Tổng quan về lưới điện thông minhTổng quan về lưới điện thông minh
Năng lượng có thể tái tạo- Giải pháp cho hạ tầng Ethernet công nghiệp
- Các giải pháp Serial - to – Ethernet
- Giải pháp điện toán và thu thập dữ liệu
Giải pháp cho trạm biến áp thông minh- Máy tính và switch Ethernet công nghiệp cho trạm biến áp
- Thiết kế lắp rack chuẩn 1U, 2U, 4U, giúp triển khai thiết bị dễ dàng
Lưới điện thông minh là gì? Lưới điện thông minh là hệ thống phân phối điện năng trải dài từ điểm phát điện đến điểm tiêu thụ. Được tích hợp với công nghệ truyền thông và thông tin tiên tiến, tất cả thiết bị trong hệ thống điện thông minh được kết nối với các phần tử cảm biến tạo thành một hệ thống năng lượng hoàn chỉnh. Thông tin được thu thập và phân tích để tối ưu hóa nguồn điện năng, giảm thiểm chi phí, nâng cao tính ổn định và hiệu quả truyền tải điện năng. Một lưới điện thông minh là một hệ thống tự động giúp giám sát trạng thái và phân phối điện năng hiệu quả. Vấn đề bảo vệ môi trường là mối quan tâm hàng đầu do đó cần tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm chi phí, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng và hạn chế sự phụ thuộc vào năng lượng. Các hệ thống cung cấp năng lượng hiện hữu, cung cấp điện năng tập trung thường đòi hỏi điện áp lớn và hệ thống điện quy mô lớn. Với hình thức cung cấp điện năng này, những sự cố trên hệ thống điện có thể gây ra tác động lớn cho toàn hệ thống cung cấp điện và khiến hệ thống ngừng hoạt động trên diện rộng. Với những lợi ích vượt trội của lưới điện thông minh, nhiều chính phủ đang phát triển các giải pháp lưới điện thông minh và triển khai hệ thống phân phối điện năng thay vì hệ thống mạng tập trung. Hệ thống phân phối điện có tính tích hợp cao và bao gồm cả quá trình phát điện, truyền tải, phân phối điện với công tơ điện và thiết bị gia dụng như tủ lạnh, ti vi, máy giặt, máy tính cá nhân cũng được coi là thành phần của hệ thống mạng. Các kỹ sư thiết kế và quản lý mạng phân phối điện phải phụ trách một khối lượng công việc khổng lồ gồm quản lý năng lượng, truyền thông dữ liệu và phân tích thông tin.
Tại sao gọi là Lưới điện thông minh?
Sử dụng giải pháp lưới điện thông minh mang lại những lợi ích sau:
- Tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng
- Nâng cao tỷ trọng hệ thống hệ thống phân phối điện và các giải pháp năng lượng tái tạo
- Nâng cao tính linh hoạt của hệ thống phân phối năng lượng
- Giảm thiểu chi phí phân phối điện tới người dùng.
- Nâng cao tính ổn định và chất lượng cung cấp điện năng
- Phân phối năng lượng an toàn hơn
Hạ tầng lưới điện thông minh
Bằng cách tối ưu hóa lưới phân phân phối điện năng, chúng ta có thể tận dung triệt để hạ tầng hiện có mà không cần đầu tư quá nhiều vào công nghệ mới cho hạ tầng phát, truyền tải và phân phối điện. Trên thực tế, chúng ta có thể tạo ra một hệ thống tích hợp hoàn toàn, từ khâu phát điện đến phân phối điện năng tới các hộ gia đình với một lưới điện thông minh. Và đến một mức độ nhất định, lưới điện thông minh có thể tận dụng tối đa nguồn năng lượng tái tạo bằng cách tích hợp các lưới điện cục bộ quy mô nhỏ để thay thế nguồn cung cấp điện năng truyền thống như cacbon và các nhà máy hạt nhân.
Hệ sinh thái lưới điện thông minh 
Tổng quan về lưới điện thông minh
| |
Năng lượng có thể tái tạo
| Giải pháp cho trạm biến áp thông minh
|
| Lưới điện thông minh là gì? Lưới điện thông minh là hệ thống phân phối điện năng trải dài từ điểm phát điện đến điểm tiêu thụ. Được tích hợp với công nghệ truyền thông và thông tin tiên tiến, tất cả thiết bị trong hệ thống điện thông minh được kết nối với các phần tử cảm biến tạo thành một hệ thống năng lượng hoàn chỉnh. Thông tin được thu thập và phân tích để tối ưu hóa nguồn điện năng, giảm thiểm chi phí, nâng cao tính ổn định và hiệu quả truyền tải điện năng. Một lưới điện thông minh là một hệ thống tự động giúp giám sát trạng thái và phân phối điện năng hiệu quả. Vấn đề bảo vệ môi trường là mối quan tâm hàng đầu do đó cần tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm chi phí, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng và hạn chế sự phụ thuộc vào năng lượng. | Các hệ thống cung cấp năng lượng hiện hữu, cung cấp điện năng tập trung thường đòi hỏi điện áp lớn và hệ thống điện quy mô lớn. Với hình thức cung cấp điện năng này, những sự cố trên hệ thống điện có thể gây ra tác động lớn cho toàn hệ thống cung cấp điện và khiến hệ thống ngừng hoạt động trên diện rộng. Với những lợi ích vượt trội của lưới điện thông minh, nhiều chính phủ đang phát triển các giải pháp lưới điện thông minh và triển khai hệ thống phân phối điện năng thay vì hệ thống mạng tập trung. Hệ thống phân phối điện có tính tích hợp cao và bao gồm cả quá trình phát điện, truyền tải, phân phối điện với công tơ điện và thiết bị gia dụng như tủ lạnh, ti vi, máy giặt, máy tính cá nhân cũng được coi là thành phần của hệ thống mạng. Các kỹ sư thiết kế và quản lý mạng phân phối điện phải phụ trách một khối lượng công việc khổng lồ gồm quản lý năng lượng, truyền thông dữ liệu và phân tích thông tin. |
Tại sao gọi là Lưới điện thông minh?
Sử dụng giải pháp lưới điện thông minh mang lại những lợi ích sau:
- Tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng
- Nâng cao tỷ trọng hệ thống hệ thống phân phối điện và các giải pháp năng lượng tái tạo
- Nâng cao tính linh hoạt của hệ thống phân phối năng lượng
- Giảm thiểu chi phí phân phối điện tới người dùng.
- Nâng cao tính ổn định và chất lượng cung cấp điện năng
- Phân phối năng lượng an toàn hơn
Hạ tầng lưới điện thông minh
Bằng cách tối ưu hóa lưới phân phân phối điện năng, chúng ta có thể tận dung triệt để hạ tầng hiện có mà không cần đầu tư quá nhiều vào công nghệ mới cho hạ tầng phát, truyền tải và phân phối điện. Trên thực tế, chúng ta có thể tạo ra một hệ thống tích hợp hoàn toàn, từ khâu phát điện đến phân phối điện năng tới các hộ gia đình với một lưới điện thông minh. Và đến một mức độ nhất định, lưới điện thông minh có thể tận dụng tối đa nguồn năng lượng tái tạo bằng cách tích hợp các lưới điện cục bộ quy mô nhỏ để thay thế nguồn cung cấp điện năng truyền thống như cacbon và các nhà máy hạt nhân.
Hệ sinh thái lưới điện thông minh
Tổng quan về lưới điện thông minh
Công nghệ Device ServerCông nghệ Device Server
Một số giao diện serial không đồng bộ bao gồm RS-232, RS-422, RS-485, LonWorks, CANbus, Profibus và Interbus hiện đang được dùng để kết nối các thiết bị khác nhau như cảm biến, đầu đọc thẻ, đồng hồ đo và PLC. Việc chuyển đổi giữa các tín hiệu serial và Ethernet diễn ra ở cấp giao thức mạng và tín hiệu điện tử như truyền dữ liệu từ RS-232 sang định dạng phù hợp với hệ thống mạng TCP/IP. Để làm được điều này đòi hỏi phải dùng công nghệ Device Server, trong đó thiết bị máy chủ cụ thể là Serial Device Server, một thiết bị thông minh, hoạt động độc lập với hệ điều hành nhúng và CPU đủ lớn để chứa hệ điều hành cũng như các giao thức cần thiết như TCP/IP. Serial Device Server được trang bị những giao diện phần cứng cần thiết như cổng RS-232, RS-422, RS-485. Thiết bị có thể truyền và xử lý dữ liệu giữa giao diện serial và Ethernet để thực hiện các công việc đã được xác định trước.Tác động của Ethernet tới nền công nghiệp
Hiện nay, Ethernet là “xương sống” của truyền thông kỹ thuật số trong công nghiệp IP và trong nền công nghiệp đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp cũng vậy. Việc chuyển sang sử dụng Ethernet như một trục truyền thông tổng thể đang mang lại những hiệu quả lớn và nhiều nhà công nghiệp tin rằng trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, Ethernet sẽ không chỉ được sử dụng ở cấp thông tin mà còn ở cấp điều khiển và cấp thiết bị. Do nhiều thiết bị serial hiện hữu không có khả năng kết nối tới mạng Ethernet, các thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ serial sang Ethernet đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ Ethernet. Các thiết bị chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bởi có khả năng kết nối mạnh mẽ với các thiết bị serial hiện hữu. Những lợi ích chính:- Tạo nền tảng TCP/IP cho các thiết bị serial, đơn giản hóa quá trình quản lý và vận hành doanh nghiệp
- Chi phí quản lý các thiết bị serial thấp từ nền tảng TCP/IP. Điều khiển từ xa, quản lý di động giúp cắt giảm chi phí do thời gian chết của hệ thống và tiết kiệm chi phí nhân công.
Tuy nhiên muốn đạt được những lợi ích do công nghệ Device Server mang lại thì cần giải quyết được 2 vấn đề chính: Thứ nhất, tính ổn định và tin cậy của hạ tầng mạng Serial - to – Ethernet. Để giải quyết được vấn đề này trước tiên cần xác định được các yếu tố cần thiết để đảm bảo sự kết nối ổn định trong hạ tầng mạng serial-to-Ethernet. Bài viết Đảm bảo tính ổn định và tin cậy của hạ tầng mạng Serial - to – Ethernet sẽ chỉ ra các tính chất thiết yếu giúp hạ tầng mạng được kết nối ổn định và tin cậy. Thứ hai, vấn đề về giới hạn khoảng cách truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong truyền thông nối tiếp. Bài viết Xóa bỏ giới hạn khoảng cách truyền dữ liệu giữa các thiết bị trong truyền thông nối tiếp sẽ giới thiệu giải pháp để xóa bỏ những khó khăn trong quá trình truyền dữ liệu giữa các thiết bị có khoảng cách xa sử dụng cách truyền tin nối tiếp.
Công nghệ Device Server
Một số giao diện serial không đồng bộ bao gồm RS-232, RS-422, RS-485, LonWorks, CANbus, Profibus và Interbus hiện đang được dùng để kết nối các thiết bị khác nhau như cảm biến, đầu đọc thẻ, đồng hồ đo và PLC. Việc chuyển đổi giữa các tín hiệu serial và Ethernet diễn ra ở cấp giao thức mạng và tín hiệu điện tử như truyền dữ liệu từ RS-232 sang định dạng phù hợp với hệ thống mạng TCP/IP. Để làm được điều này đòi hỏi phải dùng công nghệ Device Server, trong đó thiết bị máy chủ cụ thể là Serial Device Server, một thiết bị thông minh, hoạt động độc lập với hệ điều hành nhúng và CPU đủ lớn để chứa hệ điều hành cũng như các giao thức cần thiết như TCP/IP. Serial Device Server được trang bị những giao diện phần cứng cần thiết như cổng RS-232, RS-422, RS-485. Thiết bị có thể truyền và xử lý dữ liệu giữa giao diện serial và Ethernet để thực hiện các công việc đã được xác định trước.Tác động của Ethernet tới nền công nghiệp
Hiện nay, Ethernet là “xương sống” của truyền thông kỹ thuật số trong công nghiệp IP và trong nền công nghiệp đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp cũng vậy. Việc chuyển sang sử dụng Ethernet như một trục truyền thông tổng thể đang mang lại những hiệu quả lớn và nhiều nhà công nghiệp tin rằng trong một khoảng thời gian tương đối ngắn, Ethernet sẽ không chỉ được sử dụng ở cấp thông tin mà còn ở cấp điều khiển và cấp thiết bị. Do nhiều thiết bị serial hiện hữu không có khả năng kết nối tới mạng Ethernet, các thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ serial sang Ethernet đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ Ethernet. Các thiết bị chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bởi có khả năng kết nối mạnh mẽ với các thiết bị serial hiện hữu. Những lợi ích chính:- Tạo nền tảng TCP/IP cho các thiết bị serial, đơn giản hóa quá trình quản lý và vận hành doanh nghiệp
- Chi phí quản lý các thiết bị serial thấp từ nền tảng TCP/IP. Điều khiển từ xa, quản lý di động giúp cắt giảm chi phí do thời gian chết của hệ thống và tiết kiệm chi phí nhân công.
Công nghệ Device Server
Sử dụng bộ chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet xây dựng hệ thống Hồi sức cấp cứu (ICU) hiện đạiSử dụng bộ chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet xây dựng hệ thống Hồi sức cấp cứu (ICU) hiện đại
Giới thiệu dự án Các đơn vị hồi sức cấp cứu (Intensive Care Units – ICUs*) sử dụng một số lượng lớn thiết bị y tế (bơm tiêm, màn hình giám sát, máy thở,…) để thu thập các số liệu về tình trạng của bệnh nhân. Các ICU trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ mạng hiện đại để truyền dữ liệu của bệnh nhân tới máy tính trung tâm qua đó các bác sĩ và y tá có theo dõi tình trạng bệnh nhân và ứng phó với những tình huống đe dọa tới tính mạng người bệnh nhanh nhất có thể. Các bệnh viện sử dụng hồ sơ y tế điện tử (Electronic Medical Records - EMR) để thay thế các biểu đồ/ hồ sơ giấy truyền thống. Phương pháp này giúp tăng hiệu quả trong toàn bộ hoạt động của bệnh viện. ICU là từ viết tắt tiếng Anh của "Intensive care unit" tạm dịch là các đơn vị Hồi sức cấp cứu, Điều trị tích cực, Chăm sóc đặc biệt... Những yêu cầu của hệ thống- Thay thế biểu đồ giấy truyền thống bằng hồ sơ y tế điện tử - EMR
- Kết nối nhiều thiết bị y tế trên nền tảng serial
- Truyền dữ liệu trong thời gian thực tới khu vực trực của y tá và hệ thống thông tin của bệnh viện (Hospital information system – HIS)
Giải pháp của Moxa Bộ chuyển đổi serial RS-232/422/485 sang Ethernet của Moxa được trang bị 4 cổng serial, có thể kết nối 4 thiết bị y tế trên nền tảng serial. Các thiết bị được kết nối sẽ gửi số liệu thống kê về tình trạng bệnh nhân tới phòng trực của y tá qua hệ thống mạng Ethernet cho phép giám sát và truyền dữ liệu thời gian thực tới HIS. Giải pháp này không chỉ cung cấp thông tin giúp nhân viên y tế kịp thời ứng phó với các tình huống phát sinh mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng lao động nhờ loại bỏ biểu đồ giấy và giảm thiểu các lỗi sai phát sinh khi bác sĩ và y tá nhập thủ công dữ liệu bằng máy tính. 
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 5410?
Sản phẩm - Truyền dữ liệu thời gian thực đáng tin cậy
- Bộ chuyển đổi Nport với giao diện HMI LCM cho phép cấu hình trên nền tảng web
- Thiết kế nhỏ gọn, cài đặt dễ dàng
- Đạt chứng nhận 60601-1-2 và EN 55011
NPort 5410 Series Bộ chuyển đổi 4 cổng RS-232 sang Ethernet
Sử dụng bộ chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet xây dựng hệ thống Hồi sức cấp cứu (ICU) hiện đại
Giới thiệu dự án Các đơn vị hồi sức cấp cứu (Intensive Care Units – ICUs*) sử dụng một số lượng lớn thiết bị y tế (bơm tiêm, màn hình giám sát, máy thở,…) để thu thập các số liệu về tình trạng của bệnh nhân. Các ICU trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ mạng hiện đại để truyền dữ liệu của bệnh nhân tới máy tính trung tâm qua đó các bác sĩ và y tá có theo dõi tình trạng bệnh nhân và ứng phó với những tình huống đe dọa tới tính mạng người bệnh nhanh nhất có thể. Các bệnh viện sử dụng hồ sơ y tế điện tử (Electronic Medical Records - EMR) để thay thế các biểu đồ/ hồ sơ giấy truyền thống. Phương pháp này giúp tăng hiệu quả trong toàn bộ hoạt động của bệnh viện. ICU là từ viết tắt tiếng Anh của "Intensive care unit" tạm dịch là các đơn vị Hồi sức cấp cứu, Điều trị tích cực, Chăm sóc đặc biệt... Những yêu cầu của hệ thống- Thay thế biểu đồ giấy truyền thống bằng hồ sơ y tế điện tử - EMR
- Kết nối nhiều thiết bị y tế trên nền tảng serial
- Truyền dữ liệu trong thời gian thực tới khu vực trực của y tá và hệ thống thông tin của bệnh viện (Hospital information system – HIS)
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 5410? | Sản phẩm |
| NPort 5410 Series Bộ chuyển đổi 4 cổng RS-232 sang Ethernet |
Sử dụng bộ chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet xây dựng hệ thống Hồi sức cấp cứu (ICU) hiện đại
Xây dựng hệ thống sản xuất vật liệu bán dẫn với thời gian trễ thấpXây dựng hệ thống sản xuất vật liệu bán dẫn với thời gian trễ thấp
Giới thiệu dự án
Việc chế tạo các tấm bán dẫn là quá trình đòi hỏi độ chính xác cao và phải trải qua hơn 300 bước riêng lẻ được phân chia thành các nhóm quá trình chính khác nhau như cản quang, bồi màng, khắc và CMP. Một thiết bị bồi màng hoặc khắc thường gồm rất nhiều thiết bị serial như máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả được điều khiển bằng một máy tính nội bộ. Một công ty Nhật Bản chuyên sản xuất thiết bị bồi màng và khắc đang tìm kiếm một giải pháp truyền thông thế hệ mới.
Giải pháp này sẽ cho phép điều khiển từ xa các thiết bị serial bằng một máy tính đặt tại khu điều khiển nhà máy bán dẫn, giúp kiểm soát tốt hơn các thiết bị serial và đạt được độ chính xác cao hơn. Với giải pháp mới này, các nhà sản xuất bán dẫn có thể dễ dàng thu thập các thông số vận hành của thiết bị và cài đặt từ xa quá trình hoạt động của chúng. Hiện nay, hầu hết các nhà máy chế tạo bán dẫn sử dụng truyền thông Ethernet như một phần của trục truyền thông mạng. Vì lý do này, các công ty đã lựa chọn giải pháp serial- to-Ethernet nhằm đáp ứng những yêu cầu sau:
- WinCE driver giúp quản lý các thiết bị trên nền tảng WinCE
- Tải thông số hoạt động và gán công thức xử lý quá trình với thời gian trễ cực thấp (thời gian tính bằng mili giây)
- Thời gian giữa 2 lần lỗi dài (mean time between failures) do thiết bị chỉ cần ngưng kết nối trong một khoảng thời gian rất ngắn cũng có thể gây ra những tổn thất vô cùng lớn.
Giải pháp của Moxa
Bộ chuyển đổi Nport 6650-8 được lựa chọn vì chúng đáp ứng được tất cả những yêu cầu đặt ra cho bài toán này. Mỗi bộ phận của thiết bị bồi màng và khắc được trang bị 2 buồng, vận hành một cách độc lập. Mỗi buồng được trang bị máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả đều sử dụng truyền thông RS-232. Trong mỗi thiết bị được gắn 2 thiết bị chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet mã Nport 66350-8 giúp kết nối các thiết bị serial vào mạng Ethernet, cho phép điều khiển và giám sát từ xa các thiết bị bằng máy tính. Sử dụng WinCE Real COM driver trên thiết bị Nport 6650-8 để kết nối các thiết bị tới máy tính từ xa.
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 6650-8?
Sản phẩm - Với chế độ Real COM ready-to-use, chỉ mất một khoảng thời gian để thiết lập kết nối giữa thiết bị serial với máy tính từ xa.
- Là sản phẩm có thời gian trễ thấp nhất trên thị trường, bộ chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet NPort® 6650-8 đảm bảo các thông số và quá trình vận hành được đánh giá một cách chính xác và kịp thời nhằm giảm thiểu sự cố vận hành.
- Là sản phẩm có thời gian giữa 2 lần lỗi dài nhất trên thị trường, Nport 6650-8 được sử dụng để giảm thiểu thời gian chết và tối đa hóa năng suất.
Nport 6650-8 Bộ chuyển đổi 8 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet với tính năng bảo mật cao
Xây dựng hệ thống sản xuất vật liệu bán dẫn với thời gian trễ thấp
Giới thiệu dự án
Việc chế tạo các tấm bán dẫn là quá trình đòi hỏi độ chính xác cao và phải trải qua hơn 300 bước riêng lẻ được phân chia thành các nhóm quá trình chính khác nhau như cản quang, bồi màng, khắc và CMP. Một thiết bị bồi màng hoặc khắc thường gồm rất nhiều thiết bị serial như máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả được điều khiển bằng một máy tính nội bộ. Một công ty Nhật Bản chuyên sản xuất thiết bị bồi màng và khắc đang tìm kiếm một giải pháp truyền thông thế hệ mới.
Giải pháp này sẽ cho phép điều khiển từ xa các thiết bị serial bằng một máy tính đặt tại khu điều khiển nhà máy bán dẫn, giúp kiểm soát tốt hơn các thiết bị serial và đạt được độ chính xác cao hơn. Với giải pháp mới này, các nhà sản xuất bán dẫn có thể dễ dàng thu thập các thông số vận hành của thiết bị và cài đặt từ xa quá trình hoạt động của chúng. Hiện nay, hầu hết các nhà máy chế tạo bán dẫn sử dụng truyền thông Ethernet như một phần của trục truyền thông mạng. Vì lý do này, các công ty đã lựa chọn giải pháp serial- to-Ethernet nhằm đáp ứng những yêu cầu sau:
- WinCE driver giúp quản lý các thiết bị trên nền tảng WinCE
- Tải thông số hoạt động và gán công thức xử lý quá trình với thời gian trễ cực thấp (thời gian tính bằng mili giây)
- Thời gian giữa 2 lần lỗi dài (mean time between failures) do thiết bị chỉ cần ngưng kết nối trong một khoảng thời gian rất ngắn cũng có thể gây ra những tổn thất vô cùng lớn.
Giải pháp của Moxa
Bộ chuyển đổi Nport 6650-8 được lựa chọn vì chúng đáp ứng được tất cả những yêu cầu đặt ra cho bài toán này. Mỗi bộ phận của thiết bị bồi màng và khắc được trang bị 2 buồng, vận hành một cách độc lập. Mỗi buồng được trang bị máy bơm tăng áp chân không, máy phát cao tần và RF matches, tất cả đều sử dụng truyền thông RS-232. Trong mỗi thiết bị được gắn 2 thiết bị chuyển đổi RS-232/422/485 sang Ethernet mã Nport 66350-8 giúp kết nối các thiết bị serial vào mạng Ethernet, cho phép điều khiển và giám sát từ xa các thiết bị bằng máy tính. Sử dụng WinCE Real COM driver trên thiết bị Nport 6650-8 để kết nối các thiết bị tới máy tính từ xa.
Tại sao nên chọn Bộ chuyển đổi serial sang Ethernet Nport 6650-8? | Sản phẩm |
| Nport 6650-8 Bộ chuyển đổi 8 cổng RS-232/422/485 sang Ethernet với tính năng bảo mật cao |
Xây dựng hệ thống sản xuất vật liệu bán dẫn với thời gian trễ thấp
5 yếu tố cần quan tâm khi kết nối và giám sát thiết bị thông qua gateway5 yếu tố cần quan tâm khi kết nối và giám sát thiết bị thông qua gateway
1.Giới thiệu
Các nhà tích hợp (SIs) trong lĩnh vực công nghiệp nặng đều thống nhất rằng trở ngại lớn nhất trong quá trình tích hợp một máy phát diezen (tổ hợp giữa động cơ diezen và máy phát điện) với các hệ thống giám sát máy phát quy mô lớn (Diesel generator monitoring systems - DGMSs) hoặc các bộ điều khiển lập trình (Programmable logic controllers - PLCs). Quá trình này phức tạp bởi vì có nhiều loại giao thức và cổng kết nối được sử dụng trong công nghiệp, đòi hỏi phương pháp cấu hình phức tạp và tiêu tốn thời gian cho việc xử lý sự cố.
2.Sự ra đời của DGMSs
Việc giám sát các máy phát diezen đã đóng một vai trò quan trọng hơn trong sản xuất điện cũng như đề cao hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE - Overall Equipment Efficiency). Đối với các ứng dụng quan trọng trong công nghiệp như các hệ thống nguồn điện dự phòng, chuyển nguồn tự động (ATSs), xe tải hạng nặng, máy kéo …, một nguồn điện hoạt động liên tục là yêu cầu bắt buộc.Máy phát diezen đã được sử dụng rộng rãi như công cụ phát điện phổ biến bởi vì chúng được triển khai dễ dàng tại nhiều công trường hoặc khu công nghiệp, chiếm dụng ít không gian, và chi phí vận hành thấp.
Một hệ thống DGMS giám sát các trạng thái của một động cơ diezen hoặc máy phát diezen, bao gồm điện áp, cường độ dòng điện, giá trị hiệu dụng(RMS), PR, RMO, và tạo ra một cảnh báo khi động cơ phát sinh sự cố. Ngoài ra, hệ thống cũng giám sát các tình trạng của nhiên liệu máy phát bao gồm áp suất buồng đốt và lượng nhiên liệu tiêu thụ (đặc biệt nhất là cảnh báo đến phòng điều khiển khi xảy ra sự cố về nhiên liệu).
Thiết bị định vị toàn cầu (GPS) được đặt tại hiện trường để truyền dữ liệu tới phòng điều khiển. Hơn nữa, một số máy phát diezen cũng sử dụng cơ chế tự động bật/tắt được cấu hình sẵn bởi kỹ thuật viên. Khi động cơ chuyển trạng thái bật/tắt, kỹ thuật viên sẽ được thông báo.
Trong một số nhà máy, các hệ thống PLC cũng được dùng để điều khiển và giám sát các máy phát diezen. Không giống như DGMS, PLC thường được sử dụng để điều khiển và giám sát các máy phát diezen theo một chương trình logic điều khiển được viết bởi kỹ thuật viên.
Thu thập chính xác
Khi kết giữa các dạng hệ thống DGMS hoặc PLC khác nhau – nghĩa là kết nối từ ứng dụng tới ứng dụng, vùng tới vùng và thiết kế tới thiết kế - cần thiết phải có protocol gateway (thiết bị chuyển đổi giao thức) phù hợp để tích hợp hoàn hảo. Phần lớn các máy phát diezen sử dụng giao thức CAN-SAE J1939, nó cho phép kết nối và chẩn đoán giữa các phần của phương tiện, các máy phát diezen, và các động cơ khí nén, và thích hợp cho các xe tải hạng nặng và các hệ thống nguồn dự phòng tại các công trường. 
Mặt khác, DGMS và PLC sử dụng một lượng lớn các giao thức khác nhau. Một vài hệ thống DGMS hoặc PLC sử dụng Modbus, nhưng trái lại, một số khác sử dụng Ethenet/IP hoặc Profibus; điều này phụ thuộc vào nhà cung cấp, quốc gia, và loại hình công nghiệp
Do đó, để kết nối một máy phát diesel tới DGMS hoặc với PLC cần có một cổng chuyển đổi giao thức, vận hành tương tự như một cầu nối truyền thông giữa các giao thức J1939 và Modbus, Ethernet/IP, hoặc những giao thức khác. Tuy nhiên, việc thiết lập cổng chuyển đổi giao thức không hề dễ dàng. Quá trình cài đặt và bảo trì khá phức tạp đối với các kỹ thuật viên tại hiện trường khi tiến hành kết nối máy phát diesel tới DGMS hoặc PLC thông qua cổng chuyển đổi giao thức.
Trong nhiều trường hợp, các nhà tích hợp phải sử dụng nhiều gateway từ các nhà cung cấp khác nhau, mỗi thiết bị lại có phương pháp cấu hình khác nhau. Điều này dẫn tới để hoàn thành công việc, các nhà tích hợp cần phải bỏ ra một số tiền lớn để mua sắm thiết bị.
Thiết kế All-In-One
Xu hướng của các nhà cung thiết bị chuyển đổi giao thức (protocol gateway) là thiết kết những gateway có phần cứng đồng nhất với tối giản các các giao diện I/O, qua đó cắt giảm chi phí dành cho phần cứng. Hơn nữa, các giao diện cấu hình khác nhau, .., các chức năng phần mềm, đã được tích hợp trong một bộ phần mềm, giúp người dùng không cần tải nhiều firmware khác nhau để thực hiện chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau. Một phần mềm toàn diện là chương trình giúp người dùng chỉ cần làm việc với một giao diện cấu hình duy nhất, giảm thời gian làm quen với các giao diện cấu hình khác nhau. Đơn giản, người dùng chỉ cần chọn một trong hai giao thức được liệt kê thông qua giao diện web để thực hiện quá trình chuyển đổi giao thức.
3.Kết nối giữa máy phát diezen và DGMS hoặc PLC
Các yếu tố cần được xem xét trước khi các nhà tích hợp lựa chọn gateway phù hợp với mục đích sử dụng:
Thiết lập J1939 thủ công Một máy phát diezen có thể có nhiều nhóm thông số cho J1939, tùy thuộc vào máy phát diezen, kỹ thuật viên có thể cần thiết lập thủ công. Điều này làm tiêu tốn thời gian và có thể phát sinh ra lỗi từ con người. Một gateway tốt nên hỗ trợ chức năng lệnh-học, cho phép nó học tất cả các nhóm thông số J1939 đầu vào điều khiển chỉ với chỉ một vài bước. Nếu có nhiều thiết bị hỗ trợ J1939 dược triển khai trên CAN bus, gateway sẽ có thể nhận dạng mỗi thiết bị hỗ trợ J1939, với những lệnh J1939 của nó, riêng rẽ trên CAN bus. Hiệu quả hoạt động sẽ cao hơn nhiều, và tổng chi phí đầu tư sẽ thấp hơn. Cấu hình dễ dàng qua giao diện Web Hầu hết các kỹ sư hiện trường đều có kiến thức về J1939 và biết cách thiết lập, và họ có thể đủ kiến thức về DGMS và PLC. Tuy nhiên, có thể họ không tiếp xúc thường xuyên với các thiết bị chuyển đổi giao thức, vốn không dễ dàng để thiết lập. Các dễ nhất để thiết lập một gateway là thông qua web console. Tất cả những gì cần thiết là một máy tính xách tay với một cáp Ethernet và một trình duyệt Web để đăng nhập vào trang web của thiết bị chuyển đổi giao thức. Cầu đấu dạng Shrapnel Cầu đấu dạng shrapnel được ưa dùng hơn so với cầu đấu bắt vít khi có xu hướng chùng xuống sau một thời gian dài sử dụng, thường là do rung động. Hơn nữa, cần một khe cắm cáp mở rộng cho CAN bus để cho phép các thiết bị CAN kết nối vào một cấu trúc dạng chuỗi. Vì lý do này, cầu đấu kiểu sharapnel với sự phân chia rõ ràng giữa khe cắm cáp tới và đi phù hợp hơn với kiểu đi dây dạng chuỗi. Thiết kế tích hợp thẻ SD Quá trình cấu hình các gateway tại hiện trường sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian khi lặp đi lặp lại các bước cấu hình giống nhau cho từng gateway. Nếu một gateway được tích hợp một khe cắm thẻ SD có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và giảm thiểu các lỗi liên quan. Sau khi thiết lập gateway đầu tiên, tập tin cấu hình có thể tự động được lưu trên thẻ SD, nó có thể được sử dụng để hoàn thành cấu hình cho các gateway còn lại. Người kỹ sư chỉ cần lắp thẻ SD và bật gateway lên. Tất cả các cấu hình sẽ được thiết lập tại các gateway một cách tự động. Khắc phục sự cố dễ dàng Các kỹ sư hiện trường thường không quen với các thiết bị chuyển đổi giao thức, mà chúng chủ yếu là thiết bị của bên thứ ba. Họ có xu hướng cố gắng để kết nối các gateway đến các hệ DGMS/PLC một cách chính xác nhất, trong khi chưa hiểu biết rõ về các giao thức kết nối. Một màn hình giám tích hợp với chức năng giám sát luồng dữ liệu của giao thức J1939, cho phép người dùng có thể theo dõi trạng thái kết nối của các thiết bị CAN, bao gồm đếm lỗi, đếm gói tin, và các bus không kết nối. Chức năng theo dõi luồng dữ liệu có thể thường xuyên được sử dụng để sửa lỗi các thiết bị hỗ trợ CAN. Hơn nữa, nhiều công cụ chẩn đoán giúp người dùng kiểm tra thiết lập CAN của các thiết bị và hiển thị các thiết bị CAN sẵn sàng khi đọc các địa chỉ mạng J19394. Giải pháp của Moxa Moxa Mgate 5118 là giải pháp chuyển đổi các giao thức khác nhau. Trong một thiết bị, tích hợp khả năng chuyển đổi từ J1939 sang Modbus RTU/ASCII, Modbus TCP, PROFINET, hoặc EtherNet/IP, giao thức được sử dụng nhiều tại hiện trường. Hơn nữa, Mgate 5118 cung cấp một cơ chế học tập câu lệnh. Tất cả những gì cần làm là thiết lập một câu lệnh J1939 để kích vào nút AutoLearn tại giao diện Web; giao diện người dùng sẽ cho bạn thấy cách mà các thiết bị J1939 kết nối đến một chuỗi CAN bus. Nó thường hiển thị các câu lệnh đầu vào J1939 với mỗi thiết bị J1939, và giảm các lỗi do con người bởi cắt giảm thời gian sử dụng nhập liệu thủ công trong tất cả các lệnh J1939.
5 yếu tố cần quan tâm khi kết nối và giám sát thiết bị thông qua gateway
1.Giới thiệu
Các nhà tích hợp (SIs) trong lĩnh vực công nghiệp nặng đều thống nhất rằng trở ngại lớn nhất trong quá trình tích hợp một máy phát diezen (tổ hợp giữa động cơ diezen và máy phát điện) với các hệ thống giám sát máy phát quy mô lớn (Diesel generator monitoring systems - DGMSs) hoặc các bộ điều khiển lập trình (Programmable logic controllers - PLCs). Quá trình này phức tạp bởi vì có nhiều loại giao thức và cổng kết nối được sử dụng trong công nghiệp, đòi hỏi phương pháp cấu hình phức tạp và tiêu tốn thời gian cho việc xử lý sự cố.
2.Sự ra đời của DGMSs
Việc giám sát các máy phát diezen đã đóng một vai trò quan trọng hơn trong sản xuất điện cũng như đề cao hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE - Overall Equipment Efficiency). Đối với các ứng dụng quan trọng trong công nghiệp như các hệ thống nguồn điện dự phòng, chuyển nguồn tự động (ATSs), xe tải hạng nặng, máy kéo …, một nguồn điện hoạt động liên tục là yêu cầu bắt buộc.Máy phát diezen đã được sử dụng rộng rãi như công cụ phát điện phổ biến bởi vì chúng được triển khai dễ dàng tại nhiều công trường hoặc khu công nghiệp, chiếm dụng ít không gian, và chi phí vận hành thấp.
Một hệ thống DGMS giám sát các trạng thái của một động cơ diezen hoặc máy phát diezen, bao gồm điện áp, cường độ dòng điện, giá trị hiệu dụng(RMS), PR, RMO, và tạo ra một cảnh báo khi động cơ phát sinh sự cố. Ngoài ra, hệ thống cũng giám sát các tình trạng của nhiên liệu máy phát bao gồm áp suất buồng đốt và lượng nhiên liệu tiêu thụ (đặc biệt nhất là cảnh báo đến phòng điều khiển khi xảy ra sự cố về nhiên liệu).
Thiết bị định vị toàn cầu (GPS) được đặt tại hiện trường để truyền dữ liệu tới phòng điều khiển. Hơn nữa, một số máy phát diezen cũng sử dụng cơ chế tự động bật/tắt được cấu hình sẵn bởi kỹ thuật viên. Khi động cơ chuyển trạng thái bật/tắt, kỹ thuật viên sẽ được thông báo.
Trong một số nhà máy, các hệ thống PLC cũng được dùng để điều khiển và giám sát các máy phát diezen. Không giống như DGMS, PLC thường được sử dụng để điều khiển và giám sát các máy phát diezen theo một chương trình logic điều khiển được viết bởi kỹ thuật viên.
Thu thập chính xác
| Khi kết giữa các dạng hệ thống DGMS hoặc PLC khác nhau – nghĩa là kết nối từ ứng dụng tới ứng dụng, vùng tới vùng và thiết kế tới thiết kế - cần thiết phải có protocol gateway (thiết bị chuyển đổi giao thức) phù hợp để tích hợp hoàn hảo. Phần lớn các máy phát diezen sử dụng giao thức CAN-SAE J1939, nó cho phép kết nối và chẩn đoán giữa các phần của phương tiện, các máy phát diezen, và các động cơ khí nén, và thích hợp cho các xe tải hạng nặng và các hệ thống nguồn dự phòng tại các công trường. | |
Mặt khác, DGMS và PLC sử dụng một lượng lớn các giao thức khác nhau. Một vài hệ thống DGMS hoặc PLC sử dụng Modbus, nhưng trái lại, một số khác sử dụng Ethenet/IP hoặc Profibus; điều này phụ thuộc vào nhà cung cấp, quốc gia, và loại hình công nghiệp
Do đó, để kết nối một máy phát diesel tới DGMS hoặc với PLC cần có một cổng chuyển đổi giao thức, vận hành tương tự như một cầu nối truyền thông giữa các giao thức J1939 và Modbus, Ethernet/IP, hoặc những giao thức khác. Tuy nhiên, việc thiết lập cổng chuyển đổi giao thức không hề dễ dàng. Quá trình cài đặt và bảo trì khá phức tạp đối với các kỹ thuật viên tại hiện trường khi tiến hành kết nối máy phát diesel tới DGMS hoặc PLC thông qua cổng chuyển đổi giao thức.
Trong nhiều trường hợp, các nhà tích hợp phải sử dụng nhiều gateway từ các nhà cung cấp khác nhau, mỗi thiết bị lại có phương pháp cấu hình khác nhau. Điều này dẫn tới để hoàn thành công việc, các nhà tích hợp cần phải bỏ ra một số tiền lớn để mua sắm thiết bị.
Thiết kế All-In-One
Xu hướng của các nhà cung thiết bị chuyển đổi giao thức (protocol gateway) là thiết kết những gateway có phần cứng đồng nhất với tối giản các các giao diện I/O, qua đó cắt giảm chi phí dành cho phần cứng. Hơn nữa, các giao diện cấu hình khác nhau, .., các chức năng phần mềm, đã được tích hợp trong một bộ phần mềm, giúp người dùng không cần tải nhiều firmware khác nhau để thực hiện chuyển đổi giữa các giao thức khác nhau. Một phần mềm toàn diện là chương trình giúp người dùng chỉ cần làm việc với một giao diện cấu hình duy nhất, giảm thời gian làm quen với các giao diện cấu hình khác nhau. Đơn giản, người dùng chỉ cần chọn một trong hai giao thức được liệt kê thông qua giao diện web để thực hiện quá trình chuyển đổi giao thức.
3.Kết nối giữa máy phát diezen và DGMS hoặc PLC
Các yếu tố cần được xem xét trước khi các nhà tích hợp lựa chọn gateway phù hợp với mục đích sử dụng:
Thiết lập J1939 thủ công Một máy phát diezen có thể có nhiều nhóm thông số cho J1939, tùy thuộc vào máy phát diezen, kỹ thuật viên có thể cần thiết lập thủ công. Điều này làm tiêu tốn thời gian và có thể phát sinh ra lỗi từ con người. Một gateway tốt nên hỗ trợ chức năng lệnh-học, cho phép nó học tất cả các nhóm thông số J1939 đầu vào điều khiển chỉ với chỉ một vài bước. Nếu có nhiều thiết bị hỗ trợ J1939 dược triển khai trên CAN bus, gateway sẽ có thể nhận dạng mỗi thiết bị hỗ trợ J1939, với những lệnh J1939 của nó, riêng rẽ trên CAN bus. Hiệu quả hoạt động sẽ cao hơn nhiều, và tổng chi phí đầu tư sẽ thấp hơn. Cấu hình dễ dàng qua giao diện Web Hầu hết các kỹ sư hiện trường đều có kiến thức về J1939 và biết cách thiết lập, và họ có thể đủ kiến thức về DGMS và PLC. Tuy nhiên, có thể họ không tiếp xúc thường xuyên với các thiết bị chuyển đổi giao thức, vốn không dễ dàng để thiết lập. Các dễ nhất để thiết lập một gateway là thông qua web console. Tất cả những gì cần thiết là một máy tính xách tay với một cáp Ethernet và một trình duyệt Web để đăng nhập vào trang web của thiết bị chuyển đổi giao thức. Cầu đấu dạng Shrapnel Cầu đấu dạng shrapnel được ưa dùng hơn so với cầu đấu bắt vít khi có xu hướng chùng xuống sau một thời gian dài sử dụng, thường là do rung động. Hơn nữa, cần một khe cắm cáp mở rộng cho CAN bus để cho phép các thiết bị CAN kết nối vào một cấu trúc dạng chuỗi. Vì lý do này, cầu đấu kiểu sharapnel với sự phân chia rõ ràng giữa khe cắm cáp tới và đi phù hợp hơn với kiểu đi dây dạng chuỗi. Thiết kế tích hợp thẻ SD Quá trình cấu hình các gateway tại hiện trường sẽ tiêu tốn rất nhiều thời gian khi lặp đi lặp lại các bước cấu hình giống nhau cho từng gateway. Nếu một gateway được tích hợp một khe cắm thẻ SD có thể tiết kiệm đáng kể thời gian và giảm thiểu các lỗi liên quan. Sau khi thiết lập gateway đầu tiên, tập tin cấu hình có thể tự động được lưu trên thẻ SD, nó có thể được sử dụng để hoàn thành cấu hình cho các gateway còn lại. Người kỹ sư chỉ cần lắp thẻ SD và bật gateway lên. Tất cả các cấu hình sẽ được thiết lập tại các gateway một cách tự động. Khắc phục sự cố dễ dàng Các kỹ sư hiện trường thường không quen với các thiết bị chuyển đổi giao thức, mà chúng chủ yếu là thiết bị của bên thứ ba. Họ có xu hướng cố gắng để kết nối các gateway đến các hệ DGMS/PLC một cách chính xác nhất, trong khi chưa hiểu biết rõ về các giao thức kết nối. Một màn hình giám tích hợp với chức năng giám sát luồng dữ liệu của giao thức J1939, cho phép người dùng có thể theo dõi trạng thái kết nối của các thiết bị CAN, bao gồm đếm lỗi, đếm gói tin, và các bus không kết nối. Chức năng theo dõi luồng dữ liệu có thể thường xuyên được sử dụng để sửa lỗi các thiết bị hỗ trợ CAN. Hơn nữa, nhiều công cụ chẩn đoán giúp người dùng kiểm tra thiết lập CAN của các thiết bị và hiển thị các thiết bị CAN sẵn sàng khi đọc các địa chỉ mạng J19394. Giải pháp của Moxa Moxa Mgate 5118 là giải pháp chuyển đổi các giao thức khác nhau. Trong một thiết bị, tích hợp khả năng chuyển đổi từ J1939 sang Modbus RTU/ASCII, Modbus TCP, PROFINET, hoặc EtherNet/IP, giao thức được sử dụng nhiều tại hiện trường. Hơn nữa, Mgate 5118 cung cấp một cơ chế học tập câu lệnh. Tất cả những gì cần làm là thiết lập một câu lệnh J1939 để kích vào nút AutoLearn tại giao diện Web; giao diện người dùng sẽ cho bạn thấy cách mà các thiết bị J1939 kết nối đến một chuỗi CAN bus. Nó thường hiển thị các câu lệnh đầu vào J1939 với mỗi thiết bị J1939, và giảm các lỗi do con người bởi cắt giảm thời gian sử dụng nhập liệu thủ công trong tất cả các lệnh J1939.
5 yếu tố cần quan tâm khi kết nối và giám sát thiết bị thông qua gateway
Xây dựng hệ thống giám sát trên nền tảng điện toán đám mây cho Nhà máy Thông minhXây dựng hệ thống giám sát trên nền tảng điện toán đám mây cho Nhà máy Thông minh
Giới thiệu dự án Tech – một nhà máy chế tạo đã hoạt động lâu đời trong lĩnh vực sản xuất các bộ phận kim loại cho các hãng hàng không có tiếng như Boeing, Lockheed Martin, và Bombardier cần nâng cao năng suất và cắt ngắn thời gian sản xuất nhằm đáp ứng yêu cầu tiến độ của những đơn hàng lớn và gấp rút. Với những máy CNC 5-axis luôn phải hoạt động 24 giờ/ngày, 7 ngày/ tuần, Jerry Halley – Kỹ sư trưởng tại Tech mong muốn nhà máy sẽ vận hành thông minh hơn đồng thời dữ hiệu chấp hành (thực thi) sẽ giúp tăng năng suất và tuổi thọ của máy móc. “Chúng tôi cần hiểu rõ hơn cách thức hoạt động của máy móc trong thời gian thực” Halley nói. “Hiệu suất hoạt động của máy hiện tại và quá khứ sẽ giúp chúng tôi xác định các vấn đề kỹ thuật trong quá trình hoạt động gây ảnh hưởng đến năng suất. Bằng việc kết hợp giữa phần cứng và phần mềm, hệ thống giám sát CNC sẽ thu thập, phân tích và hiển thị các thông số cần thiết về hiệu suất”. Tuy nhiên, Halley cần cân nhắc giữa năng suất với chi phí và nỗ lực phải bỏ ra khi triển khai nếu việc này liên quan đến tầng hạ tầng mạng IT. Hệ thống lý tưởng có thể triển khai dễ dàng mà không cần đến thiết bị IP chuyên biệt hoặc kiến thức chuyên sâu và không đòi hỏi phải thực hiện lặp đi lặp lại công tác cài đặt, nâng cấp và cấu hình. Những yêu cầu của hệ thống- Bảng điều khiển trực tiếp với những cảnh báo dựa trên các thông số về hiệu suất hoạt động theo kế hoạch và thực tế hoạt động.
- Dễ dàng sử dụng với máy móc CNC hiện có, không cần tích hợp giao diện Ethernet
- Không đòi hỏi vốn đầu tư hay phải chuyên sâu trong lĩnh vực hạ tầng IT, máy chủ hay phần mềm
- Kiến thức chuyên sâu, kinh nghiệm trong lĩnh vực tích hợp và sự hỗ trợ từ phía nhà cung cấp
Giải pháp của Moxa Nhà máy đã lựa chọn Shop Floor Automations, một trong những đơn vị tích hợp hệ thống nổi tiếng tại Bắc Mỹ hoạt chuyên về các hệ thống giám sát CNC để hỗ trợ giám sát trên nền tảng đám mây. Mỗi máy CNC được kết nối tới hệ thống mạng cục bộ hiện hữu do đó không cần phải mở rộng hạ tầng IT. Mỗi máy hiện tại không có sẵn cổng Ethernet, Shop Floor Automations cung cấp giải pháp dễ triển khai được phát triển bởi Moxa. Chủ tịch của Shop Floor Automations nói: “Các thiết bị mạng công nghiệp của Moxa giúp dễ dàng kết nối máy móc hiện hữu tạo thành một đám mây. Với mỗi đơn vị sử dụng như Tech, những giải pháp này là vô cùng quý giá trong việc tăng cường năng suất và kéo dài tuổi thọ của của những máy móc CNC. Mạng nội bộ kết nối Internet, dữ liệu về hiệu suất hoạt động của máy móc được hiển thị và phân tích bởi phần mềm trên nền tảng đám mây như Scytec DataXchange hay Predator Machine Data Collection. Thông số chính đo lường hiệu suất hoạt động được hiển thị trên bảng điều khiển từ đó mà chủ sở hữu và vận hành viên có thể xác định chính xác năng suất của mỗi ngăn và mỗi chiếc máy. 
Các ưu điểm của sản phẩm Moxa Sản phẩm “Giải pháp của Moxa giúp kết nối và giám sát các máy CNC, qua đó chúng tôi dễ dàng hơn trong việc đáp ứng nhu cầu khách hàng với hiệu quả cao nhất và thời gian sản xuất thấp nhất. Việc kết nối dễ dàng hơn so với suy nghĩ của nhiều người” - Jerry Halley phát biểu.- Kích thước nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt
- Giao diện chuẩn TCP/IP và các chế độ vận hành đa dạng
- Dễ cấu hình thông qua giao diện web hoặc tiện ích Window
- Có thể lựa chọn cổng single hoặc multiple, kết nối có dây hoặc không dây
NPort W2150A
Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet, không dây, đáp ứng chuẩn IEEE
NPort 5110/5130/5150 Series
Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet
Xây dựng hệ thống giám sát trên nền tảng điện toán đám mây cho Nhà máy Thông minh
Giới thiệu dự án Tech – một nhà máy chế tạo đã hoạt động lâu đời trong lĩnh vực sản xuất các bộ phận kim loại cho các hãng hàng không có tiếng như Boeing, Lockheed Martin, và Bombardier cần nâng cao năng suất và cắt ngắn thời gian sản xuất nhằm đáp ứng yêu cầu tiến độ của những đơn hàng lớn và gấp rút. Với những máy CNC 5-axis luôn phải hoạt động 24 giờ/ngày, 7 ngày/ tuần, Jerry Halley – Kỹ sư trưởng tại Tech mong muốn nhà máy sẽ vận hành thông minh hơn đồng thời dữ hiệu chấp hành (thực thi) sẽ giúp tăng năng suất và tuổi thọ của máy móc. “Chúng tôi cần hiểu rõ hơn cách thức hoạt động của máy móc trong thời gian thực” Halley nói. “Hiệu suất hoạt động của máy hiện tại và quá khứ sẽ giúp chúng tôi xác định các vấn đề kỹ thuật trong quá trình hoạt động gây ảnh hưởng đến năng suất. Bằng việc kết hợp giữa phần cứng và phần mềm, hệ thống giám sát CNC sẽ thu thập, phân tích và hiển thị các thông số cần thiết về hiệu suất”. Tuy nhiên, Halley cần cân nhắc giữa năng suất với chi phí và nỗ lực phải bỏ ra khi triển khai nếu việc này liên quan đến tầng hạ tầng mạng IT. Hệ thống lý tưởng có thể triển khai dễ dàng mà không cần đến thiết bị IP chuyên biệt hoặc kiến thức chuyên sâu và không đòi hỏi phải thực hiện lặp đi lặp lại công tác cài đặt, nâng cấp và cấu hình. Những yêu cầu của hệ thống- Bảng điều khiển trực tiếp với những cảnh báo dựa trên các thông số về hiệu suất hoạt động theo kế hoạch và thực tế hoạt động.
- Dễ dàng sử dụng với máy móc CNC hiện có, không cần tích hợp giao diện Ethernet
- Không đòi hỏi vốn đầu tư hay phải chuyên sâu trong lĩnh vực hạ tầng IT, máy chủ hay phần mềm
- Kiến thức chuyên sâu, kinh nghiệm trong lĩnh vực tích hợp và sự hỗ trợ từ phía nhà cung cấp
| Các ưu điểm của sản phẩm Moxa | Sản phẩm |
“Giải pháp của Moxa giúp kết nối và giám sát các máy CNC, qua đó chúng tôi dễ dàng hơn trong việc đáp ứng nhu cầu khách hàng với hiệu quả cao nhất và thời gian sản xuất thấp nhất. Việc kết nối dễ dàng hơn so với suy nghĩ của nhiều người” - Jerry Halley phát biểu.
| |
NPort W2150A Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet, không dây, đáp ứng chuẩn IEEE NPort 5110/5130/5150 Series Bộ chuyển đổi một cổng RS-232/422/485 sang Ethernet |
Xây dựng hệ thống giám sát trên nền tảng điện toán đám mây cho Nhà máy Thông minh
Ưu điểm của điều khiển chiều dữ liệu RS-485Ưu điểm của điều khiển chiều dữ liệu RS-485
RS485 là một lựa chọn tốt trong truyền thông nối tiếp với khoảng cách xa loại bỏ được phần lớn các nhiễu điện từ tác động lên RS-485. Một mạng RS-485 đơn giản gồm có một master và tối đa đến 32 thiết bị slave. Khi RS-485 sử dụng truyền thông bán song công, 2 dây(D+ và D-, giống như hình dưới) được sử dụng cho cả truyền và nhận – một số tín hiệu điều khiển tại phía truyền dữ liệu phải được tích hợp vào hệ thống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về khái niệm ADDC (Automatic Data Direction Control) và tìm hiểu nguyên lý làm việc của nó. 
Hình 1 - truyền thông bán song cổng RS-485Phương pháp phổ biến nhất để kiểm soát chiều truyền (Tx) và nhận (Rx) là sử dụng một tín hiệu RTS(sẵn sàng gửi) giữa UART và dây bán song công của RS-485. Bằng cách bổ xung một mạch logic đơn giản (nhìn hình 2), bạn có thể bật hoặc tắt RTS để đổi chiều giữa Tx và Rx. Vậy để truyền dữ liệu cần phải bật RTS lên, và tắt RTS khi kết thúc. Mặc dù nguyên lý được mô tả một cách dễ hiểu, tuy nhiên không đơn giản để tạo ra một cơ chế thời gian đủ chính xác. 
Hình 2 – sử dụng RTS để điều khiển trực tiếp dữ liệuCác vấn đề của truyền thông RS-485Trong hầu hết các trường hợp, các bus RS-485 sử dụng cấu trúc master-slave, nó yêu cầu mỗi thiết bị trên bus RS-485 chỉ có một địa chỉ duy nhất. Master sẽ gửi một lệnh với một ID và hỏi mỗi slave phải trả lời lần lượt. Trạng thái RTS mặc định là tắt, có nghĩa là tất cả các thiết bị trong trạng thái Rx và đợi để nhận dữ liệu (với mỗi lệnh hoặc yêu cầu để trả lời một lệnh) từ một trong số các thiết bị. Sau đây là một kịch bản thường thấy:(1) Master chuyển qua trạng thái Tx, gửi một lệnh tới một thiết bị, và rồi quay về trạng thái RX và đợi một hồi đáp(2)Slave có ID trùng với ID được yêu cầu bởi master chuyển sang trạng thái Tx để trả lời, sau đó quay lại trạng thái RxNếu master quay về trạng thái Rx quá chậm, nó sẽ không nhận được toàn bộ trả lời. Nếu master trở về trạng thái Rx quá nhanh, thì lệnh sẽ không được gửi chính xác. Để điều khiển chính xác, đúng thời điểm, bạn cần biết khi nào dữ liệu đã được truyền đi. 
Hình 3 – Sử dụng RTS để điều khiển hướng dữ liệuĐầu tiên, người dùng thử điều hiển RTS với phần mềm (driver hoặc ứng dụng), nó có thể xảy ra nhiều vấn đề. Như đề cập trong Hình 3, RTS có thể chuyển trạng thái quá nhanh hoặc bỏ qua những bit cuối cùng của lệnh truyền, hoặc chuyển trạng thái quá châm và làm mất những bit trả lời đầu tiên, và cứ tiếp tục như thế. Nhiều nhà sản xuất phần cứng giải quyết vấn đề này bằng cách kiểm soát chiều dữ liệu tự động để chuyển trạng thái tín hiệu một cách chính xác. Nó có nghĩa là phần cứng RS-485 có thể tự đôgnj chuyển chiều Tx/Rx, tương tự chức chức năng ADDC của Moxa (Automatic Data Direction Control). ADDC tương thích với những phần mềm hiện hữu; khi cần truyền lệnh qua bus RS-485, chỉ cần gửi mà không cần quan tâm điều khiển tín hiệu RTS; Phần cứng tự động phát hiện hành động và tự động chuyển sang trạng thái TxDưới đây là bảng so sánh những ưu và nhược điểm của các phương pháp điều khiển chiều dữ liệu khác nhau: RTS ADDC của Moxa Giải pháp tự động của các công ty khác Công nghệ Phần mềm(control the RTS toswitch direction) Phần cứng(auto) Phần cứng(auto) Thời gian
phản ứng* Chậm Nhanh Nhanh Bảng ứng dụng Có Có Có Làm việc với
bộ chuyển đổi Có Có Không
* Thời gian mà thiết bị RS-485 cần để chuyển từ sang chế độ truyền dữ liệu. Giá trị này dài sẽ làm tăng xung đột luồng dữ liệu.Lưu ý: Nếu thiết bị chuyển đổi yêu cầu cấu hình tốc độ truyền (baudrate) đầu tiên, hãy kiểm tra hướng dẫn sử dụng của sản phẩm để có thêm thông tin chi tiết. Một sự so sánh giữa công nghệ ADDC của Moxa và những giải pháp tự động của các công ty khác cho thấy rằng các thiết bị chuyển đổi của Moxa có thể tự động xác định tốc độ truyền serial. Đây là một tính năng rất tiện dụng. Nếu tốc độ truyền một thiết bị thay đổi, tín hiệu sẽ vẫn có thể truyền thông qua thiết bị chuyển đổi (media converter) mà không hề làm thất thoát dữ liệu.Một cách tốt để đơn giản hóa quá trình triển khai RS-485 là chọn một sản phẩm hỗ trợ ADDC Với ADDC, người dùng không cần mất nhiều thời gian để điều chỉnh chương trình trình cho phù hợp với thời gian. Chương trình hiện tại có thể được giữ nguyên và làm việc tốt với ADDC. Người dùng chỉ cần đấu nối dây tín hiệu hiệu chính xác và có thể bỏ qua quá trình điều khiển quá trình tắt/mở RTS và có thể đượcquá trình có thể lờ đi bằng ADDC.
Ưu điểm của điều khiển chiều dữ liệu RS-485
Hình 1 - truyền thông bán song cổng RS-485RTS | ADDC của Moxa | Giải pháp tự động của các công ty khác | |
Công nghệ | Phần mềm (control the RTS to switch direction) | Phần cứng (auto) | Phần cứng (auto) |
Thời gian
phản ứng* | Chậm | Nhanh | Nhanh |
Bảng ứng dụng | Có | Có | Có |
Làm việc với
bộ chuyển đổi | Có | Có | Không |
Ưu điểm của điều khiển chiều dữ liệu RS-485
Các ứng dụng trong cơ sở hạ tầng mạngCác ứng dụng trong cơ sở hạ tầng mạng
Thử tưởng tượng: có bao nhiêu thiết bị và hệ thống có thể kết nối và vận hành trong ứng dụng IoT công nghiệp và bằng cách nào có thể tối ưu hóa thời gian hoạt động và tối thiểu hóa chi phí bảo trì trong điều kiện môi trường khắc nghiệt và phức tạp. Các giải pháp của Moxa mà hiện nay SAFnergy đang là nhà phân phối được thiết kế đáp ứng công nghệ và tiêu chuẩn kết nối cấp công nghiệp nhằm biến thách thức thành cơ hội. Các giải pháp hệ thống mạng edge-to-core đáp ứng được những nhu cầu cụ thể của khách hàng và mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Tối ưu hóa hiệu suất hoạt động 10GbE, mạng 4G LTE và chuẩn 802.11n Nâng cao khả năng bảo mật Tích hợp tính năng tường lửa, VPN, định tuyến tăng cường tính năng bảo mật Dễ quản lý Giao diện quản lý thân thiện, hỗ trợ ứng dụng di động cho việc quản lý từ xa Hoạt động liên tục Thời gian chuyển vùng cấp độ mili giây và tính năng liên kết dựa trên nền tảng mạng di động với 4 cấp độ đảm bảo tính liên tục kết nối cho những ứng dụng yêu cầu chuyển động Cải thiện năng suất Các thiết bị có độ bền cấp công nghiệp và khả năng khôi phục ở mức mili giây tăng cường thời gian hoạt động và năng suất. Cơ sở hạ tầng mạng IoT công nghiệp - Quản lý hệ thống mạng công nghiệp
- Router bảo mật cấp Công nghiệp
- Trục truyền thông Edge-to-Core
Công nghệ kết nối tân tiến 
Các ứng dụng trong cơ sở hạ tầng mạng
| Thử tưởng tượng: có bao nhiêu thiết bị và hệ thống có thể kết nối và vận hành trong ứng dụng IoT công nghiệp và bằng cách nào có thể tối ưu hóa thời gian hoạt động và tối thiểu hóa chi phí bảo trì trong điều kiện môi trường khắc nghiệt và phức tạp. Các giải pháp của Moxa mà hiện nay SAFnergy đang là nhà phân phối được thiết kế đáp ứng công nghệ và tiêu chuẩn kết nối cấp công nghiệp nhằm biến thách thức thành cơ hội. Các giải pháp hệ thống mạng edge-to-core đáp ứng được những nhu cầu cụ thể của khách hàng và mang lại nhiều lợi ích vượt trội. |
| Tối ưu hóa hiệu suất hoạt động 10GbE, mạng 4G LTE và chuẩn 802.11n Nâng cao khả năng bảo mật Tích hợp tính năng tường lửa, VPN, định tuyến tăng cường tính năng bảo mật Dễ quản lý Giao diện quản lý thân thiện, hỗ trợ ứng dụng di động cho việc quản lý từ xa Hoạt động liên tục Thời gian chuyển vùng cấp độ mili giây và tính năng liên kết dựa trên nền tảng mạng di động với 4 cấp độ đảm bảo tính liên tục kết nối cho những ứng dụng yêu cầu chuyển động Cải thiện năng suất Các thiết bị có độ bền cấp công nghiệp và khả năng khôi phục ở mức mili giây tăng cường thời gian hoạt động và năng suất. | |
| Cơ sở hạ tầng mạng IoT công nghiệp | |
| |
| | |
| Công nghệ kết nối tân tiến | |
| | |
