ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 129
CHƯƠNG 5: PHẦN MỀM WINCC

5.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ WINCC:
5.1.1 Khái niệm:
WinCC là một phần mềm lập trình hướng đối tượng giúp thiết kế các hệ thống giám
sát, điều khiển và thu thập dữ liệu một cách dễ dàng, có khả năng đặt cấu hình nhanh,
là hệ thống hiện đại có thể mở rộng đến nhiều Slaver và Master. WinCC có giao diện
thân thiện với người sử dụng, khả năng đáp ứng chính xác những công việc từ đơn
giản đến phức tạp.
Phần mềm WinCC được viết bởi hãng Siemens, nhà cung cấp hàng đầu trong lĩnh vực
tự động hóa. Hiện nay WinCC là một trong ba phần mềm ứng dụng thiết kế hệ thống
SCADA thành công nhất thế giới và là phần mềm số một của Châu Âu. Hình 5.1: Sơ Đồ kết nối WinCC với PLC

5.1.2 Đặc điểm:
- Công nghệ phần mềm tiên tiến
WINCC sử dụng công nghệ phần mềm mới nhất, nhờ sự cộng tác chặt chẽ giữa
Siemen và Microsoft, người dùng yên tâm với sự phát triển của công nghệ phần
mềm.
- Hệ thống khách chủ với chức năng SCADA:
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 130
Ngay từ hệ thống WINCC cơ sở đã có thể cung cấp tất cả các chức năng để
người dùng có thể khởi động các yêu cầu hiển thị phức tạp. Việc gọi những hình

- Giao tiếp với hầu hết các PLC:
WINCC có khả năng giao tiếp với các loại PLC của Siemens với các giao thức
hỗ trợ sẵn,ngoài ra còn có thể giao tiếp với các PLC khác bằng OPC
Với các chức năng trên WINCC thực sự là một phần mềm SCADA hổ trợ hiệu quả
cho người dùng, có vai trò là cửa sổ của hệ thống và là phần tử trung tâm của hệ thống
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 131
5.1.3 Ưu điểm của version WINCC 6.0
- Tích hợp thêm module “Historian”giúp cho việc lưu trữ dữ liệu đạt hiệu quả cao
- Cung cấp các giải pháp bổ sung cũng mới về Web,Client,phân tích dữ liệu,các
công cụ báo cáo ,bảo trì ,chẩn đoán
- Hổ trợ “Visual Basic For Application” cho việc tự động hoá các nhiệm vụ kỹ
thuật và ngôn ngữ lập trình “VbScript” như 1 ngôn ngữ lập trình cấp cao tiện
dụng.
- Cung cấp các tính năng hữu hiệu trong việc lưu trữ các dữ liệu quá trình và các
sự kiện với nhiều cấp độ khác nhau đến 1 trung tâm lưu trữ là SQL Server.
- Hổ trợ tuỳ chọn “WinCC/Connectivity Pack” dữ liệu lưu trữ trong WinCC có thể
được truy cập từ bất kì máy nào dùng chuẩn OPC HAD(Historical Data Access).
WINCC có thể hổ trợ các cấu hình hế thống từ thấp đến cao.
- Hệ thống điều khiển dùng một máy tính (Single-user system).
- Hệ thống dùng nhiều máy tính (Multi- user system).
o Cấu trúc Client/Server có dự phòng.
o Cấu trúc hệ thống phân tán vơi nhiều trạm chủ.

5.2 CÁC LOẠI PROJECT TRONG WINCC:
Có ba loại project có sẵn để dùng trong WINCC:
5.2.1 Single-user project:

5.2.3 Client project:
Nếu tạo một multi-user project thì sau đó chúng ta phải tạo clients để truy cập server.
Chúng ta tạo một chương trình client trên máy tính để được sử dụng như một client.
Có hai tùy chọn cơ bản :
- Hệ thống Multi-user với một hoặc nhiều hơn một server: Client truy cập một vài
server. Dữ liệu runtime được phân bổ trên server khác. Cấu hình dữ liệu trên
multi-user projects thì lấy ở những server khác nhau.
- Hệ thống Multi-user với chỉ một server: Client truy cập một server duy nhất. Tất
cả các dữ liệu được xác định trên server và liên quan đến các clients.
WinCC/ Web Navigator cho phép chúng ta có thể giám sát và điều khiển các quá trình
thông qua mạng Intranet và cả mạng Internet. WinCC Web Navigator Server có các
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 133
chức năng của một trạm WinCC và các chức năng của một Web Server. Nó dựa trên
Internet Information Server của hãng Microsoft.

Hình 5.4: Tạo Client

5.3 SỬ DỤNG WINCC:
5.3.1 Thiết lập Driver kết nối giữa WinCC và PLC:
Để WINCC có thể giao tiếp với với PLC ta phải chọn Driver cho nó.
Muốn chọn Driver ta phải vào “Tag Management”.

Hình 5.5: Màn hình Tag Management
Chú ý
: Muốn chọn kết nối với PLC S7 300 ta chọn “SIMATIC S7 Protocol Suite”
Truong DH SPKT TP. HCM

thanh đồ họa mà nó liên quan đến một giá trị của quy trình sản xuất.
o Giúp người điều khiển tác động tới một input, chẳng hạn click vào một nút
nhấn, hoặc nhập một text trong vùng ngõ vào (I/O field)
- Các bước để tạo giao diện người dùng:
o Khởi động Graphics Designer
o Sáng tạo và đặt tên lại cho Graphics Designer
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 135
o Xây dựng đối tượng thư viện và điều khiển ActiveX
o Thay đổi thư viện và hình ảnh từ phiên bản của chương trình cũ hơn .
o Định cấu hình và chạy runtime.

Hình 5.7: Màn Hình Thiết kế giao diện đồ họa

Các thành phần trên màn hình tạo giao diện gồm:
- Color Palette: Thiết lập màu cho đối tượng được chọn. Có 16 màu chuẩn, tuy
nhiên có thể dùng màu tùy thích do chính bạn định nghĩa.
- Object Palete: Chứa các đối tượng chuẩn ( Polygon, Ellipse, Rectangle,…), các
đối tượng thông minh ( OLE control, OLE Elêmnt, I/O Field,…) và các đối
tượng Windows ( Button, Check Box,…).
- Style Palette: thay đổi hình thức của đối tượng được chọn. Tuỳ vào kiểu đối
tượng, mà ta có thể thay đổi kiểu đường thẳng hoặc đường viền, độ rộng của
đường thẳng hoặc đường viền, kiểu kết thúc của đường thẳng, hoặc kiểu tô.
- Alignment Palette: Cho phép thay đổi vị trí của một hoặc nhiều đối tượng, để
thay đổi vị trí các đối tượng đã chọn có liên quan đến đối tượng khác, hoặc tiêu
chuẩn hoá chiều cao và bề rộng của vài đối tượng.
- Zoom palette: thiết lập hệ số phóng đại (phần trăm) cho sự hoạt động của cửa

thông số của quá trình sản xuất khi chạy runtime.
Các bước thiết lập :
- Mở Tag Logging Editor,
- Đặt cấu hình cho Timer,
- Tạo dữ liệu lưu trữ với Archive Wizard,
- Vẽ đồ thị hiển thị thông số của quá trình sản xuất.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 137
Trong của sổ Graphics Designer, chọn WinCC Online Trend Control trên Tab Control
bên của sổ Object Palette và kéo vào màn hình soạn thảo.
1. Tạo một bảng báo cáo
Chọn WinCC Online Table Control có trong Tab “Control” bên cửa sổ Object Palette
và đặt vào trang màn hình soạn thảo.
2. Cài đặt tham số Runtime
Nhằm thiết lập những thuộc tính để bản ghi tag (Tag Logging) cũng được khởi động
lúc chạy chương trình.
Người dùng cần phải vào “Properties” của “Computer”, chọn nhãn “Startup”
3. Chạy chương trình
Chú ý
:
- Bản ghi thời gian là những khoảng thời gian mà tại đó các giá trị được lấy ra từ
ảnh quá trình của quản lý dữ liệu bởi Tag-Logging.
- Việc lưu giữ thời gian là những khoảng thời gian mà tại đó dữ liệu được lưu
trong kho lưu trữ. Việc lưu giữ thời gian thì luôn luôn là bội số (nguyên) của việc
chọn bản ghi thời gian. Giá trị được cất giữ tại mỗi thời điểm (lưu giữ) thì luôn
luôn là giá trị cuối cùng của bản ghi. Giá trị đầu thuộc về thời điểm trước đó.


không tự hoạt động khi chạy Runtime).
o Action không có đối số.
o Có thể tạo bản quyền cho Action.
Chú ý:
- Action: Được tạo mới hay sửa đổi trong Global Script, chỉ dùng được trong
Project tạo ra nó.
- Project Function: Chỉ được dùng trong Project hiện tại, có thể tạo mới hay sửa từ
những hàm có sẵn.
- Standard Function: Dùng được trong tất cả Project, có thể tạo mới hay sửa từ
những hàm có sẵn
- Internal Function: Dùng được trong tất cả Project, không thể tạo mới hay sửa từ
những hàm có sẵn

5.3.8 Thiết kế Report - Report Designer:
Chức năng của Report Designer:
Thiết kế một giao diện layout để in dữ liệu được cập nhật lúc chạy runtime
Các bước thiết kế Report:
- Tạo layout mới trong Report Designer.
- Thiết kế layout
- Cài đặt thông số in ấn
- Làm hoạt động Project
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 139

Hình 5.9: Giao diện của Layout

Các thành phần trên giao diện gồm:


Máy tính CPU 315 – 2 DP
EM 277
KHỐI ANALOG
EM 231
CPU 224
TRẠM CÂN
EM 277 CPU 224
ĐỘNG CƠ BƯỚC
RS 232/MPI CABLE PROFIBUS CABLE

Hình 5.10: Sơ đồ hệ thống điều khiển

Trong hệ thống này, S7-300 đóng vai trò là Master, có chức năng điều khiển, giám sát
hoạt động của hệ thống. Hai khối S7-200 là hai Slave điều khiển hai mô hình (mô hình
trạm cân, và mô hình động cơ bước), đồng thời gởi tín hiệu báo cáo về Master. Hai
khối S7-200 được kết nối vào mạng PROFIBUS DP thông qua khối EM277.

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 141
- Các bước thực hiện:
o Bước 1: Kết nối phần cứng,
o Bước 2: Thiết lập khai báo phần cứng trên SIMATIC Manager ,
o Bước 3: Thiết kế giao diện trên WinCC và giao tiếp với S7-300,
o Bước 4:Viết chương trình giám sát và điều khiển.

5.4.2 Kết nối phần cứng:

TRANG – 142

Hình 5.11: Cài đặt một file GSD mới vào catalog

Sau đó chọn đường dẫn đến file GSD của khối EM277.
Thiết lập mạng bằng cách chọn New trong màn hình bên dưới. Hình 5.12: Thiết lập thông số cho CPU
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 143
Sau khi khai báo sẽ có kết quả như hình vẽ sau: Hình 5.13: Màn hình cấu hình sau khi khai báo CPU

- Tiếp theo ta chọn khối EM 277 kết nối vào mạng: Chọn theo đường dẫn như
trong hình, kéo khối EM 277 ra thả vào subnet, xuất hiện hộp thoại như hình vẽ: Hình 5.14: Khai báo địa chỉ cho khối EM277
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 146
- Tiếp theo ta chọn nút save and compile để biên dịch. Sau đó nhấn nút
download
để tải cấu hình phần cứng vào CPU.
o Nếu download không được hoặc đèn báo lỗi phần cứng trên CPU sáng lên
cần kiểm tra lại việc thiết lập phần cứng.
o Sau khi đã download được thành công các đèn báo trạng thái trên CPU sẽ
sáng lên . Sau đó ta có thể tiến hành viết chương trình điều khiển .

5.4.4 Thiết kế giao diện trên WinCC và thiết lập giao tiếp với S7-300:
- Đầu tiên ta khởi động WinCC.
- Sau đó tạo 1 Project mới bằng cách nhấp vào nút New trên thanh công cụ, chọn
mục Single-User Project trong hộp thoại.

Hình 5.18: Hộp thoại tạo project mới
- Đặt tên cho project.
- Tạo một Picture mới, có thể đổi tên picture bằng cách nhấp đúp vào nó ở cửa sổ
bên phải.

Hình 5.19: Tạo picture mới

Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 147

Script Runtime.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM
ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 2 CHƯƠNG 5
TRANG – 149

Hình 5.23: Kích ho
ạt Global Scrip

- Trở lại màn hình giao diện bấm chọn Save, rồi chọn Runtime để giám sát và
điều khiển 2 mô hình đã được kết nối.
Truong DH SPKT TP. HCM
Thu vien DH SPKT TP. HCM -
Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM