1.Kh¸i niÖm HTSXTD: Lµ hÖ thèng tù ®éng c¸c qu¸ tr×nh xö lý th«ng tin trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ hoÆc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. 2.Kh¸i niÖm HTDKTD: lµ hÖ thùc hiÖn c¸c thao t¸c mét c¸ch tù ®éng theo logic ch¬ng tr×nh ®Æt tríc (do con ngêi ®Æt tríc), kh«ng cã sù can thiÖp cña con ngêi, con ngêi chØ ®ãng vai trß khëi ®éng hÖ (trªn thùc tÕ ®ã lµ c¸c bé PID, PLC. MicroProccesor, c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn r¬le-cont¾ct¬ ...). 3.HTSXTD bao gồm c¸c hệ thèng ĐKTD, con người, hệ thống khob•i, nguyªn liÖu ... 4.CÊu tróc s¬ bé hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng:
1. Kh¸i niÖm HTSXTD: Lµ hÖ thèng tù ®éng c¸c qu¸ tr×nh xö lý th«ng tin trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ hoÆc qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. 2. Kh¸i niÖm HTDKTD: lµ hÖ thùc hiÖn c¸c thao t¸c mét c¸ch tù ®éng theo logic ch¬ng tr×nh ®Æt tríc (do con ngêi ®Æt tríc), kh«ng cã sù can thiÖp cña con ngêi, con ngêi chØ ®ãng vai trß khëi ®éng hÖ (trªn thùc tÕ ®ã lµ c¸c bé PID, PLC. MicroProccesor, c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn r¬le-cont¾ct¬ ...). 3. HTSXTD bao gồm c¸c hệ thèng ĐKTD, con người, hệ thống khob·i, nguyªn liÖu ... 4. CÊu tróc s¬ bé hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng: Tæ chøc qu¶n lý VËn hµnh, ®iÒu phèi Con ngêi Th«ng tin vµo ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn §èi tng ®iÒu khiÓn Th«ng tin ra §¶m b¶o kü thuËt TÊt c¶ c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®Òu ®îc x©y dùng trªn hai c¬ H×nh 3: S¬ ®å cÊu tróc s¬ bé mét hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng së: - Cã ngêi phôc vô, thao t¸c, ®iÒu phèi (vËn hµnh, ®iÒu phèi) - B¶o ®¶m th«ng tin, b¶o ®¶m kü thuËt, b¶o ®¶m ch¬ng tr×nh. Central Computer Supervision 4 5. HÖMøc ®éQTSX tù ®éng ho¸ cña mét hÖ thèng SXT§ thêng ®îc chia thµnh 4 cÊp nh §K T§H sau: HÖ §K T§H QTCN 3 HÖ §KT§ 2 C¬ cÊu chÊp hµnh ®iÒu khiÓn 1 Computer Terminal Controler: PID, PLC, Micro Processor. Valves, relays, motors, sensors, Actuators H×nh 4: CÊp ®é tù ®éng hãa hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng CÊp 1: Lµ cÊp tiÕp xóc gi÷a hÖ thèng ®iÒu khiÓn vµ QTCN, ë cÊp nµy sö dông c¸c c¶m biÕn, c¸c thiÕt bÞ ®o dïng ®Ó thu nhËn c¸c tin tøc tõ QTCN vµ c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh nh r¬le, ®éng c¬, van... dïng ®Ó nhËn th«ng tin ®iÒu khiÓn vµ thùc hiÖn c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn CÊp 2: Lµ cÊp ®iÒu khiÓn côc bé, ë ®©y thùc hiÖn viÖc ®iÒu khiÓn tõng m¸y, tõng bé phËn QTCN. C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn nhËn th«ng tin cña QTCN ë cÊp 1 vµ thùc hiÖn c¸c thao t¸c tù ®éng theo ch¬ng tr×nh cña con ngêi ®· cµi ®Æt s½n. Mét sè th«ng tin vÒ QTCN vµ kÕt qu¶ cña c«ng viÖc ®iÒu khiÓn sÏ ®îc chuyÓn lªn cÊp 3. CÊp nµy thêng ®Æt c¸c bé ®iÒu khiÓn t¬ng tù (P,I,D) vµ c¸c bé ®iÒu khiÓn sè. HiÖn nay sö dông phæ biÕn lµ c¸c bé ®iÒu khiÓn kh¶ tr×nh PLC CÊp 3: Lµ cÊp ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. ë cÊp nµy cã m¸y tÝnh hoÆc c¸c phÇn tö nèi m¹ng ®Ó thu nhËn th«ng tin vÒ QTCN (tõ cÊp 1 göi lªn), xö lý c¸c th«ng tin vµ trao ®æi th«ng tin víi cÊp cao h¬n hoÆc ngêi ®iÒu khiÓn th«ng qua giao diÖn Ngêi-M¸y CÊp 4: Lµ cÊp tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, ë cÊp nµy cã m¸y tÝnh trung t©m ®Ó kh«ng nh÷ng xö lý c¸c th«ng tin vÒ qu¸ s¶n xuÊt mµ cßn lµ c¸c th«ng tin vÒ t×nh h×nh cung øng vËt t, nguyªn liÖu, tµi chÝnh, lùc lîng lao ®éng, t×nh h×nh cung cÇu trªn thÞ trêng...M¸y tÝnh trung t©m xö lý mét khèi lîng th«ng tin lín, ®a ra c¸c gi¶i ph¸p tèi u ®Ó ngêi ®iÒu khiÓn lùa chän. Ngêi ®iÒu khiÓn cã thÓ can thiÖp s©u vµo qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, thËm chÝ cã thÓ thay ®æi môc tiªu s¶n xuÊt. Còng nh ë cÊp 2, cÊp nµy sö dông giao diÖn Ngêi-M¸y nhng ë møc ®é cao h¬n víi ph¹m vi ®iÒu khiÓn réng h¬n. C¸c hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng hiÖn nay mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ râ rÖt: N©ng cao chÊt lîng s¶n phÈm, t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng, gi¶m søc lao ®éng cña con ngêi, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. C¸c th«ng tin lu«n ®îc xö lý kÞp thêi víi ®é chÝnh x¸c cao. 6. Vai trß vµ chøc n¨ng cña hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng 6.1 Vai trß: - N©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng, gi¶m sù mÊt æn ®Þnh vÒ giê giÊc vµ gi¶m gi¸ thµnh. - C¶i thiÖn ®iÒu kiÖn s¶n suÊt, ngêi lao ®éng tr¸nh ®îc nh÷ng n¬i lao ®éng ®éc h¹i, nÆng nhäc, c«ng viÖc cã tÝnh lÆp ®i lÆp l¹i. - Cho phÐp ®¸p øng cêng ®é s¶n suÊt cao,cã thÓ s¶n xuÊt ra c¸c s¶n phÈm víi sè lîng lín. - Cho phÐp thùc hiÖn chuyªn m«n ho¸ vµ ho¸n ®æi s¶n xuÊt. 6.2. Chøc n¨ng: HÖ thèng s¶n xÊt tù ®éng cã c¸c chøc n¨ng sau - Chøc n¨ng th«ng tin: Chøc n¨ng th«ng tin cña HTSXT§ nh»m chän, so¹n th¶o vµ thu nhËn th«ng tin (vÝ dô: ®o lêng c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh, tÝnh chØ tiªu th«ng sè, c¸c tÝn hiÖu vÒ tr¹ng th¸i cña hÖ thèng…). KiÓm tra ghi c¸c sai sè cña c¸c th«ng sè, tr¹ng th¸i kü thuËt thiÕt bÞ so víi ban ®Çu. Ph©n tÝch ho¹t ®éng b¶o vÖ thiÕt bÞ, ghi nhËn tr¹ng th¸i kh«ng an toµn, th«ng b¸o tríc vÒ kh¶ n¨ng gi¶m chÊt lîng s¶n phÈm, xuÊt hiÖn sù cè. Ghi l¹i qu¸ tr×nh c«ng nghÖ (®å thÞ, ¶nh). - Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn: Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña hÖ thèng SXT§ ®Ó ®¶m b¶o hÖ thèng cã kh¶ n¨ng chèng l¹i c¸c nhiÔu lo¹n trong qu¸ tr×nh SX, chän chÕ ®é ho¹t ®éng tèi u cho c¸c m¸y, tèi u cho toµn bé qu¸ tr×nh - Chøc n¨ng bæ trî: Ngoµi c¸c chøc n¨ng trªn HTSXT§ cßn cã c¸c chøc n¨ng bæ trî ®¶m b¶o an toµn lao ®éng nh b¶o vÖ søc khoÎ ngêi vËn hµnh, b¶o vÖ chèng ch¸y, b¶o vÖ an toµn chung, b¶o vÖ m«i trêng. Møc ®é cña c¸c chøc n¨ng trªn phô thu«c vµo møc ®é ph¸t triÓn cña hÖ thèng SXT§ 1. M¹ng AS-I. AS-I (Actuator Sensor-Interface) lµ m¹ng ghÐp nèi c¸c phÇn tö ë cÊp thÊp nhÊt, dïng ®Ó ghÐp nèi c¸c thiÕt bÞ chÊp hµnh, c¶m biÕn. §©y lµ cÊu tróc më víi m« h×nh m¹ng nhá, gi¸ thµnh h¹, dÔ cµi ®Æt vµ sö dông. M¹ng AS-I cã c¸c tÝnh ®Æc ®iÓm sau: - §ång t¶i nguån vµ d÷ liÖu, tøc lµ nguån nu«i cho c¸c c¶m biÕn, c¬ cÊu chÊp hµnh vµ d÷ liÖu ®Òu ®îc truyÒn chung trªn mét ®êng cable hai d©y. - Cã kh¶ n¨ng truyÒn bÒn v÷ng trong m«i trêng c«ng nghiÖp (®¹t tiªu chuÈn IP 67) nhng kh«ng ®ßi hái cao vÒ chÊt lîng truyÒn. - C¸c bé kÕt nèi ®¬n gi¶n vµ nhá gän. 1.1 Th«ng sè kü thuËt m¹ng AS-I - Lµ hÖ thèng m¹ng chñ-tí (Master-Slave): Tr¹m chñ giao tiÕp víi tr¹m tí theo ph¬ng ph¸p hái tuÇn tù (polling). Tr¹m chñ göi bøc ®iÖn cã chiÒu dµi 14 bit vµ chê ®îi tr¹m tí tr¶ lêi (víi mét kho¶ng thêi gian ®Þnh tríc), tr¹m tí tr¶ lêi víi bøc ®iÖn cã chiÒu dµi 7 bit: CÊu tróc bøc ®iÖn: - C¸c phÇn tö AS-I slave tÝch hîp AS-I chip, kh«ng sö dông vi sö lý vµ phÇn mÒm, lµm cho viÖc l¾p ®Æt rÊt dÔ dµng. - Kh¶ n¨ng më réng tèi ®a 31 ®iÓm, 4bit d÷ liÖu, ghÐp nèi ®îc tèi ®a lµ 124 phÇn tö ®Çu vµo vµ 124 phÇn tö ®Çu ra. - Sö dông chuÈn truyÒn RS-485. - Cã thÓ truyÒn d÷ liÖu trªn cable 2 d©y (2x1,5mm2), víi ®iÖn ¸p vi sai lªn tíi 30V. - Cho phÐp bæ xung nguån phô 24. - Chu kú quÐt lín nhÊt lµ 5ms. - Kho¶ng c¸ch truyÒn tèi ®a lµ 100m (nÕu sö dông Repeater sÏ lªn tíi 300m). - M¹ng cã thÓ x©y dùng theo cÊu tróc h×nh sao, tuyÕn tÝnh (daisy-chain, trunkline/drop-line) hoÆc h×nh c©y.