Case Study: Hệ thống điều khiển thiết bị đo lực xoắn và lưu trữ dữ liệu

1. Yêu cầu của hệ thống từ phía khách hàng

1.1 Yêu cầu từ phía khách hàng

Đối tượng cần xử lý dữ liệu: Thiết bị đo lực căng và lực nén
Tính năng chương trình cần xây dựng:
- Chương trình cho phép người dùng kết nối và điều khiển thiết bị
- Thực hiện, hiển thị và lưu trữ được kết quả của quá trình test với thiết bị.
- Thực hiện lưu trữ dữ liệu tự động, cho phép truy xuất và quản lý kho dữ liệu một cách dễ dàng.

1.2 Đề xuất từ Peritec

Sau khi thảo luận dựa trên yêu cầu từ phía khách hàng, Peritec đã đề xuất các bước đi để phát triển hệ thống thu thập dữ liệu như sau

Đề xuất giao diện thiết kế UI:
- Chia chương trình thành các tab với mỗi tab có tính năng tương ứng với từng yêu cầu chính của chương trình.
Đề xuất sử dụng chuẩn kết nối RS232 với thiết bị

1.3 Mục tiêu hoàn thành được thống nhất

Các đề xuất được gửi đến khách hàng và thảo luận. Cuối cùng, các mục tiêu phải hoàn thành cho hệ thống như sau.

Sử dụng chuẩn kết nối RS232 để giao tiếp với thiết bị
Chương trình sẽ bao gồm
- Tab Gauge Setting: Cài đặt kết nối và thông số cho thiết bị
- Tab Test:
  + Thực hiện và hiển thị quá trình test tự động
  + Thực hiện và hiển thì quá trình test thủ công (tùy biến cho người sử dụng)
- Tab Report: Hiển thị và cài đặt thông tin lưu trữ dữ liệu
- Tab Admin: Quản lý dữ liệu người dùng và sản phẩm. (cần đăng nhập tài khoản người dùng)

2. Thiết kế chương trình

2.1 Tab Gauge Setting

Cho phép cài đặt thông số để kết nối, chế độ chạy, các thông số test, thông tin người dùng và hiển thị trạng thái của thiết bị

Giao diện khởi động

Kết nối thành công

2.2 Tab Test

Màn hình Tab Test

Đối với Tab Test, người dùng có thể sử dụng các điều khiển cho 2 chế độ đo khác nhau như sau:

Tension Test
- Điều khiển thiết bị đo di chuyển từ vị trí ban đầu, kéo căng vật liệu và đo lực xoắn. Khi vật liệu bị hỏng, load về 0. Thiết bị tự động di chuyển về vị trí ban đầu.
- Bao gồm: các thông số cài đặt cho Tension Test, nút điều khiển sử dụng cho quá trình test, hiển thị kết quả đo, bảng và đồ thị của quá trình đo.

Manual Test
- Tab này cũng cho phép thức hiện quá trình test một cách thủ công.
- Cho phép người dùng tùy chỉnh tăng giảm lực kéo trong quá trình test.
- Các thông số cài đặt cho Manual Test bao gồm: nút điều khiển sử dụng cho quá trình test, hiện thị kết quả đo, bảng và đồ thị của quá trình đo.

2.3 Tab Report

Giao diện lưu trữ kết quả từ quá trình test. Cho phép người dùng duyệt lại dữ liệu đã lưu và xuất báo cáo hoặc lưu theo định dạng csv.

Bao gồm: Thông tin phân loại dữ liệu (tên sản phẩm, ngày tháng), thông tin dùng để xuất báo cáo (Test engineer, Description, Conclusion), Bảng hiển thị danh sách dữ liệu đã lưu, Đồ thị hiện thị kết quả test và tùy chọn xuất báo cáo.

2.4 Tab Admin

Sau khi đăng nhập thành công từ tab Gauge Setting bằng username và password của admin thì tab Admin sẽ được hiện ra như hình bên dưới.

Được sử dụng để phân loại người dùng và sản phẩm.

Cho phép người dùng đăng nhập, truy vấn danh sách người sử dụng và danh sách các thiết bị và sản phẩm đã được test dựa trên dữ liệu đã lưu trữ trên máy khách hàng.

3. Phân tích lợi ích của hệ thống phần mềm mới

Peritec đã thêm vào chương trình một số chức năng chủ chốt, có vai trò giữ sự ổn định cho hệ thống ở mức cao nhất, đồng thời mang lại hiệu quả tối ưu cho khách hàng trong quản lý dữ liệu như sau:

Chương trình sử dụng SQLite Database để lưu trữ dữ liệu cho hệ thống. Cho khả năng tạo và lưu trữ 1 cách tự động, chương trình đảm bảo được tính trung thực và minh bạch của dữ liệu.
Chương trình mới cũng chạy một cách ổn định hơn do được thiết kế và lập trình theo tiêu chuẩn cao bởi kĩ sư có kinh nghiệm của Peritec.

Ưu thế của việc sử dụng LabVIEW trong hệ thống phần mềm mới này:

Giảm thời gian phát triển và kiểm tra hoạt động của chương trình. (hoàn thành chỉ trong 1 tuần)
Dễ dàng kết nối với thiết bị thông qua các tiêu chuẩn kết nối phổ biến (RS232)
Có đầy đủ các công cụ để tương tác trực tiếp với SQLite Database

4. Kết quả

Hệ thống gốc đã được tạo ra bởi khách hàng nhưng không có được tính ổn định và khả năng nâng cấp tính năng do quá trình thiết kế ban đầu không bài bản.

Kĩ sư của Peritec đã tạo lại hệ thống với tất cả các tính năng cũ được kế thừa và nâng cấp những tính năng mới theo yêu cầu của khách hàng.

Sau khi kiểm tra hệ thống và bàn giao cho khách hàng, hệ thống hoạt động tốt và không ghi nhận lỗi trong quá trình sử dụng.

Tổng thời gian từ lúc nhận yêu cầu tới khi hoàn thành bàn giao chương trình cho khách hàng chỉ mất 1 tuần và công việc được hoàn thành bởi 1 kĩ sư của Peritec.