BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

-⸙∆⸙-

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá
Đề tài: Tích hợp giao thức OPC UA trong điều khiển và

giám sát hệ thống
GVHD: TS. Tạ Văn Phương
SVTH: Vũ Đức Minh

MSSV: 17151106

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021

i

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Tên đề tài: TÍCH HỢP GIAO THỨC OPC UA TRONG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM
SÁT HỆ THỐNG

Họ và tên:

Vũ Đức Minh

MSSV: 17151106

Nghành:

CNKT Điều khiển &amp Tự động hóa

Lớp: 17151CL3

GVHD:

TS Tạ Văn Phương

ĐT: 0908248231

2. Các số liệu, tài liệu ban đầu
• Tài liệu về OPC UA
• Tài liệu về PLC Siemens dòng S7-1500
• Tài liệu về OPC UA with Security
3. Nội dung thực hiện đề tài:

• Nghiên cứu về giao thức OPC UA và mô hình OPC UA Client, Server để tích hợp hệ
thống điều khiển vào hệ thống IOT.
• Thiết kế OPC UA Server bằng C# sử dụng OPC UA .NET StandardLibrary.
• Tích hợp OPC UA Client vào môi trường Web và thiết kế giao diện người dùng dưới
dạng web.
• Nghiên cứu OPC UA trên PLC S7-1500, kết nối và tích hợp hệ thống.
4. Sản phẩm: Mô phỏng, giao diện điều khiển hệ thống.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2021
Giáo viên hướng dẫn
(Ký &amp Ghi rõ họ tên)

ii

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2021

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên:

Vũ Đức Minh

Ngành:

Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hoá

MSSV: 17151106

Tên đề tài: TÍCH HỢP GIAO THỨC OPC UA TRONG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
HỆ THỐNG

GVHD:

TS. Tạ Văn Phương

NHẬN XÉT

1. Về nội dung đề tài &amp khối lượng thực hiện:
...........................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
............................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
............................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?

Đồng ý cho bảo vệ trước hội đồng.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 năm 2021
Giáo viên hướng dẫn
(Ký &amp Ghi rõ họ tên)

iii

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

Tp.
...

...


66

4.3 OPC UA Client PLC S7-1500.
PLC S7-1500 kết nối ổn định đến Server và có thể thiết lập kết nối lại mỗi khi mất
kết nối.
Thực hiện trao đổi dữ liệu ổn định và đáp ứng yêu cầu của hệ thống

Hình 4.11 PLC kết nối thành công đến OPC UA Server

Hình 4.12 IP Adress của OPC UA Client trên Tia Portal
67

Hình 4.13 PLCSim Advanced kết nối thành công đến OPC UA Client trên Tia Portal
68

Hình 4.14 Factory IO đã kết nối thành công đến PLCSim Advanced và đang được điều
khiển qua giao diện Web
69

CHƯƠNG 5. ĐÁNH GIÁ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
5.1 Kết quả đạt được
• Hiểu được mô hình OPC UA Server và xây dựng được OPC UA Server sử dụng .NET
Standard SDK.
• Nghiên cứu và triển khai thành công chức năng OPC UA Client trên PLC S7-1500.
• Xây dựng được backend sử dụng ASP.NET tích hợp giao thức OPC UA và bộ API giúp
giao tiếp với Server.
• Xây dựng giao diện người dùng tường minh và rõ ràng.
• Triển khai kết nối toàn bộ hệ thống và hệ thống hoạt động một cách ổn định.
• Hệ thống Scada được tích hợp hầu hết các tính năng cơ bản của một hệ Scada truyền
thống: vẽ đồ thị, cơ sở dữ liệu và xuất file excel, hỗ trợ người dùng tương tác trực tiếp
với hệ thống và hiển thị trạng thái hệ thống một cách tường minh rõ ràng.
5.2 Những điều thiết sót.
• Chưa tận dụng được hết các chức năng của OPC UA Server như method, các loại bảo
mật.
• Hệ thống Scada triển khai với mô hình dữ liệu còn khá đơn giản.
5.3 Hướng phát triển đề tài.
• Triển khai với hệ thống thực tế với một hệ thống có mô hình dữ liệu phức tạp hơn.
• Tối ưu OPC UA Server và thêm các tính năng giúp người dùng có thế thêm bớt node
trực tiếp trên giao diện. Khai thác được hết các tính năng của OPC UA Server.
• Tối ưu code phía Client: bao gồm cả backend và frontend.

70

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Salvatore Cavalieri (2017), Integration of OPC UA into a Web-based Platform to
enhance interoperability, IEEE
[2] Wikipedia, Open Classform Communication
[3] Wikipedia, OPC Data Access
[4] OPC router, what is OPC UA
[5] Bkaii, Giới thiệu khái niệm cơ bản về OPC UA - giao thức cho công nghiệp 4.0
[6] David Greenfield (2018), How to use OPC UA for secure communication.
[7] Itnavi (2021), Angular là gì? Đặc trưng và tính cơ bản Angular.
[8] Netcore (2019), Tổng quan về ASP.NET Core.
[9] Sqladvice (2017), Tổng quan về SQL Server.
[10] Topdev, RESTfull API là gì?
[11] Han Van Hiep (2016), Giới thiệu về SignalR
[12] Siemen Industry, S7 user block for the OPC UA client of a SIMATIC S7-1500
trang 11,12

71

72

73