Bachelor's Thesis

OPC UA Client for "Sorter of Boxes" Laboratory Model

Final Thesis 5.1 MB

Author of thesis: Ing. Marek Magáth

Acad. year: 2017/2018

Supervisor: doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis is about OPC comunication protocol, specifically the newest specification OPC UA (Unified Architecture). By creating OPC UA client application using the OPC UA .NET libraries offered by the OPC Foundation for free. Setting up the OPC server on the S7-1500 PLC using the TIA Portal V14. Part of the work is done by modifying model Třídička beden, specifically with the modification motor control and creating more complex control task for this model. Next, by creating a control program in the Ladder Diagram, where I specifically describe some solutions of problems. And
also by creating visualization on the touch panel TP700 Comfort. The visualization is created in WinCC, which is part of the TIA Portal. Finally, I describe how to link the OPC UA client created together with the touch panel and the PLC that control this model. And how to collect or observe the process data.

Keywords:

OPC, OPC DA, OPC UA, SIEMENS, PLC, SIMATIC S7-1500, TP700 Comfort, TIA PORTAL V14, Ladder diagram, WinCC, PLCSIM Advanced V2.0, MS SQL, C#, WPF, XAML, Visual Studio 2017, MVVM, Repository, Unit OfWork, Messenger, Entity Framework

Date of defence

13.06.2018

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student Obhájil předloženou Bakalářskou práci a odpověděl na otázky.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Control and Instrumentation

Study programme

Electrical, Electronic, Communication and Control Technology (EECC Bc.)

Field of study

Automation and Measurement (B-AMT)

Composition of Committee

doc. Ing. Miloslav Steinbauer, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Václav Jirsík, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Václav Kaczmarczyk, Ph.D. (člen)
Ing. Stanislav Klusáček, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Pohl, Ph.D. (člen)
Ing. Radek Štohl, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Veselý, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Bakalářská práce pana Marka Magátha se zabývá návrhem a implementací OPC UA klienta pro laboratorní model „Třídička beden“, který bude sbírat, případně vyhodnocovat, vybrané parametry modelu. Součástí práce byla rovněž i úprava elektrického zapojení modelu a jeho následné připojení k PLC Siemens SIMATIC S7-1500.
Pan Magáth se tak nejprve seznámil s daným modelem a provedl potřebné úpravy, propojil jej s PLC a vše zadokumentoval. Následně navrhnul a vytvořil řídicí program pro PLC a vizualizaci pro HMI panel a nakonfiguroval PLC jako OPC UA server. Poté navrhnul OPC UA klienta pro sběr, ukládání a vyhodnocování dat, kterého následně implementoval v jazyce C# s využitím databázového serveru MS SQL. Na závěr pak oba systémy (OPC UA klient a server) propojil a otestoval funkčnost svého řešení.
Pan Magáth pracoval velmi iniciativně a zodpovědně a dokázal samostatně vyřešit poměrně komplexní úlohu. Konzultace byly vždy věcné a využíval je v přiměřené míře. Zadání bylo splněno v plném rozsahu. Navrhuji hodnocení bakalářské práce pana Magátha 95 b – A. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Ing. Jakub Arm, Ph.D.

Předložená práce splňuje zadání ve všech jeho bodech. Autor měl za úkol vytvořit komplexní systém řízení modelu s vizualizací obohacený o logování provozních proměnných pomocí OPC UA protokolu. Pro vytvoření logovací aplikace využil moderní prostředky, které dané programovací prostředí nabízí, a celá aplikace je i dobře strukturovaná. Vizualizace je velmi propracovaná, nicméně z hlediska přehlednosti se autor nedržel pravidel pro návrh designu rozhraní člověk-stroj.
Dokument je členěn v opačné logice, ale všechny jeho části jsou stručně a přitom detailně popsány. Také popis OPC UA je komplexní. Očekával bych i menší rešerši či úvahu o vhodnosti dostupných nástrojů pro tvorbu aplikace pro sběr dat v reálném čase z PLC s jejich vyhodnocením dle definovaných požadavků.
Práce je na výborné úrovni a hodnotím ji za A (92b). Topics for thesis defence:
  1. Do jakých vzorkovacích period vyčítání dat (řádově) byste použil navrhovanou architekturu?
  2. Nečinilo by Vám problém sledovat a vyhodnocovat tuto vizualizci ve výrobě každý den?
Points proposed by reviewer: 92

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová