Ứng dụng Module truyền thông GPRS/GSM CP1242-7 của SIEMENS

Việc thu thập và xử lý dữ liệu trong Ngành công nghiệp Tự động hóa đã trở lên dễ dàng hơn nhờ ứng dụng Công nghệ truyền thông GSM/GPRS được phủ sóng toàn cầu. Bài báo trình bày tổng quan về module CP1242-7, các loại cấu hình, chế độ, các phần mềm giám sát, hỗ trợ truyền thông và khai báo các thông số của mạng.

1. Giới thiệu

Nhu cầu thu thập và xử lý dữ liệu ngày càng tăng trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống cũng như sản xuất. Như thu thập thông tin các cảm biến trong dự báo cháy nổ, nhiệt độ và độ ẩm trong nông nghiệp, trong dự báo thời tiết, an ninh giám sát, trong hệ thống điều khiển giám sát trạm bơm… Chúng ta chủ yếu sử dụng các hệ thống có dây để truyền thông dữ liệu qua RS232, 485 hay mạng LAN, internet hoặc các hệ thống không dây như sóng vô tuyến RF, hồng ngoại nhưng nhược điểm là cự ly truyền thông ngắn mà lại phức tạp.

Mạng di động thế hệ thứ hai GSM ra đời với các dịch vụ tin nhắn ngắn SMS, thoại, GPRS đã phủ sóng khắp mọi nơi. Nhận thấy khả năng có thể truyền các thông tin như các thông tin đo lường, thông tin điều khiển, giám sát đi xa với khoảng cách không giới hạn... các nhà sản xuất thiết bị công nghiệp đã cho ra đời các thiết bị chuyên dụng thu phát GSM với các giao tiếp dữ liệu với PLC, máy tính cho phép người dùng có thể khai thác thông tin từ SMS, GPRS vào những ứng dụng khác nhau. Một trong thiết bị đó là module truyền thông GPRS CP1242-7 của Siemens.

Phần 2 giới thiệu module GPRS/GSM CP1242-7 khi kết nối với Bộ điều khiển S7-1200; Phần 3 là Nền TIA PORTAL, các phần mềm và các loại cấu hình, và các thông số cần khai báo trong TCBS bày trong Phần 4, cuối bài báo là Phần kết luận.

2. Moduletruyền thông GPRS/GSM CP1242-7

2.1. Tổng quan về module truyền thông GPRS CP1242-7

 Ứng dụng Telecontrol
 Gửi tin nhắn bằng SMS : Thông qua CP 1242-7, PLC của Trạm từ xa có thể nhận hay gửi tin nhắn thông qua mạng GSM.
 Truyền thông với trung tâm điều khiển: CP 1242-7 được cài đặt ở chế độ Telecontrol. Trạm từ xa truyền thông thông qua mạng GSM hoặc mạng Internet đến máy chủ. Ngoài ra nó cũng có thể giao tiếp với các hệ thống phức tạp hơn nhờ vào hệ thống OPC.

 Truyền thông giữa các trạm S7-1200 thông qua mạng GSM
Dựa vào các dịch vụ GSM và chế độ của CP, truyền thông giữa các trạm được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
 Truyền thông giữa các trạm thông qua 1 trạm chủ

 Truyền thông trực tiếp giữa các trạm với nhau
TeleService bằng GPRS
Kết nối Teleservice được thiết lập giữa trạm kỹ thuật có cài đặt STEP7 và trạm từ xa thông qua mạng GSM.
Ta có thể sử dụng ứng dụng này để tải chương trình hay dự án đến CPU của trạm hoặc có thể kiểm tra dữ liệu ở trạm từ xa.

2.2. Cấu hình và chế độ làm việc
a. Các loại cấu hình
Gửi tin nhắn qua SMS giữa trạm trường với đối tác truyền thông là điện thoại di động thông qua GPRS.
Truyền thông từ các trạm trường S7-1200 tích hợp CP1242-7 hoặc S7-200 tích hợp MD720-3 đến trạm trung tâm thông qua GPRS/Internet.
Truyền thông trực tiếp giữa các trạm trường với nhau thông qua GPRS
Truyền thông giữa trạm trường với trạm trung tâm thông qua GPRS/Internet có cả trạm kỹ thuật để download chương trình tới trạm trường hoặc tìm, chẩn đoán lỗi của trạm trường.

b. Các chế độ
Telecontrol Server Basic (TCSB) là phần mềm cho phép kết nối 5000 trạm từ xa với nhau thông qua truyền thông không dây GSM/GPRS với giao diện OPC để giám sát, do đó:
- Có thể thực hiện cho nhiều ứng dụng khác nhau và là giải pháp mới cho việc truyền thông.
- Ngoài ra phần mềm này cũng cho phép phân phối các Trạm, quản lý các ứng dụng cùng lúc trên cùng 1 máy chủ.
Máy tính có kết nối internet được cài đặt TCSB được gọi là Telecontrol Server hay còn gọi là trạm trung tâm.
 Chế độ Telecontrol :  
- Truyền thông dựa trên các dịch vụ không dây
- Hoạt động của PLC không phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ
- Hoạt động của PLC sẽ được bảo mật tuyệt đối nhờ vào APN của nhà mạng
- Trạm trung tâm sẽ giám sát hoạt động của các trạm từ xa
- Kết nối các trạm từ xa với trạm trung tâm thông qua giao diện OPC
 Chế độ TeleService
- Download chương trình hay dự án đến các trạm từ xa
- Tìm và chuẩn đoán lỗi của các trạm từ xa
 Chế độ bảo vệ
Để bảo vệ các trạm khỏi sự truy cập bất hợp pháp, ta có các cách sau:
- Tài khoản và mật khẩu (User và password)
- Sự cho phép người sử dụng (User permissions)
- Đăng kí chủ số điện thoại (Authorized phone numbers)

3. Nền TIA PORTAL

Chúng ta đều biết đến các phần mềm lập trình, mô phỏng của Siemens như Step7 – Microwin dùng cho PLC S7- 200, Step7 Manager dùng cho S7-300/400. WinCC  là phần mềm để giám sát, thu thập dữ liệu, thiết kể giao diện cho giao diện HMI (SCADA). Cùng với xu thế phát triển, update phần mềm mới với các tính năng vượt trội, khắc phục nhược điểm, bất tiện của những version trước đó, Siemens cho ra đời một phần mềm cơ sở tích hợp tất cả các phần mềm lập trình cho các hệ thống tự động hóa và truyền động điện totally Integrated Automation Portal (TIA Portal).

- Phần mềm lập trình mới này giúp người sử dụng phát triển, tích hợp các hệ thống tự động hóa một cách nhanh chóng, do giảm thiểu thời gian trong việc tích hợp, xây dựng ứng dụng từ những phần mềm riêng rẽ.

- Phần mềm mới Simatic Step 7 V13, tích hợp trên TIA Portal, để lập trình cho S7-1200, 1500 và hệ thống tự động PC-based Simatic WinAC. Simatic Step 7 V13 được chia thành các module khác nhau, tùy theo nhu cầu của người sử dụng. Simatic Step 7 V13 cũng hỗ trợ tính năng chuyển đổi chương trình PLC, HMI đang sử dụng sang chương trình mới trên TIA Portal.

- Phần mềm mới Simatic WinCC V13, cũng được tích hợp trên TIA Portal, dùng để cấu hình cho các màn hình TP và MP hiện tại, màn hình mới Comfort, cũng như để giám sát điều khiển hệ thống trên máy tính (SCADA).

Hình 5. Sơ đồ hệ thống và các thông số yêu cầu

4. Khai báo, cấu hình Telecontrol Server Basic

Để có thể giao tiếp, truyền thông qua GPRS, cần địa chỉ IP tĩnh, hoặc tên miền tĩnh và các thông số của nhà mạng cung cấp dịch vụ internet/GPRS.
- APN
- APN user and password
- Port
- IP address (v4 or v6)
- …

 Trạm trường bao gồm PLC S7-1200, 01 module CP1242-7 có gắn SIM, 01 anten.
 Trạm trung tâm sử dụng một máy tính cá nhân có kết nối internet, cài đặt Telecontrol Server Basic.

5. Kết luận

Bài báo giới thiệu tổng quan về module truyền thông CP1242-7, các phần mềm hỗ trợ truyền thông GPRS, cấu hình và chế độ và các thông số cần khai báo của nhà mạng. Hiện tại, ứng dụng GPRS trong truyền thông công nghiệp còn khá mới mẻ ở Việt Nam, đặc biệt những khu vực xa xôi, các ngành có tính độc hại,… Thông qua bài báo tác giả muốn giới thiệu đến bạn đọc ứng dụng vấn đề truyền thông GPRS trong bài toán điều khiển và giám sát từ xa trong ngành công nghiệp Tự động hóa.q

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Set33_Teleservice_CP1242-7
[2]. Set30_Telecontrol_CP1242-7
[3]. TIA PORTAL modules

Kỹ sư Trần Thị Thu Hằng

Số 169 (3/2015)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay

Hệ thống quản lý thiết bị điện SCADA là gì? Tìm hiểu về SCADA

Nếu như vài năm trước đây, hệ thống quản lý thiết bị SCADA là một cái khái niệm còn rất xa lạ thì trong những năm trở lại đây, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cùng với tiện ích nó mang lại thì SCADA đã không còn quá xa lạ. Vậy bạn thật sự hiểu rõ SCADA chưa? Nếu chưa thì cùng tìm hiểu nhé.

SCADA là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh "Supervisory Control And Data Acquisition", nghĩa là hệ điều khiển giám sát và thu thập số liệu sản xuất.

SCADA là một công cụ tự động hóa công nghiệp, dùng kĩ thuật vi tính PLC/RTU, để trợ giúp việc điều hành kĩ thuật ở các cấp trực ban điều hành của sản xuất công nghiệp: từ cấp phân xưởng, xí nghiệp (hay trạm điện), đến các cấp cao nhất của một công ty.





Chức năng mỗi cấp SCADA là cung cấp những dịch vụ chuẩn sau:

a) Thu thập từ xa

Thu qua đường truyền số liệu các số liệu về sản xuất, và tổ chức việc lưu giữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu lịch sử về sản xuất, về sự kiện thao tác về báo động,...).

b) Dùng các cơ sở số liệu đó để cung cấp những dịch vụ về điều khiển giám sát hệ sản xuất

Hiển thị báo cáo tổng kết về quá trình sản xuất (trang màn hình trang đồ thị, trang sự kiện, trang báo động, trang báo cáo sản xuất,...).

Điều khiển từ xa quá trình sản xuất (đóng / cắt các máy cắt, tăng / giảm nấc phân áp,...).

c) Thực hiện các dịch vụ về truyền số liệu trong hệ và ra ngoài (đọc viết số liệu PLC/RTU, gởi trả lời các bản tin yêu cầu của cấp trên về số liệu, về thao tác hệ)

Nhìn chung SCADA là một hệ kết hợp phần cứng - phần mềm vi tính để tự động hóa việc quản lí giám sát điều khiển cho một đối tượng sản xuất công nghiệp.

Tùy yêu cầu cụ thể của bài toán tự động hóa ấy, có thể xây dựng hệ SCADA thực hiện một số trong những nhiệm vụ tự động hóa sau:

Thu thập giám sát từ xa về đối tượng.

Điều khiển đóng/cắt từ xa lên đối tượng.

Điều chỉnh tự động từ xa lên đối tượng.

Thông tin từ xa với các đối tượng và các cấp quản lí.

Các chức năng đó mỗi thứ đều có những yêu cầu đặc biệt đối với các bộ phần cứng, phần mềm chuyên trách của SCADA. Cụ thể là:

Phần đo - giám sát xa cần bảo đảm thu thập, lưu giữ, hiển thị, in ấn đủ những số liệu cần cho quản lí kĩ thuật.

Phần điều khiển thao tác xa phải bảo đảm được việc kiểm tra "ĐÓNG" an toàn, đúng đắn.

Đối với việc "ĐÓNG" lưới cao áp phải có thiết bị điện thực hiện hòa đồng bộ lên thanh cái cao áp kiểu tự động. Bên cạnh SCADA cần phải có "ĐÓNG / CẮT" bằng tay.

Phần điều chỉnh tự động từ xa cần phân định và quy định trong nhiệm vụ điều chỉnh điện áp, tần số ở trạm phát điện, trong nhiệm vụ điều áp của Tap changer ở trạm điện, hệ SCADA phải đảm nhiệm đến đâu.

Phần truyền tin xa phải quy định rõ các nhiệm vụ truyền số liệu hiện trường và nhất là nhiệm vụ thủ tục truyền số liệu với các cấp SCADA điều độ.

Nguồn: Sưu tầm

Rơ le nhiệt: Khái niệm, công dụng và nguyên lí làm việc

Bài viết giới thiệu với các bạn khái niệm, công dụng và nguyên lí hoạt động của thiết bị rơ le nhiệt, một thiết bị quan trọng để bảo vệ động cơ và mạch điện trước nguy cơ bị quá tải.

1. Khái niệm và công dụng của rơ le nhiệt

Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay chiều đến 500 V, tần số 50Hz, loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 440V. Rơle nhiệt không tác động tức thời theo trị dòng điện vì có quán tính nhiệt lớn phải cần thời gian để phát nóng. Thời gian làm việc từ khoảng vài giây [s] đến vài phút, nên không dùng để bảo vệ ngắn mạch được. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu chảy.

2. Nguyên lý hoạt động của rơ le nhiệt

Dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện, ngày nay sử dụng phổ biến rơle nhiệt có phiến kim loại kép, nguyên lí làm việc dựa trên sự khác nhau về giãn nở dài của hai kim loại khi bị đốt nóng. Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai tấm kim loại, một tấm hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) một tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau hay thép crôm - niken, như đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar). Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng phương pháp cán nóng hoặc hàn. Khi đốt nóng do dòng I phiến kim loại kép uốn về phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, có thể dùng trực tiếp cho dòng điện qua hoặc dây điện trở bao quanh. Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn và mỏng. Nếu cần lực đẩy mạnh thì chế tạo tấm phiến rộng, dày và ngắn.

3.Ứng dụng của Rơ le nhiệt

Rơ le nhiệt được lắp cùng với Contactor (Khởi động từ) để bảo vệ các thiết bị điện đặc biệt là động cơ điện khi quá dòng, quá tải trong quá trình hoạt động.

Đặc điểm của Rơ le nhiệt là cần phải có một khoảng thời gian nhất định để tác động dựa trên cơ chế dãn nở vì nhiệt chứ không tác động nhanh (tức thời) như các thiết bị đóng cắt bằng cơ chế điện từ. Do đó rơ le nhiệt chỉ dùng để bảo vệ quá tải chứ không dùng bảo vệ ngắn mạch. Muốn bảo vệ ngắn mạch thì phải dùng kèm với cầu chảy.

Rơ le nhiệt hoạt động ở điện áp xoay chiều đến 500V, tần số 50Hz, có nhiều khoảng tác động từ vài trăm mA đến vài trăm A. Rơ le nhiệt của các hãng Mitsubishi, LS, Schneider có khoảng tác động từ 0.1A đến 800A.

4.Cấu tạo rơ le nhiệt

Hình ảnh: Sơ đồ cấu tạo Rơ le nhiệt


Chú thích:

1. Đòn bẩy
2. Tiếp điểm thường đóng (NC)
3. Tiếp điểm thường mở (NO)
4. Vít chỉnh dòng điện tác động
5. Thanh lưỡng kim
6. Dây đốt nóng
7. Cần gạt
8. Nút phục hồi (Reset)


Ví dụ: Cấu tạo rơ le nhiệt của hãng ABB


Hình ảnh: Rơ le nhiệt ABB

Rơ le nhiệt gồm có 1 tiếp điểm NC (tiếp điểm thường đóng) và 1 tiếp điểm NO (tiếp điểm thường mở).
- Tiếp điểm NC: khi quá tải tiếp điểm NC sẽ mở, tiếp điểm NC được mắc nối tiếp với mạch điều khiển (cuộn hút contactor).
- Tiếp điểm NO: khi quá tải tiếp điểm NO sẽ đóng, thường dùng để kết nối với đèn hay còi báo động khi có sự cố xảy ra.

5.Cách chọn rơ le nhiệt theo công suất động cơ

Hình ảnh: Bảng chọn rơ le nhiệt theo công suất động cơ

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất Rơ le nhiệt. Các dòng rơ le nhiệt cao cấp phải kể đến Schneider, ABB,.... Các dòng rơ le nhiệt phổ thông giá thấp hơn như Mitsubishi, LS, Hyundai,...

Nguồn: Sưu tầm

Tổng hợp tài liệu tự động hóa: HMI và SCADA

Hệ SCADA ra đời vào những năm 80 của thế kỷ trước trên cơ sở ứng dụng thành tựu kỹ thuật của: tin học - mạng máy tính và truyền thông công nghiệp. Giống như các từ viết tắt khác, khái niệm SCADA ( Supervisory Control And Acquisition) cũng được hiểu và sử dụng dưới nhiều ý nghĩa khác nhau. 

Ví dụ, khi nói tới SCADA, có bạn sẽ liên tưởng tới một hệ thống mạng và thiết bị có nhiệm vụ đơn giản là thu thập dữ liệu từ các trạm ở xa và truyền tải về trung tâm để xử lý ( qua modem GPRS/3G, qua cáp quang,...), ví dụ như các hệ thống khai thác dầu khí và phân phối năng lượng điện... Với cách hiểu này, thì bài toán truyền thông được đặt lên hàng đầu.

 Một số trường hợp khác, khái niệm SCADA và "none-SCADA" lại được dùng để phân biệt các bài toán giám sát sử dụng công cụ phần mềm chuyên dụng (FIX, Intouch, WinCC,...) hay phần mềm phổ thông ( Acess, Excel, Visual Basic,...), lúc này bài toán phần mềm được đưa lên đầu để so sánh...

Như đã biết, HMI là một thành phần trong hệ thống SCADA, tuy nhiên HMI không chỉ được dùng ở cấp điều khiển giám sát, mà ngay ở các cấp thấp hơn người ta cũng cần giao diện người - máy phục vụ việc quan sát và thao tác vận hành cục bộ. Vì lý do giá thành, đặc tính kỹ thuật cũng như phạm vi chức năng, ở các cấp gần với quá trình kỹ thuật này, các OP - Operator Panel chuyên dụng chiếm vai trò quan trọng hơn.

Hiện nay, với sự tiến bộ của phần cứng và phần mềm máy tính PC, đã thúc đẩy sự phát triển các công cụ tạo dựng phần mềm SCADA theo một hướng mới, sử dụng PC và Windows làm nền tảng phát triển và cài đặt. Từ chức năng thuần túy là thu thập dữ liệu cho việc quan sát điều khiển, một hệ thống SCADA ngày nay có thể đảm nhiệm vai trò điều khiển cao cấp, điều khiển phối hợp, ví dụ như điều khiển theo mẻ, điều khiển theo công thức.... Hơn thế, khả năng tích hợp hệ thống điều khiển giám sát với các ứng dụng khác trong một hệ thống thông tin, các phần mềm quản lý, tối ưu hệ thống,...của toàn công ty cũng trở nên dễ dàng hơn...

Nhằm đáp ứng được nhu cầu tìm hiểu tài liệu chất lượng chuyên ngành tự động hóa: Chúng tôi chia sẻ tới độc giả tài liệu HMI và SCADA của Siemens. Hy vọng giúp đỡ phần nào cho bạn đọc

Operator Panels (Siemens)

STT	Tên tài liệu	Tác giả	Ngôn ngữ	Loại file	Dung lượng	Địa chỉ Download
1	Sổ tay sử dụng: SIMATIC S7-200 Text Display (TD)	Siemens	EN	pdf	5.7 MB	<Download>
2		Siemens		pdf		<Download>

STT	Tên tài liệu	Tác giả	Ngôn ngữ	Loại file	Dung lượng	Địa chỉ Download
1	Operator control and monitoring with WinCC	Siemens	DE	pdf		<Download>
2	S7-Project	Siemens	DE	pdf		<Download>
3	Operator control and monitoring with WinCC V6	Siemens	DE	pdf		<Download>
4	S7-Project	Siemens	DE	pdf		<Download>
5	Operator control and monitoring with WinCC flexible and the TP177B Color	Siemens	EN	pdf		<Download>
6	Templates	Siemens	EN	pdf		<Download>
7	Sổ tay sử dụng: WinCC flexible 2008 Communication Part 1	Siemens	EN	pdf	3.26 MB	<Download>
8	Sổ tay sử dụng: WinCC flexible 2008 Communication Part 2	Siemens	EN	pdf	3.59 MB	<Download>
9	Sổ tay sử dụng: WinCC flexible 2008 Compact / Standard / Advanced	Siemens	EN	pdf	8.98 MB	<Download>
10	WinCC flexible 2008: Getting Started - First-Time Users	Siemens	EN	pdf	4.13 MB	<Download>
11	Sổ tay sử dụng: WinCC flexible 2008: Runtime	Siemens	EN	pdf	1.15 MB	<Download>
12	WinCC V7.0: System Description	Siemens	EN	pdf	4.67 MB	<Download>
13	Sổ tay hệ thống: WinCC V7.0 SP1 MDM - WinCC: Scripting (VBS, ANSI-C, VBA)	Siemens	EN	pdf	25.22 MB	<Download>

Cảm ơn bạn đọc đã ghé thăm, hãy like hoặc chia sẻ bài viết nếu thấy hữu ích bạn nhé !

ABB Việt Nam kiến tạo tương lai các ngành công nghệ

“Công ty TNHH ABB Việt Nam, trực thuộc Tập đoàn ABB Thụy Điển nổi tiếng toàn cầu trong lĩnh vực công nghệ điện lực và tự động hóa đã và đang nỗ lực hết mình đồng hành cùng Việt Nam để kiến tạo tương lai các ngành công nghệ” – ông Huỳnh Phong Phú - Giám đốc Ban Rô bốt và Tự động hóa nhà máy ABB Việt Nam khẳng định khi trao đổi với phóng viên Báo Công Thương.

Được biết, Công ty TNHH ABB Việt Nam có mặt tại Việt Nam từ năm 1993 và hoạt động trong nhiều lĩnh vực thuộc ngành điện, điện tử, tự động hoá… Ông có thể giới thiệu chi tiết hơn về đơn vị, nhất là những hoạt động nổi bật tại Việt Nam?

Tiếp nối lịch sử hơn 130 năm hình thành và phát triển của Tập đoàn ABB – Tập đoàn hàng đầu thế giới trong lĩnh vực thiết bị và hệ thống điện; thiết bị điện trung – hạ thế; tự động hóa công nghiệp, rô bốt và truyền động; công nghệ điện, nước, giao thông vận tải và cơ sở hạ tầng – Công ty TNHH ABB Việt Nam (ABB Việt Nam) có mặt tại Việt Nam từ năm 1993 và không ngừng lớn mạnh.

Hiện nay, chúng tôi đã có các cơ sở trong cả nước, như: trụ sở và nhà máy biến thế tại Hà Nội, chi nhánh tại Khu Công nghiệp Tiên Sơn, tỉnh Bắc Ninh với hai nhà máy hiện đại sản xuất thiết bị điện cao thế và trung thế, chi nhánh tại Đà Nẵng và TP. Hồ Chí Minh… thu hút hàng nghìn nhân công người Việt Nam và các chuyên gia quốc tế. Các sản phẩm sản xuất tại Việt Nam của ABB, ngoài tiêu thụ trong nước còn được xuất khẩu đến các nước khu vực Châu Á Thái Bình Dương, và vươn sang khu vực Trung Đông và Nam Phi.

ABB Việt Nam đã và đang là đối tác xuất sắc và đáng tin cậy trong lĩnh vực công nghệ

Trong suốt chặng đường gần 26 năm, ABB Việt Nam đã và đang là đối tác xuất sắc và đáng tin cậy trong lĩnh vực công nghệ, cung cấp những giải pháp và dịch vụ chìa khóa trao tay trên thị trường. ABB Việt Nam đã tham gia thành công vào một số dự án trọng điểm tại Việt Nam, như: Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ, Đường hầm Hải Vân, Nhà máy Nhiệt điện Uông Bí, Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, Nhà máy Xi măng Sông Gianh, các nhà máy khác trong ngành thép, giấy, hóa chất, thực phẩm và đồ uống…

Gần đây, ABB Việt Nam đã hoàn thành cài đặt và đưa vào hoạt động hàng ngàn rô bốt giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm cho khách hàng đang hoạt động trong các lĩnh vực tự động hóa, điện tử, chế biến thức ăn chăn nuôi, thực phẩm và đồ uống, hóa chất, kim loại và sản xuất gạch. ABB cũng đã xây dựng và đưa vào hoạt động hai Trung tâm kỹ thuật và dịch vụ rô bốt tại Bắc Ninh và TP. Hồ Chí Minh nhằm hỗ trợ khách hàng thực hiện dự án dễ dàng hơn và giải quyết nhu cầu của thị trường về công nghệ sản xuất tiên tiến.

Ông đánh giá như thế nào về tiềm năng phát triển tại thị trường Việt Nam? ABB đã hỗ trợ những gì cho các doanh nghiệp công nghiệp Việt Nam tham gia vào chuỗi sản xuất, tiêu thụ sản phẩm của ABB?

ABB Việt Nam xác định mục tiêu ưu tiên là đồng hành với Việt Nam để kiến tạo tương lai các ngành công nghệ. Trong quá trình đó, chúng tôi nhìn nhận, ngành công nghiệp phụ trợ tại Việt Nam đang phát triển hơn bao giờ hết khi hội tụ cùng lúc nhiều điều kiện như: sự xuất hiện các nhà sản xuất quy mô lớn trên thế giới Việt Nam, thậm chí một số cơ sở sản xuất này là trọng tâm trong cả hệ thống cung ứng sản xuất trên toàn thế giới; và các nhà sản xuất, lắp ráp Việt Nam cũng đã phát triển đến qui mô lớn và tuân thủ các qui định, tiêu chuẩn sản xuất của thế giới. Đây chính là những yếu tố đã thúc đẩy ngành công nghiệp phụ trợ phát triển cả về lượng và chất trong thời gian gần đây.

Ông Huỳnh Phong Phú - Giám đốc Ban Rô bốt và Tự động hóa nhà máy ABB Việt Nam

Với chiến lược “Tầm cao mới” của Tập đoàn ABB, đồng thời bảo đảm việc tối ưu hóa mô hình hoạt động của Tập đoàn tại thị trường Việt Nam trong lĩnh vực công nghệ tự động hóa và giải pháp rô bốt, ABB Việt Nam đã và sẽ tiếp tục hỗ trợ các doanh nghiệp, nhà sản xuất Việt Nam nâng cao hiệu quả, năng suất nhằm đáp ứng nhu cầu tăng trưởng và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Nếu như trước đây khách hàng của ABB chủ yếu là các công ty có vốn đầu tư nước ngoài (FDI) thì đến nay, số lượng khách hàng là công ty Việt Nam gia tăng đáng kể khi thấy được yêu cầu cần thiết của việc đảm bảo chất lượng đồng đều, năng suất cao và ổn định cùng với giảm chi phí sản xuất để tăng tính cạnh tranh trên thị trường. Nhằm đáp ứng nhu cầu của đối tác, chúng tôi cũng tập trung vào việc cải tiến trí tuệ nhân tạo, hệ sinh thái hợp tác kỹ thuật số và mở rộng khả năng sản xuất, nghiên cứu, giúp khách hàng đạt được mục tiêu sản xuất hiện tại và tương lai.

Còn định hướng chuyển giao công nghệ và đào tạo nhân lực tại Việt Nam, thưa ông?

ABB coi trọng việc thúc đẩy giáo dục nói chung và đào tạo các thế hệ kỹ sư nói riêng. Để đạt được mục tiêu này, ABB Việt Nam đã trao tặng nhiều công nghệ mới nhất cho các trường đại học kỹ thuật hàng đầu trong nước, mang đến những trải nghiệm về quy trình làm việc thực tế vào môi trường học.

Bên cạnh đó, ABB Việt Nam cũng thực hiện nhiều chương trình hỗ trợ giúp nuôi dưỡng tài năng sinh viên thông qua chương trình học bổng Jürgen Dormann (ABB Jürgen Dormann Foundation), ABB đã trao học bổng hỗ trợ sinh viên theo học ngành kỹ thuật học giỏi, có hoàn cảnh khó khăn cho đến khi tốt nghiệp và trao tặng máy tính giúp các em theo đuổi niềm đam mê về công nghệ.

Trong khi đó, chương trình Kỹ sư tài năng ABB (ABB Graduate Engineer Program), ABB lựa chọn các thế hệ sinh viên tốt nghiệp xuất sắc, tạo điều kiện các em cơ hội được làm việc tại các phòng ban khác nhau của ABB tại Việt Nam cũng như các nước khác trong khu vực.

Các chương trình thực tập sinh của ABB được thực hiện liên tục trong mỗi năm mang tới cho nhiều thế hệ sinh viên mới tốt nghiệp kinh nghiệm làm việc tại một tập đoàn toàn cầu, nơi những tiêu chuẩn về chất lượng, an toàn và liêm chính luôn được yêu cầu ở mức cao nhất.

ABB Việt Nam vừa hoàn thành đưa vào hoạt động hàng ngàn rô bốt giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm

Ông có thể cho biết ý tưởng và kế hoạch tham gia Triển lãm Quốc tế về công nghệ chế tạo phụ tùng công nghiệp tại Việt Nam - Vietnam Manufacturing (VME) 2019 vào tháng 8 sắp tới của ABB Việt Nam?

Tại triển lãm VME 2019, ABB mang đến một mô hình sản xuất tự động hóa hoàn toàn, các rô bốt được điều khiển đồng bộ và kiểm soát chặt chẽ với tính năng kết nối từ xa ABB AbilityTM. Khách hàng sẽ trải nghiệm được phần nào về khái niệm nhà máy tương lai, nhà máy thông minh, mà ở đó việc sản xuất đảm bảo cả về chất lượng, năng suất, giá thành, ổn định và an toàn.

Ngoài ra, ABB cũng mang đến rất nhiều rô bốt trong đó mô phỏng một quy trình sản xuất gia công kim loại từ gắp gá phôi, hàn, nâng mang sản phẩm và mài hoàn thiện. Một ứng dụng khác trong sản xuất sản phẩm tiêu dùng, rô bốt ABB gắp các sản phẩm chạy ra từ băng tải và sắp xếp lại cho khâu đóng gói.

ABB Việt Nam cũng sẽ trình diễn tại VME 2019 công nghệ tính năng kết nối từ xa (ABB AbilityTM) - giải pháp thu thập dữ liệu hỗ trợ cho việc đưa quyết định ở mọi nơi, mọi lúc trong thời gian thực để giúp khách hàng đảm bảo thời gian hoạt động và tối ưu hóa hiệu suất của các hệ thống rô bốt, làm giảm ¼ tỉ lệ sự cố đồng thời đạt được thời gian phản hồi và khắc phục vấn đề nhanh hơn 60%.

Trân trọng cảm ơn ông!

Theo báo công thương

Làm quen với WinCC ( Siemens )

WinCC (Windows Control Center) là phần mềm tích hợp giao diện người máy HMI (Integrated Human Machine Interface) đầu tiên cho phép kết hợp phần mềm điều khiển với quá trình tự động hóa. Những thành phần dễ sử dụng của WinCC giúp tích hợp những ứng dụng mới hoặc có sẵn mà không gặp bất kì trở ngại nào.

Đặc biệt, với WinCC, người sử dụng có thể tạo ra một giao diện điều khiển giúp quan sát mọi hoạt động của quá trình tự động hóa một cách dễ dàng.

Phần mềm này có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhiều loại PLC của các hãng khác nhau như Siemens, Mitsubishi, Allen Bradley, v.v..., nhưng nó đặc biệt truyền thông rất tốt với PLC của hãng Siemens. Nó được cài đặt trên máy tính và giao tiếp với PLC thông qua cổng COM1 hoặc COM2 (chuẩn RS-232) của máy tính. Do đó, cần phải có một bộ chuyển đổi từ chuẩn RS-232 sang chuẩn RS 485 của PLC.

WinCC còn có đặc điểm là đặc tính mở. Nó có thể sử dụng một cách dễ dàng với các phần mềm chuẩn và phần mềm của người sử dụng, tạo nên giao diện người-máy đáp ứng nhu cầu thực tế một cách chính xác. Những nhà cung cấp hệ thống có thể phát triển ứng dụng của họ thông qua giao diện mở của WinCC như một nền tảng để mở rộng hệ thống.

Ngoài khả năng thích ứng cho việc xây dựng các hệ thống có quy mô lớn nhỏ khác nhau, WinCC còn có thể dễ dàng tích hợp với những ứng dụng có quy mô toàn công ty như việc tích hợp với những hệ thống cấp cao như MES (Manufacturing Excution System – Hệ thống quản lý việc thực hiện sản xuất) và ERP (Enterprise Resource Planning). WinCC cũng có thể sử dụng trên cơ sở quy mô toàn cầu nhờ hệ thống trợ giúp của Siemens có mặt trên khắp thế giới.

Nội dung giáo trình:

1 Hướng dẫn cài đặt ...................................................................................... 7

1.1 Cấu hình đòi hỏi (hardware) ..................................................................... 7

1.2 Môi trường hoạt động ................................................................................ 7

1.3 Cài đặt WinCC (Installation)..................................................................... 7 

1.3.1 Cài đặt WinCC: Đăng kí (Registration) ........................................ 8

1.3.2 Cài đặt WinCC : Lựa chọn ngôn ngữ (Language).......................... 9 

1.3.3 Cài đặt WinCC : Lựa chọn thành phần (Components)................. 10 

1.3.4 Cài đặt WinCC : Sự cấp phép (Authorization) ............................. 12 

1.4 Cài đặt WinCC: Mô phỏng Tag (Tag Simulator) .................................... 12 

1.5 Gỡ bỏ WinCC (Deinstallation) ................................................................ 13 

1.6 Xử lý sự cố và sửa lỗi .............................................................................. 14 

2 Dự án WinCC (Wi nCC project) ........................................................... 15
2.1 Bước 1: Khởi động WinCC...................................................................... 15 

2.2 Bước 2: Tạo dự án (Project) mới ............................................................ 15 

2.3 Bước 3: Cài đặt bộ điều khiển cho PLC ................................................. 17 

2.4 Tags và các nhóm Tags ........................................................................... 19 

2.4.1 Bước 4 : Tạo Tags nội (Internal Tags) ......................................... 19 

2.4.2 Bước 4a: Tạo nhóm Tag (Tag Group) .......................................... 21 

2.4.3 Bước 4b: Tạo Tag quá trình (Process Tags) ................................. 23 

2.5 Hiệu chỉnh hình ảnh quá trình (Process Picture) ..................................... 26 

2.5.1 Bước 5.1 : Tạo hình ảnh quá trình .............................................. 26 

2.5.2 Cửa sổ Graphics Designer ........................................................... 27 

2.5.3 Hình ảnh quá trình ....................................................................... 29 

2.5.4 Bước 5.2: Tạo nút nhấn (Button) ................................................. 30 

2.5.5 Bước 5.3: Định dạng hình ảnh quá trình ...................................... 31 

2.5.6 Bước 5.4: Kích hoạt chế độ hiển thị Fill Level ........................... 33 

2.5.7 Bước 5.5: Tạo và thực thi vùng xuất/nhập dữ liệu........................ 36 

2.6 Bước 6: Thiết lập thuôc tính Runtime .................................................... 38 

2.7 Bước 7: Kích hoạt Project ....................................................................... 38 

2.8 Bước 8: Dùng bộ mô phỏng (Simulator).................................................. 39 

3 Hiển thị các giá trị của quá trình ............................................................ 41 

3.1 Bước 1: Mở Tag Logging ........................................................................ 41 

3.2 Bước 2: Cấu hình bộ định thời (timer)..................................................... 42 

3.3 Bước 3: Tạo vùng lưu trữ (Archive) ........................................................ 43 

3.4 Bước 4: Tạo Trend Window .................................................................... 45 

3.5 Bước 5: Tạo cửa sổ bảng biểu (Table) ................................................... 48 

3.6 Bước 6: Thiết lập thuộc tính Runtime ................................................... 50 

3.7 Bước 7: Kích hoạt Project ....................................................................... 50 

4 Cấu hình thông báo (messages) ............................................................. 52 

4.1 Bước 1: Mở Alarm Logging..................................................................... 52 

4.2 Bước 2: Khởi động System Wizard ......................................................... 52 

4.3 Bước 3: Thiết lập màu sắc cho thông báo ............................................... 55 

4.4 Bước 4: Định dạng màu cho thông báo .................................................. 57 

4.5 Giám sát các giá trị giới hạn (Limit Value) ........................................... 59 

4.5.1 Bước 5.1: Thiết lập việc giám sát các giá trị giới hạn ................ 59 

4.5.2 Bước 5.2: Thiết lập các giá trị giới hạn ....................................... 62 

4.6 Bước 6: Tạo thông báo hình ảnh (Picture)............................................... 65 

4.7 Bước 7: Thiết lập thuộc tính Runtime ..................................................... 68 

4.8 Bước 8: Kính hoạt Project ..................................................................... 69 

5 In chuỗi thông báo (Message Sequence Report) ................................. 71 

5.1 Bước 1: Kích hoạt chuỗi thông báo ......................................................... 71 

5.2 Hiệu chỉnh Layout .................................................................................. 72 

5.2.1 Bước 2.1: Mở Layout ................................................................... 72 

5.2.2 Thiết kế báo cáo (Report Designe) .............................................. 72 

5.2.3 Bước 2.2: Hiệu chỉnh Layout ....................................................... 74 

5.3 Bước 3: Cài đặt thông số in (Print Job) .................................................. 78 

5.4 Bước 4: Thiết lập thuộc tính Runtime .................................................. 79 

5.5 Bước 5: Kích hoạt Project....................................................................... 80 

6 In thông báo chạy thực Tag logging ...................................................... 82 

6.1 Bước 1: Tạo Layout ................................................................................. 82 

6.2 Hiệu chỉnh Layout .................................................................................. 83 

6.2.1 Bước 2.1: Hiệu chỉnh phần tĩnh (Static Portion) .......................... 83 

6.2.2 Bước 2.1: Hiệu chỉnh phần động (Dynamic Portion) ................... 83 

6.3 Bước 3: Thiết lập thông số in ................................................................ 86 

6.4 Bước 4: Kích hoạt Project ...................................................................... 87 

7 Hoạt động client / server ........................................................................ 89 

7.1 Hệ thống Client / Server ........................................................................ 89 

7.2 Bước 1: Tạo hệ thống đa người dùng (Multi - User) .............................. 89 

7.3 Bước 2: Kết nối với máy Client............................................................... 90 

7.4 Bước 3: Thiết lập thuộc tính Runtime cho máy Client ........................... 92 

7.5 Bước 4: Mở một Project trên máy Client ................................................ 93 

7.6 Bước 5: Sự khác nhau về hình ảnh khởi động giữa Server / Client......... 94
Tác giả Không rõ tác giả
Số trang 101
Tải về Download

Tự động hóa trong công nghiệp với WinCC_Giáo trình hay

WinCC là chữ viết tắt Windows Control Center, đây là phần mềm ứng dụng để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất. Việc sử dụng những bộ điều khiển lập trình PLC riêng lẻ không đáp ứng yêu cầu điều khiển của một hệ Scada, cần phải kết hợp thêm các bộ hiển thị HMI (Human Machine Interface - Giao diện người và máy).

Trong lĩnh vực tự động hóa trong công nghiệp, WinCC là một trong những phần mềm HMI chuyên dùng của hãng Siemens để quản lý, thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình công nghiệp. Chương trình dùng để điều hành các nhiệm vụ của màn hình hiển thị và hệ thống điều khiển trong tự động sản xuất và quá trình. Hệ thống này cung cấp các khối chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị hình ảnh, thông điệp, lưu trữ và báo cáo. Việc truy cập hình ảnh nhanh chóng, và chức năng lưu trữ an toàn của WinCC đảm bảo tính hữu dụng cao.

Ngoài các chức năng hệ thống, WinCC còn mở ra giao diện cho các giải pháp của người sử dụng, những giao diện này khiến chúng có thể tích hợp WinCC vào các giải pháp tự động hóa phức tạp và toàn công ty. Việc xử lý dữ liệu lưu trữ được tích hợp bằng các giao diện chuẩn ODBC và SQL. Việc thêm vào các đối tượng và các tài liệu cũng được tích hợp bằng OLE2.0 và OLE Custom Controls (OCX). Các cơ chế này làm cho WinCC trở thành một bộ phận dễ truyền tải trong môi trường Windows.

WinCC còn là chương trình ứng dụng 32 bit hướng đối tượng có thể chạy trên hệ điều hành 32 bit từ Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP. Chương trình cho phép thực hiện đa nhiệm vụ, đảm bảo phản ứng nhanh chóng với việc xử lý ngắt và độ an toàn chống lại sự mất dữ liệu bên trong ở mức độ cao. Nếu chạy trên nền Windows NT, WinCC còn cung cấp các chức năng để tạo ra sự an toàn và phục vụ như một server trong hệ thống nhiều người sử dụng. Với giao diện thân thiện, WinCC có nhiều công cụ và lệnh mạnh giúp các cán bộ quản lý cũng như các chuyên gia kỹ thuật của các doanh nghiệp nhà máy khai thác có hiệu quả chương trình này.

Cuốn sách “TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP VỚI WINCC” được biên soạn nhằm giúp các chuyên gia, đang làm việc và học tập trong lĩnh vực điều khiển hệ thống tự động trong công nghiệp làm quen với giao diện WinCC, thiết kế các dự án liên quan đến tự động hóa. Làm quen dần với một chức năng quan trọng HMI-Human Machine Interface (Giao diện người và máy) của hệ thống Scada.

Sách còn được biên soạn nhằm trang bị cho sinh viên khối ngành công nghệ và khối ngành kỹ thuật như Điện công nghiệp, Điện - Điện tử viễn thông, Cơ điện tử, Tự động hóa, Giao thông vận tải những kiến thức cơ bản để khai thác, vận hành có hiệu quả chương trình WinCC.

Tác giả chân thành cám ơn sự đóng góp ý kiến quý báo của các giảng viên Khoa Điện và đặc biệt là các giảng viên thuộc bộ môn Tự động hóa trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh để tài liệu mang tính hiện đại và sát thực tế.

Lưu ý: Để tiếp nhận hiệu quả hơn kiến thức trong sách này bạn cần có kiến thức chuyên môn về PLC S7 200 và S7 300 cả về kiến thức phần cứng lẫn lập trình. Vì chỉ là công cụ để hỗ trợ cho việc thiết kế chương trình và hệ thống điều khiển.

Tác giả TS. Trần Thu Hà
KS. Phạm Quang Huy
Số trang 431
Tải về Download

Nếu có điều kiện hãy mua sách giấy để ủng hộ tác giả bạn nhé. Hãy like hoặc share nếu thấy bài viết hữu ích nhé !

Tự động hóa trong công nghiệp với WinCC

Trong lĩnh vực tự động, các thiết bị tự động hoá Siemens đã có danh tiếng và được sự tin tưởng trên thế giới. Tại Việt Nam, các thiết bị tự động hoá Siemens ngày càng trở nên thông dụng. Danh mục sản phẩm thiết bị tự động hoá Siemens vô cùng phong phú, đa dạng: LOGO! thích hợp cho các ứng dụng đơn giản, S7- 200 thích hợp cho những ứng dụng vừa và nhỏ, S7-300 thích hợp cho các dự án tầm trung, mô đun hóa, điều khiển linh hoạt, nâng cấp hay mở rộng điều khiển dễ dàng, S7-400 thích hợp cho những dự án lớn, hoạt động hiệu suất cao, các hệ thống tự động điều khiển thích nghi, điều khiển có dự phòng, dễ dàng chuẩn đoán lỗi, S7-1200 ra đời nhằm mục đích thay thế sản phẩm S7-200 nhằm khắc phục những nhược điểm của dòng S7-200 đang có trên thị trường.

Để thực hiện những chương trình ứng dụng của các thiết bị Siemens nói trên thì ta cần một phần mềm để lập trình những ứng dụng và quản lý các chương trình tự động hóa. Bài viết này chia sẻ ebooks  TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP VỚI WINCC nhằm giúp đỡ các kỹ thuật viên thực hành tốt hơn với các thiết bị tự động hóa của Siemens 

WinCC là chữ viết tắt Windows Control Center, đây là phần mềm ứng dụng để giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất, điều khiển và thu thập dữ liệu của một hệ thống tự động hóa quá trình sản xuất. Việc sử dụng những bộ điều khiển lập trình PLC riêng lẻ không đáp ứng yêu cầu điều khiển của một hệ Scada, cần phải kết hợp thêm các bộ hiển thị HMI (Human Machine Interface - Giao diện người và máy).

Trong lĩnh vực tự động hóa trong công nghiệp, WinCC là một trong những phần mềm HMI chuyên dùng của hãng Siemens để quản lý, thu thập dữ liệu và điều khiển quá trình công nghiệp. Chương trình dùng để điều hành các nhiệm vụ của màn hình hiển thị và hệ thống điều khiển trong tự động sản xuất và quá trình. Hệ thống này cung cấp các khối chức năng thích ứng trong công nghiệp như: Hiển thị hình ảnh, thông điệp, lưu trữ và báo cáo. Việc truy cập hình ảnh nhanh chóng, và chức năng lưu trữ an toàn của WinCC đảm bảo tính hữu dụng cao.

Ngoài các chức năng hệ thống, WinCC còn mở ra giao diện cho các giải pháp của người sử dụng, những giao diện này khiến chúng có thể tích hợp WinCC vào các giải pháp tự động hóa phức tạp và toàn công ty. Việc xử lý dữ liệu lưu trữ được tích hợp bằng các giao diện chuẩn ODBC và SQL. Việc thêm vào các đối tượng và các tài liệu cũng được tích hợp bằng OLE2.0 và OLE Custom Controls (OCX). Các cơ chế này làm cho WinCC trở thành một bộ phận dễ truyền tải trong môi trường Windows.

WinCC còn là chương trình ứng dụng 32 bit hướng đối tượng có thể chạy trên hệ điều hành 32 bit từ Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP. Chương trình cho phép thực hiện đa nhiệm vụ, đảm bảo phản ứng nhanh chóng với việc xử lý ngắt và độ an toàn chống lại sự mất dữ liệu bên trong ở mức độ cao. Nếu chạy trên nền Windows NT, WinCC còn cung cấp các chức năng để tạo ra sự an toàn và phục vụ như một server trong hệ thống nhiều người sử dụng. Với giao diện thân thiện, WinCC có nhiều công cụ và lệnh mạnh giúp các cán bộ quản lý cũng như các chuyên gia kỹ thuật của các doanh nghiệp nhà máy khai thác có hiệu quả chương trình này.

Cuốn sách “TỰ ĐỘNG HÓA TRONG CÔNG NGHIỆP VỚI WINCC” được biên soạn nhằm giúp các chuyên gia, đang làm việc và học tập trong lĩnh vực điều khiển hệ thống tự động trong công nghiệp làm quen với giao diện WinCC, thiết kế các dự án liên quan đến tự động hóa. Làm quen dần với một chức năng quan trọng HMI-Human Machine Interface (Giao diện người và máy) của hệ thống Scada.

Sách còn được biên soạn nhằm trang bị cho sinh viên khối ngành công nghệ và khối ngành kỹ thuật như Điện công nghiệp, Điện - Điện tử viễn thông, Cơ điện tử, Tự động hóa, Giao thông vận tải những kiến thức cơ bản để khai thác, vận hành có hiệu quả chương trình WinCC.

Tác giả chân thành cám ơn sự đóng góp ý kiến quý báo của các giảng viên Khoa Điện và đặc biệt là các giảng viên thuộc bộ môn Tự động hóa trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh để tài liệu mang tính hiện đại và sát thực tế.

Tác giả	TS. Trần Thu Hà KS. Phạm Quang Huy
Số trang	431
Tải về	Dowload

Tự động hóa trong công nghiệp - xu thế tương lai trong ngành sản xuất

Ảnh nguồn Wikipedia

Tự động hóa là một nhân tố quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Nhờ có tự động hóa trong công nghiệp, các nhà máy đã và đang trở nên hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng, nguyên vật liệu và nguồn nhân lực. Tự động hóa trong công nghiệp là việc sử dụng các hệ thống quản lý như máy tính, robot và công nghệ thông tin để điều khiển các loại máy móc và quy trình sản xuất khác nhau trong công nghiệp. Sau cơ khí hóa, tự động hóa chính là bước thứ hai trong trong quá trình công nghiệp hóa.

Bài viết sau xin giới thiệu khái quát về tự động hóa trong công nghiệp, hy vọng sẽ giúp người đọc có cái nhìn tổng quát về một trong các lĩnh vực đang rất được quan tâm phát triển và ứng dụng trong các ngành công nghiệp hiện nay.

Khái niệm “tự động hóa” (automation), bắt nguồn từ “tự động” (automatic) và trở nên phổ biến từ năm 1947, khi tập đoàn General Motors thành lập Bộ phận Tự động hóa. Đây cũng là lúc các ngành công nghiệp bắt đầu ứng dụng cơ chế điều khiển phản hồi (feedback controller) một cách mạnh mẽ, mặc dù công ngệ này đã được phát minh từ những năm 1930.

Trong những năm 1970, hệ thống điều khiển phân tán (DCS) đầu tiên đã được phát triển bởi một nhóm các kỹ sư tại hãng Honeywell, và cũng trong thời gian này, thiết bị điều khiển lập trình (PLC) đã được phát minh bởi Dick Morley. Cho đến ngày nay, đây vẫn là hai trong số các hệ thống tự động hóa phổ biến nhất trên thế giới.

Các kỹ sư công nghiệp từng kỳ vọng rằng các nhà máy sẽ trở nên hoàn toàn tự động ít nhất là từ giữa thế kỷ 20. Các cuộc chạy đua tự động hóa bắt đầu từ những năm 1980, khi các nhà sản xuất xe hơi của Mỹ đã đưa ra tầm nhìn về một “dây chuyền sản xuất không con người”, nghĩa là toàn bộ quy trình sản xuất sẽ do robot thực hiện. Tuy nhiên, cho đến tận ngày nay, đây vẫn mới chỉ là một ý tưởng xa vời.

Viễn cảnh về một nhà máy tự động hóa hoàn toàn có thể sẽ rất lâu mới trở thành hiện thực, song hiện nay, tự động hóa đã được ứng dụng phổ biến và có ý nghĩa quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp. Một hệ thống tự động hóa cũng có những ưu và nhược điểm nhất định.

Những ưu điểm chính của tự động hóa là:

Giảm chi phí vận hành: tự động hóa công nghiệp giúp giảm thiểu số nhân công cần thiết để vận hành máy móc dẫn đến việc giảm được các chi phí liên quan đến con người như tiền lương, tiền bảo hiểm y tế, tiền lương nghỉ lễ, nghỉ ốm, tiền làm thêm giờ hay lương hưu.
Tăng năng suất: Hệ thống tự động hóa có thể cho phép một nhà máy họat động 24/7 trong một tuần, một tháng và thậm chí là cả năm. Nhờ vậy, năng suất sản xuất sẽ được cải thiện và nâng cao đáng kể.
Cải thiện chất lượng sản phẩm: tự động hóa có khả năng giảm các sai sót mà con người có thể gặp phải. Hơn nữa, các sản phẩm được tạo nên bởi hệ thống tự động hóa sẽ có chất lượng đồng đều hơn.
Tăng tính linh hoạt: khi thêm một bước mới vào quy trình sản xuất, các nhà quản lý sẽ thường phải hướng dẫn, đào tạo người lao động về bước mới đó. Tuy nhiên, robot và các hệ thống máy tính hoàn toàn có thể được lập trình để thực hiện các thao tác mới mà không cần qua đào tạo hay hướng dẫn, nhờ đó giúp quy trình sản xuất trở nên linh hoạt hơn.
Tăng mức độ an toàn: hệ thống tự động hóa có thể thay thế con người trong những môi trường nguy hiểm như ở dưới nước, khu vực có lửa, cơ sở hạt nhân hay ngoài vũ trụ,v.v.

Tuy nhiên, tự động hóa trong công nghiệp cũng có các hạn chế như:

Chi phí đầu vào cao: việc chuyển từ sử dụng nhân công con người sang dây truyền sản xuất tự động đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu rất cao. Ngoài ra, cũng cần có chi phí cho việc đào tạo nhân công vận hành các loại thiết bị, máy móc hiện đại và phức tạp.
Các mối đe dọa an ninh: hệ thống tự động điều khiển bằng máy tính hay robot hoàn toàn có nguy cơ bị hack. Khi hệ thống tự động hóa bị tấn công hay xâm nhập, sản xuất của một nhà máy sẽ bị đình trệ và gây ra những thiệt hại nghiêm trọng.

Mặc dù có một số hạn chế nhất định, song có thể thấy những ưu điểm của tự động hóa trong công nghiệp là rất lớn. Đây cũng chính là lí do tại sao tự động hóa đã, đang và sẽ được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Trong năm 2016, các chuyên gia dự đoán tự động hóa trong công nghiệp sẽ có những xu hướng nổi bật sau:

Cảm ứng đa điểm

Cảm ứng đa điểm bắt đầu trong lĩnh vực dịch vụ thương mại và đang dần dịch chuyển sang tự động hóa công nghiệp. Động lực cho xu hướng này chính là yêu cầu về tốc độ, sức mạnh và tính linh hoạt của cảm ứng đa điểm trên các thiết bị giao diện điều hành nhà máy. Các nhà cung cấp tự động hóa đang thích ứng với xu hướng này bằng cách kết hợp công nghệ đa cảm ứng vào sản phẩm của họ. Các phiên bản mới nhất của Windows đã được thiết kế với hỗ trợ cảm ứng đa điểm cũng như màn hình cảm ứng hiện đại. Nhiều hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) và phần mềm giao diện giữa người điều hành và máy móc (HMI) trên máy tính cũng đã có hỗ trợ công nghệ này, giúp người sử dụng tận dụng đầy đủ các tính năng như phóng to, thu nhỏ, xoay, trượt, v.v.

Kết nối không dây

Đây là xu hướng truyền dẫn dữ liệu qua đường truyền không dây từ các máy cảm biến đến hệ thống quản lý. Trong một ứng dụng điển hình, một bộ cảm biến được cài đặt ở một vị trí từ xa, ví dụ như một bể chứa, và sẽ truyền thông tin qua một mạng lưới không dây đến hệ thống điều khiển. Trong những ứng dụng như vậy, việc lắp đặt và bảo dưỡng thiết bị liên lạc không dây sẽ tiết kiệm chi phí hơn nhiều sơ với việc duy trì một hệ thống có dây.
Điện toán mạng lưới (grid) và công nghệ “ảo hóa” (virtualize)

Điện toán mạng lưới có nghĩa là tất cả hoặc một phần của một nhóm máy tính, máy chủ và thiết bị lưu trữ trong mạng doanh nghiệp, được “ảo hóa” (virtualize) thành một cỗ máy tính lớn. “Ảo hóa” cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên cùng một máy tính, và giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí. Một ứng dụng tiêu biểu trong tự động hóa công nghiệp chính là tích hợp nhiều chức năng như nhập/ xuất thông tin, lưu trữ dữ liệu và SCADA vào một số lượng máy tính ít hơn so với thông thường.

Công nghệ robot

Không giống như nhiều xu hướng tự động hóa khác, xu hướng này xuất phát trực tiếp từ lĩnh vực công nghiệp. Robot từng chỉ là các thiết bị được thiết kế nhằm thực hiện các hoạt động đơn giản, như di chuyển một vật từ một địa điểm này sang một địa điểm khác. Nhưng ngày nay, robot được điều khiển bởi các hệ thống phần mềm và có thể được lập trình để thực hiện nhiều công việc phức tạp hơn, phù hợp với nhu cầu sản xuất linh hoạt và đa dạng của các nhà máy. Hơn nữa, với việc giá thành các thiết bị làm ra robot đang ngày càng giảm, xu hướng sử dụng robot trong tự động hóa sẽ tiếp tục tăng trưởng trong các năm tới.

Theo ibs.com.vn