Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 68
CHNG 5
THIT LP D N TRấN NN SIMATIC PCS 7

5.1 Cỏc bc c bn thit lp mt d ỏn:
5.1.1 Giai on lp k hoch:
5.1.2 Thc hin d ỏn:
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 69


o

c

To cỏc CFC chart vi vic s dng cỏc IEA model trờn; Biờn dch v
download
t
i P
LC

To cỏc khi SFC chart (sequential control systems) v download chỳng ti
PLC

Cu hỡnh cho cỏc trm OS:
To cỏc bc tranh quỏ trỡnh, cỏc bc tranh thụng bỏo message, cỏc th
(
curve
) v cỏc b
ng nht ký (
archive
)

Kt ni d liu gia OS v PLC
Sao chộp cỏc d liu cn thit t ES v a vo cỏc OS; Tin hnh kh
i ng
OS

Lp li quỏ trỡnh trờn kim tra vi ln
Tin hnh kim tra tớn hiu v hiu chnh tng cm bin, chp hnh v cỏc
quỏ trỡnh trờn bc tranh quỏ trỡnh

- SFC (Sequential Function Chart):
L gúi phn mm c cu hỡnh cho h thng iu khin tun t. vi h
thng iu khin tun t, chc nng t ng húa tiờu c s l c iu khin
trờn s thay i trng thỏi v cng cú th chn lc t quỏ trỡnh.
- Phn mm cu hỡnh cho OS:
WinCC c s dng cho vic cu hỡnh cho h thng iu khin v giỏm
sỏt nh mỏy trờn nn PCS 7. Vi phn mm ny, bn cú th to ra bc tranh quỏ
trỡnh, cỏc bỏo cỏo, cỏc thụng bỏo v h thng, th tớn hiu, nht ký vn hnh.
- SCL (Structured Control Language):
õy l ngụn ng lp trỡnh ging v Pascal lp trỡnh cho nhng tỏc v
phc tp. Trờn ES, nú c s dng to ra cỏc khi v biờn dch cỏc yờu cu
ca CFC/SFC chart.
5.2.2 S tỏc ng qua li gia cỏc thnh phn:
Phn ny cung cp cho bn mt cỏch nhỡn tng th v s tỏc ng qua li
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 71
gia cu hỡnh ca h thng cp bc ca nh mỏy, CFC chart, IEA v SFC chart
trờn OS.
- H thng cp bc ca nh mỏy (PH):
ng dn ca PH vi tờn ca th v tờn khi l c chuyn i ti
nhng text block "origin" (khi ngun di dng text) vi s chuyn i ca
vic kt ni d liu gia PLC-PC. T õy s xut hin cỏc dũng thụng bỏo
(message) trờn OS run-time. Tờn tag trờn trỡnh qun lý tag ca WinCC
Explorer lm cho chỳng ta d dng qun lý v quan sỏt PH, tờn th, tụn khi,
tờn cỏc giỏ tr khỏc. Nu bn mun kt ni mt i tng vi mt tag quỏ trỡnh
trờn bc tranh quỏ trỡnh hoc nht ký vn hnh, bn phi ch rừ tờn tag t trỡnh
qun lý tag.
- CFC (Continuous Function Chart):
Riờng mi kiu khi (vớ d khi CTRL_PID) l c lu tr trong th
vin hoc chng trỡnh ca STEP 7. Mi khi bn sao chộp nhiu khi ra t nt

Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 72
giữa hệ thống các PLC và hệ thống các OS. Dữ liệu kết nối giữa PLC và OS phải
được chuyển đổi trong những tình huống sau:
· Sau mỗi khi thay đổi hệ thống cấp bậc của nhà máy (PH)
· Sau mỗi khi thêm các chart mới và chỉ định tên các CFC chart
· Sau mỗi khi thêm những khối đối tượng mới và thay đổi tên khối
· Sau mỗi khi thay đổi các đơn vị text thuộc về bản chất của q trình vận
hành
· Sau mỗi khi thay đổi thuộc tính của các đối tượng được điều khiển và
giám sát
· Sau mỗi khi thay đổi các message
· Sau mỗi khi thay đổi hoặc là thêm các SFC chart
- Ước lượng các thành phần u cầu của một nhà máy:
Điều quan trọng đầu tiên trước khi bắt tay vào thiết kế một hệ thống tự
động cho một nhà máy, bạn phải đặt ra các kế hoạch hay các phương án mà các
phương án đó dựa trên có sở là q trình vận hành như thế nào, dựa vào đây bạn
có thể ước lượng được số OS; mức độ, tốc độ, khoảng cách và số trạm tham gia
kết nối từ đó bạn có thể ước lượng được bus hệ thống sử dụng là những bus nào;
xác định số lượng và vị trí đặt các bộ điều khiển trung tâm, số lượng các mơ đun
vào ra tập trung và vào ra phân tán hay u cầu điều khiển để xác định loại mơ
đun phải được tính tốn rất kỹ. Ngồi ra bạn còn phải dựa vào kích cỡ của dự án,
u cầu của khách hàng, tính sẵn sàn hay nói cách khác là hệ thống có độ tin cậy
cao, điều kiện về vị trí (độ cao) và mơi trường xung quanh vị trí dự định lắp đặt,
tính năng đáp ứng hay tính năng thời gian thực.
Nói chung cơng việc tích hợp một mạng truyền thơng cho một nhà máy là
một cơng việc khó khăn và phức tạp, đòi hỏi người thiết kế khơng những am hiểu
sâu sắc về mặt kỹ thuật trong các hệ thống tự động, am hiểu về cơng nghệ mà
còn phải tùy chọn dựa trên nhiều phương án và tiêu chí khác nhau để đưa ra một
cấu hình vừa tối ưu về chỉ các tiêu kỹ thật và kinh tế.
- Những u cầu cho một dự án:

Networks.
- To mi mt d ỏn:
Vic to mi mt d ỏn khụng th tin hnh trc tip trờn phn mm ny
c, vỡ vy bn phi tin hnh theo cỏch sau:

Hỡnh 5.1 Khi ng phn mm NetPro - Configuring Networks
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 74
+ Khi ng phn mm SIMATIC Manager: Start > Simatic > SIMATIC
Manager
+ To Project mi:
File > New, mt hp thoi xut hin, trờn hp thoi ny bn cú th chn cỏc kiu
Project sau: User Project (d ỏn n), Libraries (th vin) hay Multi-Project

Hỡnh 5.2 Khi ng phn mm SIMATIC Manager

Hỡnh 5.3 To mi mt User Project

Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 75

Hỡnh 5.4

(nhiu d ỏn). Nu bn chn User Project thỡ kiu ca d ỏn trong hp thoi s
hin th tng ng l Project, t tờn cho d ỏn ca bn vo Name, vớ d
SAMPLE,
sau ú chn OK. Project s xut hin cỏc biu tng hỡnh 5.4. Nh vy
SAMPLE chớnh l d ỏn c s dng cho vic lu tr d liu v chng trỡnh
c to ra khi bn to m gii phỏp t ng trong gii hn cho phộp. D liu
ca bn lu tr trong SAMPLE bao gm:

thơng cơng nghiệp thiết bị ở cấp điều khiển trong phạm vi nhỏ như mạng
LAN hay mạng diện rộng WAN.
· MPI (Multi-Point-Interface) là chuẩn được Siemens tạo ra để kiểm tra và
chuẩn đốn hệ thống và lập trình cho các PLC S7.
· PROFIBUS là chuẩn quốc tế (EN 50170) kết nối mạng thiết bị ở cấp hiện
trường và mạng diện hẹp, ít trạm tham gia.
· Mạng PTP (Point-To-Point) là chuẩn được Siemens tạo ra theo một giao
thức đặc biệt để truyền giữa hai nút (node) với nhau.
· Ngồi ra còn có AS-i những khơng hiển thị trong này vì nó là một subnet
con mà chủ (master) của nó là các mơ đun gắn vào các PLC S7 hay bộ
chuyển mạng Profibus-DP sang AS-i.
Từ đây bạn có thể đặt những trạm thành phần hay các subnet theo cách nào là tùy
vào dự định của bạn. Ví dụ bạn cấu hình cho một trạm PLC S7-300 loại CPU 313
và mơ đun nguồn PS 307 10A:
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 77
Kớch chut trỏi vo biu tng SIMATIC 300 trong th vin, kộo v th vo
trong phn nờn trỏi, xem hỡnh bờn di.

õy mi ch mc nh cho trm S7-300 nhng cha c th l CPU loi no, bao
nhiờu rack, mụ un ngun, mụ un m rng, mụ un giao din, mụ un truyn
thụng cu hỡnh cho trm ny bn tip tc kớch ỳp chut trỏi vo biu
tng SIMATIC 300(1) s xut hin giao din cu hỡnh riờng cho trm ny,
xem hỡnh 5.7. Giao din ny cng tng t nh giao din thit lp mng nhng
nú c s dng thit lp cu hỡnh cho tng tthnh phn trong mng nh: OS,
ES, Server, PG, PLC S7-200, S7-300, S7-400, cỏc mụ un phõn tỏn ET200
Hỡnh 5.6

i sõu vo vic cu hỡnh cho tng thnh phn ũi hi ngi tớch hp h thng
phi nm bt c nguyờn tc cu hỡnh cho tng thnh phn (vớ d nguyờn tc
cu hỡnh cho S7-300, S7-400,). Cỏc vn ny s c trỡnh by mc 5.3.2.
5.3.2 Cu hỡnh ca mt trm:
Nhng vic u tiờn khi bt tay vo xõy dng cu hỡnh cho mt trm ũi
hi bn phi n nh a ch cho trm v cỏc a ch thnh phn nh mng MPI,
Profibus hay Ethernet v mt iu na l phi chỳ ý ti a ch cao nht cho phộp
Hỡnh 5.10 Thit lp cu hỡnh cho trm PLC CPU 313
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 80
cu hỡnh cho cỏc trm trong mt mng con (subnet) no ú. S bờn di s
cho thy mt cỏch quan v vic cu hỡnh cho mt d ỏn:

Bn cu hỡnh cho bt c trm S7-300, S7-400 no ũi hi vic u tiờn
bn phi thit lp cỏc rack trc. S7-300 s rack ti a cho mt trm l 4 v
c a ch húa t (0)UR n (3)UR. S7-400 thỡ phc tp hn, cú vi loi rack
v s lng cng nhiu hn tựy loi CPU. Nh vy rack l thnh phn lp t
cỏc mụ un lờn ú, xem hỡnh vớ d sau:

- Rack 1 n rack 3:
ã Slot 1: ch cú mụ un ngun cung cp hoc trng
ã Slot 2: trng
ã Slot 3: mụ un giao din
ã Slot 4 n slot 11: mụ un tớn hiu, mụ un chc nng hay mụ un truyn
thụng tựy thuc vo mụ un giao din c chn
Cỏc rack kt ni li vi nhau thụng qua mụ un giao din qun lý mi
rack, trong ú rack 0 l rack trung tõm , cũn rack 1 n rack 3 l rack m rng.
Ch cú mụ un cú chc nng gi nhn ch ng mi a vo slot s 3 trong rack
trung tõm, cũn cỏc mụ un gi nhn th ng thỡ t vo slot th 3 trong cỏc rack
cũn li. Vớ d bờn di thỡ mụ un IM 360S ch c t vo slot 3 trờn rack
trung tõm v IM 360R thỡ t vo slot 3 trờn cỏc rack cũn li. i vi mụ un

Mụ un DM l mt mụ un bn cú th chốn vo thay vỡ mt mụ un no
ú m sau ny bn s d nh s dng.

Hỡnh 5.16 Cu hỡnh cho trm S7-300
Mụ un giao din

Hỡnh 5.17
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 84
Tựy thuc vo ci t switch, mụ un ú cú th hoc khụng th dnh riờng
khụng gian a ch. Vớ d khụng gian a ch l c dnh riờng cho mụ un vo
s v ra s nhng khụng th cho mụ un giao din.
Nguyờn tc c bit cho mụ un mụ phng (SIM 374 IN/OUT 16):
Mụ un mụ phng s SIM 374 IN/OUT 16 c s dng mụ phng
u vo v ra s. Bn khụng th tỡm thy mụ un ny trong catalog phn cng
(Hardware catalog) ca window. Bn phi thay th mụ un m bn mun mụ
phng vo trong bng cu hỡnh thay thay vỡ SIM 374.

Ci t switch trờn mụ un SIM 374
IN/OUT 16
Mó s mụ un
16xOutput 6ES7322-1BH00-0AA0
8xOutput 8xInput 6ES7323-1BH00-0AA0
16xInput 6ES7321-1BH00-0AA0
Nguyờn tc c bit cho M7-300:
Khi bn cu hỡnh cho nhúm mụ un M7-300, mi mụ un trong nhúm
chim gi mt slot. Nu mụ un u tiờn ca nhúm mụ un l mt CPU M7-300
thỡ slot k tip sau nhúm mụ un cú th ch b chim gi bi mt mụ un giao
din ca nú hoc l trng.
Nhúm mụ un M7-300 l hỡnh thc húa khi mụ un m rng EXM

ã Ch chốn mụ un giao din nhn (Receive IM) vo slot tn cựng bờn phi
(slot 9 hoc 18).
ã Mụ un truyn thụng bus ch nờn chốn vo rack m rng vi mt lng
khụng vt quỏ 6 mụ un (núi cỏch khỏc, chỳng khụng th cú c a
ch nu s lng ln hn).
- Nguyờn tc c bit cho vic cu hỡnh vi mụ un ngun vi nng lc d
phũng (redundant):
Mụ un ngun cung cp vi nng lc d phũng cú th c chốn vo
trong mt rack ụi. Nhng mụ un cú th c cụng nhn bng ngng thụng tin
di dng vn bn trong Hardware Catalog
Bn nờn xem xột nhng nguyờn tc sau:
ã Nú ch c chốn vo nhng mụ un ngun vi nng lc d phũng trong
nhng rack ó d nh cho mc ớch ny.
ã Mụ un ngun vi nng lc d phũng ch cú th c vn hnh khi i
kốm vi cỏc CPU c thit k cho mc ớch ny; Nhng CPU khụng phự
hp s khụng th nhõn ra trong quỏ trỡnh cu hỡnh.
ã Mụ un ngun vi nng lc d phũng phi c chốn vo slot 1 v slot k
tip nú (khụng cho phộp trng).
ã Mụ un ngun khụng cú nng lc ny s khụng c phộp chốn cựng
chung rack.
5.3.1.2.2 Cỏch cu hỡnh cho rack trung tõm:
- Gii hn cho rack trung tõm:
La chn rack trung tõm thớch hp trong th mc rack cho cu hỡnh ca bn t
th vin phn cng ca Netpro., trong th mc ny cú cỏc rack sau:
Hai rack CR2 (Central rack):
CR2(1) c thit k cho chc nng rack trung tõm vi 18 slot c chia
lm hai on: 10 slot v 8 slot; ngoi ra rack ny thớch hp cho chc nng
d phũng cho ngun cung cp.
CR2(2) c thit k cho chc nng rack trung tõm vi 18 slot c chia
lm hai on: 10 slot v 8 slot.

Tt c cỏc rack m rng c kt ni ti mụ un giao din gi send IM
trờn rack trung tõm dng cascade.
Mi mt nhúm gm 3 rack m rng c kt ni n 1 mụ un giao din
gi IM rack trung tõm.

- Nguyờn tc kt ni
rack m rng:
Nu bn kt ni rack
m rng ti mt mụ un
giao din (send IM) ca
rack trung tõm phi xem
xột nhng vn sau:
ã Ngun truyn
ã Kiu liờn kt (tp
trung/phõn tỏn)
ã Bus truyn thụng
- Gii hn rack m
rng:
ã La chn rack
m rng t th
vin phn cng.
ã Cú th thay i giỏ tr n nh cho rack bng cỏch kớch ỳp chut vo
thanh trờn cựng ca bng, sau ú t li giỏ tr trong phn Rack no. ca
hp thoi General.
ã n nh mụ un vo cỏc rack, iu cn lu ý l cỏc rack phi tng thớch
vi nhau v cỏc mụ un giao din phi c chốn vo cỏc rack.
ã To nhng kt ni gia nhng mụ un giao din trong cỏc rack:
+ Kớch ỳp chut vo mụ un giao din gi send IM
+ La chn Connect tab
ã Tab ny cho phộp tt c cỏc rack khụng c kt ni

4. Kộo v th cỏc rack m rng ER1:
5. t cỏc mụ un giao din nhn IM 361-0 vo v trớ tn cựng (slot cú ch s
ln nht) ca rack m rng:
6. Nh trờn hỡnh 5.23, cỏc rack m rng cha c kt ni ti mụ un giao
din trờn rack trung tõm. kt ni, bn kớch ỳp chut lờn mụ un giao din
tng ng trờn rack trung tõm, trong trng hp ny mt mụ un giao din
IM 460-0 ti Slot 3 l c chn, hp thoi properties s xut hin, xem hỡnh
5.24. Hỡnh 5.21

Hỡnh 5.22

Hỡnh 5.23
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 89
Bn cú th kt ni cỏc rack m rng vo v trớ C1 hoc l C2.
Trờn hỡnh 5.26 cho chỳng ta thy, mi mụ un giao din IM 460-0 cú th qun lý
ti a 8 rack m rng. C tng t nh vy, bn cú th kt ni n ti c cỏc
nhúm rack m rng t cỏc mụ un giao din trờn rack trung tõm. Xem hỡnh 5.27:


Hỡnh 5.27 Kt ni cỏc rack m rng vo rack trung tõm trờn CPU 414-1
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 91
gin bi vỡ cu trỳc mt ch liờn kt vi nhiu t thụng qua mt subnet Profibus-
DP. Cu hỡnh vi DP salve thụng minh (I slave) theo cỏch trao i d liu I
slavemaster:
Bn cú th chia nh h thng t ng ca bn thnh cỏc tỏc v nh
(subtask) m nhng tỏc v y c iu khin bi nhng tỏc v ca b iu
khin lp trỡnh (PLC) cp cao hn. Nhng tỏc v iu khin ny cú th c
hon thnh mt cỏch c lp vi hiu sut cao so vi vic x lý li cỏc tỏc v
trờn cựng mt CPU, nhng CPU ny cú th c b sung vo v úng vai trũ l
cỏc I slave. Vi cu hỡnh ca I slave thỡ DP master khụng tru cp trc tip cỏc mụ
un vo/ra trờn I slave m ch truy cp vo vựng a ch ca CPU ca I slave.
iu ny cú ngha rng vựng a ch ny khụng th n nh c cho cỏc mụ un
vo ra thc trờn I slave. Vic n nh ny phi c I slave to ra khi c cu
hỡnh.


H thng DP master
Chổồng 5. Thióỳt lỏỷp dổỷ aùn trón nóửn SIMATIC PCS 7
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKN 92
cỏc cỏc DP slave. Ch cú nhng I slave (nh CPU 315-2DP, 316-2DP hay 318-
2DP) cú th c s dng nhn nhng d liu ny. Cu hỡnh vi hai h thng DP master theo cỏch trao i d liu slaveI
slave:
Vi h thụngs DP master trong mt subnet vt lý Profibus-DP cng c
gi l h thng multi-master. Trong cu hỡnh ny, d liu u vo t DP slave cú
th c c rt nhanh bi cỏc I salve trờn cựng mt subnet. Nhng I slave cú th
giao tip vi cỏc DP slave ni b trong h thng DP master ca nú hoc cú th
giao tip vi cỏc DP slave trờn nhng h thng DP master khỏc (xem hỡnh 5.31).


DP slave

DP slave

DP slave

I slave DP slave

DP slave

H thng DP master 1
DX
DP slave DP slave DP slave I slave
DP masterHỡnh 5.30 S nguyờn lý trao i trc tip gia cỏc DP slave

H thng DP master
DX