Hướng dẫn lập trình OP7 TP170A

Đất nước ngày càng phát triển yêu cầu đổi mới công nghệ ngày càng cao. Nhu cầu tự động hóa trong các nhà máy xí nghiệp là nhu cầu tất yếu. Để tự động hóa và việc điều khiển được thuận lợi thì khâu giám sát rất quan trọng. Tài liệu hướng dẫn lập trình màn hình giám sát OP7 TP170A của siemens sẽ giúp các bạn lập trình dễ dàng hơn.

Bộ môn Tự động hóa Mỏ - Dầu khí 64

C¸c phÝm hÖ thèng: gåm cã 22 phÝm nh- c¸c phÝm sè, Up , Down , Enter…

Vïng l-u tr÷ d÷ liÖu: D÷ liÖu kh«ng bÞ mÊt khi mÊt nguån

Cæng giao tiÕp: TruyÒn th«ng RS232 vµ RS485 gi÷a OP7 vµ PLC , m¸y in

3 C¸c chøc n¨ng cña OP7 Bao gåm c¸c chøc n¨ng sau:

Màn hình hiển thị : Screen dùng để hiển thị Text, các biến của ch-ơng trình trên OP7 OP7 cho phép tối đa 99 màn hình, mỗi màn hình có 99 Entry Tại mỗi thời điểm OP7 chỉ cho phép hiển thị đ-ợc 1 Entry

Thông báo sự kiện (Events Message): tối đa đ-ợc 499 sự kiện

Thông báo cảnh báo (Alarms Message): tối đa đ-ợc 499 cảnh báo

Công thức (Recipe): tối đa 99 công thức, mỗi công thức có 99 Entry và tối đa có 99 Data record Bộ nhớ l-u trữ công thức trên OP7 là 4KB

Down load ch-ơng trình: Nếu trong bộ nhớ của OP7 ch-a có ch-ơng trình, trong tr-ờng

hợp này khi ta cấp nguồn cho OP7 thì OP7 tự động chuyển về chế độ download Trên thanh công cụ của Protool/Pro ta nhấn vào biểu t-ợng download hoặc trên thanh Menu File  Download

Nếu trong bộ nhớ của OP7 đã có ch-ơng trình, trong tr-ờng hợp này nếu ta muốn download ch-ơng trình mới thì tr-ớc tiên ta phải xóa ch-ơng trình cũ bằng cách : cắt nguồn

điện cung cấp cho OP7 sau đó nhấn đồng thời 3 nút Right, Down, Enter và đồng thời cấp nguồn điện trở lại Sau khi ta thực hiện nh- trên thì OP7 sẽ xóa bộ nhớ và chuyển về chế độ Download

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 66

3.2 lập trình cho OP7

Phần mềm dùng để lập trình cho OP7 là ProTool/Lite hoặc ProTool/Pro CS

Để lập trình cho OP7 ta thực hiện nh- sau: Khởi động phần mềm ProTool/Pro CS và trên thanh Menu ta chọn New

Chọn loại màn hình là OP7 sau đó nhấn Finish để vào màn hình lập trình hoặc nhấn Next để chọn loại PLC mình cần giao tiếp nh- hộp thoại sau:

Trong hộp thoại này ta có thể đặt tên cho PLC, đặt thông số và chọn loại PLC muốn giao tiếp với OP7 Sau đó nhấn Finish để vào màn hình lập trình

Ta cũng có thể chọn PLC và đặt thông số cho nó khi vào màn hình điều khiển bằng cách chọn Controllers ở cửa sổ bên trái màn hình

1 Tạo Screen: Để tạo Screen ta kích đúp chuột lên biểu t-ợng Screen trên cửa sổ bên trái

màn hình hoặc kích chuột phải sau đó chọn Insert Screen, màn hình sẽ xuất hiện nh- sau:

Nh- đã nói ở trên OP7 cho phép tối đa Max 99 Screen và Max 99 Entry Mặc nhiên khi tạo ra một Screen mới thì nó sẽ có tên là PIC_1, PIC_2….PIC_n

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 68

Ta có thể đặt tên mới cho Screen bằng cách kích chuột phải lên Screen ở cửa sổ bên phải màn hình, trên hộp thoại xuất hiện chọn Properties Màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại nh- sau:

Trong hộp thoại này ta đặt tên cho Screen trong hộp Name

Các b-ớc lập trình định dạng cho Screen (ở đây ví dụ lập trình cho Screen có tên PIC_1) B-ớc 1: Muốn lập trình cho Screen nào thì ta kích đúp chuột vào Screen đó, màn hình sẽ xuất hiện nh- sau:

B-ớc 2: Tạo các Text trong từng Entry, ở hình vẽ trên ta quan sát đ-ợc 3 Entry, Entry 1

ta tạo 2 dòng Text Ta có thể dùng thanh cuộn để xem và tạo Text cho những Entry khác Các Text này sẽ đ-ợc hiển thị trên OP khi họat động

B-ớc 4: Gán chức năng cho các phím mềm Soft Key K1K4 và F1F4 trên mỗi Entry Khi con trỏ đang ở Entry nào thì các phím Soft Key của Entry đó sẽ đ-ợc kích hoạt Muốn gắn chức năng vào phím nào thì ta sẽ kích vào phím đó và màn hình sẽ xuất hiện hộp thoại nh- sau:

Trong hộp thoại Select Object bao gồm tất cả các chức năng ta có thể gắn vào các phím Soft Key và một phím Soft Key có thể đ-ợc gắn nhiều chức năng Ta chọn một chức năng trong hộp thoại Select Object sau đó nhấn Add, màn hình sẽ xuất hiện một hộp thoại để khai báo các đặc tính của chức năng ta vừa chọn tr-ớc đó Sau khi khai báo các đặc tính và xác nhận các đặc tính bằng cách nhấn OK thì trên cửa sổ Function Selected của hộp thoại Function Key sẽ xuất hiện chức năng ta vừa chọn Nhấn OK để xác nhận

Sau khi gắn một chức năng cho một phím thì phím đã đ-ợc gắn chức năng đ-ợc đánh dấu

X để phân biệt với các phím ch-a đ-ợc gắn chức năng Trên hình vẽ là phím F1 đã đ-ợc gắn chức năng để ng-ời vận hành có thể hiểu đ-ợc các chức năng đ-ợc gắn vào phím Ng-ời lập trình nên tạo các Text h-ớng dẫn hoặc các ký hiệu trên phím T-ơng tự ta sẽ thực hiện gắn chức năng cho các phím khác và các Entry khác theo yêu cầu của ng-ời lập trình

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 70

2 Controllers

Để PLC và OP7 có thể giao tiếp đ-ợc với nhau ta phải khai báo loại PLC mà ta muốn sử dụng bằng cách kích Đúp chuột vào biểu t-ợng Controller ở cửa sổ bên trái màn hình Mỗi lần kích đúp chuột vào biểu t-ợng Controller thì ch-ơng trình sẽ tạo ra một PLC ở cửa sổ bên phải màn hình Đối với OP7 ta có thể giao tiếp tối đa 8 PLC với một OP7

Sau khi tạo số PLC cần thiết ta cần khai báo các thông số của PLC (nh- tốc độ truyền, địa chỉ của PLC….) bằng cách kích đúp chuột vào biểu t-ợng của nó ở cửa sổ bên phải Ví dụ ta khai báo cho PLC_1, khi ta kích đúp lên nó sẽ xuất hiện hộp thoại sau:

Trong hộp thoại này ta đặt tên cho PLC tại mục Name, chọn loại PLC mục Driver , sau đó kích chuột vào mục Parameters thì màn hình sẽ xuất hiện một hộp thoại để ta khai báo các thông số nh- địa chỉ của OP , địa chỉ PLC, kiểu mạng hay tốc độ truyền của mạng Sau đó ta nhấn OK để xác nhận thông số

3 Tags:

Là một công cụ trung gian có nhiệm vụ giao tiếp giữa các biến trong PLC với màn hình giao diện T-ơng tự nh- Screen và Controller , để tạo ra các tag chỉ cần kích đúp chuột vào biểu t-ợng của nó ở cửa sổ bên trái Bằng cách này ta có thể tạo ra các tag theo yêu cầu sử dụng và các tag đ-ợc tạo ra sẽ xuất hiện ở cửa sổ bên phải màn hình

Sau đó ta khai báo thông số cho các tag bằng cách kích đúp chuột lên biểu t-ợng của nó

ở cửa sổ bên phải màn hình

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 72

ta có thể đặt tên cho tag trong mục Name, chọn PLC và kiểu của tag và vùng giao tiếp với PLC, sau đó nhấn Ok để xác nhận

T-ơng tự nh- trên ta lần l-ợt khai báo các tag khác trong ch-ơng trình

4 Password Protection:

Password đ-ợc gắn vào các phím trên OP , khi ng-ời vận hành nhấn vào một phím đã

đ-ợc gắn Password thì trên màn hình OP sẽ yêu cầu ng-ời vận hành nhập Password Nếu ng-ời vận hành nhập đúng Password thì chức năng của phím đó mới đ-ợc thực hiện Password có tối thiểu là 3 ký tự và tối đa là 8 ký tự

OP7 cho phép 10 mức Password(password level), từ cấp 0 đến cấp 9 Password cấp 0 là nhỏ nhất và đ-ợc xem nh- không có Password Password cấp 9 là cấp lớn nhất Nếu ta có

đ-ợc Password cấp lớn hơn thì ta có quyền truy cập vào Password cấp nhỏ hơn Khi ta gắn một chức năng vào Soft Key thì mặc định phím này có Password là cấp 0 Để thay đổi cấp Password thì trong hộp thoại Function Key ta chọn Tab Enable và thay đổi Password trong hộp thoại này

Ngoài các cấp Password từ 0 – 9, trong OP7 còn có một Password đ-ợc gọi là Password giám sát (Supervisor Password) Đây là Password có cấp cao nhất trong OP7, điều này có nghĩa là khi ta có đ-ợc Supervisor Password này thì ta có toàn quyền truy cập vào tất cả các Password có cấp từ 0 – 9 Mặc định Supervisor Password là 100, tuy nhiên ta có thể thay

đổi Password này bằng cách chọn SystemSettings trên thanh Menu Lúc này màn hình sẽ xuất hiện hộp thọai nh- sau:

Trong hộp thoại này ta sẽ thay đổi Supervisor Password trong mục Supervisor, ở đây ta thấy

có một thuật ngữ mới là Logout Time, hộp thoại trên thời gian Logout đặt là 10 phút điều này có nghĩa rằng khi OP yêu cầu ng-ời vận hành nhập Password và ng-ời vận hành nhập

đúng Password ( Việc này thực hiện đ-ợc gọi là Login Password) thì trong thời gian là 10 phút (nh- chọn ở trong hộp thoại) OP7 sẽ không yêu cầu ng-ời vận hành nhập những Password có cấp thấp hơn, sau 10 phút thì OP7 sẽ tự động Logout Password và OP7 sẽ yêu cầu ng-ời vận hành nhập lại Password nếu muốn truy cập vào những phím đ-ợc gắn Password, hay nói cách khác Password đ-ợc nhập sẽ có hiệu lực tối đa là 10 phút

Thời gian tối đa là 10 phút để OP7 tự động Logout Password, tuy nhiên ng-ời vận hành cũng có thể Logout Password theo ý muốn bằng cách gắn chức năng Logout Password vào phím Soft Key

Cách tạo các cấp Password trong OP7

Gắn chức năng Edit Password vào phím Soft Key(F1) theo nh- hình sau:

Sau đó trên OP7 ta nhấn F1, màn hình OP7 sẽ xuất hiện nh- hình d-ới đây, và ta sẽ nhập Password cho từng cấp trên màn hình OP7

Bộ môn Tự động hóa Mỏ - Dầu khí 74

Trong hộp thoại Type ta chọn Event Messages, sau đó nhấn Add để khai báo vùng nhớ t-ơng ứng với Messages

Trên hộp thoại Event Messages ta sẽ khai báo PLC, vùng dữ liệu và kích th-ớc dữ liệu, ở

đây mỗi Message t-ơng ứng với một Bit trong vùng nhớ của PLC vì vậy ta sẽ khai báo chiều dài của vùng dữ liệu t-ơng ứng với số Message cần hiển thị Sau khi khai báo xong các thông số ta nhấn OK Lúc này hộp thoại Area Pointer sẽ nh- sau:

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 76

Trên hộp thoại ta thấy Event Message đ-ợc gắn vào vùng nhớ MW0 của PLC_1 (Tùy loại PLC mà ta có những vùng nhớ khác nhau) Nếu ta muốn thay đổi thông số thì ta ấn Edit, nếu muốn xóa thì nhấn Remove, sau đó nhấn OK để xác nhận các thông số

Tiếp theo ta kích vào biểu t-ợng Message ở cửa sổ bên trái màn hình, bên cửa sổ bên phải

sẽ xuất hiện hai biểu t-ợng Event Message Alarm Message Để tạo Event Message ta kích

đúp chuột vào biểu t-ợng Event Message, một hộp thoại sẽ xuất hiện, trên hộp thoại này ta

sẽ tạo các Text cần thiết trong từng Entry nh- hình d-ới:

Trên hình Entry 000 để trống ( Entry này còn đ-ợc gọi là Standby Message) Ta bắt đầu tạo các Event Message từ Entry 001, mỗi Entry sẽ t-ơng ứng với một Event Message xuất hiện trên OP7

Trên hình ta tạo ra 2 Event Message ở:

 Entry 001(t-ơng ứng với vùng nhớ M1.0) và ở:

 Entry 002 (t-ơng ứng với vùng nhớ M1.1)

Điều này có nghĩa rằng khi Bit M1.0 đ-ợc Set lên thì trên OP7 sẽ xuất hiện Message: “ M1.0 DUOC SET “ , và Bit M1.1 đ-ợc Set thì trên OP7 sẽ xuất hiện Message : “ M1.1 DUOC SET “ Đến đây thì việc tạo ra các Event Message đã đ-ợc hoàn tất

Tạo các Alarm Message: Các b-ớc để tạo các Alarm Message cũng đ-ợc thực hiện t-ơng

tự nh- các b-ớc tạo Event Message, chỉ khác là lúc này ta chọn các khai báo và biểu t-ợng

là Alarm Message

6 Recipe

Để tạo một công thức thì ta kích đúp vào biểu t-ợng Recipes ở bên trái màn hình, lúc này

ở bên trái màn hình xuất hiện một công thức có tên mặc định là REZ_1, ta có thể thay đổi tên này bằng cách kích chuột phải lên nó và chọn Propertiers Sau đó kích đúp chuột lên công thức REZ_1 (hoặc tên mới do ta đặt) thì màn hình sẽ xuất hiện một hộp thoại T-ơng

tự nh- Screen hộp thoại Recipe REZ_1 cũng có nhiều Entry, mỗi Entry t-ơng ứng với một chất tạo nên một hợp chất (hay một công thức)

Ví dụ: Ta cần tạo ra một hợp chất từ nhiều chất: chất 1, chất 2, chất 3, mỗi hợp chất đ-ợc tạo ra bởi 3 chất trên với các tỷ lệ khác nhau Để thực hiện việc này ta cần thực hiện theo nh- hộp thoại sau

Trên hộp thoại các biến Var_1, Var_2, Var_3 đ-ợc tạo ra trong mục Tags Các biến này

đ-ợc gắn vào các Entry bằng cách kích chuột phải vào hộp thoại, kéo lên ta chọn Insert Input/Output Field ở đây các biến này đóng vai trò là Input Field, nghĩa là các biến này sẽ

đ-ợc nhập vào OP7

Với OP7 mỗi hợp chất đ-ợc tạo ra bởi một Data Record, điều này có nghĩa là muốn có bao nhiêu hợp chất thì phải tạo ra bấy nhiêu Data Record Sau khi thực hiện xong các b-ớc nh- trên và Download ch-ơng trình xuống OP7 thì mặc định trên OP7 sẽ có một Data Record có tên là Data Record_1 Từ Data Record này sẽ tạo ra các Data Record khác (với

tỉ lệ các chất khác nhau) theo yêu cầu của hệ thống

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 78

Cần chú ý là nếu ta muốn truy cập vào Recipe và Data Record trên OP7 thì ta phải tạo ra một Soft Key có chức năng là Recipe Directory Edit trong phần Screen

Download các Data Record từ OP7 đến PLC thì ta cần thao tác các b-ớc sau:

Trong mục Area Pointer ta phải khai báo 2 thông số là Interface Area và Data Mail Box nh- sau:

Vùng nhớ của Interface Area gồm có 16 Word và đ-ợc phân vùng nh- sau:

Vùng nhớ Data MailBox gồm 5 Word và đ-ợc định nghĩa nh- sau:

Tạo một phím Soft Key có chức năng là Recipe Directory  Transfer trong phần Screen Trong quá trình Transfer Data Record từ OP7 xuống PLC Các Bit trong Byte n+3 của vùng nhớ Control/Acknowledgment bits (trong vùng nhớ Interface Area) sẽ đ-ợc tác động bởi cả PLC và OP7 theo nguyên tắc nh- sau:

B-ớc 1: OP7 sẽ kiểm tra Bit 0 Nếu Bit 0 = 1 thì OP7 sẽ báo lỗi và hủy Transfer, còn nếu Bit 0 = 0 thì OP7 sẽ Set lên bằng 1

B-ớc 2: Nhập Recipe Number và Data Record vào Data MailBox

B-ớc 3: OP7 sẽ Set Bit 3 lên 1(điều này có nghĩa là Transfer đã hoàn tất)

B-ớc 4: Ch-ơng trình trên PLC sẽ phân tích Data Record đ-ợc truyền xuống là đúng hay sai Nếu đúng thì Bit 2 đ-ợc Set lên 1, còn nếu sai thì Bit 1 đ-ợc Set lên 1

B-ớc 5: Ch-ơng trình của PLC phải reset Bit 0

B-ớc 6: Các Bit trong các b-ớc 3 và 4 sẽ đ-ợc Reset bởi OP7

Gắn các phím hệ thống t-ơng ứng với các Bit trong vùng nhớ của PLC

Gắn các phím chức năng t-ơng ứng với các Bit trong vùng nhớ của PLC

Điều khiển các LED trên OP7 bằng ch-ơng trình của PLC

Điều khiển Screen bằng ch-ơng trình của PLC

PLC job

Bộ mụn Tự động húa Mỏ - Dầu khớ 80

Các ví dụ ứng dụng:

Ví dụ 1: Tạo một mạch khởi động động cơ đơn giản dùng các phím Foft Key

Ví dụ 2: Tạo một xung có thời gian On/Off thay đổi đ-ợc trên OP7.(Thời gian On/Off đ-ợc nhập vào d-ới dạng Inputs Field hoặc Input/Output field

Ví dụ 3: Mạch khởi động sao/tam giác họat động đ-ợc cả 2 chế độ tự động và bằng tay

(Tạo 2 Screen, một Screen ở chế độ Manual gồm 3 phím chức năng Start, Stop và một nút chuyển Sao/Tam giác Một Screen ở chế độ Auto gồm hai phím chức năng Start/Stop và thời gian chuyển đổi Sao/Tam giác đ-ợc nhập d-ới dạng Input Field

Ví dụ 4: Tạo các Event Message và Alarm Message khi các Bit t-ơng ứng trong các Byte MB0 và MB2 lên 1

(Vào Erea Pointer để khai báo các vùng nhớ t-ơng ứng với các Event và các Alarm t-ơng ứng

Ví dụ 5: Cho một hỗn hợp gồm 3 chất, chất 1, chất 2, chất 3 và 3 chất này khi đ-ợc trộn với một tỷ lệ khác nhau thì sẽ cho ta một hợp chất với tỷ lệ khác nhau theo yêu cầu.Hãy tạo một công thức gồm 3 chất nh- trên để tạo ra 5 hỗn hợp khác nhau dùng Recipe trên OP7

(Tạo các Tag t-ơng ứng với 3 chất trên, tạo một công thức trên Recipe gồm 3 chất 1,2,3 và các chất này đ-ợc nhập theo một tỷ lệ trong Input Field Sau đó Download xuống OP7 theo các b-ớc đã trình bày ở phần lý thuyết Trên OP7 sẽ tạo ra đ-ợc 5 hỗn hợp theo nh- yêu cầu