Một dự án nền tảng SCADA WebAccess hiếm khi thất bại ở khâu phần mềm. Vướng mắc thường nằm ở phần bao quanh: đếm thiếu điểm đo nên mua sai mức bản quyền, chọn thiết bị thu tín hiệu không đọc được đồng hồ sẵn có, hoặc dồn tất cả vào một máy rồi mất số liệu khi đường mạng gián đoạn. Bài này đi theo trình tự dựng nền tảng, từ đếm điểm đo tới tính dự phòng.
Nền tảng SCADA WebAccess khác gói phần mềm rời ở chỗ nào
Gói phần mềm rời chỉ trả lời câu hỏi hiển thị và lưu số liệu. Nền tảng là toàn bộ chuỗi từ tín hiệu tại thiết bị tới màn hình người xem, gồm bốn phần: thiết bị thu tín hiệu, máy chạy vòng quét, hạ tầng mạng và bản quyền phần mềm theo mức điểm đo.
Bốn phần này ràng buộc lẫn nhau. Số điểm đo quyết định mức bản quyền và cấu hình máy chạy vòng quét. Khoảng cách giữa các cụm thiết bị quyết định số node và kiểu mạng. Môi trường lắp đặt quyết định dòng máy và dòng module. Đổi một phần thường kéo theo phần khác, nên trình tự khảo sát quan trọng hơn việc chọn model sớm.
Cấu trúc bên trong phần mềm, danh sách thành phần và giao thức hỗ trợ nằm ở bài phần mềm WebAccess HMI/SCADA. Bài này chỉ dùng lại ba khái niệm node của bài đó rồi tập trung vào phần cứng và cách chia hệ.
Đếm điểm đo trước khi chọn cấu hình nền tảng
Bản quyền tính theo mức điểm đo, vì vậy con số này phải chốt sớm. Sai lầm hay gặp là đếm theo số thiết bị. Bảng dưới nêu cách quy đổi cho các nguồn tín hiệu thường gặp trong nhà máy Việt Nam.
| Nguồn tín hiệu | Cách đếm | Ví dụ thực tế |
|---|---|---|
| Module vào ra analog | Mỗi kênh là một điểm đo, cộng thêm điểm trạng thái module nếu cần theo dõi tình trạng kết nối | Một module tám kênh dùng hết kênh sinh chín điểm đo |
| Đồng hồ đo điện | Đếm theo số thanh ghi thật sự lấy về, không lấy toàn bộ bảng thanh ghi của thiết bị | Đồng hồ ba pha lấy điện áp, dòng, công suất và điện năng thường rơi vào hai mươi tới ba mươi điểm |
| Bộ điều khiển khả trình | Đếm theo số biến trong danh sách trao đổi đã thống nhất với người lập trình điều khiển | Một chuyền đóng gói thường trao đổi từ năm mươi tới hai trăm biến |
| Điểm tính toán trong phần mềm | Giá trị do phần mềm tự tính vẫn chiếm điểm đo | Hiệu suất, tổng theo ca, chênh lệch giữa hai đồng hồ |
Sau khi cộng, nên thêm khoảng ba mươi phần trăm dự phòng. Phần dư này dành cho các điểm phát sinh khi vận hành thật, thường là điểm tính toán và điểm trạng thái mà giai đoạn khảo sát bỏ sót.
Thiết bị Advantech cho từng lớp của nền tảng
Bảng dưới nêu các mã có trong danh mục của website, kèm vai trò trong nền tảng và điều cần lưu ý khi đưa vào thiết kế.
| Thiết bị | Vai trò trong nền tảng | Lưu ý khi thiết kế |
|---|---|---|
| ADAM-6017 | Thu tín hiệu analog tại tủ điện, đưa lên mạng Ethernet | Đấu thẳng vào switch trong tủ, không cần bộ chuyển đổi nối tiếp |
| WISE-4012E | Thu tín hiệu tại điểm khó kéo cáp, truyền không dây về node | Cần khảo sát sóng trước, tường bê tông và tủ kim loại làm suy hao mạnh |
| UNO-2178A | Bộ tập trung dữ liệu kiêm node chạy vòng quét, có bản đóng gói sẵn phần mềm | Kiểm tra mức điểm đo của gói trước, gói nhỏ không mở rộng được về sau |
| UNO-4671A | Node đặt tại trạm điện hoặc khu vực có nhiễu và xung mạnh | Chọn khi vị trí lắp có yêu cầu riêng của ngành điện, không dùng cho tủ thường |
| Phần mềm WebAccess | Bản quyền theo mức điểm đo cho toàn nền tảng | Chốt số điểm đo đã cộng dự phòng trước khi đặt hàng |
Máy chạy vòng quét không nhất thiết phải là máy mạnh. Yếu tố quyết định là số cổng, kiểu lắp và khả năng chạy liên tục, nên các dòng trong danh mục máy tính không quạt phù hợp cho phần lớn vị trí trong tủ điện.
Chia nhiều node và tính dự phòng
Một node duy nhất chỉ hợp lý khi toàn bộ thiết bị nằm trong cùng một khu và tổng điểm đo ở mức vừa. Vượt qua ngưỡng đó, việc chia node mang lại ba lợi ích rõ ràng.
- Số liệu không mất khi đường trục gián đoạn. Node tại khu vực vẫn đọc và ghi lịch sử cục bộ, dữ liệu được gửi bù khi mạng khôi phục.
- Lưu lượng mạng giảm. Vòng quét chạy trong mạng nội bộ của khu, chỉ số liệu tổng hợp mới đi lên đường trục.
- Sự cố khoanh vùng được. Một node dừng thì chỉ khu vực đó mất giám sát, các khu còn lại chạy bình thường.
Về dự phòng, tài liệu hãng nêu ba mức: máy chủ, cổng truyền thông và thiết bị. Mức cần bật phụ thuộc hậu quả khi mất số liệu. Hệ giám sát năng lượng trong một xưởng thường chỉ cần dự phòng đường truyền. Trạm không người trực và dây chuyền chạy liên tục thường bật cả ba mức, kèm nguồn dự phòng cho node và switch.
Chọn thiết bị cho nền tảng SCADA WebAccess
Bốn thông tin cần có trước khi lập cấu hình: bảng điểm đo đã cộng dự phòng, sơ đồ vị trí các cụm thiết bị kèm khoảng cách, danh sách giao thức của thiết bị hiện có, và yêu cầu về thời gian ngừng chấp nhận được. Thông tin thứ tư quyết định mức dự phòng, cũng là phần ảnh hưởng nhiều nhất tới chi phí.
Danh mục hãng trên IPC247 có ở trang máy tính công nghiệp Advantech. Để lọc nhanh model theo môi trường lắp và số cổng cần thiết, dùng công cụ chọn máy theo yêu cầu rồi gửi kèm bảng điểm đo.
Câu hỏi thường gặp về nền tảng SCADA WebAccess
Nền tảng SCADA WebAccess gồm những gì ngoài phần mềm?
Ngoài bản quyền phần mềm còn có ba phần cứng bắt buộc: thiết bị thu tín hiệu tại hiện trường, máy chạy vòng quét đặt gần cụm thiết bị, và hạ tầng mạng nối hai phần đó. Thiếu một trong ba phần thì phần mềm không có số liệu để hiển thị.
Đếm điểm đo thế nào cho đúng trước khi mua bản quyền?
Đếm theo số giá trị mà phần mềm phải đọc hoặc ghi, không đếm theo số thiết bị. Một đồng hồ đo điện ba pha có thể sinh hơn hai mươi giá trị. Cách làm an toàn là lập bảng liệt kê từng thiết bị kèm số giá trị cần lấy, cộng lại rồi cộng thêm khoảng ba mươi phần trăm dự phòng mở rộng.
Khi nào cần chia thành nhiều SCADA node?
Khi các cụm thiết bị nằm cách xa nhau hoặc khi tổng số điểm đo vượt khả năng của một vòng quét. Đặt một node tại mỗi khu vực giúp số liệu vẫn được ghi cục bộ khi đường mạng về trung tâm gián đoạn, đồng thời giảm lưu lượng chạy trên mạng đường trục.
Dự phòng trong nền tảng SCADA áp dụng cho những phần nào?
Theo tài liệu hãng, phần mềm hỗ trợ dự phòng ở ba mức: máy chủ SCADA, cổng truyền thông và thiết bị. Mức nào cần bật phụ thuộc hậu quả khi mất số liệu. Trạm không người trực và dây chuyền chạy liên tục thường bật cả ba, hệ giám sát năng lượng trong một xưởng thường chỉ cần dự phòng đường truyền.
Có nên dùng máy chủ đóng gói sẵn phần mềm không?
Phù hợp khi số điểm đo nằm gọn trong mức gói và đơn vị muốn rút ngắn bước cài đặt. Nếu dự án còn khả năng mở rộng lớn hoặc cần cấu hình máy riêng cho vòng quét nặng, nên tách phần mềm và phần cứng để chọn từng phần theo nhu cầu thật.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
