Liên kết giữa opckepseverexv4.0 với phần mềm scada intouch wonderware và plc rockwell (Full)

Với xu hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, sự phát triển của công nghiệp trong các lĩnh vực sản xuất được đánh giá là động lực chính cho sự phát triển của quốc gia. Thêm vào đó sự phát triển này phải hòa chung vào xu hướng phát triển mới của nhân loại.

Trong lĩnh vực sản xuất, con người đã chứng kiến sự phát triển đi lên không ngừng của công nghệ để gia tăng nâng suất lao động và tiết kiệm chi phí sức người sức của.

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật cuốn theo sự phát triển không ngừng trong lĩnh vực tự động sản xuất trong các nhà máy xí nghiệp. Thiết bị logic lập trình hay PLC ngày càng được ứng dụng rộng rãi do tính đễ dàng trong điều khiển, đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu đặt ra; bên cạnh đó, điều kiện làm việc có thể đáp ứng lâu dài, tuổi thọ cao, ít hỏng hóc hoặc nếu có là do chương trình phần mềm chưa tối ưu có thể lập trình lại nhiều lần.

Theo đà phát triển công nghệ, sự ra đời của các công cụ hỗ trợ như màn hình giao diện người máy (HMI) và các phần mềm hỗ trợ giám sát điều khiển qua mạng SCADA làm tăng tính ưu việt trong điều khiển giám sát hệ thống. Người vận hành có thể nắm bắt thông tin hoạt động hệ thống tại trạm điều khiển mà không cần tận mắt quan sát tại dây chuyền, bằng cách gừi lệnh điều khiển thông qua SCADA. Điều này làm tăng hiệu quả xử lý sự cố và thời gian đáp ứng.

Không dừng lại ở đó, sự ra đời của chuẩn OPC giúp tăng tính tích hợp hệ thống. OPC là một chuẩn chung có vai trò cung cấp phương tiện mang thông tin và dữ liệu từ một dãy rộng các thiết bị và hệ thống công nghiệp trong ứng dụng Client trên nền Windows. OPC giải quyết vấn đề về tạo “chuẩn chung” trong điều khiển các hãng PLC khác nhau để cùng liên kết trong một SCADA giám sát và điều khiển.

Từ yêu cầu có ý nghĩa thực tiễn đó, tìm hiểu về OPC là một nhu cầu bức thiết giúp tăng tính tối ưu trong hoạt động sản xuất của các nhà máy. Để ứng dụng được các kiến thức này khi đi vào thực tế, người học cần có nền kiến thức cơ bản về truyền thông theo kiến trúc Client / Server, mạng LAN, bộ lập trình lôgic, giao thức COM/DCOM, hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu Scada.

Từ đó, người nghiên cứu sẽ ứng dụng được vào thực tế, góp phần nâng cao xu hướng tự động hóa trong công nghiệp.

I. Lý do chọn đề tài:

Với xu thế sản xuất trong tương lai gần, hầu hết các nhà máy lớn, vừa và nhỏ sẽ chuyển sang giải pháp tự động hóa dùng SCADA thay cho phương pháp thủ công cục bộ lạc hậu như hiện nay. Có một vấn đề là làm thế nào để giá thành của quá trình nâng cấp đó vừa mang tính hiệu quả về kinh tế lại vừa có tính dự phòng mở rộng trong tương lai ? Các nhà máy lớn muốn phân cấp trong quá trình điều hành sản xuất, việc giám sát điều hành chia bộ phận nhỏ khác nhau với các mục đích chuyên biệt thì phải làm thế nào ? Nhận thấy tính ứng dụng thực tiễn của đề tài trong thời điểm hiện thời vì vậy nhóm em đã quyết định chọn đề tài “ Tìm hiểu sự liên kết giữa phần OPCKEPseverExV4.0 với một loại PLC Và sự liên kết giữa OPC và phần mềm SCADA INTOUCH của hãng WONDERWARE” để nghiên cứu làm đồ án môn học 2 và hi vọng sự thành công của đề tài sẽ phần nào làm cơ sở cho việc phát triển xây dựng một hệ thống OPC mang tính ưu việc trong thực trạng nền công nghiệp tự động hóa hiên nay.

Một vấn đề mà chúng ta nhận thấy khá phổ biến hiện nay là các nhà máy xí nghiệp thường liên kết nhiều dòng PLC khác nhau trong sản xuất (như: Siemens, Allen Bradley, Panasonic, Mitsubishi, Omron…) để phục vụ nhu cầu điều khiển hệ thống thiết bị, do mỗi dòng có các thế mạnh khác nhau và các ứng dụng chuyên biệt. Để đưa về một chuẩn chung tạo điều kiện cho việc điều khiển giám sát là một giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao năng suất lao động và tối ưu hóa việc vận hành điều khiển. Bằng cách sử dụng chuẩn liên kết này, người giám sát có thể thông qua đó thu thập dữ liệu rồi phát các lệnh điều khiển thật dễ dàng. Nói về ứng dụng này, OPC giữ vai trò vô cùng quan trọng.

II. Mục tiêu nghiên cứu đề tài:

3.1. Mục tiêu nghiên cứu:

§ Tìm hiểu chức năng của OPC server, lấy điển hình là OPC KepserverEX.V4.0

§ Tìm hiểu cách mà OPC server thu thập và điều khiển hệ thống sản xuất.

§ Tìm hiểu về giao thức liên kết giữa KepserverEX với các loại PLC mà nó hỗ trợ.

§ Nghiên cứu phần mềm SCADA Intouch Wonderware, là phần mềm SCADA khá phổ biến hiện nay do tính năng bổ trợ phong phú, giao diện sống động kết hợp nhiều kiểu lập trình khá linh hoạt gia tăng tính linh động và mềm dẻo khi hoạt động.

3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu:

§ Tìm hiểu nghiên cứu về OPC Kepserver để hiểu được nguyên tắc hoạt động, cũng như cách thức liên kết đã dược định nghĩa sẵn theo chuẩn truyền thông mà phần mềm OPC quy định.

§ xây dựng giao diện điều khiển bằng phần mềm Intouch Wonder Ware, lập trình ứng dụng để tự động hóa mô hình giao diện. thao tác điều khiển chỉ cần ON hay OFF. Điều này làm tăng tính tối ưu trong điều khiển.

III. Đối tượng nghiên cứu:

Trên cơ sở xác định được mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, bước tiếp theo là xác định được đối tượng nghiên cứu. Đây là một khâu quan trọng giúp định hướng hướng triển khai của đồ án ; giúp sinh viên thực hiện bao quát được nội dung đồ án, rồi từ đó có sự phân chia về thời gian và sắp xếp công việc một cách khoa học. Đối tượng nghiên cứu được bao quát ở các phần lớn sau:

· Phần mềm OPC server của kepware: KepServerEX phiên bản 4.0 về sau.

· Bộ kit thực tập PLC gồm có S7-300 và phần mềm lập trình Simatic S7, phần mềm Rslogix5000 của rockwell với module mô phỏng softlogix chassic monitor

· Phần mềm trung gian liên kết Kepserver EX và SCADA Intouch OPC link.

· Giám sát hệ thống bằng SCADA Intouch của hãng WonderWare.

IV. Giới hạn đề tài:

Mặc dù kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã thỏa mãn được yêu cầu đưa ra, nhưng nhìn chung thành quả đạt được vẫn chưa phát huy được tối ưu các tính năng mà phần mềm hỗ trợ cung cấp. Về phần OPC server, mặt cơ bản nhóm đã nhấn mạnh được điểm chính là thu thập dữ liệu được nhiều kênh định danh cho nhiều loại PLC, người điều khiển được quyền thao tác ghi đọc giá trị xuống cơ cấu chấp hành. Nhưng vẫn có nhiều vấn đề mà nhóm vẫn chưa phát huy để tăng tính ưu việt nhất của ứng dụng. Hoạt động hệ thống chỉ thể hiện trên ngõ vào ra trên PLC mà chưa liên kết với mô hình thực tế và chỉ chạy trên phần mềm mô phỏng. Về mặt logic và tập lệnh, nhóm chỉ mới tập trung nghiên cứu về một số tập lệnh và hàm cơ bản trong INTOUCH.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Nhìn chung chủ đề OPC là chủ đề khá mới mẻ hiện nay do vẫn chưa được phổ biến trong hệ thống quản lý công nghiệp nước nhà, mặc dù mới nhưng nó mang tính ưu việt trong lĩnh vực điều khiển, tự động hóa công nghiệp. Kết quả mà việc nghiên cứu đề tài mang lại có ý nghĩa vô cùng sâu sắc. Đề tài bắt nguồn từ nhu cầu bức thiết trong điều kiện sản xuất thực tế hiện nay, vì vậy khi đề tài hoàn tất, thành quả đem lại có ý nghĩa thực tiễn cao. Đồ án thực hiện được đã phát huy được tầm quan trọng của Kepserver OPC trong việc thu thập dữ liệu, trạng thái các cơ cấu thiết bị từ một dãy rộng các thiết bị PLC khác nhau: Siemens, Rockwell….

Quá trình thực hiện đồ án chủ yếu dựa trên cơ sở lý thuyết khoa học đã được kiểm chứng. Trên cơ sở lý thuyết, quá trình thực nghiệm đã kiểm chứng tính đúng đắn và tầm quan trọng cùng mối liên hệ hỗ trợ hết sức mật thiết giữa lý thuyết và thực nghiệm.

Sau khi thực hiện xong đồ án này, thành quả đạt được có ý nghĩa vô cùng quan trọng với người thực hiện đề tài. Người thực hiện đã ứng dụng được kiến thức tích lũy bên cạnh tiếp thu được rất nhiều kiến thức bổ ích trong quá trình triển khai thực hiện. Kiến thức lập trình cho các hãng Rockwell, Siemens… lập trình cho giao diện Scada; hiểu được về phần mềm OPCKEPsever và phần mềm SCADA INTOUCH. Vấn đề quan trọng nữa là gia tăng kỹ năng hoạt động trong nhóm, phân tích và giải quyết các vấn đề phát sinh. Các bài học này giúp cho quá trình làm việc mang tính khoa học và đạt hiệu quả cao.

VII. Dàn ý nội dung nghiên cứu:

Đồ án mà nhóm nghiên cứu thực hiện chủ yếu đi sâu vào nghiên cứu các nội dung sau:

 OPC KEPwareKepserver: Phần mềm OPC dùng tạo các kênh để thu thập dữ liệu từ các thiết bị là các bộ lập trình logic hay PLC. OPC kepserver hỗ trợ các trình điều khiển hay Driver cho từng thiết bị tùy theo hãng PLC với các thông số về truyền thông, loại thiết bị xác định phần cứng… để tạo kênh liên kết chia sẽ dữ liệu.

 OPC Link: Wondervare OPOLink là một ứng dụng trong Window dùng để chuyển đổi các chuẩn giao thức. Nó cho phép các ứng dụng trong Windows truyền dữ liệu tới OPC servers trên một máy hoặc ở hai máy khác nhau.

 Cơ cấu phần cứng và phần mềm lập trình cho các thiết bị logic lập trình gồm:

• Siemens s7 – 300 với Simatic Step S7.

• Rslogix5000 với module mô phỏng 1789 L60 Softlogix5860 controller

 Wonderware Intouch HMI: Phần mềm SCADA tạo giao diện điều khiển của hãng Wonderware. Trong phần này chủ yếu tập trung vào nghiên cứu cách thức xây dựng WindowMaker, xử lý dữ liệu trong WindowViewer, và lập trình tập lệnh ứng dụng (Application script) để điều khiển dòng dữ liệu tới cơ cấu vào ra ở thiết bị chấp hành.

LINK DOWNLOAD