Giám sát trực tuyến mạng không dây
Giám sát không dây sử dụng máy chủ OPC mở ra rất nhiều cơ hội theo dõi
và t
ối ưu mạng vô tuyến. Để hiểu rõ cơ chế hoạt động của hệ thống này
chúng ta c
ần khảo sát các tham số giám sát then chốt thường được sử dụng.
Trong các hệ thống liên lạc cao tần, liên kết giữa các thiết bị vô tuyến (các
điểm truy cập không dây, các cầu hay người dùng) được thiết lập dựa tr
ên
các kênh RF ti
ền định và thủ tục xác thực. Các thiết bị này thực hiện truyền
hoặc nhận dữ liệu (không đồng
thời).
Tín hiệu RF phát đi mang một năng
lượng xác định, đo bằng dBm
- đơn
vị dB của công suất tính theo
miliwatt. Trên đường truyền năng
lượng n
ày bị suy hao do khoảng
cách hoặc do có vật chắn trên
đường truyền. Tín hiệu nhận được
bên thu phải đủ lớn để có thể giải
mã thành công. Độ lớn của tín hiệu
nhận được đo bằng RSSI (Bộ chỉ
thị độ lớn tín hiệu nhận).
Một thông số quan trọng khác là nhiễu trên đường truyền. Tín hiệu nhận
được phải lớn gấp một số lần nào đó nhiễu th
ì mới có thể giải mã được. Độ
lớn của nhiễu cũng được biểu thị bằng dBm.
Tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) là một thông số quan trọng khác, được đo

ận hành một hệ thống giám sát không
dây OPC. Hệ thống này chỉ cần một
máy chủ để thu thập các thông số chẩn
đoán. Trong mạng Ethernet bất cứ máy
nào cũng có thể làm máy chủ. Một
máy chủ sẽ được cài đặt để thu thập dữ
liệu trên từ một số thiết bị vô tuyến
nhất định. Tuy nhiên, vì máy chủ chỉ
nằm ở một vị trí nhất định trong mạng,
một phần các dữ liệu giám sát được
thu th
ập qua liên kết dây dẫn, một
phần qua kết nối không dây.
Do đó, nếu một kênh nào đó bị hỏng th
ì máy chủ sẽ mất thông tin giám sát
từ thiết bị đó. Thông thường máy chủ đươc đặt tại nơi có ít liên kết vô tuyến
đến các thiết bị giám sát nhất để khi một li
ên kết vô tuyến nào đó hỏng, các
thiết bị khác vẫn có thể có liên kết với máy chủ. Hình 1 minh họa mạng mà
máy ch
ủ được đặt ở trung tâm để có thể thu thập được hết thông tin giám sát
và truyền nó đến các người dùng HMI trong vùng lân cận hoặc ở xa. Các
Hình 1: Cấu trúc một mạng giám
sát không dây
mạng phức tạp hơn sẽ đòi hỏi nhiều hơn một máy chủ OPC để có thể truyền
trực tiếp thông tin giám sát cho nhiều người dùng.
Khi máy ch
ủ hoạt động, nó thường xuyên thăm dò dữ liệu chẩn đoán từ các
thiết bị không dây. Tần số của cuộc thăm dò thường được cấu hình và có thể
được đạt tốc độ 100ms hoặc chậm hơn là mỗi 60 giây. Thiết lập n

hiểu rõ các thông số. Điều này rất quan trọng để kết hợp hiển thị HMI cho
một tập kĩ năng và kiến thức cho người dùng.
Ph
ần lớn các gói phần mềm SCADA và HMI hỗ trợ chức năng cảnh báo và
chuy
ến hướng. Cảnh báo có thể thông báo tới người vận hành, phụ trách vận
hành hoặc kỹ sư về tình trạng hỏng hóc hoặc liên tốc độ bị suy giảm, nhờ
vậy các hành động kịp thời sẽ được thực hiện. Cảnh báo cũng có thể được
gửi từ xa (qua internet, mạng di động), đảm báo tính cập nhật của thông báo.
Chức năng chuyển hướng rất hữu dụng để xem xét lại quá trình hoạt động và
phân tích s
ự cố. Ví dụ số byte truyền đi có thể được lưu lại theo thời gian để
xem xét khi nào yêu cầu sử dụng trong mạng tăng.
Nó cũng cho phép các thiết bị tự động ( PLCs) truy cập dữ liệu vào trương
trình nội tại. Điều này mở ra khả năng không chỉ cảnh báo tới người vận
hành/quản lý khi có sự cố, mà cho phép chương trình PLC can thiệp vào đó.
Ví dụ, nếu một kết nối không dây bị hỏng thì PLC có thể khởi tạo kết nối
không dây dự phòng khác. Trong trường hợp này hệ thống có thể được khôi
phục một cách tự động. Như ta đã thấy, có nhiều cách để sử dụng giám sát
không dây trong hệ thống OPC. Cách sử dụng tốt nhất phụ thuộc vào dạng
quy trình, vào cách mạng không dây được sử dụng và nhu cầu của người
dùng.
Ứng dụng 1: Trạm bơm nước thải
Trạm bơm nước thải sử dụng mạng không dây SCADA để kết nối các trạm
bơm ở xa. Bộ xử lý nước thải PLC điều khiển từ xa hoạt động bật, tắt của
các trạm bơm, thông qua các liên kết không dây với khoảng cách có thể lên
t
ới nhiều dặm, do đó có trễ trong điều khiển các trạm bơm. Hệ thống điều
khiển tích hợp được thiết kế dựa trên giám sát không dây OPC hoạt động
theo phương thức như sau:

hoạt động để có thể kết thúc chu trình an toàn trong trường hợp không có
liên lạc.