bộ nhớ cấp phát cho
những tham số hình thức để các khối chương trình này trao đổi tham trị với hệ điều

hành và với khối chương trình khác( Local Block). Tại mỗi thời điểm nhất định vùng
work memory chỉ chứa 1 khối chương trình . Sau khi khối chương trình đó được thực
Page
9


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

hiện xong thì hệ điều hành sẽ xóa nó khỏi Work memory và nạp vào đó khối chương
trình kế tiếp đến lượt thực hiện.
4, Truyền thồng với thiết bị khác:
a, Giớí thiệu chung:
- Truyền thồng là phần khá phức tạp trong việc làm chủ PLC. PLC họ s7 sử dụng
cổng truyền thông nối tiếp RS485 với phích căm 9 chân để phục vụ cho việc ghép nối
với thiết bị lập trình (PC) hoặc với trạm PLC khác. Ghép nối PLC qua cổng RS232
cần có cáp nối PC/PPI với bộ chuyển đổi RS232/RS485.
- Truyền thông là 1 quá trình trao đổi thông tin giữa hai chủ thể với nhau. Đối tác này
có thể điều khiển đối tác kia, hoặc quan sát trạng thái của đối tác.Các đối tác truyền
thông người hoặc hệ thống kỹ thuật là các thiết bị phần cứng ( đối tác vật lý) hoặc các
chương trình phần mềm( đối tác logic).
b, Các phương thức truyền thông:
• Phương thức PPI:
PPI là phương thức chủ tớ. Các thiết bị chủ (CPU, thiết bị lập trình…) gửi yêu cầu
đến các trạm và các trạm trả lời. Các trạm không bao giờ tự gửi thông tin lên mạng
mà chỉ chờ nhận các yêu cầu của các thiết bị chủ để trả lời.
• Phương thức MPI:
MPI có thể là phương thức chủ/tớ hay chủ/chủ. Cách thức hoạt động phụ thuộc vào
loại thiết bị. Nếu thiết bị đích là CPU S7-300 thì MPI tự động trở thành chủ/chủ vì

các CPU S7-300 là các thiết bị chủ trong mạng. Nếu thiết bị đích là CPU S7-200 thì
MPI lại là chủ/tớ vì các CPU S7-200 lúc đó được coi như là trạm.
Page
10


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Khi hai thiết bị trong mạng kết nối nhau bằng phương thức MPI, chúng tạo nên một
liên kết riêng, không thiết bị chủ khác nào có thể can thiệp vào liên kết này. Thiết bị
chủ trong hai thiết bị kết nối thường giữ mối liên kết đó trong một khoảng thời gian
ngắn hoặc huỷ liên kết vô thời hạn (giải phóng đường truyền). Mạng MPI có giá
thành thấp, được ứng dụng với số lượng đối tác truyền thông ít (tối đa 32 trạm),
lượng dữ liệu nhỏ.
+ Phương pháp truy cập:
MPI sử dụng phương thức truy cập Token-Passing. Token là một bức điện
ngắn không mang dữ liệu, có cấu trúc đặc biệt với các bức điện mang thông tin
nguồn, được dùng tương tự như một chìa khoá. Một trạm được quyền truy cập bus
và gửi thông tin đi chỉ trong thời gian nó được giữ Token.

+ Môi trường truyền dẫn:
MPI sử dụng cáp hai dây. Chiều dài tối đa của cáp cho một đoạn bus là 50m.
Sử dụng bộ lặp RS-485 làm tăng chiều dài tối đa lên đến 1100m. Tốc độ truyền
thường là 187.5 Kbit/s.
• Phương thức PROFIBUS:
Phương thức PROFIBUS được thiết kế cho việc truyền tốc độ cao với các thiết bị
phân phối vào ra, thường cũng được gọi là các đầu vào/ra từ xa. Mạng PROFIBUS
thường bao gồm một thiết bị chủ và nhiều trạm vào/ra. Thiết bị chủ được đặt cấu hình

để nhận biết loại cũng như địa chỉ của các trạm nối vào nó.Sau đó nó tự kiểm tra các
trạm theo cấu hình được đặt. Thiết bị chủ ghi vào các trạm và đọc dữ liệu từ đó một
Page
11


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

cách liên tục. Nói chung, mỗi thiết bị chủ thường làm chủ thiết bị của mình, các thiết
bị chủ khác trên mạng (nếu có) chỉ có thể truy cập rất hạn chế vào các trạm không
phải của chúng.
• Mạng AS- I
-AS-I (Actuator Sensor Interface) là kết quả phát triển của 11 hãng sản xuất
các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành có tên tuổi trong công nghiệp, trong đó
Siemens AG, Festo KG, Pepperl & Fuchs GmbH). Mục đích duy nhất của AS-I là
kết nối các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành số với cấp điều khiển. Từ một
thực tế là 80% cảm biến và cơ cấu chấp hành trong một hệ thống máy móc làm
việc với các biến logic, cho nên việc nối mạng chúng trước hết phải đáp ứng được
yêu cầu về giá thành thấp cũng như lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng đơn giản. Vì thế
các tính năng kỹ thuật được đặt ra:
+ Khả năng đồng tải nguồn, tức dữ liệu và dòng nuôi cho toàn bộ cảm biến và một
phần lớn các cơ cấu chấp hành phải được truyền tải trên cùng một cáp hai dây.
+ Phương pháp truyền tải thật bền vững trong môi trường công nghiệp nhưng không
đòi hỏi cao về chất lượng đường truyền.
+ Cho phép thực hiện cấu trúc mạng đường thẳng cũng như hình cây
+ Các thành phần giao diện mạng có thể thực hiện với giá cả rất thấp.
+ Các bộ nối phải nhỏ, gọn, đơn giản và giá cả hợp lý.

Page
12


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Hình 1.4: Ví dụ về cấu hình mạng AS –I với bộ điều khiển PLC S7 -300 và Module
giao diện CP341-2(Siemens)
• Industrial Ethernet(IE)
Page
13


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

- Mạng Industrial Ethernet (IEEE 802.3) dựa trên cơ sở Ethernet thường nhưng
được thiết kế lại cho sử dụng phù hợp trong môi trường công nghiệp và do tổ chức
IEA (Industrial Ethernet Assciation) quản lý.
- Industrial Ethernet là một mạng dành cho cấp giám sát và cấp trạm của mạng
truyền thông giữa các máy tính và những bộ điều khiển logic khả trình nó được sử
dụng để truyền dữ liệu với lượng lớn và có thể được sử dụng để truyền qua khoảng
cách lớn.

Hình 1.5 : Cấu trúc mạng Ethernet

Page

14


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM THIẾT KẾ WINCC
1,Giới thiệu chung
a. Sơ bộ về Scada
-Hệ SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition): là hệ thống điều khiển
giám sát vvà thu thập dữ liệu, ra đời vào những năm 80 trên cơ sở ứng dụng kỹ thuật
tin học, mạng máy tính và truyền thông công nghiệp. Hệ SCADA cho phép liên kết
mạng ở nhiều mức độ khác nhau: từ các bộ cảm biến, cơ cấu chấp hành, các bộ điều
khiển, các trạm máy tính điều khiển và giám sát, cho đến các trạm máy tính điều hành
và quản lý công ty.
Các chức năng cơ bản của hệ SCADA:
-Giám sát (Supervisory): Chức năng này cho phép giám sát liên tục các hoạt
động trong hệ thống điều khiển quá trình. Hiển thị các báo cáo tổng kết về quá trình
sản xuất, chỉ thị giá trị đo lường,... dưới dạng trang màn hình, trang đồ hoạ, trang sự
kiện, trang báo cáo sản xuất,... Qua đó nhân viên vận hành có thể thực hiện các thao
tác vận hành và can thiệp từ xa đến các hệ thống phía dưới.
-Điều khiển (Control): Chức năng này cho phép người điều hành điều khiển các thiết
bị và giám sát mệnh lệnh điều khiển.
-Thu thập dữ liệu (Data Acquisition): Thu thập dữ liệu qua đường truyền số liệu
về quá trình sản xuất, sau đó tổ chức lưu trữ các số liệu như: số liệu sản xuất, chất
lượng sản phẩm, sự kiện thao tác, sự cố,... dưới dạng trang ghi chép hệ thống theo
một cơ sở dữ liệu nhất định.

Page

15


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Cấp quảnlí kinh doanh

Mạnh xí nghiệp

trạm vận hành

Trạm vận hành

mạng điều khiển

Cấp quản lí quá trình

cấp trường

cảm biến

PLC
Van động cơ bơm

Cơ cấu chấp hành

Hình III. Cấu hình của một SCADA điển hình
b. Giới thiệu về wincc

Page
16


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

-WinCC (Windows Control Center - Trung tâm điều khiển trên nền Windows), cung
cấp các công cụ phần mềm để thiết lập một giao diện điều khiển chạy trên các hệ điều
hành của Microsoft như Windows NT và Windows 2000. Trong dòng các sản phẩm
thiết kế giao diện phục vụ cho vận hành và giám sát, WinCC thuộc thứ hạng SCADA
với những chức năng hữu hiệu dành cho việc điều khiển.
-Một trong những đặc điểm của WinCC là đặc tính mở. Nó có thể sử dụng một cách
dễ dàng với các phần mềm chuẩn và phần mềm của người sử dụng tạo nên giao diện
người-máy đáp ứng nhu cầu thực tế một cách chính xác.
-WinCC kết hợp các bí quyết của hãng Siemens-công ty hàng đầu trong tự động hoá
quá trình và Microsoft-công ty hàng đầu trong việc phát triển phần mềm cho PC.
-Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có quy mô lớn nhỏ khác
nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những ứng dụng có quy mô toàn công
ty như: việc tích hợp với những hệ thống cấp cao MES (Manufacturing Excution
System - hệ thống quản lý việc thực hiện sản xuất) và ERP (Enterprise Resource
Planning). WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ sở quy mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ
giúp của Siemens có mặt khắp nơi trên thế giới.

2. Các bước cơ bản tiến hành thiết kế
2.1. Khởi tạo một dự án
a. Khởi Động WinCC
Để khởi động WinCC ta kích chuột vào Start trên thanh Taskbar. Chọn Simatic /
WinCC / Windows Control Center.

b. Tạo một dự án mới
-Để tạo một dự án mới ta chọn File / New. Một hộp thoại sẽ mở ra cho phép xây dựng
một Project mới.
 Chọn Single-User Project / OK: tạo một dự án đơn người sử dụng.
 Chọn Multi-User Project / OK: tạo một dự án đa người sử dụng.
 Chọn Multi-Client Project / OK: tạo một dự án nhiều khách.
Đặt tên
Project / nhấn Create. Khi đó màn hình WinCC hiện ra như hình III.2.
Page
17


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Hình III.2Màn hình giao diện chính của WINCC
-Kích chuột phải vào biểu tượng có tên Computer để mở hộp thoại thiết lập các thuộc
tính của hệï thống khi chạy chương trình cũng như thay đổi các tên của máy tính.
c. Kết nối với PLC
-Để khai báo việc kết nối với một PLC mới ta tiến hành theo trình tự sau:
- Kích chuột phải vào Tag Management / Add New Driver. Trong hộp thoại hiện ra ta
chọn SIMATIC S7 Protcol Suite và kích vào nút Open.
- Tạo một kết nối với thiết bị cấp dưới: kích chuột vào SIMATIC S7 Protcol
Suite/New Conection / Connection properties. Nhập tên đối tượng kết nối và nhấn
OK.
d. Tag và Tag Group
-Tạo Internal tag
-Trong Tag management, kích phải chuột vào Internal Tag/New Tag. Xuất hiện hộp
thoại Tag Properties cho phép ta nhập tên, kiểu dữ liệu của Tag.

-Tạo Tag Group
-Kích phải chuột lên kết nối PLC vừa tạo như trên: New Group / Properties Of Tag
Group, nhập tên Group sau đó nhấn OK.
c. Tạo External tag
Page
18


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

- Kích phải chuột lên kết nối PLC chọn New Tag / Tag Properties, nhập tên, kiểu dữ
liệu của Tag sau đó nhấn OK.
- Nhấn nút Select để mở hộp thoại Address Properties sau đó chọn danh sách dữ liệu
cho Tag, vùng dữ liệu biến.
2.2. Thiết kế giao diện đồ hoạ
-Trong cửa sổ WinCC Explorer ta kích phải chuột vào Graphics Designer chọn New
Picture, một bức tranh Newpld0.Pdl sẽ hiện ra trong cửa sổ WinCC Explorer.
-Để thiết kế đồ hoạ cho bức tranh vừa tạo, ta có thể nhấp đúp chuột vào tên bức tranh
hoặc kích phải chuột vào tên bức tranh và chọn Open Picture.
-WinCC hỗ trợ một công cụ mạnh về đồ hoạ, và hỗ trợ một thư viện rất lớn về các
thiết bị công nghiệp rất sinh động, ta có thể chọn và đem ra sử dụng nó một cách dễ
dàng.
2.3. Thu thập dữ liệu và biểu diễn giá trị quá trình (Tag logging)
a.Mở Tag Logging
-Trong cửa sổ bên trái của WinCC Explorer, kích phải chuột lên Tag Logging, chọn
Open.
-Đối tượng Timer được định vị tại dòng thứ hai trong cửa sổ. Timer có thể được định
cấu hình cho bản ghi hay cho việc lưu trữ.

Hình III.3: Maøn hình Page
hieån thò chöùc naêng Tag
19


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

b. Tạo một Archive
-Để tạo một Archive ta tiến hành như sau: kích chuột phải vào Archive, chọn Archive
Winzad, trong hộp thoại xuất hiện đầu tiên ta chọn Next, trong hộp thoại xuất hiện
tiếp theo ta nhập tên của Archive, chọn kiểu của Archive là Process value Archive
(hình III.4).
-Sau đó ta chọn Next / Select, chọn Tag cần thực hiện lưu trữ giá trị quá trình. Trong
hộp thoại xuất hiện tiếp theo ta nhấn OK để xác nhận, chọn Apply để kết thúc việc
tạo Archive Winzad (hình III.5).

Hình III.4: Tạo một archive

Hình III.5:Kết thúc việ tạo archive

c. Tạo một Table windows
-Với Table Windows ta có thể biễu diễn các Tag quá trình dưới dạng bảng. Để tạo
một Table Windows ta tiến hành như sau:
 Trong Graphic Designer tạo một trang Graphic có tên “Đo Thi.Pdl”.

Trong Object Palette / Control / WinCC Online Table Control, kéo đối tượng vào
trang Graphic, kích đúp chuột lên đối tượng để mở hộp thoại Properties Of WinCC

Online Trend Control.

Page
20


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Ấn chọn mục General:

Ấn chọn mục Columns:

Hình III.6: Taïo moät Table Windows

2.4. Thu thập cảnh báo dữ liệu (alarm logging)
a.Mở alarm Logging
-Trong cửa sổ WinCC Explorer, kích phải chuột vào Alarm Logging, chọn Open.

Page
21


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Hình III.7: Màn hình giao diện Alarm

b. Các bước tiến hành để định cấu hình và thiết lập một hệ thống cảnh báo
-Alarm Logging hỗ trợ một công cụ System Winzad. Công cụ này cung cấp cho ta
một phương pháp đơn giản và tự động tạo một hệ thống cảnh báo như mong muốn.
-Để thiết lập một hệ thống cảnh báo ta tiến hành từng bước như sau:
Chọn File / Select Winzad, xuất hiện hộp thoại System Winzad.
Chọn Selecting Message Blocks, trong System Blocks chọn Date, Time, Number.
Trong User Text Block chọn Msg Txt, Error Location. Trong Process Value Blocks
chọn None / Next (hình III.8.a).

Khi hộp thoại System Winzad: Preset Classes hiện ra ta chọn Class Error With
Type Alarm and Warning / Next (hình III.8.b).

Trong hộp thoại System Winzad: Selecting Archives, thiết lập Short-Term Archive
For 250 Messages (hình III.8.c).



Hình III.7 (a,b,c): Các bước thiết lập Alarm Logging
Page
22


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU



GV: Bùi Văn Huy

Cuối cùng ta nhấn nút Finish để kết thúc việc định cấu hình và thiết lập một hệ
thống cảnh báo (Alarm Logging). Trong công đoạn này ta cần chú ý một số vấn đề

sau:
- Ta có thể định cấu hình cho văn bản thông báo như sau: thay đổi chiều dài của
Message Text, chọn Message Blocks trong cửa sổ bên trái của trang Alarm Logging,
chọn User Text Block, kích phải chuột vào Message Text / Properties và nhập giá trị
mong muốn.
- Thay đổi chiều dài của Point Of Error: chọn Message Blocks trong cửa sổ bên trái
của trang Alarm Logging. Chọn User Text Block, kích phải chuột vào Point Of
Error / Properties, nhập giá trị mong muốn.
- Định cấu hình màu của thông báo: thực hiện công việc này nhằm mục đích giúp
người vận hành dễ dàng nhận ra loại thông báo. Ta tiến hành thiết lập như sau:
+ Kích chuột vào Came In: chọn Text Color để định màu cho văn bản, chọn
Background Color để định màu nền.
+ Kích chuột vào Went Out: chọn Text Color để định màu cho văn bản, chọn
Background Color để định màu nền.
+ Kích chuột vào Acknowleged: chọn Text Color để định màu cho văn bản,
chọn Background Color để định màu nền.
+ Kích OK để kết thúc.

2.5. Truyền thông trong môi trường WinCC
Bản chất truyền thông giữa máy tính (PC) và PLC
-Bản chất của quá trình này được thể hiện như sơ đồ sau đây:

Page
23


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

Hình III.9: bản chất của quá trình truyền thông trong
Trong đó :WinCC
Data Manager (Trình quản trị dữ liệu)
-WinCC Data Manager quản lý dữ liệu (Database). Người sử dụng không thấy được
trình quản lý dữ liệu này. Trình quản lý dữ liệu làm việc với dữ liệu được sinh ra từ
WinCC Project và được cất trong cơ sở dữ liêïu của Project. Nó quản lý các biến
Wincc trong lúc chạy chương trình. Tất cả các người sử dụng WinCC phải yêu cầu
dữ liệu từ trình quản lý dữ liệu ở các dạng biến WinCC. Các ứng dụng này gồm
Graphic Runtime, Alarm Logging Runtime và Tag Logging Runtime.
Các trình điều khiển truyền thông (Comunication driver)
-Để cho WinCC truyền thông với các kiểu PLC khác, người sử dụng phải nối trình
quản lý dữ liệu với PLC. Trình điều khiển truyền thông gồm một C++DLL, mà
truyền thông giao tiếp với trình quản lý dữ liệu (gọi là kênh API). Trình điều khiển
truyền thông cung cấp các giá trị quá trình cho WinCC Tag.
Đơn vị kênh (Channel Unit)
-Ngõ vào Communication Driver trong Tag Managerment chứa ít nhất một SubEntry. Sub-Entry của Communication Driver này gọi là Đon vị kênh. Mỗi đơn vị tạo
nên giao tiếp với một Hardware và như vậy với Modul truyền thông của PC. Người ta
phải định nghĩa đơn vị kênh. Modul truyền thông này được gán trong hộp thoại
Page
24


BTL HỆ THU THẬP DỮ LIỆU

GV: Bùi Văn Huy

System Parameters. Hộp này được mở bằng cách click chuột phải vào đơn vị kênh
tương ứng và chọn System Parameter từ Menu hiện lên.
Sự xuất hiện của hộp thoại phụ thuộc vào trình điều khiển truyền thông được chọn.
Tuy nhiên có thể thêm các thông số truyền thông nếu cần.

Hardware driver: Driver kết nối phần cứng.
Communication Processor (CP): bộ xử lý truyền thông.
PLC: thiết bị PLC.

Hình III.10: Keát noái truyeàn thoâng
-Quá trình truyền thông này có thể được mô tả như sau: WinCC Data Manager quản
lý các WinCC Tag khi thực thi. Nhiều ứng dụng WinCC khác nhau (trên WinCC
Page
25