Thiết kế hệ thu thập dữ liệu và xây dựng hệ điều hành, giám sát dây chuyền lắp ráp đèn LED công ty rạng đông

Nhiệm vụ chính của đồ án là xây dựng hệ thống thu thập dữ liệu và thiết giao diện giám sát cho dây chuyền lắp ráp đèn LED Bulb. Các vấn đề cần thực hiện bao gồm: - Xây dựng phần cứng cho hệ thống gồm IOT2040, PLC và HMI. - Cấu hình IOT2040 kết nối SQL Server, WINCC Runtime Professional. - Xây dựng hệ thống Database thu thập dữ liệu lỗi bằng SQL Server. - Thiết kế hệ thống giao diện giám sát quản lí lỗi trong dây chuyền lắp ráp bằng WINCC. Kết quả của đồ án thu được đạt yêu cầu mà đề tài đặt ra. Đề tài có thể mở rộng để phù hợp hơn với yêu cầu của công nghiệp như nâng cấp giao diện giám sát dùng webform để tăng khả năng kết nối thiết bị đầu cuối, giám sát 1 cách dễ dàng và truy cập từ mọi nơi trong mạng LAN với các cấp quản lý khác nhau. Trong quá trình làm đồ án về đề tài được giao thì em đã tích lũy thêm được nhiều kiến thức về PLC, IOT gateway đặc biệt là dòng SIMATIC IOT2040 của Siemens, hệ thống thu thập dữ liệu sử dụng SQL Server lưu trữ, thiết kế giao diện dùng WINCC, ... cũng như cách thức một hệ thống thu thập và giám sát hoạt động trong thực thế. Ngoài ra chúng em cũng được nâng cao kỹ năng làm việc nhóm và làm báo cáo.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thu thập liệu xây dựng hệ điều hành, giám sát dây chuyền lắp ráp đèn LED Công ty Rạng Đông NGUYỄN QUỐC THỊNH thinh.nq209528@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chuyên ngành Tự động hóa cơng nghiệp Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Danh Huy Chữ ký GVHD Bộ môn: Viện: Tự động hóa cơng nghiệp Điện HÀ NỘI, 1/2021 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thu thập liệu xây dựng hệ điều hành, giám sát dây chuyền lắp ráp đèn LED Công ty Rạng Đông Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Sau thời gian học tập mái trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, truyền đạt kiến thức giúp đỡ tận tình quý Thầy Cô Giảng viên hành trang quý báu cho nhận thức hiểu biết em ngày hôm Em xin ghi nhận nơi lòng biết ơn chân thành tất Thầy Cô đặc biệt Thầy TS Nguyễn Danh Huy TS Đào Q Thịnh, người ln tận hình hướng dẫn, theo sát em trình làm đồ án Em xin cảm ơn bạn nhóm đồn kết em nghiên cứu để hoàn thiện báo cáo tốt nghiệp Do kiến thức hạn hẹp nên khơng tránh khỏi thiếu sót cách hiểu, lỗi trình bày Em mong nhận đóng góp ý kiến q thầy cơ, bạn bè để báo cáo tốt nghiệp đạt kết tốt Em xin trân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung đồ án Nhiệm vụ chính đồ án xây dựng hệ thống thu thập liệu thiết giao diện giám sát cho dây chuyền lắp ráp đèn LED Bulb Các vấn đề cần thực bao gồm: - Xây dựng phần cứng cho hệ thống gồm IOT2040, PLC HMI - Cấu hình IOT2040 kết nối SQL Server, WINCC Runtime Professional - Xây dựng hệ thống Database thu thập liệu lỗi SQL Server - Thiết kế hệ thống giao diện giám sát quản lí lỗi dây chuyền lắp ráp WINCC Kết đồ án thu đạt yêu cầu mà đề tài đặt Đề tài mở rộng để phù hợp với yêu cầu công nghiệp nâng cấp giao diện giám sát dùng webform để tăng khả kết nối thiết bị đầu cuối, giám sát cách dễ dàng truy cập từ nơi mạng LAN với cấp quản lý khác Trong trình làm đồ án đề tài giao em tích lũy thêm nhiều kiến thức PLC, IOT gateway đặc biệt dòng SIMATIC IOT2040 Siemens, hệ thống thu thập liệu sử dụng SQL Server lưu trữ, thiết kế giao diện dùng WINCC, cách thức hệ thống thu thập giám sát hoạt động thực Ngoài chúng em nâng cao kỹ làm việc nhóm làm báo cáo Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên iii MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN SẢN XUẤT ĐÈN LED TẠI CÔNG TY RẠNG ĐÔNG 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Tổng quan quy trình sản xuất đèn LED Rạng Đông Sản xuất Module LED Sản xuất Driver LED Sản xuất Cover LED Khâu lắp ráp đèn LED Kiểm tra nhập kho 1.3 Mục tiêu đề số hóa, thu thập liệu sản xuất CHƯƠNG TÌM HIỂU HIỆN TRẠNG DÂY CHUYỀN LẮP RÁP ĐÈN LED BULB 2.1 Hệ thống tự động hóa Sơ đồ khối hệ thống Chi tiết công đoạn 2.2 Hệ thống thu thập liệu 20 Quy trình thu thập liệu Line 20 Phần cứng 21 Phần mềm 23 Cấu hình hệ thu thập liệu dây chuyền lắp ráp đèn LED Bulb 24 CHƯƠNG XÂY DỰNG CẤU HÌNH HỆ THỐNG SỐ HÓA CHO DÂY CHUYỀN LẮP RÁP ĐÈN LED BULB 26 3.1 Yêu cầu công nghệ 26 3.2 Đề xuất cấu hình 26 Sử dùng kết nối RS485 26 Sử dụng kết nối Ethernet 27 Lựa chọn cấu hình 28 3.3 Lựa chọn thiết bị 29 SIMATIC IOT2040 29 PC Server lưu trữ liệu giám sát 31 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THU THẬP DỮ LIỆU CHO HỆ THỐNG 32 4.1 Quy hoạch IP PLC HMI 32 iv 4.2 Cấu hình SIMATIC IOT20400 33 Cài đặt hệ điều hành 34 Cài đặt thông số 34 4.3 Lập trình SIMATIC IOT2040 35 Giới thiệu Node-Red 35 Cách thức kết nối IOT2040 với PLC, SQL Server 36 Lập trình IOT2040 39 4.4 Xây dựng sở liệu 43 Giới thiệu SQL Server 43 Xây dựng Database liệu 51 CHƯƠNG THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT CHO DÂY CHUYỀN LẮP RÁP 53 5.1 Yêu cầu công nghệ 53 5.2 Phần mềm thiết kế 53 TIA PORTAL V15.1 53 Visual Studio 55 5.3 Giao diện hoàn chỉnh 57 Quy trình thực hệ thống 58 Giới thiệu thông tin phần mềm 60 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 66 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Quy trình sản xuất LED Hình 1.2 Module LED Hình 1.3 Máy in kem thiếc Hình 1.4 Máy gán chíp LED Hình 1.5 Lò hàn vùng làm mát Hình 1.6 Máy kiểm tra tự động AOI Hình 1.7 Driver LED Hình 1.8 Vỏ đèn LED Bulb Hình 1.9 Dây chuyền lắp ráp số Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống công đoạn Hình 2.2 Cơng đoạn lắp ráp Hình 2.3 Sơ đồ cộng đoạn lắp ráp tự động thu thập lỗi Hình 2.4 Màn hình HMI lỗi cơng đoạn lắp ráp 11 Hình 2.5 a) Sensor đếm bước máy sản phẩm đầu vào 11 Hình 2.6 Tự động ép Module LED 11 Hình 2.7 a) Thử sáng lần 12 Hình 2.8 Sơ đồ cộng đoạn thử sáng lần tự động thu thập lỗi 13 Hình 2.9 Màn hình HMI lỗi cơng đoạn thử sáng lần 13 Hình 2.10 Tự động bôi keo 13 Hình 2.11 Tự động bơi keo từ động cấp vỏ 14 Hình 2.12 Cơng đoạn luyện 14 Hình 2.13 Sơ đồ cộng đoạn luyện tự động thu thập lỗi 14 Hình 2.14 a) Bộ cấp nguồn tự động đo thông số điện gửi tín hiệu 15 Hình 2.15 Công đoạn thử sáng 16 Hình 2.16 Sơ đồ cộng đoạn thử sáng lần tự động thu thập lỗi 16 Hình 2.17 Sensor nhận dạng sản phẩm đến khâu dán tem tự động 17 Hình 2.18 Camera xử lý nhận dạng lỗi dán tem 17 Hình 2.19 Cơng đoạn bao gói 18 Hình 2.20 Sơ đồ cộng đoạn bao gói tự động thu thập lỗi 19 Hình 2.21 Sensor nhận dạng, cung cấp vỏ cho băng chuyền bao gói tự động cấp vỏ bao gói sản phẩm 19 Hình 2.22 Màn hình HMI nút nhấn khai báo lỗi 19 Hình 2.23 Sơ đồ vị trí thiết bị dây chuyền 20 Hình 2.24 PLC OMRON CP1L-EM40DR 21 Hình 2.25 Màn hình HMI OMRON NB7W-TW11B 22 Hình 2.26 Gian diện giám sát thơng tin dây chuyền 24 vi Hình 2.27 Mơ hình dây chuyền lắp ráp 24 Hình 3.1 Phương án dùng chuẩn vật lý RS485 26 Hình 3.2 Phương án dùng chuẩn vật lý Ethernet 27 Hình 3.3 Simatic IoT2040 29 Hình 3.4 Cấu hình phần cứng IOT2040 29 Hình 3.5 IOT2040 kết nối hệ thống công nghiệp 31 Hình 3.6 PC lưu trữ liệu giám sát 31 Hình 4.1 Phần mềm CX-Programmer cấu hình IP PLC 33 Hình 4.2 Phần mềm NB-Designer cấu hình IP kết nối PLC với HMI 33 Hình 4.3 Cài đặt OS Image vào thẻ nhớ cách lắp thẻ cho IoT2040 34 Hình 4.4 Giao diện phần mềm PuTTY 34 Hình 4.5 Bật kết nối công Ethernet 35 Hình 4.6 Cấu hình địa IP 35 Hình 4.7 Giao diện lập trình 36 Hình 4.8 Lập trình Node-Red 36 Hình 4.9 Kiến trúc giao thức TCP/IP 37 Hình 4.10 Khối đọc, viết PLC OMRON 39 Hình 4.11 Cấu hình FINS Read 39 Hình 4.12 Cấu hình FINS Write 40 Hình 4.13 Function chuyển liệu ghi 1Word sang 2Word 40 Hình 4.14 Code JavaScript cho Function 40 Hình 4.15 Khối MSSQL 41 Hình 4.16 Cấu hình MSSQL 41 Hình 4.17 Giao diện code lập trình IOT2040 thu thập liệu từ PLC 42 Hình 4.18 Chọn Server sử dụng 46 Hình 4.19 Tạo Database 46 Hình 4.20 Đặt tên Database 46 Hình 4.21 Tạo Table Database 47 Hình 4.22 Tạo thuộc tính cần cho Table 47 Hình 4.23 Search “OBDC Data Sources (32-bit)” máy tính 47 Hình 4.24 Chọn SQL Server 48 Hình 4.25 Chọn Server sử dụng 48 Hình 4.26 Chọn “Next” 48 Hình 4.27 Chọn Database sử dụng 49 Hình 4.28 Kết thúc Setting 49 Hình 4.29 Search “SQL Server 2019 Configuration Manager” máy tính 49 Hình 4.30 Các bước thực cài đặt cổng “Port 1433” cho SQL Server 50 vii Hình 4.31 Mở cài đặt 50 Hình 4.32 Giao diện cài đặt “New Inbound Rule Wizard” 50 Hình 4.33 Sơ đồ phân chia liệu 51 Hình 4.34 Các Databases sử dụng 52 Hình 4.35 Các Table Line_1 52 Hình 5.1 Các thành phần TIA 53 Hình 5.2 Giao diện WINCC 55 Hình 5.3 Giao diện thiết kế Winform 57 Hình 5.4 Dashboard đăng nhập 58 Hình 5.5 Các thao tác vào hình 58 Hình 5.6 Màn hình Dashboard 59 Hình 5.7 Giao diện Setting 59 Hình 5.8 Chọn Start, Stop, Reset 60 Hình 5.9 Dashboard hệ thống vận hành 60 Hình 5.10 Hiển thị thơng tin sản phẩm, số lô, đơn hàng 61 Hình 5.11 Hiển thị thơng số hoạt động dây chuyền 61 Hình 5.12 Biểu đồ thể thông tin lỗi 62 Hình 5.13 Hiển thị tiến độ kế hoạch 62 Hình 5.14 Biểu đồ biểu thị phần trăm lỗi cơng đoạn, lỗi vật tư với máy 62 Hình 5.15 Chọn Checkboxs lựa chọn lỗi cần dùng 63 Hình 5.16 Các nút nhấn hiển thị Note, U&t, Excel 63 Hình 5.17 Đèn báo lỗi cơng đoạn 63 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tín hiệu cơng đoạn lắp ráp 10 Bảng 2.2 Tín hiệu cơng đoạn thử sáng 12 Bảng 2.3 Tín hiệu công đoạn luyện 15 Bảng 2.4 Tín hiệu cơng đoạn thử sáng lần 17 Bảng 2.5 Tín hiệu cơng đoạn bao gói 18 Bảng 3.1 Thơng số máy tính PC 31 Bảng 4.1 IP trước sau 32 Bảng 4.2 Câu lệnh SQL Server 44 Bảng 4.3 Kiểu liệu SQL Server 45 Bảng 4.4 Table SQL Server 52 ix DANH MỤC VIẾT TẮT PLC: Programmable Logic Controller – Thiết bị điều khiển trình CPU: Central Processing Unit – Bộ xử lý trung tâm I/O: input/Output – Đầu vào/Đầu LED: Light Emitting Diode – Điốt phát quang SXKD: Suất kinh doanh IQC: Input Quality Control – Kiểm soát chất lượng đầu vào OQC: Output Quality Control – Kiểm soát chất lượng đầu TQC: Total Quality Control – Kiểm sốt chất lượng tồn diện PCB: Printed Circuit Board – Bo mạch in AOI: Automated Optical Inspection – Hệ thống kiểm tra quang học tự động SMT: Surface Mount Technology – Công nghệ dán bề mặt PDF: Portable Document Format – Định dạng tài liệu HMI: Human-Machine-Interface – thiết bị giao tiếp người điều hành thiết kế với máy móc thiết bị ERP: Enterprise Resource Planning Systems – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp OPC: Open Platform Communications MQTT: Message Queuing Telemetry Transport DTE: Message Queuing Telemetry Transport – Thiết bị cuối xử lý số liệu IOT: Internet Of Things – Internet vạn vật IP: Internet Protocol – địa giao thức internet TCP: Transmission Control Protocol MES: Manufacturing Excution System – Hệ thống quản lý sản xuất DIP: Duel In-Line Package – Bóng đèn LED truyền thống WEB: Website WLAN: Wireless Local Area Network – Mạng máy tính cục khơng dây LAN: Local Area Network – Mạng máy tính cục x C# thiết kế cho Common Language Infrastructure (CLI), mà gồm Executable Code Runtime Environment, cho phép sử dụng ngôn ngữ high-level đa dạng tảng cấu trúc máy tính khác C# với hỗ trợ mạnh mẽ NET Framework giúp cho việc tạo ứng dụng Windows Forms hay WPF (Windows Presentation Foundation), trở nên dễ dàng Ngơn ngữ C# có đặc trưng tiêu biểu sau: - C# ngôn ngữ đơn giản, mạnh mẽ: C# dựng tảng C++ Java, ảnh hưởng Delphi, VisualBasic nên ngôn ngữ C# thừa hưởng ưu điểm vào loại bỏ yếu điểm ngơn ngữ trên, đơn giản, đồng thời loại bỏ cú pháp dư thừa thêm vào cú pháp cải tiến - C# ngơn ngữ lâp trình bậc cao, đa tảng dễ dàng tiếp cận phù hợp cho người bắt đầu học, ví dụ câu lệnh kinh điển dành cho người băt đầu hoc in dòng chữ "Hello world", với C# ta cẩn câu lệnh: System.Console.WriteLine("Hello world"); … - C# ngôn ngữ đa đại: C# phù hợp cho việc phát triển thời đại 4.0, bao gồm việc phát triển web, mobile app, game, học máy trí tuệ nhân tạo, phát triển đám mây, IoT, blockchain, microservices - C# ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng đồng thời hỗ trợ lâp trình chức năng: C# hỗ trợ mạnh mẽ cho phương pháp lâp trình hướng đối tượng, ngồi C# cịn hỗ trợ phương pháp lập trình chức thông qua biểu thức lamba, khớp mẫu, functions, thuộc tính bất biến - C# ngơn ngữ gõ tĩnh, định kiểu mạnh, hỗ trợ gõ động C# gõ tĩnh nên mang đầy đủ ưu việt phương pháp gõ tĩnh bảo đảm an tồn kiểu, tự động phân tích nhận biết lỗi cú pháp trình viết mã Ngoài sử dụng C# kết hợp với IDE Visual Studio, C# hỗ trợ gợi ý code Visual Studio IntelliCode sử dụng trí tuệ nhân tạo giúp cho việc viết code trở nên nhanh chóng dễ dàng - C# ngơn ngữ từ khóa: C# có khoảng 80 từ khóa c) Windows Forms Windows Form (thường gọi tắt winforms) framework dành cho phát triển ứng dụng desktop cho Windows NET Framework, sử dụng rộng rãi tồn tận ngày Windows Forms hồn tồn đơn giản hóa việc lập trình GUI (giao diện đồ họa), hỗ trợ thiết kế giao diện trực quan (mà không cần tự viết code), đồng thời nhận hỗ trợ tốt từ hãng thứ ba (Devexpress, Syncfusion, Telerik, v.v.) cộng đồng Winforms dễ học với người bắt đầu Mơ hình lập trình Windows Forms đơn giản dễ nắm bắt Việc thiết kế giao diện trực quan, đơn giản Hiện có nhiều cơng ty tuyển nhân mảng này, chủ yếu để bảo trì cải tiến hệ thống xây dựng từ trước Windows Forms cơng cụ hữu ích cho q trình học tập Trong q trình học thường xuyên phải làm project môn học Winforms cơng cụ thích hợp 56 Để lập trình giao diện người dùng Windows Form cần tạo Project, chọn phần Windows Form Application để bắt đầu lập trình Hình 5.3 Giao diện thiết kế Winform Những vùng làm việc mô tả cụ thể đây: - Vùng 1: (ToolBox) vùng chưa tất Control mà sử dụng cho project, kéo thả Control sang vùng - Vùng 2: Đây vùng chứa Control để tạo giao diện người dùng - Vùng 3: Đây nơi xuất thông báo trình biên dịch dùng để hiển thị lỗi cảnh báo - Vùng 4: Đây nơi chỉnh sửa thuốc tính Control tên, vị trí hiển thị hay kiện Control, 5.3 Giao diện hoàn chỉnh Giao diện giám sát dây chuyền thiết kế từ WINCC Runtime Professional kết hợp với Windowns Forms để tạo nên giao diện hồn chỉnh có khả mở rộng với thiết bị sau khơng giám sát đơn mà cịn có khả vận hành dây chuyền tương lai - WINCC: giúp thiết kế hình đăng nhập vào hình giao diện giám sát dây chuyền sản xuất Windowns Forms: thiết kế nên hình “Setting” Hệ thống bao gồm phần mềm kiểm soát kết nối với SQL hiển thị: Các quy trình sản xuất, thiết bị bắt lỗi tự động – hỗ trợ khai báo lỗi dây chuyền sản xuất Màn hình kiểm sốt tồn hoạt động sản xuất Thông tin hiển thị hệ thống Các vị trí cảnh báo lỗi vượt giới hạn lỗi tự động tính toán đưa cảnh báo Phương thức hoạt động: 57 • Hệ thống hoạt động dựa quy trình hoạt động thực tế đầu dây chuyền sản xuất • Lắp đặt thiết bị nhận dạng lỗi, kế thừa thông tin lỗi từ thiết bị bắt lỗi tự động lắp đặt vị trí dây chuyền sản xuất • Kế thừa thông tin khai báo phát lỗi cơng nhân vận hành sản xuất dây chuyền • Tự động thống kê thời gian chạy, dừng máy • Hiển thị thông tin số lượng đầu vào sản phẩm đầu • Thống kê lỗi theo cơng đoạn sản xuất • Phát tín hiệu báo trực tiếp dây chuyền Quy trình thực hệ thống Hình 5.4 Dashboard đăng nhập Màn hình Dashboard ban đầu hình đăng nhập cho phép lựa chọn Dashboard Line Đăng nhập vào Line có tài khoản khác phân cấp theo cấp khác nhau, cấp quản lý hệ thống cấp tài khoản “Admin” đăng nhập toàn Line, cấp quản lý Line có tài khồn truy cập Line Từ thể rõ tính phân cấp cho toàn hệ thống Các bước thực đăng sau: - Chọn “Đăng nhập” → Cửa sổ đăng nhập, nhập tài khoản mật → Chọn hình muốn vào → Màn hình Dashboard dây chuyền Hình 5.5 Các thao tác vào hình 58 - Cấu hình thơng tin, nhập thơng tin cho hệ thống kiểm sốt mục Setting Hình 5.6 Màn hình Dashboard - Tiến hành khai báo thơng tin trước thực sản xuất Hình 5.7 Giao diện Setting Nội dung chi tiết thao tác: • • • • • • - 1: Nhập số lệnh sản xuất (lấy thông tin từ hệ thống ERP) 2: Nhập số lô lệnh sản xuất (lấy thông tin từ hệ thống ERP) 3: Khai báo nội dung đơn hàng 4: khai báo số lượng theo kế hoạch sx lệnh sx 5: Click chọn sản phẩm để chạy sản xuất 6: Click nút "Xác nhận” để chọn xong trình khai báo click Save để lưu lại cấu hình vừa khai báo • 7: sau hồn tất khai báo thơng tin, Click tắt hình khai báo Thực bắt đầu sản xuất: Click “Start” 59 Hình 5.8 Chọn Start, Stop, Reset Trên giao diện click vào nút “Start” để tiến hành bắt đầu chạy hệ thống lấy thông tin từ SQL Khi thiết bị kết nối với phần mềm kiểm sốt đèn nút “PLC” “DATA” nháy Xanh để nhận biết thiết bị có kết nối với phần mềm • Chức nút “Stop”: Khi click “Stop” hệ thống ngừng giám sát bắt đầu tính “thời gian dừng” lúc thông tin “Thời gian chạy” dừng lại • Chức “Reset” : sau sản xuất / xong chuyển sang sản xuất lệnh sản xuất khác, hệ thống thực Reset lại toàn liệu phần mềm thông tin giá trị ghi PLC nhận được, đông thời lúc phần mềm gửi gói tin JSON lên Server với trạng thái signal=1 để nhận biết kết thúc lệnh sản xuất Giới thiệu thơng tin phần mềm Hình 5.9 Dashboard hệ thống vận hành 60 - - Toàn thông tin sản lượng, thông tin lỗi thống kê phân tích thành biểu đồ giúp phận nắm thông tin đưa đánh giá cách nhanh chóng Thơng tin sản lượng lấy tự động từ khâu đầu vào đầu dây chuyền sản xuất Các thông tin lỗi thu thập từ SQL Tất thông tin thống kê hiển thị giao diện hệ thống giám sát cách trực quan Hiển thị thông tin chi tiết số lệnh, số lô, đơn hàng… tỉ lệ lỗi nguyên liệu hay máy cách trực quan Hình 5.10 Hiển thị thơng tin sản phẩm, số lơ, đơn hàng Các thông số lấy từ SQL Server đọc lên Ngoại trừ Tỷ lệ lỗi vật tư tỷ lệ lỗi tính toán sau: Tỷ lệ lỗi vật tư = (Tổng lỗi vật tư / số lượng hoàn thành) *100 Tỷ lệ lỗi = (Tổng số lỗi / số lượng hoàn thành) *100 - Liệt kê thông số dây chuyền: thời gian chạy máy, dừng máy, tốc độ máy, số lỗi, … Hình 5.11 Hiển thị thông số hoạt động dây chuyền Trong thơng số hình trên, thống số đọc từ SQL Server: thời gian chạy dừng máy, suất thiết kế máy, tốc độ chuyền Các thơng số suất bình qn dây chuyền thực tế, độ tin cậy tính toán sau: Năng suất bình qn thực = số lương hồn thành / số làm việc 61 Độ tin cậy = Điểm khâu + Điểm khâu + Điểm khâu + Điểm khâu + Điểm khâu Tổng lỗi = Tất lỗi tích chọn “checkboxs” hình Setting “Danh sách lỗi” - Liệt kê chi tiết thông tin lỗi công đoạn theo giờ, thống kê sản lượng theo hình biểu đồ sinh động dễ hiểu Hình 5.12 Biểu đồ thể thông tin lỗi - Hỗ trợ phận điều hành phân tích nhanh chất lượng sản xuất trực tiếp dây chuyền, đưa định xác, kịp thời sản xuất Hình 5.13 Hiển thị tiến độ kế hoạch Các thơng số biểu đồ trịn tính sau: Phần trăm thời gian = (Thời gian chạy / Tổng thời gian chạy dừng) *100 Phần tram kế hoạch = (Số lượng hoàn thành / Kế hoạch) *100 - Phần tram hợp cách = 100% - Phần trăm lỗi Thống kê tỉ lệ lỗi theo vật tư hay máy tỉ lệ lỗi công đoạn dây chuyền biểu đồ tròn trực quan Hình 5.14 Biểu đồ biểu thị phần trăm lỗi cơng đoạn, lỗi vật tư với máy 62 Để hiển thị biểu thông số liên quan đến lỗi, biểu đồ cột tỉ lệ lỗi theo công đoạn theo biểu đồ trịn thơng tin lỗi máy với vật tư, biểu đồ trịn lỗi cơng đoạn cần phải vào phần Setting → Chọn phần Danh sách lỗi → kích chọn Checkboxs để chọn lỗi → phần mềm lập trình tính tốn theo Checkboxs chọn để hiển thi thông số liên quan đến lỗi biểu đồ Hình 5.15 Chọn Checkboxs lựa chọn lỗi cần dùng - Hiển thị lỗi, điện áp nhiệt độ vượt định mức để đưa cảnh báo Đồng thời xuất file excel thơng tin tồn dây chuyền hiển thị hình Hình 5.16 Các nút nhấn hiển thị Note, U&t, Excel - Hiển thị lỗi định mức cho công đoạn báo hiệu đèn màu Hình 5.17 Đèn báo lỗi cơng đoạn Để xác định màu đèn ta cần vào “Setting” xem quy ước màu cách tính tốn phần trăm lỗi cơng đoạn ngồi tổng phần trăm công đoạn theo quy ước phần “Setting” chính “Độ tin cậy” hệ thống 63 KẾT LUẬN Đánh giá hệ thống a) Phần cứng Ưu điểm: - Các thiết bị trường, thiết bị điều khiển cũ hoạt động ổn định - IOT2040 vận hành thu thập liệu cách ổn định nhanh chóng đáp ứng nhu cầu đề - IOT2040 có nhiều chuẩn kết nối hỗ trợ tốt cho việc mở rộng cấp cho hệ thống sau - Kết nối thiết bị cách dễ dàng Nhược điểm: Thiết bị bị trường, thiết bị điều khiển cũ, thiếu tính mới, khó áp dụng tính tương lai b) Phần mềm Ưu điểm: - Đã đáp ứng yêu cầu cần thiết với đồ án - Có khả mở rộng với khối liệu lớn - Biểu thị cách trực quan thông số lỗi để người quan sát dễ dàng hiểu Nhược điểm: - Thiết kế giao diện khó - Giao diện chưa đẹp - Hạn chế vài thiết kế cần thiết mặt mỹ quan - Cần mua quyền Các nhiệm vụ Cải tiến thêm phần mềm, chuyển đổi sang thiết kế sang dùng Windowns Forms hoàn toàn quản lý hệ thống cách dễ dàng hơn, giao diện thiết kế đẹp Xa dùng Wed Form kết nối thiết bị đầu cuối tốt hơn, để quản lý cách tiện lợi cần dùng mạng LAN nhà máy truy cập đến Line thuận tiện cho việc quản lý từ cấp cao đến cấp thấp hạn chế lại khu vực 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Industry Support Siemens [2] Library - Node-RED [3] Protocol gì? Tổng hợp kiến thức cần biết giao thức (bizflycloud.vn) [4] Giới thiệu VBScript | Tự học VBA (tuhocvba.net) [5] Phần 4: Lập trình Cơ sở liệu với C# | Tìm (timoday.edu.vn) [6] Lập trình Windows Form Wed Form với C# - Nguyễn Tất Bảo Thiên, Phạm Quang Hiển - Nhà xuất niên, 2015 [7] SIMATIC IOT2020, SIMATIC IOT2040 (siemens.com) [8] Thiết kế hệ thông HMI/SCADA với TIA PORTAL- Trần Văn Hiếu- Nhà xuất khoa học kĩ thuật, 2016 65 PHỤ LỤC A1 Một số đoạn code phần mềm Code Visual Basic WINCC - Đọc điểm cảnh báo từ SQL lên Sub Doc_diem_CB() Dim objConnection Dim strConnectionString Dim lngValue Dim strSQL Dim objCommand Dim lngCount Dim objRecordset Dim strSQLL Dim m Dim Min,Max,Diem strConnectionString = "Provider=MSDASQL;DSN=123;UID=;PWD=;" For m=1 To 45 strSQL = "SELECT Min,Max,Diem FROM Diem_CanhBao where STT = "&m&" ;" Set objConnection = CreateObject("ADODB.Connection") objConnection.ConnectionString = strConnectionString objConnection.Open Set objCommand = CreateObject("ADODB.Command") With objCommand ActiveConnection = objConnection CommandText = strSQL End With Set objRecordset = objCommand.Execute objRecordset.MoveFirst Do While Not objRecordset.EOF 66 Min =objRecordset.Fields("Min").Value Max =objRecordset.Fields("Max").Value Diem =objRecordset.Fields("Diem").Value objRecordset.MoveNext Loop HMIRuntime.Tags("Min["&m-1&"]").Write Min HMIRuntime.Tags("Max1["&m-1&"]").Write Max HMIRuntime.Tags("Diem["&m-1&"]").Write Diem Next HMIRuntime.Screens("manHinh3").ScreenItems("Editable text field_1").Text =1 Set objCommand = Nothing objConnection.Close Set objRecordset = Nothing Set objConnection = Nothing End Sub - Code gửi liệu từ Node-Red lên SQL Server pld= "" pld0 = "UPDATE [Line_Update].[dbo].[data] SET E01="+ msg.payload[0] +" ,E02 ="+ msg.payload[1]+" ,E03 ="+ msg.payload[2]+ " ,E04 ="+ msg.payload[3]+" ,DE05 ="+ msg.payload[4] pld1= " ,E06 ="+ msg.payload[5]+ " ,E07 ="+ msg.payload[6]+ " ,E08 ="+ msg.payload[7]+ " ,E09 ="+ msg.payload[8]+ " ,E10 ="+ msg.payload[9] pld2= " ,E11 ="+ msg.payload[10]+ " ,E12 ="+ msg.payload[11]+ " ,E13 ="+ msg.payload[12]+ " ,E14 ="+ msg.payload[13]+ " ,E15 ="+ msg.payload[14] pld3= " ,E16 ="+ msg.payload[15]+ " ,E17 ="+ msg.payload[16]+ " ,E18 ="+ msg.payload[17]+ " ,E19 ="+ msg.payload[18]+ " ,E20 ="+ msg.payload[19] pld4= " ,E21 ="+ msg.payload[20]+ " ,E22 ="+ msg.payload[21]+ " ,E23 ="+ msg.payload[22]+ " ,E24 ="+ msg.payload[23]+ " ,E25 ="+ msg.payload[24] pld5= " ,E26 ="+ msg.payload[25]+ " ,E27 ="+ msg.payload[26]+ " ,E28 ="+ msg.payload[27]+ " ,E29 ="+ msg.payload[28]+ " ,E30 ="+ msg.payload[29] pld6= " ,E31 ="+ msg.payload[30]+ " ,E32 ="+ msg.payload[31]+ " ,E33 ="+ msg.payload[32]+ " ,E34 ="+ msg.payload[33]+ " ,E35 ="+ msg.payload[34] 67 pld7= " ,E36 ="+ msg.payload[35]+ " ,E37 ="+ msg.payload[36]+ " ,E38 ="+ msg.payload[37]+ " ,E39 ="+ msg.payload[38]+ " ,E40 ="+ msg.payload[39] pld8= " ,E41 ="+ msg.payload[40]+ " ,E41 ="+ msg.payload[41]+ " ,E43 ="+ msg.payload[42]+ " ,E44 ="+ msg.payload[43]+ " ,E45 ="+ msg.payload[44] pld9= " ,E46 ="+ msg.payload[45]+ " ,E47 ="+ msg.payload[46]+ " ,E48 ="+ msg.payload[47]+ " ,E49 ="+ msg.payload[48]+ " ,E50 ="+ msg.payload[49] pld10= " ,E51 ="+ msg.payload[50]+ " ,E52 ="+ msg.payload[51]+ " ,E53 ="+ msg.payload[52]+ " ,E54 ="+ msg.payload[53]+ " ,E55 ="+ msg.payload[54] pld11= " ,E56 ="+ msg.payload[55]+ " ,E57 ="+ msg.payload[56]+ " ,E58 ="+ msg.payload[57]+ " ,E59 ="+ msg.payload[58]+ " ,E60 ="+ msg.payload[59] pld12= " ,E61 ="+ msg.payload[60]+ " ,E62 ="+ msg.payload[61]+ " ,E63 ="+ msg.payload[62]+ " ,E64 ="+ msg.payload[63]+ ",E65 ="+ msg.payload[64]+ ";" pld =pld0+ pld1 +pld2 +pld3 +pld4 +pld5 +pld6 +pld7 +pld8 +pld9 +pld10 +pld11 +pld12 msg.payload = pld return msg - Code Visual Studio cho Setting “Sản xuất” using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; using System.Data.SqlClient; namespace GiaoDienST { public partial class Form1 : Form { DataSet ds2; 68 DataTable dt2; SqlDataAdapter da2; SqlCommandBuilder combui2; private void connectSX() // hàm đọc liệu từ Table San_xuat đẩy vào datagridview sản xuất { da2 = new SqlDataAdapter("select * from San_Xuat", con); ds2 = new System.Data.DataSet(); da2.Fill(ds2, "San_Xuat"); dgvSX.DataSource = ds2.Tables[0]; } private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { connectDSL(); connectD_CB(); connectSX(); Ke_hoach1(); } private void bt_Luu_0_Click(object sender, EventArgs e) { try { SqlCommandBuilder combui2 = new SqlCommandBuilder(da2); da2.Update(ds2, "San_Xuat"); MessageBox.Show("Information updated", "Update", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information); } catch (Exception ex) { 69 MessageBox.Show(ex.Message, "Error", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); } } private void bt_Xoa_0_Click(object sender, EventArgs e) { dgvSX.Rows.RemoveAt(dgvSX.SelectedRows[0].Index); } } } 70 ...ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thu thập liệu xây dựng hệ điều hành, giám sát dây chuyền lắp ráp đèn LED Công ty Rạng Đông Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm... 23 Cấu hình hệ thu thập liệu dây chuyền lắp ráp đèn LED Bulb 24 CHƯƠNG XÂY DỰNG CẤU HÌNH HỆ THỐNG SỐ HÓA CHO DÂY CHUYỀN LẮP RÁP ĐÈN LED BULB 26 3. 1 Yêu cầu công nghệ ... CP1L-EM40DR 13 hình phát lỗi Từ xây dựng nên hệ thống thu thập xây dựng lên liệu qua phần mềm tự thiết kế để giám sát tồn dây chuyền Quy trình thu thập liệu Line Hình 2. 23 Sơ đồ vị trí thiết bị dây chuyền