Các hệ thống điệu khiển Công Nghệp đã và đang phát triển theo nhệu dạng khác như tùy thuộc vào lĩnh vực ứng dụng, nhưng tựu trung lại thành 2 nhóm chính:
Nhóm Tự Động Hoá quá Trình (PA – Pnocess Automation) xử lý các đại lượng tuyến tính liên tục như lưu luợng, nhiệt độ, áp suất,…; và nhóm Tự Động Hoá
Nhà Máy (FA – Factory Automation, hay (MA – Manufacturing AưtoInation) xử lý các đối tượng/tín hệu rời rạc.
Các nhà sản xuất thiết bị trường (instrumentation) phát triển các hệ điều khiển phân tán (DCS – Distributed Control System) cho các ứng dụng thiên vể PA, con các nhà sản xuất PLC (Programmable logic Controller) phát triển các hệ PLC cho các ứng dụng thiên về FA. Truớc đây trong các nhà máy có cả các ủng dụng FA và PA thì cả hai hệ trên đểu được sủ dụng một cách riêng biệt. Ngày nay do nhu cầu vể việc đồng nhất hệ điểu khiển cũng như đồng nhất dữ liệu thông tin xuyên suốt trong nhà máy dẫn đển xu hướng sử dụng một hệ thống tích hợp duy nhất điệu khiển cả FA và PA. Bên cạnh đó nhờ sự phát triển ngày càng cao của công nghệ thông tin thì công nghệ mở và giá thành cũng là hai yếu tố quán trọng trong việc lựa chọn hệ điểu khiển thích hợp. Đệ đáp ứng các yêu
cầu trên, Omron đá phát triển hệ tích hợp điều khiển quá trình dựa trên PLC (PBCP – PJC Based Process Control), tiêu biểu là dòng PLC CJ1G tích hợp board điều khiển quá trình , tích hợp các tính năng của PLC (như khả năng mở rộng uyển chuyển, giá thành thấp …)
với các tính năng của điểu khển PA (như lập trìnn dạng Function Block dễ dàng tạo và chỉnh sửa các vòng lặp điểu khiển, hỗ trợ tao Faceplate cho các ứng dụng HMI …)
CẤU HÌNH HỆ THỐNG
hình bên mô tả một hệ PBPC co bàn CPU của PLC CJ1G tích hợp sẳn chức năng điều khiển quá trình (Loop Control), các mô đun vào/ra quá trình (process I/O), vào ra số (Digital I/O) và các Modul hỗ trợ khác (Modul mạng, ngõ vào đếm, điều khiển vị trí…)
Phần mềm lập trình cho PLC (CX-Programer), phần mềm lập trình và giám sát các vòng lặp điều khiển (CX-Process Toll và CX-Process Monnitor).
PLC CJ1G-CPU
Nằm trong họ PLC dạng module nhỏ gọn CJ1 của Omron, khả năng mở rộng lên tới 1280 ngõ vào/ra, hỗ trợ đầy đủ 3 cấp độ mang Ethernet tích hợp PLC vào hệ thống xủ lý thông tin nhà mày ControllerLink kểt nội các PLC với nhau, DeviceNet (Connbobus/D) và Compobus/D kết nối PLC với các remote I/O cho các thểt bị trường. Ngoài ra do CJ1G hỗ trợ truyền thông FinsGateway nên nó có thể kết nối được với các phần mềm SCADA có sử dụng driver này (như CX-Supervisor ), iFIX (Intellution), CitectSCADA (Citect),. .
Boad xử lý quá trình (tích hợp sẵn trong CPU)
Là bộ điểu khển hướng quá trình, thực hiện các vòng lặp điều khiển PID và các chức năng cảnh báo. Các vòng lặp điều khiển được lập trình dễ dàng bằng phần mềm hỗ trợ (CX-Process Tool) dựa việc kết nối “ mềm ” các khối hàm chức năng (function block). Board CPU này hiện hỗ trợ hơn 100 loại khối hàm chức năng khác nhau dung lượng chương trình từ 50 block đến 300 block (tùy theo model) đủ đáp ứng được hầu hết các ứng dụng điều khiển quá trình.
Các khối vào/ra Quá trình
Bên cạnh các module vào/ra tuyến tính sẵn có (một module có thể hỗ trợ 8 ngõ vào hoặc 8 ngõ ra tuyến tính), Omron phát triển thêm hai loại Modul vào /ra quá trình hỗ trợ 4 ngõ vào Thermocouple hoặc PT100 (đã được cách ly). Các modul vào/ra quá trình này đã tích hợp sẵn chức năng chuyển đổi đơn vị (scaling function) và chức năng cánh báo
4 cấp (High High, High, Low, Low Low).
Nếu sủ dụng các khối vào/ra quá trình này trong hệ PLC CJl đơn thuần (không hỗ trợ Loop Control) thì cũng đủ cho các ứng dụng theo dõi và cảnh báo quá trình.
Phần mềm Lập Trình Và các tiện ích HMI
– CX-Programrner: phần mềm lập trình cho PLC dạng giản đồ thang (ladder diagram).
– CX-Process Tool: phấn mểm lập trình các vòng lặp điều khiển cho board CPU xử lý quá trình. Ưu điểm: thao tác dễ dàng. Tối ưu hoá việc gỡ rối bằng màn hình tuning trong chể độ online (theo dõi hoạt động của các function block, thay đổi các thông số cài đặt, dừng hay khởi động tạo riêng rẽ từng function block…)
– CX-Process Monitor: công cụ HMI giúp dễ dàng tạo các trang giao diện HMI chuấn, sử dụng dữ liệu tag có trong CX-Process Tool. Các chưong trình dạng Function block tạo trong CX-Process tool có thể dễ dàng tạo các FacePlate phục vụ cho việc theo dõi các biến quá trình một cách trực quan, tác động và điều chỉnh các thông số điệu khiển
Ngoài ra còn có các trang cảnh báo, các trang đồ thị, trang hình ảnh sơ đồ P&I Diagram cho các ứng dụng HMI cơ bản.
-NS–DeSigner: phần mêm lập trình màn hình cảm ứng họ NS của Omron. Kểt hợp
với công cụ Face Plate Auto-Builder cho phép tự động tạo các trung màn hình dạng Face Plate theo dõi và điều chỉnh cho tối đa 32 vòng lặp dựa trên dữ liệu tag ớ file CSV đã được tạo ra trong CX-ProcessTool.