Hướng dẫn tích hợp PLC Siemens với RS PRO HMI cho người mới bắt đầu.

Một trong những phần thách thức nhất của bất kỳ dự án tự động hóa nào là làm cho tất cả các thiết bị giao tiếp với nhau.

Như nhiều người trong số các bạn đã biết, việc cố gắng để hai thiết bị từ hai nhà sản xuất khác nhau có thể giao tiếp với nhau có thể là nguồn gốc của rất nhiều vấn đề đau đầu và các vấn đề trong một dự án nếu không thì sẽ suôn sẻ.

Trong bài viết này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách dễ dàng kết nối RS PRO HMI với S7-1200 hoặc PLC S7-1500  qua mạng Ethernet .

Trong 10 phút tới, chúng ta sẽ cấu hình và lập trình PLC trong TIA Portal , tạo và cấu hình ứng dụng HMI trong piStudio và kiểm tra kết nối giữa hai thiết bị.

Bài viết này được mang đến cho bạn với sự hợp tác của RS , nhà cung cấp đa kênh toàn cầu các giải pháp sản phẩm và dịch vụ công nghiệp. Theo liên kết này  để tìm hiểu cách họ có thể giúp mang lại giá trị và hiệu quả cho từng bước trong quy trình của bạn!

Hãy bắt đầu bằng cách định cấu hình PLC trong TIA Portal .

Trong TIA Portal, tôi đã tạo một dự án mới và thêm một PLC S7-1211  vào dự án. Tôi đã sử dụng PLC S7-1211 vì đó là thứ tôi có sẵn trong phòng thí nghiệm của mình. Nếu bạn đang theo dõi tại nhà, bạn có thể sử dụng bất kỳ loại PLC S7-1200 hoặc S7-1500 nào.

Trong Devices & Networks Editor, tôi chọn PLC để truy cập cấu hình thuộc tính của PLC.

Vì PLC sẽ giao tiếp với HMI qua mạng dựa trên Ethernet nên tôi cần định cấu hình địa chỉ IP  cho PLC nằm trên cùng mạng con với HMI.

Để định cấu hình địa chỉ IP của PLC, tôi cuộn xuống giao diện PROFINET [X1] > Địa chỉ Ethernet  và gán địa chỉ IP 192.168.1.100 cho PLC.

Cũng như việc cấu hình địa chỉ IP cho PLC, tôi phải cho phép các thiết bị bên ngoài truy cập dữ liệu của PLC và kích hoạt giao thức truyền thông được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa PLC và HMI.

Để thực hiện việc này, tôi cuộn xuống phần Bảo vệ và Bảo mật  trong thuộc tính của PLC.

Trong thư mục này, tôi đặt mức truy cập là Full Access. Điều này cho phép các thiết bị bên ngoài đọc và ghi tất cả dữ liệu trong PLC.

Cuối cùng, tôi cần kích hoạt giao tiếp PUT/GET trong PLC. Đây là giao thức truyền thông được sử dụng để truyền thông giữa PLC và RS PRO HMI.

Để kích hoạt giao tiếp PUT/GET, tôi mở trang Cơ chế kết nối và kích hoạt tùy chọn Cho phép truy cập bằng giao tiếp PUT/GET từ đối tác từ xa  .

Bây giờ PLC đã được cấu hình, chúng ta có thể viết một số logic đơn giản mà chúng ta sẽ sử dụng để kiểm tra giao tiếp HMI sau này.

Tôi nhấp đúp vào OB chính để mở đối tượng.

Sau khi mở, tôi lập trình một mạch niêm phong đơn giản như được hiển thị ở đây với một điều kiện cho phép và hai điều kiện khóa liên động.

Sau khi lập trình xong, tôi có thể xác định các thẻ cho dự án của mình. Để chỉ ra cách RS PRO HMI có thể tương tác với các loại thẻ khác nhau trong PLC S7, chúng tôi sẽ sử dụng kết hợp các thẻ Bộ nhớ, Đầu ra Toàn cầu và Đầu vào Toàn cầu.

Trong ví dụ này, quy trình của tôi có thể được bắt đầu hoặc dừng từ HMI bằng cách sử dụng các thẻ hmiStart và hmiStop . Địa chỉ của các thẻ này lần lượt là M0.0 và M0.1.

Quá trình cũng có thể được dừng lại bằng nút dừng vật lý. Nút dừng này được nối với đầu vào I0.0 của PLC và tôi tạo một thẻ cho đầu vào này được gọi là btnStop .

Cuối cùng, khi quá trình đang chạy, PLC sẽ bật đầu ra vật lý Q0.0 được liên kết với thẻ bcnRunning .

Khi tôi đã hoàn tất việc cấu hình logic, tôi biên dịch dự án của mình và tải nó xuống PLC.

Tại thời điểm này, chúng ta đã hoàn thành việc lập trình PLC và có thể chuyển sự chú ý sang piStudio , môi trường phát triển cho HMI RS PRO.

Tôi tạo một dự án mới, trong piStudio.

Trong hộp thoại dự án mới, tôi chỉ định tên của dự án, loại RS PRO HMI được sử dụng và cấu hình giao tiếp. Trong ví dụ này, tôi muốn sử dụng kết nối Ethernet để giao tiếp với PLC Siemens S7-1200.

Khi các cài đặt này được định cấu hình, tôi nhấp vào Kết thúc để tạo dự án.

Trong dự án, tôi cần chỉ định địa chỉ IP của PLC mà HMI sẽ giao tiếp. Tôi làm điều này trong cấu hình giao tiếp của dự án.

Để mở cấu hình giao tiếp, hãy kích hoạt tab Dự án trên thanh công cụ và nhấp vào Giao tiếp .

Trong hộp thoại Giao tiếp, nhấp vào Cài đặt bên cạnh trường IP Thiết bị để đặt địa chỉ IP cho PLC mà HMI sẽ giao tiếp. Lưu ý rằng tôi chỉ cập nhật địa chỉ IP và tôi để các tùy chọn khác ở giá trị mặc định của chúng.

Khi cấu hình xong, tôi bấm OK trên cả hai hộp thoại để lưu cấu hình và đóng hộp thoại.

Chúng ta cũng cần chỉ định địa chỉ IP của HMI.

Để thực hiện việc này, hãy nhấp vào Cài đặt dự án và định cấu hình địa chỉ IP của HMI trong tab HMI IP  .

Bây giờ HMI đã được cấu hình, chúng ta có thể xây dựng ứng dụng HMI của mình.

Chúng ta có thể thêm các đối tượng vào màn hình HMI bằng cách kéo chúng từ hộp công cụ và thả chúng vào canvas.

Tôi sẽ bắt đầu bằng cách thêm Bit Switch  vào canvas như được hiển thị ở đây.

Khi một đối tượng được đặt trên canvas, tôi có thể nhấp đúp vào đối tượng để mở menu cấu hình của nó.

Đối với đối tượng Bit Switch thì mình cần cấu hình nó ghi vào thẻ gì trong PLC. Để chỉ định một thẻ, tôi có thể nhấp vào nút Chỉnh sửa bên cạnh trường Viết địa chỉ.

Trong hộp thoại mở ra, tôi đặt địa chỉ của thẻ PLC là M0.0, là địa chỉ của thẻ hmiStart.

Tôi bấm OK hai lần để lưu trữ cấu hình và lặp lại quy trình để thêm đối tượng Bit Switch thứ hai cho thẻ hmiStop có địa chỉ M0.1.

Tôi cũng cần chỉ định chế độ của Bit Switch này. Trong Chế độ, tôi chọn Tạm thời . Khi một Công tắc bit đang hoạt động ở chế độ Tạm thời, nó sẽ ghi giá trị Đúng vào thẻ được liên kết của nó trong khi công tắc đang hoạt động.

Cùng với việc kiểm soát giá trị của thẻ bằng cách ghi vào chúng từ HMI, chúng ta cũng có thể trực quan hóa trạng thái của thẻ bằng cách đọc giá trị của chúng.

Từ hộp công cụ, tôi thêm một đối tượng Đèn bit  để trực quan hóa trạng thái của thẻ Boolean trong PLC.

Một lần nữa, tôi có thể nhấp đúp vào đối tượng để mở hộp thoại cấu hình của nó và tôi có thể xác định địa chỉ của thẻ mà đối tượng sẽ đọc. Ở đây tôi đang đọc từ địa chỉ I0.0, là địa chỉ của nút dừng vật lý.

Tôi lặp lại quy trình này để thêm một Đèn bit khác đọc từ địa chỉ Q0.0, đây là đầu ra bật khi quy trình đang chạy.

Ở giai đoạn này, HMI của chúng tôi gần như đã hoàn thành. Điều cuối cùng tôi sẽ làm là thêm một số nhãn văn bản để giải thích chức năng của các đối tượng trên HMI của chúng ta.

Để thực hiện việc này, tôi kích hoạt thư mục Đối tượng chung  trong hộp công cụ và kéo một đối tượng Văn bản lên canvas phía trên HmiStart Bit Switch.

Tôi nhấp đúp vào đối tượng để mở hộp thoại cấu hình của nó và cập nhật văn bản thành HMI Start .

Tôi sao chép và dán đối tượng văn bản này để thêm nhãn cho các đối tượng khác trên canvas.

Nếu muốn, tôi có thể sử dụng các công cụ định vị có sẵn trên thanh công cụ để định vị và căn chỉnh các đối tượng trên canvas như minh họa ở đây.

Bây giờ việc phát triển HMI đã hoàn tất, chúng ta có thể biên dịch HMI bằng cách sử dụng nút Biên dịch trên thanh công cụ và tải ứng dụng xuống HMI.

Sau khi ứng dụng được tải xuống, chúng tôi có thể kiểm tra giao tiếp để đảm bảo rằng mọi thứ đang hoạt động như mong đợi.

Trên HMI của tôi, tôi bật công tắc HMI Start bit. Khi  bật công tắc này , nó sẽ ghi giá trị True vào thẻ hmiStart trong PLC và đầu ra bcnRunning trở thành True.

Tôi có thể thấy rằng thẻ bcnRunning là True vì giao diện của Đèn Running Bit đã được cập nhật.

Tôi tắt HMI Start Bit Switch và kích hoạt HMI Stop Bit Switch. Thao tác này ghi giá trị True vào thẻ hmiStop là khóa liên động cho quy trình.

Đúng như dự đoán, thẻ bcnRunning trở thành Sai và chúng ta có thể thấy rằng quá trình đã dừng từ khi Đèn Bit đang chạy xuất hiện.

Cuối cùng, tôi có thể chuyển đổi đầu vào vật lý I0.0 của PLC. Tôi có thể thấy giá trị của đầu vào vật lý thay đổi từ Đèn bit nút dừng trên HMI.

Tại thời điểm này, chúng ta có thể tự tin nói rằng giao tiếp giữa PLC và HMI đã hoạt động.

Trong bài viết này, tôi đã chỉ cho bạn cách dễ dàng thiết lập giao tiếp giữa PLC Siemens S7-1200 và HMI RS PRO bằng TIA Portal và piStudio.

Cụ thể, chúng ta đã học cách chỉ định địa chỉ IP cho PLC, định cấu hình mức truy cập của PLC và bật giao tiếp PUT/GET.

Sau khi cấu hình PLC hoàn tất, chúng ta đã học cách cấu hình địa chỉ IP của PLC mà HMI giao tiếp với và cách ánh xạ các đối tượng HMI tới các thẻ trong PLC.

Nếu bạn cần hướng dẫn về sản phẩm nào phù hợp nhất với nhu cầu của mình, RS là một đối tác giải pháp tuyệt vời cung cấp dịch vụ tư vấn ứng dụng. Nhóm Kỹ thuật RS và Trung tâm Giải pháp Kỹ thuật sẵn sàng hỗ trợ bạn đáp ứng nhu cầu dự án của bạn.