BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG WEB NAVIGATOR ĐIỀU
KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẰNG S7-300
KẾT HỢP PHẦN MỀM WINCC
SVTH : Nguyễn Quyết Thắng
LỚP

: ĐHĐKTĐ8A

Tp.HCM, tháng 12 năm 2016
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 1


Mục Lục
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................. 4
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................... 5
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ...................................................... 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC ....................................................................................... 7
TỔNG QUAN VỀ PLC S7-300 ........................................................................................ 7

I.

1. Lịch sử phát triển PLC ..................................................................................................... 7
2. Vai trò của PLC ................................................................................................................. 7

3. Ưu thế của việc dùng PLC trong tự động hoá ................................................................ 8
4. Phần cứng của PLC S7-300 .............................................................................................. 8
5. Tổ chức bộ nhớ CPU của PLC S7-300 ........................................................................... 12
6. Vòng quét chương trình .................................................................................................. 13
7. Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng ..................................................... 14
II.
TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIA PORTAL (TOTALLY
INTEGRATED AUTOMATION PORTAL) ............................................................................ 17
1.

Giao diện phần mềm simatic TIA Portal step7 Professional ................................ 17

2.

Để tạo một Project mới ta thực hiện các bước sau: ............................................... 18

3.

Nạp chương trình xuống PLC .................................................................................. 22

4.

Giao tiếp giữa máy tính và PLC .............................................................................. 23

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ WINCC ............................................................................... 24
1.1.

Giới thiệu chung. ........................................................................................................... 24

1.2.WinCC / Web Navigator - Hệ thống điều khiển và giám sát thông qua web .............. 25

1.2.1.Những lợi ích ............................................................................................................... 25
1.2.2

Các tiêu chuẩn bảo mật Internet cao ................................................................... 26

1.2.3.Những lĩnh vực ứng dụng mới ................................................................................... 26
1.2.4

Web server and clients .......................................................................................... 26

1.2.5

Khái niệm về bảo mật ............................................................................................ 26

1.2.6

Giải pháp thin client .............................................................................................. 27

1.2.7

Sự cân bằng tải tại máy server ............................................................................. 28

1.3

WinCC Server – Dùng cài đặt cho hệ thống client hoặc server ............................... 30

1.3.1

Những lợi ích .......................................................................................................... 30


GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 2


1.3.2.

Yêu cầu của server và client ................................................................................. 31

2.1.

Giới thiệu Web Navigator ............................................................................................ 31

2.2.

Cài đặt WinCC/WebNavigator.................................................................................... 31

3.1.

Hướng dẫn cấu hình sử dụng WinCC/Web Navigator ............................................. 37

3.3.

Tạo Graphics Designer ................................................................................................. 46

3.4.

Tạo Picture window ...................................................................................................... 47

3.5.


Tạo hiển thị cảnh báo Alarm ....................................................................................... 50

3.6.

Tạo biểu đồ Trend......................................................................................................... 56

3.7.

Phân quyền người dùng trong WinCC ....................................................................... 61

3.8.

Cấu hình multi object ................................................................................................... 66

3.9.

Cấu hình WebNavigator .............................................................................................. 69

3.10.

Cấu hình Web View Pubgatlisher ........................................................................... 74

3.11.

Thiết lập Internet Explorer ...................................................................................... 76

3.12.

Cấu hình Advanced sharing settings ....................................................................... 81


3.12.1 Để mở 1 project trên WinCC trên máy Server ở máy Client ................................... 83
3.12.2 Để mở 1 project trên Internet Explorer ................................................................... 84
CHƯƠNG 3 : Chương Trình PLC............................................................................................. 87
Chương trinh PLC trạm 1 : ............................................................................................. 87

I.

1.1 Trạm đèn giao thông ...................................................................................................... 87
1.2 Bảng danh sách các Tag liên kết WinCC ...................................................................... 99
II.

Chương trình trạm 2 .................................................................................................. 100

2.1 Điều khiển PID mực nước trong bồn .......................................................................... 100
2.2 Bảng danh sách các Tags liên kết WinCC .................................................................. 105
CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN .......................................................................................................... 106
1.

Kết quả thu được ..................................................................................................... 106

2.

Mặt hạn chế của mô hình: ...................................................................................... 106

3.

Hướng phát triển đô án: ......................................................................................... 106

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 3



LỜI NÓI ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Tự động hóa là
yếu tố không thể thiếu trong một nền công nghiệp hiện đại. Nói đến tự động hóa thì
máy tính là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất và không thể thiếu được trong rất nhiều
lĩnh vực, đặc biệt là trong đo lường, điều khiển và giám sát.
Việc ứng dụng máy tính vào kỹ thuật đo lường, điều khiển và giám sát đã
đem lại nhiều kết quả đầy tính ưu việt. Các thiết bị, hệ thống đo lường, điều khiển
và giám sát ghép nối với máy tính có độ chính xác cao, thời gian thu thập dữ liệu
ngắn. Nhưng điều đáng quan tâm nhất là mức độ tự động hóa trong việc thu thập và
xử lý kết quả đo, kể cả việc lập bảng thống kê, đồ họa, cũng như in ra kết quả.
Vì vậy, tôi chọn đề tài “ ỨNG DỤNG WEB NAVIGATOR ĐIỀU
KHIỂN HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA BẰNG S7-300 KẾT HỢP PHẦN MỀM
WINCC ’’

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 4


NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
(Ký và ghi rõ họ tên)

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 5


NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
(Ký và ghi rõ họ tên)


GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 6


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PLC
I.

TỔNG QUAN VỀ PLC S7-300
1. Lịch sử phát triển PLC
Bộ điều khiển lập trình PLC (Programmable Logic Controller) được sáng tạo ra từ ý

tưởng ban đầu của một nhóm kỹ sư thuộc hãng General Motors vào năm 1968 nhằm thay
thế những mạch điều khiển bằng Rơle và thiết bị điều khiển rời rạc cồng kềnh.
Đến giữa thập niên 70, công nghệ PLC nổi bật nhất là điều khiển tuần tự theo chu kỳ
và theo bít trên nền tảng của CPU. Thiết bị AMD 2901 và AMD 2903 trở nên ngày càng
phổ biến. Lúc này phần cứng cũng phát triển: bộ nhớ lớn hơn, số lượng ngõ vào/ra nhiều
hơn, nhiều loại module chuyên dụng hơn. Vào năm 1976, PLC có khả năng điều khiển
các ngõ vào/ra ở xa bằng kỹ thuật truyền thông, khoảng 200 mét.
Đến thập niên 80, bằng sự nỗ lực chuẩn hoá hệ giao tiếp với giao diện tự động hoá,
hãng General Motors cho ra đời loại PLC có kích thước giảm, có thể lập trình bằng biểu
tượng trên máy tính cá nhân thay vì thiết bị lập trình đầu cuối chuyên dụng hay lập trình
bằng tay.
Đến thập niên 90, những giao diện phần mềm mới có cấu trúc lệnh giảm và cấu trúc
của những giao diện được cung cấp từ thập niên 80 đã được đổi mới.
Cho đến nay những loại PLC có thể lập trình bằng ngôn ngữ cấu trúc lệnh (STL), sơ
đồ hình thang (LAD), sơ đồ khối (FBD).
Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất PLC như: Siemens, Allen-Bradley, General
Motors, Omron, Mitsubishi, Festo, LG, GE Fanuc, Modicon…
PLC của Siemens gồm có các họ: Simatic S5, Simatic S7, Simatic S500/505. Mỗi họ

PLC có nhiều phiên bản khác nhau, chẳng hạn như: Simatic S7 có S7-200, S7-300, S7400… Trong đó mỗi loại S7 có nhiều loại CPU khác nhau như S7-300 có CPU 312, CPU
314, CPU 316, CPU 315-2DP, CPU 614…

2. Vai trò của PLC
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 7


Trong hệ thống điều khiển tự động hoá PLC được xem như một trái tim, với chương
trình ứng dụng được lưu trong bộ nhớ của PLC. Nó điều khiển trạng thái của hệ thống
thông qua tín hiệu phản hồi ở đầu vào, dựa trên nền tảng của chương trình logic để quyết
định quá trình hoạt động và xuất tín hiệu đến các thiết bị đầu ra.
PLC có thể hoạt động độc lập hoặc có thể kết nối với nhau và với máy tính chủ
thông qua mạng truyền thông để điều khiển một quá trình phức tạp.

3. Ưu thế của việc dùng PLC trong tự động hoá
 Thời gian lắp đặt ngắn.
 Dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển mà không gây tổn thất.
 Thời gian huấn luyện sử dụng ngắn, bảo trì dễ dàng.
 Độ tin cậy cao, chuẩn hoá được phần cứng điều khiển.Thích ứng trong các môi
trường khắc nghiệt như: nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, điện áp thay đổi,…
Rõ ràng so với hệ thống điều khiển dùng Rơle thì hệ thống điều khiển dùng PLC có
ưu thế tuyệt đối về khả năng linh động, mềm dẻo, và hiệu quả giải quyết bài toán cao.

4. Phần cứng của PLC S7-300
PLC S7-300 được thiết kế theo kiểu module. Các module này sử dụng cho nhiều
ứng dụng khác nhau. Việc xây dựng PLC theo cấu trúc module rất thuận tiện cho việc
thiết kế các hệ thống gọn nhẹ và dễ dàng cho việc mở rộng hệ thống. Số các module được
sử dụng nhiều hay ít tuỳ theo từng ứng dụng, song tối thiểu bao giờ cũng có một module
chính là module CPU. Các module còn lại là những module truyền và nhận tín hiệu với

đối tượng điều khiển bên ngoài, các module chức năng chuyên dụng… Chúng được gọi
chung là các module mở rộng. Các module mở rộng gồm có:

 Module nguồn (PS).
 Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra (SM), gồm có: DI, DO, DI/DO, AI, AO,
AI/AO.

 Module ghép nối (IM).
 Module chức năng điều khiển riêng (FM).
 Module phục vụ truyền thông (CP).
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 8


PS

CPU

IM

SM:
DI

SM: SM:
DO AI

SM:
AO

M


FM

COIL

CP

VALE

Cấu trúc của PLC S7-300

4.1. Module nguồn PS307 của S7-300
Module PS307 có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn xoay chiều 120/230V thành nguồn một
chiều 24V để cung cấp cho các module khác của PLC. Ngoài ra còn có nhiệm vụ cung cấp nguồn
cho các cảm biến và các cơ cấu tác động có công suất nhỏ.

Module nguồn thường được lắp đặt bên trái hoặc phía dưới của CPU tuỳ theo cách
lắp đặt theo bề ngang hoặc theo chiều dọc.
Module nguồn PS307 có 3 loại: 2 A, 5A và 10 A.
Mặt trước của module nguồn gồm có:

 Một đèn Led báo hiệu trạng thái điện áp ra 24 V.
 Một công tắc dùng để bật / tắt điện áp ra.
 Một nút dùng để chọn điện áp đầu vào là 120 VAC hoặc 230VAC.
 -Mặt sau của module gồm có các lỗ dùng để nhận điện áp vào và ra.
4.2. Khối xử lý trung tâm (CPU)

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 9



Module CPU là loại module có chứa bộ vi xử lý, hệ điều hành, bộ nhớ, các bộ định
thời, bộ đếm và cổng truyền thông (RS485)… và có thể có một vài
cổng vào/ra số. Các cổng vào ra số này được gọi là cổng vào ra
onboard.
Trong họ PLC S7-300 các module CPU được đặt tên theo bộ vi
xử lí có trong nó, như : module CPU312, module CPU314, module
CPU315,…
Ngoài ra còn có các module được tích hợp sẵn cũng như các khối hàm đặt trong thư
viện của hệ điều hành phục vụ cho việc sử dụng các cổng vào /ra onboard, được phân biệt
bằng cụm chữ cái IFM (Intergrated Function Module). Ví dụ module CPU312 IFM,
module CPU314 IFM… Bên cạnh đó còn có loại CPU với hai cổng truyền thông, trong
đó cổng thứ hai có chức năng chính là phục vụ nối mạng phân tán và kèm theo phần mềm
tiện dụng tích hợp sẵn trong hệ điều hành. Các loại module CPU này được phân biệt bằng
cách thêm cụm từ DP (Distributed port) trong tên gọi. Ví dụ: module CPU315-2DP,
module CPU316-2DP.
4.3. Module mở rộng cổng tín hiệu:
Digital Input Module: Module mở rộng các cổng vào số, có nhiệm vụ nhận các tín
hiệu số từ các thiết bị ngoại vi vào vùng đệm để xử lý, gồm có các module sau:

 SM 321 DI16xAC120 V
 SM 321 DI16xDC24 V
 SM 321 DI16x24VDC, interrupt
 SM 321 DI8xAC120/230V
 SM 321 DI32xDC24V,…
Digital Output Module: Module mở rộng các cổng ra số, có nhiệm vụ xuất các tín
hiệu từ vùng đệm xử lý ra thiết bị ngoại vi, một số loại module ra số:

 SM 322 DO16xAC120V/0.5A
 SM 322 DO16xDC24V/0.5A

 SM 322 DO 8xAC120/230V/1A, …

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 10


Digital Input/ Output Module: module mở rộng các cổng vào/ra số. Tích hợp
nhiệm vụ của hai loại module trên. Gồm có các loại sau:

 SM 323 DI16/DO16x24V/0.5A
 SM 323 DI8/DO8x24V/0.5A
 SM 323 DI8/DO8xDC24V/0.5A…
Analog Input Module: Module mở rộng các cổng vào tương tự, có nhiệm vụ chuyển
các tín hiệu tương tự từ bên ngoài thành các tín hiệu số để xử lý bên trong S7-300. Gồm
các loại module sau:

 SM 331 AI2x12bit
 SM 331 AI8x12bit
 SM 331 AI8x16bit…
Analog Output Module: Module mở rộng các cổng ra tương
tự, có nhiệm vụ chuyển các tín hiệu số bên trong S7-300 thành
các tín hiệu tương tự để phục vụ cho quá trình hoạt động của các
thiết bị bên ngoài. Gồm các loại module sau:

 SM 332 AO2x12bit
 SM 332 AO4x12bit
 SM 332 AO4x16bit…
Analog Input/Output Module: là module tích hợp nhiệm vụ của hai loại trên. Gồm
có:


 SM 334 AI4/AO2
 SM 334 AI4/AO2x12bit
 SM 334 AI4/AO4x14/12bit…
4.4. Module ghép nối (Interface module-IM):
Là loại module chuyên dụng có nhiệm vụ ghép nối
từng nhóm module mở rộng lại với nhau thành một khối và
được quản lý chung bởi một module CPU. Một module
CPU S7-300 có thể làm việc trực tiếp với nhiều nhất 4 racks và các racks này phải được
nối với nhau bằng module IM. Module IM gồm có các loại:
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 11


 IM 360
 IM 361
 IM 365
5. Tổ chức bộ nhớ CPU của PLC S7-300
Bộ nhớ của CPU bao gồm các vùng nhớ sau:

 Vùng nhớ chứa các thanh ghi.
 Vùng System Memory.
 Vùng Load Memory.
 Vùng Work Memory.
Kích thước của các vùng nhớ này tuỳ thuộc vào chủng loại của từng module CPU.
System Memory: là vùng nhớ chứa các bộ đệm vào ra số (I, Q), các biến cờ (M),
thanh ghi T-Word, PV, T- bít của Timer và thanh ghi C-Word, PV, C- bít của Counter.

Accumulator

Systerm memory

Bộ đệm ra số
Bộ đệm vào số
Vùng nhớ cờ
Timer
Counter

ACCU1
ACCU2
Address register

Q
I
M
T
C

AR1
AR2

Work memory

 Logic block
 Data block
 Local block, Stack

Data block register

DB (share)
DI (instance)


Load memory

Status word

 User program (EEPROM)
 User program (RAM)

Status

Tổ chức bộ nhớ trong CPU

Load Memory: là vùng nhớ chứa chương trình ứng dụng do người sử dụng viết,
bao gồm tất cả các khối chương trình ứng dụng OB, FC, FB, các khối chương trình trong

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 12


thư viện hệ thống được sử dụng (SFC, SFB), các khối dữ liệu DB. Vùng nhớ này được tạo
bởi một phần bộ nhớ RAM của CPU và EEPROM.
Work Memory: là vùng nhớ chứa các khối DB đang được mở, khối chương trình
(OB, FC, FB, SFC, SFB) đang được CPU thực hiện và phần bộ nhớ cấp phát cho những
tham số hình thức để các khối chương trình này trao đổi tham trị với hệ điều hành và với
các khối chương trình khác (local block).

6. Vòng quét chương trình
PLC thực hiện chương trình theo chu trình lặp. Mỗi vòng lặp được gọi là vòng quét
(Scan). Mỗi vòng quét được bắt đầu bằng giai đoạn chuyển dữ liệu từ cổng vào số tới
vùng đệm ảo I, tiếp theo là giai đoạn thực hiện chương trình. Trong từng vòng quét
chương trình được thực hiện từ lệnh đầu tiên đến lệnh kết thúc của khối OB1 (Block

End). Sau giai đoạn thực hiện chương trình là giai đoạn chuyển các nội dung của bộ đệm
ảo Q tới các cổng ra số. Vòng quét được kết thúc bằng giai đoạn truyền thông nội bộ và
kiểm tra lỗi.

Truyền thông và
kiểm tra nội bộ

chuyển dữ liệu từ
cổng vào tới I
Vòng
quét

Chuyển dữ liệu từ
Q tới cổng ra

Thực hiện
chương trình

Vòng quét chương trình

Thời gian cần thiết để PLC thực hiện một vòng quét gọi là thời gian vòng quét (Scan
time). Thời gian vòng quét không cố định mà tuỳ thuộc vào số lệnh trong chương trình
được thực hiện và khối lượng dữ liệu được truyền thông trong vòng quét đó.
Đối với các cổng vào ra tương tự không liên quan tới bộ đệm I và Q nên các lệnh
truy nhập cổng tương tự được thực hiện trực tiếp với cổng vật lý chứ không thông qua bộ
đệm.
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 13



7. Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng
Trong trạm PLC luôn có sự trao đổi dữ liệu giữa CPU với các module mở rộng
thông qua bus nội bộ. Ngay tại đầu vòng quét, các dữ liệu tại cổng vào của các module số
(DI) sẽ được CPU chuyển tới bộ đệm vào số (process image input table-I). Cuối mỗi vòng
quét, nội dung của bộ đệm ra (process image output table-Q) lại được CPU chuyển tới
cổng ra của các module ra số (DO). Việc thay đổi nội dung hai bộ đệm này được thực
hiện bởi chương trình ứng dụng. Nếu trong chương trình ứng dụng có nhiều lệnh đọc
cổng vào số thì cho dù giá trị logic thực có của các cổng vào này có thể bị thay đổi trong
quá trình thực hiện vòng quét, chương trình sẽ vẫn luôn đọc được cùng một giá trị từ I và
giá trị đó chính là giá trị của cổng vào có tại thời điểm đầu vòng quét. Cũng như vậy, nếu
chương trình ứng dụng nhiều lần thay đổi giá trị cho một cổng ra số thì do nó chỉ thay đối
nội dung bít nhớ tương ứng trong Q nên chỉ có giá trị thay đổi cuối cùng mới thực sự đưa
tới cổng ra vật lý của module DO.
Khác hẳn với việc đọc/ghi cổng số, việc truy nhập cổng vào/ra tương tự lại được
CPU thực hiện trực tiếp với module mở rộng (AI/AO). Như vậy mỗi lệnh đọc giá trị từ
địa chỉ thuộc vùng PI (peripheral input) sẽ thu được một giá trị đúng bằng giá trị thực có ở
cổng tại thời điểm thực hiện lệnh.
Tương tự khi thực hiện lệnh gửi một giá trị (số nguyên 16 bits ) tới địa chỉ của vùng
PQ (peripheral output), giá trị đó sẽ đượcü gửi ngay tới cổng ra tương tự của module.
Tuy nhiên miền địa chỉ PI và PQ lại được cung cấp nhiều hơn là số các cổng vào/ra
tương tự có thể có của một trạm. Điều này tạo khả năng kết nối các cổng vào/ra số với
những địa chỉ dôi ra đó trong PI/PQ giúp chương trình ứng dụng có thể truy nhập trực tiếp
các module DI/DO mở rộng để có được giá trị tức thời tại cổng mà không cần thông qua
bộ đệm I và Q.

8. Cấu trúc chương trình
PLC S7-300 có thể được lập trình theo hai dạng cấu trúc sau:

8.1. Lập trình lập tuyến


GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 14


Lập trình lập tuyến là phương pháp lập trình mà trong đó toàn bộ chương trình ứng
dụng sẽ chỉ nằm trong một khối OB1. Cấu trúc này có ưu điểm là gọn, rất phù hợp với
những bài toán điều khiển đơn giản, ít nhiệm vụ.

Lệnh 1
Lệnh 2

Vòng
quét

OB1

Lệnh cuối cùng

Lập trình tuyến tính

8.2. Lập trình cấu trúc
Lập trình cấu trúc là phương pháp lập trình mà trong đó chương trình được chia
thành những phần nhỏ với từng nhiệm vụ riêng và các phần này nằm trong những khối
chương trình khác nhau, tương tự như việc thực hiện chương trình con. Cấu trúc này phù
hợp với những bài toán điều khiển nhiều nhiệm vụ, phức tạp và thường sử dụng các khối
cơ bản sau:
Khối OB (Orgnization block): là khối tổ chức và quản lý chương trình điều khiển.
Có nhiều loại khối OB với những chức năng khác nhau. Chúng được phân biệt với nhau
bằng một số nguyên đi sau nhóm ký tự OB. Ví dụ: OB1, OB3, OB40,…
Khối FC (Program block): khối chương trình với những chức năng riêng giống như

một chương trình con hoặc một hàm. Một chương trình ứng dụng có thể có nhiều khối FC
và các khối FC này được phân biệt với nhau bằng một số nguyên theo sau nhóm ký tự FC.
Ví dụ: FC1, FC2,..
Khối FB (Function block): là loại khối FC đặc biệt có khả năng trao đổi một lượng
dữ liệu lớn với các khối chương trình khác. Các dữ liệu này phải được tổ chức thành khối
dữ liệu riêng có tên gọi là Data block. Trong một chương trình ứng dụng có thể có nhiều
khối FB và các khối FB này cũng được phân biệt với nhau bằng một số nguyên theo sau
nhóm ký tự FB. Ví dụ: FB1, FB2,..

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 15


Khối DB (Data block): là khối chứa các dữ liệu cần thiết để thực hiện chương trình.
Các tham số của khối do người sử dụng tự đặt. Trong một chương trình ứng dụng có thể
có nhiều khối DB và các khối DB này cũng được phân biệt với nhau bằng một số nguyên
theo sau nhóm ký tự DB. Ví dụ: DB1, DB2,..

Hệ
điều
hành

FC1

FB2

FC7

OB1
FB5


FC3

FB9

Số các lệnh gọi lồng nhau nhiều nhất cho
phép tuỳ từng loại CPU
Lập trình cấu trúc

Chương trình trong các khối được liên kết với nhau bằng các lệnh gọi khối, chuyển
khối. Xem những phần chương trình trong các khối như là những chương trình con thì
S7-300 cho phép gọi chương trình con lồng nhau. Số các lệnh gọi lồng nhau tuỳ thuộc
vào từng chủng loại module CPU.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 16


TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH TIA PORTAL

II.

(TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION PORTAL)
Phần mềm Simatic Tia Portal Step7 Basic cung cấp 1 môi trường thân thiện với
người dùng, từ hiệu chỉnh, thư viện và bộ điều chỉnh logic cần thiết đến ứng dụng điều
khiển.
Simatic Tia Portal Step7 Basic cung cấp công cụ cho quản lí và cấu hình tất cả các
thiết bị trong project, ví dụ như: PLC và thiết bị HMI. Simatic Tia Portal Step7 Basic
cung cấp 2 ngôn ngữ lập trình (LAD và FBD), thích hợp và hiệu quả trong cải tiến lập
trình điều khiển trong ứng dụng. Ngoài ra Simatic Tia Portal Step7 Basic còn cung cấp bộ

công cung tạo và cấu hình thết bị HMI.
Simatic Tia Portal Step7 Basic cung cấp 1 hệ thống trợ giúp trực tuyến và cung cấp
2 chế độ hiển thị khác nhau: A Project – Oriented View và A Task – Oriented Set Of
Portals.

1. Giao diện phần mềm simatic TIA Portal step7 Professional
Phần mềm Simatic TIA Portal Step7 Professional chạy hệ điều hành Windows, phần
mềm làm nhiệm vụ trung gian giữa người lập trình và PLC.

Giao diện chính của phần mềm

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 17


2. Để tạo một Project mới ta thực hiện các bước sau:
Từ giao diện chính của phần mềm, chon Start / Create New Project / Create / Devices
& Networks / Add New Device / Controllers .

Giao diện chọn module PLC
Sau khi chọn xong module PLC và lick chuột vào Add .
Lúc này vùng soạn thảo chương trình dưới dạng Ladder hiện ra.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 18


Manu Chính

Thanh Công Cụ Chính


Thanh Công Cụ Lệnh

Vùng Soạn Thảo

Quản Lý
Chương Trình

Các nhóm
Lệnh

Giao diện soạn thảo chính
2.1 Các thanh công cụ thường dùng :
Mở chương trình mới.
Mở chương trình có sẵn.
Lưu chương trình.
Kiểm tra lỗi chương trình.
Nạp chương trình xuống PLC.
Run.

Stop.
Chèn / xóa network.
Thanh công cụ lệnh.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 19


2.2 Các phần tử lập trình thường dùng:


Nhóm lệnh logic

Nhóm lệnh time

Nhóm lệnh Counter

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 20


Nhóm lệnh so sánh

Nhóm lện toán học

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 21


Nhóm lệnh chuyển đổi

3. Nạp chương trình xuống PLC
Để nạp chương trình xuống PLC chúng ta thục hiện các bước sau:


Thiết lập PLC: Từ giao diện soạn thảo chính chọn Add new device / chọn

loại PLC. Sau đó chọn online access để lấy địa chỉ IP để kết nối PLC với máy tính.


Chọn PLC ở chế độ STOP bằng cách từ manu chính chọn Online / STOP


(hình3). Hoặc click trái chuột lên biểu tượng

trên thanh công cụ. Lúc này trên

giao diện xuất hiện hộp thoại thông báo xác nhận việc chọn PLC ở chế độ STOP,
chọn yes.


Từ manu chính chọn Online / download to device hoặc click trái chuột lên

biểu tưởng

từ thanh công cụ để nạp chương trình xuống PLC.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 22


Giao điện nạp chương trình xuống PLC
4. Giao tiếp giữa máy tính và PLC
Do PLC có hỗ trợ sẵn day cáp nối với máy tính nên ta chỉ cần kết nối PLC với máy
tính PC qua dây cáp:

Sơ đồ kết nối PLC với máy tính.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 23



CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ WINCC
1.1.

Giới thiệu chung.
WINCC là phần mềm hỗ trợ cho điều khiển hệ thống với quá trình tự động.

Ngoài ra WinCC có thể được mở rộng hơn thông qua mạng LAN (Local Area Network),
cho dù là để giám sát một phần của hệ thống từ xa và rời rạc (Ví dụ: trong hệ thống xử lý
nước thải hoặc hệ thống các trạm điều khiển) hoặc để truy xuất thông tin của quy trình
trong hiện tại và trong quá khứ.
WinCC/WebNavigator hỗ trợ đầy đủ hệ thống điều khiển và giám sát thông
qua web nói chung mà không cần phải thay đổi dự án. WinCC web server có thể được cài
đặt trên hệ thống WinCC đơn người dùng, WinCC server hoặc client. Vì vậy web client
kết nối với web server có thể truy cập đến tất cả các dự án của WinCC server (có thể đến
12 server) trong hệ thống ở bất kỳ nơi nào trên thế giới.
Người quản lý của trạm vận hành trên web thì quản lý cả cơ sở dữ liệu của hệ
thống mạng. Còn với các cấp độ ủy quyền thì chỉ được phép truy cập. Ngoài ra, sự hỗ trợ
của hệ thống bảo mật chuẩn bằng phần cứng trên hệ thống Internet được cung cấp. Số
lượng client được thiết lập bởi người quản lý hệ thống.
Ngoài ra, trong việc lựa chọn WinCC Web Navigator, thông qua giải pháp thin
client (SIMATIC Thin Client) và mobile client (PDA – Personal Digital Assistant) cũng
có thể kết nối đến hệ thống web server.

GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 24


WinCC SCADA Client, Web server và hệ thống client khác trong web với trung tâm lưu trữ cơ
sở dữ liệu.


1.2.WinCC / Web Navigator - Hệ thống điều khiển và giám sát thông qua web
1.2.1.Những lợi ích
 Người điều khiển và giám sát ở khoảng cách xa, lên đến 50 trạm vận hành
hoạt động đồng thời.
 Tốc độ cập nhật nhanh do truyền thông điều khiển theo sự kiện.
 Tối ưu client với chức năng đặc biệt để vận hành, giám sát, phân tích, phục
vụ và chẩn đoán.
 Giải pháp thin client trên nhiều nền khác nhau (PC, on-site panel, mobile
PDA).
 Có thể thêm vào Web và client cuối bất cứ lúc nào khi cần.
 Phí bảo trì thấp do phần mềm quản lý trung tâm.
 Chấp nhận sự thiết lập dữ liệu cho web mà không thay đổi.
 Tăng cường sự bảo mật và tính sẵn sàng do sự cách ly giữa WinCC và web
server.
GVHD : Ths Nguyễn Anh Tuấn
Page 25