Bài này liệt kê ứng dụng tự động hóa công nghiệp Advantech theo công đoạn sản xuất chứ không theo lớp thiết bị: mỗi công đoạn nêu việc máy làm thay người, loại máy tính điều khiển trạm và điều kiện lắp đặt kèm theo. Cách sắp xếp này hợp với doanh nghiệp đang chọn công đoạn nào làm trước.
Nếu cần bản đồ theo lớp thiết bị, từ cảm biến tới phần mềm giám sát, xem bài tự động hóa sản xuất với thiết bị Advantech. Bài đó trả lời câu hỏi hệ thống gồm những gì, bài này trả lời câu hỏi nên bắt đầu từ trạm nào.
Sáu công đoạn hay được tự động hóa trước
Bảng dưới xếp theo mức phổ biến trong nhà máy Việt Nam. Cột cuối ghi loại máy tính chạy trạm, chi tiết từng dòng nằm ở các mục sau.
| Công đoạn | Việc máy làm thay người | Máy tính chạy trạm |
|---|---|---|
| Lắp ráp và bắt vít | Siết đủ lực, đủ số vít, ghi lại kết quả từng sản phẩm | Máy điều khiển có cổng vào ra và cổng nối tiếp cho súng vặn vít |
| Gắp đặt và cấp phôi | Chuyển chi tiết giữa các vị trí cố định, cấp phôi vào máy chính | Máy không quạt gắn trong tủ, trao đổi tín hiệu với bộ điều khiển chuyển động |
| Kiểm tra bằng thị giác máy | Soi ngoại quan, đọc mã, đo kích thước, loại hàng lỗi | Máy có cổng mạng cấp nguồn cho camera và khe mở rộng |
| Đóng gói và dán nhãn | In nhãn theo lô, dán đúng vị trí, đếm thùng | Máy có nhiều cổng USB và cổng nối tiếp cho máy in, đầu đọc mã |
| Cân và đo trong chuyền | Ghi khối lượng, kích thước, nhiệt độ vào cơ sở dữ liệu theo từng sản phẩm | Máy nhỏ gọn gắn ray, đọc cân qua cổng nối tiếp |
| Nhập xuất kho | Đọc mã thùng, đối chiếu đơn, in phiếu | Máy tính màn hình cảm ứng đặt tại cửa kho |
Trạm lắp ráp và bắt vít
Đây là công đoạn dễ đo hiệu quả nhất vì tiêu chí đạt hay không đạt rất rõ: đủ số vít, đủ lực siết, đúng thứ tự. Máy tính trạm nhận tín hiệu từ súng vặn vít, đếm số mối và chặn sản phẩm đi tiếp khi thiếu.
Trạm dạng này cần một thiết bị vừa chạy logic vừa ghi dữ liệu. Bộ điều khiển APAX-5580 chạy vi xử lý Core i với thiết kế không quạt, có hai cổng Gigabit, một cổng nối tiếp chọn kiểu RS-232, RS-422 hoặc RS-485, hai đầu vào nguồn kèm hỗ trợ nguồn dự phòng và chức năng gộp hai cổng mạng. Hai đầu vào nguồn là điểm đáng chú ý cho trạm không được phép mất dữ liệu giữa chừng.
Trạm gắp đặt và cấp phôi
Công đoạn gắp đặt lấy chi tiết từ một vị trí và đưa tới vị trí khác, thường do cơ cấu chuyển động hoặc cánh tay máy đảm nhiệm. Phần chuyển động do bộ điều khiển chuyên dụng lo, phần máy tính lo việc điều phối: nhận lệnh sản xuất, chọn chương trình theo mã hàng, ghi lại số lượng đã làm.
Máy đặt trong tủ nên chọn loại không quạt, nhận nguồn một chiều dải rộng. Model ARK-2121F có sáu cổng nối tiếp, sáu cổng USB, vào ra số cách ly, nguồn vào 9–36 V một chiều và dải nhiệt làm việc –20 đến 70 độ C khi dùng ổ thể rắn và linh kiện chịu nhiệt. Vào ra số cách ly giúp tín hiệu từ cảm biến và rơ le không kéo nhiễu vào bo mạch.
Trạm kiểm tra bằng thị giác máy
Trạm soi ngoại quan thay người ở khâu mỏi mắt nhất và cho kết quả ổn định theo ca. Điểm khác biệt về phần cứng nằm ở đường camera: mỗi camera cần một đường mạng vừa truyền ảnh vừa cấp nguồn.
Model AIIS-5410P có bốn cổng Gigabit cấp nguồn qua mạng, tự nhận và phân loại thiết bị được cấp nguồn, tuân theo chuẩn IEEE 802.3af và IEEE 1588, làm việc với camera dùng chuẩn GigE. Máy nhận nguồn 9–36 V một chiều, chịu dải nhiệt –20 đến 60 độ C và có vào ra số cách ly.
Phần chọn camera, ống kính và ánh sáng cho từng loại lỗi nằm ở bài ứng dụng thị giác máy tính. Nguyên tắc chung khi lập trạm: cố định ánh sáng trước, cố định vị trí sản phẩm sau, rồi mới chỉnh thuật toán.
Trạm đóng gói và dán nhãn cuối chuyền
Cuối chuyền là nơi tập trung nhiều thiết bị ngoại vi: máy in nhãn, đầu đọc mã, cân, đèn báo. Máy tính trạm ở đây không cần cấu hình mạnh mà cần nhiều cổng và chạy liên tục.
Một máy hộp không quạt cỡ vừa với bốn cổng nối tiếp và nhiều cổng USB là đủ. Điều cần chốt trước là số thiết bị ngoại vi và loại cổng của từng cái, vì thiếu cổng thì phải thêm bộ chuyển đổi và mỗi bộ chuyển đổi là thêm một điểm hỏng. Danh mục máy phù hợp nằm trong nhóm máy tính không quạt của website.
Trạm cân và trạm đo trong chuyền
Trạm cân, trạm đo nhiệt độ hoặc đo kích thước là dạng đơn giản nhất nhưng cho dữ liệu dùng được ngay cho báo cáo chất lượng. Máy tính trạm chỉ đọc số từ thiết bị đo qua cổng nối tiếp rồi ghi vào cơ sở dữ liệu kèm mã sản phẩm.
Máy dạng mô đun cỡ nhỏ như UNO-2372G hợp với vị trí này: hai cổng Gigabit, bốn cổng nối tiếp, bốn cổng USB và hai khe mở rộng để thêm cổng khi phát sinh. Vai trò của nhóm máy này trong quản lý sản xuất có ở bài máy tính nhúng trong quản lý sản xuất.
Trạm nhập xuất kho và giao diện cho người đứng máy
Ở cửa kho và tại đầu chuyền, người thao tác cần một màn hình bấm được khi đeo găng và chịu được nước rửa sàn. Máy tính màn hình cảm ứng TPC-1251T có màn 12,1 inch, thiết kế không quạt, mặt trước đạt cấp bảo vệ IP66 với bản mặt phẳng và IP65 với bản không phẳng, làm việc trong dải nhiệt –20 đến 60 độ C.
Cấp bảo vệ mặt trước là tiêu chí quyết định ở vị trí này, quan trọng hơn cấu hình vi xử lý. Màn hình đặt ngoài xưởng ướt mà chỉ đạt cấp thấp sẽ hỏng cảm ứng sau vài tháng.
Điều kiện lắp đặt chung cho máy tính trạm tự động
- Không quạt: quạt hút kéo bụi và hơi dầu vào trong. Trạm nào cũng nên dùng máy tản nhiệt qua vỏ.
- Nguồn một chiều dải rộng: tủ điện đã có nguồn 24 V, máy nhận 9–36 V đấu thẳng vào, không cần thêm bộ nguồn xoay chiều.
- Khoảng hở quanh vỏ: chừa khoảng trống cho không khí đi qua cánh tản nhiệt, nhất là với tủ kín đặt gần lò hoặc gần máy phát nhiệt.
- Cổng dự phòng: cộng thêm ít nhất một cổng nối tiếp và một cổng mạng so với nhu cầu hiện tại, vì trạm nào cũng phát sinh thiết bị sau vài tháng chạy.
Chọn máy tính cho trạm tự động hóa
Trình tự chọn gọn trong ba câu hỏi. Trạm phải xử lý ảnh hay chỉ đọc tín hiệu, quyết định cấu hình vi xử lý. Trạm cần bao nhiêu cổng và loại gì, quyết định dòng máy. Máy đặt trong tủ, trên chuyền hay ngoài trời, quyết định dải nhiệt và cấp bảo vệ.
Bối cảnh chung về nhóm máy này có ở danh mục máy tính công nghiệp Advantech trên IPC247. Khi đã trả lời xong ba câu hỏi trên, lọc model bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu rồi gửi kèm sơ đồ trạm và danh sách thiết bị ngoại vi để bên tư vấn kiểm tra số cổng.
Câu hỏi thường gặp về ứng dụng tự động hóa công nghiệp Advantech
Công đoạn nào nên tự động hóa trước?
Công đoạn lặp lại nhiều nhất, có tiêu chí đạt hay không đạt rõ ràng và đang cần nhiều người nhất. Trạm kiểm tra ngoại quan và trạm đóng gói cuối chuyền thường thoả cả ba điều kiện, nên hay được chọn làm bước đầu.
Trạm tự động hóa cần máy tính hay chỉ cần bộ điều khiển?
Trạm chỉ chạy logic đóng cắt thì bộ điều khiển là đủ. Cần máy tính khi trạm phải xử lý ảnh, ghi cơ sở dữ liệu, in nhãn, đọc mã hoặc hiển thị giao diện nhiều thông tin cho người đứng máy.
Máy tính cho trạm thị giác khác máy thường ở điểm nào?
Máy cho trạm thị giác có cổng mạng cấp nguồn cho camera, nhờ vậy mỗi camera chỉ cần một sợi cáp. AIIS-5410P có bốn cổng Gigabit cấp nguồn qua mạng theo chuẩn IEEE 802.3af và hỗ trợ đồng bộ thời gian theo IEEE 1588 để chụp đúng thời điểm.
Có cần thay bộ điều khiển đang chạy khi thêm trạm tự động không?
Thường là không. Trạm mới lắp thêm và trao đổi tín hiệu với bộ điều khiển cũ qua vài đường vào ra hoặc qua mạng. Cách này giữ được phần logic đã chạy ổn định và rút ngắn thời gian dừng chuyền khi lắp.
Máy tính đặt trong tủ điện cần lưu ý gì?
Ba điểm: máy không quạt để bụi không vào trong, nguồn một chiều dải rộng để đấu thẳng vào nguồn 24 V có sẵn, và khoảng hở quanh vỏ máy cho tản nhiệt. Bỏ qua khoảng hở là nguyên nhân phổ biến khiến máy tự khởi động lại vào buổi trưa.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
