একটি সফল PLC নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম ডিজাইন উৎপাদন লক্ষ্যের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত স্বয়ংক্রিয়করণ লক্ষ্য দিয়ে শুরু হয়। শিল্প বিশ্লেষণ দেখায় যে খারাপভাবে নথিভুক্ত লক্ষ্যের কারণে 62% স্বয়ংক্রিয়করণ ব্যর্থতা ঘটে। এটি প্রতিরোধ করতে, দলগুলি উচিত:
এই পরিমাপযোগ্য লক্ষ্যগুলি নিশ্চিত করে যে নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা পরিচালনার দক্ষতা এবং দীর্ঘমেয়াদী স্কেলযোগ্যতাকে সমর্থন করে।
কার্যকরী আই/ও ম্যাপিংয়ের জন্য ডিজিটাল (চালু/বন্ধ) এবং অ্যানালগ (পরিবর্তনশীল) সংকেতগুলির মধ্যে পার্থক্য করা প্রয়োজন। সাধারণ ফিল্ড ডিভাইসগুলির মধ্যে রয়েছে:
সঠিক আই/ও প্রকার নির্বাচন গতিশীল পরিচালন অবস্থার মধ্যে সঠিক সংকেত ব্যাখ্যা এবং নির্ভরযোগ্য অ্যাকচুয়েটর প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করে।
পিএলসি সিস্টেমগুলি সাধারণত তিনটি প্রধান অংশের উপর নির্ভর করে যা একসাথে কাজ করে। এর মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট, বা সংক্ষেপে CPU। এই উপাদানটি নিয়ন্ত্রণ প্রোগ্রামগুলি চালায় এবং সিস্টেমের মধ্যে সমস্ত নেটওয়ার্কিং কাজ পরিচালনা করে। তারপর আছে ইনপুট/আউটপুট মডিউলগুলি। এই ছোট কর্মীদের মতো উপাদানগুলি তাপমাত্রা সেন্সর, চাপ গেজ এবং অন্যান্য ফিল্ড ডিভাইসগুলি থেকে সংকেত নেয় এবং সেগুলিকে কম্পিউটারের বোধগম্য আকারে রূপান্তরিত করে। এগুলি CPU-এর নির্দেশ অনুযায়ী মোটর চালু করতে, ভালভ খুলতে বা অ্যালার্ম সক্রিয় করতে বৈদ্যুতিক পালস পাঠানোর বিপরীত কাজটিও করে। শেষ কিন্তু কখনই কম গুরুত্বপূর্ণ নয়—পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট। বেশিরভাগ শিল্প স্থাপনার জন্য সবকিছু মসৃণভাবে চালানোর জন্য স্থিতিশীল 24 ভোল্ট DC প্রয়োজন। ভালো মানের ইউনিটগুলিতে ব্যাকআপ সার্কিট থাকে যাতে কারখানায় বড় মেশিনারি কাছাকাছি অবস্থান করে অন ও অফ হওয়ার সময় অপ্রত্যাশিত ভোল্টেজ ড্রপ ঘটলে সিস্টেম ব্যর্থ না হয়।
| কনফিগারেশন | জন্য সেরা | প্রধান উত্তেজনা |
|---|---|---|
| ফিক্সড পিএলসি | সরল, স্থিতিশীল প্রক্রিয়া | পূর্ব-কনফিগার করা, খরচে কম |
| মডিউলার পিএলসি | স্কেলযোগ্য অপারেশন | অতিরিক্ত কার্ডের মাধ্যমে কাস্টমাইজযোগ্য ইনপুট/আউটপুট |
| র্যাক-মাউন্টেড পিএলসি | বৃহৎ পরিসরের অটোমেশন | কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ স্থাপত্য |
প্রক্রিয়ার জটিলতা, সম্প্রসারণের পরিকল্পনা এবং শারীরিক সীমাবদ্ধতার উপর নির্ভর করে সঠিক কনফিগারেশন নির্বাচন করা।
মডিউলার পিএলসি-এর ক্ষেত্রে, এই যন্ত্রগুলি শীর্ষ-শ্রেণীর কনফিগারেশনে 64টি পর্যন্ত I/O সম্প্রসারণ সামলাতে পারে, যা এগুলিকে সময়ের সাথে সাথে বৃদ্ধি পাওয়া সিস্টেমগুলির জন্য প্রায় নিখুঁত করে তোলে। অন্যদিকে, ছোট ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রে ফিক্সড পিএলসি আনুমানিক 30 থেকে 45 শতাংশ পর্যন্ত প্রাথমিক খরচ কমিয়ে দেয়, কিন্তু একবার ইনস্টল করার পর সম্প্রসারণের প্রয়োজন হলে আর কোনও উপায় থাকে না। জায়গাও গুরুত্বপূর্ণ। আমরা যে ইনস্টলারদের সাথে কথা বলেছি তাদের অধিকাংশের মতে, র্যাক-মাউন্টেড সিস্টেমগুলি কন্ট্রোল প্যানেলে কমপ্যাক্ট অপশনগুলির চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ জায়গা নেয়। কিন্তু এখানে একটি ঝুঁকি আছে: যদিও এগুলি বেশি জায়গা নেয়, র্যাক-মাউন্টেড ইউনিটগুলি রক্ষণাবেক্ষণকে অনেক সহজ করে তোলে কারণ সবকিছুই একসাথে থাকে, এবং প্রযুক্তিবিদদের কেবলমাত্র একটি ছোট জিনিস ঠিক করার জন্য দেয়াল বা ক্যাবিনেট ছিঁড়ে ফেলতে হয় না।
গত বছর একটি প্রধান গাড়ির যন্ত্রাংশ উৎপাদক তাদের ইলেকট্রিক ভেহিকেল (EV) ব্যাটারি উৎপাদন লাইনে মডুলার PLC সিস্টেম ব্যবহার শুরু করে। এই ব্যবস্থাটি তাদের ধীরে ধীরে প্রায় তিন বছর ধরে লেজার ওয়েল্ডিং রোবট এবং স্মার্ট কোয়ালিটি চেক সেন্সর যুক্ত করতে সাহায্য করেছিল, যখন কারখানাটি স্বাভাবিকভাবে চলছিল। পুরানো সিস্টেমগুলি সম্পূর্ণরূপে অপসারণ না করে এই পদ্ধতি পুনঃসজ্জার খরচ প্রায় অর্ধেক কমিয়ে দিয়েছে বলে অভ্যন্তরীণ প্রতিবেদনে উল্লেখ করা হয়েছে। শুধুমাত্র এই সাশ্রয়ই আজকের উচ্চ-প্রযুক্তির উৎপাদন পরিবেশে কেন নমনীয় হার্ডওয়্যার সমাধানগুলি এত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে তার জোরালো যুক্তি দেয়।
প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (PLC) প্রোগ্রামিং-এর মাধ্যমে মূলত যে কাজগুলি মেশিনের করা দরকার হয়, সেগুলিকে বাস্তব নির্দেশে পরিণত করা হয় যা মেশিনগুলি অনুসরণ করতে পারে। এই সিস্টেমটি সেন্সর থেকে বাস্তব সময়ে তথ্য গ্রহণ করে, যেমন কোনো কিছু কতটা গরম হচ্ছে বা কোনো নির্দিষ্ট সুইচ চালু করা হয়েছে কিনা, এবং তারপর পরবর্তী কী কর্মপদক্ষেপ নেওয়া উচিত তা নির্ধারণ করে। যেমন প্রয়োজন মতো মোটর চালু হওয়া বা ঠিক সঠিক সময়ে ভালভ বন্ধ হওয়া। ইঞ্জিনিয়াররা কারখানার প্রয়োজন অনুযায়ী এই নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তৈরি করতে বিশেষ সফটওয়্যার প্যাকেজ ব্যবহার করেন। কিছু সেটআপ প্রোডাক্টগুলির প্যাকেজিং লাইনের মধ্য দিয়ে যত দ্রুত সম্ভব চলাচল নিশ্চিত করার উপর ফোকাস করে, আবার কিছু ক্ষেত্রে গাড়ির যন্ত্রাংশ সংযোজনের মতো কাজে চরম নির্ভুলতা প্রয়োজন হয়, যেখানে ছোট ত্রুটিও খুব বেশি প্রভাব ফেলে।
প্রোগ্রামিং ভাষার পছন্দ ডেভেলপমেন্ট গতি, নমনীয়তা এবং রক্ষণাবেক্ষণের সহজতা নির্ভর করে:
ভাষার নির্বাচন দলের দক্ষতা এবং অ্যাপ্লিকেশনের জটিলতার সাথে মিল রাখা উচিত।
সমস্ত পিএলসি একটি ধারাবাহিক স্ক্যান চক্রের মাধ্যমে কাজ করে:
স্ক্যান সময় অপ্টিমাইজ করা—উচ্চ-গতির সিস্টেমে প্রায়শই মিলিসেকেন্ডে কমিয়ে আনা হয়—দ্রুতগতির উৎপাদন পরিবেশে বিলম্ব কমিয়ে সাড়া দেওয়া এবং নির্ধারিত নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
ভালো আই/ও ইন্টিগ্রেশন করা সত্যিই নির্ভর করে তারের ব্যবস্থা শুরু থেকেই কীভাবে করা হয়েছে তার উপর। এনালগ মডিউলগুলি থার্মোকাপলের মতো জিনিস থেকে আসা সেই চলমান সংকেতগুলির যত্ন নেয়, অন্যদিকে ডিজিটাল মডিউলগুলি সীমা সুইচগুলি সহ সব ধরনের অন-অফ সেন্সরগুলির সাথে সংযুক্ত হয়। তড়িৎ-চৌম্বকীয় ব্যাঘাত (ইএমআই) মোকাবিলার ক্ষেত্রে, গ্যালভানিক ইনসুলেশনের সাথে যুক্ত শীল্ডযুক্ত টুইস্টেড পেয়ার কেবলগুলি সবচেয়ে ভালো কাজ করে। গত বছরের এই শিল্প বিশ্লেষণ প্রতিবেদন অনুসারে, কারখানাগুলিতে সমস্ত সংকেতের সমস্যার প্রায় 17 শতাংশ আসলে ইএমআই সমস্যার কারণেই হয়। সার্জ প্রোটেক্টরগুলি ভুলে যাবেন না, কারণ অপ্রত্যাশিত পাওয়ার সার্জ এবং কার্যক্রমকে থামিয়ে দিতে পারে এমন খারাপ শর্ট সার্কিট থেকে মূল্যবান পিএলসি উপাদানগুলিকে সুরক্ষিত রাখার জন্য এগুলি অপরিহার্য।
আলোক-বৈদ্যুতিক সেন্সর, সোলেনয়েড ভালভ এবং VFD-এর মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রের সরঞ্জামগুলি I/O মডিউলের মাধ্যমে PLC-এ সংযুক্ত হয়। সদ্য প্রকাশিত গবেষণা অনুসারে, স্বয়ংক্রিয় ব্যবস্থার প্রায় 74 শতাংশ সমস্যার কারণ হল সেন্সর ও অ্যাকচুয়েটরের মধ্যে খারাপ মিল, যার অর্থ হল উপাদানগুলি সঠিকভাবে কাজ করছে কিনা তা পরীক্ষা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, চাপ ট্রান্সডিউসারগুলি সাধারণত 4 থেকে 20 mA সংকেত নিয়ে কাজ করার সময় কারেন্ট লুপের জন্য সেট করা একটি এনালগ ইনপুট মডিউলে সংযুক্ত হয়। অন্যদিকে, বেশিরভাগ আবেশী প্রক্সিমিটি সেন্সর কেবল 24V DC ডিজিটাল ইনপুটে সংযুক্ত হয়। এই সংযোগগুলি সঠিকভাবে করা হলে ব্যবস্থার নির্ভরযোগ্যতায় বড় পার্থক্য আসে।
যখন সংকেতগুলি অস্বাভাবিক আচরণ করে, তখন সমস্যার তালিকার শীর্ষে প্রায়শই খারাপ গ্রাউন্ডিং থাকে। এখানে স্টার-পয়েন্ট পদ্ধতি অসাধারণ কাজ করে, কারণ সমস্ত শিল্ডযুক্ত তারগুলি ডেইজি চেইনিং সেটআপের মতো একাধিক বিন্দুর মধ্যে ছড়িয়ে না পড়ে চেসিসের একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে সংযুক্ত হয়। গত বছরের ইন্ডাস্ট্রিয়াল অটোমেশন জার্নাল অনুসারে, এই পদ্ধতিতে গ্রাউন্ড লুপ সমস্যা প্রায় দুই তৃতীয়াংশ পর্যন্ত কমে যায়! যেসব জায়গায় বৈদ্যুতিক শব্দ ঘোরাফেরা করে, সেখানে দূরবর্তী ইনপুট/আউটপুট ইউনিট এবং প্রধান প্রসেসিং ইউনিটের মধ্যে ফাইবার অপটিক সংযোগে রূপান্তর করা জিনিসগুলিকে পরিষ্কার রাখতে সত্যিই সাহায্য করে। এবং ইথারনেট তারগুলিতে ফেরাইট কোর নামে পরিচিত ছোট ছোট চৌম্বকীয় বলয়গুলি যোগ করা মনে রাখবেন না। এছাড়াও জটিল সিস্টেমের মধ্যে নির্ভরযোগ্য যোগাযোগ বজায় রাখার চেষ্টা করার সময় নিয়ন্ত্রণ তারের থেকে আলাদা করে শক্তি লাইনগুলিকে আলাদা কনডুইটে রাখা বড় পার্থক্য তৈরি করে।
গত বছরের অটোমেশন ওয়ার্ল্ড অনুসারে, শিল্প ক্ষেত্রে প্রয়োগের সমস্যাগুলি প্রায় দুই তৃতীয়াংশ হ্রাস করে থাকে বিস্তারিত পরীক্ষা। প্রকৃত বাস্তবায়নের ক্ষেত্রে, হার্ডওয়্যার লুপ অনুকল্পন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলির পারফরম্যান্স পরীক্ষা করার জন্য খুবই কার্যকর, যা বাস্তব পরিস্থিতির মুখোমুখি হয়। এদিকে, ইনপুট/আউটপুট অবস্থা বাধ্যতামূলক করা বা ব্রেকপয়েন্ট সেট করার মতো বিভিন্ন ডায়াগনস্টিক পদ্ধতি সেইসব চঞ্চল সময়কালীন সমস্যাগুলি চিহ্নিত করতে পারে যা প্রায়শই উপেক্ষা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, অটোমোটিভ উৎপাদন লাইন: অনেক গাড়ি কোম্পানি তাদের রোবোটিক ওয়েল্ডিং স্টেশনগুলি পূর্ণ উৎপাদন মোডে রাখার আগে শত শত ভিন্ন ভিন্ন ত্রুটির পরিস্থিতি পরীক্ষা করে। এই পদ্ধতিটি সম্ভাব্য প্রায় সমস্ত গ্লিচ আগে থেকেই ধরতে সাহায্য করে।
রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সংক্রান্ত কারখানা ইত্যাদি উচ্চ ঝুঁকিপূর্ণ এলাকায় কাজ করে এমন সুবিধাগুলির জন্য নিরাপত্তা অখণ্ডতা হিসাবে SIL 3 মানগুলি পূরণ করা আবশ্যিক। এটি সাধারণত ব্যাকআপ প্রসেসর এবং ডুয়াল চ্যানেল ইনপুট/আউটপুট কাঠামো সহ সিস্টেম সেট আপ করার বিষয়টি জড়িত করে। একটি ইস্পাত উৎপাদন সুবিধার কথা বিবেচনা করুন যেখানে কনভেয়ার সিস্টেম আটকে যাওয়ার সমস্যা ছিল। জরুরি থামানোর সিস্টেমটি প্রায় তাৎক্ষণিকভাবে কাজ শুরু করে, মাত্র 12 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে সমস্ত চলমান অংশগুলি থামিয়ে দেয়। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়ার ফলে তাদের প্রায় দুই দশমিক এক মিলিয়ন ডলারের সরঞ্জামের ক্ষতি এড়ানো সম্ভব হয়েছিল। নিরাপত্তা প্রোটোকলের ক্ষেত্রে, ISO 13849 এবং IEC 62061 নির্দেশিকা উভয়ই অনুসরণ করা অপরিহার্য। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে সেই গুরুত্বপূর্ণ শাটডাউন পদ্ধতিগুলি যথেষ্ট দ্রুত কাজ করতে হবে যাতে সর্বোচ্চ 100 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে বিপজ্জনক পরিস্থিতির প্রতি প্রতিক্রিয়া জানানো যায়।
| প্রটোকল | গতি | টপোলজি | Preneurial ব্যবহারের কেস |
|---|---|---|---|
| Modbus RTU | 19.2 kbps | মাস্টার-স্লেভ | HVAC, পুরানো সেন্সর নেটওয়ার্ক |
| PROFIBUS DP | 12 Mbps | লিনিয়ার | মোটর নিয়ন্ত্রণ, প্রক্রিয়া ভালভ |
| EtherNet/IP | 100 Mbps | তারা | ভিশন সিস্টেম, MES একীভূতকরণ |
প্রতিটি প্রোটোকল গতি, টপোলজি এবং সামঞ্জস্যযোগ্যতার ক্ষেত্রে বিভিন্ন আপস দেয়, যা নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ততা নির্ধারণ করে।
যখন অপারেশনাল টেক আইটি সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত হয়, তখন ক্লাউড বিশ্লেষণ প্ল্যাটফর্মে PLC ডেটার ধারাবাহিক প্রবাহের মাধ্যমে ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণের জন্য নতুন সম্ভাবনা খুলে যায়। গত বছরের গবেষণা অনুসারে কারখানার কার্যাবলীর একটি সদ্য পর্যালোচনা কিছু চমৎকার তথ্য দেখিয়েছে - যৌথ নেটওয়ার্কযুক্ত কারখানাগুলি তাদের বাস্তব-সময়ের ত্রুটি নির্ণয় প্রক্রিয়ায় কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রয়োগ করার ফলে 89 শতাংশ দ্রুত ত্রুটি শনাক্ত করেছে। তবে এই সেটআপটি ঠিকভাবে করা সহজ নয়। নিরাপত্তা এখনও একটি বড় উদ্বেগ, তাই বেশিরভাগ বাস্তবায়নের জন্য এনক্রিপ্টেড ভার্চুয়াল প্রাইভেট নেটওয়ার্ক টানেল, ব্যবহারকারীর ভূমিকার উপর ভিত্তি করে অ্যাক্সেস নিয়ন্ত্রণ এবং ওপিসি ইউএ গেটওয়ে প্রয়োজন যা প্রকৌশলীদের পুরো নেটওয়ার্কের স্থিতিশীলতা ক্ষতিগ্রস্ত না করেই দূর থেকে জিনিসপত্র পর্যবেক্ষণ করতে দেয়। এই নিরাপত্তা ব্যবস্থাগুলি অতিরিক্ত কাজের মতো মনে হতে পারে, তবে সংবেদনশীল শিল্প ডেটা সুরক্ষিত রাখার জন্য এগুলি অপরিহার্য।
PLC নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মূল উপাদানগুলি হল সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (CPU), ইনপুট/আউটপুট (I/O) মডিউল এবং পাওয়ার সাপ্লাই ইউনিট।
PLC-এর তিনটি প্রধান ধরন রয়েছে: ফিক্সড PLC, মডিউলার PLC এবং র্যাক-মাউন্টেড PLC, যার প্রতিটি অপারেশনের বিভিন্ন স্কেল ও জটিলতার জন্য উপযুক্ত।
ল্যাডার লজিক সাধারণত ব্যবহৃত হয় কারণ এটি ঐতিহ্যবাহী রিলে সার্কিটের মতো দেখতে, যা ইলেকট্রিশিয়ান এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীদের জন্য বোঝা সহজ করে তোলে।
PLC স্ক্যান চক্রে তিনটি পর্যায় রয়েছে: ইনপুট স্ক্যান, লজিক এক্সিকিউশন এবং আউটপুট আপডেট, যা দক্ষ প্রক্রিয়াকরণ এবং নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
I/O ইন্টিগ্রেশনে EMI সুরক্ষা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি তড়িৎ চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ প্রতিরোধ করে যা অটোমেশন সিস্টেমে গুরুতর সিগন্যাল সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।
কপিরাইট © 2024 শেঞ্জেন কিডা ইলেকট্রনিক্স কো., লিমিটেড
EN