Nghiên Cứu Nâng Cấp Hệ Thống IoT Tại Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức Năm Học 2022 - 2023

• Tác giả: Nguyễn Kim Đăng
• Trường học: Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức
• Chuyên ngành: Công Nghệ Tự Động
• Đề tài: Nâng Cấp Hệ Thống IoT Trong Sản Xuất
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu Khoa Học
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• PHẦN MỞ ĐẦU
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN NỘI DUNG
• 2. CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG MPS (MODULAR PRODUCTION SYSTEM)
• 1.1. Trạm phân loại (Sorting Station)
• 1.2. Thành phần chính
• 1.3. Đặc điểm kỹ thuật
• 1.4. Bảng điều khiển
• 1.5. Thiết bị IoT của Siemens
• 1.5.1. Tổng quan về SIMATIC IOT2000
• 1.5.2. SIMATIC IOT2050
• 1.5.3. Các thành phần của thiết bị SIMATIC IOT2050
• 1.6. Node-RED
• 1.7. Phần mềm thiết kế giao diện đồ họa Inkcape
• 3. CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vấn đề đào tạo IoT tại khoa Công nghệ tự động
• 2.2. Thiết bị đào tạo về IoT
• 2.3. Một số giải pháp nâng cấp hệ thống
• 2.4. Giải pháp thực hiện
• 2.4.1. Sơ đồ kết nối phần cứng
• 2.4.2. Lập trình hoạt động cho trạm phân loại
• 2.4.3. Cấu hình SIMATIC IOT 2050
• 2.4.4. Thiết kế giao diện điều khiển giám sát
• 2.4.5. Tạo hoạt hình trên giao diện đồ họa
• 2.4.6. Tạo sự kiện trên giao diện đồ họa
• 2.4.7. Cấu hình kết nối PLC với Node-RED
• 2.4.8. Truy cập giao diện điều khiển giám sát từ Internet
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: CHƯƠNG TRÌNH NODE-RED
• PHỤ LỤC 2: CHƯƠNG TRÌNH PLC
• PHỤ LỤC 3: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

I. Tổng Quan Về Nâng Cấp Hệ Thống IoT Trong Sản Xuất

Nâng cấp hệ thống IoT trong sản xuất là một xu hướng quan trọng trong thời đại công nghệ 4.0. Việc tích hợp công nghệ IoT vào quy trình sản xuất không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình mà còn nâng cao hiệu quả quản lý. Tại Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức, nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng công nghệ IoT để cải thiện hệ thống sản xuất hiện có, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

1.1. Định Nghĩa Hệ Thống IoT Trong Sản Xuất

Hệ thống IoT trong sản xuất là sự kết hợp giữa các thiết bị thông minh và mạng Internet, cho phép thu thập và phân tích dữ liệu từ quy trình sản xuất. Điều này giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu lỗi trong sản xuất.

1.2. Lợi Ích Của Việc Nâng Cấp Hệ Thống IoT

Nâng cấp hệ thống IoT mang lại nhiều lợi ích như tăng cường khả năng giám sát, cải thiện quy trình sản xuất và giảm chi phí vận hành. Các doanh nghiệp có thể dễ dàng theo dõi tình trạng thiết bị và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Việc Nâng Cấp Hệ Thống IoT

Mặc dù việc nâng cấp hệ thống IoT mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như chi phí đầu tư, sự phức tạp trong việc tích hợp công nghệ mới vào hệ thống cũ, và thiếu hụt nguồn nhân lực có kỹ năng là những rào cản lớn.

2.1. Chi Phí Đầu Tư Cao

Chi phí đầu tư cho việc nâng cấp hệ thống IoT có thể rất cao, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp nhỏ. Việc này đòi hỏi một kế hoạch tài chính rõ ràng và khả năng dự đoán lợi ích lâu dài.

2.2. Khó Khăn Trong Tích Hợp Công Nghệ

Tích hợp công nghệ IoT vào hệ thống sản xuất hiện có có thể gặp khó khăn do sự khác biệt về giao thức và công nghệ. Điều này yêu cầu các kỹ sư phải có kiến thức sâu rộng về cả hai hệ thống.

III. Phương Pháp Nâng Cấp Hệ Thống IoT Hiệu Quả

Để nâng cấp hệ thống IoT một cách hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp cụ thể. Việc sử dụng thiết bị IoT như SIMATIC IOT2050 và phần mềm Node-RED là những giải pháp khả thi.

3.1. Sử Dụng Thiết Bị IoT SIMATIC IOT2050

SIMATIC IOT2050 là một thiết bị mạnh mẽ giúp kết nối và giám sát các thiết bị trong hệ thống sản xuất. Nó hỗ trợ nhiều giao thức và có khả năng mở rộng, giúp dễ dàng tích hợp vào hệ thống hiện có.

3.2. Ứng Dụng Phần Mềm Node RED

Node-RED là công cụ lập trình trực quan giúp kết nối các thiết bị IoT và thiết kế giao diện điều khiển. Việc sử dụng Node-RED giúp đơn giản hóa quá trình lập trình và quản lý hệ thống.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống IoT Trong Sản Xuất

Việc áp dụng hệ thống IoT trong sản xuất đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Tại Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức, nghiên cứu cho thấy việc nâng cấp hệ thống đã cải thiện đáng kể hiệu suất sản xuất và giảm thiểu lỗi.

4.1. Cải Thiện Hiệu Suất Sản Xuất

Hệ thống IoT giúp theo dõi và tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó nâng cao hiệu suất và giảm thời gian chết của máy móc.

4.2. Giảm Thiểu Lỗi Trong Quy Trình

Việc giám sát liên tục và phân tích dữ liệu giúp phát hiện sớm các vấn đề, từ đó giảm thiểu lỗi và tăng cường độ tin cậy của hệ thống.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Hệ Thống IoT Trong Sản Xuất

Tương lai của hệ thống IoT trong sản xuất hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ. Việc nâng cấp hệ thống không chỉ giúp cải thiện quy trình sản xuất mà còn tạo ra nhiều cơ hội mới cho các doanh nghiệp.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ IoT

Công nghệ IoT sẽ tiếp tục phát triển với nhiều ứng dụng mới trong sản xuất, từ đó tạo ra những cơ hội mới cho doanh nghiệp.

5.2. Tăng Cường Đào Tạo Nguồn Nhân Lực

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về công nghệ IoT, việc đào tạo nguồn nhân lực có kỹ năng là rất cần thiết. Các chương trình đào tạo cần được cập nhật thường xuyên để theo kịp xu hướng.