Đang tải... (xem toàn văn)
Đất nước ngày càng phát triển yêu cầu đổi mới công nghệ ngày càng cao. Nhu cầu tự động hóa trong các nhà máy xí nghiệp là nhu cầu tất yếu. Để tự động hóa và việc điều khiển được thuận lợi thì khâu truyền thông rất quan trọng. Tài liệu hướng dẫn lập trình giám sát Protool của siemens sẽ giúp các bạn lập trình dễ dàng hơn.
H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 13 Phần 2 ứng dụng phần mềm ProTool để thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát (SCADA) I/.phần lý thuyết: 1/. Giới thiệu tổng quan về phần mềm SIMATIC ProTool pro . Phần mềm SIMATIC ProTool pro đ-ợc phát triển bởi tập đoàn SIEMENS AG đ-ợc ứng dụng để thiết kế các giao diện đo l-ờng điều khiển, giám sát và chuẩn đoán quá trình, thu thập và l-u trữ dữ liệu dựa trên các công cụ nh- text displays, operator panels, touch panels và Windows-based systems SIMATIC ProTool pro đ-ợc cấu thành bởi hai thành phần là ProTool/Pro CS (Configuration System) configuration software và ProTool/Pro RT (Runtime) process visualization software. Cả hai hệ thống này có thể chạy trên nền Windows 95, Windows 98, Windows 2000 và Windows NT 4.0 . Với ProTool/Pro CS đ-ợc dùng để thiết kế giao diện trên cấu hình của máy (PU hoặc PC) trong Windows (dùng để chạy ứng dụng khi kết nối giao diện trên PC hoặc PU với thiết bị điều khiển PLC). Còn ProTool/Pro RT là một ch-ơng trình đ-ợc chạy ở chế độ Demo trong Windows hoặc trong các Panel PC (dùng chủ yếu để mô phỏng các quá trình ảo). SIMATIC ProTool/Pro RT đ-ợc chạy trên nền của Windows với các công cụ nh-: - Máy tính Standard PC. - SIMATIC Panel PC, ví dụ nh- FI25, FI45, PC670, PC670 TOUCH. - Các panel chuyên dụng cho hệ thống SCADA: Operator Panel OP37/Pro. Cấu trúc cơ bản của một hệ thống điều khiển giám sát (SCADA) ứng dụng ProTool/Pro RT đ-ợc ta mô tả nh- hình 1. Hình 1. Hệ thống SCADA sử dụng ProTool/Pro RT với Panel. H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 14 Khả năng thiết kế đồ họa một cách linh hoạt, tạo biểu t-ợng phong phú và sinh động trên giao diện của ProTool/Pro CS. Đồng thời chúng đ-ợc tạo ra dễ dàng bằng các thao tác kích chuột đã làm cho ProTool/Pro có một số đặc điểm nổi bật sau: - Giúp ng-ời thiết kế có thể trình bày giao diện đẹp, thân thiện với ng-ời dùng. - Thuận tiện cho các ch-ơng trình Demo với các công cụ đ-ợc chuẩn hoá input/output fields, bar graphs, trend graphics, raster and vector graphics và attributes với dynamic capability - Khả năng tích hợp các hệ thống message. - Xử lý và l-u trữ những dữ liệu đo nếu cần. - L-u trữ các biến của các quá trình và các messages. - Sử dụng các hàm đ-ợc viết bằng Visual Basic Script. - Kết nối truyền thông với các PLC SIMATIC S5, SIMATIC S7, SIMATIC 505, SIMATIC WinAC, OPC network và các PLC của các hãng chế tạo khác nh-: + Allen-Bradley (PLC-5, SLC 500). + LG GLOFA-GM. + MITSUBISHI FX. + Modicon (Modbus). + Telemecanique (TSX Adjust, Uni-Telway). 2/.Truyền thông giữa giao diện ProTool pro với PLC. Trong phần này giới thiệu kết nối và khai báo truyền thông giữa PC với PLC S7_200, còn đối với các Operator Panel khác đ-ợc làm t-ơng tự. 2.1/.Cài ch-ơng trình điều khiển cho PLC S7_200. Viết một ch-ơng trình điều khiển (project) cho hệ thống bằng phần mềm Step7- Micro/Win 32. Sau đó thực hiện download project này cho thiết bị PLC S7_200, Truyền thông giữa PC với PLC dùng cáp PC/PPI cable(PPI). Khi đó khai báo các tham số truyền nh- sau: Mở Control Panel -> Set PG/PC Interface->Khai báo nh- hình 2 và hình 3. Hình 2. Khai báo truyền thông cho PC/PPI cable H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 15 Hình 3. Đặt thuộc tính cho PC/PPI cable. Trong cửa sổ của màn hình soạn thảo của Step7-Micro/Win32 ta khai báo các tham số truyền thông nh- sau: Mở View->Communications->Khai báo nh- hình 4. Hình 4. Khai báo truyền thông cửa sổ Step7-Micro/Win 32 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 16 2.2/.Truyền thông giữa ProTool pro CS trên PC với thiết bị điều khiển PLC. Ch-ơng trình điều khiển sau khi đã đ-ợc download tới PLC và đ-ợc đặt ở chế độ RUN. Trong quá trình chạy một project nó vẫn bắt tay với giao diện của Protool trên PC thông qua PC/PPI cable (PPI).Tuy nhiên để giao tiếp đ-ợc với Protool pro CS liên tục ở chế độ ONLINE thì ta cần đặt lại tham số trong Control Panel nh- sau: Mở Control Panel -> Set PG/PC Interface-> đặt tham số nh- hình 5, hình 6. Hình 5. Tham số truyền thông ở chế độ S7_ONLINE Hình 6. Thuộc tính cho cáp PC/PPI cable ở chế độ S7_ONLINE. H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 17 3/.Soạn thảo, thiết kế hệ thống SCADA trên PC Display. Nội dung phần này chỉ trình bày các b-ớc mở một project mới để thiết kế một giao diện trên PC Display. Đối với Operator Panel của các Device khác đ-ợc làm t-ơng tự . Xuất phát từ cửa sổ SIMATIC ProTool/pro CS -> File -> New ->trên màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại chọn Device nh- hình 7->Next->hình 8 chọn PLC Chọn độ phân giải cho Device Chọn PC_device Hình 8 Hình 7 Chọn PLC Đặt truyền thông cho PLC H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 18 Từ hình 8 ->Parameters ->hình 9:Đặt tham số truyền thông cho PLC. Từ hình 8 ->Next ->Project Wizard-Summary: đặt tên và mô tả hệ thống->hình 10->Finish. Hình 10.Cửa sổ Project Wizard-Summary. Hình 9 Địa chỉ PLC H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 19 4/.Khái niệm cơ bản về Tag (thẻ truyền thông, biến). 4.1/. Khái niệm về Tag. Tag là một thẻ trung gian có ý nghĩa quan trọng trong truyền thông giữa PLC với các operating unit. Tag đ-ợc xác định theo kiểu dữ liệu và giá trị của nó luôn luôn thay đổi trong quá trình PLC thực hiện ch-ơng trình. Tag có hai loại, tag giao tiếp với PLC đ-ợc gọi là tag toàn cục (Global tags). Tag không giao tiếp với PLC đ-ợc gọi là tag cục bộ (Local tags). Một global tags giao tiếp với PLC có thể truy cập trực tiếp vào bộ nhớ của PLC. Khi đó nó có thể đọc hoặc ghi từ operating unit và PLC. Local tags không trực tiếp bắt tay với PLC, nó chỉ có ý nghĩa trên operating unit, ta có thể tạo ra một local tags có giá trị giới hạn trên operating unit. 4.2/. Các dạng của tags. Các dạng của tags đ-ợc cho trong bảng 1 sau đây: Bảng1. Các kiểu của Tag. Chú ý khi thiết kế giao diện trên PC thì đặt cấu hình của tags là rất quan trọng sao cho phải phù hợp với kiểu dữ liệu của PLC mà ta đã chọn. Bảng 2 là kiểu dữ liệu, địa chỉ và định dạng của PLC S7-200. H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 20 Bảng 2. Kiểu dữ liệu,địa chỉ,định dạng của S7-200 4.3/.Đặt thuộc tính và cấu hình cho tag.(hình 11-12-13-14) 1. Đặt tên cho tag trên General tab 2. Chọn PLC , đặt kiểu, phạm vi và địa chỉ của tag. 3. Đặt giới hạn trên và d-ới cho tag trong ô Limit Values tab. Tr-ờng hợp mặc định ta đặt không giới hạn (No limit value) hoặc có thể đặt bằng hằng số. 4. Chọn Functions và khai báo thuộc tính cho sự thay đổi giá trị của tag. 5. Đặt cấu hình cho Optionsđặt các giá trị khởi tạo cho tags, cũng nh- chọn Read Continuously, khi đó tag sẽ luôn cập nhật các sự kiện 6. Trên Archive tab đ-ợc dùng để l-u trữ và ghi các dữ liệu của tag vào bộ nhớ. 7. Scaling tab đ-ợc dùng để xác định tỉ lệ xích của tag giữa PLC và operating unit. Kiểu dữ liệu của tag Địa chỉ tag ở PLC Hình 11 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 21 Giới hạn trên/d-ới of Tag Hình 12 Tên file l-u trữ Hình 13 Khai báo thuộc tính Hình 14 Đ-ờng dẫn l-u file Vùng l-u trữ Hành vi khi file l-u bị đầy Cỡ file H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 22 5/.Thiết kế giao diện đo l-ờng-điều khiển-giám sát (SCADA). Phần này trình bày ph-ơng pháp thiết kế giao diện, các thủ thuật lập trình, cách khai báo và đặt các thuộc tính, phạm vi ứng dụng của các công cụ chức năng. 5.1/.Nút bấm (Button,State Button). Button đ-ợc hiểu nh- một phím ảo trên màn hình giao diện operating unit mà ở đó ta có thể chỉ định các chức năng theo yêu cầu. Hoạt động của button bằng cách kích chuột đ-ợc gắn với thẻ tag để giao tiếp với PLC, mục đích để điều khiển hoạt động của các device.Ng-ời thiết kế giao diện có thể tùy biến các chức năng của button trên giao diện để có thể tạo ra đ-ợc những phong cách riêng cho button. Trên cửa sổ Project-pro kích chuột theo trình tự sau ->PC-Pro1->Screens->Pic_1, khi đó sẽ xuất hiện màn hình thiết kế giao diện screens_pic1-pro1, kích chuột vào biểu tuợng button và thả lên trên screens nh- (hình 15). Cách khai báo và đặt thuộc tính cho Button nh- các hình 16,17,18 Hình 15 Hình 16 Chọn cách hiển thị chữ hay hình ảnh trên button Text hiển thị trên Button Đặt font chữ cho text Đặt màu cho Button, text Đặt các thuộc tính ẩn, hiện of button [...]... tính khác đã đ-ợc trình bày tr-ớc đây Đặt hiệu ứng hình ảnh cho symbol Màu nền Hiệu chỉnh kích th-ớc symbol Chiều đặt cho symbol Góc nghiêng sym bol Gán biến tag Hình 54 Đặt các thuộc tính Style cho các Symbol Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 43 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT 6/ Sử dụng VB_Script trong ProTool VB_Script viết tắt của Visual Basic Scripting, là một ngôn ngữ lập trình trong Windows... Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 35 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Khai báo và đặt thuộc tính cho đồng hồ đo Xgauge control nh- hình 43, 44 Đặt thuộc tính trên mặt đồng hồ Đặt vùng nguy hiểm Đặt cảnh báo Hình 43 Thuộc tính của Xgauge control Kích hoạt các thuộc tính Hình 44 Thuộc tính của Xgauge control/Labeling Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 36 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT 5.13/.Công tắc Switch...H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Đặt kiểu của Tag Tag điều khiển Màu nổi Giá trị của tag Đặt thay đổi màu Chọn chức năng cho button Màu nền Hình 17 Đặt các Functions cho Button Đặt tham số cho các sự kiện đã chọn Hình 18 Cách khai báo và đặt thuộc tính cho State Button nh- hình 19, còn các thuộc tính còn lại cũng giống nh- khai báo nút Button Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 23 H-ớng dẫn sử dụng Protool. .. lại ProTool sẽ cung cấp các nút(phím) chức năng sử dụng trên giao diện của recipe view, ta có thể đặt tuỳ biến các nút theo chức năng để có thể kích hoạt chúng trên operating unit nh- d-ới đây: Tạo một dữ liệu mới: Sử dụng nút này để tạo một dữ liệu mới trên operating unit L-u trữ dữ liệu: Dùng nút này để l-u trữ dữ liệu hiện hành trên operating unit Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 37 H-ớng dẫn sử dụng. .. thác chúng một cách thành thạo và hiệu quả sẽ giúp ng-ời thiết kế tạo ra cho mình một giao diện đẹp, dễ sử dụng, thân thiện với ng-ời sử dụng Symbol library là một th- viện rất phong phú và đa dạng, nó chứa đựng toàn bộ biểu t-ợng đang tồn tại Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 42 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT hiện nay trong các hệ thống tự động điều khiển hiện đại, trong các dây truyền công nghệ,... 6.1.7/.Ch-ơng trình con trong VB_Script Trong VB_Script có hai loại ch-ơng trình con, d-ới dạng Sub và Function a/.Ch-ơng trình con Sub: Chứa các lệnh của VB_Script, lệnh kết thúc một Sub bằng lệnh End Sub, nó thực hiện các tác vụ trong ch-ơng trình và không trả lại giá trị Một ch-ơng trình con có thể chứa các đối số(nh- hằng số, các biến hay các hàm đ-ợc gọi bên trong ch-ơng trình con) Nếu ch-ơng trình con... áp đặt một khoảng value cho tag trong điều khiển Combobox đ-ợc ứng dụng nhiều và t-ơng đối phổ biến trong thiết kế giao diện và tuỳ từng tr-ờng hợp cụ thể mà ng-ời thiết kế có thể sử dụng một cách linh hoạt Đặt và khai báo combobox nh- hình 29,30 Khai báo text list Chọn tags Hình 29 Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 29 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Hình 30 Khai báo text list trong Combobox 5.8/.Hiển... Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 32 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT 5.9/.Công cụ hiển thị trực quan Bar graphs Bar graphs là công cụ hiển thị đồ họa động, bar graphs hiển thị d-ới dạng một thanh bar và giá trị của nó sẽ phụ thuộc vào độ lớn giá trị tag đọc đ-ợc từ PLC Bar graphs đ-ợc ứng dụng chủ yếu để hiển thị trực quan giá trị mức chất lỏng hay độ lớn của một biến nào đó Chúng ta còn có khái... đ-ờng dẫn đã đặt Truyền bản ghi dữ liệu tới PLC Nhấn phím To PLC để truyền dữ liệu từ operating unit tới PLC Trong khi truyền dữ liệu, operating unit sets bits từ trạng thái trong hòm dữ liệu Sau đó phải xác nhận là dữ liệu đ-ợc truyền vào ch-ơng trình trong PLC Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 41 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Kết quả: Giá trị bản ghi dữ liệu n-ớc quả nằm trong bộ nhớ ch-ơng trình. .. Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 40 H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Hình 50 Đặt đ-ờng dẫn cho file dữ liệu Cấu hình cho Recipe view.(hình 51) 1.Trên màn hình, đặt cấu hình cho recipe view theo các nút sau: New, Save, Delete, from PLC và to PLC 2.Bên d-ới Data record chọn và đánh dấu hộp kiểm Display Table và Allow Edit Truyền project file tới operating unit 1.Thiết lập kết nối với operating unit 2.L-u . panels và Windows-based systems SIMATIC ProTool pro đ-ợc cấu thành bởi hai thành phần là ProTool/ Pro CS (Configuration System) configuration software và ProTool/ Pro RT (Runtime) process visualization. khiển giám sát (SCADA) ứng dụng ProTool/ Pro RT đ-ợc ta mô tả nh- hình 1. Hình 1. Hệ thống SCADA sử dụng ProTool/ Pro RT với Panel. H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động. H-ớng dẫn sử dụng Protool pro CS/RT Bộ môn Tự động hoá Mỏ và Dầu khí 13 Phần 2 ứng dụng phần mềm ProTool để thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát (SCADA)