Với sự phát triển vượt bậc của Internet, việc giám sát, lập trình, sửa chữa hệ thống thông qua mạng Internet mang lại rất nhiều tiện ích cho người dùng.

1. Đặt vấn đề:

Với sự phát triển vượt bậc của Internet, việc giám sát, lập trình, sửa chữa hệ thống thông qua mạng Internet mang lại rất nhiều tiện ích cho người dùng. Trong bài này, chúng tôi sẽ giới thiệu các bước thực hiện giao tiếp giữa HMI và PLC IVC Series của hãng INVT qua mạng Internet.

2. Các thiết bị và phần mềm cần thiết:

• PLC IVC1/IVC2-xxx của hãng INVT.
• Autostation: Phần mềm lập trình IVC1/IVC2 – xxx.
• Module IVCS – EPM của hãng INVT, Module này có nhiệm vụ chuyển đổi chuẩn Modbus RTU sang chuẩn Modbus TCP/IP.
• HMI INVT VTxxx – H1ET, có tích hợp cổng Ethernet 10/100Mb.
• VT Designer: Phần mềm lập trình HMI INVT.
• Dây cáp mạng Internet, Router và 1 đường truyền ADSL.
• Phần mềm Net – Config, phần mềm này làm nhiệm vụ cấu hình địa chỉ IP cho Module IVCS – EPM.

3. Các bước thực hiện:

Bước 1: Tiến hành kết nối PLC IVC1/IVC2 – xxx với Module IVCS – EPM bằng dây chống nhiễu, kết nối Module IVCS – EPM và HMI INVT với Router bằng dây cáp mạng.

Bước 2: Sử dụng phần mềm Net – Config để cấu hình địa chỉ cho Module IVCS – EPM và chọn chế độ làm việc của Module IVCS – EPM là Modbus TCP/IP slave như hình bên dưới. Ngoài ra Module IVCS – EPM có thể hoạt động với chuẩn RS232 hoặc RS485 tùy lựa chọn. Tham khảo Manual của Module IVCS – EPM để biết chi tiết các bước cấu hình.

Lúc này chuẩn giao tiếp của PLC là Modbus TCP/IP và Port làm việc của PLC trên hệ thống mạng mặc định là Port 502.

Bước 3: Cấp điện cho HMI, chọn tab General rồi tiến hành cài đặt địa chỉ IP, Subnet mask và Default gateway cho HMI.

Lưu ý: Địa chỉ IP của HMI, PLC (Module IVCS – EPM) và của các thành phần khác (PC/Laptop) trong mạng không được trùng nhau. Địa chỉ Subnet mask và Default Gateway của tất cả các thành phần trong mạng phải trùng nhau. Riêng Default Gateway tham khảo nhà cung cấp mạng (ISP).

Bước 4: Trên PC/Laptop, sử dụng dây cáp mạng để kết nối tới Router. Sau đó cấu hình IP cho PC/Laptop. (Có thể bỏ qua bước này vì Router có chức năng cấp IP tự động cho PC/Laptop).

Bước 5: Trên PC/Laptop, tiến hành Ping địa chỉ IP của Module IVCS – EPM và của HMI, nếu thành công có nghĩa là PLC IVC1/IVC2 – xxx và HMI đã được kết nối, nếu không thành công tiến hành thực hiện lại Bước 2

Bước 6: Trên PC/Laptop, mở phần mềm Autostation chọn tab System block -> Communication port và tiến hành cấu hình Port 1, Port giao tiếp với HMI như sau:

Các thông số truyền thông như: Baud rate, Parity check, Data bit, Stop bit,… phải giống với khi cấu hình Module IVCS – EPM.

Tiếp đến, viết 1 chương trình đơn giản để PLC giao tiếp với HMI. Lưu ý rằng, lúc này tất cả địa chỉ của PLC như: M0, X0, Y0, D0… phải được ánh xạ sang địa chỉ Modbus. Tham khảo Manual IVC Series, phụ lục 7 để biết thêm chi tiết.

Bước 7: Mở phần mềm VT Designer để lập trình cho HMI, tiến hành cấu hình và viết 1 chương trình đơn giản như sau:

Tại Tab Project Manager chọn Link 1, cửa sổ Link Properties hiện ra, chọn tab General và cấu hình như sau:

Tiếp đến chon tab Parameter và cấu hình như sau:

Vì Port làm việc trên hệ thống mạng của PLC là Port 502 nên cấu hình giao tiếp giữa PLC và HMI cũng thông qua Port 502.

Tiếp đến viết 1 chương trình đơn giản để giám sát PLC thông qua chuẩn Modbus TCP/IP:

Tới đây PLC và HMI đã có thể giao tiếp được với nhau qua mạng LAN (Mạng nội bộ) theo chuẩn Modbus TCP/IP

Bước 8: Để kết nối PLC IVC1/IVC2 – xxx với HMI qua mạng WAN bằng cách kết nối HMI với 1 đường truyền ADSL/Wifi của ISP khác. Đầu tiên ta tiến hành kiểm tra địa chỉ IP của mạng có PLC đang kết nối, đây là địa chỉ mà ISP cung cấp thông qua các trang Web như: http://ipaddress.com hoặc http://www.whatismyip.com

Tiếp đến, tiến hành mở Port 502 địa chỉ IP của PLC IVC1/IVC2 – xxx (Module IVCS – EPM) trên Router ADSL. Việc mở Port này được thực hiện tùy theo loại Router và nhà cung cấp mạng.

Tiếp đến, trên phần mềm VT Designer, tiến hành cấu hình lại địa chỉ IP giao tiếp với PLC như sau:

Lưu ý địa chỉ IP giao tiếp với PLC trong cấu hình ở VT Designer lúc này là địa chỉ IP mà ISP cung cấp.

Bước 9: Từ đây, ta có thể điều khiển, giám sát PLC IVC1/IVC2 – xxx thông qua HMI khi ở bất cứ nơi nào, chỉ cần có mạng Internet.

Lưu ý: Phải cập nhật IP của PLC thường xuyên vì IP mà ISP cung cấp là IP động và thay đổi liên tục. Việc cập nhật này có thể thực hiện bằng phần mềm hoặc bằng tay.

Ngoài ra, người dùng có thể sử dụng phần mềm VNC Server để truy cập và điều khiển HMI qua mạng Internet. VNC là 1 Server độc lập, người dùng có thể tải trên Internet, hỗ trợ hệ điều hành Windown, iOS, Android. Với VNC Server, người dùng có thể sử dụng PC/Laptop, điện thoại, máy tính bảng… để kết nối trực tiếp với HMI qua mạng Internet.