Case Study: Hệ Thống Thu Thập Dữ Liệu Từ Cảm Biến Áp Suất
1. Yêu cầu của hệ thống từ phía khách hàng
1.1 Yêu cầu từ phía khách hàng
Với đối tượng đo cần được thu thập nhằm kiểm soát áp suất trên hệ thống máy công nghiệp, khách hàng của Peritec đã đưa ra một số yêu cầu như sau
- Tốc độ lấy mẫu cho mỗi kênh có thể điều chỉnh (lên đến 2000 mẫu/kênh/giây).
- Cho phép đặt tên cho từng kênh đo, nhập hàm hiệu chuẩn tín hiệu.
- Cho phép xem và xuất báo cáo từ dữ liệu đã lưu. Nội dung và mẫu báo cáo được thống nhất sẵn.
1.2 Thông số thống nhất
Sau khi thảo luận dựa trên yêu cầu từ phía khách hàng, cùng sự tư vấn từ đội ngũ kỹ sư của Peritec, 2 bên đã đi đến thống nhất cho các yêu cầu
- Lựa chọn phần cứng cho hệ thống: NI cDAQ-9185 và 2 module NI 9203 kết nối qua cổng RJ45 với PC
- Thu dữ liệu từ 16 kênh cảm biến áp suất (4 đến 20mA)
- Tốc độ thường dùng là 2000 mẫu/kênh/giây; có thể điều chỉnh được
- Cho phép đặt tên kênh đo, nhập hàm hiệu chuẩn
- Cho phép xem và xuất báo cáo từ dữ liệu đã lưu.
2. Thiết kế hệ thống
2.1 Sơ đồ khối kết nối
Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ kết nối thực
| Thứ tự | Nhà sản xuất | Mã sản phẩm | Tên sản phẩm | Số lượng | Mục đích sử dụng |
| 1 | NI | CompactDAQ-9185 | NI CompactDAQ-9185 Chassis | 1 | Dùng để chứa Analog Module NI-9203 và kết nối với máy tính. |
| 2 | NI | NI-9203 | Module Analog NI-9203 | 2 | Dùng để thu thập dữ Analog từ cảm biến. |
| 3 | Siemens | 7MF1565-3CA-1AA1 | Cảm biến áp suất | 3 | Đo áp suất |
2.2 Phần mềm sử dụng
Phần mềm được sử dụng để vận hành hệ thống:
| Nhà cung cấp | Tên phần mềm | Mục đích sử dụng |
| NI | LabVIEW Runtime Engine 2019 | Môi trường vận hành hệ thống |
3. Vận hành phần mềm
3.1 Quy trình hoạt động
Quy trình hoạt động của phần mềm được mô tả theo sơ đồ vận hành như sau.
Mô tả hoạt động của hệ thống
3.2 Các hình ảnh của chương trình
- Chương trình chính khi vận hành sẽ hiển thị kết quả đo thu thập được từ 16 kênh của 2 Mô-đun NI 9203.
Đồ thị biểu diễn dữ liệu đo cho toàn bộ 16 kênh
- Người dùng có thể thiết lập các thông tin cho kênh đo, lưu dữ liệu, hiển thị dữ liệu, các hàm hiệu chuẩn, mật khẩu người dùng trên chương trình Cài đặt.
Màn hình cài đặt - Lưu dữ liệu
Mở giao diện thiết lập báo cáo tức thời
- Trong quá trình đo, người dùng có thể tạo file báo cáo cho dữ liệu tức thời ở bất kì thời điểm nào bằng cách sử dụng nút BÁO CÁO trên màn hình đo Measurement để mở giao diện DataViewer. Báo cáo có thể được lưu dưới dạng hình ảnh, file csv hoặc file pdf.
Giao diện thiết lập thông tin cho file báo cáo
Báo cáo: Hình đồ thị đo
Báo cáo: Bảng số liệu đo
4. Kết quả
Sau khi hoàn thành thiết kế ứng dụng đo đạc, Peritec đã tiến thành thử nghiệm và lắp đặt trực tiếp tại nhà máy của khách hàng. Sau khi kiểm tra hệ thống và bàn giao cho khách hàng, hệ thông hoạt động tốt và không ghi nhận lỗi trong quá trình sử dụng.