IV Hội nghị kỷ niệm 25 năm thành lập Viện Cụng nghệ thụng tin (24 25/12/2001)
2.3.2.5Hệ thống đo quan trắc mụi trường xớ nghiệp cụng nghiệp
c. Đặc tính Kỹ thuật của thiết bị PMM
2.3.2.5Hệ thống đo quan trắc mụi trường xớ nghiệp cụng nghiệp
“Hệ thống đo và quan trắc môi tr−ờng xí nghiệp công nghiệp” gồm có các thiết bị đầu cuối đo xa RTU (Remote Terminal Unit) đo các giá trị ở các điểm đo xa, và truyền về máy tính xử lý trung tâm (Host) chạy ch−ơng trình EVIEW để tính toán, hiển thị, xử lý, cảnh báo, l−u trữ bằng ch−ơng trình phần mềm chạy trên Windows qua mạng ETHERNET.
Hệ thống có khả năng trao đổi thông tin lớn với tốc độ cao. Thiết bị đầu cuối đo xa có khả năng tính toán các thuật xử lý thông minh, có độ bền hoạt động trong môi tr−ờng công nghiệp và kích th−ớc gọn nhẹ, tiêu ít năng l−ợng, với giá cả cạnh tranh so với các thiết bị nhập ngoại. Ch−ơng trình giao diện kiểm soát trên máy chủ EVIEW có khả năng hội thoại, có nhiều công cụ trợ giúp và nhận dữ liệu của nhiều thiết bị RTU qua mạng Ethernet. Hệ thống có khả năng ứng dụng rất rộng trong các nhà máy, phòng thí nghiệm, các phân x−ởng sản xuất tự động hoá.
Hệ thống bao gồm:
- Thiết bị đầu cuối đo xa RTU (có thể nối 32 RTU vào hệ thống) có khả năng nối ghép trực tiếp với các đầu đo công nghiệp nh−: Đầu đo tiếng ồn (Datalogging Sound level Meter - Model 407764), đầu đo nhiệt độ và độ ẩm THDP, đầu đo dộ pH….để đo ô nhiễm n−ớc, không khí, độ ồn…
- Khả năng xử lý tín hiệu mạnh và phần mềm xử lý tính toán có thể thay đổi, nạp lại từ 1- 30 điểm/1200m RS-232 RS-485 1 THDP-1 . . . Đầu đo tiếng ồn 30 8AI/4-20mA . . . . . . 8AI: 0-10V Ethernet đầu đo pH
- Thiết bị đầu cuối đo xa RTU đ−ợc chế tạo trên công nghệ nhúng PC/104, có dung l−ợng bộ nhớ RAM, bộ nhớ FLASH lớn và có khả năng kết nối mạng Ethernet với giao thức TCP/IP. RTU sử dụng hệ điều hành DOS6.2, có ch−ơng trình tạo môi tr−ờng và các chức năng TCP/IP trên DOS và th− viện các thuật điều khiển.
- Ch−ơng trình giao diện kiểm soát trên máy chủ EVIEW có khả năng hội thoại và nhận dữ liệu của nhiều thiết bị đầu cuối đo xa RTU qua mạng Ethernet. Ch−ơng trình có giao diện thân thiện với ng−ời sử dụng, có chế độ báo động, l−u trữ, in ấn dữ liệu về môi tr−ờng…cho phép phát triển các ứng dụng toàn cục cũng nh− thay đổi ch−ơng trình xử lý cho từng thiết bị đầu cuối đo xa RTU.
- EVIEW chạy trên máy tính PC cài hệ điều hành Win98 trở lên sử dụng giao thức TCP/IP.
- Có thể nối 4 máy tính có cài EVIEW vào hệ thống.
Máy tính chủ với ch−ơng trình EVIEW
* Hệ thống có thể nhận đ−ợc 4 máy tính chủ trên mạng để cài ch−ơng trình EVIEW.
Cấu hình của máy tính cần có:
- Pentium2 hoặc t−ơng đ−ơng trở lên. - RAM 64 Mb trở lên
- Trên đĩa cứng 20Gb
- Hệ điều hành Win98 trở lên - Windows với giao thức TCP/IP - Card mạng khởi tạo trong - Ổđĩa mềm 1.44MB
- Màn hỡnh 16bit TrueColor 15” 800x600 - Card mạng Ethernet 10-100 Mbit/s - Sound Card & bộ loa phỏt õm thanh.
Ch−ơng trình EVIEW
Chương trình EVIEW quản lý hệ thống đo qua mạng Ethernet tối đa được 32 thiết bị RTU theo dạng file dự án (Project file) với hai chếđộ làm việc:
- Edit Mode : cho phép soạn thảo file dự án và có thể trong thời gian thực.
- Hardware Configuration : thiết lập cấu hình phần cứng từng thiết bị RTU trong mạng.
- Data Logging: thiết lập chếđộ lưu dữ liệu từng điểm đo - Graphic Designer : soạn thảo các màn hình đồ hoạ - Alarm System : chếđộ báo động hệ thống
- Data Monitoring : giám sát số liệu các điểm đo - Security System : Bảo mật hệ thống.
Giao diện cửa sổ soạn thảo file dự án
Sau khi hoàn thành soạn thảo một file dự án, có thể chạy file dự án trong thời gian thực (Runtime) .
Hỡnh 35. Cửa sổ soạn thảo tệp dự ỏn
Trong chế độ chạy thời gian thực, có thể giám sát số liệu tức thời, báo động hệ thống, báo cáo số liệu theo ngày/tháng/năm, bỏo cỏo cỏc bỏo động hệ thống.
( Xem chi tiết ở tài liệu “Ch−ơng trình EVIEW” )
Thiết bị đầu cuối đo xa RTU
Thiết bị đầu cuối đo xa RTU đ−ợc chế tạo trên cơ sở công nghệ nhúng PC/104.
Cấu hình phần cứng
+ PC/104, 800MHz, 512Mb RAM, 128Mb FLASH + Chíp mạng Realtek-8139
+ Connector RJ45 - cỏp dõy xoắn đụi + Tớn hiệu tương tự: - 16 đầu vào tương tự - dạng điện ỏp - 8 đầu vào tương tự - dạng dũng - 2x12 bớt đầu ra tương tự + Tớn hiệu số: - 8 đầu vào số / 8 đầu ra số Hệđiều hành và phần mềm của RTU + Hệđiều hành DOS6.2
+ Chương trỡnh đọc cỏc giỏ trị: Tiếng ồn từ đầu đo tiếng ồn (Datalogging Sound Level Meter - Model 407764), nhiệt độ và độẩm từ đầu đo THDP, qua cổng COM2, độ pH từ đầu đo PH HI-1333B qua bộ chuyển đổi pH HI 8614L…
+ Ngụn ngữ lập trỡnh C, C++
+ Chương trỡnh tạo mụi trường theo chuẩn của giao thức TCP/IP trờn DOS, cú cỏc lệnh chớnh để truyền trờn mạng Ethernet như nhận tờn và địa chỉ IP của PC/EVIEW, nhận tờn và địa chỉ IP của RTU do EVIEW đặt lại, nhận thời gian do EVIEW gửi để đồng bộ lại thời gian, nhận tệp ứng dụng mới được nạp lại từ EVIEW và cho chạy tệp này, gửi số liệu thời gian thực, gửi toàn bộ số liệu lưu trờn đĩa theo yờu cầu của EVIEW. + Cú thư viện trợ giỳp người sử dụng:
Khả năng ứng dụng của RTU
+ Kiểm tra và cảnh bỏo cỏc tham số mụi trường khụng khớ, nước và tiếng ồn ở cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp.
+ Cú khả năng nổi trội như tốc độ xử lý nhanh, mở rộng cho nhiều điểm đo, cỏc loại thụng số và khu vực đo nhờ sử dụng cụng nghệ mạng Ethernet và cỏc RTU đo xa.
• RTU cú thể hoạt động độc lập
• RTU cú thể hoạt động trong “Hệ thống đo và quan trắc mụi trường xớ nghiệp cụng nghiệp ”
Hệ thống đo và quan trắc mụi trường tự động cú thờm cỏc thành phần:
- Điện cực đo PH HI-1333B, bộ chuyển đổi PH HI-8614L.
- Đầu đo tiếng ồn Datalogging Sound Level Meter - Model407764: mức đo 30-130db, dải tần số 31.5hz-8Khz, độ chớnh xỏc ±1,5dB.
- Đầu đo nhiệt độ và độẩmTHDP-1: độ chớnh xỏc đo nhiệt độ ±0,40C(50C – 400C), độchớnh xỏc đo độẩm ±2.0 %RH, nguồn nuụi 9-15Vdc, cổng truyền mạng RS-485. chớnh xỏc đo độẩm ±2.0 %RH, nguồn nuụi 9-15Vdc, cổng truyền mạng RS-485.
- Mỏy tớnh đó cài đặt chương trỡnh EVIEW.
“Hệ thống đo và quan trắc mụi trường xớ nghiệp cụng nghiệp” đó sử dụng những cụng nghệ tiờn tiến hiện nay. Cụng nghệ nhỳng PC/104 tạo ra phần cứng của thiết bị vững chắc, nhỏ gọn, chịu được rung xúc. Cỏc modul CPU, ADC, DAC, DIO.. đa dạng, mạng cục bộ Ethernet đạt tốc độ cao. Mạng tạo khả năng thờm cỏc RTU dễ dàng, cú thểđo và kiểm soỏt được vựng diện tớch rộng. Phần mềm của thiết bị RTU đó cung cấp tất cả những phần cần thiết về đo cỏc thụng số như nhiệt độ, độ ẩm, tiếng ồn, độ PH và chuyển đổi sang đơn vị phự hợp như DB, 0C, %.. Chương trỡnh EVIEW chạy trờn cỏc mỏy PC thụng thường với hệ điều hành Win9x/2000/XP…EVIEW cung cấp rất nhiều cụng cụ để giỏm sỏt toàn bộ hệ thống theo thời gian thực, dễ cài đặt, dễ sử dụng, đỏp ứng được cỏc yờu cầu của người sử dụng.
“Hệ thống đo và quan trắc mụi trường xớ nghiệp cụng nghiệp” với cỏc cụng nghệ phần cứng tiờn tiến, phần mềm, dễ sử dụng, giỏ thành thấp hơn so với nhập ngoại rất cú triển vọng được ứng dụng trong nước.
Hệ thống đo quan trắc mụi trường đó được cục tiờu chuẩn đo lường chất lượng Bộ quốc phũng đỏnh giỏ, kiểm tra và cấp giấy chứng nhận kiểm tra chất lượng số 2004-09ngày 29/9/2004. Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật đỏp ứng cỏc yờu cầu đặt ra. Cỏc kết quảđo độ pH, nhiệt độđộẩm, tiếng ồn mụi trường vượt cỏc chỉ tiờu đặt ra ban đầu.