Nền tảng WebAccess và WISE-4000 của Advantech giúp xây dựng hệ thống kết nối mạng và trực quan hóa sản xuất
24/07/2019
Giới thiệu
Một nhà sản xuất bảng điều khiển nổi tiếng sản xuất nhiều loại bảng điều khiển màn hình tinh thể lỏng (TFT-LCD) và màn hình cảm ứng đã sẵn sàng cải thiện hiệu quả trong tất cả các nhà máy của họ thông qua việc thực hiện hệ thống giám sát dây chuyền sản xuất. Công ty đã chọn nhà máy của mình ở Nam Kinh, Trung Quốc, là nơi đầu tiên để thực hiện. Các ứng dụng thông minh sau khi được ứng dụng sẽ được triển khai cho các cơ sở sản xuất khác trên toàn thế giới.
Bằng việc sử dụng phần mềm WebAccess/SCADA thông minh của Advantech kết hợp với các mô đun I/O không dây WISE-4000 tạo thành một giải pháp không dây hiệu quả về chi phí, nhà sản xuất bảng điều khiển có thể liên kết tất cả các máy sản xuất front-end thành 1 mạng duy nhất với sự linh hoạt để hỗ trợ tích hợp và mở rộng trong tương lai. Điều này cho phép nhà sản xuất bảng điều khiển nhanh chóng triển khai việc kết nối các thiết bị và trực quan hóa quá trình để tăng năng suất.
Yêu cầu hệ thống
Trước đây, tất cả các thiết bị sản xuất của nhà máy đều được quản lý thủ công. Trong trường hợp xảy ra lỗi thiết bị, người vận hành sẽ cần báo cáo sự cố trước khi sắp xếp bảo trì và sửa chữa. Ngoài ra, vì hồ sơ thông tin trạng thái máy không được lưu giữ, người quản lý thường không biết về tình hình dây chuyền sản xuất.
Để giải quyết vấn đề này, nhà sản xuất này đã quyết định tận dụng các công nghệ thu thập dữ liệu và kết nối thiết bị để thực hiện một hệ thống giám sát dây chuyền sản xuất. Bằng cách ghi lại trạng thái của đèn cảnh báo ba màu trên máy và tích hợp cảm biến đếm và thời gian, người quản lý sẽ hiểu rõ hơn về đầu ra và tốc độ hoạt động của từng máy. Dữ liệu thu thập được cũng sẽ là 1 tài liệu tham khảo giá trị để cải thiện lịch trình sản xuất và năng suất.
Để tạo điều kiện giám sát trạng thái máy, dữ liệu thu thập cần được truyền đến trạm giám sát. Tuy nhiên, do sự bố trí phức tạp của nhà máy tại Nam Kinh, việc cài đặt mạng có dây là không thể. Giải pháp mới là cần thiết để thu thập và truyền dữ liệu đến trung tâm quản lý là thông qua mạng không dây hiện có của nhà máy. Hơn nữa, thiết bị không dây phải dễ cài đặt và nhỏ gọn để tránh chiếm quá nhiều không gian. Do việc tồn hàng trong quá trình (WIP) đi qua máy trạm cứ sau 3 đến 5 giây, mô-đun không dây chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu phải có đủ tốc độ để thu được tín hiệu thời gian thực (chính xác đến 0,1 giây).
Về phần mềm, nhà sản xuất bảng điều khiển không muốn đầu tư nguồn lực đáng kể vào việc phát triển một nền tảng mới, thay vào đó, họ muốn mua một giải pháp giám sát từ xa sẵn có để sử dụng như một hệ thống máy chủ quản lý, lưu trữ. Phần mềm WebAccess/SCADA của Advantech có khả năng hỗ trợ xử lý dữ liệu tại chỗ, phân tích biểu đồ, báo cáo sản xuất và thông báo cảnh báo, đồng thời cung cấp kết nối và truy cập dữ liệu 1 cách thuận tiện. Khả năng hỗ trợ máy chủ SQL cũng là cần thiết để tạo điều kiện tích hợp với hệ thống thực thi sản xuất back-end (MES) và hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP).
Mô tả hệ thống
Advantech cung cấp giải pháp giám sát dây chuyền sản xuất kết hợp các mô đun I/O không dây WISE-4050 IoT với phần mềm WebAccess/SCADA. Ở phần front-end của giải pháp, các mô-đun I/O WISE-4050 kỹ thuật số đa kênh được kết nối với đèn cảnh báo ba màu và cảm biến, cảm biến thời gian trên máy sẽ thu thập và tải dữ liệu tín hiệu không dây lên hệ thống quản lý back-end. Tại trung tâm điều khiển, nền tảng WebAccess được sử dụng để hiển thị động các dữ liệu front-end được thu thập, cho phép các nhà quản lý giám sát từ xa các thiết bị của dây chuyền sản xuất. Dữ liệu được thu thập và báo cáo định kỳ có thể được sử dụng để phân tích việc sử dụng thiết bị.
Mô-đun WISE-4050 không dây của Advantec hỗ trợ ghi dữ liệu với dấu thời gian Timestamp RTC và có khả năng xử lý hơn 10.000 mẫu dữ liệu. Trong trường hợp kết nối mạng bị ngắt hoặc gián đoạn, dữ liệu có thể được lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ flash bên trong; sau khi mạng hoạt động lại, các hoạt động tải lên dữ liệu có thể được kết nối lại mà không mất dữ liệu. Hàm truy cập ghi lại số lượng WIPs, điều này cho phép người dùng tính toán chênh lệch thời gian giữa các WIPs để đánh giá hiệu quả sản xuất. Với sự hỗ trợ cho nhiều giao thức truyền thông, bao gồm Modbus/TCP, TCP/IP, UDP, DHCP, HTTP và API web RESTful, mô-đun WISE-4050 đảm bảo dữ liệu thu được có thể dễ dàng truyền đến các chương trình và hệ thống phần mềm khác nhau để phân tích. Hơn nữa, công nghệ không dây tích hợp cho phép giao tiếp dữ liệu mà không cần thêm dây. Để tạo điều kiện lắp đặt linh hoạt trong môi trường nhà máy phức tạp và rất nhiều thiết bị. WISE-4050 nhỏ gọn (80 x 148 x 25 mm) và tương thích với DIN lan can, treo tường và lắp chồng.
Xem xét quy mô của nhà máy sản xuất bảng điều khiển trong trường hợp này, Advantech đã cung cấp nền tảng phần mềm WebAccess Professional với 600 tags để đảm bảo đủ quyền truy cập cho giám sát dây chuyền sản xuất. Phần mềm này cung cấp các chức năng quản lý SCADA mạnh mẽ, bao gồm hiển thị đồ họa hoạt hình, cập nhật dữ liệu thời gian thực, kiểm soát lịch trình, phân tích xu hướng, thông báo cảnh báo và ghi nhật ký hành động. Được trang bị nhiều trình điều khiển, nền tảng WebAccess tạo điều kiện giao tiếp giữa toàn bộ các thiết bị của nhà máy, bao gồm cả máy tính để bàn và hệ thống di động. Ngoài ra, vì WebAccess là một giải pháp dựa trên web 100%, tất cả các cấu hình kỹ thuật, cấu hình cơ sở dữ liệu, xây dựng đồ họa, quản trị phần mềm và các hoạt động giám sát có thể được thực hiện từ xa thông qua trình duyệt web tiêu chuẩn. WebAccess cho phép dữ liệu thời gian thực, hành động của nhà điều hành và nhật ký hệ thống khác được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu ODBC, như SQL Server, Oracle, MySQL và Microsoft Access, để tích hợp với MES, hệ thống ERP và các ứng dụng CNTT khác. Hơn nữa, với các dịch vụ tùy biến phần mềm của Advantech, giải pháp giám sát dây chuyền sản xuất đã được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu sử dụng cụ thể của nhà sản xuất bảng điều khiển.
Triển khai dự án
- WISE-4050: Mô-đun I/O không dây IoT của WISE-4050 với 4 kênh đầu vào kỹ thuật số và 4 kênh đầu ra kỹ thuật số.
- WebAccess Software: Phiên bản chuyên nghiệp WebAccess Software, hỗ trợ 600 I/O, 600 tags nội bộ và 1024 máy clients miễn phí
Kết luận
Để đáp ứng xu hướng sản xuất thông minh trong thời đại của IoT ngày nay, các mô-đun WISE-4000 mới nhất của Advantech, không chỉ cung cấp các chức năng I/O không dây, mà còn thu thập dữ liệu, xử lý trước và có khả năng tải lên trực tiếp. Các mô-đun khác nhau trong loạt bài này hỗ trợ thu thập và truyền dữ liệu không dây đến nền tảng đám mây hoặc hệ thống quản lý để tạo điều kiện triển khai nhanh chóng các ứng dụng nhà máy thông minh. Tương tự, nền tảng phần mềm WebAccess dựa trên web của Advantech được trang bị nhiều tính năng tiên tiến cho phép quản lý và điều khiển từ xa, trong khi cấu trúc và giao diện mở của nó đảm bảo khả năng tích hợp hệ thống.
Đối với dự án này, Advantech đã cung cấp một giải pháp giám sát từ xa bao gồm các mô-đun WISE-4050 đa chức năng và phần mềm WebAccess/SCADA để thu thập chính xác dữ liệu và tạo các biểu đồ và báo cáo có liên quan. Bằng cách hỗ trợ nhiều giao diện tiêu chuẩn, giải pháp này cũng cho phép kết nối xuống của các thiết bị và cảm biến khác nhau cũng như kết nối hướng lên các hệ thống sản xuất hiện có. Do công ty Advantech cung cấp phần cứng và phần mềm tích hợp thành một giải pháp tổng thể cho phép nhà sản xuất panel thực hiện nhanh chóng và thuận tiện việc giám sát dây chuyền sản xuất, công ty có kế hoạch sử dụng các sản phẩm của Advantech để hỗ trợ các ứng dụng IoT khác và cải thiện năng suất trong tất cả các nhà máy của mình.
/WISE-4051_14_S20160608153132.png)
/WebAccess.b20180426164007.jpg)
/WISE-4012_02_S20160304144120.png)
/WISE-4050_03_S20150525174822.png)
/WISE-4060_03_B20150702103811.png)
