Tài liệu Bài báo cáo thực tập-giới thiệu về công ty bách việt

LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Phan Nguyễn Phục Quốc, người đã giới thiệu nơi thực tập và đã nhiệt tình hướng dẫn em trong quá trình thực tập. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến anh Hoàng Xuân Hải, giám đốc công ty kĩ thuật Bách Việt, đã tạo điều kiện thuận lợi để em thực tập tại công ty. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các anh : Thái Quang Minh, Nguyễn Thanh Hải, Trần Huy Cường, Nguyễn Thạc Ban và các anh chị trong công ty Bách Việt đã nhiệt tình hướng dẫn và chỉ bảo để em có được những kinh nghiệm thực tế của người kỹ sư tự động. Qua quá trình thực tập, em đã thu thập được những kiện thức và kinh nghiệm quý báu. Những kinh nghiệm đó sẽ giúp em rất nhiều trong việc thực hiện luận văn tốt nghiệp và công việc sau này của em. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành chương trình thực tập của mình. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người. NHẬN XÉT MỤC LỤC I. Giới thiệu về công ty Bách Việt Công ty kỹ thuật Bách Việt được thành lập bởi một nhóm kỹ sư giàu kinh nghiệm trong lĩnh vực điện, thiết bị đo lường, tự động hóa quá trình, hệ thống tập trung và các sản phẩm phân tán. Đội ngũ nhân viên của công ty luôn tận tụy và có trách nhiệm với các giải pháp đặc chế. 1. Các hoạt động chính của công ty • Phân phối các sản phẩm điện và tự động hóa quá trình. • Cung cấp các giải pháp điện và tự động hóa quá trình. • Quản lý và cung ứng cho các dự án, công trình. • Giới thiệu và chuyển giao những công nghệ tiên tiến. Công ty đã tạo những mối liên kết vững chắc với các nhà cung cấp hàng đầu trên thế giới để đáp ứng những như cầu rộng rãi trong thị trường điện tử, các sản phẩm của hệ thống tự động hóa. Công ty luôn tìm kiếm và mở rộng quan hệ với các đối tác, các nhà cung cấp muốn quan tâm đến thị trường Việt Nam. Các đối tác kinh doanh của công ty: Siemens, Schneider Electric, ABB, AB, Mitsubishi, Fuji, Citect, Solcon, Omron… Trong đó, công ty thường phân phối các sản phẩm của hãng Siemens, Schneider, Phoenix Contact để đáp ứng cho các như cầu thiết kế và lắp đặt các hệ thống điện tử, tự động. Bavitech cung cấp các hệ thống điện tử và tự động hoàn chỉnh cho các nghành công nghiệp như: 1. Công nghiệp sản xuất xi măng 2. Công nghiệp sản xuất thép 3. Công nghiệp sàn xuất thực phẩm và thức uống 4. Công nghiệp xứ lý nước và nước thải 5. Các ngành công nghiệp khác: • Các nhà máy tự động hóa • Máy đóng gói hàng • Công nghiệp chế biến hóa học và dược phẩm • Hệ thống vận chuyển thông minh 2. Thế mạnh của công ty Phát triển hệ thống dùng PLC, SCADA và HMI Với hơn 10 năm thông thạo trong lĩnh vực điều khiển hệ thống và SCADA, công ty có thể giải quyết tất cả các vấn đề của bài toán điều khiển, từ một hệ thống đơn giản cho đến một hệ thống điều khiển hoàn chình trong một nhà máy, xi nghiệp. Với các giao diện đồ họa người dùng được thiết kế linh hoạt và sáng tạo, công ty có thể đưa ra những giải pháp tối ưu một cách nhanh nhất để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Tất cả các hệ thống điều khiển đều được thiết kế có tủ điều khiển để thuận lợi cho việc vận hành và giám sát hệ thống. Các tủ này được thiết kế cho những bộ phận đơn lẻ cũng như cho toàn bộ hệ thống theo mức từ thấp đến cao. Panel điều khiển, Panel MCC và các bảng công tắc MV/LV Xây dựng Panel là một trong các thế mạnh của công ty. Các sản phẩm có thể được trải rộng từ những bảng chuyện mạch cho đến một hệ thống phân tán công suất lớn. Các Panel điều khiển dựa trên công nghệ rơle hoặc điều khiển PLC. Công ty cũng phân phối những panel điều khiển được xây dựng trên hệ thống của những chất liệu tổng hợp. Bavitech rất có năng lực trong việc xây dựng panel MCC và các bảng phân tán. Tầm sản phẩm của công ty được trải rộng tử những bảng điều khiển nhỏ cho đến những hệ thống phân tán công suất lớn. Khi lắp đặt hệ thống, công ty luôn sữ dụng những thiết bị của các nhà cung cấp danh tiếng như Schneider, Siemens, ABB and Moeller Electric. Các tủ điện được lắp đặt tuân theo tiêu chuẩn hiện hành. Các bộ chuyển đổi được kiểm tra kỹ lưỡng và ghi lại các thông tin kiểm tra để đảm bảo hệ thống vận hành đúng. Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm của công ty luôn đảm bảo với khách hàng về những ứng dụng sáng tạo, khả quan và những ý tưởng mới mẻ trong việc thiết kế và lắp đặt các hệ thống tự động. 3. Chính sách chất lượng của công ty Công ty cũng có những chính sách về chất lượng để đảm bảo quyền lợi của khác hàng. Công ty luôn cải tiến quá trình làm việc và những giải pháp, dịch vụ cải tiến để đưa tới khách hàng những quyền lợi tốt nhất. Công ty luôn hướng đến sự thỏa mãn của khách hàng bằng những giải pháp thực tế của công ty. Và những chính sách này sẽ ngày càng được cải tiến để thực hiện tốt mục tiêu đó. o Cải tiến, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng o Giới thiệu các sản phẩm và công nghệ mới nhất o Cải tiến dịch vụ và quy trình làm vận hành o Phát triển kỹ năng và năng lực cũng như sự tận tụy của nhân viên o Thành lập những mối quan hệ chiến lược với các đối tác của công ty II. PHOENIX CONTACT Với 6 dòng sản phẩm, Phoenix Contact đã đem đến sự đổi mới cho kĩ thuật điện tử trong công nghiệp: sự kết nối tốt nhất từ cảm biến đến hệ thống điều khiển. Từ các khối modul đầu cuối đến các bộ kết nối cơ khí có hộp chắn hoặc cho đến mạng Ethernet không dây, Phoenix Contact cung cấp những sự cải tiến tốt hơn so với người tiêu dùng mong đợi. 1. COMBICON Cung cấp các khối giao tiếp đầu cuối của PCB và các bộ kết nối để giao tiếp với PCB với tất cả các kịch cỡ khác nhau. Chúng ta sử dụng COMBICON trong tất cả các trường hợp muốn kết nối 2 thiết bị hay 2 đối tượng bất kì với nhau như: kết nối thiết bị với nguồn, kết nối trạm điều khiển với hệ thống truyền thông, kết nối các phần tử chấp hành ….. Các thiết bị kết nối và phụ kiện đi kèm của Phoenix Contact rất đa dạng, chúng ta sẽ đề cập đến các sản phẩm chính của nó trong COMBICON Sự đa dạng của các ứng dụng các khối bo mạch in trong kĩ thuật điều khiển (MCR) qua nhiều năm phát triển và cải tiến. Bất chấp quá trình cải tiến đó, các thiết bị kết nối của COMBICON có thể đáp ứng được sự đa dạng và đặc trưng của các thiết các thiết bị đó. Các khối đầu cuối của PCB có thể dùng 3 phương pháp để kết nối: dùng đinh ốc, dùng thanh kẹp hoặc gắn cố định. Trường hợp PCB có nhiều khối đầu cuối ta có thể sử dụng các khối 2, khối 3 … để kết nối. Các dòng sản phẩm cho khoảng cach giữa các chân dao động từ 2.5 đến 7.62 mm. Các khối đầu cuối được thiết kế để chịu được dòng tới 32A và điện áp khoảng 400 V. Bề rộng của chân nối dao động từ 0.08 đến 6 mm2. Các khối đầu cuối có thể tái kết và được bảo vệ bởi vỏ chịu nhiệt tốt. a) Bộ nối nhỏ dùng cho sự kết nối dây dẫn nhanh và đơn giản Áp dụng phương pháp cổ điển cho các bộ kết nối cỡ nhỏ của mạng truyền thông từ Phoenix Contact là các hệ thống điều khiển mạng làm việc với các cảm biến và phần tử chấp hành. Các bộ kết nối cho phép kết nối nhanh chóng, an toàn các cảm biến, công tắc và nút nhấn trong mạng phân tán với b) Phương pháp kết nối linh động với lưỡi đẩy Tại một mức điện áp đầu ra trên mạch PCB có hai điểm kết nối. Điều này giúp đơn giản hóa việc trùng lặp đầu nối các dây dẫn tại một điểm. Các điểm nối được sắp xếp lệch 450 so với nền PCB. Được thiết kế dạng vòng cung và đối xứng, các chân cũng được mã hóa bằng dạng màu khác nhau giúp cho việc cài đặt và kết nối thiết bị trở nên dễ dàng hơn và không gặp phải lỗi. c) COMBICON công suất • • • Cho phép kết nối với PCB cho dòng lên đến 76 A Sự thể hiện tốt nhất đối với loại có khoảng cách 7.62 mm Hoạt động tốt với mọi tầm sử dụng d) COMBICON kết hợp Hệ thống kết hợp của COMBICON chủ yếu được sử dụng trong giao tiếp vào truyền thông. Sự thiết kế đã được điều chỉnh để tiết kiệm không gian ứng dụng và tối ưu hóa giá trị. Tuy diện tích mặt tiếp xúc chỉ khoảng 4 mm2 nhưng có thể chịu được điện áp tối đa lên đến 400V. Các bộ kết nối được thiết kế đa dạng, thích hợp cho từng ứng dụng cụ thể khác nhau. 2. Các bộ phận và hệ thống tự động AUTOMATIONWORX là một nền giao tiếp mở, linh hoạt và có phân cấp. Với nó bạn có thể hạ giá thành thiết kế, sản xuất nhanh hơn và hiệu quả hơn trong cùng một khoảng thời gian. Fieldline Master Module được sử dụng cho các IO Link hỗ trợ giao tiếp không dây xuống trường thấp hơn Khi sử dụng giao tiếp điểm điểm giữa các cổng IO-Link và cảm biến hay các phần tử chấp hành. Dữ liệu thay đổi đồng thời trong quá trình truyền. Dữ liệu được truyền bằng các thiết bị có mức điện áp điều chế 24V. Cổng giao tiếp và giao tiếp DTMs đảm bảo cho các thiết bị tham số hóa được nối kết với nhau và với phần tử cấp chấp hành. Ứng dụng của IO-Link và các thuận lợi của chúng: • Sự nối dây Được đơn giản hóa, đặc biệt trong trường hợp sự tương tự đo những cảm biến, vì sự truyền chữ số trực tiếp tín hiệu chính xác • Đơn giản hóa sự bảo trì tham số vì sự truyền dữ liệu công tác tổng hợp • Khả năng nhận biết sự biến đổi tín hiệu từ cấp điều khiển cho đến cấp hành được tích hợp sẵn trong thủ tục IO-Link. Để khai thác được những ứng dụng đó, FLM IOL 4 DI 4 M 12 của Phoenix Contact là thiết bị thích hợp cho các I/O tầm trường. Để giao tiếp với đầu ra của các cảm biến và các phần tử chấp hành, cũng như các cảm biến số, modul chủ cung cấp 4 kênh I/O. Thêm vào đó, các chân input chuẩn có thể lưu các cảm biến chuẩn với mức tín hiệu số. Các chân cắm đều là chân 5 vị trí. Các kết nối M12. Đối với bus kép của các module trường, thiết bị I/O Link đã tích hợp hệ thống giao tiếp bậc cao hơn như là Interbus, Profibus hoặc Profinet. Hệ thống này giúp đơn giản hóa và cho phép kết nối nhanh, cho phép cài đặt nhanh và kinh tế tại nơi làm vận hành. III. SIEMENS Siemens có truyền thống là nhà cung cấp hàng đầu về hệ thống tự động hoá quá trình và thiết bị đo cho thị trường châu Âu. Vài năm gần đây, Siemens đã tiến những bước đi dài trong việc phát triển kinh doanh trong lĩnh vực này trên thị trường toàn cầu qua việc mua lại các công ty khác cũng như thay đổi cơ cấu tổ chức. Mục tiêu của Siemens A&D (Automation & Drives) trong các ngành tự động hoá, truyền động, thiết bị đóng cắt hạ thế, và công nghệ lắp đặt điện là trở thành công ty dẫn đầu thị trường thế giới, đồng thời mở rộng hoạt động kinh doanh mang lại lợi nhuận cao trong các lĩnh vực này. Để đạt được những mục tiêu này Công ty đã tăng cường hoạt động trong lĩnh vực tự động hoá quá trình và phát triển phần mềm dùng cho các hệ thống điều khiển phức tạp dựa trên nền tảng Tự Động Hoá Tích Hợp Toàn Diện - TIA. SIEMENS đã nổi lên như là một trong những nhà cung cấp hàng đầu thế giới trong lĩnh vực công nghiệp xử lý - chế biến trên thị trường thế giới, và đặc biệt là tại thị trường Bắc Mỹ. Nếu sự phát triển trong lĩnh vực kinh doanh này là thông thường thì công ty sẽ tiếp tục chú trọng phát triển những lĩnh vực chủ chốt trong ngành tự động hóa quá trình với tốc tộ cao hơn tốc độ phát triển trung bình của thị trường. Hiện nay hệ SIMATIC PCS7, trọng tâm của sự phát triển kinh doanh trong ngành xử lý - chế biến của SIEMENS đã khẳng định được “đẳng cấp” trên thị trường và có tính năng linh hoạt cao có thể sánh ngang hàng với bất kỳ hệ thống nào hiện có trên thị trường. Hiện tại đã có hàng ngàn hệ SIMATIC PCS7 đã được lắp đặt khắp Châu Âu, Bắc Mỹ, Châu Á và Nam Mỹ. Hai điểm mạnh của SIEMENS là khả năng đưa hệ tự động hoá rời rạc và tự động hoá quá trình về cùng một môi trường điều khiển và định hướng sở hữu các công nghệ trọng tâm. SIEMENS không phải là một nhà cung cấp PLC đi vào thế giới DCS (Distributed Control System) - Hệ Điều khiển Phân tán hay ngược lại mà SIEMENS đã có nhiều năm kinh nghiệm trong cả hai lĩnh vực tự động hoá rời rạc và quá trình, do đó có khả năng đưa cả hai khái niệm điều khiển rời rạc và quá trình vào cùng một môi trường chung dưới nền tảng TIA và SIMATIC. Trên đó SIEMENS đưa ra các giải pháp cho điều khiển mẻ (Batch Control) và giải pháp cho các ứng dụng an toàn (Safety Control) cũng như các kinh nghiệm trong hệ thống mạng tự động hoá. Theo quan điểm định hướng công nghệ thì hệ SIMATIC PCS7 tương thích một cách chặt chẽ với mô hình PAS của ARC và đã chiếm lĩnh vị trí công nghệ trên thị trường một cách nhanh chóng. Xét trên khía cạnh định hướng phát triển công nghệ, SIMATIC PCS 7 hoàn toàn phù hợp với mô hình Tự động hoá quá trình cộng tác (Collaborative Process Automation System - CPAS) của ARC, và đã nhanh chóng chiếm vị trí cao trên thị trường công nghệ. 1. Siemens bổ sung bí quyết công nghệ tự động hóa quá trình song vẫn tập trung vào việc tăng trưởng có hệ thống trong tương lai Sự phát triển trong lĩnh vực tự động hoá công nghiệp của Siemens được bắt đầu với việc mua lại một số công ty và tập đoàn trên thế giới. Năm 2000, Siemens mua lại hãng Moore Process Automation Solutions, một trong những nhà cung cấp DCS truyền thống cuối cùng. Qua đó, Siemens tiếp cận với một lượng lớn khách hàng sử dụng PAS tại thị trường Bắc Mỹ cũng như kênh bán hàng rất chuyên nghiệp của Moore. Sau đó, Siemens mua thêm một vài công ty khác hoạt động trong lĩnh vực tự động hoá quá trình. Ví dụ như mua Applied Automation, công ty chuyên sản xuất thiết bị phân tích, năm 1999, mua Milltronics, công ty cung cấp thiết bị đo mức siêu âm, năm 2000, mua ORSI và Compex - Nhà cung cấp MES Hệ thống điều hành sản xuất. Và cuối cùng năm 2003 vừa rồi, Siemens mua bộ phận kinh doanh về phần mềm hiển thị qui trình của hãng IndX. Bên cạnh việc mua các hãng có thế mạnh về giải pháp và sản phẩm như Moorevà Milltronics, Siemens cũng đã mua lại một số công ty khác nhằm nâng cao năng lực của mình trong các ngành công nghiệp và thiết kế. Lấy ví dụ như năm 2000, việc mua lại công ty Axiva đã mang lại cho Siemens kinh nghiệm chuyên sâu về công nghệ dược phẩm. Năm 2004, Siemens mua US Filter và có được khả năng thiết kế thông thạo trong lĩnh vực xử lý nước. Theo quan điểm của ARC, việc mua lại các công ty của Siemens trong những năm gần đây có hướng tới những lĩnh vực cụ thể, đặc biệt là trên phạm vi quản lý sản xuất và tối ưu hoá phần mềm. Siemens nhắm tới các công ty vừa và nhỏ có kiến trúc phần mềm phù hợp với nền tảng TIA hiện có của Siemens như IndX, Compex, và ORSI. Các công ty có tiềm năng về giải pháp và kỹ năng thiết kế cao trong những ngành công nghiệp nhất định như Axiva và US Filter, là những mục tiêu Siemens có kế hoạch mua lại trong tương lai. Tuy nhiên trong thời gian sắp tới, Siemens sẽ tập trung phát triển mảng tự động hoá quá trình một cách có hệ thống. Bằng việc bổ xung một số kiến thức chuyên sâu về tự động hóa quá trình vào dải sản phẩm hiện có của mình, Siemens có thể tiếp tục xây dựng hệ điều khiển quá trình cơ sở SIMATIC PCS7 và kiến trúc TIA . Siemens tiếp tục mở rộng ảnh hưởng của mình trong lĩnh vực ứng dụng điều khiển bằng việc hợp tác với các nhà cung cấp công cụ kỹ thuật, cộng tác với các công ty đối tác như Tecnomatix, đồng thời cùng với họ phát triển những sản phầm mới nhằm gia tăng giá trị cho ngành tự động hoá kỹ thuật. SIMATIC PCS 7: nền tảng tự động hoá quá trình cho tương lai SIMATIC PS7 là hệ điều khiển quá trình (PAS) mà Siemens đưa ra thị trường như một sản phẩm cơ sở cho toàn bộ chiến lược phát triển trong ngành công nghiệp xử lý - chế biến. Hiện có hàng ngàn hệ SIMATIC PCS 7 đã được lắp đặt tại châu Âu, Bắc Mỹ, châu Á, và châu Mỹ Latin. SIMATIC PCS7 tương đồng với mô hình CPAS của ARC Giống như nhiều hệ thống nền tảng được các nhà cung cấp giới thiệu trong nhiều năm qua, SIMATIC PCS7 ban đầu chỉ là một hệ nhỏ, thiếu một vài tính năng cho môi trường hoạt động của tự động hoá quá trình. Nhưng hiện nay, SIMATIC SPC7 là một hệ DCS hoàn thiện, đáp ứng đầy đủ những yêu cầu đặt ra. Theo quan sát của ARC, có nhiều mối tương đồng giữa hệ SIMATIC PCS7 và mô hình hệ thống tự động hoá quá trình theo nhóm của ARC. Mô hình này đòi hỏi hệ PAS phải dựa trên tiêu chuẩn quốc tế, có môi trường điều khiển và cấu hình chung, nền tảng thông tin chung, và SIMATIC PCS 7 hoàn toàn phù hợp với những yêu cầu đó. Mô hình chức năng của CPAS SIMATIC PCS 7 dựa trên tiêu chuẩn quốc tế Trung tâm mô hình CPAS do ARC đề ra là áp dụng tiêu chuẩn quốc tế, giảm thiểu cản trở hoạt động của hệ thống. Môi trường tự động hoá đơn của CPAS hợp nhất chặt chẽ với các tiêu chuẩn ISA-88 và ISA-95. SIMATIC PCS 7 của Siemens cũng vậy, kết hợp với tiêu chuẩn ISA -88 và phần mềm lập trình tương thích IEC 61131. SIMATIC PCS 7 tích hợp liền mạch với SIMATIC IT (theo yêu cầu của MES - Hệ thống quản lý sản xuất của Siemens), theo mô hình tiêu chuẩn ISA-95. Những tiêu chuẩn hiện hành khác kết nối với hệ thống là OPC, HART và hệ thống dữ liệu lịch sử dựa trên nền SQL. SIMATIC PCS 7 kết hợp với tiêu chuẩn mạng trường IEC 61558 và 61784 nhờ sử dụng phương thức truyền thông PROFIBUS trong việc liên lạc giữa bộ điều khiển, I/O và các thiết bị hiện trường thông minh, cũng như nhờ sử dụng công nghệ EDD - Electronic Device Descriptions trong các máy chủ và thiết bị PROFIBUS và HART. Mô hình chức năng của PCS7 Công cụ thiết kế chung, giao diện HMI và môi trường điều khiển Một nền tảng CPAS thực sự cần những công cụ và môi trường điều khiển phổ thông. SIMATIC PCS 7 đáp ứng được điều đó với giao diện phổ thông HMI, công cụ thiết kế, phần cứng điều khiển, và công nghệ mạng thông tin thống nhất. ES cung cấp công cụ thiết kế chung và theo tiêu chuẩn Trạm thiết kế ES của SIMATIC PCS7 đã đảm bảo việc tích hợp chặt chẽ và trao đổi thông tin một cách tự động giữa công tác thiết kế, thiết lập cấu hình, vận hành và giao diện người máy. Các công cụ lập trình tương thích chuẩn IEC 61131 đã cung cấp công cụ thiết kế cấu hình logic thuận tiện sử dụng một cơ sở dữ liệu duy nhất, các thư viện khối mặc định hoặc do người sử dụng thiết lập, các tập lệnh, sơ đồ LAD, các khối chức năng. ES có những khả năng thiết lập cấu hình cho PLC và lập các nhiệm vụ điều khiển rời rạc giống như phần mềm lập trình Step7 và được bổ sung ngôn ngữ điều khiển có cấu trúc SCL (Structed Control Language), Cách thể hiện theo đối tượng công nghệ (Process Object Views), Sơ đồ chức năng liên lục CFC (Continous Function Chart), Sơ đồ chức năng theo trình tự - SFC (Sequential Function Chart), Ma trận an toàn (Safety Matrics), và cách phân cấp cấu trúc của nhà máy tương thích chuẩn ISA-88. Trạm thiết kế ES tạo điểm truy cập chung (access point) cho công cụ cài đặt cấu hình cho thiết bị hiện trường PDM (Process Device Management) của Siemens. Tùy từng trường hợp, ES cho phép các cách hiển thị hệ thống điều khiển theo yêu cầu, dựa trên chức năng và phạm vi trách nhiệm cụ thể. ES có chức năng thiết kế ban đầu cho thư viện điều khiển tự động hoá quá trình, tạo ra “các bộ mẫu” điều khiển có thể tái sử dụng, do đó tiết kiệm thời gian và chi phí chờicong tác thiết kế sơ bộ FEED (Front-End Engineering Design) và các chi phí khác trong tổng chi phí hoạt động. Phương thức hiển thị Component View của ES cho phép thiết lập cấu hình phần cứng và là cách hiển thị đặc trưng dùng cho nhân viên bảo trì và kỹ thuật . Việc thiết lập cấu hình được thực hiện thông qua các khối chức năng chuẩn hoặc trên SFC. Người sử dụng cũng có thể tự thiết lập các khối chức năng theo yêu cầu. Cách hiển thị Plant View trên ES cung cấp một cách nhìn lôgíc về cấu trúc của nhà máy theo khu vực công nghệ (Process Area), phân xưởng (Unit), và thiết bị (Component). Phương thức hiển thị Process Object (đối tượng công nghệ) trong ES là phương thức căn bản của ES với một cổng vào duy nhất. Nó cung cấp giao diện đối tượng đồ hoạ mô đun hoá cho quá trình thực hiện thiết kế và cung cấp tầm nhìn định hướng theo thiết bị phục vụ việc cài đặt cấu hình hệ thống. Các đối tượng công nghệ (Process Object) thể hiện cho các thiết bị như bơm, động cơ, thiết bị hiện trường thông qua việc cung cấp khả năng truy cập tới thông tin đặc thù của thiết bị như việc gán các I/O, phần cứng điều khiển, thể hiện giao diện, lưu trữ, các tham số của các khối chức năng (Function Block), thứ tự ưu tiên của các cảnh báo và các cảnh báo. Trạm thiết kế ES giảm chi phí thiết kế và thời gian khởi động nhờ việc tái sử dụng các dữ liệu từ cấu hình chiến lược điều khiển một cách tự động trong quá trình tạo môi trường giao diện HMI. Khả năng giám sát và thao tác trực tiếp với SFC của người vận hành được tự động thiết lập cho cả ứng dụng điều khiển sản xuất liên tục và ứng dụng điều khiển sản xuất mẻ. Hiển thị đồ họa của các mẫu giao diện (faceplate) cũng được tạo ra một cách tự động từ chiến lược điều khiển. Người dùng có thể tự động tạo ra các chi tiết đồ họa công nghệ từ cấu hình bộ điều khiển. Việc hiển thị được tự động tạo ra với các biểu tượng đã được liên kết trước. Các công cụ quản lý cấu hình trên ES bao gồm công cụ quản lý thay đổi tập trung dùng cho việc sửa đổi SFC và giám sát sửa đổi cấu hình. Đặc tính an ninh trong trạm thiết kế có thể liên kết với hệ thống an ninh Windows để giám sát truy cập hệ thống. Trạm thiết kế cũng cho phép thực hiện thiết kế đồng thời, cho phép nhóm thiết kế có thể làm việc song song trên cùng một kế hoạch điều khiển từ những vị trí địa lý phân tán khác nhau. Khả năng này cho phép thực hiện việc phân tán các nhiệm vụ thiết kế và thực hiện thiết kế nhiều dự án đồng thời. Và quan trọng hơn chính là việc chia sẻ các kinh nghiệm thiết kế trong nhóm một cách linh động. OS cung cấp giao diện HMI đồng nhất Môi trường giao diện HMI chung cho hệ SIMATIC PCS 7 là Trạm vận hành (OS) dựa trên giao diện chuẩn HMI WinCC của Siemens, nhưng được bổ sung nhiều tính năng cho phù hợp với các ứng dụng tự động quá trình và phân biệt với giao diện HMI WinCC độc lập. Trạm vận hành đưa ra nhiều phương thức hiển thị chế độ vận hành và thể hiện các đặc trưng của cơ sở dữ liệu lịch sử trên nền SQL Server. Khả năng nén dữ liệu lưu trữ trên OS cho phép thực hiện những thay đổi và nâng cấp trực tuyến, phù hợp với mô hình CPAS của ARC. Trạm vận hành OS cũng được thiết kế để giảm thời gian đáp ứng của người vạn hành khi có trường hợp bất thường. Trạng thái cảnh bảo được thể hiện tại mọi thời điểm, và các cảnh báo và thông báo được phân cấp tự động theo các khu vực công nghệ. OS cũng cho phép lọc cảnh báo và phân cấp ưu tiên thông qua các loại cảnh báo và cấp độ ưu tiên. Người sử dụng có thể tạo ra 16 loại cảnh báo. SIMATIC PCS 7: cung cấp khả năng mở rộng, dự phòng và hỗ trợ thực thi đa ứng dụng SIMATIC PCS7 đã đưa ra toàn bộ các yêu cầu của các ứng dụng quá trình, các ứng dụng lai và rời rạc trong cùng một khuôn khổ duy nhất. Nền tảng phần cứng chung và hạ tầng cơ sở mạng chung, cũng như môi trường thiết lập cấu hình trên cơ sở SFC và chuẩn IEC 61131 cho phép hợp nhất điều khiển rời rạc, điều khiển mẻ và các ứng dụng an toàn cùng với điều khiển quá trình. Phần cứng chung và nền tảng điều khiển Nền tảng phần cứng điều khiển chung cho SIMATIC PCS 7 là bộ điều khiển dòng 400 bao gồm Trạm Tự động AS 414, 416, và 417. Những trạm tự động này có CPU giống như PLC dòng SIMATIC S7 của Siemens. Được sử dụng như Hệ điều khiển phân tán DCS, các bộ điều khiển này có thời gian quét đạt 10 mili giây. Những bộ điều khiển lớn hơn có thể vận hành hơn 1000 mạch vòng điều khiển PID loop trong 0,5 giây và hỗ trợ mở rộng bộ nhớ lập trình trực tuyến. ET200M là sự lựa chọn đầu tiên, và có thể đặt tại các khu vực nguy hiểm, gồm cả cấp 1 bậc 2. Phiên bản an toàn được TUV thông qua và có thể sử dụng cho các ứng dụng SIL 3 với bộ điều khiển hệ thống an toàn tích hợp. Thiết bị đầu cuối dòng ET 200S được thiết kế để điều khiển mô tơ, bộ phận khởi động và ứng dụng điều khiển van khí. Về bản chất, thiết bị này được thiết kế nhằm hỗ trợ cho cấu trúc phân tán sẵn có, cho phép người sử dụng có thể hoàn toàn linh hoạt lựa chọn điểm đặt I/O (I/O điều khiển từ xa). Cơ sở hạ tầng thông tin chung Cơ sở thông tin chung cung cấp cơ cấu truyền thông thống nhất cho mô hình CPAS. Tại cấp hiện trường, cơ sở hạ tầng chủ yếu phục vụ các thiết bị cảm biến, thiết bị chấp hành và các thiết bị logic, cung cấp một môi trường tính toán phân tán chuẩn cho các thiết bị đó. Tại cấp điều khiển (Control Level), Cơ sở hạ tầng truyền thông chung cung cấp khả năng chịu lỗi cho phép đồng bộ hoá thông tin trong cả các ứng dụng điều khiển quá trình và quản lý sản xuất. Điều này dẫn tới một môi trường dữ liệu phong phú, mạnh, an toàn và duy nhất từ thiết bị trường cho đến giao diện với hệ thống kinh doanh. Profibus, HART và Ethernet Công nghiệp tạo ra nền tảng thông tin chung cho PCS7 Cơ sở thông tin chung cho hệ SIMATIC PCS 7 được xây dựng trên nền tảng giao thức PROFIBUS chuẩn và đường trục Ethernet công nghiệp của Siemens. PROFIBUS DP kết nối trạm I/O từ xa, các thiết bị truyền động và cung cấp giao diện cho các mạng thiết bị khác như AS-i. PROFIBUS-PA được sử dụng tại cấp thiết bị hiện trường, cung cấp kết nối cho các thiết bị hiện trường tương thích mạng trường và bộ điều khiển vị trí van thông minh. PROFIsafe cũng được tích hợp vào cấu trúc hệ thống thông qua hệ thống an toàn do Siemens cung cấp. Mạng điều khiển Ethernet công nghiệp đáp ứng các yêu cầu đặc biệt của các bộ điều khiển thời gian thực (real-time controller) dựa trên đường trục Ethernet chuẩn. SIMATIC PCS 7 cung cấp khả năng mở rộng và dự phòng SIMATIC PCS 7 cung cấp cấu hình dự phòng tại mọi cấp và độ sẵn sàng điều khiển cao cho các ứng dụng quan trọng và ứng dụng lớn, có thể đáp ứng cho những ứng dụng lớn tới hơn 100,000 đầu tín hiệu I/O. Hệ thống này có khả năng giảm cấu hình tới tối thiểu, thích ứng với các ứng dụng nhỏ nhất với cấu hình mới PCS 7 Box. Đây là dạng cấu hình có một máy trạm thiết kế, vận hành, một bộ điều khiển PLC dưới dạng một card PCI, và khả năng kết nối mạng PROFIBUS, tất cả gói gọn trong một máy tính công nghiệp với giá thành chưa đến $20,000. PCS 7 Box có chức năng như một hệ PCS 7 hoàn chỉnh, có thể xử lý 800 đầu I/O. SIMATIC PCS 7 hỗ trợ việc sử dụng các máy khách nhỏ truy cập qua Microsoft Internet Explorer, như máy tính cầm tay MOBIC của Siemens chẳng hạn. SIMATIC PCS7 cung cấp cấp hình dự phòng tại mọi cấp Không thể có một lỗi nào có thể xảy ra trên Hệ thống có khả năng dự phòng toàn bộ tại mọi cấp, từ dự phòng tín hiệu I/O, dự phòng bộ điều khiển và dữ liệu lịch sử. Trong cấu hình dự phòng các CPU sẽ chạy song song và các bộ điều khiển có thể tách biệt nhau đến 500m. Hơn nữa, gói phần mềm SIMATIC BATCH, công cụ bổ sung Add-on vào SIMATIC PCS7 cũng hỗ trợ cấu hình dự phòng, một đặc tính mà gần như không thể thấy trong các ứng dụng điều khiển mẻ (batch control) tương tự. SIMATIC PCS 7 hỗ trợ thực thi đa ứng dụng Một nhà máy xử lý - chế biến điển hình yêu cầu ít nhất là 3 ứng dụng điều khiển, từ điều khiển tự chỉnh (regulatory control) đến điều khiển tuần tự (sequence control), điều khiển rời rạc và các ứng dụng an toàn (safety application). Mô hình CPAS của ARC kết hợp những chức năng điều khiển kể trên cùng với khả năng quản lý tài sản, điều khiển tiến tiến (advanced control) và quản lý sản xuất. SIMATIC PCS7 đã đưa ra toàn bộ các yêu cầu của các ứng dụng quá trình, các ứng dụng lai và rời rạc trong cùng một khuôn khổ duy nhất. Nền tảng phần cứng chung và hạ tầng cơ sở mạng chung, cũng như môi trường thiết lập cấu hình trên cơ sở SFC và chuẩn IEC 61131 cho phép hợp nhất điều khiển rời rạc, điều khiển mẻ và các ứng dụng an toàn cùng với điều khiển quá trình. SIMATIC BATCH của SIEMENS đáp ứng được các yêu cầu về khả năng thực thi cao của điều khiển mẻ. Hệ an toàn 400 FH được áp dụng cho các ứng dụng an toàn. Điều khiển cấp cao trong SIMATIC PCS7 bao gồm ứng dụng điều chỉnh và phân tích bộ điều khiển PID (PID tuning and analysis). SIMATIC PCS7 cũng cung cấp điều khiển logic mờ (fuzzy logic control) theo mẫu của S7 Fuzzy và hỗ trợ các ứng dụng của nhà cung cấp thứ 3 như Inca, ADCO và Brainware. Công cụ mô phỏng của SIMATIC PCS7 và đào tạo vận hành nằm trong gói mô phỏng đào tạo cho điều khiển quá trình SIMIT. Công cụ thiết lập cấu hình hệ thống cho phép tự động tạo môi trường mô phỏng trực tiếp từ kế hoạch điều khiển. Đối với ứng dụng quản lý sản xuất, SIMATIC PCS7 giao diện trực tiếp với hệ quản lý sản xuất SIMATIC IT Production Suite. Đối với các ứng dụng quản lý tài sản doanh nghiệp, Siemens đưa ra sản phẩm quản lý thiết bị PDM (Process Device Manager). Sử dụng PDM từ trạm kỹ thuật trung tâm, người sử dụng có thể cài đặt thông số thiết bị và và khắc phục từ xa các sự cố xuất hiện tại các thiết bị thông minh ngoài hiện trường. PDM là kênh thông tin cơ sở cho hệ thống quản lý tài sản và có thể tích hợp với SIMATIC PCS 7 hoặc trong các cấu hình độc lập. PDM giảm thời gian “Kiểm tra sản phẩm tại xưởng” (Factory Acceptance Testing), thời gian vận hành và khởi động. Chiến lược, lộ trình chuyển đổi và thế mạnh của SIMATIC BATCH Đối với Siemens, việc chuyển đổi hệ thống của các hãng cạnh tranh là một chiến lược quan trọng cần làm. Bằng việc kết hợp phát triển nền tảng và cơ sở hạ tầng cho các hệ thống hiện hữu của mình, Siemens đồng thời cũng có thể tạo ra các sản phẩm chuyển đổi tiêu chuẩn dành cho các hệ hiện hữu của các hãng cạnh tranh. SIMATIC PCS 7 phiên bản 6.0 và lộ trình tương lai Mục tiêu của Siemens là định kỳ cứ 18 tháng sẽ giới thiệu SIMATIC PCS 7 với tính năng mới. Phiên bản 6.1 được giới thiệu trong quí 1 năm 2005. Đặc tính của phiên bản 6.1 là bộ điều khiển thế hệ mới với hiệu suất cải thiện, có tính năng mới, và mở rộng hỗ trợ với các đầu tín hiệu I/O từ xa. Bộ điều khiển mới nhanh hơn gấp ba lần, bộ nhớ lớn hơn gấp năm lần với giá thành không thay đổi. Và PCS7 BOX - hệ tích hợp AS/OS/ES - đã hỗ trợ các ứng dụng điều khiển mẻ nhỏ. Các tính năng mới bao gồm các ứng dụng quản lý tài sản nhà máy - PAM (Plant Asset Management), trạm vận hành sử dụng cộng nghệ WEB Client (OS web client), máy chủ lưu dữ liệu trung tâm, một kênh mới cho các đầu tín hiệu I/O từ xa, và hỗ trợ với nhiều ngôn ngữ như Trung Quốc và Nhật Bản, phục vụ kế hoạch hợp tác với Fuji. Cải tiến FDA hơn nữa, bổ sung thêm các hình thức bản quyền (bản quyền động, bản quyền dùng thử, bản quyền cho thuê, bản quyền doanh nghiệp), tính năng an toàn mạnh hơn (diệt virus trực tuyến), hỗ trợ Windows XP và Windows Server 2003. Lộ trình chuyển đổi Hầu hết các thành phần của SIMATIC PCS 7 hiện nay hoàn toàn tương thích với các hệ thống lắp đặt từ trước của Siemens. Đối với hệ APACS, Giải pháp chuyển đổi của Siemens bao gồm PCS 7 OS và ứng dụng SIMATIC BATCH, thư viện thiết kế cho cả trạm PCS 7 OS lẫn các bộ điều khiển, cổng kết nối và toàn bộ dịch vụ. Toàn bộ các sản phẩm và dịch vụ cho việc chuyển đổi hệ Teleperm M và SIMATIC 505 đã sẵn sàng, và hiện nay Siemens đang tiến hành cung cấp các tính năng tương tự cho hệ Braumat và Cemat. Đối với hệ thống của các hãng cạnh tranh, Siemens đã đưa ra PCS 7 OS cho hệ Bailey INFI-90, thay thế thiết bị FTA của Honeywell TDC 3000, bổ sung giao diện với Freelance, PROVOX, TDC 3000, và hệ thống I/A Series hiện cũng đã được đặt ra. Với việc hợp tác với Fuji tại Nhật Bản, Siemens cũng cung cấp lộ trình chuyển đổi hoàn toàn hệ Micrex của Fuji. Giải pháp chuyển đổi cho Micrex đợt đầu tiên sẽ được thực hiện vào giữa năm 2005. SIMATIC BATCH – Điều khiển mẻ thế hệ mới của SIMATIC PCS 7 Siemens luôn luôn là một nhà cung cấp mạnh trong lĩnh vực xử lý sản xuất mẻ. Gần đây, Siemens đưa ra gói điều khiển mẻ thế hệ mới, SIMATIC BATCH. Kế tiếp với ứng dụng điều khiển mẻ linh hoạt Batch Flexible, thế hệ SIMATIC BATCH là nền tảng điều khiển mẻ được mô đun hoá, có khả năng mở rộng, tích hợp chặt chẽ với SIMATIC PCS 7 DCS. Khả năng mở rộng và cấu hình dự phòng SIMATIC BATCH đưa ra các chọn lựa mở rộng tương tự SIMATIC PCS 7 với khả năng mở rộng không hạn chế. Việc tạo lập, thực hiện và điều khiển công thức (recipe) đều nằm trong trạm vận hành mẻ (Batch Operator Station). Với ứng dụng nhỏ người dùng có thể đặt một trạm vận hành và bộ điều khiển với mức giá khởi điểm. Đối với những dụng lớn, hệ hỗ trợ cho 12 cặp máy chủ cấu hình dự phòng (redundant server pair) với 32 máy khách (Client) trên 1 máy chủ. SIMATIC BATCH cũng hỗ trợ cấu hình dự phòng hoàn toàn với dự phòng nóng (hot standby) và tái tạo cơ sở dữ liệu. Tích hợp hoàn toàn với SIMATIC PCS 7 Một trong những lợi thế lớn nhất của SIMATIC BATCH là khả năng tích hợp chặt chẽ với hệ điều khiển SIMATIC PCS 7. Thông tin của hệ điều khiển có thể chia sẻ với hệ mẻ một cách dễ dàng dẫn tới giảm chi phí thiết kế và thời gian khởi động. Ví dụ, chức năng SIMATIC BATCH recipe Editor có thể lọc những thông tin thích hợp SIMATIC Manager trên trạm ES của PCS 7 để tạo ra các công thức chính (master recipe), tránh được việc đưa ra các công thức tính bằng tay (manual population of recipe). SIMATIC BATCH cũng hỗ trợ chức năng an ninh và quy ước đăng nhập vốn có trong SIMATIC PCS 7. Là một trong những ngành công nghiệp xử lý chế biến có qui tắc chặt chẽ, ngành công nghiệp dược phẩm đã áp dụng qui tắc chuẩn 21 CFR Part 11của FDA Hoa kỳ với các yêu cầu về lưu trữ điện tử cho hệ thống đang làm việc và các hệ thống trong tương lai sẽ phát triển. Thông qua việc tích hợp chặt chẽ với trạm vận hành PCS7, SIMATIC BATCH cung cấp khả năng truy nguyên (traceability) cải tiến bằng cách lưu lại tất cả các hành vi vận hành trên một cơ sở dữ liệu SIMATIC PCS7 duy nhất. SIMATIC BATCH tương thích với chuẩn ISA 88 Tiêu chuẩn cho điều khiển mẻ ANSI/ISA-88 (IEC 61512) bao gồm 3 phần. Phần 1 định nghĩa hệ thống thuật ngữ chuẩn và các mô hình cho việc điều khiển mẻ. SIEMENS tuân theo hệ thống thuật ngữ chuẩn và SIMATIC BATCH được thiết kế theo mođun chức năng và thứ bậc dựa trên Control Activity Model. Phần 2 của tiêu chuẩn ISA-88 bao gồm 3 phần nhỏ: Mô hình dữ liệu (data models), bảng trao đổi thông tin (information exchange tables) và lưu đồ qui trình chức năng PFC (procedure function charts). Lưu đồ qui trình chức năng – PFC nói về qui trình điều khiển và thực hiện, và điều này cũng được thể hiện trên SIMATIC BATCH. Phần 3, phần định nghĩa Công thức chung và công thức cụ thể (General and Site Recipes) cũng được SIMATIC BATCH hỗ trợ. SIMATIC BATCH cung cấp khả năng tích hợp liền mạch với SIMATIC IT Công thức trong SIMATIC BATCH có thể đáp ứng hoàn toàn các yêu cầu theo chuẩn S88.01. Các thông tin tức thời liên quan đến mẻ có thể được ghi lại tại cấp Recipe hay cấp vận hành, và người vận hành có thể thay đổi công thức (Recipe) trong khi đang vận hành. Việc phân bố các nhóm thiết bị linh hoạt (dynamic unit allocation) cho phép người vận hành lựa chọn nhóm thiết bị dựa trên các tiêu chuẩn, ví dụ như các thông số công nghệ hay thời gian ngừng sử dụng dài nhất. SIEMENS cung cấp công cụ tạo báo cáo XLM đơn giản nhưng người dùng cũng có thể dễ dàng áp dụng bất kỳ công cụ báo cáo khác cùng SIMATIC BATCH. Nét nổi bật của hệ thống chính là thư viện Công thức vận hành (operation recipe). Thông qua việc lựa chọn công thức vận hành đã định nghĩa trước người dùng có thể tạo ra một thư viện đối tượng. Bất kỳ thay đổi nào của một đối tượng trong thư viện đều được cập nhật cho toàn bộ hệ thống. Việc tách riêng bảng Tham số mẻ và giá trị đặt (Fomula) và qui trình (Procudure) cũng được thực hiện. Bảng tham số mẻ và giá trị đặt có thể được tạo ra cho một Công thức cơ bản và được hiệu chỉnh cho nhiều cấp khác nhau. Tích hợp với SIMATIC IT SIMATIC BATCH không chỉ được tích hợp với SIMATIC PCS7 mà còn tích hợp với ứng dụng quản lý sản xuất - SIMATIC IT Suit do SIEMENS cung cấp. Việc tích hợp được thực hiện thông qua SIMATIC Control Interface (SCI), một