Казыркы заманбап өнөр жай бекеттеринин негизинде өндүрүш сызыктарын гладко иштетүү үчүн дуйнөлөр, контроллерлер жана исполнительные механизмдер сыяктуу ар кандай компоненттерди бириктирген автоматташтыруу башкаруу техникасы жатат. Статистика бул тургундуктан да көптөгөн зауттардын кол менен иштөөдөн автоматташтырылган системаларга өткөндөн кийин катаалар 40% чейин камчылаганын көрсөтөт, бул тууралуу өткөн жылы ARC Advisory тарабынан жасалган изилдөөдө айтылат. Чоң химиялык реакторлордо температураны реттөөнү же робот колдорун мурдакындай иштетүүнү алсак, бул системалар миллиметрдин миңдөн бирине чейинки тактыкта иштей алат. Азыр дагы бул жабдуулар күчөп келат: башкы өндүрүүчүлөр өздөрүнүн башкаруу блокторуна AI негизинде болжолдоо каражаттарын киргизип, заводдор анализге сырттан күтүүнүн ордуна маалыматты дароо иштете жана операцияларды дароо өзгөртө алышат.
Индустриялык автоматтандыруунун жолу 1960-жылдары электромеханикалык релелер жөнүндө гана нерселерди иштетип, өчүрүп турганда чыныгы башталган. 90-жылдарга келгенде заводдордо дискреттик продукттар чыгарууда программалануучу логикалык контроллерлер же кыскартылган PLC ар бир секундунда 1000 чыгуу/кириш пункту менен иштей алган. Бул кичинекей иштеңдер. Бул күндөрү заманбап акылдуу контроллерлер ошол эле убакта өзүнүн мурдагы версияларына салыштырмалуу энергияны 30% азыраак пайдаланып, секундунда 15 миллионго чейинки командаларды иштете алат жана Индустриялык интернет заттары менен сүйлөшө алат. Ошондой эле минтип компьютердештириү модулдарын унутпаңыздар. Делойт быйылкы билдирүүсүнө ылайык, бул жабдаш машиналарга чоң операцияларда, маселен, жартылай өткөргүчтү өндүрүүдө алыскыр болотторго карата ишенбестикти дээрлик жарымга кыскартат.
Модернизациялоо системалары үч негизги функцияны аткарат:
Бул интеграцияланган ыкма автоунаа жасоо линияларында 99,95% убакыт иштөөнү жана фармацевтикалык орамаларда 0,1%дан төмөн кемчилик пайызын камсыз кылат (McKinsey 2023-жылдагы Өндүрүштүн Бенчмарк Изилдөөсү). Процесстин башкаруу өлчөө жабдыктары өнүгүп жаткан сайын, бул системалар двигательдин иштен чыгышынан 800 саатка чейин мурда техникалык кызмат көрсөтүүнүн зарылчылыгын өздөрү болжолдошот.
Туура контроллерди тандоо үчүн алгач бир нече факторду кароо керек. Жогорку ылдамдыктагы алып коюу жана жайгаштыруу операциялары сыяктуу колдонулуштарда реакция убактысы чоң мааниге ээ, анткени ±10мс айырмасы ишке чоң таасирин тийгизет. Дагы такталык талаптары да бар. Жартылай өткөргүч иштери көбүнчө бир миллиметрден төмөн чыдамдуулукту талап кылат. Масштабдоону да унутпаңыз. Көптөгөн эксперттер бизнес өскөндө үчүн 30–50 пайызга чейин кошумча мүмкүнчүлүк калтырууну маслахат берет. Өткөн жылкы санариптик маалыматтарга ылайык, аралаш өндүрүштүк шарттарда өндүрүштүн токтошунун жарымынан ашы расында машиналарга тийиштүү контроллерлерди колдонбоодон пайда болот. Бул техникалык спецификацияларды цехтеги иш-аракеттер менен туура келтирүүнүн иштердин кыймылсыз кыймылдоосун камсыз кылуу үчүн канчалык маанилүү экенин көрсөтөт.
Программалануучу логикалык контроллерлер (PLC) миллисекунддар ичинде чечим кабыл алуу маанилүү болгон бардык жерде колдонулуп, мындай тездетилген конвейерлерди билдирет. Мунун натыйжасында минутасына 400 шишени каптоого мумкүндүк берген шише каптоо машиналарында жана ар бир жолусу 0,05 мм тактыкта иштеген робототехникалык электр дарбазаларда иштердин үзгүлтүксүз иштешин камсыз кылат. Алар эмнеге ушунчалык популярдуу? Бул контроллерлердин чыныгы логикалык программалоосу конвейерлерди бири-бири менен иштөөгө жана заводдун бардык аймагына зарарлуу коопсуздук блокторун орнотууга жөнөкөйлөт. Индустриялык адамдар Процесс башкаруу боюнча эң соңку статистикадан кызыктуу нерселерди белгилешет - PLC'лер автоунаа өндүрүш заводдорунда жөнөкөй компьютер системалары менен салыштырганда иштеп чыгуу убактысын 40% кыскарткан. Ушул деңгээлдеги эффективдүүлүк жаңы технологиялар келген менен да алардын тандоо болуп турганын түшүндүрөт.
Бардык жабдуулар бир бүтүндүктө иштеп турган өнөр жай шарттарында таратылган башкаруу системалары (DCS) чыныгында жакшы иштейт. Мисалы, нефть иригичтерин алсак, бул системалар заводдун бардык жеринде 5000'ден ашык киргизүү/чыгаруу пункттарын башкарып турса да, температураны жарым градус Целсийге чейин стабилдуу кармоого мүмкүндүк берет. Бул системалар каталитикалык трескалуу сыяктуу татаал процесстерди башкаруу үчүн бийик деңгээлдеги башкаруу ыкмаларын колдонуп, үзбөй иштөө мөөнөтүндө 99,8% тегерегиндеги деле убакыттын ээси болуп калат. DCS-тин акыркы версиялары жабдуулардын иштен чыгышын алдын ала болжолдоо үчүн «ыйык» техникалык кызмат көрсөтүү функциялары менен жабдылган. Бул заманбап системаларды колдонгон зааводдор эски системаларга салыштырмалуу таң калыштуучу 57% азыраак токтоолор жөнүндө билдирүү жасашат, бул коопсуздук жана өндүрүштүн эффективдүүлүгү үчүн чоң айырма кылат.
Бағдарламалануучу автоматташтыруу контроллерлери традициялык PLC'лердин ишенчтүү башкаруу өзгөчөлүктөрүн жана адаттан чыккан ПК'лердин күчтүү эсептөө мүмкүнчүлүгүн бириктиришет, бул курчоо сызыктары 15тен ашык өнөм түрүн бир убакта башкарышы керек болгон учурда комплекстүү маселелерди чечүү үчүн жакшы болуп саналат. Бул системалар логикалык программалоонун лестничный диаграммасын жана C++ сыяктуу оң өнүккөн программалоо тилдерин иштете алышат. Бул эки имкан дарттар производстволорду секундунада 120 түрмөттүн дефектисин аныктай алган машиналык көздүн булганган түзүлүшүнө туташтырууга мүмкүндүк берет. Менен өткөн жылы жүргүзүлгөн изилдөөлөрдүн натыйжасында компаниялар тамак-аш өнөр жайында PAC технологиясын колдонгондо, насыя качан сапаттын жакшыраак көзөмөлдөнүшү аркасында жалпы жабдыктардын эффективтүүлүгү 22 пайызга жакшырарын көрсөткөн.
Бир чачын химия компаниясы өз убакытта релейли системаларды фабрикадан SQL базасы менен келип түшкөн заманбап PAC'терге алмаштыргандан кийин сериялык өндүрүш циклдорун жакынча үчтөн бириге кыскартты. Бул өзгөртүү 18 кыйынчылыктуу колдонуучу маалымат киргизүү иш-чараларын жок кылды жана бардык нерсе бир жолу өзгөртүлбөй турган коопсуз цифровой жазуулар аркылуу катуу FDA талаптарына (Айрым 11) туура келээрин камсыз кылды. Ушул убакта токтонбой галванизациялоо иштеп турган болот заводунда инженерлер күн сайын чоң көлөмдү иштетип турганда дагы 99,95% убакыт бою иштетүүнү сактоого тийиш болчу. Алар өндүрүштү токтотпой-турган баалуу киргизүү/чыгаруу модулдары бар резервдүү башкаруу системаларын орнотушкан, анткени алар күнүгө жакынча 1200 тонна иштетип жатышат.
Тиімдүү автоматтандыруу динамикалык мухитта сенсорлор, исполнительный буюмдар жана контроллерлердин ортосунда көздөй турган өз ара аракетти камсыз кылуучу туура конфигурацияланган киргизүү/чыгаруу (I/O) системаларына жана мыкты байланыш протоколдоруна негизделет.
Өнөр жай системалары менен иштөөдө долбоорлоочулар кадимки 'күйүү-чындатуу' гана кылган түзмөктөр менен убакыт өтүсө температура же басым сыяктуу үзгүлтүксүз өзгөрүп турган маалыматтарды иштетүүчү түзмөктөрдүн айырмачылыгын билүүгө тийиш. Мисалы, дискреттик I/O чектөөчү өчүрүгөчтөрдөн же басуу түймөктөрдөн келген жөнөкөй ооба/жок сигналдарын иштетет. Бирок аналогтук I/O убакыттын өтүшү менен температуранын окшош үзгүлтүксүз өлчөмдөрү менен иштейт. Бул маалыматтарды ички сигналды боюнча чоңураак үзүндүлөрдү сактоо менен маанилүү деталдарды жоготпоо үчүн керек. Көптөгөн тажрыйбалуу инженерлер долбоорго иштирилген процесс жаңыртылганда же кеңейтилгенде болушу мүмкүн болгон өзгөрүүлөрдү алдын ала биле албагандыктан системанын долбоорунда I/O нукталарынын дагы 25 толуктоосун калтырууну сунушташат.
Башкаруу бөлмөлөрүнүн жанына I/O шкафтарын орнотуу электрлүү бутулушту азайтса да, бул иште көп сандагы узун өткөргүчтөрдүн бардык жерге таралышы менен байланыштуу. Производстводо чыныгы жабдуктарга жакыныраак орнотулган таратылган I/O модулдарын колдонгондо кабелдерди көп токойго чейин экономдоого болот. Байкоолорго караганда, чоң өндүрүш комплекстеринде кабелдерди колдонууда алтымыштан сексен пайызга чейин экономия кылынат. Көптөгөн компаниялар производстволук машиналарга туурасынча орнотууга боло турган IP67 деңгээлиндеги алыскөй I/O станцияларын колдонууга багытталып жатышат. Бул системалар цехтеги шарттар кандайдыр болбосун, сенсорлордон чыныгы убакытта маалымат алуу үчүн жакшы иштейт.
Ethernet/IP байланыштык 100 Мбит/с даярламасы жана IIoT платформалары менен туура келүүчүлүгү менен заманбап иштетүүлөрдү башкарат. Modbus TCP жаңы тармактарга мурдагы циклдеги түзүлүштөрдү кошуп, кеңири колдонулат. Тармактар SCADA жана MES сыяктуу буйрук берүү системалары менен тосконоосуз байланышы үчүн өнөр жүрүштөр бул протоколдорго басым жасашат.
Көптөгөн зауттар жүздөмдөн бери иштеп келе жаткан ар кандай өндүрүшчүлөрдүн жабдууларын иштетишет. Протокол конвертерлери эски RS-485/Modbus RTU түзүлүштөрүн Ethernet негиздеги тармактарга туташтырат. Ишке ашыруудан мурун талаа шинелеринин топологиясын чагылдыруу кайрадан ишке ашыруунун кыйынчылыктарын болдурбостон, OPC UA көп протоколдуу чөйрөлөрдү бириктирүү үчүн басымдуу чечим катары пайда болуп жатат.
IIoT тутумдары чек аймагындагы эсептөө мүмкүнчүлүктөрү менен жупталганда, алар маалыматтын кечигүүсүн ийгиликтүү кыскартат — Ponemon Instituteтин изилдөөсү бул көрсөткүчтү 70% чамасында кыскартышын көрсөттү. Бул машинелерге бултту жооп берүүнү күтпөй-ақ маалыматты дере жерде иштетүүгө мүмкүндүк берет. Бул тармактар өндүрүштүк аянттарга таркаланган сайын, масштабталуучу IIoT негиздемелери ISO уюмунун 55000 негиздемеси аркылуу белгиленген нормативдик чектердин ичинде калып, өсүштү оңой өздөштүрөт. Мисалы, WoT Интероперабелдүүлүк Катмарын алайык. Акылдуу заводдордо жүргүзүлгөн практикалык сынамалар аны түрдүү протоколдорду ийгиликтуу 98% учурда байланыштырышын көрсөттү, бирок акыркы бир нече пайызга жетүү үчүн кээде өзгөчө өндүрүш шарттарына жана мурасийедеги жабдыктардын сыйыштыгына жараша тактоолор керек болот.
Модулдуу конструкциялар бекитилген архитектураларга салыштырмалуу 2024-жылкы өндүрүштүк стандарттар боюнча системаны жаңыртууну 30% тездетет. Цифрлык дубликат технологиясы инженерлерге физикалык өзгөртүүлөрдүн алдында өндүрүш кеңейтүүсүн моделдөөгө мүмкүндүк берет. Компоненттик негиздеги системаларды колдонгондо, баскычтуу IIoT жаңыртууларды колдошот, биринчи деңгээлдеги жабдуу поставщиклери ретрофиттин чыгымдарын 40% төмөндөтүшкөнүн билдиришти.
Универсалдуу байланыш драйверлери аркылуу заманбап программалоо платформалары аралаш вендорлорго ээ болгон заводдордо мурунтан калган системалар менен 99% уюмдуулукка жетет. Понемон 2023-түн маалыматына ылайык, автомобиль тармагында интеграциялоо убактысын 50% камтый турган соңку программалык пакеттер HMI жана MES менен табигый уюмдуу иштейт.
Илгерки ойлуу өндүрүшчүлөр байланыш стандарттары ар бир 3–5 жылда өзгөрүп турбасын эскерип, автоматташтыруу бюджетинин 25% ин протоколго байланбаган инфраструктурага бөлүшөт (Ponemon 2024). WoT Интероперабелдүүлүк Катмары семантикалык стандартдаштыруу аркылуу түзмөктөрдү ишке киргизүүнү 85% ке жакшыртты, жаңы IIoT сенсорлорун жана исполнительный узуларды колдонуу менен бирге кайра ылайыкташуу маселесин чечүүдө маанилүү рөл ойноду.
Автоматташтыруу башкаруу жабдыктары технологиялык процессин көзөмөлдөөнү, чечим кабыл алууну жана системаны ылайыкташтырууну аткарат, бул өндүрүштүн оптималдуу сапатын жана эффективдүүлүгүн камсыз кылат.
PLC лер дискреттик, жогорку ылдамдыктагы милдеттер үчүн идеалдуу, ал эми DCS лер бүтүндөй бирикменин координациясын талап кылган чоң көлөмдүү, үздүксүз процесстерге жараша келет.
Алмаштырылбаган жабдыктардын ортосундагы уюмдуулукту камсыз кылуу кайрадан кургууга болбой турган чыгымдарды алдан сактап, аралаш өндүрүүчүлөрдүн жабдыктарынын жумшак өз ара аракетин камсыз кылат.
IIoT бириктирилиши булакта маалыматтарды иштетүү ынтымагын жакшыртат, кечигүүлөрдү азайтат жана тармактын өсүшүн башкаруу үчүн масштабталуучу негиздерди кеңейтет.
ISO9001 TUV сертификаты менен тастыкталган компания
Тоңдоо © 2024 жылы Shenzhen QIDA electronic CO.,ltd тарафынан
EN