Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết trình bày nghiên cứu, thiết kế và xây dựng một hệ thống mô hình “nhà máy thông minh“ theo hướng tiếp cận công nghiệp 4.0 phục vụ công tác nghiên cứu và đào tạo dựa trên nền chuẩn truyền thông bậc cao độc lập OPC-UA.
Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH NHÀ MÁY THƠNG MINH I4.0 PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU, ĐÀO TẠO DỰA TRÊN NỀN GIAO THỨC OPC-UA Ngô Mạnh Tiến1*, Hà Thị Kim Dun2 Tóm tắt: Bài báo trình bày nghiên cứu, thiết kế xây dựng hệ thống mơ hình “nhà máy thông minh“ theo hướng tiếp cận công nghiệp 4.0 phục vụ công tác nghiên cứu đào tạo dựa chuẩn truyền thông bậc cao độc lập OPC-UA Trước đây, kết nối cứng SCADA với PLC phải thông qua driver hãng thường cung cấp WinCC, iFix, MELSOFT GT… hay OPC Data Access, nhiên kết nối bộc lộ nhược điểm ứng dụng vào xây dựng nhà máy I4.0 mà IoT, icloud, big data tảng Bài báo đề xuất xây dựng hệ thống kết nối chuẩn truyền thông bậc cao độc lập OPC-UA, sở phần cứng PLC S1500, S1200 Siemen mơ hình đào tạo Trường Cao đẳng nghề Công nghệ cao Hà Nội Các trạm sản xuất linh hoạt MPS2012 Festo YL – 335B Yalong, mobile robot vận chuyển RB-Fto-01 kết nối với nhau, đồng với phòng điều khiển trung tâm qua mạng Internet, lưu trữ xử lý liệu trang bị phần mềm quản lý cho cấp I4.0: ERP, MES, Supervisory Control, Plant Control, Physical equipment tạo thành mơ hình doanh nghiệp, nhà máy sản xuất tiếp cận I4.0 sát với thực tế Mơ hình đề xuất xây dựng chạy thử nghiệm cho kết tốt, hiệu cho việc nghiên cứu, phát triển đào tạo nguồn nhân lực công nghiệp 4.0 Từ khóa: Industry 4.0; Smart Learning Factory; ERP; MES; Internet of Thing; PLC; SIMATIC IT I GIỚI THIỆU 1.1 Cấu trúc mơ hình nhà máy thơng minh Cấu trúc quản lý, điều hành sản xuất kinh doanh tập đồn, cơng ty, nhà máy sản xuất I4.0 bao gồm lớp sau [4, 5, 7, 9]: - Level 4: Business Planning: ERP, SCM - Level 3: Mfg Operation mgt: MES, CAD, PLM - Level 2: Supervisory Control: Scada, HMI - Level 1: Plant Control: PLC, DCS - Level 0: Physical equipment: I/O, Devices, Sensor Hình Các lớp nhà máy sản xuất 48 N M Tiến, H T K Duyên, “Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Level Business Planning: cấp cao hệ thống nhà máy hay doanh nghiệp Chức lớp quản lý tổng thể doanh nghiệp, công ty… lập kế hoạch, tạo dự án, quản lý nhân sự, quản lý tài nguyên, kiểm sát sản xuất, nguyên vật liệu kho, tài sản cố định, tài chính-kế tốn, giao dịch thương mại… cơng ty hay doanh nghiệp Level Manufacturing operation management/ exercution system (MES): cấp thứ hai hệ thống nhà máy, doanh nghiệp, cơng ty… Chức điều hành sản xuất hay nói cách khác tập hợp giải pháp quản lý sản xuất tổng thể (ERP sản xuất) MES có vai trò quan trọng hệ thống vận hành nhà máy, công ty Nó đảm bảo cho liên kết chặt chẽ thành phần, cấu hệ thống vận hành, đảm bảo tối đa chất lượng, tối ưu hóa sản xuất nhà máy giới Level Supervisory Control: cấp điều khiển giám sát hoạt động cụ thể nhà máy, có chức giám sát thu thập liệu hoạt động điển hình trọng vào thiết bị, dây chuyền máy móc kiểm sốt nhiều điều khiển riêng lẻ hay vòng kiểm sốt ví dụ hệ thống điều khiển phân tán, cho phép người vận hành quan sát tồn q trình hoạt động cho phép tích hợp hoạt động điều khiển để đảm bảo thiệt bị máy móc hoạt động ổn định, đạt hiệu suất đề phát cố để nhanh chóng có phương án khắc phục sửa chữa Level Plant Control: cấp điều khiển nhà máy Nói cách khác điều khiển hay hệ thống điều khiển kết nối trực tiếp đến thiết bị máy móc để vận hành chúng Level Physical equipment: cấp cuối Nó thiết bị vật lý, cảm biến, phận hoạt động cấu thành lên thiết bị hay dây chuyền.Với hệ smart sensor I4.0 cảm biến kết nối Internet Hiện doanh nghiệp, nhà máy sản xuất thực tế tập đoàn lớn tiếp cận với I4.0, nhiên Việt Nam trang thiết bị, phòng thí nghiệm phục vụ nghiên cứu, tiếp cận mơ hình cơng nghiệp 4.0 hay thiết bị giảng dạy, đào tạo chưa có đồng mơ thu nhỏ vận hành thực tế nhà máy để người học tiếp cận, hiểu trình thực hành 1.2 Giao thức OPC UA Trước đây, [1, 3] kết nối cứng SCADA với PLC qua RS232,RS485, Lan, Ethernet, Internet phải thông qua softwave driver hãng cung cấp WinCC Siemen, iFix GE, MELSOFT GT Mitsubishi… hay driver PC base (sử dụng phần mềm Visual Studio, C/C++, VB, Websever…) OPC (Object Linking and Embedding for Process Control), nhiên kết nối bộc lộ nhược điểm với cấu trúc nhà máy I4.0 mà IoT, icloud, big data tảng, đặc biệt hạn chế kết nối Internet, Icloud hỗ trợ truyền liệu, truy xuất bảo mật liệu, hạn chế lớn xây dựng nhà máy công nghiệp 4.0 Với cấu trúc nhà máy I4.0 kết nối Internet toàn hệ thống, phân lớp lưu trữ, xử lý liệu lớn việc sử dụng kết nối PLC thông qua OPC tất yếu cho nhà thiết kế, xây dựng lập trình nhà máy I4.0, bên cạnh lớp quản lý tổng thể nhà máy, quản lý sản xuất yêu cầu kết nối xử lý liệu lớn phức tạp Với cấu trúc nhà máy I4.0, việc ứng dụng phần mềm hỗ trợ kết nối truyền thông, xây dựng SCADA trước hãng bị hạn chế, thường phải sử dụng lập trình PC base Window, trước thông thường hay dùng OPC DA kiến trúc liên kết đối tượng phân tán tự động hóa cơng nghiệp để thiết kế, xây dựng lập trình hệ thống OPC (trước hiểu OLE for Process Control, OLE Object Linking and Embedding công nghệ COM/DCOM Microsoft) hiểu kiến trúc liên kết đối tượng phân tán tự động hóa cơng nghiệp [1, 2, 3] Đặc tả OPC chia làm loại: Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san FEE, 08 - 2018 49 Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa OPC DA (OPC Data Access): quy định cách truy cập liệu thời gian thực SCADA (Client) đến PLC (Server) thơng qua phần mềm chạy máy tính hệ điều hành Windows[1] Nhược điểm: + Tốc độ truy cập từ SCADA đến PLC bị giảm phải truy cập qua phần mềm trung gian OPC Server DA xem cầu nối SCADA PLC + Truy cập qua mạng LAN khó thực + Client Server không kết nối qua mạng Internet + OPC DA Server chạy hệ điều hành Windows khơng chạy NET Chính điều không chạy trực tiếp PLC OPC UA (OPC Unified Architecture): hiểu chuẩn truyền thông bậc cao độc lập Mục tiêu tiêu chuẩn mô tả chung truy cập thống tất thông tin trao đổi hệ thống ứng dụng Tiêu chuẩn bao gồm tất chức giao diện OPC trước Tiêu chuẩn truyền thơng OPC UA hoàn toàn khác trước so với đặc tả OPC DA, khắc phục nhược điểm OPC DA hiểu theo cụm từ Open Platform Communication (OPC) Unified Architecture (UA) để tránh cụm từ cũ OLE for Process Control OPC DA Ưu điểm: + OPC UA Server Client lập trình chạy nhiều hệ điều hành khác + OPC UA Server Client chạy thiết bị trường cảm biến chấp hành Như liệu từ cảm biến, chấp hành đưa thẳng lên Cloud + Client Server kết nối qua Internet + Có tính bảo mật cao, sử dụng nhiều lớp bảo mật như: chữ ký, mã hóa, User/Password, quyền truy cập đến Point (Tag)… Với ý tưởng xây dựng mơ hình doanh nghiệp, nhà máy theo hướng tiếp cận công nghiệp 4.0 sát với thực tế sản xuất, báo nghiên cứu xây dựng dựa hai thiết bị sẵn có: trạm sản xuất linh hoạt MPS2012 Festo hệ MPS YL – 335B Yalong hai phòng thực hành khác nhau, mobile robot đóng vai trò trung chuyển sản phẩm qua hai phòng tất kết nối tổng qua mạng Internet phòng khác phòng điều khiển trung tâm Điểm quan trọng PLC sử dụng tất trạm điều khiển hai hệ thống sử dụng PLC S7-1500 Siemens Với có mặt OPC UA Server tích hợp CPU PLC S7-1500 cho phép PC giám sát, điều hành, SCADA truy cập cách dể dàng đến PLC từ ngõ ngách giới thơng qua Internet với tính bảo mật cao Trong mơ hình PLC kết nối cách trực tiếp vào Internet mà không cần thơng qua phản mềm chạy máy tính trước II KẾT NỐI VÀ TRUY CẬP CLIENT – SERVER TRÊN NỀN OPC UA 2.1 Kết nối vật lý – Trạm làm việc S7 (Server), hiểu điều khiển PLC S7- 300, S7- 400, S71500 …cùng với module kết nối với Client SCADA công nghệ mạng máy tính Ethernet với chuẩn truyền thơng UA TCP Trạm truyền biến liệu khối liệu đến Client cặp lệnh tương ứng – Chức OPC UA Server chuẩn truyền thông OPC UA, chuyển đổi biến khối liệu PLC thành biến khối liệu OPC UA OPC UA Server có chức đọc, viết, theo dõi biến/khối liệu PLC – Chức OPC UA Client thiết lập kết nối an tồn tới Server thơng qua khơng gian địa máy chủ OPC UA Client có chức truy cập 50 N M Tiến, H T K Duyên, “Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA.” Nghiên cứu khoa học công nghệ biến/khối liệu giống OPC UA Server đọc, viết giá trị theo dõi biến chọn Client kết nối với Server qua Internet Hình Kết nối Client – Server 2.2 Cấu trúc truy cập liệu Hình Truy cập liệu Client – Server [2, 3] Khi Client muốn lấy liệu từ Server OPC UA Client yêu cầu Server cung cấp không gian tên cấu trúc liệu Khi đó, Server truy cập vào liệu chương trình điều khiển, nhận thơng tin gửi lại cho Client Hình Giao diện OPC UA NET Client Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san FEE, 08 - 2018 51 Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa Dữ liệu trao đổi Client Server biến bản, hàm, kiện, mảng đối tượng Tất thông tin được OPC UA Server lưu trữ không gian địa Không gian địa bao gồm Node, Node lớp định đối tượng biến, hàm, mảng… mô tả danh sách thuộc tính Client muốn truy cập vào liệu Server không gian địa cần có giao diện sử dụng Client Giao diện gọi OPC UA NET Client viết ngôn ngữ C#, Visual C III THIẾT KẾ CẤU TRÚC HỆ THỐNG Hình Cấu trúc mơ hình nhà máy thơng minh Trong mơ hình trên, tất PLC sử dụng PLC S7-1500 hãng Siemens, PLC S7-1500 với Firmware 2.0 lập trình phần mềm TIA Portal version 14 trở hỗ trợ trợ OPC UA Có nghĩa lả OPC UA Server chạy trực tiếp CPU PLC Thành phần chạy CPU PLC chương trình liệu điều khiển OPC UA Server ứng dụng chạy độc lập CPU Trong mơ hình nhà máy thơng minh, PC0, PC1, PC Master, PC đóng vai trò Client, điều khiển PLC S7-1500 hệ thống MPS2012 FESTO YL – 335B YALONG đóng vai trò Server Kết nối PC với điều khiển cáp mạng cài đặt theo chuẩn truyền thơng OPC UA chuẩn UA TCP Trên Client (PC) sử dụng giao diện kết nối Client với không gian địa (hình 3) để truy cập liệu hệ thống qua Internet hệ thống mạng LAN Tùy theo yêu cầu, PC cần truy cập liệu trạm hệ thống MPS FESTO Yalong cần truy cập vào không gian địa trạm, không gian bao gồm liệu (Node) trạm Đối với PC0, PC1 truy cập đến không gian địa chỉ, không địa bao gồm node hệ thống tương tự PC MASTER, truy cập đến khơng gian địa chứa tồn thông tin hệ thống MPS FESTO Yalong 3.1 Phòng - Phòng điều khiển trung tâm Bao gồm: PC Master, Hub mạng có chức kết nối PC Room1 thực level level cấu trúc I4.0 52 N M Tiến, H T K Duyên, “Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Level Business Planning: cài đặt sử dụng phần mềm hoạch định doanh nghiệp SAP-ERP Đây phần mềm dùng để quản lý hoạt động doanh nghiệp, thực quy trình xử lý cách tự động hóa Giúp doanh nghiệp quản lý hoạt động then chốt: kế tốn, phân tích tài chính, hoạch định quản lý sản xuất, quản lý nhân sự, theo dõi bán hàng… Hiện mô hình, phần ERP này, chúng tơi dừng mức thiết kế đề xuất, chưa sâu vào triển khai, khai thác SAP-ERP, nhiên level phục vụ sâu cho công tác nghiên cứu, phát triển sau mơ hình Level Manufacturing operation management/ exercution system (MES), chức MES: Với trang thiêt bị có sẵn hãng Siemens, level này, chúng tơi sử dụng khai thác giải pháp hỗ trợ cho MES SIMATIC IT Siemens 3.2 Phòng – MPS2012 Phòng 3- YL335B Level Supervisory Control: Đây hai phòng điều khiển giám sát hoạt động cụ thể nhà máy, có chức giám sát thu thập liệu hoạt động trọng vào thiết bị, dây chuyền máy móc kiểm sốt nhiều điều khiển riêng lẻ hay vòng kiểm sốt, cho phép người vận hành quan sát tồn q trình hoạt động cho phép tích hợp hoạt động điều khiển để đảm bảo thiệt bị máy móc hoạt động ổn định, đạt hiệu suất đề phát cố để nhanh chóng có phương án khắc phục sửa chữa Các phòng cài đặt phần mềm giám sát hiệu thường dùng như: SIMATIC PCS7, SIMATIC WINCC, OPC-UA, C#, Visual C Level Plant Control: Phần cứng trước theo phiên cũ sử dụng PLC S7-300, S7-200 Siemen, để chạy kết nối truyền thông OPC-UA thay PLC S1500, S1200 cho tất trạm Đây cấp điều khiển nhà máy sử dụng phần mềm điều khiển để lập trình điều khiển cho trạm PLC theo yêu cầu kỹ thuật, Room2, Room3 SIMATIC Manager Tia Portal để lập trình cho điều khiển PLC S7-1500 IV XÂY DỰNG HỆ THỐNG MƠ HÌNH 4.1 PC điều khiển giám sát - PC0: PC thực việc điều khiển giám sát mơ hình thực hành MPS2012 PC0 kết nối với 12 điều khiển PLC S7-1500 12 trạm mơ hình Các điều khiển PC0 kết nối với Hub mạng cáp Khi PC0 điều khiển giám sát trạm thông qua địa IP điều khiển PLC tương ứng với trạm - PC1: PC điều khiển giám sát MPS YL – 335B PC1 kết nối với điều khiển PLC S7-1500 Cách giao tiếp PC1 với trạm MPS YL – 335B tương tự cách giao tiếp PC0 với MPS2012 - PC Master: thực điều khiển giám sát hai mơ hình thực hành PC Master kết nối chung vào mạng với PC0 PC1 thông qua Hub mạng Giống với PC0 PC1, PC Master điều khiển giám sát trạm hai hệ thống thực hành thông qua địa IP điều khiển PLC tương ứng với trạm 4.2 MPS2012 Festo Hệ thống MPS2012 Festo [5] dây chuyền sản xuất thu nhỏ phục vụ việc nghiên cứu đào tạo Hệ thống cấu tạo từ nhiều trạm nhỏ với chức riêng biệt ví dụ như: trạm phân phối, trạm gia công, trạm phân loại… Các trạm kết nối với qua Internet sử dụng công nghệ RFID để nhận dạng xử lý phơi sản phẩm Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san FEE, 08 - 2018 53 Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa Hình Cấu trúc kết nối trạm hệ thống MPS2012 Hệ thống MPS2012 Festo có 12 trạm, trạm sử dụng điều khiển PLC S7-1500 Siemens Hệ thống MPS2012 Festo giám sát quản lý hệ thống MES MES hệ thống điều hành sản xuất, khơng trực tiếp vận hành trạm hay loại máy móc nào, mà thực kế hoạch sản xuất đề theo lõi tiến độ vận hành trạm hệ thống Ở cấp này, cài đặt sử dụng SIMATIC IT – MES SIMATIC IT – MES thực kế hoạch phần mềm hoạch định nguồn lực sản xuất (ERP, MRP) xác lập trước SIMATIC IT – MES thực sản xuất theo kế hoạch, tạo sản phẩm theo công thức sản xuất, thực xác bước sản xuất theo trạm hệ thống lặp lặp lại trình sản phẩm cụ thể hồn thành Hình Chức hệ thống SIMATIC IT – MES Ngoài hệ thống MPS2012 Festo, phôi sản phẩm vận chuyển từ trạm qua trạm khác trạm nhận biết qua cơng nghệ nhận dạng đối tượng sóng vô tuyến RFID.Là phương pháp nhận dạng tự động dựa việc lưu trữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ RFID đầu đọc RFID Hệ thống MPS2012 trang bị số đầu đọc viết liệu RFID, trạm cung cấp (trạm đầu tiên) phôi tách ghi liệu cảm biến RFID sau lưu vào thẻ, tới trạm thẻ đọc trạm xử lý dựa thơng tin ghi Việc giúp level quản lý online q trình sản xuất sản phẩm 4.3 YL – 335B Yalong Tương tự hệ thống MPS2012 Festo, hệ thống YL – 335B [4] Yalong mơ hình sản xuất thu nhỏ Nhưng khác chỗ hệ thống YL – 335B Yalong có số trạm Hệ thống YL – 335B sử dụng điều khiển PLC S7-1200 Siemens tương ứng với trạm: trạm cấp phôi, trạm gia công, trạm lắp ráp, trạm vận chuyển trạm phân loại Hệ thống làm việc theo sơ đồ sau: 54 N M Tiến, H T K Duyên, “Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Hình Cấu trúc kết nối trạm hệ thống YL – 335B Yalong 4.4 Mobile Robot Trong nhà máy sản xuất I4.0, việc sử dụng mobile robot việc trung chuyển phôi, sản phẩm sử dụng rộng rãi giúp nâng cao hiệu suất, tự động hóa kiểm sốt q trình sản xuất tốt Trong hệ thống mơ hình này, chúng tơi sử dụng robotino RB-Fto-01 Festo Hình Mobile Robot RB-Fto-01 Mobile Robot RB-Fto-01 gắn khung thép không rỉ di chuyển linh hoạt nhờ ổ đĩa đa hướng Các thiết bị gắn khung thép gồm: dây bảo vệ cao su với cảm biến bảo vệ tích hợp sẵn, cảm biến hồng ngoại tương tự giúp tránh va chạm trình di chuyển, cảm biến cảm ứng tương tự, cảm biến quang học dạng tín hiệu số, Camera kết nối với máy vi tính để truyền trực tiếp hình ảnh ghi lên website đó, hay đến máy tính khác thông qua mạng Internet Phần mềm Robotino View cài đặt để lập trình điều khiển cho Mobile Robot Nguyên lý hoạt động robotino xử lý hình ảnh, xử lý màu sắc, định vị, dò đường để di chuyển Phần mềm kết nối trực tiếp từ PC với hệ thống Robot qua mạng LAN khơng dây (sóng WIFI), khơng cần phải biên dịch tải mã nguồn (code) xuống điều khiển 4.5 Các nhóm kiến thức, kỹ khai thác nghiên cứu phục vụ đào tạo với hệ thống mô hình nhà máy xây dựng tích hợp - Sử dụng phần mềm hoạch định doanh nghiệp SAP-ERP Nghiên cứu, phát triển phần mềm quản lý doanh nghiệp ERP cho riêng - Phát triển phần mềm Visual Studio Dot Net 2010 - Ứng dụng Desktop Application, VB.NET, C#, XML - OPC-DA, OPC-UA - Hệ quản trị sở liệu Microsoft SQL Server 2005/2008 - Big data, lưu trữ phân tích liệu, data analysis Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san FEE, 08 - 2018 55 Kỹ thuật Điều khiển – Tự động hóa - Internet of Thing (IoT) - MES light: - Cấu hình hệ thống - Kiểm sốt cục bộ, phơi phương tiện lưu trữ liệu - Màn hình giám sát HMI, DCS, SCADA - Truyền thông: Intenert, Wifi, Ethernet, Lan, Can, Profibus, MPI, PPI liên kết trạm với - Web services - Xử lý ảnh, điều khiển mobile robot, tay máy robot công nghiệp - Cấu trúc chương trình PLC - Lập trình chi tiết thành phần khác - Lập trình chế độ hoạt động tín hiệu liên quan - Thiết lập tối ưu hóa phơi, vật liệu - Điều khiển lưu lượng phôi, phân loại sản phẩm - Nâng cao giao tiếp cổng I/O - Làm việc theo nhóm điều phối - Cảm biến, đo lường điện, smart sensor - Cơng nghệ RFID - Khí nén, thủy lực - Điều khiển động AC DC servo - Điều khiển động không đồng biến tần V KẾT LUẬN Bài báo nghiên cứu, thiết kế xây dựng hệ thống mô hình “nhà máy thơng minh“ theo hướng tiếp cận cơng nghiệp 4.0 dựa tảng giao thức OPC-UA sở phần cứng PLC S1500, S1200 hãng Siemen phục vụ công tác nghiên cứu, đào tạo giúp nâng cao hiệu nghiên cứu, chất lượng đào tạo, tạo điều kiện cho giảng viên, học viên nghiên cứu, phát triển, thực hành hệ thống với nhiều thiết bị, linh kiện đại tiếp cận I4.0 Việc điều khiển, giám sát hệ thống thực qua Internet với truy cập trực tiếp đến PLC thông qua giao thức OPC-UA Ngày nay, SCADA đám mây hóa (Cloud-based SCADA) việc thu thập liệu, tính tốn, kiện, báo động, điều khiển, lưu trữ lược sử phân tích liệu thực Server chạy Cloud Các tập đoàn lớn, Siemens đưa vào vận hành Cloud riêng nhằm cung cấp hệ điều hành điện toán đám mây tảng cho Industrial Internet of Things có Cloud-based SCADA mà giao thức tảng OPC UA Hướng phát triển nhóm đưa Cloud vào hệ mơ hình xây dựng TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Minh Sơn, “Mạng truyền hhơng công nghiệp”, NXB Khoa học kỹ thuật 12/2005 [2] Ngô Mạnh Tiến, Phạm Xuân Khánh, Cao Hồng Long, Trần Quang Tú, Hà Thị Kim Duyên , “Nghiên cứu, Xây dựng mơ hình “nhà máy thơng minh” tiếp cận Cơng nghiệp 4.0 phục vụ nghiên cứu đào tạo”, Hội nghị VCCA 2017, 12/2017 [3] Trương Đình Châu, OPC-UA Giao thức tảng cho Industrie 4.0, Số 11/2017 Tạp chí tự động hóa ngày [4] Yalong YL – 335B, “Automatic Production Line Training & Testing Equipment” (siemens PLC version) [1] 56 N M Tiến, H T K Duyên, “Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA.” Nghiên cứu khoa học công nghệ [5] Festo, “MPS The Modular Production System”, MPS 203 I4.0 – Fundamentals of the new [6] Mario Hermann, Tobias Pentek, Boris Otto, (2016), “Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios”, 49th Hawaii International Conference on [7] R Drath, and A Horch, “Industrie 4.0: Hit or Hype?”, IEEE Industrial Electronics Magazine, 8(2), 2014, pp 56-58 [8] Giusto, D., A Iera, G Morabito, and L Atzori, eds., “The Internet of Things”, Springer, New York, 2010 [9] D Zuehlke, “SmartFactory - Towards a factory-of- things”, Annual Reviews in Control 34, 2010, pp 129–138 [10] D Gorecky, M Schmitt, M Loskyll, and D Zühlke, “Human-Machine-Interaction in the Industry 4.0 Era”, 12th IEEE International Conference on Industrial Informatics (INDIN), 2014, pp 289-294 ABSTRACT RESEACHING, DESIGNING THE “SMART LEARNING FACTORY” FOR RESEARCH AND TRAINING BASE ON OPC-UA This paper presents the research, design and development of a model system Smart Learning Factory in order to support for researching and training base on OPC-UA Previously, SCADA connected to the PLC must be through the driver and the usual vendors such as WinCC, iFix, MELSOFT GT or OPC Data Access, but these connections have revealed the weakness with the factory structure I4 where IoT, icloud, big data are platform The authorities proposed building a system based on upgrading and connecting base on OPC-UA, those systems are connected together and connected to a central control room that is equipped the management software for the levels in I4.0: ERP, MES, Supervisory Control, Plant Control, Physical Equipment to make a flexible model for business and factory approaching Industry 4.0 in reality The proposed model is designed and tested for good results The result illustrated that the proposed model is efficient for researching, developing and training the human resources in Industry 4.0 Keywords: Industry 4.0; Smart Learning Factory; ERP; MES; Internet of Thing; PLC; SIMATIC IT Nhận ngày 01 tháng năm 2018 Hoàn thiện ngày 10 tháng năm 2018 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng năm 2018 Địa chỉ: Viện Vật lý, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam; Đại học Cơng nghiệp Hà Nội * Email: nmtien@iop.vast.ac.vn Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san FEE, 08 - 2018 57 ... Thị Kim Dun , Nghiên cứu, Xây dựng mơ hình nhà máy thông minh tiếp cận Công nghiệp 4.0 phục vụ nghiên cứu đào tạo , Hội nghị VCCA 2017, 12/2017 [3] Trương Đình Châu, OPC-UA Giao thức tảng cho... V KẾT LUẬN Bài báo nghiên cứu, thiết kế xây dựng hệ thống mơ hình nhà máy thơng minh theo hướng tiếp cận công nghiệp 4.0 dựa tảng giao thức OPC-UA sở phần cứng PLC S1500, S1200 hãng Siemen phục. .. Duyên, Nghiên cứu, thiết kế xây dựng … giao thức OPC-UA. ” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ Hình Cấu trúc kết nối trạm hệ thống YL – 335B Yalong 4.4 Mobile Robot Trong nhà máy sản xuất I4.0, việc