Hệ Thống Điều Khiển Tự Động Tinh Gọn Omron Lean Automation

Omron Lean Automation

Trong xu thế sản xuất hiện đại, việc tối ưu hóa quy trình, giảm thiểu lãng phí và nâng cao hiệu quả là yếu tố then chốt. Khái niệm “Lean Automation” (Tự động hóa Tinh gọn) ngày càng được chú trọng, hướng tới việc sử dụng các giải pháp tự động hóa linh hoạt, dễ triển khai và mang lại giá trị cao với chi phí hợp lý.

Omron, với danh mục sản phẩm đa dạng và chất lượng vượt trội, cung cấp những giải pháp hoàn hảo cho Lean Automation. Bài viết này sẽ giới thiệu một hệ thống điều khiển tự động tinh gọn điển hình, kết hợp các thiết bị chủ lực của Omron: PLC CP2E, HMI NB10 và Bộ điều khiển nhiệt độ E5CC.

Tổng quan hệ thống:

Hệ thống này được thiết kế để điều khiển các quy trình tự động hóa vừa và nhỏ, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng cần điều khiển nhiệt độ chính xác và giao diện vận hành trực quan. Các thành phần chính bao gồm:

1. Bộ điều khiển logic khả trình (PLC): Omron CP2E-S40DR-A
2. Màn hình giao diện người máy (HMI): Omron NB10W-TW01B
3. Bộ điều khiển nhiệt độ: Omron E5CC-CX2ASM-802

Chi tiết các thành phần:

1. PLC Omron CP2E-S40DR-A

• Vai trò: Là “bộ não” trung tâm của hệ thống, xử lý logic điều khiển, đọc dữ liệu từ cảm biến, điều khiển các thiết bị chấp hành và giao tiếp với HMI cùng bộ điều khiển nhiệt độ.
• Đặc điểm nổi bật:
  • Là dòng PLC nhỏ gọn, mạnh mẽ của Omron, lý tưởng cho các ứng dụng độc lập hoặc các hệ thống nhỏ.
  • Model CP2E-S40DR-A cung cấp 40 điểm I/O (ngõ vào/ra), đủ đáp ứng cho nhiều ứng dụng.
  • Tích hợp sẵn cổng truyền thông RS232 và cổng truyền thông RS485. Đây là điểm cộng lớn giúp hệ thống trở nên tinh gọn, không cần module mở rộng phức tạp cho giao tiếp nối tiếp.
  • Ngõ ra Relay (DR) phù hợp điều khiển các thiết bị công suất.

2. Màn hình HMI Omron NB10W-TW01B

• Vai trò: Cung cấp giao diện trực quan cho người vận hành, cho phép theo dõi trạng thái hệ thống, nhập thông số, cài đặt và xử lý cảnh báo.
• Đặc điểm nổi bật:
  • Là dòng HMI cơ bản, dễ sử dụng và cấu hình của Omron.
  • Model NB10W-TW01B có màn hình kích thước 10 inch wide, hiển thị rộng rãi và rõ nét.
  • Sử dụng công nghệ màn hình TFT LCD cho chất lượng hình ảnh tốt.
  • Kết nối trực tiếp với PLC CP2E qua cổng RS232 trên PLC, tạo thành một cặp đôi hoàn hảo cho việc giám sát và điều khiển.

3. Bộ điều khiển nhiệt độ Omron E5CC-CX2ASM-802

• Vai trò: Đo lường và điều khiển nhiệt độ một cách chính xác theo các thuật toán điều khiển tiên tiến như PID, đảm bảo nhiệt độ ổn định trong quy trình.
• Đặc điểm nổi bật:
  • Thuộc dòng E5CC phổ biến, độ tin cậy cao, dễ cài đặt và vận hành.
  • Kích thước chuẩn 48x48mm, dễ dàng lắp đặt trên panel.
  • Hỗ trợ nhiều loại cảm biến nhiệt độ (Thermocouple, RTD).
  • Model E5CC-CX2ASM-802 tích hợp cổng truyền thông RS485, cho phép PLC CP2E đọc giá trị nhiệt độ hiện tại, trạng thái hoạt động, cài đặt điểm đặt (setpoint) hoặc thay đổi các tham số điều khiển từ xa qua giao thức truyền thông nối tiếp.

Sự kết nối và hiệu quả tinh gọn:

Điểm mấu chốt làm nên tính “tinh gọn” của hệ thống này chính là việc tận dụng tối đa các cổng truyền thông tích hợp sẵn trên PLC CP2E-S40DR-A:

• Kết nối PLC – HMI: Cổng RS232 trên CP2E kết nối trực tiếp với HMI NB10. Điều này giúp truyền thông tin giữa PLC và HMI một cách nhanh chóng và ổn định, cho phép người vận hành giám sát và điều khiển toàn bộ quy trình thông qua màn hình HMI thân thiện.
• Kết nối PLC – E5CC: Cổng RS485 trên CP2E được sử dụng để giao tiếp với Bộ điều khiển nhiệt độ E5CC. Chuẩn RS485 cho phép kết nối nhiều thiết bị trên cùng một đường truyền (multi-drop), tuy trong cấu hình này chỉ kết nối một E5CC, nó vẫn thể hiện khả năng mở rộng tiềm năng. Việc giao tiếp qua RS485 giúp PLC có thể theo dõi và điều chỉnh hoạt động của bộ điều khiển nhiệt độ một cách linh hoạt, tích hợp sâu điều khiển nhiệt độ vào chương trình PLC nếu cần.

Lợi ích của hệ thống này:

• Tinh gọn và Chi phí hiệu quả: Sử dụng các thiết bị tích hợp cổng truyền thông giúp giảm thiểu số lượng module mở rộng, đơn giản hóa hệ thống dây điện, từ đó giảm chi phí phần cứng và lắp đặt.
• Dễ dàng tích hợp: Các thiết bị Omron được thiết kế để làm việc cùng nhau, việc cấu hình truyền thông giữa PLC, HMI và E5CC trở nên đơn giản và nhanh chóng.
• Hiệu suất đáng tin cậy: Các sản phẩm của Omron nổi tiếng về độ bền và hiệu suất hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp.
• Linh hoạt: Cấu hình này có thể dễ dàng mở rộng thêm các I/O hoặc các thiết bị RS485 khác tùy theo yêu cầu ứng dụng.

Ứng dụng:

Hệ thống này rất phù hợp cho các ứng dụng tự động hóa cần điều khiển và giám sát nhiệt độ, như:

• Máy đóng gói
• Lò sấy, tủ sấy
• Máy ép nhựa nhỏ
• Hệ thống điều khiển bơm, quạt dựa trên nhiệt độ
• Các dây chuyền sản xuất nhỏ

Kết luận:

Hệ thống điều khiển sử dụng PLC Omron CP2E-S40DR-A, HMI NB10W-TW01B và Bộ điều khiển nhiệt độ E5CC-CX2ASM-802 là một giải pháp Lean Automation hiệu quả, mang lại sự cân bằng giữa hiệu suất, tính năng và chi phí. Với khả năng kết nối linh hoạt thông qua các cổng truyền thông tích hợp sẵn, hệ thống này giúp đơn giản hóa việc thiết kế và triển khai, đồng thời đảm bảo độ tin cậy cao cho các quy trình tự động hóa của bạn.