bộ ghi dữ liệu công nghiệp là gì
Một bộ ghi dữ liệu công nghiệp ghi lại các phép đo theo thời gian, không người giám sát, ở nơi không có ai đứng trực. Điểm phân biệt nó không nằm ở chức năng ghi mà ở các điều kiện vận hành: thiết bị được kỳ vọng chạy nhiều tuần hoặc nhiều tháng mà không cần ai để ý, trong tủ điện, trên tường hay trên máy, và phải giữ dữ liệu cho đến khi có người lấy về.
Yếu tố công nghiệp nằm ở sự kết hợp giữa vỏ tủ, dải đầu vào và phương án nguồn điện. Các đầu vào phải chấp nhận đúng tín hiệu hiện diện - dòng điện hoặc điện áp quá trình, nhiệt kế điện trở, cặp nhiệt điện, xung phát ra từ đồng hồ đo - mà không cần một bộ xử lý tín hiệu riêng cho từng cảm biến. Vỏ tủ phải phù hợp với nơi lắp đặt. Nguồn điện phải lấy từ những gì sẵn có: ở trạm xa có thể là một tấm pin năng lượng mặt trời nhỏ và ắc quy, còn trong tủ có thể là nguồn lưới.
Con đường lấy dữ liệu là quyết định thường bị để đến cuối cùng, và chính nó định đoạt liệu dữ liệu có được dùng hay không. Một bộ ghi phải thu dữ liệu thủ công thì hiếm khi được ghé qua; một bộ ghi báo cáo qua mạng thì được đọc liên tục và có thể phát cảnh báo. Trang này trình bày lựa chọn đó, các quyết định về đầu vào và nguồn điện, cùng ranh giới với các thiết bị thu thập và giám sát lân cận.
Cách bộ ghi dữ liệu công nghiệp đo
Bộ ghi đọc từng kênh theo một chu kỳ xác định, chuyển đổi sang giá trị kỹ thuật và ghi vào bộ nhớ kèm dấu thời gian. Chu kỳ ghi và số kênh cùng quyết định lượng bộ nhớ tiêu tốn, và phép tính đó cho biết thiết bị có thể chạy không người giám sát trong khoảng thời gian dự kiến hay không. Ghi mỗi giây trên nhiều kênh làm đầy bộ nhớ rất nhanh; ghi mỗi 15 phút trên vài kênh có thể duy trì nhiều năm.
Cách ly và dải đầu vào quan trọng ngoài hiện trường hơn nhiều so với trên bàn thí nghiệm. Tín hiệu đến từ nhà máy có thể nằm ở thế đất khác với bộ ghi, và một kênh không cách ly có thể đưa chênh lệch đó vào thiết bị. Một kênh chấp nhận dải đầu vào rộng trực tiếp sẽ tránh được tổ hợp dễ hỏng gồm một bộ xử lý tín hiệu riêng cho từng cảm biến, dù bản thân nó lại đặt ra các quyết định riêng về độ phân giải và độ chính xác ở dải đo đang dùng.
Vận hành không người giám sát đặt trọng tâm vào điều gì xảy ra khi có sự cố. Một bộ ghi không có đầu ra cảnh báo sẽ ghi lại sự cố và chỉ được phát hiện về sau; một bộ ghi có tiếp điểm cảnh báo, hoặc báo cáo qua mạng, có thể phát tín hiệu cảnh báo khi sự việc còn khả năng xử lý. Khác biệt đó thường ảnh hưởng đến giá trị của hệ thống lắp đặt hơn là con số độ chính xác.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Số lượng và loại kênh đầu vào | Các kênh phổ quát nhận nhiều loại tín hiệu, hoặc kênh riêng cho từng loại tín hiệu | Liệu các cảm biến hiện hữu có kết nối trực tiếp được không, và một thiết bị có phục vụ được một tập hợp phép đo hỗn hợp không. |
| Chu kỳ ghi | Từ dưới một giây đến theo giờ | Lượng bộ nhớ mà khoảng thời gian dự kiến tiêu tốn, và các sự kiện ngắn được ghi nhận hay bị trung bình hóa mất. |
| Bộ nhớ lưu trữ | Bộ nhớ trong, phương tiện lưu trữ rời, hoặc cả hai | Liệu bản ghi có được giữ nguyên vẹn, và dữ liệu có thể mang đi mà không cần máy tính tại chỗ hay không. |
| Giao tiếp và lấy dữ liệu | Kết nối có dây, bus RS-485, Ethernet, không dây, hoặc kết nối mạng di động | Liệu dữ liệu có thể được đọc từ xa hay phải thu thủ công, điều quyết định bao lâu thì người ta thực sự xem nó. |
| Nguồn điện | Nguồn lưới, ắc quy tích hợp, khối ắc quy ngoài, hoặc phương án năng lượng mặt trời | Hệ thống chạy được bao lâu không người giám sát, và một lần mất điện có làm kết thúc bản ghi hay không. |
| Vỏ tủ và cấp bảo vệ | Cấp bảo vệ chống xâm nhập, và vỏ tủ dành cho lắp trong tủ điện hay lắp ngoài trời | Bộ ghi có thể được lắp ở đâu, và có cần thêm vỏ tủ hay không. |
| Đầu ra cảnh báo và điều khiển | Đầu ra số, tiếp điểm rơ-le, hoặc thông điệp cảnh báo gửi qua mạng | Liệu hệ thống có thể tác động khi vượt ngưỡng, hay chỉ ghi nhận việc đó. |
| Mốc thời gian và đồng bộ hóa | Đồng hồ được thiết lập thế nào, và nó có đồng bộ qua mạng hay không | Liệu số đọc từ nhiều bộ ghi có so sánh được với nhau hay không, điều bất khả thi một khi đồng hồ của chúng đã trôi lệch. |
Cách chọn bộ ghi dữ liệu công nghiệp
| Yếu tố | Vì sao nó quyết định kết quả | Cách xác định trước khi gửi yêu cầu |
|---|
| Đang đo cái gì và mỗi cảm biến cho tín hiệu gì | Loại tín hiệu quyết định kênh, còn số lượng quyết định thiết bị | Liệt kê các cảm biến, kèm tín hiệu mỗi cái tạo ra và dải của từng tín hiệu. |
| Chu kỳ ghi và thời lượng | Cùng với số kênh, các yếu tố này chốt yêu cầu bộ nhớ | Nêu chu kỳ ghi, số kênh và khoảng thời gian mà bản ghi phải bao phủ. |
| Dữ liệu có buộc phải lấy từ xa hay không | Đây chính là yếu tố phân biệt một bộ ghi đơn giản với một bộ ghi có truyền thông | Nêu liệu có thể cử người đến trạm hay không, và bao lâu một lần. |
| Nguồn điện sẵn có tại trạm | Nguồn lưới, ắc quy hay năng lượng mặt trời, và nhiệt độ mà ắc quy sẽ phải chịu | Mô tả nguồn cấp, và các điều kiện môi trường mà hệ thống lắp đặt sẽ phải đối mặt. |
| Vị trí lắp đặt | Tủ điện, tường, máy móc hay vị trí ngoài trời | Nêu vị trí lắp để suy ra vỏ tủ và dải nhiệt độ phù hợp theo nó. |
| Vượt ngưỡng có buộc phải tác động hay không | Ghi dữ liệu và cảnh báo là hai năng lực tách biệt | Cho biết hệ thống có phải phát cảnh báo hay chỉ cần lưu bản ghi. |
| Số đọc có phải căn chỉnh với các hệ thống khác hay không | So sánh dữ liệu từ nhiều thiết bị đòi hỏi một mốc thời gian chung | Nêu kết quả có được gộp với các bản ghi khác không, và đồng hồ được giữ cùng nhau thế nào. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về bộ ghi dữ liệu công nghiệp thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với bộ ghi dữ liệu công nghiệp |
| Hệ thống thu thập dữ liệu | Được thiết kế cho nhiều kênh với tốc độ cao, thường gắn với một máy tính thu và xử lý dữ liệu theo thời gian thực. Chúng phù hợp công việc phòng thí nghiệm và bàn thử nghiệm, nơi cần lấy lượng lớn dữ liệu trong thời gian ngắn; bộ ghi dữ liệu phù hợp với việc quan sát một số ít kênh trong một khoảng thời gian dài. |
| Bộ ghi dữ liệu | Dạng chung của cùng thiết bị đó, không nhấn vào khả năng chịu đựng một vị trí công nghiệp. Khác biệt nằm ở vỏ tủ, dải đầu vào và cấp nhiệt độ, chứ không ở chức năng ghi - chức năng mà cả hai đều có. |
| Bộ ghi dữ liệu nhiệt độ | Chuyên trách nhiệt độ, và thường chuyên cả một loại cảm biến cụ thể, nhờ đó chúng nhỏ, giá phải chăng và chạy được lâu. Chúng là đáp án đúng khi nhiệt độ là phép đo duy nhất, và không có gì để cho thêm khi phải ghi đại lượng thứ hai. |
| Bộ ghi dữ liệu độ ẩm | Chuyên trách độ ẩm, và thường kèm theo nhiệt độ đi cùng, vì hai đại lượng được đo cùng nhau trong phần lớn phương pháp. Chúng phù hợp với hồ sơ lưu kho, vận chuyển và phòng sạch, một nhiệm vụ hẹp hơn phạm vi mà bộ ghi công nghiệp đa năng bao quát. |
| Bộ ghi dữ liệu không dây | Dùng mạng vô tuyến hoặc mạng mắt lưới để chuyển tiếp số đọc, loại bỏ chi phí đi dây trên một mặt bằng rộng. Đánh đổi nằm ở suất tiêu thụ năng lượng và độ tin cậy của đường truyền vô tuyến, cả hai đều phải được xác lập trước khi lên kế hoạch lắp đặt. |
| Phần mềm giám sát | Lớp nằm trên bộ ghi: nó lưu số đọc, trình bày các xu hướng và phát cảnh báo. Bộ ghi có thể chạy mà không cần nó, nhưng dữ liệu không bao giờ được đưa ra trước mắt ai là dữ liệu không bao giờ được xử lý - và đó thường chính là mục đích của hệ thống lắp đặt. |
Con đường lấy dữ liệu là quyết định định đoạt việc dữ liệu có được dùng hay không. Một bộ ghi phải thu số đọc thủ công có xu hướng rất ít được ghé thăm, bất kể thông số của nó nói gì về độ chính xác.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Các cảm biến cần kết nối, kèm tín hiệu mỗi cái tạo ra
- Số kênh, và các loại tín hiệu có hỗn hợp hay không
- Chu kỳ ghi, và khoảng thời gian mà bản ghi phải bao phủ
- Dữ liệu có phải lấy từ xa hay không, và bằng phương tiện nào
- Nguồn điện sẵn có, và hệ thống có phải trụ được qua một lần mất điện hay không
- Vị trí lắp bộ ghi, trong nhà hay ngoài trời
- Việc vượt ngưỡng có phải phát cảnh báo hoặc tác động một tiếp điểm hay không
- Số đọc có phải căn chỉnh với các bản ghi khác tại hiện trường hay không
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu
