Khi thiết bị trong xưởng có địa chỉ trên mạng, thứ thay đổi trước tiên không phải là công nghệ mà là cách làm việc hằng ngày. Bài này ghi lại bốn thay đổi thấy được rõ nhất ở các nhà máy đã triển khai IIoT Advantech, kèm lớp thiết bị đứng phía sau mỗi thay đổi.
Nội dung đi từ hiện trạng vận hành. Phần bàn về nhận thức và các điều hay hiểu sai nằm ở bài huyền thoại và sự thật về thiết bị IoT.
Bốn thay đổi thấy được trong nhà máy
| Mặt công việc | Trước khi nối mạng | Sau khi nối mạng |
|---|---|---|
| Số liệu vận hành | Ghi sổ cuối ca, tổng hợp lại vào cuối tuần | Sản lượng và thời gian dừng tính theo ca, xem được ngay trong ca |
| Bảo trì | Theo lịch cố định, thay cả cụm còn tốt | Theo tình trạng, dựa vào dòng điện, nhiệt độ và độ rung tích luỹ |
| Chất lượng | Truy nguyên bằng phiếu giấy, mất nhiều ngày | Mỗi mẻ có dấu vết thông số kèm mốc thời gian |
| Báo cáo nhiều địa điểm | Mỗi nhà máy gửi một mẫu bảng tính khác nhau | Số liệu về một đầu mối theo cùng định dạng |
Thay đổi thứ nhất: số liệu vận hành thay chỗ cho sổ ghi tay
Sổ ghi tay có hai điểm yếu khó khắc phục: người ghi lúc bận thì bỏ qua, và số liệu chỉ dùng được sau khi có người nhập lại vào máy. Cả hai biến mất khi tín hiệu trong tủ được đọc trực tiếp.
Điểm bắt đầu thường là ba trạng thái chạy, dừng, lỗi cùng một tín hiệu đếm sản phẩm. Với đại lượng tương tự như nhiệt độ hay áp suất, module ADAM-4017 nhận tám kênh vào và trả dữ liệu qua cổng nối tiếp, hợp với các tủ đã có sẵn tuyến RS-485.
Thay đổi thứ hai: bảo trì chuyển từ theo lịch sang theo tình trạng
Bảo trì theo lịch cố định luôn sai ở một trong hai hướng: thay quá sớm thì lãng phí, thay quá muộn thì hỏng giữa ca. Có lịch sử đo, bộ phận kỹ thuật nhìn được xu hướng thay vì đoán.
- Dòng điện động cơ tăng dần ở cùng một mức tải là dấu hiệu cơ khí nặng dần.
- Nhiệt độ ổ trục lệch so với các máy cùng loại trong cùng điều kiện cho thấy vấn đề bôi trơn.
- Thời gian chu kỳ kéo dài dần thường xuất hiện trước khi có lỗi rõ ràng.
Ba nhóm dữ liệu này không cần thiết bị đo đắt tiền, chỉ cần đo đều và giữ đủ lịch sử. Cách tổ chức phần đo điện chi tiết hơn có ở bài máy tính công nghiệp cho quản lý năng lượng.
Thay đổi thứ ba: hồ sơ chất lượng có dấu vết truy được
Khi khách hàng khiếu nại một lô hàng, câu hỏi đầu tiên là lô đó chạy trong điều kiện nào. Nếu thông số quá trình được ghi kèm mốc thời gian, việc truy nguyên rút từ vài ngày xuống vài phút.
Yêu cầu kỹ thuật ở đây khác với giám sát thông thường: dữ liệu phải ghi liên tục và không được mất khi mạng gián đoạn. Vì vậy máy gom dữ liệu cần bộ nhớ đệm tại chỗ và nguồn dự phòng, ví dụ APAX-5580 có hai đầu vào nguồn, hỗ trợ nguồn lưu điện và nút phục hồi hệ thống.
Thay đổi thứ tư: nhiều địa điểm gom về một báo cáo
Doanh nghiệp có ba nhà máy thường nhận ba mẫu bảng tính khác nhau, mỗi nơi định nghĩa sản lượng một kiểu. Chuẩn hoá số liệu ở lớp thiết bị giải quyết gốc vấn đề: cùng cách đo, cùng đơn vị, cùng mốc thời gian.
Phần hiển thị dùng công cụ nền web nên người xem chỉ cần trình duyệt. Trường hợp nào thì nên dựng hệ giám sát đầy đủ có phân tích ở bài khi nào cần một hệ SCADA.
Thiết bị Advantech ứng với từng lớp
| Lớp | Model | Đặc điểm đáng chú ý |
|---|---|---|
| Thu tín hiệu | ADAM-4017 | Tám kênh vào tương tự, dùng chung tuyến RS-485 với thiết bị sẵn có |
| Điều khiển kèm gom dữ liệu | APAX-5580 | Hai đầu vào nguồn, hỗ trợ nguồn lưu điện, khe mở rộng tín hiệu theo mô-đun |
| Trạm điện và môi trường nhiễu mạnh | ECU-4784 | Chứng nhận IEC 61850-3 và IEEE 1613, tám cổng mạng cách ly, mười cổng nối tiếp, nguồn dự phòng |
| Phần mềm giám sát | WebAccess | Giao diện chạy trên trình duyệt, thêm người xem không phải cài thêm phần mềm |
Ví dụ một trạm biến áp và một xưởng giấy
Hai môi trường khác nhau cho thấy vì sao không có một cấu hình dùng chung cho mọi nơi.
- Trạm biến áp: nhiễu điện từ mạnh, yêu cầu chứng nhận riêng, số cổng nối tiếp lớn vì phải đọc nhiều rơ le bảo vệ. Máy đặt ở đây chọn theo chứng nhận trước, theo cấu hình xử lý sau.
- Xưởng giấy: bụi và độ ẩm cao, số điểm đo vừa phải nhưng máy phải chạy liên tục ba ca. Ưu tiên thiết kế không quạt và ổ lưu trữ chịu ghi nhiều.
Trong cả hai trường hợp, phần mềm phía trên giống nhau. Khác biệt nằm ở lớp thiết bị đặt tại hiện trường, và đó là phần quyết định hệ thống chạy được bao lâu.
Chọn thiết bị IIoT Advantech theo môi trường lắp đặt
Máy đặt trong tủ điện chọn ở danh mục máy tính không quạt cho IoT. Bối cảnh so sánh các dòng máy công nghiệp theo môi trường có ở trang máy tính nhúng Advantech trên IPC247.
Khi đã biết số tín hiệu cần đọc, loại chứng nhận bắt buộc và số ca vận hành, lọc model bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu, ghi rõ môi trường lắp để bên tư vấn loại trước những model không đạt.
Câu hỏi thường gặp về IIoT Advantech
IIoT khác gì với hệ giám sát nhà máy đã có từ lâu?
Hệ giám sát cũ thường đóng trong một mạng nội bộ và chỉ phục vụ người trực ca. IIoT giữ nguyên phần đó nhưng mở thêm đường cho dữ liệu đi tiếp tới bộ phận bảo trì, chất lượng và ban điều hành nhiều nhà máy.
Nhà máy nhỏ có cần làm IIoT không?
Có, nhưng ở quy mô nhỏ. Bắt đầu bằng một chỉ số duy nhất, thường là thời gian dừng máy hoặc điện tiêu thụ trên mỗi tấn sản phẩm. Khi chỉ số đó chạy đúng trong ba tháng thì mở rộng, không cần đầu tư trọn gói ngay từ đầu.
Bảo trì theo tình trạng cần đo những gì?
Ba nhóm phổ biến là dòng điện động cơ, nhiệt độ vỏ máy hoặc ổ trục và độ rung. Chỉ cần lịch sử vài tháng là bộ phận kỹ thuật thấy được xu hướng tăng dần trước khi thiết bị hỏng.
Thiết bị đặt ở trạm điện có yêu cầu riêng không?
Có. Trạm điện đòi hỏi máy chịu nhiễu điện từ và có chứng nhận tương ứng như IEC 61850-3 hoặc IEEE 1613, kèm nguồn dự phòng. Máy văn phòng đặt ở môi trường này thường lỗi sau vài tháng.
Dữ liệu IIoT có bắt buộc đưa ra khỏi nhà máy không?
Không. Nhiều doanh nghiệp giữ toàn bộ trong mạng nội bộ và chỉ mở đường ra ngoài khi cần gom báo cáo của nhiều nhà máy. Việc mở đường ra phải đi kèm phân vùng mạng và quản lý tài khoản.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
