IV Hội nghị kỷ niệm 25 năm thành lập Viện Cụng nghệ thụng tin (24 25/12/2001)
b. Thiết bị giao diện với người vận hành ETS
Thiết bị giao diện với người vận hành sử dụng với cụng nghệ Touch Screen (màn hỡnh cảm ứng tiếp xỳc) được thiết kế đỏp ứng được yờu cầu kỹ thuật ứng dụng trong cụng nghiệp với khả năng tớch hợp hệ thống hiện đại , mềm dẻo, giỏm sỏt và điều khiển mạng cụng nghiệp dựng cụng nghệ mạng Ethernet. Hiện nay, chỳng tụi đó thiết kế một hệ thống mạng đo và điều khiển trờn cụng nghệ mạng Ethernet tốc độ 10/100 Mbit, trong đú thiết bị giao diện ETS cú nhiệm vụ giỏm sỏt và điều khiển toàn bộ hệ thống mạng là một thiết bị đạt tiờu chuẩn cụng nghiệp, cú màn hỡnh touch screen, bộ nhớ Flash và kết nối qua mạng Ethernet.
Đặc điểm kỹ thuật
Tờn Đặc điểm kỹ thuật
CPU Chớp Intel Socket 370 Tualatin Pentium III 800 MHz
Cache memory 128K L1 Cache & 64K L2 Cache được tớch hợp trong CPU
BIOS Award BIOS, 256K (Flash) EPROM
Bộ nhớ 1x168-pin DIMM socket hỗ trợ 512 MB PC133/PC100 SDRAM/VCM-SDRAM
Card màn hỡnh AGP-4X LCD/LVDS/CRT
Card mạng 10/100 Mbit Ethernet Realtek 8139C hoặc Intel 82559 LAN
Cổng USB USBx4
Touch panel Giao diện màn hỡnh cảm ứng tiếp xỳc hỗ trợ real-time OS
Compact Flash Hỗ trợ CF IDE Flash Disk hoặc IBM 1.8” 340 MB/1GB MicroDrive HDD (cho phộp tuỳ chọn)
Keyboard, Mouse
Cổng PS2, cú jắc nối keyboard & mouse 5-pin JSP
BUS PC/104 socket, PCI slot x 1
Audio AC97 Audio tớch hợp ngay trờn bo mạch chủ
Cổng vào/ra số 4 cổng vào số DI và 4 cổng ra số DO dựng mức TTL
Watchdog Cú thể lập trỡnh được watchdog timer 0-256 giõy
IDE port 2/4 port IDE kết nối ổ cứng
FDD Kết nối ổ mềm 3.5” , 5.25” hoặc LS120
Serial port RS232 x 3 , RS232/RS422/RS485 x 1
Parallel port Cổng SPP/EPP/ECP
Sơ đồ khối chức năng thiết bị giao diện ETS
Hỡnh 13: Sơđồ khối chức năng của ETS
Hệ thống phần mềm
Hệ thống phần mềm cài đặt trờn thiết bị giao diện ETS cần một số phần mềm như sau:
- Hệđiều hành Window 98 hoặc phiờn bản cao hơn
- Phần mềm điều khiển màn hỡnh Touch Screen eTurboWare
- Phần mềm giao diện giỏm sỏt hệ thống đo và điều khiển qua mạng Ethernet
EMON32
c. Ch−ơng trình EMON
Ch−ơng trình có các chức năng chính sau:
a. CONFIG
Khai báo cấu hình phần cứng của mạng, các Modul EĐĐK, các channel của modul. Tất cả các khai báo và định nghĩa này là để xây dựng thành 1 hệ thống trên mạng Ethernet nên đ−ợc l−u thành TÊN để lần sau chạy không phải khai báo lại. Mỗi lần EMON chỉ chạy 1 cấu hình mà thôi. Đây là chức năng phải thực hiện tr−ớc tiên. Mỗi lần thay đổi tham số của chức năng này phải dừng quá trình.
512 MB RAM
Monitor Touch Screen 15” 1024x768 Ethernet LAN Realtech 8139 10/100 Mbit CDROM 52x Compact Flash USB/RS232 Port Parallel Port CPU Pentium III 800
b. GRAPH
Định nghĩa các chế độ đồ hoạ: Sơ đồ công nghệ, nút ấn, chuỗi kí tự, đồ thị, số 7
segment, vị trí đặt các đối t−ợng và các thuộc tính của mỗi đối t−ợng nh− tên, giá trị của kênh nào thuộc EĐĐK nào..
c. DIAGRAM
Định nghĩa chế độ cho 4 đồ thị: tên, thang chia, kênh.. d. MEASURE
Start/Stop quá trình lấy số liệu từ EĐĐK, hiển thị các EĐĐK hoạt động trên mạng. e. REPORT
Đây là chức năng phân tích lại số liệu đã l−u trên đĩa cứng: số liệu của EĐĐK và các thông tin báo động đã xảy ra. Làm báo cáo và in ấn.
f. EĐĐK
EMON gửi thời gian để Đồng bộ với EĐĐK. Đặt lại tên và địa chỉ cho EĐĐK. Thông báo tên và địa chỉ EMON cho EĐĐK.
Đọc toàn bộ số liệu history từ EĐĐK để l−u lên máy EMON và hiển thị, in ấn. Nạp tệp ứng dụng cho EĐĐK.
g. VIEW
Hiển thị số liệu của EĐĐK d−ới các dạng theo thời gian thực. h. HELP
Giới thiệu và giúp đỡ trực tuyến.
(Xem chi tiết ở tài liệu “Sử dụng ch−ơng trình EMON”.
Một số chức năng chớnh của phần mềm EMON32: Thiết lập cấu hỡnh phần cứng
Trong chương trỡnh đó cú cấu hỡnh chuẩn của một số loại module EĐĐK, người dựng cú thể chọn cấu hỡnh phự hợp với thiết bị đang cú trong mạng. Vớ dụ , module EĐĐK cài đặt card PV2019 cú số kờnh vào/ra (24 AI -12 bit, 2 AO -12 bit, 8 DI, 8 DO).
Hỡnh 14: Cửa sổđặt cấu hỡnh
Mỗi loại kờnh vào/ra cú thụng số dữ liệu và cú thể đặt chế độ bỏo động nếu cần thiết. Tất cả cỏc cụng việc thay đổi cấu hỡnh đều cú thể thay đổi khi quỏ trỡnh đo, điều khiển dừng, cấu hỡnh hệ thống cú thể được cất vào tệp và đọc lại mỗi khi khởi động chương trỡnh. Với mỗi ứng dụng cụ thể, cấu hỡnh hệ thống thường chỉ cần xõy dựng , thiết lập một lần và lưu vào file CONFIG.DAT.
Soạn thảo màn hỡnh đồ hoạ
Người dựng cú thể thiết kế màn hỡnh giao diện giỏm sỏt và điều khiển hệ thống dạng đồ hoạ (xem hỡnh 2) với cỏc đối tượng đồ hoạ (nỳt ấn, chuỗi kớ tự, đồ thị..) lấy từ thư viện chuẩn của EMON32 để thực hiện tỏc vụ theo yờu cầu bài toỏn đo, điều khiển và cho phộp giỏm sỏt hệ thống trực quan trờn sơ đồ cụng nghệ khi thiết lập ảnh nền (BkImage) là một file bitmap được vẽ bằng bất kỳ chương trỡnh xử lý ảnh nào như Paintbrush của Windows , Photoshop. Cỏc đối tượng đồ hoạ cú thể thay thuộc tớnh tuỳ ý. Vớ dụđối tượng Trend - đồ thị cú thuộc tớnh như sau:
Hỡnh 15: Soạn thảo thuộc tớnh đồ hoạ
Đồ thị thời gian thực
Khi chuyển sang chếđộđo, điều khiển và giỏm sỏt hệ thống, người dựng cú thể quan sỏt cỏc kờnh số liệu dưới dạng đồ thị thời gian thực với tối đa cho phộp hiển thịđồng thời 4 đồ thị. Mỗi cửa sổ hiển thị đồ thị của một kờnh số liệu theo thời gian thực với số liệu mới nhất đọc từ thiết bịđo, điều khiển nhỳng EĐĐK.
Đo, điều khiển hệ thống
Người dựng cú thể quan sỏt số lượng thiết bị trờn mạng, số lượng thiết bị đang kết nối với mỏy chủ trong hệ thống.Mỗi thiết bị EĐĐK trờn mạng Ethernet đều cú một địa chỉ IP (vớ dụ 10.10.3.100) và một tờn đại diện Hostname (vớ dụ C5), cú thể thay đổi cỏc thụng số này cho phự hợp với hệ thống mạng
Hỡnh 17: Đặt cấu hỡnh mạng
Khi phần mềm đang ở chếđộ offline (quỏ trỡnh đo, điều khiển chưa hoạt động) và đảm bảo mỏy chủ đó kết nối với hệ thống mạng thiết bị EĐĐK, cú thể chuyển phần mềm sang chếđộ online ( thực hiện quỏ trỡnh đo, điều khiển, đồng bộ thời gian hệ thống . . .). Khi ở chếđộ online, khụng thực hiện được cỏc chếđộ thay đổi cấu hỡnh phần cứng thiết bị EĐĐK, soạn thảo màn hỡnh đồ hoạ, thay đổi cấu hỡnh đồ thị thời gian thực nhưở chếđộ offline. Ngoài ra, file chương trỡnh trong thiết bị EĐĐK cú nhiệm vụ thu thập số liệu và truyền về mỏy chủ EMON cú thể nạp xuống EĐĐK hoặc tải từ EĐĐK về qua mạng Ethernet khi dựng chức năng Download >> EĐĐK file hoặc Upload << EĐĐK file.
Tạo bỏo cỏo thống kờ
Người dựng cú thể tạo một số dạng bỏo cỏo khỏc nhau như bỏo cỏo Datalog, Alarmlog dạng số hoặc đồ thị history với hai nguồn dữ liệu: dữ liệu tự động lưu trờn mỏy chủ, dữ liệu history lưu trờn thiết bị EĐĐK.
Một số chức năng khỏc
Người quản trị hệ thống cú thể cài đặt mật khẩu cho người dựng và mật khẩu hệ thống. Khi khởi động chương trỡnh sẽ xuất hiện cửa sổ nhập mật khẩu:
- Nếu nhập mật khẩu người dựng sẽ cú một số chức năng khụng dựng được như : soạn thảo cấu hỡnh hệ thống, soạn thảo màn hỡnh đồ hoạ, thay đổi cấu hỡnh đồ thị thời gian thực, thay đổi địa chỉ EĐĐK, gửi địa chỉ mỏy chủ cho EĐĐK, nạp file chương trỡnh vào EĐĐK, tải file chương trỡnh từ EĐĐK, thay đổi mật khẩu.
- Nếu nhập mật khẩu hệ thống sẽ dừng được toàn bộ cỏc chức năng của phần mềm EMON32.
Ngoài ra, phần mềm cho phộp lựa chọn hai ngụn ngữ là Tiếng Anh hoặc Tiếng Việt với trợ giỳp trực tuyến cho người dựng.
Hệ thống đo và điều khiển nhỳng trờn cơ sở mạng Ethernet với giao thức TCP/IP” với tốc độ truyền dữ liệu cao 10-100 Mb/s với khả năng giỏm sỏt và điều khiển tới từng cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển tựđộng nhưđộng cơ, lũ nhiệt, valve, sensor … Hệ thống này được xõy dựng trờn cơ sở mạng Ethernet với giao thức TCP/IP cho phộp kết nối tối đa 4 mỏy tớnh chủ EMON và 32 thiết bị đo, điều khiển nhỳng EĐĐK. Phần mềm EMON32 chạy trờn thiết bị giao diện ETS cú khả năng giỏm sỏt và điều khiển cỏc thiết bị đo xa đa kờnh EĐĐK, cú giao diện thõn thiện với người sử dụng, nhiều cụng cụ hỗ trợ cho phộp phỏt triển cỏc ứng dụng cũng như thay đổi chương trỡnh xử lý cho từng thiết bị EĐĐK. Đõy là hệ thống đo và điều khiển trờn cơ sở mạng Ethernet đầu tiờn được nghiờn cứu phỏt triển bằng cỏc chuyờn gia Việt Namvới các công nghệ phần cứng tiên tiến, phần mềm theo chuẩn quốc tế, dễ sử dụng, giá thành thấp hơn so với nhập ngoại.
Hệ thống đo và điều khiển xa qua mạng Ethẻnet EĐĐK1, EĐĐK2, ETS đó được Cục tiờu chuẩn đo lường chất lượng Bộ quốc phũng đỏnh giỏ, kiểm tra và cấp giấy chứng nhận chất lượng số 204-02, 204-03, 204-10 đỏp ứng cỏc chỉđặt ra.
Phần mềm EMON32 đó được đóng ký bản quyền và được cục bản quyền tỏc giả Bộ văn húa thong tin cấp giấy chứng nhận bản quyền tỏc giả số: 927/2002/QTG.
2.3.2.3 Hệ thống VICON
Hệ thống điều khiển bỏm đối tượng di động VICON là một hệ thống hoàn chỉnh bao gồm cỏc modul phần cứng và phần mềm. Hệ thống cú khả năng tựđộng nhận dạng, tỡm kiếm mục tiờu cũng như bỏm mục tiờu di động với quỹ đạo khụng biết trước, trong mụi trường hoạt động thực tế.
Hệ thống VICON cú cỏc chỉ tiờu kỹ thuật sau: - Giới hạn góc quay ph−ơng vị -1590 – +1580. - Giới hạn góc quay tà -300 – +410.
- Độ phân giải góc 0.01290.
- Kết nối mạng Ethernet tốc độ 10 – 100 MHz. - Tốc độ xử lý ảnh 25 frame/sec.
- Tốc độ bám 600/s.
- Hệ xử lý Pentium có dung l−ợng bộ nhớ RAM, bộ nhớ FLASH lớn và có khả năng kết nối với các máy tính PC trên mạng Ethernet với giao thức TCP/IP.
- Kết nối qua cổng song song, nối tiếp, màn hình giao diện Touchscreen. - Phần mềm dễ mở rộng, sử dụng thuận tiện, hệ thống có độ tin cậy cao. - Thiết bị dễ dàng vận hành lắp đặt trên xe, tàu.
- Kích th−ớc của bệ quay: 260 x 300 x 300 mm (H x W x D). Trọng l−ợng: khoảng 5 Kg.
- Kích th−ớc của thiết bị điều khiển: 260 x 260 x 350 mm (H x W x D). Trọng l−ợng: khoảng 7 Kg.