Omron Sysmac SPU

Quản lý dữ liệu tin cậy hơn với Omron Sysmac SPU 

Hiện nay, nhu cầu thu thập và lưu trữ số liệu của quá trình sản xuất rất phổ biến với các hệ điều khiển vừa và lớn. Nhìn chung, việc này phải đảm bảo được các yêu cầu dung lượng dữ liệu lớn, tốc độ cao, độ tin cậy (không bị thất thoát hoặc sai lệch dữ liệu).

Thông thường người ta có hai giải pháp làm việc này.

– Một là dùng máy tính (PC) và thu thập dữ liệu thông qua truyền thông nối tiếp (serial communication) hoặc Ethernet. Phương pháp này khá phổ biến, song có một số nhược điểm như tốc độ thấp, chủng loại dữ liệu thu thập được ít và có khả năng thiếu sót dữ liệu trong quá trình thu thập.

– Cách thứ hai là dùng một môđun thu thập dữ liệu chuyên dụng kết nối như là môđun mở rộng với chính CPU của PLC điều khiển hệ thống. Phương pháp này khắc phục được các nhược điểm trên và loại bỏ việc phải dùng
một PC bổ sung. Ngoài ra, còn có thêm các ưu điểm nữa như khả năng chịu đựng môi trường công nghiệp tốt hơn; độ tin cậy cao hơn do các môđun này không dùng ổ cứng và quạt làm mát thông thường như với PC.

Các dòng PLC mới của Omron như CS1 và CJ1 đều có các môđun chuyên dụng này (gọi tắt là môđun SPU). Dưới đây là hình ảnh các môđun này. Dữ liệu từ CPU của PLC truyền trực tiếp qua CS1 / CJ1 Bus tốc độ cao.

Ta hãy xem xét một số tính năng ưu việt của việc dùng SPU:

1. Tốc độ thu thập dữ liệu cao:
– SPU có thể đạt tới tốc độ tối đa 5ms cho mỗi lần cập nhật. Chu trình cập nhật nếu dùng PC thông qua truyền thông sẽ mất tới vài trăm ms (mili giây). Trong khi đó SPU sẽ chỉ mất vài ms. 2 đồ thị dưới đây cho ta thấy độ mịn của đường nối các điểm dữ liệu thu thập dùng SPU hơn hẳn so với dùng PC.

2. Không cần phải lập trình:
– Để thu thập dữ liệu, ta chỉ cần lắp môđun SPU vào giá đỡ PLC, lập bảng I/O cho môđun này và đặt các thông số yêu cầu. Hoàn toàn không cần sửa đổi lại chương trình đang có sẵn trong PLC.
– Khác với trường hợp thu thập dữ liệu bằng chính CPU và CPU cần phải có bộ nhớ lớn để dành cho việc lưu trữ, SPU cho phép dùng CPU với bộ nhớ tối thiểu cho chương trình.

3. Cấu trúc linh hoạt cho file dữ liệu
– Ta có thể thiết kế linh hoạt cấu trúc file lưu dữ liệu phù hợp với yêu cầu và tiện cho việc chia sẻ với các phần mềm ứng dụng khác. Dữ liệu có thể lưu dưới các dạng tùy ý như BOOL, REAL, INT, BCD, hay STRING. Đây cũng là một ưu việt của SPU Omron so với một số nhà sản xuất khác.
– Trong ví dụ dưới đây, file lưu lại ngày và thời gian, tình trạng các bit và các word khác nhau.

4. Đảm bảo đồng bộ dữ liệu thu thập

– Đồng bộ dữ liệu có nghĩa là tất cả các số liệu thu được trong một thời điểm cho trước, phải có cùng một thời gian, bất kể dữ liệu đó có thể từ nhiều vùng, nhiều địa chỉ khác nhau. Omron SPU cho phép thực hiện điều này

5. Có thể điều chỉnh thông số cài đặt cho việc thu thập dữ liệu trong lúc đang hoạt động 

– Trong khi PLC đang hoạt động, ta vẫn có thể thay đổi cài đặt tùy ý và khởi động lại quá trình ghi dữ liệu thông qua phần mềm hỗ trợ SPU Console. Điều này đặc biệt thuận tiện cho người sử dụng. Chẳng hạn do yêu cầu sản xuất thay đổi, ta có thể thêm vào các thông số mới cần lưu như giá trị nhiệt độ, áp suất, tình trạng đóng mở van, v.v…
6. Chức năng biến đổi tỉ lệ (scaling) dữ liệu:

Dữ liệu trong quá trình thu thập có thể được biến đổi tỉ lệ theo 1 trong 3 phương thức:
– Biến đổi tuyến tính (Linear function conversion): Kết quả được ghi lại theo phương trình:
Kết quả = (Giá trị ban đầu) x a + b (a và b là các hằng số đặt)
– Biến đổi cực đại / cực tiểu (Maximum / Minimum Conversion): Các giá trị vượt quá ngưỡng trên / dưới đặt trước sẽ biến đổi theo các ngưỡng đó và giá trị mới được ghi lại
– Biến đổi vị trí thập phân: vị trí dấu phẩy có thể dịch chuyển trái, phải theo yêu cầu và giá trị mới được ghi lại.

 ƒThay đổi thông số bằng SPU-Console.

Bây giờ ta hãy xem một số các tính năng quan trọng khác của SPU:

1. Hai chế độ thu thập dữ liệu tùy chọn:
– Chế độ lưu trữ (Data Storage Mode): Ghi dữ liệu vào một thời điểm đặt trước hoặc khi trạng thái của 1 dữ liệu tham chiếu thay đổi. Đây là chế độ mặc định của SPU.
Chẳng hạn ta cần ghi lại giá trị nhiệt khi nó vượt quá một giá trị tham chiếu nào đó, hoặc lưu lại giá trị áp suất nồi hơi trong khoảng thời gian 10h-11h hàng ngày với khoảng cách giữa các lần ghi là 1 phút.
Khi chọn phương thức Memory event, ta có thể thiết lập các lệnh ví dụ như:
a. Ghi dữ liệu 1 lần khi bit A chuyển sang 1 (ON)
b. Ghi dữ liệu theo chu trình nhất định khi bit B chuyển sang 1 (ON)
c. Dừng ghi dữ liệu theo chu trình nhất định khi bit C chuyển sang 1 (ON)
Khi chọn phương thức Schedule Event, ta có thể đặt các lệnh như:
d. Ghi dữ liệu 1 lần vào 12:00 trưa mỗi ngày
e. Bắt đầu ghi dữ liệu theo chu trình lúc 8:00 am và dừng lúc 5:00 pm
Ta có thể chọn các ngày làm việc, ghi theo giờ / phút, ngày, tuần, tháng, v.v…; quy định ngày bắt đầu, đặt ngày nghỉ lễ…

Ở chế độ lưu trữ (data storage), ta có thể chọn 65 dạng thu thập dữ liệu khác nhau. Các dạng này có thể kêt hợp với nhiều sự kiện (event) khác nhau và tiến hành đồng thời.

– Chế độ lấy mẫu (Sampling mode): . chế độ này cho phép lưu lại dữ liệu chính xác với tốc độ cao. Có thể chọn 4 dạng lấy mẫus dữ liệu khác nhau và tiến hành đồng thời.

2. Cài đặt thuận tiện bằng phần mềm SPU-Console
Mọi cài đặt cần thiết cho môđun SPU có thể thực hiện qua 1 PC cài đặt phần mềm SPU-Console và kết nối với SPU qua mạng LAN. Ta có thể copy and paste bảng tùy biến từ CX-Programmer (phần mềm lập trình cho PLC) hoặc bảng tính Excel vào Console dễ dàng

 Bảng tùy biến trên SPU-Console

3. Chia sẻ file dữ liệu thuận tiện trong mạng Windows
Chỉ cần 1 máy tính kết nối mạng Ethernet với SPU, ta có thể truy cập bằng Windows
Explorer vào file lưu dữ liệu định dạng Excel lưu trong thẻ nhớ CF của SPU. Trong ví dụ dưới đây, địa chỉ IP của SPU là 192.168.0.100

4. Chức năng ghi thông số vào PLC
Thông thường trong vùng nhớ mở rộng của CPU (PLC) chứa nhiều dữ liệu làm thông số yêu cầu cho sản xuất. Các thông số này khi cần sẽ được chuyển vào các thanh ghi DM. Tuy nhiên, khi sử dụng SPU, ta không cần đến CPU có bộ nhớ mở rộng lớn. Thay vào đó, các SPU sẽ chứa luôn các thông số. Khi có yêu cầu từ PLC hay PC ngoài, các thông số này sẽđược ghi vào bộ nhớ của CPU.
5. Chức năng copy file vào thư mục dữ liệu định trước
File dữ liệu thu thập được sẽ nằm trong thư mục Journal. Các file này, nếu ở định dạng “ring format” sẽ bị ghi đè bằng các file mới sau một thời gian nhất định. Tuy nhiên SPU cho phép ta tự động copy các file này vào một thư mục định trước để chia sẻ dữ liệu về sau.

Permanent link to this article: https://banbientan.com/omron-sysmac-spu/

Gọi
Địa Chỉ
%d bloggers like this: