Trang chủ › Bài kỹ thuật › Thuật ngữ
Thuật ngữ tự động hóa công nghiệp Anh–Việt
Định nghĩa ngắn của 71 thuật ngữ tự động hóa công nghiệp, bằng tiếng Việt và tiếng Anh. Mỗi định nghĩa là phần tóm tắt ngắn từ một bài kỹ thuật của TDL và có link tới bài đó để đọc giải thích đầy đủ cùng tài liệu nguồn.
Hệ điều khiển và hệ an toàn
- BPCS (hệ điều khiển quá trình cơ bản)
- BPCS = Basic Process Control System. Hệ đảm nhận việc điều khiển quá trình thường ngày: vòng PID, trình tự khởi động/dừng và khóa liên động vận hành. Trong nhà máy quá trình, DCS chính là BPCS; hệ an toàn công cụ (SIS) là một lớp riêng, độc lập.
Đọc thêm: ICSS là gì? Hệ điều khiển và an toàn tích hợp trong dầu khí: PCS, SIS/ESD, F&G và kiến trúc trên nền Rockwell - DCS (hệ điều khiển phân tán)
- DCS = Distributed Control System. Hệ điều khiển quá trình trong đó việc điều khiển chia cho nhiều bộ điều khiển trên cùng một mạng, còn màn hình vận hành, alarm, lịch sử và công cụ kỹ thuật được quản lý tập trung như một hệ thống. DCS hình thành quanh các quá trình liên tục lớn như nhà máy lọc dầu, hóa chất.
Đọc thêm: DCS là gì: hệ dựa trên PLC hay DCS, PlantPAx của Rockwell và chỗ của SIS trong ICSS - ESD (dừng khẩn cấp)
- ESD = Emergency Shutdown. Chức năng hay hệ thống an toàn đưa quá trình về trạng thái an toàn khi vượt ngưỡng đã định. NIST xếp ESD là một loại hệ an toàn; trong ICSS, ESD thuộc SIS, còn phạm vi cụ thể do phân tích an toàn của từng dự án quyết định.
Đọc thêm: ICSS là gì? Hệ điều khiển và an toàn tích hợp trong dầu khí: PCS, SIS/ESD, F&G và kiến trúc trên nền Rockwell - F&G (hệ phát hiện cháy và khí)
- F&G = Fire and Gas. Hệ phát hiện cháy và rò khí, báo động và kích hoạt hành động bảo vệ, gồm đầu dò, bộ điều khiển F&G và các đầu ra báo động, chữa cháy. Đây là một trong các hệ con của ICSS.
Đọc thêm: ICSS là gì? Hệ điều khiển và an toàn tích hợp trong dầu khí: PCS, SIS/ESD, F&G và kiến trúc trên nền Rockwell - HMI (giao diện người – máy)
- HMI = Human-Machine Interface. Phần cứng hoặc phần mềm để người vận hành xem trạng thái máy hay quá trình và thao tác: đọc giá trị, xem alarm, đổi setpoint và thông số. HMI có thể là màn hình gắn tại máy, phần mềm HMI trên máy tính hoặc màn hình chạy trên trình duyệt; thuật toán điều khiển vẫn chạy trong bộ điều khiển.
Đọc thêm: HMI là gì: màn hình panel, HMI trên máy tính hay web client, và cách chọn - ICSS (hệ điều khiển và an toàn tích hợp)
- ICSS = Integrated Control and Safety System. Cách gọi trong dầu khí cho toàn bộ hệ tự động hóa của một giàn, trạm hay nhà máy: hệ điều khiển quá trình (BPCS), hệ an toàn công cụ SIS (gồm dừng khẩn cấp ESD), hệ cháy khí F&G, cùng trạm vận hành và historian dùng chung. Giao diện và dữ liệu dùng chung, còn các chức năng an toàn vẫn tách riêng.
Đọc thêm: ICSS là gì? Hệ điều khiển và an toàn tích hợp trong dầu khí: PCS, SIS/ESD, F&G và kiến trúc trên nền Rockwell - IED (thiết bị điện tử thông minh)
- IED = Intelligent Electronic Device. Thiết bị như relay bảo vệ, trong hệ SCADA cho tài sản phân tán có thể nối thẳng vào máy chủ SCADA.
Đọc thêm: SCADA là gì? Khác PLC, HMI, DCS thế nào, kiến trúc trong nhà máy và cách chọn nền tảng - OT (công nghệ vận hành)
- OT = Operational Technology. Khái niệm rộng của NIST chỉ các hệ thống lập trình được có tương tác với thế giới vật lý, trong đó có hệ điều khiển công nghiệp. Thành phần OT thường dùng 10 đến 15 năm, có khi lâu hơn, so với ba đến năm năm của thành phần IT thông thường.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - PLC
- PLC = Programmable Logic Controller. Máy tính công nghiệp được chế tạo để chịu được môi trường nhà máy: đọc cảm biến, chạy logic, định thời, đếm, vòng PID và xuất lệnh ra van, động cơ. PLC ra đời trong ngành ô tô để thay cho mạch logic relay đi dây cứng.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - RTU (bộ điều khiển tại trạm xa)
- Bộ điều khiển đặt ở trạm xa trong hệ SCADA cho tài sản phân tán như đường ống, mạng cấp nước hay lưới điện. Giống PLC, RTU chạy logic tại chỗ và điều khiển cơ cấu chấp hành tại trạm, còn máy chủ SCADA thu dữ liệu từ nó.
Đọc thêm: SCADA là gì? Khác PLC, HMI, DCS thế nào, kiến trúc trong nhà máy và cách chọn nền tảng - SCADA (giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu)
- SCADA = Supervisory Control and Data Acquisition. Lớp phần mềm và máy chủ nằm trên PLC/RTU: thu dữ liệu từ nhiều bộ điều khiển, hiển thị cho người vận hành, báo alarm, ghi lịch sử và gửi lệnh hoặc setpoint xuống. Logic điều khiển và khóa liên động vẫn nằm trong PLC/RTU.
Đọc thêm: SCADA là gì? Khác PLC, HMI, DCS thế nào, kiến trúc trong nhà máy và cách chọn nền tảng - SIS (hệ an toàn công cụ)
- SIS = Safety Instrumented System. Lớp bảo vệ riêng, đưa quá trình về trạng thái an toàn khi vượt ngưỡng đã định. SIS gồm một hoặc nhiều chức năng an toàn (SIF), mỗi chức năng có cảm biến, bộ giải logic và phần tử chấp hành cuối như van; SIS thường độc lập với BPCS để sự cố của hệ điều khiển không làm hỏng các chức năng an toàn.
Đọc thêm: ICSS là gì? Hệ điều khiển và an toàn tích hợp trong dầu khí: PCS, SIS/ESD, F&G và kiến trúc trên nền Rockwell - Switchover (chuyển sang bộ dự phòng)
- Lúc bộ dự phòng tiếp quản từ bộ đang chạy trong một cặp dự phòng (bộ điều khiển hoặc máy chủ SCADA). Với ControlLogix, switchover xảy ra tự động khi mất nguồn, controller bị major fault hay một module hỏng, hoặc theo lệnh, chẳng hạn khi bảo trì; nên thử switchover trước khi đưa vào vận hành.
Đọc thêm: Kiểm gì trên hệ ControlLogix redundancy trước FAT: checklist cho 5580 và 5570
Mạng công nghiệp
- CIP Security
- CIP = Common Industrial Protocol. Tiêu chuẩn của ODVA cho phép các thiết bị EtherNet/IP xác thực lẫn nhau, bảo đảm toàn vẹn và mã hóa dữ liệu. Trên hệ Rockwell, chính sách đặt trong FactoryTalk Policy Manager, máy trạm kết nối qua FactoryTalk Linx (không dùng được RSLinx Classic) và thiết bị phải có firmware tối thiểu.
Đọc thêm: Bảo mật PLC Rockwell, Allen-Bradley: không lộ internet, khóa RUN, chặn cổng 44818, firmware và backup - DAN (PRP)
- Trong mạng PRP, thiết bị có hai cổng PRP, nối thẳng vào cả LAN A và LAN B; DAN dùng cùng một subnet trên hai mạng.
Đọc thêm: DLR hay PRP: chọn cách dự phòng cho mạng EtherNet/IP - DLR (mạng vòng DLR)
- DLR = Device Level Ring. Giao thức mạng vòng của EtherNet/IP do ODVA định nghĩa, phát hiện và phục hồi khi vòng hỏng tại một điểm. Bộ giám sát vòng (ring supervisor) chặn một cổng khi bình thường và mở cổng đó khi vòng đứt, nên mạng phục hồi trong vài mili giây; sau một chỗ đứt vòng không còn dự phòng, vì vậy phải theo dõi trạng thái vòng.
Đọc thêm: DLR hay PRP: chọn cách dự phòng cho mạng EtherNet/IP - EtherNet/IP
- Mạng công nghiệp truyền giao thức CIP (Common Industrial Protocol) trên Ethernet chuẩn với TCP/IP và UDP, do ODVA quản lý. Đây là mạng chính của ControlLogix và CompactLogix, hỗ trợ cấu trúc hình sao, đường thẳng và vòng DLR.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - Modbus / Modbus TCP
- Modbus là cấu trúc truyền thông điệp do Modicon phát triển năm 1979, được nhiều hãng cùng hỗ trợ; chạy trên đường nối tiếp (RS-232, RS-485) và trên Ethernet. Modbus TCP chạy Modbus trên TCP/IP, cổng 502; hay gặp ở đồng hồ điện, biến tần và thiết bị trọn gói (package).
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - PRP (giao thức dự phòng song song)
- PRP = Parallel Redundancy Protocol. Giao thức dự phòng (IEC 62439-3) gửi mỗi gói tin đồng thời trên hai mạng độc lập LAN A và LAN B; bên nhận giữ bản đến trước, bỏ bản sau. Khi một mạng hỏng không mất thời gian phục hồi, đổi lại cần gấp đôi số switch.
Đọc thêm: DLR hay PRP: chọn cách dự phòng cho mạng EtherNet/IP - RedBox (PRP)
- Trong mạng PRP, switch để các thiết bị thường (không có cổng PRP riêng) nối được vào cả LAN A lẫn LAN B.
Đọc thêm: DLR hay PRP: chọn cách dự phòng cho mạng EtherNet/IP
Dữ liệu nhà máy, MES và OPC
- DCOM
- Giao thức của Microsoft đưa các lời gọi COM đi giữa hai máy qua cơ chế gọi thủ tục từ xa (RPC). OPC Classic dùng DCOM khi client và server ở hai máy; DCOM cần cổng TCP 135 cùng dải cổng động, và từ tháng 3/2023 Windows bắt buộc mức xác thực tối thiểu Packet Integrity, phần mềm OPC yêu cầu mức thấp hơn sẽ bị từ chối.
Đọc thêm: Lỗi OPC DA, DCOM sau cập nhật Windows: KB5004442, cách kiểm tra và hướng chuyển sang OPC UA - Deadband (vùng chết)
- Một dải quanh giá trị đã lưu hay đã gửi gần nhất: thay đổi nhỏ hơn dải này bị bỏ qua. Với historian, deadband càng rộng thì lưu càng ít điểm nhưng càng mất chi tiết; trong quản lý alarm, deadband và thời gian trễ dùng để chặn alarm chập chờn (chattering).
Đọc thêm: Historian là gì: bộ đệm, deadband, nén và so sánh FactoryTalk Historian, AVEVA PI System, Ignition - ERP
- Phần mềm quản lý quy trình kinh doanh ở cấp 4 của ISA-95, lấy tài chính làm lõi: lập kế hoạch sản xuất cho nhà máy, vật tư, giao hàng và tồn kho, trao đổi kế hoạch sản xuất và kết quả sản xuất với MES.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - Historian
- Cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian (time-series) cho dữ liệu nhà máy: ghi mỗi giá trị tag cùng thời điểm và chất lượng (quality) hay trạng thái, lưu được nhiều năm, rồi trả về trend, giá trị trung bình và giá trị nội suy khi cần.
Đọc thêm: Historian là gì: bộ đệm, deadband, nén và so sánh FactoryTalk Historian, AVEVA PI System, Ignition - MES (hệ thống điều hành sản xuất)
- MES = Manufacturing Execution System. Phần mềm nhà máy ở cấp 3 của ISA-95, nằm giữa ERP và PLC: nhận lệnh sản xuất, ghi lại từng dây chuyền thực tế đã làm ra gì, dùng vật tư nào, dừng máy ra sao, gắn với lệnh sản xuất, lô và thiết bị.
Đọc thêm: MES là gì: chức năng, khi nào Excel không còn đủ, phần mềm tự viết hay MES trên Ignition - OEE (hiệu suất thiết bị tổng thể)
- OEE = Overall Equipment Effectiveness. Tỉ lệ thời gian sản xuất theo kế hoạch mà máy hay dây chuyền thực sự làm ra sản phẩm tốt ở tốc độ lý tưởng, tính bằng độ sẵn sàng × hiệu suất × chất lượng.
Đọc thêm: OEE là gì: công thức A × P × Q, ví dụ tính từng bước một ca, sáu tổn thất lớn và các lỗi hay gặp - OPC DA
- OPC DA = OPC Data Access. Một trong các đặc tả OPC Classic, vốn xây trên COM của Microsoft. Khi client và server nằm ở hai máy khác nhau, lời gọi đi qua DCOM, nên OPC DA chỉ chạy trên Windows và bị ảnh hưởng bởi đợt siết bảo mật DCOM của Microsoft; với kết nối mới nên dùng OPC UA.
Đọc thêm: Lỗi OPC DA, DCOM sau cập nhật Windows: KB5004442, cách kiểm tra và hướng chuyển sang OPC UA - OPC UA
- OPC UA = OPC Unified Architecture. Kiến trúc hướng dịch vụ, không phụ thuộc nền tảng của OPC Foundation, ra đời năm 2008, gom các đặc tả OPC Classic cũ lại. OPC UA chạy từ bộ điều khiển tới cloud, có sẵn bảo mật (chứng chỉ, ký, mã hóa, xác thực người dùng) và mô hình thông tin để dữ liệu có ngữ cảnh.
Đọc thêm: Lỗi OPC DA, DCOM sau cập nhật Windows: KB5004442, cách kiểm tra và hướng chuyển sang OPC UA - Store-and-forward (đệm rồi gửi lại)
- Cơ chế đệm tại bộ thu thập: khi không tới được kho historian hay cơ sở dữ liệu, dữ liệu được giữ trong bộ nhớ và trên đĩa cục bộ, rồi gửi lại theo đúng thứ tự thời gian khi kết nối trở lại. Bộ đệm có giới hạn dung lượng nên mất kết nối lâu vẫn có thể mất dữ liệu.
Đọc thêm: Historian là gì: bộ đệm, deadband, nén và so sánh FactoryTalk Historian, AVEVA PI System, Ignition - TEEP
- TEEP = Total Effective Equipment Performance. OEE nhân với hệ số sử dụng (thời gian sản xuất theo kế hoạch ÷ toàn bộ thời gian). OEE cho biết thời gian đã xếp lịch được dùng tốt đến đâu; TEEP tính cả phần thời gian không hề xếp lịch.
Đọc thêm: OEE là gì: công thức A × P × Q, ví dụ tính từng bước một ca, sáu tổn thất lớn và các lỗi hay gặp
Tiêu chuẩn ISA và IEC
- Conduit (kênh dẫn)
- Nhóm các kênh truyền thông nối hai zone trở lên và có cùng yêu cầu an ninh. Thực tế đó là đường nối có kiểm soát giữa các zone, thường là firewall hoặc switch quản lý có danh sách truy cập, kèm danh sách các luồng dữ liệu được phép đi qua.
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy - HMI hiệu suất cao (high-performance HMI)
- Màn hình vận hành thiết kế theo tinh thần ISA-101, để người vận hành dò ra bất thường thay vì nhìn một bức tranh giống thật của nhà máy: nền xám trung tính, trạng thái bình thường màu xám, màu mạnh chỉ dành cho alarm.
Đọc thêm: ISA-101 là gì: vòng đời HMI, triết lý, hướng dẫn trình bày, phân cấp màn hình và HMI hiệu suất cao - Hợp lý hóa alarm (alarm rationalization)
- Bước trong ISA-18.2 xét và ghi hồ sơ cho từng alarm: alarm có hợp lệ không, không ai xử lý thì hậu quả gì, nguyên nhân, hành động khắc phục và thời gian còn để phản ứng, rồi gán mức ưu tiên, nhóm (class) và ngưỡng. Alarm không qua các bước kiểm đầu tiên bị loại; kết quả đưa vào cơ sở dữ liệu alarm chính (master alarm database).
Đọc thêm: ISA-18.2 và IEC 62682: vòng đời quản lý alarm, hợp lý hóa, lũ alarm và chỉ số KPI - IDMZ (vùng đệm công nghiệp)
- IDMZ = Industrial Demilitarized Zone. Vùng đệm giữa mạng công nghiệp của nhà máy và mạng doanh nghiệp (văn phòng), là đường duy nhất nối hai bên. Mọi lưu lượng đều dừng tại IDMZ, không đi xuyên thẳng qua; lưu lượng điều khiển EtherNet/IP chỉ nằm trong vùng công nghiệp.
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy - IEC 62443
- Bộ tiêu chuẩn an ninh cho hệ điều khiển và tự động hóa công nghiệp (PLC, DCS, SCADA, hệ an toàn và mạng nối chúng), do ủy ban ISA99 soạn, ISA và IEC phát hành với nội dung giống nhau. Mỗi phần viết cho một bên: chủ đầu tư (asset owner), nhà cung cấp dịch vụ hoặc nhà sản xuất thiết bị.
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy - ISA-101
- ANSI/ISA-101.01-2015, tiêu chuẩn ISA cho màn hình vận hành (HMI) của hệ điều khiển quá trình. Tiêu chuẩn bao trùm cả vòng đời HMI, từ thiết kế tới vận hành và bảo trì, dựa trên ba tài liệu của nhà máy: triết lý HMI, style guide và bộ thư viện ký hiệu, faceplate.
Đọc thêm: ISA-101 là gì: vòng đời HMI, triết lý, hướng dẫn trình bày, phân cấp màn hình và HMI hiệu suất cao - ISA-18.2 (IEC 62682)
- ANSI/ISA-18.2, Management of Alarm Systems for the Process Industries, ban hành lần đầu năm 2009 và là cơ sở của IEC 62682. Tiêu chuẩn đưa ra vòng đời quản lý alarm, từ triết lý alarm qua hợp lý hóa (rationalization), thiết kế, vận hành, giám sát, quản lý thay đổi tới đánh giá định kỳ (audit).
Đọc thêm: ISA-18.2 và IEC 62682: vòng đời quản lý alarm, hợp lý hóa, lũ alarm và chỉ số KPI - ISA-88 (S88)
- Bộ tiêu chuẩn ISA cho điều khiển mẻ (batch), tương ứng IEC 61512. ISA-88 mô tả thiết bị (mô hình vật lý) và thủ tục (mô hình thủ tục, công thức) chứ không phải phần mềm, để công thức thay đổi được mà không phải sửa logic thiết bị.
Đọc thêm: ISA-88 là gì? Điều khiển mẻ (batch): mô hình vật lý, thủ tục, công thức và trạng thái phase - ISA-95 (IEC 62264)
- Bộ tiêu chuẩn tích hợp hệ thống kinh doanh, hậu cần của doanh nghiệp (như ERP) với hệ điều khiển sản xuất. ISA-95 định nghĩa năm cấp, từ quá trình vật lý (cấp 0) tới kế hoạch kinh doanh (cấp 4), cùng thuật ngữ chung, mô hình hoạt động và mô hình thông tin, và chủ yếu bàn về trao đổi giữa cấp 3 (điều hành sản xuất, như MES) và cấp 4 (ERP).
Đọc thêm: ISA-95 (IEC 62264) là gì: năm cấp, hoạt động MOM cấp 3, phân cấp thiết bị và tích hợp ERP – MES - Lũ alarm (alarm flood)
- Giai đoạn alarm đổ về dồn dập. EEMUA 191 coi lũ alarm bắt đầu khi một khoảng 10 phút có hơn 10 alarm mới và kết thúc ở khoảng 10 phút đầu tiên có dưới 5 alarm; chặn lũ alarm là một trong các cách xử lý được quyết định ở bước hợp lý hóa.
Đọc thêm: ISA-18.2 và IEC 62682: vòng đời quản lý alarm, hợp lý hóa, lũ alarm và chỉ số KPI - Mô hình Purdue (tiếng Anh: Purdue model)
- Purdue Enterprise Reference Architecture (PERA). Mô hình tham chiếu ra đời những năm 1990, chia nhà máy thành các cấp 0 đến 4: quá trình, thiết bị hiện trường, hệ điều khiển (DCS, HMI, SCADA), điều hành sản xuất (MES, batch, historian) và hậu cần kinh doanh (ERP). ISA-95 dùng chính các cấp này, và phần lớn sơ đồ mạng, sơ đồ an ninh của nhà máy bắt đầu từ đây.
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy - Mức an ninh (security level, SL)
- Theo IEC 62443-3-3, mức từ SL 1 đến SL 4 định nghĩa theo loại kẻ tấn công cần chống được, từ vi phạm tình cờ, vô ý tới vi phạm cố ý bằng phương tiện tinh vi và nguồn lực lớn. Mức mục tiêu (SL-T) đặt cho từng zone, conduit qua đánh giá rủi ro, rồi so với khả năng sẵn có của hệ (SL-C) và mức đạt được thực tế (SL-A).
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy - Phân cấp màn hình (display hierarchy)
- Cách tổ chức màn hình vận hành theo ISA-101: người vận hành thấy toàn cảnh trước, chỉ mở chi tiết khi cần. Rockwell đặt bốn cấp: tổng quan, điều khiển cụm thiết bị, chi tiết cụm thiết bị, hỗ trợ và chẩn đoán; màn hình cấp 2 được thiết kế trước.
Đọc thêm: ISA-101 là gì: vòng đời HMI, triết lý, hướng dẫn trình bày, phân cấp màn hình và HMI hiệu suất cao - Phase (ISA-88)
- Phần tử thủ tục nhỏ nhất trong ISA-88, là cấp nối công thức với thiết bị, ví dụ gia nhiệt, trộn, chuyển, nạp liệu. Phase của công thức gửi lệnh; phase thiết bị (equipment phase) trong bộ điều khiển thực hiện lệnh và đi theo một mô hình trạng thái (Idle, Running, Held, Complete…).
Đọc thêm: ISA-88 là gì? Điều khiển mẻ (batch): mô hình vật lý, thủ tục, công thức và trạng thái phase - Recipe (công thức mẻ)
- Trong điều khiển mẻ, công thức cho biết làm gì, bao nhiêu và theo thứ tự nào, tách khỏi logic thiết bị vốn biết cách làm việc đó. ISA-88 định nghĩa bốn loại công thức: general, site, master và control; control recipe là công thức của một mẻ cụ thể.
Đọc thêm: ISA-88 là gì? Điều khiển mẻ (batch): mô hình vật lý, thủ tục, công thức và trạng thái phase - Zone (vùng an ninh)
- Nhóm tài sản liên quan với nhau về vật lý hoặc chức năng, có cùng yêu cầu an ninh; mọi tài sản của hệ điều khiển đều thuộc một zone. Thực tế, zone được vẽ quanh nhóm thiết bị cần bảo vệ cùng mức, như một dây chuyền sản xuất hay cụm máy chủ SCADA.
Đọc thêm: IEC 62443 là gì: zone, conduit, mức an ninh SL và mô hình Purdue cho nhà máy
Rockwell Automation (Allen-Bradley)
- CompactLogix
- Dòng PLC Allen-Bradley (Rockwell Automation). CompactLogix 5370 dùng I/O 1769; ở 5380, I/O tại chỗ là module Compact 5000 gắn cạnh bộ điều khiển. Đây là đích chuyển đổi thường gặp cho SLC 500, MicroLogix 1500 và CompactLogix 1768/1769 đời cũ.
Đọc thêm: CompactLogix 1768-L43, 1768-L45 hết vòng đời: chuyển sang 5380 (5069) hay 5370 (1769-L3x) - ControlLogix
- Dòng PLC Allen-Bradley (Rockwell Automation), bộ điều khiển và module I/O lắp trên chassis 1756. ControlLogix là một trong hai dòng bộ điều khiển của PlantPAx, chạy được theo cặp dự phòng, và các bộ điều khiển dành cho quá trình có thêm lệnh chuyên cho điều khiển quá trình.
Đọc thêm: DCS là gì: hệ dựa trên PLC hay DCS, PlantPAx của Rockwell và chỗ của SIS trong ICSS - ControlLogix redundancy (dự phòng bộ điều khiển)
- Cấu hình ControlLogix gồm hai chassis giống nhau: bộ điều khiển chính (primary) chạy chương trình và đồng bộ dữ liệu sang bộ phụ (secondary), bộ phụ tiếp quản điều khiển khi có sự cố. Các module cặp đôi phải cùng loại, cùng slot, cùng firmware, và không đặt I/O trong chassis dự phòng.
Đọc thêm: Kiểm gì trên hệ ControlLogix redundancy trước FAT: checklist cho 5580 và 5570 - FactoryTalk AssetCentre
- Phần mềm của Rockwell để sao lưu chương trình và quản lý phiên bản tự động. AssetCentre giữ file của PLC, HMI và thiết bị trong kho có phiên bản với cơ chế check-out/check-in, chạy lịch backup so sánh chương trình trên thiết bị với bản master và báo khác biệt, đồng thời ghi nhật ký ai đã sửa gì.
Đọc thêm: FactoryTalk AssetCentre: backup chương trình PLC/HMI tự động, có phiên bản - FactoryTalk Optix
- Nền tảng hiển thị mới hơn của Rockwell Automation, thiết kế trên web hoặc trên máy tính, runtime chạy trên màn hình OptixPanel hoặc máy tính Windows, Linux. Bản quyền runtime tính theo feature token, có kết nối OPC UA và MQTT.
Đọc thêm: FactoryTalk View SE và ME khác nhau thế nào? So sánh với FactoryTalk Optix - FactoryTalk View ME
- ME = Machine Edition. Phần mềm HMI cấp máy của Rockwell (Machine Edition), dùng cho một máy. Ứng dụng được thiết kế trong FactoryTalk View Studio và chạy trên màn hình PanelView Plus hoặc máy tính công nghiệp.
Đọc thêm: FactoryTalk View SE và ME khác nhau thế nào? So sánh với FactoryTalk Optix - FactoryTalk View SE
- SE = Site Edition. Phần mềm HMI/SCADA của Rockwell (Site Edition), mở rộng từ một máy trạm tới hệ phân tán có HMI server, data server và các máy client. Đây là lớp hiển thị của PlantPAx và hỗ trợ máy chủ dự phòng.
Đọc thêm: FactoryTalk View SE và ME khác nhau thế nào? So sánh với FactoryTalk Optix - GuardLogix
- Bản an toàn (safety) của bộ điều khiển Logix: GuardLogix 5580 đi cùng ControlLogix 5580, Compact GuardLogix (5370, 5380) đi cùng CompactLogix. Ngoài logic thường, project có phần an toàn (logic, dữ liệu, cấu hình) được nhận diện bằng chữ ký safety task, và bộ điều khiển làm việc với I/O CIP Safety.
Đọc thêm: Thay Compact GuardLogix 5370 bị hỏng: safety signature, SNN, firmware, quyền sở hữu I/O và đường sang 5380 - Major fault (lỗi nặng Logix)
- Lỗi làm bộ điều khiển Logix 5000 ngừng chạy logic: bộ điều khiển chuyển sang chế độ lỗi (faulted) và đầu ra về trạng thái đã cấu hình cho chế độ này. Lỗi được nhận diện bằng Type và Code (ví dụ T04:C20); phải có đủ cả hai số mới tra đúng nghĩa.
Đọc thêm: Lỗi Major Fault ControlLogix, CompactLogix, GuardLogix: đọc Type/Code và xử lý từng nhóm lỗi - Minor fault (lỗi nhẹ Logix)
- Lỗi của bộ điều khiển Logix không làm dừng chương trình: bộ điều khiển vẫn chạy, chỉ ghi lại lỗi để người lập trình hay bảo trì đọc. Một số minor fault, như pin hay ESM yếu, là cảnh báo sớm cho sự cố lớn hơn.
Đọc thêm: Lỗi Minor Fault trên Logix 5000: máy vẫn chạy nhưng không nên bỏ qua - PlantPAx
- Hệ điều khiển phân tán (DCS) của Rockwell Automation, chạy trên bộ điều khiển ControlLogix và CompactLogix. Rockwell định nghĩa PlantPAx là một bộ thành phần hệ thống (máy chủ PASS, trạm vận hành và trạm kỹ thuật, AssetCentre, máy chủ batch và historian), các kiến trúc dự phòng, thư viện Process Library và bộ phiên bản phần mềm khuyến nghị theo từng bản phát hành.
Đọc thêm: DCS là gì: hệ dựa trên PLC hay DCS, PlantPAx của Rockwell và chỗ của SIS trong ICSS - Redundancy module (module dự phòng)
- Module lắp mỗi chassis một chiếc, cùng slot, nối hai chassis của cặp ControlLogix dự phòng bằng cáp quang trực tiếp, không qua switch. Khi khởi động, các redundancy module kiểm tra hai chassis có module và firmware khớp nhau (qualification) rồi mới đồng bộ; ví dụ 1756-RM2, 1756-RM3.
Đọc thêm: Kiểm gì trên hệ ControlLogix redundancy trước FAT: checklist cho 5580 và 5570
Vòng đời sản phẩm và chuyển đổi
- Active Mature
- Trạng thái vòng đời của Rockwell: sản phẩm vẫn được hỗ trợ đầy đủ nhưng đã có dòng mới hơn. Khác với End of Life, chưa có ngày ngừng sản xuất nào được công bố.
Đọc thêm: Chuyển FLEX I/O 1794 sang FLEX 5000 (5094): khi nào nên chuyển, mã tương đương, đế đấu dây và phần mềm - Discontinued
- Trạng thái vòng đời của Rockwell: sản phẩm không còn được sản xuất, dù có thể vẫn còn dịch vụ sửa chữa hoặc đổi.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - End of Life
- Trạng thái vòng đời của Rockwell: đã công bố ngày ngừng sản xuất và vẫn đặt hàng được tới ngày đó. Đây là lúc lên kế hoạch chuyển đổi và mua lần cuối.
Đọc thêm: Chuyển FLEX I/O 1794 sang FLEX 5000 (5094): khi nào nên chuyển, mã tương đương, đế đấu dây và phần mềm - Engineering Replacement
- Nhãn thay thế của Rockwell, nghĩa là chuyển sang sản phẩm thay thế cần công kỹ thuật, không phải thay trực tiếp. Có mã được ghi Engineering Replacement mà không nêu mã thay thế nào.
Đọc thêm: Thay Compact GuardLogix 5370 bị hỏng: safety signature, SNN, firmware, quyền sở hữu I/O và đường sang 5380 - Migration (chuyển đổi hệ thống)
- Thay hệ điều khiển cũ hoặc đã ngừng sản xuất, toàn bộ hay một phần (bộ điều khiển, I/O, HMI, mạng), bằng dòng sản phẩm đang bán. Thường gồm chuyển đổi chương trình và chạy thử trên bàn, FAT, rồi thay từng phần trong các đợt dừng máy, giữ lại những gì giữ được, chẳng hạn dây hiện trường.
Đọc thêm: Lộ trình nâng cấp hệ Allen-Bradley đời cũ: SLC 500, MicroLogix, 1768, PanelView, FLEX I/O, ControlNet
Bảo trì và giám sát tình trạng
- Bảo trì dự đoán (predictive maintenance)
- Bảo trì theo tình trạng thực tế của máy thay vì theo lịch định sẵn: các số đo phát hiện lúc thiết bị bắt đầu xuống cấp được so với ngưỡng đặt sẵn để quyết định hành động. Cần thiết bị chẩn đoán và người được đào tạo; phân tích rung động là một trong các kỹ thuật, bên cạnh hồng ngoại, âm học và phân tích dầu.
Đọc thêm: Giám sát rung động và bảo trì dự đoán cho máy nén, tuabin: bảo vệ máy, cảm biến, API 670, thay bộ giám sát cũ - Bảo vệ máy (machinery protection)
- Hệ theo dõi liên tục rung trục, vị trí dọc trục và tốc độ, cắt máy (trip) qua relay tới logic dừng máy khi vượt ngưỡng đặt. Hệ này dành cho các hỏng hóc nhanh và nguy hiểm; API 670 đặt yêu cầu tối thiểu cho loại hệ thống này.
Đọc thêm: Giám sát rung động và bảo trì dự đoán cho máy nén, tuabin: bảo vệ máy, cảm biến, API 670, thay bộ giám sát cũ - Đầu dò tiệm cận (proximity probe)
- Đầu dò gắn ở thân gối đỡ, tạo dòng xoáy nhỏ trên bề mặt trục; bộ driver xuất ra điện áp tỉ lệ với khoảng cách từ đầu dò tới trục. Đầu dò đo rung của trục so với gối đỡ, và cùng tín hiệu đó cho biết vị trí trung bình của trục.
Đọc thêm: Giám sát rung động và bảo trì dự đoán cho máy nén, tuabin: bảo vệ máy, cảm biến, API 670, thay bộ giám sát cũ - Giám sát tình trạng (condition monitoring)
- Giám sát lưu lại tín hiệu của máy (với máy quay là rung, vị trí, tốc độ), thêm phổ và pha, theo dõi xu hướng để phát hiện sớm hư hỏng phát triển chậm và lên kế hoạch sửa chữa trước khi lỗi lớn dần thành trip.
Đọc thêm: Giám sát rung động và bảo trì dự đoán cho máy nén, tuabin: bảo vệ máy, cảm biến, API 670, thay bộ giám sát cũ - Keyphasor (tín hiệu mốc pha)
- Đầu dò hướng vào một rãnh khía trên trục, cho một xung mỗi vòng quay, dùng làm mốc cho pha, tốc độ và định thời khi giám sát rung động. Keyphasor là tên Bently Nevada đặt cho tín hiệu này.
Đọc thêm: Giám sát rung động và bảo trì dự đoán cho máy nén, tuabin: bảo vệ máy, cảm biến, API 670, thay bộ giám sát cũ
Nghiệm thu và chạy thử
- Commissioning (chạy thử, đưa vào vận hành)
- Kiểm tra mọi thành phần, từ từng thiết bị đo tới cả hệ thống, đã được lắp đặt và chạy đúng yêu cầu của chủ đầu tư trước khi bàn giao. Áp dụng cho cả mở rộng, cải tạo lẫn nhà máy mới.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - FAT (nghiệm thu tại xưởng)
- FAT = Factory Acceptance Test. Thử nghiệm tại xưởng của nhà cung cấp trước khi lắp đặt: kiểm tra đủ hàng, đối chiếu với yêu cầu hợp đồng, chứng minh chức năng bằng mô phỏng hoặc thử chức năng, và kiểm tra lần cuối. IEC 62381:2024 đưa ra yêu cầu và danh mục kiểm tra cho bước này.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển - SAT (nghiệm thu tại hiện trường)
- SAT = Site Acceptance Test. Bước nghiệm thu người sử dụng có thể làm tại nhà máy sau khi lắp đặt, tiếp sau FAT. IEC 62381:2024 quy định chung cho cả SAT và FAT.
Đọc thêm: Tự động hóa công nghiệp là gì: các cấp từ cảm biến đến MES, mạng, kiểu sản xuất và vòng đời hệ điều khiển