Tổng quan về lập trình wincc

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ LẬP TRÌNH WINCC GIỚI THIỆU VỀ WINCC winCC ( chữ viết tắt của windows control center ) đây là chương trình ứng dụng dùng để giam sát,thu thập dữ liệu và điều khiển tự động quá trình sản xuất. Theo nghĩa hẹp winCC là chương trình HMI ( human machine interface) hổ trợ thiết kế giao diện người – máy. với WinCC, người sử dụng có thể tạo ra một giao diện điều khiển giúp quan sát mọi hoạt động của quá trình tự động hoá một cách dễ dàng. Phần mềm này có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều loại PLC của các hãng khác nhau như Siemens, Mitsubishi, Allen Bradley, v.v... Nó được cài đặt trên máy tính và giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS-232) của máy tính. Do đó, cần phải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang chuẩn RS 485 của PLC. WinCC còn có đặc điểm 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. ỨNG DỤNG WINCC Ưùng dụng phổ biến nhất của wincc là: Tự động hóa quá trình điều khiển và giám sát qui trình sản xuất. Khi một hệ thống dùng chương trình WinCC để điều khiển và thu thập dữ liệu, nó có thể mô phỏng bằng hình ảnh các sự kiện xảy ra trong quá trình điều khiển dưới dạng các chuổi sự kiện. Wincc cung cấp nhiều hàm chức năng cho mục đích hiển thị, thông báo bằng đồ họa, xử lý thông ti đo lường,các thông số công thức, các bảng ghi báo caóv.v… đáp ứng yêu cầu công nghệ ngày một phát triển và là một trong những chương trình ứng dụng trong thiết kế giao diện người – máy(HMI). CÁC CHỨC NĂNG CỦA WINCC Khi sử dụng wincc để thiết kế giao diện điều khiển người – máy(HMI) và mạng SCADA wincc sử dụng các chức năng sau: Graphics Designer: thực hiện các chức năng mô phỏng và hoạt dộng thông qua các đối tượng đồ họa của chương trình wincc, windows,OLE,I/O… với nhiều thuộc tính động. Alarm logging: thực hiện hiển thị các thông báo và các báo cáo trong khi hệ thống vận hành. Đảm trách về các thông báo nhận được và lưu trữ. Nó chứa các chức năng để nhận thông báo từ các quá trình, để chuẩn bị, hiển thị, hồi đáp và lưu trữ chúng. Ngoài ra, alarm logging còn giúp ta tìm ra nguyên nhân của lỗi. Tag Logging: thu thập,lưu trữ và nén các giá trị đo dưới nhiều dạng khác nhau. Tag logging cho phép lấy dữ liệu từ các qua trình thực thi, chuẩn bị để hiển thị và lưu trữ các dữ liệu đó. Dữ liệu có thể cung cấp các tiêu chuẩn về công nghệ và kỹ thuật quan trọng liên quan đến trạng thái hoạt động của toàn hệ thống. Report designer: có nhiệm vụ tạo các thông báo, báo cáo, và các kết quả này được lưu dưới dạng các trang nhật ký sự kiện. User achivers: cho phép sử dụng lưu trữ dữ liệu từ chương trình ứng dụng và có khả năng trao đổi với các thiết bị tự động hóa. Điều này có nghĩa: các công thức, thông số trong chương trình WinCC có thể được soạn thảo lưu giữ và sử dung trong hệ thống. CÁC THÀNH PHẦN CỦA DỰ ÁN (PROJECT): Các bộ điều khiển truyển thông: Bộ điều khiển truyền thông là giao diện kết nối giữa hệ thống PLC và WinCC. Hệ thống WinCC chứa các bộ điều khiển truyền thông ( liên kết động ) trong kênh DLL. Khối kênh: Một kênh trong WinCC được thực hiện như một Windows DLL và được liên kết động với hệ thống. Mỗi kênh WinCC thực hiện việc truy nhập các kiểu tham số kết nối đặc biệt với các ngi thức đặc biệt ( chẳng hạn kênh SIMATIC S5 Ethernet TF hỗ trợ việc truy nhập SIMATIC S5 với TF protocol). Kết nối: Một kết nối logic mô tả giao diện giữa hệ thống tự động và quản lí dữ liệu trong WinCC. Quản lí dự liệu của máy server đảm trách việc cung cấp các tags với các giá trị khi runtime. Quản lí dữ liệu cung cấp các giá trị quá trình đến các tags nội bộ của nó cũng như các tags của máy client tương ứng. Quản lí dữ liệu chuyển các tags được truy cập đến kết nối logic của chúng vì thế đến được kênh thích hợp. Các kênh sẽ thực hiện truyền thông cần thiết bằng tuyến quá trình theo cách tối ưu nhất. Biến ( tag): Tags 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. Biến nội: Là biến có sẵn trong WinCC. Những biến nội này là những vùng nhớ trong của WinCC, nó có chức năng như một PLC thực sự. Biến quá trình: Các biến quá trình được liên kết với truyền thông logic để phản ánh thông tin về địa chỉ của các PLC khác nhau. Các kiểu dữ liệu: Binary: kiểu nhị phân Signed 8-Bit Value: kiểu 8 bit có dấu Unsigned 8-Bit Value: kiểu 8 bit không dấu Signed 16-Bit Value: kiểu 16 bit có dấu Unsigned 16-Bit Value: kiểu 16 bit không dấu Signed 32-Bit Value: kiểu 32 bit có dấu Unsigned 32-Bit Value: kiểu 32 bit không dấu Floating-Point Number 32-Bit IEEE 754 : kiểu số thực 32 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 Floating-Point Number 64-Bit IEEE 754: kiểu số thực 64 bit theo tiêu chuẩn IEEE 754 Text Tag 8-Bit Character Set: kiểu kí tự 8 bit Text Tag 16-Bit Character Set: kiểu kí tự 16 bit Raw Data Type: kiểu dữ liệu thô TẠO MỘT DỰ ÁN: Để soạn thảo một dự án ( Project) trong WinCC, cần thực hiện theo các bước: Giao tiếp với S7_200 thông qua driver PC_ACCESS ( nếu giao tiếp với PLC s7-200 ). Tạo một dự án ( Project) WinCC mới. Chọn PLC hoặc driver từ tag Management. Tạo các biến nội và các biến quá trình. Tạo hình ảnh từ cửa sổ giao diện Graphic Designer. Sử dụng các công cụ khác như: tag logging, alarm logging, report designer… Thiết lập môi trường thời gian thực hiện. Chạy mô phỏng. GIAO TIẾP VỚI S7_200 THÔNG QUA DRIVER PC_ACCESS Do S7_200 không có sẵn Driver trong WinCC, do vậy để có thể liên kết S7_200 với phần mềm Wincc ,ta phải cài đặt Diver cho nó,Driver đó là phần mềm PC ACCESS. Các bước thực hiện giao tiếp : Bước 1 : Tạo Tag cần liên kết trong PC ACCESS : Mở phần mềm PC ACCESS: Thêm PLC vào trong hệ thống,tùy từng hệ thống,số trạm sẽđược thiết kế trong phần PC ACCESS ,mỗi trạm được phân biệt với nhau bằng địa chỉ của PLC Chọn tên PLC và địa chỉ PLC tương ứng: Số lượng địa chỉ PLC có thể lên tới 126,do vậy ta có thể tạo ra tối đa 127 Trạm có địa chỉ từ 1 đến 126 thông qua mạng RS485 Tạo Tag cho từng trạm tương ứng bằng cách Click chuột phải vào Trạm cần tạo Tag rồi chọn NEW: Folder : nếu muốn tạo một nhóm Tag trong một Trạm Item : Nếu muốn tạo ra một Tag riêng rẽ Chọn tên cho Tag và loại Tag cũng như địa chỉ tương ứng của Tag cần thiết kế trong chương trình Ta có thể chọn loại Tag,địa chỉ , giá trị nhỏ nhất lớn nhất ,kiểu cho phép ,chỉ đọc,chỉ viết hoặc vừa đọc vừa viết cũng như ghi chú trong chương trình. Save lại Các Tag vừa tạo ,để thực hiện việc lấy dữ liệu của tag này trong phần mềm Wincc. TẠO DỰ ÁN “PROJECT” MỚI: Khởi động chương trình WinCC: Chọn Start > SIMATIC > WinCC > Window Control center. Giao diện hiện ra: Click chọn single- User Project Đặt tên cho dự án .Sau đó click Create Chọn Driver từ management Chọn Driver cần dùng ( nếu giao tiếp với PLC s7-200 ta chọn OPC, nếu giao tiếp với PLC s7-200 ta chọn OPC). nếu giao tiếp với PLC s7-300,s7-400 ta chọn SIMATIC S7 Protocol Suite Mở soạn thảo Graphic Designer: Tạo một file ảnh: Mở file ảnh bằng cách click chuột phải rùi chọn open, ta sẽ thấy giao diện soạn thảo Graphic Designer hiện ra. Các công cụ thiết kế của Graphic designer Lấy thư viện trong Graphic Designer Việc dùng thư viện này rất đơn giản, ta chỉ việc kéo thả vào giao diện của Graphics Designer.