1.tl huong dan su dung thiet bi va phan mem trung tam

HỆ THỐNG SCADA DẦU TI ẾNG – CỦ CHI

----------------o0o----------------

TÀI LI ỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

THI ẾT BỊ VÀ PHẦN MỀM TRUNG TÂM ĐIỀU HÀNH

GÓI TH ẦU: THI ẾT KẾ, CUNG CẤP, LẮP ĐẶT ĐÀO TẠO VÀ VẬN HÀNH H Ệ THỐNG SCADA DẦU TI ẾNG VÀ CỦ CHI.

CHỦ ĐẦU TƯ: CÔNG TY TNHH MTV QU ẢN LÝ KHAI THÁC D ỊCH VỤ THUỶ LỢI TP. HỒ CHÍ MINH

ĐƠN VỊ THI CÔNG : LIÊN DANH CÔNG TY C Ổ PHẦN ĐIỆN TỬ TIN H ỌC HOÁ CHẤT (ELINCO) VÀ CÔNG TY TNHH TRI-TECH (BEIJING)

TP HỒ CHÍ MINH – 2012

Hệ thống SCADA Dầu Tiếng - Củ Chi

www.elinco.com.vn Page 1

MỤC LỤC

1 PHẦN CỨNG ................................................................................................... 2

1.1 Giới thiệu về các thiết bị trong trạm điều hành trung tâm .......................... 2

1.1.1 Hệ thống nguồn cung cấp..................................................................... 2

1.1.2 Hệ thống máy tính ................................................................................ 2

1.1.3 Các thiết bị phục vụ cho kết nối truyền thông hệ thống và truyền thông cục bộ trong trạm điều hành trung tâm................................................... 3

1.2 Kết nối các thiết bị và quy tắc vận hành các thiết bị................................... 3

1.2.1 Kết nối các thiết bị nguồn cung cấp ..................................................... 3

1.2.2 Kết nối trạm điều hành trung tâm với các trạm hiện trường................ 4

1.2.3 Kết nối các máy tính trong trạm điều hành trung tâm.......................... 4

1.3 Chức năng của từng thiết bị trong trạm điều hành trung tâm ..................... 5

1.3.1 UPS....................................................................................................... 5

1.3.2 Máy chủ ................................................................................................ 6

1.3.3 Máy trạm............................................................................................... 6

2 PHẦN MỀM .....................................................................................................6

2.1 Giới thiệu về các gói phần mềm trung tâm điều khiển ............................... 6

2.1.1 Gói phần mềm dành cho máy chủ ........................................................ 6

2.1.2 Gói phần mềm ứng dụng ...................................................................... 6

2.1.3 Chức năng của phần mềm Historian Client.......................................... 6

2.2 Các bước cài đặt và bố trí các gói phần mềm trong trạm điều hành trung tâm 8

2.2.1 Các bước cài đặt gói phần mềm trên Server......................................... 8

2.2.2 Cài đặt gói phần mềm trên máy ứng dụng ........................................... 8

2.3 Quy trình vận hành trên phần mềm trung tâm. ........................................... 8

2.4 Hướng dẫn cài đặt và vận hành chi tiết ....................................................... 9

2.4.1 Hướng dẫn thao tác với DA Server ...................................................... 9

2.4.2 Hướng dẫn thao tác với Historian Server........................................... 13

2.4.3 Hướng dẫn thao tác với Historian Client............................................ 24



1 PHẦN CỨNG

1.1 Giới thiệu về các thiết bị trong trạm điều hành trung tâm

1.1.1 Hệ thống nguồn cung cấp

Nguồn cung cấp trong trạm điều hành trung tâm có nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các thiết bị: hệ thống máy tính, FIU và các thiết bị phụ trợ khác nhằm đảm bảo cho quá trình vận hành các thiết bị trong trạm điều hành trung tâm được diễn ra một cách liên tục trong mọi điều kiện.

Hệ thống nguồn cung cấp bao gồm:

- Hệ thống nguồn điện chính

- Hệ thống nguồn điện dự phòng

Trong đó:

Hệ thống nguồn điện chính là hệ thống nguồn điện được lấy từ lưới điện, đây là nguồn năng lượng được sử dụng chính trong quá trình vận hành toàn bộ thiết bị trong trạm điều hành trung tâm.

Hệ thống nguồn điện dự phòng là hệ thống nguồn điện được lấy từ các thiết bị sản xuất điện năng trong trường hợp mất điện lưới. Thiết bị tạo ra nguồn năng lượng chính là máy nổ, sử dụng nhiên liệu xăng. Hệ thống này được tự động khởi động trong điều kiện mất điện lưới.

Ngoài ra, trong trạm điều hành trung tâm còn sử dụng một bộ lưu điện, đề phòng trong trường hợp mất điện lưới và khi máy nổ không khởi động được. UPS là thiết bị biến đổi điện năng từ năng lượng điện một chiều sang năng lượng điện xoay chiều. Nguồn năng lượng điện một chiều được lấy từ hệ thống acquy bao gồm 8 acquy độc lập được mắc nối tiếp với nhau để tạo ra một nguồn điện áp thích hợp (96V) với đầu vào của UPS. Nguồn điện tạo ra từ UPS chỉ được sử dụng để cung cấp cho Server, FIU và các thiết bị quan trọng hỗ trợ cho việc thu thập dữ liệu từ các trạm hiện trường.

1.1.2 Hệ thống máy tính

Hệ thống máy tính bao gồm:

- 1 Server Computer

- 2 Client Computers



1.1.3 Các thiết bị phục vụ cho kết nối truy ền thông hệ thống và truyền thông cục bộ trong tr ạm điều hành trung tâm

Hệ thống truyền thông trong trạm điều hành trung tâm bao gồm:

- Hệ thống truyền dẫn không dây Canopy.

- Hệ thống truyền dẫn các máy tính trong trạm điều hành trung tâm.

Hệ thống truyền dẫn không dây Canopy có chức năng kết nối FIU tại trạm điều hành trung tâm với các RTU tại các trạm trong hệ thống. Chính vì vậy, việc đảm bảo kết nối đường truyền Canopy là yếu tố cực kỳ quan trọng trong việc thu thập dữ liệu của các trạm về Server Computer cũng như việc điều khiển từ trạm điều hành trung tâm đến các trạm cục bộ trong toàn bộ hệ thống.

Hệ thống truyền dẫn các máy tính trong trạm điều hành trung tâm được sử dụng để tạo ra kết nối truyền thông giữa các máy tính phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu giữa chúng. Việc trao đổi dữ liệu này thực chất là quá trình truy cập vào cơ sở dữ liệu trên Server Computer phục vụ cho quá trình xử lý dữ liệu và tạo ra các bản báo cáo tổng hợp về hoạt động của hệ thống.

1.2 Kết nối các thiết bị và quy tắc vận hành các thiết bị

1.2.1 Kết nối các thiết bị nguồn cung cấp

Như đã trình bày ở trên, nguồn cung cấp cho các thiết bị trong trạm điều hành trung tâm: Hệ thống máy tính, hệ thống nguồn điện chiếu sáng và các hệ thống khác.

Trong trạm điều hành trung tâm sử dụng tủ ATS để phục vụ cho việc điều phối năng lượng trong trạm. Tủ ATS có 4 chế độ hoạt động: Main, Generator, AUTO, OFF.

Với chế độ Main: Nguồn điện cung cấp cho trạm điều hành được lấy trực tiếp từ lưới điện.

Với chế độ GEN: Nguồn điện cung cấp cho trạm điều hành được lấy trực tiếp từ nguồn điện tạo ra từ máy phát.

Server Computer

Client Computer Client Computer

NetworkSwitch



Với chế độ AUTO: Chế độ này được sử dụng thường xuyên nhất. Nhằm đảm bảo cho quá trình cấp điện được diễn ra một cách liên tục. Ở chế độ bình thường, điện lưới vẫn đảm bảo cung cấp thì nguồn điện chính cấp cho trạm điều hành trung tâm sẽ là lưới điện, còn trong trường hợp mất điện lưới thì ATS sẽ chuyển sang chế độ GEN, lúc này toàn bộ thiết bị trong trạm điêu hành sẽ sử dụng nguồn điện được tạo ra từ máy nổ.

Với chế độ OFF: Toàn bộ nguồn điện cung cấp từ lưới và từ máy phát cho trạm điều hành trung tâm sẽ bị ngắt. Lúc này nguồn cung cấp sẽ lấy từ nguồn điện của acquy qua UPS để cấp điện cho trạm điều hành trung tâm.

1.2.2 Kết nối tr ạm điều hành trung tâm với các trạm hiện trường

Việc kết nối trạm điều hành trung tâm với các trạm cục bộ ngoài hiện trường nhằm mục đích truyền thông dữ liệu giám sát và dữ liệu điều khiển giữa trạm điều hành trung tâm với các trạm ngoài hiện trường.

Công nghệ kết nối được sử dụng là công nghệ kết nối không dây Canopy do Motorola cung cấp.

Trên hệ thống có lắp đặt 3 trạm Canopy trung gian nhằm đảm bảo kết nối cho toàn hệ thống.

1.2.3 Kết nối các máy tính trong trạm điều hành trung tâm

Như đã trình bày trong phần trên, các máy tính trong trạm điều hành trung tâm được kết nối với nhau và tạo thành hệ thống kết nối cục bộ (Local Network) nhằm phục vụ cho việc truy xuất và xử lý các dữ liệu thu thập từ FIU, và truy xuất dữ liệu từ các máy tính Client đến Server.

Kết nối các máy tính trong trạm điều hành trung tâm sử dụng mạng LAN (Local Area Network). Đây là kiểu mạng kết nối cục bộ trong một khu vực nhỏ. Cấu trúc kết nối như sau:



1.3 Chức năng của từng thiết bị trong trạm điều hành trung tâm

1.3.1 UPS

- Hãng sản xuất: SANTAK

- Mã sản phẩm: ON-LINE 3KVA – 96VDC

UPS (Uninterrup Power Supplier) là thiết bị lưu điện dự phòng nhằm làm tằng độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống, đặc biệt khi xảy ra sự cố mất điện. UPS được sử dụng ở trạm điều hành trung tâm để cấp điện cho hệ thống máy tính và FIU nhằm đảm bảo quá trình truyền dữ liệu và chạy các ứng dụng một cách liên tục. UPS sử dụng nguồn điện một chiều 96V lấy từ hệ thống 9 Acquy 12VDC mắc nối tiếp.



1.3.2 Máy chủ

Máy chủ là một máy tính được nối mạng, có IP tĩnh, có năng lực xử lý cao và trên Server cài đặt các phần mềm để phục vụ cho các máy trạm truy nhập để yêu cầu cung cấp các dịch vụ và tài nguyên. Về mặt cơ bản, máy chủ cũng như một máy tính thông thường, nhưng được thiết kế có tính năng vượt trội, năng lực lưu trữ và xử lý dữ liệu lơn hơn rất nhiều.

1.3.3 Máy tr ạm

Máy trạm là một máy tính thông thường có chức năng đưa ra các yêu cầu về dữ liệu đến máy chủ và được máy chủ xử lý và cung cấp dữ liệu theo yêu cầu.

2 PHẦN MỀM

2.1 Giới thiệu về các gói phần mềm trung tâm điều khiển

2.1.1 Gói phần mềm dành cho máy chủ

Các gói phần mềm được cài đặt trên máy chủ là các ứng dụng Server. Các ứng dụng Server này hầu như không bị can thiệp nhiều bởi người dùng chỉ khi nào chúng ta cấu hình lại một số tham số.

Các gói phần mềm ứng dụng cho máy chủ bao gồm:

- Historian Server

- DA Server

- OPC Server

- SQL Server

2.1.2 Gói phần mềm ứng dụng

Các gói phần mềm ứng dụng được cài đặt trên các máy Client. Các gói ứng dụng cụ thể như sau:

- InTouch HMI

- Report

- Historian Client

2.1.3 Chức năng của phần mềm Historian Client

- WW Historian Client hỗ trợ việc tổ chức, quan sát, phân tích và biểu diễn dữ liệu quá trình theo nhiều định dạng khác nhau. Và chúng ta có thể thực hiện được điều này trên Destop Computer.



- WW Historian Client có sự gắn kết chặt chẽ với các công cụ của Microsoft Office

- Là công cụ hỗ trợ cho việc giám sát các thông số của quá trình sản xuất một cách trực quan. Việc giám sát các thông số có thể được thực hiện bằng cách quan sát dữ liệu dạng bảng hoặc dạng đồ thị.

- Historian Client cung cấp 2 công cụ độc lập cho người sử dụng :

o Historian Client Query

o Historian Client Trend

a. Historian Client Query

Công cụ này hỗ trợ việc truy vấn dữ liệu thông qua các công cụ truy vấn bằng ngôn ngữ truy vấn để giám sát các thông tin cho từng tham số cụ thể.

b. Historian Client Trend

Là công cụ hỗ trợ cho việc truy vấn dữ liệu dạng đồ thị theo thời gian thực. Điều này cho phép chúng ta thực hiện các phép so sánh dữ liệu theo các khoảng thời gian khác nhau, chúng ta có thể thêm vào nhiều đối tượng ngay trên cùng một đồ thị.



2.2 Các bước cài đặt và bố trí các gói phần mềm trong trạm điều hành trung tâm

2.2.1 Các bước cài đặt gói phần mềm trên Server

- Bước 1: Cài đặt SQL Server 2008 và bản update Service Pack

- Bước 2: Cài đặt Historian Server

- Bước 3: Cài đặt DA Server (FSGateway)

- Bước 4: Cài đặt OPC Server (NI OPC Server)

2.2.2 Cài đặt gói phần mềm trên máy ứng dụng

- Cài đặt InTouch HMI 10.1

- Cài đặt Historian Client 10.1

- Cài đặt gói phần mềm Report

2.3 Quy trình vận hành trên phần mềm trung tâm.

Xem chi tiết tại tài liệu “Quy trình vận hành phần mềm trung tâm”



2.4 Hướng dẫn cài đặt và vận hành chi tiết

2.4.1 Hướng dẫn thao tác với DA Server

Bước 1: Mở SMC (System Management Console) bằng cách Click vào Start/All Programs/Wonderware/System Management Console. Khi đó cửa sổ SMC sẽ xuất hiện như sau.

Bước 2: Thực hiện các thay đổi các tham số cần thiết trong bảng Global Parameters.



Bước 3: Thêm đối tượng OPC

Bước 4: Gõ tên OPC Server vào mục Server Name. Giả sử ở đây ta sử dụng KEPWARE OPC SERVER nên ta sẽ gõ vào mục Server Name tên là KEPware.KEPServerEX.V4. Nếu sử dụng NI OPC Server thì ta gõ vào mục Server Name tên của OPC Server là National Instruments.OPCLookoutDrivers.



Bước 5: Thêm các đối tượng trong OPC Server

Bước 6: Browse đến các Items của OPC Server



Bước 7: Chọn các Items đã tạo sẵn trong OPC Server



Bước 8: Thêm các đối tượng vào Basket

2.4.2 Hướng dẫn thao tác với Historian Server

Bước 1: Mở System Managenent Console

Start/All Programs/Wonderware/System Management Console



Bước 2: Mở Historian và Click vào Status trong cửa sổ Management Console ta quan sát được các thông số như hình sau đây.

Bước 3: Để thu thập dữ liệu từ ứng dụng vào WW Historian ta phải Import các Tag trong InTouch HMI vào WW Historian. Để thực hiện được việc này ta Click chuột phải vào Configuration Editor và chọn Import Tag như hình sau đây.



Bước 4: Khi Click vào Import Tags thì cửa sổ Tag Importer xuất hiện và ta nhấn vào nút Next.



Bước 5: Tiếp theo ta chọn Add như hình vẽ sau đây

Bước 6: Chọn đường dẫn đến vị trí lưu ứng dụng mà ta đã tạo trên Destop Computer. File này có định dạng *.x (tagname.x), sau đó chọn Open.

Bước 7: Sau đó cửa sổ Tag Importer Wizard xuất hiện với các thông tin về tên của Destop Computer nơi chứa ứng dụng và tên của đường dẫn chứa file tagname.x trên Destop Computer. Sau đó ta chọn Next



Bước 8: Sau khi bấm chọn Next thì cửa sổ Tag Duplicates xuất hiện. Lúc này ta chọn vào ô Bypass Uniqueness String.

Khi đó xuất hiện cảnh báo như sau:



Ta chọn OK. Khi đó xuất hiện cửa sổ như sau:

Ở đây, ta chọn Next để tiếp tục thực hiện các bước tiếp theo. Khi bấm chọn Next thì cửa sổ Filter Tags sẽ xuất hiện như hình vẽ sau đây.

Trong cửa sổ này ta chọn Topic để quan sát các Topic có trong ứng dụng qua đó chúng ta có thể chọn các Topic mà chúng ta cần thiết phải Import vào WW Historian.





Bước 9: Chọn kiểu lưu trữ cho các tag trong ứng dụng. Ở đây ta sẽ chọn Per Topic Storage Selection. Sau đó bấm vào Topics.

Chọn kiểu lưu trữ giá trị của Topic mà chúng ta đã thực hiện. Giả sử ở đây chọn kiểu lưu trữ cho Topic DEMO là Use Cyclic Storage và tốc độ lưu là 10s.

Sau đó bấm chọn Apply và OK



Sau khi chọn OK thì chúng ta sẽ quay trở lại cửa sổ Topic Storage và chúng ta tiếp tục chọn Next và sau đó bấm Finish như các hình vẽ dưới đây. Chờ đến khi các bước này tự động hoàn thành rồi bấm chọn OK.



Bước 10: Khởi động WW Historian bằng cách Click chuột phải vào Start Historain.. như hình vẽ sau đây.



Sau khi chọn Start Historian thì một cửa sổ mới xuất hiện yêu cầu người dùng nhập các tham số:

- Login name

- Password

Chú ý ở đây Login name chính là ID và Password để truy nhập vào máy chủ Server.

Sau khi nhập đúng các thông tin yêu cầu, chúng ta bấm chọn OK và chờ đợi kết quả. Sau một thời gian chạy ta thu được kết quả như hình vẽ sau đây. Tất cả các Module của WW Historian đã được khởi động và nếu như License đã được cắm trên Server thì dòng License Status sẽ báo là “Valid”



2.4.3 Hướng dẫn thao tác với Historian Client

Các bước thao tác trên phần mềm

2.4.3.1 Thao tác đối với Historian Clien Trend

Bước 1: Mở Historian Client bằng cách Click vào biểu tượng trên màn hình Destop hoặc mở theo đường dẫn Start\All Programs\Wonderware\ Historian Client

Bước 2: Kết nối tới dữ liệu SERVER

Để mở được kết nối đến Wonderware Historian chúng ta phải điền các thông tin kết nối một cách chính xác.

Trong cửa sổ Server Connection: chúng ta phải điền tên của máy chủ mà chúng ta định kết nối. Giả sử ở đây chúng ta gõ tên máy chủ là SERVER-1.

Tiếp theo chúng ta phải xác nhận ID và Password của Wonderware Historian. Giả sử ở đây chúng ta điền trong mục Authentication information như sau:

Login ID: sa

Password: 1234%^&*(abc

Cuối cùng chúng ta đặt thời gian thực thi cho phần kết nối và thời gian thực thi các câu truy vấn cơ sở dữ liệu của Wonderware Historian. Giả sử ở đây chúng ta đặt thời gian cho việc mở kết nối là 5s và thời gian thực hiện các câu truy vấn cơ sở dữ liệu là 120s.

Đầu tiên ta vào Tool > trong tab server conncect ta điền SERVER-1 trong server > điền Login: sa, pass: 1234%^&*(abc > add > Close để thoát.



Bước 3: Gán các thông số để quan sát như mực nước, lưu lượng, độ mở cửa cống….etc

Trong Tag Picker > click chuột trái vào SERVER-1 > click vào Pulic Group > click All Analog Tags.

Sau khi thao tác trên bên dưới sẽ hiển thị các tag name hay chính là các thông số ta cần quan sát.

Ví dụ ta chọn MN1_CR1: ta Click đúp vào MN1_CR1 và thay đổi các thông số cài đặt như màu sắc của đường đồ thị ta thay đổi ở mục color, kiểu hiển thị đường thẳng trong mục Style và Value axis range chính là trục thay đổi giá trị min-max của thông số. ví dụ k0 thì ta sẽ để là bottom = 0, top = 20.

Bước 4: Sau khi hoàn thành các bước thiết lập, click vào biểu tượng Save để lưu lại các thiết lập. để tiện theo dõi ta nên lưu ở Destop cho thuận tiện.

Ta có thể thiết lập thêm chế độ chạy live hay không và thay đổi khoảng thời gian quan sát.

Một trend có thể hiện thị được nhiều các thông số 1 lúc. Muốn add thêm các thông số để quan sát ta làm tương tự trên bỏ qua bước kết nối dữ liệu server vì đã được lưu sẵn.

2.4.3.2 Thao tác với Historian Clien Query

Các thao tác hoàn toàn tương tự như khi thao tác với Historian Client Trend

Bước1: Bật Historian Client Trend



Bước 2: Thiết lập tương tự như Historian Trend

Bước3: Query các thông số cần quan sát

Thao tác tương tự với Historian Client Trend

Columns: chính là các lựa chọn thêm để mình quan sát các thông số

Results:



Tab SQL: lệnh để xem các thông số quan sát – ta tích và các lựa chọn chính là gõ lệnh nhanh.

Tab Data: Đưa ra kết quả mà ta đã lựa chọn

Sau khi hoàn thành các bước ta save lại với tên mong muốn.

Documents

1.tl huong dan su dung thiet bi va phan mem trung tam