Giapvanvy lvtn

TRƯ NG I H C GIAO THÔNG V N T I TP. H CHÍ MINH
KHOA I N – I N T VI N THÔNG
B MÔN T NG HÓA
-----o0o-----
LU N VĂN T T NGHI P I H C
THI T K H TH NG SCADA CHO QUY TRÌNH
X LÝ ACID TH I NHÀ MÁY INTEL PRODUCTS
VIETNAM
SVTH:
MSSV:
GVHD:
GIÁP VĂN V
TD03076
ThS. NG H U TH
Ks. LÊ M NH TH NG
TP. H CHÍ MINH – 09/2008

I H C GIAO THÔNG V N T I TP. HCM
B MÔN T NG HÓA
C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM
c L p – T do – H nh Phúc
----o0o----
Tp. H Chí Minh, ngày------- tháng------- năm 2008
B N NH N XÉT ÁN T T NGHI P
H VÀ TÊN :...........................................................................MSSV .........................................
NGÀNH: ..................................................................................L P ............................................
TÀI :........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
GIÁO VIÊN HƯ NG D N ........................................................................................................
1. N I DUNG ÁN T T NGHI P:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2. NH N XÉT C A GIÁO VIÊN HƯ NG D N:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
3. ÁNH GIÁ ÁN THU C LO I : ........................................................... I M : ..................................
.......................................................................................................................................................................
Tp. H Chí Minh, ngày ---------- tháng ---------- năm 2008
GIÁO VIÊN HƯ NG D N
(Ký và ghi rõ h tên)
GIÁP VĂN V TD03076
TD03T NG HÓA CÔNG NGHI P
X LÝ ACID TH I NHÀ MÁY INTEL PRODUCTS VIETNAM
ThS. NG H U TH - Ks. LÊ M NH TH NG
1. Thi t k chương trình PLC i u khi n quy trình x lý Acid th i nhà máy
2. Thi t k ph n m m SCADA cho i u khi n giám sát h th ng x lý Acid th i nhà máy

I H C GIAO THÔNG V N T I TP. HCM
B MÔN T NG HÓA
C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM
c L p – T do – H nh Phúc
----o0o----
Tp. H Chí Minh, ngày------- tháng------- năm 2008
B N NH N XÉT ÁN T T NGHI P
H VÀ TÊN :...........................................................................MSSV .........................................
NGÀNH: ..................................................................................L P ............................................
TÀI :........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
GIÁO VIÊN PH N BI N: ..........................................................................................................
1. N I DUNG ÁN T T NGHI P:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
2. NH N XÉT C A GIÁO VIÊN PH N BI N:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
3. ÁNH GIÁ ÁN THU C LO I : ........................................................... I M : ..................................
.......................................................................................................................................................................
Tp. H Chí Minh, ngày ---------- tháng ---------- năm 2008
GIÁO VIÊN PH N BI N
(Ký và ghi rõ h tên)
GIÁP VĂN V TD03076
TD03T NG HÓA CÔNG NGHI P
X LÝ ACID TH I NHÀ MÁY INTEL PRODUCTS VIETNAM
1. Thi t k chương trình PLC i u khi n quy trình x lý Acid th i nhà máy
2. Thi t k ph n m m SCADA cho i u khi n giám sát h th ng x lý Acid th i nhà máy

i
L I C M ƠN
Tôi chân thành c m ơn s h tr và giúp c a Văn phòng i di n Rockwell
Automation t i Vi t Nam. c bi t c m ơn anh Nguy n Bá Minh Trí, ngư i ã gi i
thi u tôi n Rockwell Automation Vietnam, và anh Lê Văn H i, ngư i v i ki n th c,
kinh nghi m và t t c lòng nhi t tình ã tr c ti p hư ng d n và h tr tôi trong su t
th i gian th c t p và làm lu n văn t i Rockwell Automation Vietnam tôi có th
hoàn thành lu n văn này.
Tôi cũng chân thành c m ơn các cô giáo, th y giáo Khoa i n – i n T Viên Thông,
H Giao Thông V n T i TP. H Chí Minh, nh ng ngư i luôn là t m gương v s
ph n u lao ng không m t m i và lòng nhi t thành v i h c trò. c bi t c m ơn
th y ng H u Th , giáo viên hư ng d n chính t i trư ng, ngư i ã dành nhi u th i
gian và l i khuyên cho tôi trong th i gian h c t p cũng như làm lu n văn t t nghi p.
C m ơn t t c b n bè tôi, nh ng ngư i luôn ng viên và khích l tôi trong su t quá
trình h c t p và làm vi c.
Tp. H Chí Minh, tháng 9 năm 2008
GIÁP VĂN V

ii
L I NÓI U
Lu n văn này b t u t mong mu n ư c áp d ng và áp d ng ư c nh ng ki n th c
ã h c vào th c t . ư c s h tr t c a văn phòng i di n Rockwell Automation t i
Vi t Nam (RAVN) và s ng h c a các th y trong b môn, lu n văn này ti p c n m t
ph n c a d án x lý Acid th i nhà máy Intel Products Vietnam là d án mà RAVN
ang th c hi n.
D án bao g m nhi u công o n khác nhau, v i kh i lư ng l n công vi c th c hi n
trong m t th i gian dài. Do ó, trong gi i h n th i gian ng n, lu n văn chưa th ti p
c n, chuy n t i ư c t t c v n c a d án mà ch t p trung vào m ng chính là h
th ng SCADA. H th ng SCADA là trung tâm c a c quy trình x lý bao g m nhi u
thi t b i u khi n, giám sát, ch p hành. Tuy v y, lu n văn này m i ch ti p c n ư c
ch y u v ph n m m (ph n m m cho PLC và ph n m m SCADA) còn ph n c ng do
chưa l p t nên chưa th ki m nghi m th c t ư c.
T các i u ki n khách quan, lu n văn này ch t ra 2 m c tiêu chính:
1. Thi t k chương trình PLC i u khi n ho t ng quy trình theo úng yêu c u
d án.
2. Thi t k ph n m m SCADA (ch y u là HMI) cho i u khi n giám sát quy trình
i u khi n theo úng yêu c u c a d án.
M c dù ã c g ng nhưng v i hi u bi t có h n và non n t kinh nghi m th c t nên
lu n văn này ch c ch n còn nhi u thi u sót. Tác gi r t mong nh n ư c ph n h i góp
ý t quý th y cô b sung, s a ch a và h c t p.
V i lòng trân tr ng và bi t ơn.
Tác gi

iii
M C L C
Chương I GI I THI U..................................................................................................1
1.1. Gi i thi u ...........................................................................................................2
1.2. H th ng x lý Acid th i....................................................................................2
1.3. H th ng x lý Acid th i nhà máy Intel Products Vietnam...............................3
1.4. N i dung lu n văn..............................................................................................6
1.5. Phương pháp th c hi n ......................................................................................7
2.1. Gi i thi u ...........................................................................................................9
2.2. SLC 5/05 CPU .................................................................................................10
2.3. 1747-BSN Và h th ng d phòng s c (Redundancy)...................................10
2.3.1. Giao ti p v i RIO...................................................................................11
2.3.2. 1747 BSN Và h th ng d phòng s c ...............................................16
2.4. IO .....................................................................................................................23
Chương III H TH NG I U KHI N GIÁM SÁT VÀ THU TH P D LI U
(SCADA).......................................................................................................................29
3.1. Gi i thi u .........................................................................................................30
3.2. Ph n c ng SCADA ..........................................................................................31
3.2.1. RTU (Remote Terminal Unit) ...............................................................34
3.2.2. Tr m ch (Master Station).....................................................................35
3.2.3. Truy n thông..........................................................................................36
3.2.4. M ng LAN (Local Area Network) ........................................................37
3.2.5. Ki n trúc truy n thông...........................................................................38
3.2.6. H th ng d phòng s c .......................................................................38
3.3. Ph n m m phát tri n SCADA..........................................................................39
3.3.1. OPC Server/Client .................................................................................40

iv
3.4. Ph n m m SCADA..........................................................................................46
Ph n m m SCADA ây ư c hi u là ph n m m ư c vi t cho ng d ng c th . 46
3.4.1. Các thành ph n c a m t ph n m m SCADA ........................................46
Chương IV RSLogix 500TM
VÀ RSView StudioTM
....................................................50
4.1. Gi i thi u .........................................................................................................51
4.2. RSLogix 500.....................................................................................................51
4.3. L p trình...........................................................................................................53
4.4. RSView Supervisory Edition (RSView SE)....................................................55
4.5. RSView Studio SE và thi t k HMI ................................................................55
Chương V THI T K CHƯƠNG TRÌNH SLC........................................................59
5.1. T ng quan ........................................................................................................60
5.2. Phương pháp ....................................................................................................60
5.3. T ch c chương trình.......................................................................................62
5.3.1. IO ...........................................................................................................62
5.3.2. C nh báo và l i (Alarm) ........................................................................62
5.3.3. i u khi n PID ......................................................................................63
5.3.4. RSView..................................................................................................67
5.3.5. Chương trình cho BSN ..........................................................................68
5.3.6. Chương trình chính (Main)....................................................................68
5.3.7. Chương trình con (Sub-routine).............................................................68
5.4. Thu t toán ........................................................................................................69
5.4.1. ATM.......................................................................................................69
5.4.2. B n EQ ..................................................................................................84
5.4.3. Các b n trung hòa..................................................................................85
5.4.4. Bơm li u lư ng H2SO4 (H2SO4 Dosing Pump) ..................................90

v
5.4.5. Bơm li u lư ng NaOH (NaOH Dosing Pump)......................................99
5.4.6. B i u khi n PID................................................................................102
5.5. Chương trình ..................................................................................................104
Chương VI THI T K GIAO DI N NGƯ I – MÁY (HMI) ...............................105
6.1. Gi i thi u .......................................................................................................106
6.2. Quy chu n thi t k .........................................................................................107
6.2.1. Ngôn ng hi n th ................................................................................107
6.2.2. phân gi i màn hình HMI................................................................107
6.2.3. Màu s c................................................................................................107
6.2.4. Menu ....................................................................................................108
6.2.5. th ...................................................................................................108
6.2.6. Pop-up..................................................................................................108
6.2.7. C a s xác nh n (confirmation)...........................................................108
6.3. Các màn hình HMI chính...............................................................................108
6.3.1. Màn hình AWN OVERVIEW.............................................................109
6.3.2. Màn hình AWN ATM..........................................................................110
6.3.3. Màn hình AWN EQ.............................................................................111
6.3.4. Màn hình AWN ADJ...........................................................................112
6.3.5. Màn hình AWN H2SO4 ......................................................................113
6.3.6. Màn hình AWN NaOH........................................................................114
6.3.7. Màn hình AWN PARSHALL FLUME ...............................................115
6.3.8. Màn hình ALARM VIEW...................................................................116
6.3.9. Màn hình AWN SETPOINT ...............................................................117
6.4. C a s Pop-up................................................................................................117
6.4.1. C a s i u khi n bơm, cánh khu y....................................................118

vi
6.4.2. C a s t th i gian bơm.....................................................................118
6.4.3. C a s t thông s c nh báo ..............................................................118
6.4.4. C a s t thông s pH........................................................................119
6.4.5. C a s PID...........................................................................................119
6.4.6. C a s th pH ..................................................................................119
6.4.7. C a s xác nh n d ng bơm .................................................................120
6.4.8. C a s xác nh n d ng h th ng...........................................................120
6.4.9. C a s c nh báo l i h th ng...............................................................121
6.5. Data Log (ghi nh t ký ho t ng)..................................................................121
6.6. C u hình và tri n khai ng d ng....................................................................122
Chương VII MÔ PH NG VÀ K T QU ................................................................123
7.1. Gi i thi u .......................................................................................................124
7.2. Ph n c ng b Demo.......................................................................................124
7.3. Mô ph ng .......................................................................................................125
7.3.1. Mô ph ng ho t ng các bơm .............................................................125
7.3.2. Mô ph ng b PID ................................................................................127
7.3.3. Mô hình mô ph ng...............................................................................129
7.4. K t qu ...........................................................................................................130
7.5. Nh n xét và ánh giá......................................................................................130
7.6. H n ch c a lu n văn và hư ng phát tri n.....................................................130
TÀI LI U THAM KH O.........................................................................................132
PH L C ...................................................................................................................133

vii
DANH M C HÌNH NH
H1. 1 M t thi t b trung hòa Acid ...................................................................................2
H1. 2 Mô hình ph n c ng h th ng.................................................................................6
H2. 1. Mô hình ph n c ng h th ng................................................................................9
H2. 2 SLC 5/04 CPU.....................................................................................................10
H2. 3 C u hình IO trong RSLogix 500 .........................................................................11
H2. 4 C u hình IO cho BSN.........................................................................................12
H2. 5 B ng a ch IO c a BSN ....................................................................................12
H2. 6 Ví d c tín hi u s t BSN..............................................................................13
H2. 7 Nguyên lý truy xu t RIO t BSN ........................................................................14
H2. 8 Kh i BTR và BTW..............................................................................................14
H2. 9 Ví d c/ ghi tín hi u tương t b ng BTR và BTW ..........................................16
H2. 10 Mô hình h th ng trong d phòng s c ............................................................17
H2. 11 H th ng d phòng s c ...................................................................................18
H2. 12 BSN và RIO.......................................................................................................19
H2. 13 Nguyên lý ho t ng c a BSN trong d phòng s c .......................................19
H3. 1M t h th ng SCADA .........................................................................................30
H3. 2 Mô hình h th ng SCADA thông d ng...............................................................33
H3. 3 H th ng SCADA nhi u l p................................................................................34
H3. 4 C u trúc c a m t RTU.........................................................................................35
H3. 5 Tr m ch ..............................................................................................................36
H3. 6 M ng máy tính.....................................................................................................36
H3. 7 Máy tính và RTU.................................................................................................37
H3. 8 H th ng không có d phòng s c .....................................................................38
H3. 9 H th ng có d phòng s c ................................................................................39
H3. 10 OPC và ph n c ng công nghi p ........................................................................41
H3. 11 Windows Security..............................................................................................43

viii
H3. 12 DCOM ...............................................................................................................43
H3. 13 COM Security và c u hình ................................................................................44
H3. 14 C u hình cho OPC .............................................................................................44
H3. 15 Thi t l p các tài kho n truy c p.........................................................................44
H3. 16 Windows Firewall..............................................................................................45
H3. 17 Topic trong RSLinx...........................................................................................45
H3. 18 Các server trong c a s tag................................................................................46
H3. 19 OPC Data server ................................................................................................46
H4. 1RSLogix 500.........................................................................................................51
H4. 2 RSView Studio ....................................................................................................51
H4. 3 C a s chương trình RSLogix 500......................................................................51
H4. 4 C a s c u hình c a RSLogix 500 ......................................................................52
H4. 5 Data Files.............................................................................................................52
H4. 6 Các gói ph n m m trong RSView Studio............................................................55
H4. 7 C a s thi t k trong RSView SE .......................................................................56
H4. 8 C a s c u hình trong RSView SE......................................................................56
H4. 9 C a s Tag...........................................................................................................57
H4. 10 Màn hình HMI..................................................................................................58
H5. 1 Nguyên lý c a SFC..............................................................................................60
H5. 2 Chuy n t SFC sang Ladder................................................................................61
H5. 3 Gi i mã DCD.......................................................................................................62
H5. 4 Nguyên lý truy c p IO .........................................................................................62
H5. 5 Mô hình b PID ...................................................................................................64
H5. 6 Mô hình ho t ng các bơm li u lư ng...............................................................66
H5. 8 PID trong chương trình RSLogix 500 ..................................................................67
H5. 7 C a s c u hình PID............................................................................................67
H5. 9 C a s Status trong RSLogix 500 .......................................................................67
H5. 10 Ví d chương trình chính...................................................................................68

ix
H5. 12 Liên h gi a Auto/Man ph n c ng và ph n m m .............................................70
H5. 11 Auto/Man b ng ph n m m ................................................................................70
H5. 13 Chu trình ho t ng luân phiên bơm.................................................................71
H5. 14 Các ngư ng ho t ng c a bơm li u lư ng H2SO4..........................................90
H5. 15 Luân phiên gi a các bơm H2SO4......................................................................91
H5. 16 Các ngư ng ho t ng c a bơm li u lư ng NaOH ...........................................99
H5. 17 Luân phiên gi a các bơm NaOH.....................................................................100
H6. 1 Màn hình OVERVIEW .....................................................................................109
H6. 2 B n ATM...........................................................................................................110
H6. 3 B n EQ ..............................................................................................................111
H6. 4 B n trung hòa pH...............................................................................................112
H6. 5 Bơm li u lư ng H2SO4.....................................................................................113
H6. 6 Bơm li u lư ng NaOH.......................................................................................114
H6. 7 B n ch a nư c th i u ra sau x lý .................................................................115
H6. 8 Các c nh báo......................................................................................................116
H6. 9 Thi t l p giá tr t trư c...................................................................................117
H6. 10 C a s i u khi n bơm....................................................................................118
H6. 11 t th i gian ho t ng luân viên cho bơm ....................................................118
H6. 12 t các m c c nh báo......................................................................................118
H6. 13 t thông s pH cho các b n...........................................................................119
H6. 14 i u ch nh PID ................................................................................................119
H6. 15 th pH u ra sau x lý...............................................................................120
H6. 16 Xác nh n d ng bơm.........................................................................................120
H6. 17 Xác nh n thoát chương trình ...........................................................................120
H6. 18 C nh báo l i h th ng' .....................................................................................121
H6. 19 T o datalog ......................................................................................................121
H6. 20 Thi t l p thông s cho Data Log .....................................................................121
H7. 1 B Demo ph n c ng..........................................................................................124

x
H7. 2 Nguyên lý truy c p IO b ng ph n c ng.............................................................126
H7. 3 Truy c p IO b ng gi l p ph n m m .................................................................126
H7. 4 M t màn hình gi l p tín hi u IO ......................................................................127
H7. 5 PID và mô hình ho t ng th c t .....................................................................128
H7. 6 PID cho các b n trung hòa pH...........................................................................129
H7. 7 áp ng pH sau hi u ch nh ...............................................................................129
H7. 8 Th c hi n mô ph ng..........................................................................................130

xi
DANH M C T VI T T T VÀ
THU T NG
AI Analog Input
AO Analog Output
AWN Acidwaste Neutralization
BSN Backup Scanner Module
DH+ Data High-way Plus
DI Digital Input
DO Digital Ouput
HMI Human Machine Interface
HSSL High Speed Serial Link
IO Input/Output
LAN Local Area Network
OPC OLE Process Control
PLC Programmable Logic Controller
RIO Remote IO
RTU Remote Terminal Unit
SCADA Supervisory Control And Data Acquistion
SFC Sequential Function Chart
SP Setpoint
Auto/Man T ng ho c b ng tay
Client Máy con k t n i n Server
Data log Nh t kí h th ng, ghi l i các s ki n, thông s s y ra trong h
th ng vào lưu trên máy tính
Demo B thi t b th c hành
Download Ghi chương trình t máy tính xu ng b nh SLC
H.O.A Hand - Off- Auto, các ch v n hành bơm
Primary System H th ng Sơ c p (h th ng ang gi quy n i u khi n m ng)
Rack Giá g n các Mô- un PLC ho c IO
Redundancy H th ng d phòng s c
Reset Xóa c báo l i h th ng sau khi kh c ph c s c
Secondary
System
H th ng Th c p (h th ng d phòng cho Sơ c p, s nh n quy n
i u khi n m ng khi Sơ c p g p s c )
Server Máy ch
Setpoint Các giá tr c nh, mong mu n, ư c gán trư c cho m t a ch
c th .
SLC M t h PLC t m trung c a Rockwell Automation
Switch M t thi t b m ng, dùng chia s , liên k t nhi u máy tính v i

xii
nhau.
Tag Bi n, ư c gán m t a ch b nh PLC ho c máy tính
User Account Tài kho n ngư i dùng, g m tên tài kho n, lo i tài kho n và m t
kh u.

1
Chương I
GI I THI U
• Gi i thi u
• H th ng x lý Acid th i
• H th ng x lý Acid th i nhà máy Intel Products Vietnam
• N i dung lu n văn
• Phương pháp th c hi n

2
1.1. Gi i thi u
Chưa bao gi môi trư ng ph i gánh ch u kh i lư ng ch t th i nguy h i nói
chung và nư c th i nói riêng như bây gi . ã có nhi u nghiên c u ánh giá
m c nghiêm tr ng và nh hư ng lâu dài c a nư c th i n môi trư ng s ng
và s c kh e con ngư i. Tuy nhiên, trên th c t vi c th c hi n nhi u d án x lý
nư c th i chưa ư c quan tâm úng m c c v quy mô l n công ngh .
T m quan tr ng c a vi c x lý nư c th i c n ư c nh n th c rõ ràng và nghiêm
túc hơn. V m t công ngh , hi n t i, ta hoàn toàn có th thi t k , l p t nh ng
h th ng x lý v i công ngh cao, t ng hóa hoàn toàn trong v n hành, không
nh ng m b o ch t lư ng mà còn nâng cao hi u su t, ti t ki m. Các h th ng
x lý hi n i này ã và ang ư c ng d ng nhi u nơi trên th gi i cũng như
t i Vi t Nam.
M t trong các lo i nư c th i công nghi p là Acid th i. N u so v i các lo i nư c
th i thông thư ng thì Acid th i c h i hơn r t nhi u, ng th i vi c x lý cũng
khó khăn hơn do các yêu c u kh t khe v thi t b (không ăn mòn, không rò
r ,…). Th c t , vi c x lý Acid th i cũng ít g p vì ch nh ng ngành s n xu t c
bi t m i th i ra Acid. Và ây cũng chính là i tư ng c a lu n văn này: “ Thi t
k h SCADA cho quy trình x lý Acid th i nhà máy Intel Products Vietnam”
1.2. H th ng x lý Acid th i
H u h t các h th ng x lý Acid
th i u s d ng phương pháp
trung hòa, còn g i là trung hòa
pH, b ng cách thêm Acid và
ki m v i các li u lư ng nh t
nh có pH nư c th i sau
x lý t yêu c u th i ra môi
trư ng. Cũng có nh ng h th ng
x lý Acid th i tr thành Acid
s ch s d ng l i cho các quy H1. 1 M t thi t b trung hòa Acid

3
trình khác, nhưng nh ng h th ng lo i này ít g p.
V công ngh , có nhi u nhà s n xu t, nhà tích h p h th ng cung c p các gi i
pháp, thi t b x lý Acid th i như hãng Wastech Control& Engineering Inc.
v i gi i pháp “ trung hòa liên t c” [9], Hydrokinetic System v i các h th ng
trung hòa nhi u t ng [8].
M t trong nh ng ưu i m c a các h th ng này là nh g n, m b o các yêu
c u v ch t lư ng pH u ra. M t i m n a là công su t x lý nh , kho ng
10m3/h.
Tuy nhiên trong vi c x lý Acid th i c a c m t nhà máy l n như nhà máy Intel
Products Vietnam thì nh ng h th ng nh g n này khó áp ng ư c m t cách
hi u qu và t i ưu, hơn n a v i yêu c u t ng hóa cao trong vi c i u khi n,
giám sát thì c n nh ng h th ng có quy mô l n hơn.
1.3. H th ng x lý Acid th i nhà máy Intel Products Vietnam
ây là m t h th ng thi t k m i v i lưu lư ng nư c th i sau x lý t 50 n
240 m3/h và pH n m trong kho ng gi i h n cho phép.
Quy trình ho t ng c a h th ng ư c mô t như sau ( theo th t b n v ):
B n v WWT-P&ID-001:
Acid th i trong quá trình s n xu t ư c thu gom vào 2 b n ATM (TK261-1&2).
T i m i b n u có các c m bi n m c, b n TK261-1 s d ng c m bi n siêu âm
LIT261-1 trong khi b n TK261-2 s d ng các công t c m c (Level Switch).
Th c ra, ch c năng c a 2 b n cũng như 2 lo i c m bi n ây là như nhau, vi c
s d ng c 2 lo i tăng tính an toàn c a h th ng. Bình thư ng, PLC l y tín
hi u t c m bi n siêu âm xác nh m c Acid trong b n, n u c m bi n siêu
âm này h ng, s chuy n sang l y tín hi u t các công t c m c. T i b n ATM
này, ta có 2 bơm áp l c PMP261-1&2 bơm Acid t b n ATM sang b n EQ.
Hai bơm áp l c này ho t ng d a theo m c Acid trong b n, như sau:
• M c quá th p (LOW-LOW): 2 bơm b c m ho t ng.
• M c th p (LOW): D ng 2 bơm
• M c cao (HIGH): B t u 1 bơm ch y và luân phiên n khi m c Acid
là Quá cao (HIGH - HIGH) ho c th p.

4
• M c quá cao (HIGH - HIGH): 2 bơm ch y cho n khi m c Acid xu ng
th p dư i m c HIGH thì d ng 1 bơm và ch y luân phiên.
Các giá tr m c, th i gian ch y luân phiên c a bơm có th thay i trong v n
hành.
Ngoài ra còn có thêm b n ch a Acid rò r và bơm PMP261-3. Bơm này ho t
ng theo công t c m c c a b n gom, n u m c Acid t m c cao thì bơm ch y
n khi Acid trong b n t m c th p.
Ngoài ra còn có các thi t b o khác, s gi i thi u chi ti t trong các ph n sau.
B n v WWT-P&ID-002
Acid th i ư c chuy n n t b n ATM (WWT-PID-001) n khu x lý.
V cơ b n, nguyên lý ho t ng c a các bơm, các thi t b trong b n v này
tương t như c a WWT-PID-001. Ch khác các thông s t mà thôi do ó th y
không c n thi t trình bày l i.
B n v WWT-P&ID-003
ây là khu v c trung hòa Acid th i. Acid th i ư c l n lư t i qua 3 b n trung
hòa v i các thông s khác nhau. Vi c trung hòa ư c th c hi n b ng cách thêm
H2SO4 ho c NaOH i u ch nh pH ( pH cao hơn m c t, thêm
H2SO4, th p hơn m c t, thêm NaOH).
• B n trung hòa 1:
m b o pH ngõ ra trong kho ng (11-3)
m b o pH ngõ ra trong kho ng (9-4)
m b o pH ngõ ra trong kho ng (7.1-6.9)
• B n l y m u 4
Ki m tra pH t yêu c u hay không, n u t, cho phép th i ra ngoài môi
trư ng, ngư c l i bơm ngư c v x lý l i.

5
các b n này u g n các c m bi n o pH l y giá tr pH v PLC i u
khi n quá trình trung hòa. Ngoài ra còn có cac thi t b khác như cánh khu y
tr n u dung d ch trong b n.
Các giá tr t ây dĩ nhiên là có th thay i ư c phù h p v i th c t .
B n v WWT-P&ID-004
H th ng b n th i ra môi trư ng, có các c m bi n ghi l i s li u.
B n v WWT-P&ID-005
H th ng bơm li u lư ng H2SO4 cho 3 b n trung hòa. Các bơm này ư c i u
khi n thông qua bi n t n t PLC theo nguyên lý i u khi n PID. Ba c p bơm
này s ho t ng luân phiên v i nhau. Các bơm ho t ng khi giá tr pH o
ư c b n tương ng l n hơn giá tr t PO (Pump ON) và ngư c l i. Ba b n
ta có 3 giá tr PO khác nhau như các gi i h n trên ã trình bày WWT-PID-
003.
B n v WWT-P&ID-006
H th ng bơm li u lư ng NaOH cho 3 b n trung hòa. Nguyên lý ho t ng
gi ng như các bơm H2SO4 có i u các bơm ho t ng khi giá tr pH o ư c
nh hơn giá tr PO.
H th ng ph n c ng
Ph n c ng ư c thi t l p, mô t như hình minh h a sau. Trong ó s d ng h
th ng d phòng s c v i SLC 5/05 và Module 1747-BSN. Các ngõ vào/ra (IO)
ây s d ng là Remote IO (RIO). Và dĩ nhiên là còn nhi u thi t b ng l c,
o lư ng khác, ta chưa c p ây.

6
H1. 2 Mô hình ph n c ng h th ng
H th ng ph n c ng này ư c công ty làm t b ng i n thi công, theo úng các
sơ , b ng IO ã th ng nh t gi a ngư i thi t k ph n m m và ph n c ng nên
các khâu trong d án hoàn toàn làm vi c c l p v i nhau.
H th ng ph n m m
Ph n m m ây bao g m ph n m m (chương trình) cho PLC và ph n m m
SCADA.
1.4. N i dung lu n văn
D án X lý Acid th i cho nhà máy Intel Products Vietnam bao g m nhi u
khâu, nhi u h ng m c. V ph n c u hình ph n c ng, IO, sơ nguyên lý quy
trình ã ư c các công ty khác thi t k theo các h p ng c a h v i Intel.
Lu n văn này không i sâu vào vi c thi t k ph n c ng, cũng như các quy trình
hóa lý trong phân tích pH hay các thi t k công trình môi trư ng mà ch t p
trung vào khâu kĩ thu t t ng hóa. C th là các n i dung sau:
• Thi t k chương trình PLC cho vi c i u khi n quy trình x lý Acid th i.

7
• Thi t k ph n m m SCADA cho h th ng i u khi n.
Do d án chưa tri n khai trên th c t nên k t qu chương trình ư c ki m
nghi m gi i h n trên b Demo và mô ph ng nhưng v n m b o các nguyên lý
ho t ng c a h th ng.
1.5. Phương pháp th c hi n
T yêu c u và n i dung trên, lu n văn ư c t ch c như sau.
Chương I: Gi i thi u t ng quan
Chương II: H th ng ph n c ng
Trình bày chi ti t v ph n c ng i u khi n ch y u t p trung vào PLC, h th ng
d phòng s c s d ng 1747-BSN cũng như ho t ng c a chúng.
Chương III: SCADA
Trình bày khái quát lý thuy t m t h SCADA, các thành ph n c a m t ph n
m m SCADA và yêu c u c a d án.
Chương IV: Ph n m m RsLogix500 và RSView Studtio
Gi i thi t 2 ph n m m chính s s d ng thi t k chương trình.
Chương V: Thi t k chương trình PLC
T các phân tích v ph n c ng, các yêu c u c a d án, Chương này t p trung
thi t k thu t toán và chương trình cho PLC.
Chương VI: Thi t k ph n m m SCADA
Chương VII: K t qu
Trình bày k t qu chương trình, ch y th trên mô hình Demo và mô ph ng

8
Chương II
H TH NG PH N C NG
• Gi i thi u
• SLC 5/05
• 1747-BSN và H th ng d phòng s c
• IO

9
2.1. Gi i thi u
Như ã c p, ta s
ch t p trung vào ph n
c ng i u khi n, i
tư ng ch y u c a
lu n văn này.
Nhìn chung, h th ng
i u khi n cho d án
như hình minh h a
bên. Ta th y g m 2
ph n: Ph n PLC (Sau
ây s g i là SLC –
Tương ng v i tên
g i c a b i u khi n
SLC 5/05) và ph n
giao di n ngư i mày
(Human Machine
Interface – HMI).
V ph n c ng b i u khi n SLC, ây s d ng h th ng d phòng s c , hai
b i u khi n gi ng h t nhau và d phòng cho nhau trong trư ng h p s c s y
ra. Các IO ây s d ng Remote IO (RIO) cho c tín hi u s (Digital) và
tương t (Analog).
Ph n HMI ch y u là ph n m m. Sau khi thi t k , HMI s ch y trên HMI
Server và giao di n cho ngư i i u khi n ư c hi n th t i HMI Client. HMI
Server ch y trên máy ch c a nhà máy, máy ch này ch a nhi u HMI Server
không ch cho d án x lý Acid th i mà còn cho các d án khác. Truy n thông
gi a HMI Server v i SLC và gi a HMI Server v i HMI Client là Ethernet.
H2. 1. Mô hình ph n c ng h th ng

10
2.2. SLC 5/05 CPU
Dòng SLC là các b i u khi n t m trung c a Rockwell
Automation. V i các ưu i m c a mình, SLC ư c s d ng
r ng rãi trong các lĩnh v c i u khi n công nghi p t các ng
d ng nh n các ng d ng òi h i tin c y và an toàn cao.
V tính năng kĩ thu t c a SLC 5/05 có th t ng h p theo b ng
sau.
IO • 4096 IO
• Local IO
• Remote IO
B nh • 16K, 32K ho c 64 K Word
Truy n thông • RS232T
• Ethernet
i n áp • B ngu n riêng (240VAC ho c
120VAC)
• 24VDC
Nhi t làm vi c • 0-600
C
Nhi t lưu kho • -40 – 850
C
m • 5 – 95%
Ph n m m l p trình • RSLogix 500
2.3. 1747-BSN Và h th ng d phòng s c (Redundancy)
1747-BSN là module s d ng cho các h th ng SLC500. Nó cung c p m t
ư ng truy n d li u t c cao HSSL gi a b x lý Sơ c p và Th c p gi a
chúng luôn c p nh t b ng d li u c a nhau. Khi s c s y ra m t trong các b
H2. 2 SLC 5/04
CPU

11
x lý nó cũng óng vai trò chuy n quy n i u khi n h th ng cho b x lý còn
l i.
1747-BSN s d ng d phòng s c cho:
• Remote IO (RIO)
• Kênh chuy n i truy n thông
• DH+
ây, ta ch s d ng 1747-BSN d phòng s c cho RIO. Cũng lưu ý là
1747-BSN ch d phòng s c cho RIO, không cho các Module IO khác. Khi s
d ng 1747-BSN, vi c trao i gi a SLC và IO s thông qua nó. Như v y 1747-
BSN không nh ng óng vai trò d phòng s c cho RIO mà còn là thi t b giao
ti p v i RIO [4].
2.3.1. Giao ti p v i RIO
i v i các h th ng PLC c a Rockwell Automation, các PLC, các module
ư c g n trên giá, g i là Rack, trên Rack có các khe c m, g i là Slot. V i
Module 1747-BSN ta g n Slot 1, vi c g n các Slot khác nhau s d n n các
a ch IO khác nhau.
H2. 3 C u hình IO trong RSLogix 500

12
Ph n b nh 1747-BSN
ư c c u hình như sau
T i a, m t Module 1747-
BSN có th có 32 Word
ngõ vào và 32 Word ngõ
ra.
32 Word IO này ư c chia
thành 4 Rack, m i Rack l i
ư c chia thành 8 nhóm
(Group), m Group có 2
Word, m t Word ngõ vào
và m t Word ngõ ra, m i
Word có 16 Bit.
Tùy vào s lư ng a ch IO
c n thi t mà ta có th ch n s d ng toàn b Rack (Full Rack) ho c ½ hay ¼
Rack.
Khi c u hình 1747-BSN như v y, SLC 500 s hi u r ng nó s làm vi c v i các
RIO. Tuy nhiên, vi c truy xu t IO t SLC500 s ư c phân bi t thành 2 trư ng
h p: Tín hi u s (Digital IO) và tín hi u tương t (Analog IO) do s khác nhau
trong cách truy xu t.
Truy xu t tín hi u s
(Digital)
Sau khi c u hình trong
SLC500 như trên,
chương trình s t ng
nh n bi t các a ch d
li u t 1747-BSN và vi c
thao tác truy xu t cũng
H2. 4 C u hình IO cho BSN
H2. 5 B ng a ch IO c a BSN

13
gi ng như v i các IO bình thư ng khác, có th truy xu t theo Word ho c Bit
m t cách tr c ti p.
Ví d :
Chép m t Word b t u t a ch I:1.8 vào vùng nh Bit b t u t a ch
B10:0
H2. 6 Ví d c tín hi u s t BSN
Khi SLC500 th c hi n l nh này thì 1747-BSN t ng c các d li u t a
ch ư c yêu c u t các RIO tương ng v i Rack và Group.
Truy xu t tín hi u tương t (Analog)
Các tín hi u tương t , ư c l y t các RIO tương t . Các tín hi u có th là 4-
20mA, 0-10V,… Vi c chuy n tín hi u tương t thành tín hi u s là vi c c a các
RIO. Sau khi chuy n sang tín hi u s , d li u ư c chuy n cho 1747-BSN và s
ư c truy xu t b i SLC500. Khác v i truy xu t tín hi u s , truy xu t tín hi u
tương t ph i theo các trình t c bi t.
Trư c h t, ta tìm hi u cơ ch truy xu t d li u gi a RIO, BSN và SLC.

14
H2. 7 Nguyên lý truy xu t RIO t BSN
Ta th y BSN s liên t c quét các RIO và lưu thành nh IO (IO image) và BSN
giao ti p v i SLC thông qua vùng nh M (M File). Như v y nhi m v c a BSN
trong truy xu t d li u là chuy n các nh IO sang vùng nh M theo m t nh
d ng nh t nh SLC có th truy xu t (c c và ghi). Vùng nh M g m M0
dành cho vi c ghi và M1 dành cho vi c c. SLC s ch làm vi c v i vùng nh
M mà thôi. Trong vi c truy xu t tín hi u tương t , m i l n c ho c ghi s ư c
th c hi n v i m t Word d li u.
Trong chương trình SLC ta s s d ng 2 l nh BTR (Block Transfer Read) và
BTW(Block Transfer Write) cho vi c c và ghi d li u t BSN.
H2. 8 Kh i BTR và BTW

15
Các thông s quan tr ng
Data File: Là vùng nh d li u trên SLC dành cho vi c ch a d li u c
ho c ghi xu ng RIO. Ví d i v i BTR, vùng nh này ch a các d li u c
t RIO, còn i v i BTW thì d li u vùng nh này s ư c ghi xu ng RIO.
Control Block: G m 3 Word ch a các thông tin và tr ng thái c a vi c c ghi
(như d li u ã s n sàng c ho c ghi, c xong, ghi xong, l i,…).
Buffer File: Là vùng nh M0 và M1. i v i m i l nh BTR và BTW u s
d ng c 2 vùng nh M0 và M1. BTR s d ng M0 là vùng d li u còn M1 là
vùng nh tr ng thái. BTW s d ng M1 là vùng nh d li u còn M0 là vùng nh
tr ng thái. C 2 vùng nh M0 và M1 u ư c ánh s th t t 0 n 31.
Ngoài ra ta còn ph i xác nh Slot c a BSN trong a ch c a M0: và M1:.
Rack: S th t Rack IO (0 n 3)
Group: S th t Group IO (0 n 7)
Slot: B ng 0 ho c 1. Khi s d ng nh d ng 1 Slot ho c ½ Slot thì Slot luôn
b ng 0.
Requested Word Count: S lư ng Word yêu c u c n chuy n (1-64) khi t b ng
0 chương trình s chuy n c 64 Word.
Quy trình th c hi n s qua các bư c sau:
1. Chương trình SLC chép d li u vào vùng nh d li u (Data File) (trong
trư ng h p BTW), t Bit EN (Enable) b ng 1.
2. BSN phát hi n Bit EN, ki m tra tr ng thái, và g i yêu c u cho RIO Link,
trong trư ng h p không có d li u ang ch , t Bit EW (Enable
Waiting) và Bit ST (Start).
3. BSN nh n ph n h i t RIO, chép d li u vào vùng nh d li u (trong
trư ng h p BTR) và t Bit DN (Done).
4. Chương trình SLC phát hi n Bit DN và th c hi n l nh c BTR, c
xong s xóa Bit EN.

16
5. BSN phát hi n SLC c xong (vì Bit EN ã ư c xóa), ti n hành xóa Bit
EW, ST và DN.
Các Bit EN, DN, EW, ST n m trong Control Block
Ví d BTR và BTW:
o n chương trình này s c p nh t liên t c ( c/ghi) sau m i vòng quét chương
trình.
H2. 9 Ví d c/ ghi tín hi u tương t b ng BTR và BTW
2.3.2. 1747 BSN Và h th ng d phòng s c
Trong i u khi n, vi c s d ng h th ng d phòng s c (Redundancy) óng vai
trò quan tr ng trong vi c nâng cao tính an toàn và liên t c c a h th ng. i v i
h th ng x lý Acid th i này, h th ng d phòng cũng ư c s d ng v i
Module Backup Scanner c a Rockwell Automation.

17
H2. 10 Mô hình h th ng trong d phòng s c
ây ta quan tâm n b i u khi n và c u hình chúng trong ho t ng d
phòng. Trong th c t , các b ng d li u trong b i u khi n r t quan tr ng b i
nó mô t y nh t tr ng thái hi n t i c a h th ng cũng như d a vào ó có
các quy t nh i u khi n ti p theo. Các h th ng d phòng cũng không ngoài
m c ích m b o h th ng ho t ng liên t c mà th c ra là m b o sao lưu và
d a vào các b ng d li u này.
V nguyên lý, h th ng d phòng s c có th ư c hi u như sau:

18
H2. 11 H th ng d phòng s c
M t h th ng d phòng s c g m 2 h th ng i u khi n có c u hình ph n c ng
và chương trình ph n m m gi ng h t nhau. M t h th ng ư c g i là Sơ c p
(Primary System) và h th ng còn l i ư c g i là Th c p (Secondary System).
i u ki n làm vi c bình thư ng (không h th ng nào b s c ) thì h th ng Sơ
c p óng vai trò i u khi n toàn b quy trình. H th ng Th c p cũng ho t
ng ng th i v i h Sơ c p, cùng c p nh t b ng d li u, nghĩa là b ng d li u
trong hai h th ng Sơ c p và Th c p là gi ng nhau.
Trong trư ng h p s c s y ra h th ng Sơ c p, h th ng Th c p l p t c
nh n quy n i u khi n và tr thành H th ng Sơ c p. Quy trình i u khi n v n
ư c duy trì và liên t c.
n ây, các y u t kĩ thu t ư c t ra:
- C u hình m t h th ng d phòng s c th nào?
- Các s c nào thì chuy n quy n i u khi n?
- Các d li u nào ư c chuy n gi a H th ng Sơ c p và Th c p?
- Sau khi h th ng Sơ c p kh c ph c l i và tr l i ho t ng thì và trò c a
nó là gì?
Nguyên lý ho t ng
Như ã trình bày trên, BSN óng vai trò c u n i trong vi c trao i d li u
gi a SLC và RIO. Ngoài ra BSN có vai trò quan tr ng hơn, ó là ph c v cho

19
vi c ho t ng d phòng s c . M t khi s y ra s c nó s lưu gi tr ng thái
cu i cùng c a các RIO cho n khi ư c i u khi n b i h th ng d phòng.
V cơ b n, h th ng d phòng s c s
d ng BSN có c u hình tương t hình
bên: C u hình ph n c ng b x lý như
nhau, ph n m m như nhau, BSN ư c
l p gi ng nhau và k t n i v i RIO. Gi a
2 b x lý ư c k t n i v i nhau b ng
ư ng truy n thông d li u t c cao
HSSL (High Speed Serial Link). Và dĩ
nhiên ta cũng ph i c u hình cho b x lý
nào làm Sơ c p b nào làm Th c p.
Nguyên lý ho t ng có th ư c minh h a như sau:
Trong i u ki n làm vi c n nh bình thư ng, b x lý Sơ c p s i u khi n h
th ng, truy c p RIO qua BSN, khóa K1 óng. B x lý Th c p cũng ho t ng
ng th i (chương trình gi ng nhau) nhưng khóa K2 m nên b Th c p không
có quy n truy c p RIO. ư ng truy n HSSL ư c s d ng chép d li u t
b x lý Sơ c p sang b Th c p m b o r ng n i dung d li u trên 2 b x lý
là gi ng nhau. Các d li u gì ư c sao chép là do ngư i thi t k nh nghĩa, nói
cách khác, b Th c p c p nh t RIO thông qua b Sơ c p. Khi h th ng Sơ c p
H2. 12 BSN và RIO
H2. 13 Nguyên lý ho t ng c a BSN trong d phòng s c

20
b s c không còn ho t ng ư c, l p t c K1 m và K2 óng. Quy n i u
khi n ư c chuy n sang b x lý Th c p. Quá trình i u khi n liên t c b i d
li u gi a 2 b x lý là gi ng nhau. Th i gian chuy n i t i a là 50ms.
M t i m lưu ý là, chương trình chuy n d li u t Sơ c p sang Th c p này
ch y hoàn toàn c l p v i chương trình chính.
B ng d li u
BSN có th chuy n t i a lên n 2K Word, ư c chia thành 16 Kh i x 128
Word. Như th ta ph i quy hoành nh ng d li u c n chuy n t Sơ c p sang Th
c p n m trong dung lư ng 2KWord mà thôi. BSN cũng s d ng 2 vùng nh M0
và M1 chuy n và nh n d li u gi a 2 b x lý.
• M0: T M0:s.3500 n M0:s.5547 ư c dùng cho b Sơ c p chuy n d
li u
• M1: T M1:s.3500 n M1:s.5547 ư c dùng cho b Sơ c p nh n d
li u
Ngoài ra các vùng nh M0:s.3400 n M0:s.3499 và M1:s.3400 n M1:3499
dùng ch a các Bit i u khi n và tr ng thái chuy n nh n gi a SLC và BSN.
( ây s là Slot c a BSN)
Quy ho ch d li u c n chuy n
Quy ho ch d li u là vi c làm c n thi t trong l p trình. Nó s giúp ta qu n lý
ư c dung lư ng c n chuy n, qu n lý t p trung hơn. o n chương trình chuy n
d li u này có th s d ng l i nhi u l n, cho nhi u d án khác nhau (mà th c ra
ph n nhi u chương trình là gi ng nhau) nên vi c quy ho ch t t s gi m b t th i
gian vi t chương trình cho các d án sau. Các bư c th c hi n có th mô t như
sau
• Xác nh các d li u c n sao chép
o D li u do chương trình t o ra trong quá trình làm vi c.
o D li u c nh.

21
o Timer và b m (ít nh t ph i sao chép m t l n vì th i gian ch y
gi a 2 h th ng có th khác nhau)
• T o vùng nh m
Trên nguyên t c, t các d li u c n thi t ã ư c xác nh trên, ta có
th sao chép tr c ti p t ó sang các vùng nh M chuy n sang Th
c p. Tuy nhiên ó không ph i là cách làm t t và chương trình s tr nên
r i. T o vùng nh m, thêm các l nh COP (copy) chép d li u c n
thi t vào vùng nh m. T i vùng nh m, ta s p x p d li u thành các
kh i 128 Word, như th khi chép xu ng vùng nh M s r t g n.
Thư ng s d ng vùng nh N (Integer) làm vùng nh m.
• T o vùng nh Bit i u khi n
Vùng nh B, ch a các Bit i u khi n và tr ng thái trong quá trình
chuy n i d li u gi a Sơ c p và Th c p.
Chương trình Sơ c p
Th c t , chương trình SLC cho c Sơ c p và Th c p là như nhau. G i chương
trình Sơ c p ây nên hi u là o n chương trình (Rung) s ch y n u SLC ch a
nó là Sơ c p và ngư c l i.
Nhi m v c a chương trình Sơ c p là chuy n d li u c n sao chép sang Th
c p. Như ã c p, vi c này ư c th c hi n thông qua hai vùng nh là M0 và
M1. Quy trình th c hi n có th ư c mô t như sau:
• c Word tr ng thái (DTSW – Data Transfer Status Word) xem BSN có
s n sàng nh n d li u không. Word này g m 16 Bit tương ng v i 16
kh i d li u, n u Bit c ư c là 0 nghĩa là BSN s n sàng nh n d li u.
• Chép kh i d li u c n chuy n xu ng M0.
• t Bit tương ng trong Word i u khi n chuy n d li u (DTCW – Data
Transfer Control Word) báo cho BSN bi t là có th b t u chuy n
sang Th c p ư c r i. Bit này ư c gi cho n khi Bit tương ng trong
Word DTSW ư c t lên 1. Sau ó xóa i.
Quy trình này l p l i cho n khi chuy n h t các kh i d li u mong mu n.

22
Chương trình Th c p
Chương trình Th c p có quy trình hoàn toàn ngư c l i chương trình Sơ c p.
c d li u t vùng nh M, chuy n nó v úng v trí nó ã ư c sao chép b
i u khi n Sơ c p.
Quy trình th c hi n c a chương trình Sơ c p có th ư c mô t như sau:
• c Word tr ng thái DTSW xem d li u BSN ã s n sàng c
chưa.
• Khi Bit tương ng trong DTSW tích c c, c d li u t vùng nh M1 và
b nh m (b nh ã quy ho ch trư c).
• Bit tương ng trong Word DTHW ư c t tích c c, báo vi c nh n d
li u ã xong. Bit này ư c gi cho n khi Bit tương ng trong Word
DTSW ư c xóa, và nó cũng ph i ư c xóa.
Thi t l p Sơ c p, Th c p
C u hình ph n c ng và ph n m m c a 2 b x lý SLC là hoàn toàn gi ng nhau,
v y thi t l p Sơ c p, Th c p cho chúng như th nào? Công vi c có v ơn
gi n, và ch c n th c hi n l n ho t ng u tiên c a h th ng:
1. Ng t k t n i truy n thông c a 2 b x lý.
2. Download chương trình cho 2 b x lý ch l p trình (Program), và
ng t ngu n c 2.
3. B t ngu n cho b x lý ư c ch n làm Sơ c p.
4. B t ngu n cho b x lý ư c ch n làm Th c p.
5. Chuy n SLC Sơ c p sang ch ch y (Run)
6. Chuy n SLC Th c p sang ch ch y (Run).
i v i h th ng ã n p chương trình, vi c xác nh Sơ c p, Th c p cũng ơn
gi n d a vào vi c c p ngu n cho b x lý nào trư c.
1. C p ngu n cho b x lý s là Sơ c p.
2. i cho b x lý Sơ c p kh i ng và ho t ng n nh, c p ngu n cho
b x lý s làm Th c p.

23
Trư ng h p c p ngu n ng th i cho c 2 b x lý thì chúng s s d ng thu t
toán “ nói và nghe” xác nh cái nào s là Sơ c p, Th c p. H th ng s ch
i vào ho t ng khi Sơ c p và Th c p ư c xác nh.
Trong trư ng h p mu n t t ngu n, ta ph i ti n hành ngư c l i v i quy trình b t
ngu n. Nghĩa là t t ngu n Th c p trư c sau ó m i n Sơ c p. Vì n u T t
ngu n Sơ c p trư c, chuy n i s l p t c s y ra b i h th ng s hi u r ng Sơ
c p b l i m t ngu n.
L i, chuy n i và s a l i
M t khi b x lý Sơ c p b l i, khóa K1 l p t c m ra, khóa K2 óng. B x lý
Th c p l p t c nh n quy n i u khi n h th ng và tr thành Sơ c p. Chuy n
i s y ra khi m t trong các l i sau xu t hi n.
- Sơ c p m t ngu n.
- SLC l i và d ng chương trình.
- BSN Sơ c p l i
B x lý Sơ c p (cũ) sau khi kh c ph c l i, ư c g n tr l i h th ng theo trình
t sau. Lúc này nó s tr thành Sơ c p.
• Chuy n sang ch l p trình.
• C p ngu n.
• Download chương trình.
• Chuy n sang ch ch y (Run)
2.4. IO
Toàn b IO c a h th ng dùng RIO (BSN ch d phòng s c cho RIO, không
d phòng cho các IO khác). Ph n c ng RIO ư c s d ng là FlexI/O c a
Rockwell Automation cho c IO s và tương t .
Trong thi t k ph n c ng, ta có b ng a ch IO ph n c ng l p trình. Các IO
này s k t n i n các thi t b ng l c, các thi t b c m bi n o lư ng,…Tuy
nhiên i u ta quan tâm ây là a ch , lo i IO (s hay tương t ).
Các a ch IO ư c li t kê theo b ng sau

24
RACK 0
Address Typ An Di Tag Dev. No. Description
R0 - I:1.0 AI 1 CUB_LIT_1 LIT261-2-02A CUB AWN EQ Tank Level Transmitter
R0 - I:1.1 AI 1 CUB_pH_1 pH261-1-03A 1st Adjustment Tank pH Transmitter
R0 - I:1.2 AI 1 CUB_pH_2 pH261-2-03A 2nd Adjustment Tank pH Transmitter
R0 - I:1.3 AI 1 CUB_pH_3 pH261-3-02A Final Adjustment Tank pH Transmitter
R0 - I:1.4 AI 1 CUB_pH_4 pH261-4-03A
Final Adjustment Tank (Sampling tank) pH
Transmitter
R0 - I:1.5 AI 1 CUB_pH_5 pH261-5-03A Parshall Flume pH Transmitter
R0 - I:1.6 AI 1 CUB_FIT_2 FIT261-2-05A Discharge AWN Flow Transmitter
R0 - I:1.7 AI 1 CUB_FIT_3 FIT261-3-05A AWN Divert Flow Transmitter
R0 - I:1.8 AI 1 CUB_FIT_4 FIT261-4-05A Parshall Flume Flow
R0 - I:1.9 AI 1 CUB_PIT_2 PIT261-2-04A Pressure of AWN to 1st Ajustment Tank
R0 - I:1.10 AI 1 CUB_PIT_3 PIT261-3-04A Pressure of AWN Recycle
R0 - I:1.11 AI Spare
R0 - I:2.0 AI 1 CUB_P1_SFD SI261-1-03A H2SO4 Pump 01 Speed Feed Back
R0 - I:2.6 AI 1 CUB_P7_SFD SI261-7-03A NaOH Pump 07 Speed Feed Back
R0 - O:3.0 AO 1 CUB_P1_SREF SC261-1-03A H2SO4 Pump 01 Speed Reference
R0 - O:4.2 AO 1 CUB_P7_SREF SC261-7-03A NaOH Pump 07 Speed Reference
R0 - O:5.1 AO 1
CUB_P10_SRE
F SC261-10-03A NaOH Pump 10 Speed Reference
R0 - O:5.2 AO 1
CUB_P11_SRE
R0 - O:5.3 AO 1
CUB_P12_SRE
RACK 1
Address Typ An Dil Tag Dev. No. Description
R1 - I:1/0 DI 1 CUB_TLK_3 LK261-3-06A AWN EQ Tank Leak Detector
R1 - I:1/1 DI 1 CUB_TLK_4 LK261-4-06A AWN EQ Tank Leak Detector
R1 - I:1/2 DI 1 CUB_LS_7_LL LS261-7-02A CUB AWN EQ Tank Low Low Level Switch
R1 - I:1/3 DI 1 CUB_LS_8_L LS261-8-02A CUB AWN EQ Tank Low Level Switch
R1 - I:1/4 DI 1 CUB_LS_9_H LS261-9-02A CUB AWN EQ Tank High Level Switch

25
R1 - I:1/5 DI 1 CUB_LS_10_HH LS261-10-02A
CUB AWN EQ Tank High High Level
Switch
R1 - I:1/6 DI 1 CUB_LS_11_L LS261-11-02A
CUB Leakage Sump Tank Low Level
Switch
R1 - I:1/7 DI 1 CUB_LS_12_H LS261-12-02A
CUB Leakage Sump Tank High Level
Switch
R1 - I:1/8 DI 1 CUB_LS_13_L LS261-13-03A
Final Adjustment Tank (Sampling tank) Low
Level Switch
R1 - I:1/9 DI 1 CUB_LS_14_LL LS261-14-03A H2SO4 Dosing Tank Low-Low Level Switch
R1 - I:1/10 DI 1 CUB_LS_15_L LS261-15-03A H2SO4 Dosing Tank Low Level Switch
R1 - I:1/11 DI 1 CUB_LS_16_LL LS261-16-03A NaOH Dosing Tank Low Low Level Switch
R1 - I:1/12 DI 1 CUB_LS_17_L LS261-17-03A NaOH Dosing Tank Low Level Switch
R1 - I:1/13 DI 1
R1 - I:1/14 DI 1 CUB_PS_1 PS261-1-00A Power Supply Source 01
R1 - I:1/15 DI 1 CUB_PS_2 PS261-2-00A Power Supply Source 02
R1 - I:2/0 DI 1
R1 - I:2/1 DI 1 CUB_PM1_AUTO HSI261-1-03A H2SO4 Dosing Pump 01 Auto
R1 - I:2/2 DI 1 CUB_PM1_RUN IS261-1-03A H2SO4 Dosing Pump 01 RUN
R1 - I:2/3 DI 1 CUB_PM1_TRP QA261-1-03A H2SO4 Dosing Pump 01 TRIP
R1 - I:2/10 DI 1 CUB_PM1_MAN HSI261-1-03B H2SO4 Dosing Pump 01 Manual
R1 - O:2/0 DO 1 CUB_PM1_STR HS261-1-03A H2SO4 Dosing Pump 01 Start Command
R1 - O:2/1 DO 1 CUB_PM1_STP HS261-1-03B H2SO4 Dosing Pump 01 Stop Command
R1 - O:2/2 DO 1 CUB_PM1_JOG HS261-1-03C H2SO4 Dosing Pump 01 Jog Command
R1 - O:2/8 DO 1 CUB_PM3_JOG HS261-3-03C H2SO4 Dosing Pump 03Jog Command
R1 - O:2/15 DO
R1 - I:3/0 DI 1 CUB_P4_HOA HSI261-4-02A Transfer Pump 01 Auto/Manual
R1 - I:3/1 DI 1 CUB_P4_RUN IS261-4-02A Transfer Pump 01 RUN
R1 - I:3/2 DI 1 CUB_P4_TRP QA261-4-02A Transfer Pump 01 TRIP
R1 - I:3/3 DI 1 CUB_P5_HOA HSI261-5-02A Transfer Pump 02 Auto/Manual
R1 - I:3/4 DI 1 CUB_P5_RUN IS261-5-02A Transfer Pump -02 RUN
R1 - I:3/5 DI 1 CUB_P5_TRP QA261-5-02A Transfer Pump 02 TRIP
R1 - I:3/6 DI 1 CUB_P6_HOA HSI261-6-02A CUB Sump Pump Auto/Manual
R1 - I:3/7 DI 1 CUB_P6_RUN IS261-6-02A CUB Sump Pump RUN

26
R1 - I:3/8 DI 1 CUB_P6_TRP QA261-6-06A CUB Sump Pump TRIP
R1 - I:3/9 DI 1 CUB_P7_HOA HSI261-7-03A Diversion Pump Auto/Manual
R1 - I:3/10 DI 1 CUB_P7_RUN IS261-7-03A Diversion Pump RUN
R1 - I:3/11 DI 1 CUB_P7_TRP QA261-7-03A Diversion Pump TRIP
R1 - I:3/12 DI 1 Spare
R1 - I:3/14 DI 1 CUB_8_HOA HSI261-8-02A Mixer 01 Auto/Manual
R1 - I:3/15 DI 1 CUB_8_RUN IS261-8-02A Mixer 01 RUN
R1 - I:4/0 DI 1 CUB_8_TRP QA261-8-02A Mixer 01 TRIP
R1 - I:4/7 DI 1 CUB_PM7_MAN HSI261-7-03B NaOH Dosing Pump 07 Manual
R1 - O:4/3 DO 1 CUB_PM7_STR HS261-7-03A NaOH Dosing Pump 07 Start Command
R1 - O:4/4 DO 1 CUB_PM7_STP HS261-7-03B NaOH Dosing Pump 07 Stop Command
R1 - O:4/5 DO 1 CUB_PM7_JOG HS261-7-03C NaOH Dosing Pump 07 Jog Command
R1 - O:4/15 DO Spare
R1 - I:5/9 DI 1 CUB_PM7_AUTO HSI261-7-03A NaOH Dosing Pump 07 Auto
R1 - I:5/10 DI 1 CUB_PM7_RUN IS261-7-03A NaOH Dosing Pump 07 RUN
R1 - I:5/11 DI 1 CUB_PM7_TRP QA261-7-03A NaOH Dosing Pump 07 TRIP

27
R1 - I:6/2 DI 1
CUB_PM10_AUT
O HSI261-10-03A NaOH Dosing Pump 10 Auto
R1 - I:6/5 DI 1
CUB_PM11_AUT
R1 - I:6/8 DI 1
CUB_PM12_AUT
R1 - O:6/3 DO 1 Spare
R1 - O:6/7 DO 1 Spare
R1 - O:6/8 DO 1 CUB_MX1_STR HS261-8-02A Start Mixer 01
R1 - O:6/11 DO 1 CUB_P4_STR HS261-4-02A Start Transfer Pump 01
R1 - O:6/12 DO 1 CUB_P5_STR HS261-5-02A Start Transfer Pump 02
R1 - O:6/13 DO 1 CUB_P6_STR HS261-6-02A Start CUB Sump Pump
R1 - O:6/14 DO 1 CUB_P7_STR HS261-7-03A Start Diversion Pump
R1 - O:6/15 DO
RACK2
Address Typ An Di Tag Dev. No. Description
R3 - I:1.0 AI 1 ATM_FIT_1 FIT261-1-05A AWN Flow Transmitter
R3 - I:1.1 AI 1 ATM_PIT_1 PIT261-1-04A Pressure of AWN to EQ Tank
R3 - I:1.2 AI 1 ATM_LIT_2 LIT261-1-02A ATM AWN EQ Tank Level Transmitter
R3 - I:1.3 AI 1 Spare
R3 - I:2/0 DI 1 CUB_P1_02_HOA HSI261-1-02A PMP261-1-02 Auto/Manual
R3 - I:2/1 DI 1 CUB_P1-02_RUN IS261-1-02A PMP261-1-02 RUN
R3 - I:2/2 DI 1 CUB_P1-02_TRP QA261-1-02A PMP261-1-02 TRIP

28
R3 - I:3/0 DI 1 CUB_TLK_1 LK261-1-06A Lifting Tank Leak Detector
R3 - I:3/1 DI 1 ATM_TLK_2 TK261-2-06A Lifting Tank Leak Detector
R3 - I:3/2 DI 1 ATM_LS_2_L LS261-2-02A Lifting Tank AWN Low Level Switch
R3 - I:3/3 DI 1 ATM_LS_1_LL LS261-1-02A Lifting Tank AWN Low Low Level Switch
R3 - I:3/4 DI 1 ATM_LS_4_H LS261-4-02A Lifting Tank AWN Level High Switch
R3 - I:3/5 DI 1 ATM_LS_3_HH LS261-3-02A Lifting Tank AWN Level High High Switch
R3 - I:3/6 DI 1 ATM_LS_5_L LS261-5-02A Leakage Sump Tank Low Level Switch
R3 - I:3/8 DI 1 ATM_LS_6_H LS261-6-02A Leakage Sump Tank High Level Switch
R3 - O:4/0 DO 1 P1_02_STR HS261-1-02A Start Lifting Pump 01 PMP261-1-02
R3 - O:4/1 DO 1 P2_02_STR HS261-2-02A Start Lifting Pump 02 PMP261-2-02
R3 - O:4/2 DO 1 P3_02_STR HS261-3-02A Start Submersible Pump - Leak Pump
R3 - O:4/3 DO 1
R3 - O:4/4 DO 1
R3 - O:4/5 DO 1
R3 - O:4/6 DO 1
R3 - O:4/7 DO 1
R3 - O:4/8 DO 1
R3 - O:4/9 DO 1
R3 - O:4/10 DO 1
R3 - O:4/11 DO 1
R3 - O:4/12 DO 1
R3 - O:4/13 DO 1
R3 - O:4/14 DO 1
R3 - O:4/15 DO 1

29
Chương III
H TH NG I U KHI N GIÁM SÁT
VÀ THU TH P D LI U (SCADA)
• Gi i thi u
• Ph n c ng SCADA
• Ph n m m SCADA
• C u hình b ng RSView SE

30
3.1. Gi i thi u
Trong t ng hóa công
nghi p, h th ng i u
khi n giám sát và thu
th p d li u
(Suupervisory Control
And Data Acquistion)
g i t t là SCADA ngày
càng tr thành m t thu t
ng quen thu c b i tính
ph bi n và h u ích c a
nó. M t h th ng SCADA s giúp nhà máy nâng cao hi u su t làm vi c, ơn
gi n hóa trong vi c giám sát i u khi n, ti t ki m chi phí s n xu t. Ngày nay,
SCADA có m t trong h u h t các lĩnh v c công nghi p và phát tri n r t nhanh
theo theo t c c a công ngh máy tính.
SCADA trong nh ng ngày u tiên ch ơn gi n là các b ng i u khi n, k t n i
các c m bi n ơn gi n, và ghi chép, lưu tr d li u theo các bi u gi y, hi n
th b ng èn báo. ó ch ơn thu n là ph n c ng, không có CPU, không có
ph n m m i u khi n. Dĩ nhiên nh ng h th ng như th này ch có th làm
nh ng vi c ơn gi n, không có kh năng giám sát i u khi n t ng cao. Tuy
nhiên, ngư i ta cũng ã nhìn th y s h u d ng c a nó và rõ ràng t ý tư ng cơ
b n này ã làm ti n cho s phát tri n nhanh chóng trong lĩnh v c t ng
hóa sau này.
Ngày nay, v i s phát tri n và ng d ng m nh m c a máy tính và m ng công
nghi p, SCADA phát tri n lên các bư c cao hơn, ơn gi n nhưng hi u qu hơn,
t c cao hơn và ph m vi r ng hơn.
Có 5 công vi c chính c a m t h th ng SCADA:
• IO
• C nh báo
H3. 1M t h th ng SCADA

31
• th
• Báo cáo
• Hi n th
ti n ích c a h SCADA
• C i thi n ho t ng c a h th ng, t i ưu hóa quá trình i u khi n.
• Nâng cao năng su t lao ng.
• Nâng cao tính an toàn.
• B o v thi t b .
• B o v môi trư ng.
• Ti t ki m năng lư ng.
• T c truy c p cao.
3.2. Ph n c ng SCADA
M t h SCADA c n m t s lư ng các thi t b thu th p d li u t xa RTU
(Remote Terminal Unit) l y d li u t các cơ c u ch p hành g i v các tr m
ch (Master Station) cũng như g i các yêu c u t tr m ch n thi t b thông
qua các m ng truy n thông. Các tr m ch nh n các d li u này s x lý, hi n
th ,…báo cho ngư i v n hành ra các quy t nh i u khi n. Vi c thu th p d
li u này th c hi n m t cách nh th i chính xác và tin c y s t i ưu hóa quá
trình i u khi n.
Tùy theo m c ph c t p c a yêu c u th c t , ph n c ng SCADA có th phân
thành các lo i sau:
• Thi t b ch p hành
Các thi t b th c thi u cu i, các c m bi n,…
• RTU
Ph bi n là các PLC, ây là SLC
• H th ng truy n thông
Trong m t h SCADA, h th ng truy n thông có th bao g m nhi u
chu n, giao th c m ng khác nhau cùng làm vi c v i nhau, cung c p

32
ư ng truy n d li u t các c m bi n n RTU, t RTU n các tr m
ch và gi a các tr m ch v i nhau,…
• Tr m ch
G m m t hay nhi u máy ch (Server) ch y các ph n m m SCADA
nh n, phân tích d li u, giao ti p v i ngư i v n hành thông qua các màn
hình HMI hi n th và nh n các quy t nh i u khi n.
• H th ng máy tính
H th ng máy tính ây bao g m nhi u máy tính n i m ng v i
SCADA, tùy m c ích s d ng mà ngư i ta có th có nhi u máy này
thao tác v n hành, nh p xu t d li u,…
Tính chính xác, áp ng th i gian th c, tin c y, an toàn, luôn là òi h i c a m t
h SCADA và nó ph thu c ph n l n vào công ngh thi t b ph n c ng s d ng
trong h th ng. Vì th khó có th òi h i m t h SCADA hoàn h o v i chi phí
th p.
SCADA cho phép i u khi n giám sát thi t b t xa (remote), nhưng “ xa” bao
nhiêu? Là m t câu h i thú v . Thông thư ng, h SCADA không t ngay t i
thi t b mà t i m t khu v c khác ư c quy ho ch trư c, có th trong cùng nhà
máy ho c nơi khác. Ngày nay v i s phát tri n nhanh c a m ng internet,
kho ng cách v m t a lý d n tr nên không còn ý nghĩa trong i u khi n, các
h SCADA m i s d ng n n Web hoàn toàn có th i u khi n giám sát nhà
máy qua m ng internet.
Dư i ây minh h a mô hình SCADA thông d ng [5].

33
H3. 2 Mô hình h th ng SCADA thông d ng
D li u ư c thu th p r i rác t các RTU ư c g i v m t PLC. PLC này g i
v h th ng máy ch x lý. Truy n thông trong h SCADA là a d ng, ví d
v a dùng cáp v a dùng sóng Radio,…
i v i m t h SCADA ph c t p hơn, c u trúc c a nó ư c chia thành 5 m c:
• M c trư ng (Field Level): cơ c u ch p hành
• RTU
RTU cung c p giao di n cho các thi t b trư ng (Field devices).
• H th ng truy n thông.
Truy n thông a d ng: có th là cáp, sóng ng n, …
• Tr m ch .

34
• D li u và h th ng máy tính thương m i.
Mô hình có th minh h a như sau
C
á
c
3.2.1. RTU (Remote Terminal Unit)
RTU là m t thi t b thu th p d li u và i u khi n làm vi c c l p. Nhi m v
ch y u c a RTU là thu nh n d li u và i u khi n các thi t b trư ng c p dư i
nó. Ph n c ng c a RTU ư c xây d ng trên n n t ng các b vi x lý, g m các
thành ph n như sau:
H3. 3 H th ng SCADA nhi u l p

35
• B vi x lý
• Ngõ vào tương
t
• Ngõ ra tương
t
• Ngõ vào s
• Ngõ ra s
• Ngõ vào b
m
• Giao di n
truy n thông
• Ngu n c p
• RTU Rack
RTU ho t ng theo các chương trình mà ta n p xu ng, các chương trình cũng
có th ư c n p cho RTU t xa.
Ngư i ta cũng s d ng PLC làm RTU vì nó linh ho t hơn.
3.2.2. Tr m ch (Master Station)
Tr m ch có th có nhi u tr m v n hành (Operator Station). Nó có 2 nhi m v
chính:
• Nh n d li u t RTU và các tr m ch ph (sub-master station).
• i u khi n thi t b t xa thông qua tr m v n hành.
M t s c i m c a tr m ch :
• Giao di n: Hi n th tr ng thái các RTU và các tr m ch ph .
• Ghi d li u t các RTU
• C nh báo l i.
H3. 4 C u trúc c a m t RTU

36
H3. 5 Tr m ch
Các ch c năng ph thông c a m t tr m ch :
• Thi t l p truy n thông
o C u hình RTU
o Thi t l p thông s ban u cho RTU.
o Download chương trình i u khi n ,d li u chương trình n
RTU
• Ho t ng truy n thông
o Quét các RTU c ho c ghi d li u.
o Ghi các c nh báo, s ki n vào ĩa c ng.
o K t n i t ng gi a các ngõ vào, ngõ ra c a các RTU khác nhau.
• Ch n oán
o Ch n oán chu n xác s c RTU ho c các l i có th .
3.2.3. Truy n thông
Trong h SCADA truy n
thông óng vai trò r t quan
tr ng. Và có th nói chính
nh s phát tri n c a công
ngh m ng công nghi p mà
SCADA phát tri n nhanh
như ngày nay. Như ã nói,
trong h SCADA có th có
nhi u chu n m ng cùng
ho t ng, và thư ng là như H3. 6 M ng máy tính

37
th b i tùy theo thi t b , l p thi t b mà có các chu n m ng thích h p, theo như
mô hình OSI. Nhưng nhìn chung, ta có th phân thành 2 lo i:
• Truy n thông gi a các máy tính
• Truy n thông gi a máy tính và RTU
Gi a các máy tính, m ng LAN ư c s d ng nhi u hơn c vì tính ơn gi n,
hi u qu c a nó. Các máy tính tham gia vào m ng LAN có th d dàng chia s
d li u cho nhau và cùng có th truy c p n RTU.
Trong h SCADA l n s g m nhi u màn hình HMI tương ng v i các khu v c
giám sát khác nhau ho c các c p qu n lý khác nhau nhưng chúng u ch y trên
cùng m t máy ch . Vi c thi t l p m ng LAN s gi i quy t ư c v n phân
c p này.
Gi a máy tính và RTU c n có Modem có th giao ti p v i nhau. Ngày nay,
nhi u PLC ã h tr s n chu n Ethernet và có th n i tr c ti p n máy tính
b ng cáp Ethernet mà không c n Modem ngoài.
H3. 7 Máy tính và RTU
3.2.4. M ng LAN (Local Area Network)
M ng LAN ư c hi u là m ng máy tính trong m t khu v c h p như gia ình,
văn phòng,… các máy ư c n i m ng có th chia s tài nguyên cho nhau d
dàng. V i chu n Ethernet, t c m ng LAN ngày nay ã t n Gbps. M ng
LAN ư c chia thành 3 lo i:
• Ethernet
• Token Ring
• Token bus

38
Trong ó Ethernet và Token Ring ư c dùng ph bi n hơn trong công nghi p
3.2.5. Ki n trúc truy n thông
Ki n trúc truy n thông v t lý có 3 ki u chính:
• Point-to-point ( i m – i m)
• Multipoint ( a i m)
• Relay Station
3.2.6. H th ng d phòng s c
M t h SCADA thông thư ng như minh h a sau, i u gì s s y ra n u Server b
s c ? Trư c h t là h SCADA không th ti p t c ho t ng và quan tr ng hơn
là các thi t h i v kinh t có th r t l n (cũng là lý do ngư i ta dùng h th ng
d phòng s c ).
H3. 8 H th ng không có d phòng s c
phong ng a trư ng h p này ngư i ta ưa ra các mô hình d phòng s c
(Redundancy) cho SCADA.

39
H3. 9 H th ng có d phòng s c
V i h th ng d phòng s c này, ta s s d ng 2 Server. 2 Server này liên k t
v i nhau, c p nh t d li u l n nhau. T i m t th i i m, m t trong 2 s m
nh n vai trò Server cho m ng, n u Server b s c , Standby Server l p t c nh n
quy n i u hành và m ng ti p t c ho t ng.
Ngoài mô hình d phòng s c này, còn có nhi u mô hình khác như: d phòng
ôi Server và ôi PLC,…
3.3. Ph n m m phát tri n SCADA
Dĩ nhiên ph n m m SCADA không th ho t ng n u không có ph n c ng.
Tuy nhiên ngư i ta quan tâm n ph n m m nhi u hơn vì nhi u lý do:
• Ph n c ng là c nh, ph n m m thì linh ho t. Cùng m t n n t ng ph n
c ng có th có nhi u ph n m m khác nhau có th ho t ng.
• Trong v n hành, ch y u ta thao tác v i ph n m m.
• Ch t lư ng c a h th ng ph thu c nhi u vào ph n m m.
• Quy trình v n hành h th ng ư c quy t nh b i ph n m m.
• Ph n m m có th nâng c p, c p nh t d dàng.
Ph n m m phát tri n SCADA ư c chia làm hai lo i: c quy n và m . Lo i
c quy n ư c hi u là ph n m m ư c vi t b i các hãng ng th i s n xu t

40
ph n c ng cho h SCADA ó. Ph n m m lo i này ch ch y ư c trên ph n
c ng mà hãng ó s n xu t, không th ch y trên ph n c ng khác. Ví d v các
nhà s n xu t thu c lo i này là Rockwell Automation, Siemens,… Còn lo i ph n
m m m là ph n m m phát tri n SCADA có th ch y trên nhi u ph n c ng
khác nhau, do công ty chuyên v ph n m m như Citect, WonderWare.
Tuy nhiên dù ph n m m phát tri n SCADA lo i nào thì cũng c n có các thành
ph n sau:
• Giao di n ngư i dùng
• Giao di n hi n th
• C nh báo
• V th
• Truy xu t d li u
• Cơ s d li u
• M ng
• D phòng s c (Redundancy)
• Server/Client
Trong thi t k , ta s d ng ph n m m và các công c phát tri n làm thành
ph n m m SCADA cho ng d ng c a mình.
3.3.1. OPC Server/Client
Nhi u ph n m m thi t k SCADA cũng như nhi u ng d ng Windows khác s
d ng OPC (OLE Process Control) làm công c truy c p d li u. OPC là m t
ph n m m giao di n chu n cho phép các ng d ng trên Windows có th giao
ti p v i các ph n c ng trong công nghi p. Nói cách khác OPC là c u n i gi a
chương trình trên Windows và ph n c ng thi t b công nghi p. OPC luôn ư c
th c hi n thành c p OPC Server/Client và ư c xem như m t giao th c m ng.
Nó chuy n i t truy n thông PLC sang OPC và cho phép các ph n m m khác
d dàng truy c p PLC thông qua nó [6].

41
V cơ b n, mô hình ho t ng c a
OPC Server/Client có th ư c minh
h a như hình bên. Theo ó ta th y,
PLC giao ti p v i các h th ng ph n
c ng c p dư i theo các giao th c
khác nhau c a nó. V n ây là
trên ph n m m máy tính ta mu n bi t
chính xác h th ng ph n c ng này
ang ho t ng th nào, tr ng thái
c a m t thi t b ang b t hay
t t,…Nghĩa là ta mu n truy c p n
các vùng nh c a PLC và xem các
giá tr c a nó. OPC Server s th c
hi n công vi c này m t cách hoàn
h o. OPC Server t o m t cơ s d
li u cho toàn b vùng nh PLC mà nó
truy c p.
Ph n còn l i, OPC Client ư c xem là t t c các ph n m m nào s d ng, truy
c p n OPC Server, ây là ph n m m SCADA mà ta s thi t k . Như v y
OPC Client ch c n quan tâm nó ang l y d li u t OPC Server nào mà không
c n quan tâm n nh ng cái khác như truy n thông, k t n i,…gi a nó v i PLC
bên dư i. Và dĩ nhiên cùng lúc có th có nhi u OPC Client truy c p n m t
OPC Server.
Rõ ràng, ta nh n th y nh ng ưu i m c a OPC trong vi c t ng hóa nói
chung và trong vi c thi t k h SCADA nói riêng:
• OPC là m t chu n m , giá thành th p
• Nhi u l a ch n cho ngư i s d ng.
• Các nhà s n xu t ph n c ng ch c n m t ph n m m OPC Server duy
nh t cho t t c s n ph m c a mình ngư i dùng có th k t n i n m t
OPC Client b t kì
H3. 10 OPC và ph n c ng công nghi p

42
• Các nhà s n xu t ph n m m ch c n tích h p thêm OPC Client là s n
ph m c a h có th k t n i r ng rãi n hàng ngàn thi t b ph n c ng
khác.
• Các nhà s n xu t th ba có th d dàng k t n i v i các ng d ng c a các
nhà s n xu t khác.
Các ki u k t n i OPC
• M t OPC Client n nhi u OPC Server
• M t OPC Client n m t OPC Server
• M t OPC Server n m t OPC Server khác chia s d li u.
• Nhi u OPC Client n m t OPC Server.
C u hình OPC trên Windows
OPC s d ng nhi u công c có s n c a Windows và nó cũng ho t ng như
m t hàm API (Application Programming Interface). nó ho t ng ư c
cũng như ta ph i qu n lý ư c thì òi h i ph i c u hình úng n cho nó. H u
h t các ph n m m phát tri n SCADA u kèm theo m t b cung c nh c u
hình OPC trong quá trình cài t. B công c này là m t l a ch n t t cho h u
h t các trư ng h p c u hình ph thông. Tuy nhiên, không ph i lúc nào nó cũng
ho t ng suôn s và khi c n thay i c u hình thì ta cũng bu c ph i làm t ng
bư c b ng tay (manually).
Trong ph n này, ta không i sâu vào c u trúc c a các OLE ho c COM hay
DCOM c a Microsoft Windows mà ch t p trung vào m t ng d ng c a OPC
Server và liên quan gi a nó v i DCOM, COM.
DCOM (Distributed Component Object Model) là m t công ngh c a
Microsoft cho vi c giao ti p gi a các thành ph n ph n m m qua m ng các máy
tính.
OPC d a trên COM và DCOM chuy n i thông tin qua l i gi a ph n c ng
và ph n m m. Ho t ng c a nó liên quan m t thi t n DCOM và ch khi
DCOM làm vi c úng n thì OPC m i ho t ng ư c. Vì th c u hình OPC
không tách r i vi c c u hình DCOM.

43
C u hình DCOM và OPC theo các bư c sau:
(Minh h a c u hình ây th c hi n trên Windows XP Professional SP2)
1. T t Windows Secrurity
2. Thi t l p nh n di n User Account
3. C u hình cho DCOM h th ng
4. C u hình OPC
5. B t Windows Security
T t Windows Security
Windows Security (Windows Firewall) ư c
b t theo m c nh b o v máy tính kh i m i
nguy hi m t Virus hay truy c p trái phép t
m ng.
Ta t m th i t t ch c năng này c u hình
DCOM vì bi t ch c máy nào s k t n i n.
t t, trong Windows Firewall, ta ch ơn
gi n ch n Off (not recommended).
Thi t l p nh n di n User Account
Thi t l p này cho phép các User
Account nào có quy n truy c p n
Server và các quy n gì. Vì khi ho t
ng, ph n l n ngư i dùng s thao tác
v i máy Client trong m ng LAN cho
nên vi c c u hình này cũng có nghĩa là
phân quy n cho các Client, cũng như
cho phép nó truy c p n Server.
Thi t l p b ng cách m c a s
Component Service, theo các hình minh h a thêm các Account c n thi t.
H3. 11 Windows Security
H3. 12 DCOM

44
H3. 13 COM Security và c u hình
C u hình OPC
Sau khi cài t, OPC s t o m t i tư ng trong DCOM có tên là OpcEnum,
Click chu t ph i ch n Properties và thi t l p các ch , t o các User tương
ng v i DCOM trên.
H3. 14 C u hình cho OPC H3. 15 Thi t l p các tài kho n truy c p

45
B t Windows Security
B t l i Windows Security ta s th y
OpcEnum.exe ư c thêm vào ph n
Exceptions, nghĩa là Windows Security
cho phép nó ho t ng v i các thông
s mà ta v a cài t.
V i các bư c c u hình trên ây, m
b o vi c truy c p c a các OPC Client
n OPC Server. Các bư c này có th
là tr ng i ban u nhưng rõ ràng là
c n thi t, b i ngày nay h th ng m ng
không nh ng ph i ho t ng úng
n, linh ho t mà còn c n ph i ư c
b o m t t t.
Tóm l i, OPC là m t chu n truy n thông công nghi p m nh và ngày càng ư c
phát tri n r ng kh p. OPC d a trên n n DCOM n n c n thi t ph i c u hình
DCOM úng n nó m i ho t ng ư c, và ó cũng chính là m t l i i m b i
DCOM là m t API, nó có th ư c phát tri n trong r t nhi u ng d ng khác
nhau nên vi c s d ng OPC càng tr nên d dàng, thu n ti n. Do ó, h u h t
các ph n m m phát tri n SCADA u s d ng OPC.
OPC và RSView SE Studio
RSView SE Studio là m t ph n m m
phát tri n SCADA c a Rockwell
Automation. Như nhi u ph n m m
tương t khác, nó cũng s d ng OPC
giao ti p v i ph n c ng v i tên g i
là RSLinx OPC Server.
Trong RSLinx, ph n c u hình
H3. 16 Windows Firewall
H3. 17 Topic trong RSLinx

46
DDE/OPC dùng t o các Topic, m i Topic c u hình tương ng v i m t SLC
và m t RSLinx OPC Server s ch a các Topic này. Khi ta truy c p d li u t
các Topic c a RSLinx OPC Server thì cũng chính là truy c p n SLC tương
ng.
Trong RSView SE ta ch vi c thêm vào OPC Data Server là RSLinx OPC
Server là có th s d ng.
3.4. Ph n m m SCADA
Ph n m m SCADA ây ư c hi u là ph n m m ư c vi t cho ng d ng c
th .
3.4.1. Các thành ph n c a m t ph n m m SCADA
Giao di n h a
• Các màn hình mô t quy trình h th ng.
• phân gi i, màu s c,…
C nh báo
• C nh báo h th ng
• C nh báo s ki n
• Xác nh n c nh báo
• nh nghĩa c nh báo
• Chia s c nh báo n t t c Client
H3. 19 OPC Data server H3. 18 Các server trong c a s tag

47
th
• th th i gian th c
• th X/Y
• Có th phóng to, thu nh , kéo,…
• th
• Pop-up
• Xu t d li u thành các nh d ng file khác.
Giao di n RTU (PLC)
• Giao th c chu n
• H tr DDE Driver
• T i ưu hóa d li u truy n
• T i a hóa băng thông
Truy xu t d li u
• Truy c p tr c ti p, th i gian th c b i m i máy trong m ng.
• M ng DDE
Cơ s d li u
• H tr ODBC Driver
• SQL
M ng
• H th ng nhi u ngư i dùng
• LAN
• WAN
H th ng d phòng s c
• M ng LAN ôi d phòng s c
• H tr c u hình Sơ c p, Th c p
• T ng chuy n i và khôi ph c d li u

48
Phân ph i x lý Client/Server
• Thi t k m
• a nhi m th i gian th c
• Truy c p b t c Tag b t c nút nào
• Truy c p b t c d li u b t c nút nào
Nhìn chung, m t ph n m m SCADA ngoài tính năng và hi u qu i v i quy
trình hi n t i còn ph i có kh năng m r ng trong tương lai như là m t yêu c u
c n thi t.
Có 2 hư ng chính ti p c n thi t k h th ng SCADA: T p trung và phân tán.
T p trung
M t máy tính (có th là Mainframe) ư c s d ng giám sát, lưu tr toàn b
d li u h th ng. Cách thi t k này có nhi u khuy t i m:
• Chi phí ban u cao cho các h th ng v a và nh
• Khó nâng c p h th ng
• H th ng d phòng s c (Redundancy) s r t t
• C n các kĩ năng nh t nh v n hành, b o trì Mainframe
Phân tán
H th ng SCADA ư c chia s cho nhi u máy tính nh , nh ng khuy t i m
c a phương pháp t p trung có v như ư c gi i quy t. Tuy nhiên v i cách thi t
k phân tán, ta g p các v n sau:
• Truy n thông gi a các máy tính, c u hình chúng có th ho t ng n
nh.
• D li u và cơ s d li u ph i ư c ưa n t t c máy tính nên hi u su t
th p. (Ví d nhi u máy tính cùng truy xu t m t d li u gi ng nhau trên
m t RTU).

49
M t gi i pháp hi u qu cho v n này là xác nh các lo i d li u ư c yêu
c u và c u trúc h th ng thích ng v i nó. Và Client/Server là m t cách ti p c n
gi i pháp này. M t Client/ Server có th ư c hi u là:
Trong m ng, m t nút g i là Server (Server node), là m t thi t b cung c p các
d nh v cho các nút khác trong m ng. Client là nút yêu c u m t d ch v t
Server. Khi Client có yêu c u d li u nào ó, Server s tìm trong cơ s d li u
c a nó tìm ta d li u phù h p cho Client.

50
Chương IV
RSLogix 500TM
VÀ RSView StudioTM
• Gi i thi u
• RSLogix500
• RSView Studio

51
4.1. Gi i thi u
M i nhà s n xu t thi t b t ng
u s n xu t kèm theo là các ph n
m m dành cho s n ph m c a mình,
i u này cũng d hi u b i nhà s n
xu t hi u rõ ph n c ng c a mình
nên ph n m m c a h s có tính
tương thích cao và úng ý mong
mu n c a nhà s n xu t.
l p trình cho các SLC500, Rockwell Automation ưa ra các gói ph n m m
trong b RSLogix, ây s d ng RSLogix 500TM. Ph n m m này ch s d ng
ngôn ng l p trình Ladder duy nh t. V m t ngôn ng , RSLogix 500 cũng
tương t các công c l p trình c a các hãng khác, tuy nhiên cũng có m t s
i m khác trong vi c t ch c chương trình, d li u.
Trong vi c thi t k ph n m m
SCADA thì RSView Studio là công
c khá toàn di n. V i ki n trúc “T t
c trong m t”, RSView Studio h
tr t vi c thi t k n vi c c u
hình h th ng.
Hai ph n m m này là hai công c
ch y u ư c s d ng cho vi c thi t
k chương trình trong lu n
văn này.
4.2. RSLogix 500
Màn hình chính c a chương
trình g m 2 c a sô, c a s
l n bên ph i là c a s chính,
là nơi vi t chương trình.
C a s nh bên trái c u
H4. 1RSLogix 500
H4. 2 RSView Studio
H4. 3 C a s chương trình RSLogix 500

52
hình chương trình, b nh , d li u,…Phía trên là thanh công c v i nhi u công
c h tr như: thêm hàng, thêm l nh,…
Tuy nhiên ta không i sâu vào phân mô t ph n m m, cái này có th tìm th y
trong tài li u Hư ng d n ngư i dùng, mà t p trung vào c u hình chương trình
cũng như các bư c th c hi n chương trình b ng RSLogix 500.
c a s c u hình, có nhi u ph n:
• Controller
Ph n này dùng c u hình b x lý
SLC ư c s d ng (s ư c
Download), c u hình IO (C n c u
hình úng lo i IO s d ng trong
chương trình)
Ngoài ra còn ph i c u hình truy n
thông gi a máy tính l p trình và
SLC download chương trình.
• Program Files
Là các File l p trình do ta t o ra
trong quá trình thi t k chương trình.
• Data Files
File d li u. D li u ây ch y u là
các Symbol, a ch , các nhu li u c n cho
chương trình. Biên t p d li u có th
th c hi n ngay trên RSLogix 500 ho c
trên Microsoft Excel.
Data File ư c thi t k linh ng, trong
ó có các ki u d li u: O (ngõ ra –
Output), I(input), B(Binary), N (Integer),
F(Float) T(Timer), C(counter). Khi c n
s d ng thêm vùng nh nào, ngư i l p trình ch c n thêm vào mà không
s vi c ch ng l n b nh .
H4. 4 C a s c u hình c a RSLogix 500
H4. 5 Data Files

53
4.3. L p trình
Vi c l p trình không ph i ơn thu n là nh p các dòng l nh mà là c m t quy
trình công vi c nh m m b o ch t lư ng và hi u qu công vi c, c bi t i
v i các chương trình l n. Công vi c t ng th ư c quy ho ch thành các bư c
Chu n b
Khâu chu n b ph i ư c xem là quan tr ng. C n chu n b t t v các b n v ,
các sơ nguyên lý và hoàn thành b ng a ch IO ph n c ng. B ng a ch IO
ph n c ng có th nói là ã mô t khá y v h th ng s p thi t k . Vi c n m
rõ a ch IO cũng giúp ta d dàng trong vi c quy ho ch vùng nh cho chương
trình.
Thu t toán
Thu t toán là ph n c t lõi c a chương trình. D a trên c tính làm vi c c a i
tư ng, ta s thi t k thu t toán chương trình cho chúng. Thu t toán ph i rõ ràng,
và ph i ki m tra ư c trong chương trình. i u này là quan tr ng b i gi a
chương trình và thu t toán v n có m t kho ng cách v ngôn ng di n t vì th
c n ph i ki m tra ư c thu t toán trong chương trình khi s a l i ư c nhanh
chóng cũng như m b o chương trình khi vi t ho t ng úng theo thu t toán
thi t k .
Ngư i ta cũng ã ưa ra nhi u mô hình, phương pháp thi t k như dùng lưu ,
sơ kh i,…Trong lu n văn này s d ng phương pháp SFC k t h p Ladder
thi t k . Chi ti t s trình bày chương sau.
Quy ho ch d li u
Quy ho ch d li u ây là quy ho ch vùng nh Data Files. Sau khi hoàn thành
b ng IO và thu t toán chương trình ta có th hình dung ư c chương trình c n
nh ng d li u gì, bao nhiêu. Thông thư ng ta s c n nh ng d li u sau:
• D li u t trư c (Setpoint)
• D li u tương t (Analog)
• C nh báo (Alarm)
• Th t tr ng thái (State Number)
• Bit tr ng thái (State Bit)

54
• PID
• D li u cho HMI
• Timer
• Counter
• BSN
Ngoài ra tùy ng d ng c a mình mà ngư i l p trình có th thêm các ph n d
li u phù h p khác. Ta cũng luôn ng kh năng chèn d li u vào sau khi ã
t o các Data File vì có th trong quá trình l p trình phát sinh thêm nhi u d li u
mà ta chưa d oán ư c trư c.
Bư c ti p theo là t o các Symbol mà ta s s d ng trong chương trình, có th
dùng chương trình Microsoft Excel t o s nhanh hơn.
Ki m tra các khâu này trư c khi l p trình
Vi t chương trình
Sau khi thi t k thu t toán, quy ho ch d li u a ch , vi c vi t chương trình
ơn thu n tr thành chuy n t thu t toán sang chương trình.
Ki m tra
Ki m tra xem chương trình có ch y úng v i mong mu n không và s a l i.
ki m tra c n ph i n p chương trình vào ph n c ng ho c ph n m m mô ph ng.
Tóm l i, RSLogix 500 là công c l p trình cho SLC, nó cũng gi ng các công c
l p trình khác v ch c năng. có m t chương trình hoàn ch nh òi h i ta c n
th c hi n các bư c c n thi t như trên, các bư c này không ch áp d ng cho
RSLogix 500 mà cho c vi c l p trình PLC nói chung.

55
4.4. RSView Supervisory Edition (RSView SE)
RSView SE là m t ph n m m c a b RSView Enterprise Series. Nó là ph n
m m dùng phát tri n các ng d ng như HMI, máy ch , và các ng d ng
giám sát, i u khi n trong công nghi p.
RSView SE tích h p trong ó nhi u gói ph n m m ng d ng nh khác, tùy yêu
c u mà ngư i s d ng có th thêm vào. Trong ph n này, lu n văn gi i thi u sơ
lư c các gói ph n m m ư c s d ng trong thi t k c a d án làm khái ni m
ti n cho các chương sau.
RSView Studio
Là ph n m m c u hình, phát tri n, ki m tra các ng d ng c a RSView SE.
RSView Studio có các công c h tr biên t p h a t o các giao di n HMI,
cũng như c u hình HMI Server và Client cho h th ng. Trong vi c thi t k
ph n m m SCADA, ta ch y u làm vi c v i ph n m m này.
RSView SE Server
Còn ư c g i là HMI Server , là ph n ch a các thành ph n c a chương trình
HMI và phân ph i nó n các d ch v khác khi có yêu c u (thư ng là cho các
HMI Client).
RSView SE Client
Là ph n m m hi n th ch y các ng d ng HMI, tương tác v i ngư i dùng khi h
th ng ho t ng th c t .
4.5. RSView Studio SE và thi t k HMI
V i RSView Studio ta có th thi t
k chương trình cho 3 lo i ng
d ng:
• SE Distributed
• SE Stand-alone
• Machine Edition
ây ta ch s d ng ng d ng SE
Distributed nên sau ây ch t p
H4. 6 Các gói ph n m m trong RSView Studio

56
trung v ph n này.
Giao di n chương trình tr c
quan v i 2 vùng làm vi c:
Vùng làm vi c chính là c a
s r ng bên ph i, là nơi thi t
k các màn hình. Vùng c a
s bên trái dùng c u
hình,.
ây ta không i vào chi
ti t vi c thi t k giao di n mà
ch nh n m nh n phương
pháp, các bư c c n thi t thi t k HMI.
C u hình chương trình
Ta bi t, ph n m m SCADA khi ho t ng
s l y d li u t SLC vì th vi c c u hình
chương trình m b o ph n m m SCADA
và SLC “ th y” nhau và làm vi c v i nhau
hoàn h o.
Trong ph n này ta chú ý n:
• Data Server
ây là OPC Server
• HMI Server
Ch a các Tag, m t ng d ng có th
có nhi u HMI Server.
• Tag
Tag, còn g i là HMI Tag ch a a ch c a Bit nh ho c Word nh c a
SLC thông qua OPC Server.
H4. 7 C a s thi t k trong RSView SE
H4. 8 C a s c u hình trong RSView SE

57
Quy ho ch Tag
Vi c quy ho ch Tag cũng
tương t như quy ho ch a
ch RSLogix 500. Quá trình
trao i d li u gi a HMI và
SLC thông qua các Tag, do
ó c n xác nh các d li u
nào c n trao i t ó xác
nh c n các Tag lo i nào.
Th c t các thi t b ho t ng
theo các quy trình gi ng nhau
ho c các thi t b gi ng nhau
do ó nên quy ho ch Tag c a thi t b thành thư m c riêng khi thi t k màn
hình thu n l i cho vi c s d ng c a s Pop-Up cũng như vi c sao chép. Các thư
m c Tag ư c b trí theo
cây thư m c.
Các thông s c a m t
Tag cũng quan tr ng và
ph i tương ng v i lo i
d li u mà Tag ó tr
n trên SLC.
• Digital
Ki u Bit (ON/OFF)
• Analog
Ki u tương t , cho c Integer và Float
• String
Ki u chu i kí t
• Security
B o m t, xác nh nh ng ai ư c quy n truy c p Tag này.
H4. 9 C a s Tag

Giapvanvy lvtn

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Giapvanvy lvtn

Similar to Giapvanvy lvtn (20)

Giapvanvy lvtn