1. Step 7 V5.x

• Step 7 V5.x là phần mềm lập trình dành cho dòng PLC S7-300 và S7-400 của Siemens, còn được gọi là Step 7 Classic nhằm phân biệt với Step 7 trong TIA Portal.
• Phần mềm này h�?tr�?các ngôn ng�?lập trình ph�?biến:
  • LAD (Ladder Diagram)
  • FBD (Function Block Diagram)
  • STL (Statement List)

2. Step 7 Professional 201x

• Step 7 Professional là gói phần mềm tích hợp, bao gồm các thành phần sau:
  • Step 7 V5.x
  • Ngôn ng�?Graph (lập trình đ�?họa cho chuỗi tuần t�?.
  • Ngôn ng�?SCL (Structured Control Language).
  • Phần mềm mô phỏng PLC SIM (PLC Simulator).
• Cần lưu ý rằng Step 7 Professional có th�?được s�?dụng c�?trong Step 7 Classic và Step 7 (TIA Portal). Trong trường hợp s�?dụng trong TIA Portal, phần mềm s�?được gắn nhãn SIMATIC Step 7 Professional (TIA Portal) đ�?phân biệt.

3. Lựa chọn giữa Step 7 V5.x và Step 7 Professional

• Step 7 Professional thực chất là một gói phần mềm bao gồm Step 7 V5.x cùng với các tùy chọn b�?sung như Graph, SCL, và PLC SIM.
• Nếu bạn ch�?cài Step 7 V5.x, bạn cần tải và cài đặt riêng từng tùy chọn như Graph hoặc SCL nếu muốn s�?dụng.
• Trong khi đó, Step 7 Professional cung cấp đầy đ�?các thành phần này trong một gói duy nhất.

Lợi ích kinh t�?

• Step 7 Professional giống như một gói combo với chi phí hợp lý hơn so với việc mua từng thành phần riêng l�?
• Nếu bạn ch�?lập trình PLC S7-300 bằng ngôn ng�?Ladder (LAD), Step 7 V5.x là đ�?
• Tuy nhiên, nếu bạn cần thêm chức năng như Graph hoặc SCL, lựa chọn Step 7 Professional s�?tiết kiệm hơn.

Hiện tại Ngọc Automation cung cấp 2 khóa học Scada kết nối với PLC bao gồm: Khóa dành cho PLC Siemens, và khóa dành cho các dòng PLC (trong đó có c�?PLC Siemens):

• Khóa PLC Siemens kết nối trực tiếp với C# thông qua thư viện S7.Net s�?dụng đ�?thiết k�?giao diện Scada
• Khóa các dòng PLC thì có th�?làm scada với đa s�?các loại PLC, trong đó có bao gồm PLC Siemenes, thông qua phần mềm OPC Kepware. khóa này có đặc điểm nếu bạn làm trong nhà máy lớn (hoặc nước ngoài) thì cần mua bản quyền cho phần mềm OPC Kepware. nhưng cũng có bản đã kích hoạt dùng như bản chính thức (ch�?là không hợp l�?như windows chúng ta hay s�?dụng).

Dưới đây là cách kết nối Scada với PLC:

Nếu bạn đang dùng Siemens là chú yếu thì nên chọn khóa Siemens, còn nếu bạn dùng loại PLC khác như PLC Mitsubishi, Omron, Schneider, Delta, Keyence… thì nên học khóa các dòng PLC.

Theo như hình ảnh trên thì khóa các dòng PLC được nhiều người học hơn.

Link đăng ký khóa học:

• Khóa Siemens: //hoctudonghoa.com/course/khoa-hoc-scada-tren-c-ket-noi-plc-siemens

• Khóa các dòng PLC: //hoctudonghoa.com/course/sach-scada-tren-visual-studio-c-voi-cac-dong-plc

II – Khóa nâng cao

Khóa này áp dùng cho các dòng PLC, giúp người học thiết k�?giao diện 1 cách chuyên nghiệp và chuyên sâu, nếu bạn đã học qua khóa cơ bản thì có th�?tham khảo học khóa này.

Link đăng ký khóa Scada C# nâng cao: //hoctudonghoa.com/course/khoa-hoc-scada-c-ket-noi-cac-dong-plc-nang-cao

Scada là gì?

SCADA là viết tắt của Supervisory Control and Data Acquisition, nghĩa là Kiểm soát, Giám sát và Thu thập D�?liệu. H�?thống Kiểm soát, Giám sát và Thu thập D�?liệu (SCADA) là một t�?hợp phần cứng và phần mềm, giúp các doanh nghiệp công nghiệp quản lý quy trình sản xuất một cách tối ưu. C�?th�? h�?th��ng SCADA cho phép:

• Điều khiển các quy trình sản xuất tại ch�?hoặc t�?xa.
• Giám sát, thu thập và x�?lý d�?liệu thời gian thực.
• Tương tác trực tiếp với các thiết b�?như cảm biến, van, bơm, động cơ thông qua giao diện người-máy (HMI).
• Lưu tr�?s�?kiện và d�?liệu vào tệp nhật ký.

SCADA đóng vai trò quan trọng trong việc giúp các doanh nghiệp duy trì hiệu qu�?hoạt động, đưa ra quyết định thông minh dựa trên d�?liệu và giảm thiểu thời gian dừng máy nh�?kh�?năng cảnh báo kịp thời các vấn đ�?phát sinh trong h�?thống.

Kiến trúc SCADA thường bắt đầu t�?các b�?điều khiển logic lập trình (PLC) hoặc thiết b�?đầu cuối t�?xa (RTU). Những thiết b�?này giao tiếp với các máy móc trong nhà máy, cảm biến và các thiết b�?đầu cuối khác, rồi truyền d�?liệu v�?máy tính trung tâm đ�?x�?lý và hiển th�? Nh�?vậy, các nhân viên vận hành có th�?d�?dàng phân tích d�?liệu và đưa ra quyết định đúng đắn.

Ví d�? nếu h�?thống SCADA phát hiện một lô sản phẩm có t�?l�?lỗi cao, nhân viên vận hành có th�?nhanh chóng dừng quy trình và s�?dụng HMI đ�?tìm ra nguyên nhân gốc r�? Nh�?vậy, s�?c�?s�?được khắc phục nhanh chóng, giảm thiểu tổn thất sản phẩm.

Ứng dụng của SCADA

SCADA được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại như:

• Năng lượng
• Thực phẩm và đ�?uống
• Sản xuất công nghiệp
• Dầu khí
• Quốc phòng
• X�?lý nước và chất thải

Bất k�?ngành ngh�?nào, t�?việc duy trì h�?thống làm lạnh trong siêu th�?đến kiểm soát an toàn tại nhà máy lọc dầu, SCADA đều có th�?được ứng dụng. Nh�?kh�?năng giám sát t�?xa và t�?động hóa, SCADA giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí vận hành đáng k�?

Nguồn gốc của SCADA

Trước khi SCADA ra đời vào giữa th�?k�?20, việc điều khiển và giám sát thiết b�?trong các nhà máy ch�?yếu được thực hiện bằng tay qua nút ấn và đồng h�?đo analog. Khi các h�?thống công nghiệp m�?rộng, nhu cầu v�?các giải pháp giám sát và kiểm soát t�?xa ngày càng tr�?nên cần thiết. Lúc đầu, các doanh nghiệp s�?dụng rơle và b�?hẹn gi�?đ�?cung cấp một s�?mức đ�?t�?động hóa, nhưng h�?thống này dần bộc l�?nhiều hạn ch�?khi quy mô ngày càng lớn.

Đến thập niên 1950, với s�?phát triển của máy tính, việc kiểm soát giám sát tr�?nên ph�?biến hơn trong các ngành công nghiệp lớn như dầu khí. Đầu thập niên 1970, khái niệm SCADA chính thức ra đời. Với s�?xuất hiện của b�?vi x�?lý và PLC trong những năm 1970, kh�?năng giám sát và điều khiển các quy trình t�?động ngày càng được cải thiện.

S�?phát triển của SCADA

SCADA đã tiến hóa t�?những h�?thống máy tính lớn đơn l�?(mainframe), đến các h�?thống mạng LAN vào thập niên 80 và 90, cho phép kết nối các h�?thống SCADA với nhau. Tuy nhiên, trong giai đoạn này, các giao thức LAN phần lớn mang tính độc quyền, gây ra hạn ch�?trong việc giao tiếp giữa các h�?thống của các nhà cung cấp khác nhau.

Đến cuối những năm 90 và đầu 2000, SCADA đã áp dụng mô hình m�?và các giao thức truyền thông như Ethernet, giúp khắc phục những hạn ch�?trước đây và tạo ra một h�?thống kết nối rộng lớn hơn.

H�?thống SCADA hiện đại

H�?thống SCADA hiện đại cho phép d�?liệu thời gian thực t�?các khu vực sản xuất được truy cập t�?bất k�?đâu trên th�?giới. Việc truy cập thông tin thời gian thực cho phép chính ph�? các doanh nghiệp và doanh nghiệp tư nhân đưa ra quyết định chính xác dựa trên d�?liệu đ�?cải thiện các quy trình. Nếu không có phần mềm SCADA, s�?vô cùng khó khăn nếu không th�?thu thập đ�?d�?liệu cho các quyết định được được đưa ra.

Cũng bởi vậy, hầu hết các ứng dụng thiết k�?SCADA hiện đại đều có kh�?năng phát triển ứng dụng (RAD) nhanh chóng cho phép người dùng thiết k�?ứng dụng tương đối d�?dàng, ngay c�?khi h�?không có kiến thức sâu rộng v�?phát triển phần mềm.

S�?dụng phần mềm của Ngọc Automation, bạn có th�?nâng cao hiệu suất hoạt động, tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu sai sót và tăng cường tính minh bạch trong quản lý.

Phần mềm được phát triển trên nền tảng Visual Studio và .NET của Microsoft, cho phép vận hành và theo dõi toàn b�?hoạt động của trạm trộn một cách d�?dàng.

Phần mềm hoạt động ổn định và đáng tin cậy trên Windows 10, Windows 11, h�?tr�?c�?phiên bản 32bit và 64bit, v��i giao diện đa ngôn ng�?bao gồm tiếng Việt và tiếng Anh. Phần mềm tương thích với nhiều loại phần cứng khác nhau như băng tải, gàu tải, cân riêng, và h�?tr�?đồng thời tương thích với toàn b�?các loại PLC hiện nay.

Do s�?lượng hình ảnh quá nhiều nên Ngọc Automation đã viết một bản báo cáo v�?phần mềm, bạn có th�?tham khảo file PDF giới thiệu dư��i đây.

//drive.google.com/file/d/1Ylhnspd0L1_QCdOkogQKK8Fr0iOpsiDS/view

Sau đây Ngọc Automation hướng dẫn bạn đọc kết nối HMI Proface với PLC Siemens thông qua Ethernet.

I – Nguyên lý kết nối

Trong h�?thống đ�?kết nối các thiết b�?với nhau qua dây mạng và chuẩn Ethernet thì các thiết b�?cùng lớp mạng, �?đây địa ch�?IP c��a các thiết b�?s�?được quy định như sau:

• PLC S71200: 192.168.0.1
• HMI: 192.168.0.2
• Máy tính: 192.168.0.10

Trong một s�?trường hợp thì bạn không s�?dụng Switch mạng, do đó bạn s�?cắm trực tiếp máy tính vào PLC vào down chương trình xuống PLC trước sau đó cắm dây mạng vào HMI đ�?lập trình. sau khi lập trình xong ta cắm trực tiếp dây mạng t�?PLC vào HMI.

II – Cấu hình và lập trình PLC S71200

2.1. Cài đặt IP cho PLC

Cài đặt địa ch�?IP của PLC là 192.168.0.1. �?phần cứng của PLC, Trong cửa s�?Properties, m�?rộng phần “General” và chọn “Ethernet addresses”.Bạn s�?thấy giao diện đ�?cấu hình địa ch�?IP.

• IP address: Nhập địa ch�?IP bạn muốn gán cho PLC. �?đây ta đặt 192.168.0.1
• Subnet mask: Thường là 255.255.255.0, nhưng điều này có th�?thay đổi tùy thuộc vào cấu hình mạng của bạn.
• Gateway: Nhập địa ch�?gateway nếu cần thiết.

2.2. Cấu hình chức năng PUT/GET

Chức năng này dùng đ�?cho phép PLC kết nối với thiết b�?bên th�?3, �?đây là HMI Proface, đ�?bật putget ta vào phần cứng PLC chọn connection mechanisms và tích chọn Permit access…

2.3. Lập trình PLC S71200

Trong khối chương trình OB1, ta lập trình nút nhấn Start (M2.0) và Stop (M2.1) điều khiển đèn Q0.0, khi Q0.0 sáng ta cũng đếm b�?đếm MW10 mỗi 1/5s (200ms), khi b�?đếm MW10 tăng đến 100 hoặc đèn tắt thì b�?đếm được reset v�?0.

III – Thiết k�?giao diện HMI Proface

3.1. Cài đặt địa ch�?IP của PLC

Bước 1: Vào phần cài đặt trên màn hình HMI chọn Main unit setting

Bước 2: Nhập địa ch�?IP cho HMI như sơ đ�?mạng phía trên là 192.168.0.2

3.2. Thiết k�?giao diện HMI

Bước 1: M�?phần mềm và tạo project mới

Bước 2: Chọn cấu hình phần cứng HMI, như trên thân của HMI

Bước 3: Chọn loại kết nối với PLC, �?đây chọn Siemens AG, SIMATIC S7 Ethernet.

Bước 4: Cấu hình địa ch�?kết nối với đối tác là PLC S71200, IP của PLC là 192.168.0.1

Bước 5: Tạo nút nhấn Start với địa ch�?M2.0

Bước 6: Tạo nút nhấn Stop với địa ch�?M2.1

Bước 7: Tạo đèn báo với địa ch�?Q0.0

Bước 8: Tạo IO Field với địa ch�?MW10

Bước 9: Tải chương trình xuống HMI

Bước 10: Cắm dây mạng vào HMI và PLC trực ti��p với nhau, kết qu�?ta đã kết nối được PLC và HMI Proface.

Đ�?tìm hiểu v�?hướng dẫn s�?dụng v�?dòng Servo này bạn có th�?tham khảo tài liệu của hãng dưới đây:

//dl.mitsubishielectric.com/dl/fa/document/manual/servo/sh030175/sh030175b.pdf

I – Đấu nối phần cứng

Dưới đây là sơ đ�?kết nối giữa FX5U và MR-J4 A theo cách đơn giản nhất đ�? sau khi thành thạo các bạn có th�?s�?dụng các chân chức năng cấp cao khác của servo.

Bảng 1 – Bảng phân công địa ch�?vào ra PLC

II – Cài đặt thông s�?cho MR-J4-A

Đối với Driver MR-J4-A, chúng ta cần cài đặt các thông s�?cơ bản như dưới đây (bạn có th�?s�?dụng phím trên Driver hoặc phần mềm MR-Configurator2, có th�?tải xuống dưới bài viết)

• PA1: Chọn ch�?đ�?điều khiển servo > Đặt thành �?000�?đ�?chọn ch�?đ�?điều khiển v�?trí.
• PA6/7: CMX/CDV: T�?l�?khuếch đại xung đầu vào. Dùng đ�?hiệu chỉnh s�?thay đổi của s�?xung / vòng khi đưa lệnh t�?PLC đến Servo. Mặc định là 1/1, tương ứng với 131072 xung / vòng.
• PA13.PLSS: Chọn loại xung điều khiển: Mặc định là 0100, thay đổi hai yếu t�?sau đ�?chọn loại xung đầu vào. Bạn nên tra bảng dưới đây đ�?chọn phương pháp điều khiển phù hợp:

Dưới đây là thông s�?tham khảo mình cài đặt cho drive:

III – Cấu hình Đầu ra Xung của FX5U

3.1. Lệnh Tr�?v�?gốc (Zero Return)

3.2. Lệnh Đầu ra xung tăng dần (Increment Pulse Output)

3.3. Lệnh Đầu ra xung tuyệt đối (Absolute Pulse Output)

IV – Cấu hình các bit và thanh ghi đặc biệt

4.1. Các bit đặc biệt

4.2. Các thanh ghi đặc biệt

V – Cấu hình phát xung tốc đ�?cao

5.1. Cấu hình xung tốc đ�?cao

5.2. Cài đặt thời gian phản hồi

VI – Lập trình PLC

6.1. Lệnh Bật/Tắt Servo & Lệnh Tr�?v�?Gốc

6.2. Lệnh Jog

6.3. Lệnh điều khiển v�?trí