Thu thập báo cáo dữ liệu từ các bộ điều khiển

Giới thiệu cách tạo ra giải pháp đơn giản sử dụng phần mềm phổ biến để giải quyết
các yêu cầu thu thập dữ liệu trong sản xuất.

Các kỹ sư chất lượng và hệ thống, các nhà quản lý sản phẩm và các thành phần
khác trong ngành công nghiệp chế biến ngày càng tìm kiếm nhiều hơn các báo cáo
tìm kiếm và tổng hợp về dữ liệu điều khiển và thông tin sản xuất. Các yêu cầu này
xuất phát từ nhiều lý do. Một kỹ sư một mặt muốn dữ liệu chu kỳ máy trong bảng
tính để phục vụ việc phát triển quy trình. Một kỹ sư khác lại muốn báo cáo chi tiết
của mỗi chu kỳ máy nhưng lại không có thời gian để xem xét chúng thường xuyên.
Anh ta chỉ muốn lưu dữ liệu đó ở một định dạng mà bất cứ hệ thống máy tính nào
cũng có thể đọc được. Và danh sách các yêu cầu khác nhau này vẫn cứ tiếp tục
được tạo ra.
Mặc dù các yêu cầu về dữ liệu rất đa dạng, có một điều họ luôn gặp phải là khó
khăn trong việc tìm một giải pháp đơn giản. Việc tìm kiếm tài nguyên thu thập dữ
liệu trực tuyến trên mạng sẽ dẫn đến rất nhiều các kết quả lộn xộn. Để khắc phục
điều này, bài báo sẽ giúp phân loại một số các cụm từ để giúp người đọc hiểu tại
sao có sự khác biệt giữa các giải pháp cho yêu cầu của riêng họ và giải pháp cho
các yêu cầu khác. Để hiểu rõ hơn vấn đề, chúng tôi mô tả một phương pháp sử
dụng phần mềm điều khiển có sẵn trong hệ thống để truy suất dữ liệu dưới định
dạng và vị trí có thể tìm thấy trong bảng tính, cơ sở dữ liệu hoặc bất kỳ các ứng
dụng nào khác – bao gồm các hệ thống MES hoặc ERP. Giải pháp này thúc đẩy
các công nghệ
Microsoft được cài đặt phổ biến trong các máy tính giao diện vận hành.
Các dạng thu thập dữ liệu
Do SCADA chứa trong nó chữ viết tắt của cụm từ thu thập dữ liệu, khi một người

thống điều khiển, cách thu thập dữ liệu đơn giản từ khối hệ thống điều khiển có vẻ
trở nên quá rộng với một chủ đề cụ thể nào đó. Vì vậy, để tiếp cận với những vấn
đề chung trong việc thu thập dữ liệu, chúng ta hãy xem xét một số ví dụ thực tế
trong công nghiệp.
Một kỹ thuật viên quá trình tại một xưởng đúc nhôm đang cố gắng giải quyết vấn
đề quy trình và chất lượng. Anh ta kiểm tra tính tối ưu bằng cách tăng tốc độ phun
và quan sát ảnh hưởng của nó lên biến thiên nhiệt độ, tốc độ nguội, và chất lượng
sản phẩm. Dữ liệu được ghi lại bằng mắt thường và lưu trong hồ sơ. Anh ta cũng
nhận thấy sự cần thiết có thêm các giá trị trung bình và phân tích dữ liệu trước khi
nó được lưu trong một chu kỳ. Ví dụ, tốc độ nguội không chỉ đơn thuần như số liệu
quan sát được. Các kỹ sư đã cố gắng thử một gói phần mềm thứ ba với chi phí rất
đắt nhưng không đem lại kết quả gì. Vì vậy, anh ta tìm một giải pháp khác với
nhiều giả thuyết tiền nhiệm mà Microsoft Access có thể sử dụng. Câu hỏi của anh
là: Làm thế nào để thu được dữ liệu trong bảng tính một vào thời điểm chính xác
trong chu kỳ với định dạng đúng?
Một người quản lý nhà máy tại một cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng trộn theo quá
trình từng lô/ liên tục muốn theo dõi việc sử dụng vật liệu một cách đặc biệt. Quản
lý biết rằng điều này sẽ đòi hỏi phải lập trình hệ thống điều khiển (PLC / HMI) để
tạo ra/nắm bắt các hiện tượng. Ông ta cũng biết về PLC, về quản lý giao dịch, hoặc
các số liệu có sẵn được tính toán, lưu bộ đệm và nhóm các dữ liệu. Cuối cùng, các
dữ liệu thu thập được có thể đưa vào một máy chủ IBM (đang được sử dụng) và
một cơ sở dữ liệu Oracle (sẽ được dùng trong tương lai).
Bộ phận kiểm tra chất lượng tại một cơ sở sản xuất ống nhựa PVC muốn loại bỏ
các bộ ghi biểu đồ dùng để minh chứng rằng bài kiểm tra áp suất đã được thực hiện
cho mỗi ống. Các kỹ sư kiểm tra chất lượng muốn lưu kết qủa trong HMI. Bên
cạnh đó họ cũng muốn kiểm tra các dữ liệu quan trọng - đó là áp lực đo tại các
khoảng 0,2 giây trong 5 giây để có thể xem được trong một cơ sở dữ liệu hoặc
bảng tính. Họ muốn có thêm thông tin từ các chu trình đăng nhập vào thời điểm
chính xác đồng bộ với những sự kiện khác trong chu kỳ máy. Cuối cùng, họ cần
tìm kiếm tất cả các dữ liệu để lưu vào cùng một file mà bất cứ điều gì từ Oracle,

VBA là một ngôn ngữ, Visual Basic là một công cụ phát triển ứng dụng sử dụng
ngôn ngữ VBA).
Trong hai trường hợp kể trên (sản xuất nhựa và vữa) dữ liệu được lưu dưới dạng
file kí tự, các kí tự phân biệt bằng dấu phẩy. Cần nhấn mạnh tầm quan trọng trong
tính cơ động của loại dữ liệu này. Đó là dạng file dễ đọc nhất. Các file XML là một
lựa chọn khác. Điều quan trọng là các file phải phổ biến và có thể dùng được.
Tại nơi nhà máy sản xuất vữa chát, một máy chủ IBM và các công cụ khác như
máy chủ Oracle và SQL phải có khả năng đọc dữ liệu. Các lập trình viên IBM đã
được hướng dẫn rằng tất cả họ đều phải tạo ra dữ liệu ở dạng file ký tự và đọc từng
dòng một. Mặc dù công nghệ này có từ thập kỷ trước, nhưng nó đơn giản và vẫn
làm việc hoàn hảo.
Tại nơi sản xuất ống nhựa PVC, mỗi bài kiểm tra trên một ống tạo ra một file CSV
mới được đặt tên theo thời gian. Với người tiêu dùng, đó là một công cụ hoàn hảo.
Các file này rất nhỏ và cơ động, do đó chúng thỏa mãn các yêu cầu bất cứ công cụ
nào cũng có thể dùng chúng. Một chương trình Excel nâng cao thiết kế để người
dùng chỉ phải nhấn nút để nạp file CSV và hiển thị dữ liệu theo đồ thị đạt/ không
đạt của bài kiểm tra. Tất cả các chỉ thị thực hiện quan trọng khác (KPIs) cũng được
hiển thị ở định dạng hữu hiệu cho phép nhân viên kiểm tra chất lượng có được
nhiều thông tin chỉ với cái nhìn liếc qua.
Một điều quan trọng là việc tạo ra bảng tính này là không bắt buộc, đó chỉ là một
ví dụ dùng công cụ trong Microsoft
Office để quan sát dữ liệu. Các file CSV thô có thể được mở bởi bất cứ máy tính
nào mà không cần phải mua thêm phần mềm gì, và có thể được đưa vào bất cứ
chương trình nào. Như đã nói ở trên, việc tạo ra bảng tính chỉ tốn ít thời gian, và
Chart Wizard đảm nhận phần lớn công việc đó. Việc khó nhất là làm thế nào để
đưa các file dữ liệu CSV vào chương trình một cách tự động.
Nhà máy nhôm được chọn để ghi dữ liệu trực tiếp vào cơ sở dữ liệu Access. Lý do
là các nhân viên quy trình chỉ muốn một công cụ đơn giản cho phép họ quan sát dữ
liệu chu kỳ máy. Một điều lợi thêm nữa là các hệ thống sản xuất MES và ERP có
thể đóng vai trò như các khách hàng của cơ sở dữ liệu Access nếu dữ liệu là cần