Bài giảng Mạng công nghiệp và SCADA - Đỗ Văn Cần

erver rồi 
đọc/ghi dữ liệu lên thiết bị.” OPC được viết tắt từ chữ “OLE for Process Control”. 
 6.2.3 Định nghĩa các Tag sử dụng 
 Cần phân biệt hai loại Internal Tag và External (Process) Tag. Internal Tag là Tag địa 
phương chỉ để dùng cho tính toán và mô phỏng trong nôi bộ của Project. Còn External Tag 
là Tag dùng để liên kết giữa PLC và Project. 
 Tạo External Tag: Trong mục Tag Management, nhấp phải vào driver OPC để hiện 
cổng kết nối. Sau đó, nhấp phải vào cổng OPC Groups chọn System Prameter. 
 Hình 76: Tạo External Tag và Hộp thoại OPC Item Manager 
 Sau khi hộp thoại OPC Item Manager hiện ra, chờ vài giây ta được hộp thoại OPC Item 
Manager. Chọn Browse Server, hiện ra hộp thoại Filter Criteria. Nhấp Next. Hộp thoại 
Filter Criteria. Hộp thoại bên dưới sẽ xuất hiện. Ta lần lượt nhấp đôi vào S7200.OPCServer, 
MicroWin, PLC S7-200. Chọn tất cả các Item ở cột Items (Các Item được ta tạo ở PC 
Access). 
 Hình 77: Hộp thoại S7200.OPCServer 
 Tiếp theo, nhấp vào nút Add Items trong cửa sổ. Tiếp tục chọn Yes và chọn Finish. 
Đóng cửa sổ S7200.OPCServer và đóng OPC Item Manager hoàn tất việc tạo External Tag. 
 6.2.4 Tạo và soạn thảo giao diện người dùng: 
 Sau đây là các bước tạo giao diện chính điều khiển toàn bộ dây chuyền. Trên 
WinCCExplorer, nhấp phải vào Graphics Designer chọn New picture. 
 Hình 78: Tạo một giao diện người dùng mới và Mở GiaoDienChinh.pdl 
 Một giao diện người dùng (picture) với tên mặc định là NewPdl.pdl được tạo ra. Ta đổi 
tên tại thành GiaoDienChinh.pdl bằng cách nhấp phải vào tên mặc định NewPdl.pdl, chọn 
Rename picture. 
 Để tiến hành thiết kế giao diện cho GiaoDienChinh.pdl, ta nhấp phải vào 
GiaoDienChinh.pdl chọn Open picture. 
 Giao diện Graphics Designer mở ra. Dùng các công cụ của , 
 và các đối tượng có sẵn của Library , Em thiết kế được giao diện điều 
khiển giám sát dây chuyền như hình dưới. 
 Hình 79: Thiết kế giao diện chính 
6.3 Thiết lập các thuộc tính cho các đối tượng: 
 6.3.1 Thiết lập sự kiện của các nút nhấn: 
 Để thiết lập sự kiện (Event) cho nút nhấn START trên giao diện Graphics Designer - 
[GiaoDienChinh.pdl], ta nhấp phải vào nút nhấn START, chọn Properties. 
 Hình 80: Thiết lập sự kiện của nút START 
Tạo sự kiện Press Left: Hộp thoại Object Properties xuất hiện. Ta chọn tab Events > Mouse 
> Press Left, sau đó nhấp phải vào mũi tên chọn C-Action. 
 Hình 81: Tạo sự kiện Press Left của nút START bằng C-Action 
 Hộp thoại Edit Action xuất hiện. Để viết hàm cho sự kiện, ta chọn Internal Functions > 
Tag > Set. Sau đó, nhấp đúp vào SetTagBit. Hộp thoại Assigning Parameters xuất hiện. 
 Hình 82: Hộp thoại Edit Action và Chọn hàm cho sự kiện Press Left nút START 
 Ta nhấp vào nút vuông trong cột Value của hàng Tag_Name, chọn Tag selection. 
 Hộp thoại Tags - Project xuất hiện. Chọn tag Bien_Start nằm trong S7200_OPCServer. 
Sau đó nhấp OK 
 Hình 83: Chọn Tag selection và Chọn tag Bien_Start trong hộp thoại Tags - Project 
 Ở đây, tag Bien_Start chính là một biến M0.7 (Phụ lục A) được sử dụng trong chương 
trình viết cho PLC S7-200. Biến này đã được kết nối với WinCC nhờ S7-200 PC Access và 
driver OPC đã trình bày trên. 
 Trở lại hộp thoại Assigning Parameters, Bien_Start đã được chọn. Ở hàng value, ta đặt 
giá trị là 1 ở cột Value. Sau đó nhấp OK chấp nhận như hình 7.18. 
 Hình 7.18: Tag Bien_Start được chọn và Kiểm tra lỗi chương trình C-Action 
 Lúc này, trong phần soạn thảo của hộp thoại Edit Action ta thấy xuất hiện dòng lệnh 
SetTagBit(“Bien_Start”,1). Dòng lệnh này sẽ được thực hiện khi có sự kiện Press Left 
chuột trên nút nhấn START. Khi đó tag Bien_Start sẽ được set lên 1. Để kiểm tra lỗi dòng 
lệnh vừa viết, ta nhấp vào công cụ Create action trên thanh công cụ của Edit Action. Nếu 
không có lỗi thì trên thanh Status của hộp thoại sẽ xuất hiện thông báo 0 Error(s), 0 
Warning(s). Khi đó, nhấp OK chấp nhận như hình 7.18. 
Tạo sự kiện Release Left: 
 Trở lại hộp thoại Object Properties (tab Events), trong hàng Release Left, ta nhấp phải 
vào mũi tên chọn C- Action như hình 7.19. 
 Hộp thoại Edit Action xuất hiện. Ta viết hàm SetTagBit(“Bien_Start”,0) vào phần soạn 
thảo của hộp thoại Edit Action và kiểm tra lỗi chương trình tương tự mục trên. Sau đó nhấp 
OK chấp nhận. 
 Hình 84: Tạo sự kiện Release Left nút START bằng C-Action và Viết hàm cho sự kiện 
 Release Left nút START bằng C-Action 
 Trở lại hộp thoại Object Properties, ta sẽ thấy hai sự kiện Press Left và Release Left đã 
được thiết lập. Ta đóng hộp thoại Object Properties, hoàn thành việc thiết lập sự kiện của 
nút nhấn START. 
 Hình 85: Hoàn thành việc thiết lập sự kiện của nút nhấn START 
 Việc thiết lập sự kiện của các nút nhấn khác trên giao diện cũng tương tự như việc thiết 
lập sự kiện của nút nhấn START, chỉ khác ở chỗ là việc chọn biến phải phù hợp với nút 
nhấn được thiết lập sự kiện. 
 6.3.2 Thiết lập thuộc tính cho các đèn báo 
 Để thiết lập thuộc tính (Properties) cho đèn báo START trên giao diện Graphics 
Designer - [GiaoDienChinh.pdl], ta nhấp phải vào đèn báo START chọn Properties. 
 Hình 86: Thiết lập thuộc tính cho đèn báo START và Flashing Background Active 
 Hộp thoại Object Properties xuất hiện. Tab Properties được chọn mặc định. Ta chọn 
thuộc tính Circle > Flashing. Trong bảng thuộc tính Flashing, ở hàng Flashing Background 
Actice, nhấp phải vào static No chọn Edit. Khi đó, static No của thuộc tính Flashing 
Background Actice sẽ chuyển thành Yes như hình. 
 Tiếp tục, ta nhấp phải chuột vào biểu tượng (ở hàng Flashing Background 
Actice), chọn Tag hình  
 Hộp thoại Tags - Project hiện ra. Chọn tag Den_StartStop nằm trong 
S7200_OPCServer. Sau đó nhấp OK. 
 Hình 87: Liên kết biến cho thuộc tính Flashing Background Active Chọn tag 
 Den_StartStop trong hộp thoại Tags - Project 
 Ở đây, tag Den_StartStop chính là đầu ra Q0.4 được sử dụng trong chương trình viết cho 
PLC S7-200. Biến này đã được kết nối với WinCC nhờ S7-200 PC Access (mục trên) và 
driver OPC hình 7.23. 
 Hình 88: Hộp thoại Object Properties sau khi chọn tag Den_StartStop và Thay đổi tốc 
 độ cập nhật tag Den_StartStop 
 Trở lại hộp thoại Object Properties. Ở cột Current của thuộc tính Flashing Background 
Active có giá trị là 2s, ta nhấp phải vào nó chọn tốc độ cập nhật là Upon change. 
 Lúc này, trong hộp thoại Object Properties, ta sẽ thấy thuộc tính Flashing Background 
Active đã được thiết lập tương đối hoàn thiện. Ta tiếp tục thiếp lập hai thuộc tính Flashing 
Background Color Off và Flashing Background Color On. 
 Ta nhấp phải vào màu của thuộc tính Flashing Background Color Off chọn Edit. Sau đó, 
một bảng màu sẽ hiện ra, ta chọn màu xanh lam. 
 Hình 89: Chọn màu cho thuộc tính Flashing Background Color Off 
 Cũng tương tự, ta chọn màu xanh lam cho thuộc tính Flashing Background Color On. 
 Hình 90: Hoàn thành việc thiết lập thuộc tính cho đèn START 
 Bây giờ trong hộp thoại Object Properties, ta sẽ thấy thuộc tính Flashing của đèn báo 
START đã được thiết lập tương đối hoàn thiện. Ta đóng hộp thoại Object Properties, hoàn 
thành việc thiết lập thuộc tính cho đèn báo START. 
 Việc thiết lập thuộc tính cho đèn báo START trên giao diện Graphics Designer - 
[GiaoDienChinh.pdl] như trên nhằm mục đích làm cho đèn báo START trên giao diện sẽ 
chuyển nền sang màu xanh lam khi tag Den_StartStop có mức logic là 1 (Q0.4 = 1). 
 Thiết lập thuộc tính cho các đèn báo khác trên giao diện cũng tương tự như việc thiết lập 
thuộc tính cho đèn báo START, chỉ khác ở chỗ là việc chọn tag và màu Flashing 
Background phải phù hợp với đèn báo được thiết lập thuộc tính. 
 6.3.3 Tạo hiệu ứng ảnh động bằng C-Action 
 Trên giao diện Graphics Designer - [GiaoDienChinh.pdl], ta nhấp phải chuột vào một 
sản phẩm trên băng tải 1, chọn Properties hình 
 Hộp thoại Object Properties mở ra, tab Properties được chọn mặc định. Nhấp chọn 
Group, tiếp tục nhấp đúp vào Group1 (ở cột Attribute). Hộp thoại Text Input hiện ra, nhập 
tên BangTai1_SanPham1, sau đó nhấp OK hình . 
 Hình 91: Thiết lập thuộc tính cho sản phẩm của băng tải 1 và Đổi tên cho Group1 
 (đối tượng sản phẩm) 
 Trở lại hộp thoại Object Properties, ta thấy Group1 đã được đổi thành 
BangTai1_SanPham1. Tiếp theo ta đóng hộp thoại Object Properties để hoàn thiện việc đổi 
tên cho đối tượng sản phẩm của băng tải 1. 
 Hình 92: Hoàn thành việc đổi tên cho Group1 và Mở giao diện Global Script C 
 Quay lại giao diện WinCCExplorer, ta chọn Global Scirpt > C-Edition. Tiếp tục nhấp 
phải vào C-Edition, chọn Open hình . 
 Giao diện Global Scrip C mở ra. Để tạo một C-Action mới, ta vào menu File > New 
Action hình. 
 Lúc này, một Action mới sẽ được mở ra. Để tạo hiệu ứng ảnh động cho đối tượng 
BangTai1_SanPham1, ta viết đoạn chương trình sau vào vùng soạn thảo của Global Scirpt. 
 Chương trình C-Action cho đối tượng BangTai1_SanPham1: 
 #include "apdefap.h" 
 int gscAction( void ) 
 { 
 int BangTai1_ViTriSanPhamDau, BangTai1_ViTriSanPhamCuoi, 
BangTai1_DenTaSanPham = 10; 
 int BangTai1_ViTriSanPham1; 
 BangTai1_ViTriSanPhamDau = 975; 
 BangTai1_ViTriSanPhamCuoi = 795; 
 if (GetTagBit("BangTai1") == 1) 
 { 
 BangTai1_ViTriSanPham1 = 
GetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1"); 
 BangTai1_ViTriSanPham1 = BangTai1_ViTriSanPham1 - 
BangTai1_DenTaSanPham; 
 SetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1",BangTai1_ViTriSanPham1); 
 } 
 if (BangTai1_ViTriSanPham1 == BangTai1_ViTriSanPhamCuoi) 
 { 
 SetLeft("GiaoDienChinh.pdl","BangTai1_SanPham1",BangTai1_ViTriSanPhamDau); 
 } 
 return 0; 
 } 
 Hình 93: Soạn thảo chương trình trong Global Script C 
 Để kiểm tra lỗi của chương trình vừa viết, ta nhấn tổ hợp phím Shift + F8. Nếu thấy 
thông báo 0 Error(s), 0 Warning(s) thì chương trình không bị lỗi. Tiếp theo, ta chọn menu 
File > Save để lưu chương trình C-Action lại với tên SanPham_BangTai1.pas. Sau khi lưu 
xong, ta sẽ thấy tên chương trình nằm trong mục Global actions trên giao diện Global Script 
C. 
 Để tạo thời gian Trigger cho chương trình vừa viết, ta vào menu Edit > Info hình 7.29 
 Hộp thoại Properties mở ra, tab Info được chọn mặc định. Ta chọn tab Trigger, rồi vào 
Timer > Cyclic. 
 Hình 94: Hộp thoại Properties Trigger 
 Tiếp tục, ta nhấp vào nút Add. Hộp thoại Add trigger hiện ra. Ở mục Cycle, giá trị 2s 
được chọn mặc định, ta chọn lại giá trị 250ms (tức là thời gian Trigger của chương trình là 
250ms). Nhấp Apply, OK để chấp nhận hình . Trở lại hôp thoại Properties, ta thấy trong 
mục Cyclic xuất hiện giá trị 250ms. Nhấp Apply, OK để hoàn thành việc tạo thời gian 
Trigger cho chương trình SanPham_BangTai1.pas. 
 Hình 95: Chọn thời gian Trigger cho chương trình Hoàn thành việc tạo thời gian 
 Trigger 
 Cuối cùng, ta chọn menu File > Save để lưu các thiết lập vừa thực hiện. Đến đây, ta đã 
hoàn thiện việc tạo hiệu ứng ảnh động cho đối tượng là một sản phẩm trên băng tải 1. 
6.4 Thiết lập mạng plc s7 – 300/400 
 6.4.1 Thiết lập cấu hình hardware 
 Sau khi cài đặt Step7 Micro Win version 5.0 trở lên phục vụ cho PLC S7-300, S7-400 ta 
có giao diện sau: 
 Nửa cửa sổ bên trái sắp xếp dạng thư mục, kích chuôt vào đó để mở ra các mục con. 
Bấm vào dòng SIMATIC 300 STATION bên trái rồi bấm tiếp vào Hardware bên phải để đặt 
cấu hình phần cứng của PLC (công việc này cũng có thể thực hiện sau) 
 Hình 96: Thiết lập cấu hình hardware S7-300 
 Giả sử cấu hình đơn giản gồm các module DI/DO, AI/AO, ta kích chuột vào dòng 
SIMATIC 300, SM- 300 , chọn các module phù hợp, dùng chuột kéo vào các slot của 
Station từ số 4 trở đi, (slot 3 dùng cho module IM), sau đó vào menu Station – Save rồi 
Close. Ta sẽ trở lại vấn đề cấu hình ở mục. 
 Hình 97: Mô hình cài đặt và kết nối PLC vào mạng công nghiệp 
 6.4.2 Cài đặt simatic net 
 B1: Installing SIMATIC NET Software 
 B2: Installing hardware (PC modules) 
 B3: Initial configuration 
 B4: Check the configuration (hệ thống) 
 B5: Optional Data export 
 B6: Project engineering (this is not dependent on the previous steps but is 
necessary for step 7). 
 B7: Downloading the project engineering data to the PC station 
 B8: Check the configuration 
 Hình 98: Khai báo tham số trong SIATIC NET 
 6.4.3 Mô hình quản lý và giám sát: 
 Để có được mô hình quản lý và giám sát trên Step7 thì ta có giao diện của phần mềm 
cấu hình mạng là NetPro - Configuring Networks được mở theo hai cách: 
 1. Start All Programs SIMATIC STEP7 
 2. Khởi động theo hình sau: 
 Nháy kép chuột trái 
 Hình 99: Giao diện chứa công cụ NetPro-Configuring Networks 
 Khi đó ta có giao diện như sau: 
 Trạm được quy định trước 
 Hình 100: Giao diện truyền thông NetPro-Configuring Networks được mở 
 Dựa vào những phân tích thiết kế trên ta đi vào cấu hình cho các modul phân tán trên 
Subnet Profibus-DP. 
 Theo hình trên ta có giao diện DP của PLC S7-300 được quy định trước là DP 
master. Khi đó các DP slave là các modul phân tán ET200 hay các thiết bị trường khác có 
giao diện DP. 
 Trước hết ta tạo hệ thống DP master như sau: 
 Là nơi để các DP slave 
 kết nối vào hệ thống DP 
 master 
 Hình 101: Cách thiết lập một DP master trong Hardware Config 
 Ta vẫn có thể tạo đường Bus bằng cách đưa trực tiếp, kéo biểu tượng PROFIBUS ở 
phần Subnets bên phải vào màn hình truyền thông bên trái như sau: 
 Hình 102: Cách thiết lập trực tiếp một Profibus 
 Theo bài toán thiết kế thì các DP slave là các S7-300. Do đó các DP slave ở đây 
chính là các I Slave (slave thông minh) được tích hợp giao diện DP. 
 Thực hiện cấu hình cho các Slave và kết nối ta có giao diện truyền thông các modul 
như sau: 
 Hình 103: Mạng truyền thông cho nhà máy nhựa sản xuất đồ chơi trẻ em 
 Có hai cách vận hành hệ thống: điều khiển bằng các công tắc vật lý (giả lập làm nút 
nhấn) hoặc điều khiển trên máy tính nhờ phần mềm WinCC. 
 6.4.4 Tạo các giao diện kết nối bằng wincc. 
 Các tags và nhóm tag đã tạo trong chương trình: 
  Các nhóm tag gồm có: nhóm tag “điều khiển”, nhóm tag “thời gian thực thi” và 
nhóm tag “thể tích”. 
  Các tag độc lập: tag “giá trị đặt”, tag “số thùng”. 
 Hình 104: Khai báo đặt các biến (Tag) 
  Các tags trong nhóm tag”điều khiển”: 
 Hình 105: Khai báo nhóm Tag 
  Tương tự cho các tags trong nhóm tag “thời gian thực thi” và “thể tích”: 
Giao diện cho chương trình. 
 Hình 106: Kết quả chương trình 
 Tài liệu tham khảo 
[1] Hoàng Minh Sơn; Mạng truyền thông công nghiệp; nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật; 
 năm 2006. 
[2] Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy; SCADA mạng tryền thông công nghiệp; Nhà xuất bản 
 Dân trí; năm 2011. 
[3] Trần Thu Hà, Phạm Quang Huy; Tự động hóa trong công nghiệp với S7 và Win CC; Nhà 
 xuất bản giao thông; năm 2011. 
[4] Keith Stouffer, Joe Falco, Karen Kent; Guide to Supervisory Control and Data 
 Acquisition (SCADA) and Industrial Control Systems Security; National Institute of 
 Standards and Technology Special Publication 800-82 Natl. Inst. Stand. Technol. Spec. 
 Publ. 800-82, 164 pages (September 2006)