GIOI THIEU HE THONG SIMATICS PCS 7

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SIMATICS
PCS 7



1. Các thuật ngữ cơ bản
1.1. Truyền thông
Truyền thông để chỉ sự truyền dữ liệu giữa hai hoặc nhiều thành phần
truyền thông với nhau, trong truyền thông người ta có thể gọi đây là cộng
sự (communications partner). Trao đổi ở đây có thể là lấy hoặc gởi thông
tin, trạng thái, tín hiệu…

Hình 1.1 Các thành phần trong truyền thông


1.2. Hệ thống truyền thông có dự phòng
Là hệ thống có độ dự trữ có thể tăng lên gấp đôi đôi khi có thể gấp
ba lần ở tại một số CPU, nguồn cung cấp cho hệ thống điều khiển hoặc
môi trường truyền thông (các bus truyền).

Hình 1.2 Dự phòng CPU và bus truyền Hình 1.3 Dự phòng Server, CPU AC800 và
các bus truyền thông trong kết nối của ABB
thông trong kết nối của S7 400H


- Độ dự phòng nóng (Host Standby): thời gian chuyển mạch < 10
ms.
- Độ dự phòng ấm: 10 ms < thời gian chuyển mạch < 100 ms.
- Độ dự phòng lạnh (nguội): dự phòng dạng này phải ngừng hệ
thống trong khoảng thời gian ngắn để thay thế thiết bị.
Truyền thông có tính khả dụng (sẵn sàng) cao (High - Availability

communication)
- S7 400H là ví dụ minh họa trong kết nối truyền thông kiểu này.
Truyền thông này mang lại độ tin cậy, tăng năng suất trong sản xuất,
giảm thời gian dừng máy khi bảo dưỡng hai khắc phục sự cố… Ngược
lại giá thành đầu tư rất cao


1.3. Các nút (node) dự trữ
Kiểu dự phòng này được thực hiên trong những hệ thống có độ dự
phòng rất cao để phục vụ cho việc thay thế hoặc nâng cấp. Khi sự cố ở
nút mạng nào đó thì không làm ảnh hưởng đến các nút khác trong
mạng.

1.4 Trạm (Station)
Trạm là một thiết bị kết nối vào trong một subnet nào đó hay là sự
liên kết giữa các subnet với nhau (Gateway sử dụng PLC hoặc PC),
nó phải có riêng một địa chỉ khi kết nối vào trong mạng. Ví dụ trạm ở
đây có thể là: PC, PLC, PG, OP, TD, CP…


1.5. Mạng con (subnet)
Subnet là toàn bộ các thành phần vật lý, chuẩn, giao thức, dịch vụ
đồng nhất để thực hiện một kết nối thống nhất để phục vụ cho việc
trao đổi và quản lý dữ liệu.
Các kết nối giữa các trạm nối vào subnet không đi qua gateway.
Một subnet được coi là một môi trường truyền thông. Ví dụ như
subnet đó là: MPI, Profibus, Ethernet, Modbus . .
Mỗi subnet có một subnetID duy nhất.

Hình 1.4 Ví dụ minh về các subnet và các liên kết giữa
chúng


1.6. Mạng (Network)
Mạng bao gồm một hoặc nhiều subnet (cùng loại hoặc khác loại) liên
kết lại với nhau.

1.7. Gateway
Gateway là thiết bị sử dụng để kết nối các subnet lại với nhau. Nó có
thể liên kết các subnet giống hoặc khác nhau. Như vậy mạng có nhiều
hơn một subnet thì cần phải có gateway.


Hình 1.5 Lên kết giữa Profibus DP và Profibus PA sử modul IM
157


1.8. Bộ định tuyến (Routing )
Những gateway cần có thông tin để xác định đường đi qua các
kết nối từ subnet này sang các subnet khác. Trong khung truyền
đấy là một bảng chỉ đường (routing table) để xác định địa chỉ đích
là các cộng sự truyền thông (communications partners. Cơ chế này
gọi là định tuyến.

1.9. Khách/chủ (Client/server):
Server: Quản lý, lưu trữ dữ liệu, đảm bảo các dịch vụ truyền
thông, cấu trúc và số lượng kết nối. Nâng cao độ tin cậy trong hệ
thống (tính khả dụng).
Client: Sử dụng thông tin, ngoài ra còn có xử lý thông tin để

giảm bớt gánh nặng cho Server (tính năng này là hầu hết trong các
mạng TTCN). Giúp cho Server dễ dàng hơn trong việc truy cập hệ
thống mà không cần phải phân bố chi tiết thời gian, dữ liệu…


1.10.Chủ/tớ (Master/Slave)
Thường rất hay gặp khi tiến hành tích hợp mạng TTCN. Chúng ta
có thể liên tưởng đến quan hệ giữa Cleint/Server ở trên nhưng khái
niệm Master/Slave ở cấp độ nhỏ hơn nhiều
Ví dụ trong kết nối giữa PLC S7300 hoặc S7 400 với các mô đun
phân tán ET 200 thông qua subnet Profibus DP thì CPU của PLC
đóng vai trò là Master còn các mô đun phân tán ET 200 là các Slave


NetPro Configuring
Networks

Configure
SIMATIC
Workspace
Converting
S5 file

LAD,
STL, FBD
Programm
ing S7
Blocks

TI 505 - S7

Converting
TI File

TI 405 - S7

STEP 7

Converting

TI File

Setting the
PG-PC
Interface
S7 - DIAG
Configurati
ng Proccess
Diagnotics

PID
Control
Parameter
Assignment

Memory
Card
Parameter
Assignmen
t

S7 GRAPH Program
ming
Sequential
Control
System


2. Configure SIMATIC Workspace:
 Workstation có hai loại:
 Single Terminal: với cài đặt này, bạn chỉ làm việc được
trên duy nhất một dự án STEP 7.
 Multi - Terminal System: với việc cài đặt này, những dự
án của bạn có thể được soạn thảo từ tập hợp nhiều
Workstation khác nhau.
 Chuẩn giao thức dùng thiết lập một hệ thống với Multi
– terminal là “ngôn ngữ” chung chung để truyền thông
giữa các Workstation với nhau.


Có các chuẩn sau đây được thiết lập cho hệ thống mạng thông qua
phần mềm :
+ NetBIOS
+ IPX/SPX
+ TCP/IP (với cài đặt này sẽ có một cấu hình TCP/IP cho Multi –
User được thiết lập)
- Trong hệ thống Multi - User (hay Multi - terminal) bao gồm các
thành phần chính là DB server và DP client.


Hình 2.1 Thiết lập địa chỉ host cho DB server

- Cấu hình của Multi - User trong mạng:
Tương ứng với mỗi Workstation bạn có thể làm việc tương ứng
với các Project ở những dạng sau:
+ Project trên một Workstation nào đó cũng co thể được sử dụng
bởi các Workstation khác.
+ Các Workstation khác vó thể truy cập vào Project trên server.
+ Các Project là được phân bố tại các Workstation hay server trong
mạng có một hoặc nhiều hơn một server.


Hình 2.2 Nhóm server chạy trên hệ điều hành Window NT


2.2. Converting S5 file:
Phần mềm này có chức năng chuyển đổi các File được soạn thảo trên
STEP 5 (thế hệ cũ) sang dạng File khác mà File đó hoàn toàn có thể
soạn thảo lại và có thể làm việc được trong môi trường STEP 7.

2.3. LAD, STL, FBD - Programming S7 Blocks:
Trên phần mềm này chúng ta có thể tạo lập các Project cho PLC S7 300 hoặc S7 - 400 bằng một trong 3 ngôn ngữ LAD, STL, FBD. Ngoài
ra chúng có thể khởi động phần mềm này từ SIMATIC Manager.

2.4. Memory Card Parameter Assignment:
Ở đây ta có thể chỉ định được giao diện mà thiết bị lập của ta sử
dụng để lưu trữ “chương trình người sử dụng” trên card nhớ cho PLC
thuộc S7.

2.5. PID Control Parameter Assignment:
Trên phần mềm này giúp chúng ta thiết lập các quá trình điều
khiển vòng kín còn gọi là PID cho các ứng dụng điều khiển ổn định.
Việc thiết lập chương trình này dựa vào hai khối:
+ OB41 có chức năng điều khiển liên tục (continuou)
+ OB42 có chức năng điều khiển mức (step)

2.6. S7 - GRAPH - Programming Sequential Control System
Phần mềm này ứng dụng cho các chương trình mà có giải thuật
dưới dạng tuần tự (Sequential) viết dưới dạng graph mà chúng ta
thường hay gọi là ngôn ngữ grafcet ( là ngôn ngữ chuyên biệt bằng
đồ họa mô tả chức năng điều khiển các trình tự và các điểu kiện
chuyển mạch tiếp theo trong tự động hóa.)


Hình 2.3 Mô tả bước chuyển trạng thái của chương trình trên
GRAPH


2.7. S7 - DIAG - Configurating Proccess Diagnotics
 S7 PDIAG được sử dụng để tạo ra những định nghĩa lỗi, tạo
cho người sử dụng tiện lợi trong quá trình giám sát hệ thống.
 Những thuận lợi mà chương trình này mang lại:
 Lỗi quá trình (Process errors) có thể được nhận ra rõ ràng
và nhanh chóng
 Giảm bớt thời gian dừng hệ thống do lỗi do đó sẽ tăng
được năng suất.
 Những thhông tin rõ ràng được tạo ra cho quá trình xử lý
sự cố (troubleshooting) làm cho quá trình xử lý sẽ trở nên
dễ dàng hơn.

 Tuổi thọ của hệ thống được tăng lên đáng kể.


2.8. Setting the PG-PC Interface
Bất cứ máy tính nào tham gia vào mạng đòi hỏi phải có một
giao diện mạng được thiết lập. Phần mềm này sẽ giúp người sử
dụng tạo ra những giao diện để thực hiện các kết nối tương ứng
vào các mạng khác nhau như (PPI, MPI, PROFIBUS,
ETHERNET…).


2.9. TI405 - S7 Converting TI File
• Chương trình TISOFT405 được lưu trữ một hoặc nhiều file.
Những file này được định dạng trong một thư viện của DOS.
Chúng không phải là những file văn bản. Việc lưu trữ NAME
của chương trình TISOFT405 là được liên kết với một file
NAME.VPU. Những file khác như là NAME.CMT cũng
được liên kết với chương trình NAME.
• Chương trình này chỉ có ý nghĩa khi các bạn muốn chuyển
file được thiết lập trên PLC cũ tại các nhà máy mà sử dụng
thiết bị của hãng Siemens (có thể xem như là “đời” STEP 4)
sang ngôn ngữ lập trình STEP 7 để có thể thao tác trực tiếp
như: thay đổi địa chỉ, nâng cấp chương trình hay nâng cấp
CPU…


2.10. TI505 - S7 Converting TI File
Chương trình này cũng có mục đích giống như TI405 - S7
Converting TI File ở đời STEP 5.

2.11. NetPro - Configuring Networks
Chương trình này là chương trình quan trọng nhất trong tất cả các
chương trình được nêu ra trên đây. Nó giúp cho chúng ta có thể thiết
lập cấu hình của mạng truyền thông (SCADA hoặc DCS) sử dụng
các thư viện thiết bị và chuẩn giao thức đã được xây dựng sẵn trên
đó.