สิ่งที่หมวดหมู่นี้ครอบคลุม
หมวดนี้คือชั้นระบบที่อยู่เหนือเครื่องมือวัดแต่ละเครื่อง ได้แก่ ตัวควบคุมที่ประมวลผลลอจิก อินพุตและเอาต์พุตที่เก็บสัญญาณจากหน้างาน ตัวแยกสัญญาณและตัวแปลงสัญญาณที่ทำให้ระบบต่างชนิดสื่อสารกันได้ และอุปกรณ์สื่อสารที่ลำเลียงข้อมูล ตัวบ่งชี้แบบแผงเดียวจัดอยู่ในหมวดเครื่องมือวัดกระบวนการ ส่วนแร็กของโมดูลอินพุตและเอาต์พุตจัดอยู่ในหมวดนี้ และเส้นแบ่งคือระดับเครื่องมือกับระดับระบบ
การเลือกในหมวดนี้ขึ้นกับความเข้ากันได้มากกว่าประสิทธิภาพ ฮาร์ดแวร์ต้องเข้ากับแพลตฟอร์มควบคุม เครือข่าย และขั้นตอนทางวิศวกรรมที่มีอยู่ และอุปกรณ์ที่เหนือกว่าทางเทคนิคแต่ทำสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ก็ไม่ใช่ตัวเลือก นี่คือเหตุผลที่คำถามแรกมักเป็นสิ่งที่ติดตั้งอยู่แล้ว ไม่ใช่สิ่งที่ต้องการ
ข้อจำกัดที่สองคือวงจรอายุการใช้งาน ฮาร์ดแวร์ควบคุมถูกติดตั้งไว้สิบปีหรือมากกว่านั้น และได้รับการดูแลโดยผู้ที่ไม่ได้อยู่ตอนเริ่มเดินระบบ เอกสาร ความพร้อมของอะไหล่ และสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมจึงสำคัญไม่แพ้เอกสารข้อมูลจำเพาะ โปรโตคอลที่ระบุบนเอกสารข้อมูลเป็นคำมั่นเรื่องความสามารถในการทำงานร่วมกัน จึงควรยืนยันว่ามันหมายถึงอะไรสำหรับแพลตฟอร์มนั้นโดยเฉพาะ แทนที่จะสันนิษฐาน
ประเภทผลิตภัณฑ์ใน ระบบอัตโนมัติและการควบคุมอุตสาหกรรม
| ประเภทผลิตภัณฑ์ | สิ่งที่ทำ | มักระบุสำหรับ |
| ระบบ PLC | ประมวลผลลอจิกที่แน่นอนและลูปควบคุมจากอินพุตและเอาต์พุตภาคสนาม ด้วยสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมของตนเอง | การควบคุมเครื่องจักรและกระบวนการที่ลำดับการทำงาน การล็อกประสาน และลอจิกอยู่รวมกันในที่เดียว |
| ตัวควบคุม PID | เปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่าตั้ง และขับเอาต์พุตเพื่อปิดลูปเดียว | ลูปเดี่ยว การควบคุมที่ติดตั้งบนแผง และการสำรองลูปที่ระบบหลักดูแลอยู่ด้วย |
| ตัวแยกสัญญาณ | แยกวงจรสองวงจรออกจากกันทางไฟฟ้า เพื่อให้ลูปกราวด์นำสัญญาณรบกวนระหว่างกันไม่ได้ | การป้องกันการ์ดอินพุตและการตัดลูปกราวด์ระหว่างหน้างานกับระบบควบคุม |
| ตัวแปลงสัญญาณ | แปลงสัญญาณรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง เพื่อให้อุปกรณ์สองเครื่องที่มีอินเทอร์เฟซต่างกันทำงานร่วมกันได้ | การต่ออุปกรณ์ภาคสนามเข้ากับอินพุตที่ต้องการสัญญาณต่างออกไป และการเปลี่ยนช่วงการวัดโดยไม่ต้องเปลี่ยนเซ็นเซอร์ |
| รีโมต I/O | ย้ายจุดอินพุตและเอาต์พุตไปใกล้หน้างาน และสื่อสารกลับผ่านเครือข่าย | โรงงานแบบกระจายที่การเดินสายยาวไปยังตู้ควบคุมส่วนกลางทำได้ยากหรือมีค่าใช้จ่ายสูง |
| อุปกรณ์สื่อสารอุตสาหกรรม | กำหนดเส้นทาง แปลง หรือทวนสัญญาณของเครือข่ายอุตสาหกรรมระหว่างเซกเมนต์ | การสร้างเครือข่ายเอง และการเชื่อมเซกเมนต์ที่ติดตั้งต่างช่วงเวลากัน |
| อุปกรณ์ Modbus | แลกเปลี่ยนข้อมูลแบบรีจิสเตอร์ผ่านลิงก์อนุกรมหรือ TCP ด้วยโปรโตคอลที่ใช้งานกันอย่างแพร่หลาย | การเชื่อมเครื่องมือวัดและมิเตอร์เข้ากับตัวควบคุมหรือระบบควบคุมส่วนกลางในงานที่ความเรียบง่ายสำคัญ |
| อุปกรณ์ Ethernet อุตสาหกรรม | ลำเลียงทราฟฟิก Ethernet แบบกำหนดเวลาได้หรือแบบมาตรฐานบนเครือข่ายโรงงาน | เครือข่ายโรงงานที่ต้องมีหลายโปรโตคอลและปริมาณข้อมูลสูงอยู่ร่วมกัน |
โมดูลควบคุมและอุปกรณ์เสริมระบบอัตโนมัติก็อยู่ในหมวดนี้เช่นกัน
วิธีเลือก ระบบควบคุม
แทบไม่มีเครื่องมือที่ถูกต้องเพียงตัวเดียวสำหรับงานหนึ่ง แต่มีรายการคัดเลือกที่ให้เหตุผลได้เสมอ และชุดคำตอบที่ตัดตัวที่เหลือออก นี่คือคำถามที่ตัดสิน
- สิ่งที่ติดตั้งอยู่แล้วต้องมาก่อน แพลตฟอร์ม เครือข่าย และเครื่องมือทางวิศวกรรมที่มีอยู่เป็นตัวกำหนดคำตอบในหมวดนี้มากกว่าข้อมูลจำเพาะในที่อื่นของแคตตาล็อก
- จำนวนและชนิดของอินพุตและเอาต์พุตที่ต้องการ ทั้งแบบดิจิทัล อะนาล็อก อุณหภูมิ หรือความเร็วสูง พร้อมความจุสำรองที่หน้างานคาดว่าจะขยายไปถึง
- โปรโตคอลและโทโพโลยีที่โรงงานใช้อยู่ เนื่องจากอุปกรณ์ที่พูดคนละโปรโตคอลจะเพิ่มเกตเวย์และภาระการบำรุงรักษา
- ระบบควบคุมต้องทำงานต่อเนื่องผ่านเหตุขัดข้องหรือไม่ ซึ่งนำมาซึ่งความซ้ำซ้อน กลไกเฝ้าระวังการทำงาน และการทำงานในสภาวะปลอดภัยเป็นข้อกำหนด
- การติดตั้งและสภาพแวดล้อม ทั้งแบบราง DIN หรือแบบแร็ก ในตู้หรือหน้างาน พิกัดสภาพแวดล้อม การสั่นสะเทือน และข้อกำหนดพื้นที่อันตราย
- สภาพแวดล้อมทางวิศวกรรม ได้แก่ ซอฟต์แวร์เขียนโปรแกรม เงื่อนไขสัญญาอนุญาต และทีมงานหน้างานสามารถดูแลโค้ดได้เองหรือต้องพึ่งผู้รับเหมาภายนอก
- เอกสารและภาษา รวมถึงแบบ คู่มือ และภาษาที่ทีมบำรุงรักษาใช้ทำงานจริง
- วงจรอายุการใช้งานและอะไหล่ แพลตฟอร์มจะยังได้รับการสนับสนุนและจัดหาตลอดอายุของโรงงานหรือไม่ และระยะเวลาส่งมอบของโมดูลทดแทนเป็นเท่าใด
- ข้อกำหนดเป็นการติดตั้งใหม่หรือการขยายของเดิม เพราะการขยายมีข้อจำกัดด้านความเข้ากันได้ที่งานสร้างใหม่ไม่มี
การเลือกตามลำดับ
- กำหนดสิ่งที่ติดตั้งอยู่แล้ว ได้แก่ แพลตฟอร์ม เครือข่าย โปรโตคอล และซอฟต์แวร์ทางวิศวกรรมที่ใช้อยู่
- บันทึกจำนวนและชนิดของอินพุตและเอาต์พุต รวมถึงความจุสำรอง ไม่ใช่เพียงสิ่งที่ต้องใช้ในวันนี้
- ตัดสินว่าอินพุตและเอาต์พุตต้องอยู่ที่ใดทางกายภาพ ตู้ควบคุมส่วนกลางหรือกระจายใกล้หน้างาน เพราะสิ่งนี้กำหนดรูปร่างสถาปัตยกรรม
- เลือกโปรโตคอลและโทโพโลยีโดยคำนึงถึงการออกแบบเครือข่าย ไม่ใช่คิดทีหลังจากการเลือกตัวควบคุม
- กำหนดข้อกำหนดด้านความพร้อมใช้งาน กระบวนการหยุดได้หรือไม่ และระบบควบคุมต้องทำอะไรเมื่อโมดูลหรือลิงก์ขัดข้อง
- ยืนยันสภาพแวดล้อม การติดตั้ง และการจำแนกเขตอันตราย ณ ทุกจุดที่ติดตั้งฮาร์ดแวร์
- ตรวจข้อกำหนดด้านวิศวกรรมและเอกสารเทียบกับสิ่งที่ทีมงานหน้างานดูแลได้จริง
- ยืนยันวงจรอายุการใช้งาน อะไหล่ และระยะเวลาส่งมอบของโมดูลทดแทน ก่อนตัดสินใจเลือกแพลตฟอร์ม
การเปรียบเทียบเทคโนโลยี
| ตัวรับรู้ | เหมาะกับการใช้งาน | ขีดจำกัด | สิ่งที่กำหนด |
| PLC แบบคอมแพกต์ | การควบคุมระดับเครื่องจักรที่จำนวนอินพุตและเอาต์พุตกำหนดได้ตั้งแต่ต้น | การขยายจำกัดตามแพลตฟอร์ม การเพิ่มภายหลังอาจต้องเปลี่ยนเครื่องแทนการขยาย | ลอจิก ลำดับการทำงาน และการล็อกประสาน |
| PLC แบบโมดูลาร์พร้อมรีโมต I/O | การควบคุมระดับโรงงานที่มีอินพุตและเอาต์พุตกระจายอยู่ใกล้เครื่องมือภาคสนาม | ต้องออกแบบเครือข่าย และโปรโตคอลที่เลือกเป็นตัวกำหนดว่าอะไรกระจายได้และได้ไกลเพียงใด | สถาปัตยกรรมการควบคุมแบบกระจาย |
| ตัวควบคุม PID แบบแยกเครื่อง | ลูปเดียว หรือลูปที่ต้องทำงานต่อเมื่อระบบหลักไม่ทำงาน | พื้นที่บนแผงและรูปแบบแผงหน้าปัด รวมถึงลอจิกที่จำกัดนอกเหนือจากลูปเอง | ลูปควบคุมหนึ่งลูป |
| ตัวแยกสัญญาณ | การตัดลูปกราวด์และการป้องกันการ์ดอินพุตจากสัญญาณรบกวนชั่วขณะภาคสนาม | เพิ่มขั้นตอนการแปลงสัญญาณ และชั้นการแยกต้องเข้ากับการติดตั้งจริง ไม่ใช่สันนิษฐาน | ความสมบูรณ์ของสัญญาณระหว่างวงจร |
| ตัวแปลงสัญญาณ | การทำให้อุปกรณ์สองเครื่องที่มีอินเทอร์เฟซต่างกันทำงานร่วมกัน | ความแม่นยำและดริฟต์ของตัวแปลงเข้ามาอยู่ในสายโซ่การวัด จึงเป็นส่วนหนึ่งของความไม่แน่นอน ไม่ใช่สิ่งที่อยู่นอกเหนือ | ความเข้ากันได้ระหว่างอุปกรณ์ |
| เกตเวย์โปรโตคอล | การเชื่อมเครือข่ายสองเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างกัน | ต้องกำหนดค่าและบำรุงรักษาการจับคู่ข้อมูล และการวินิจฉัยข้ามขอบเขตมักจำกัด | ความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างเครือข่าย |
พารามิเตอร์ที่ต้องยืนยันก่อนสั่งซื้อ
สิ่งที่เหลือหลังเลือกเทคโนโลยีคือรายการค่าที่มีแต่หน้างานให้ได้ นี่คือค่าที่เปลี่ยนรุ่น ราคา หรือระยะเวลาส่งมอบ:
- แพลตฟอร์มที่ติดตั้งอยู่แล้ว และข้อกำหนดเป็นการขยายหรือการติดตั้งใหม่
- จำนวนและชนิดของอินพุตและเอาต์พุต พร้อมความจุสำรองที่โครงการคาดไว้
- โปรโตคอลและโทโพโลยีที่โรงงานใช้ และต้องมีเกตเวย์หรือการแปลงสัญญาณหรือไม่
- หน้าที่ควบคุมเอง ได้แก่ ลำดับการทำงาน การล็อกประสาน การควบคุมลูป หรือหลายอย่างรวมกัน
- ข้อกำหนดด้านความพร้อมใช้งาน รวมถึงสิ่งที่ระบบต้องทำเมื่อชิ้นส่วนใดชิ้นส่วนหนึ่งขัดข้อง
- การติดตั้ง พื้นที่ในตู้ควบคุม และสภาพแวดล้อม ณ แต่ละจุด รวมถึงการจำแนกเขตอันตราย
- ซอฟต์แวร์เขียนโปรแกรมและทางวิศวกรรมที่คาดหวัง และผู้ที่จะดูแลแอปพลิเคชัน
- ข้อกำหนดด้านเอกสารและภาษาที่หน้างานใช้
- ความคาดหวังด้านวงจรอายุการใช้งานและการจัดการอะไหล่ รวมถึงโมดูลที่หน้างานต้องการสำรองไว้
- มาตรฐานใดที่การติดตั้งต้องเป็นไปตาม และลูกค้าปลายทางมีรายชื่อผู้ขายที่ได้รับอนุมัติหรือไม่
ตัวเลขมาจากเอกสาร ไม่ได้สันนิษฐาน
ข้อกำหนดต่างกันตามรุ่นและการใช้งาน จึงไม่ระบุตัวเลขสมรรถนะบนหน้านี้ เมื่อพารามิเตอร์ใดไม่มีเอกสารสำหรับรุ่นหนึ่ง หน้าผลิตภัณฑ์จะบอกเช่นนั้นแทนการเติมช่องว่างด้วยตัวเลขที่ดูสมเหตุสมผล ส่งค่าข้างต้นมา แล้วเราจะตอบค่าที่รุ่นที่เลือกมีจริง
เครื่องมือเหล่านี้ใช้ที่ไหน