Zamonaviy sanoat o'rnatishlarining asosida ishlab chiqarish liniyalari silliq ishlashini ta'minlash uchun sensorlar, nazoratchilar va aktuatorlar kabi turli xil komponentlarni birlashtiruvchi avtomatlashtirish boshqaruv uskunalari yotadi. Statistik ma'lumotlar ham bu fikrni tasdiqlaydi — so'nggi yili ARC Advisory tadqiqoti ma'lumotlariga ko'ra, ko'plab zavodlar qo'lda bajariladigan ishlardan avtomatlashtirilgan tizimlarga o'tganda xatolar soni taxminan 40% ga kamaygan. Katta kimyoviy reaktorlarda haroratni boshqarish yoki robot qo'llarini silliq hamkorlikda ishlashini ta'minlash kabi masalalarni olaylik — ushbu tizimlar bir millimetrning mingdan birigacha aniqlikda me'yorida qat'iy amal qilishi mumkin. Hozirda narsalar yanada aqlliroq bo'lib bormoqda — yetakchi ishlab chiqaruvchilar o'z boshqaruv bloklariga AI asosidagi bashorat vositalarini joriy etishni boshladilar, shu tariqa korxonalar tashqi tahlil kutyaptan ma'lumotlarni darhol qayta ishlashi va operatsiyalarni o'zgartirishi mumkin.
Sanoat avtomatlashtirishining tarixi haqiqatan ham 1960-yillarda boshlangan, o'sha paytlarda elektromexanik relelar faqat narsalarni yoqish-ozish bilan shug'ullanar edilar. 90-yillarga kelib esa zavodlarda alohida mahsulot ishlab chiqarishda dasturiy mantiqiy boshqaruv qurilmalari, qisqartmasi PLC, deyarli har bir joyda qo'llanila boshlandi. Ushbu kichik mehnatkashlar har soniyada taxminan 1000 ta kirish/chiqish nuqtasini boshqara olardi. Hozirgi kunda zamonaviy aqlli boshqaruv qurilmalari juda uzoq masofani bosib o'tdi. Ular sanoat internet of things (IIoT) bilan muloqot qilishlari hamda o'z oldingi avlodlariga qaraganda 30% kam quvvat sarflab har soniyada 15 million ta ko'rsatmani bajarishlari mumkin. O'ttiz yil oldingi Deloitte hisobotiga ko'ra, yarimo'tkazgich ishlab chiqarish kabi tanqidiy operatsiyalarda tashqi serverlarga bo'lgan bog'liqlikni deyarli yarmiga qisqartiradigan ushbu kuchli modullarni ham unutmang.
Zamonaviy tizimlar uchta asosiy vazifani bajaradi:
Ushbu integratsiyalangan yondashuv avtomobil payvandlash liniyalarda 99,95% gacha ishlash va farmatsevtika mahsulotlarini paketlashda 0,1% dan kam bo'lgan nuqson darajasini ta'minlaydi (McKinsey 2023-yilgi ishlab chiqarish bo'yicha taqqoslash tadqiqoti). Jarayonni boshqarish asboblari rivojlanib borgan sari, ushbu tizimlar texnik xizmat ko'rsatish ehtiyojini o'z-o'zidan aniqlash imkoniyatiga ega bo'lmoqda va dvigatellarning ishdan chiqishidan 800 soat oldin uni bashorat qila oladi.
To'g'ri nazoratchini tanlash bir nechta omillarga e'tibor qaratishni anglatadi. Yuqori tezlikdagi olib qo'yish operatsiyalari kabi sohalarda ±10ms farqi muhim ahamiyat kasb etadigan javob vaqtiga e'tibor berish kerak. Shuningdek, aniqlik talablari ham mavjud. Yarimo'tkazgich ishlari ko'pincha bir millimetrdan kamroq aniqlikni talab qiladi. Shuni ham unutmangki, kengaytirish imkoniyati ham muhim. Aksariyat mutaxassislarning tavsiyasiga ko'ra, biznes o'sganida foydalanish uchun 30 dan 50 foizgacha qo'shimcha quvvat qoldirish tavsiya etiladi. O'ttigi yili sanoat sohasidagi so'nggi ma'lumotlarga ko'ra, aralash ishlab chiqarish sharoitida ro'y beradigan ishlab chiqarish to'xtab qolishlarning yarmidan ortig'i faqat uskunalar ehtiyojlariga mos kelmaydigan nazoratchilardan kelib chiqadi. Bu fabrikada amaliyotda sodir bo'ladigan narsalar bilan texnik xususiyatlarni moslashtirish ishlash jarayonini kutilmagan to'xtashlarsiz silliq davom ettirish uchun qanchalik muhimligini aniq ko'rsatadi.
Dasturlanuvchi mantiqiy boshqaruv qurilmalari (PLC) asosan har sekundda qaror qabul qilish muhim bo'lgan hamma joyda ishlatiladi, masalan, millisekund ichida reaksiya beradigan montaj liniyalari. Ushbu nazoratchilar minutiga taxminan 400 ta shishani qoplovchi shishalarni yopish mashinalarida jarayonlarni silliq boshqarishni ta'minlaydi, ayniqsa, har bir borishda 0,05 mm aniqlikka erishadigan juda aniq robotli payvandlash uskunalari haqida ham aytish kerak. Ular nega shunchalik ommabop? Aslida, ularda foydalaniladigan ladder mantiq dasturlash tizimi konveyer lentalarni birgalikda ishlash uchun sozlashni va zavod maydonida zarur xavfsizlik qulflarini o'rnatishni ancha osonlashtiradi. Soha mutaxassislari "Process Control Handbook" ning so'nggi ma'lumotlariga e'tibor qaratishadi: oddiy kompyuter tizimlariga qaraganda PLC lar avtomashina ishlab chiqarish korxonalarda sozlash vaqtini taxminan 40% ga qisqartiradi. Aynan shu samaradorlik tufayli yangi chiroyli texnologiyalar paydo bo'lishiga qaramay, ular hali ham afzal ko'riladigan tanlov sifatida qolmoqda.
Taqsimlangan boshqaruv tizimlari (DCS) butun ob'ektda hamkorlik qilish talab etiladigan sanoat sohasida ayniqsa yaxshi ishlaydi. Masalan, neftni qayta ishlash zavodlarida ushbu tizimlar o'zaro bog'langan 5000 dan ortiq kirish/chiqish nuqtalarini boshqarayotganda ham haroratni 0,5 gradus Selsiygacha aniqlikda saqlay oladi. Ushbu tizimlar katalitik qirish kabi murakkab jarayonlarni hal etish uchun ilg'or boshqaruv usullaridan foydalanadi va uzluksiz ishlash davrida taxminan 99,8% gacha bo'lgan deyarli mukammal ishlash vaqtini ta'minlaydi. DCS ning eng so'nggi versiyalari asbob-uskunalarning ishdan chiqishini oldindan bashorat qiladigan aqlli texnik xizmat ko'rsatish funksiyalari bilan jihozlangan. Zamonaviy tizimlardan foydalanadigan korxonalarda eskirgan tizimlarga nisbatan taxminan 57% kamroq dastlab bashorat qilinmagan to'xtashlar sodir bo'ladi, bu xavfsizlik hamda ishlab chiqarish samaradorligi jihatidan katta farq hosil qiladi.
Dasturlanuvchi avtomatlashtirish kontrollerlari an'anaviy PLC larning ishonchli boshqaruv funksiyalarini oddiy shaxsiy kompyuterlarning kuchli hisoblash imkoniyatlari bilan birlashtiradi, bu ularni murakkab vazifalarni hal etish uchun juda mos qiladi. Bir vaqtning o'zida 15 tadan ortiq turdagi mahsulotlarni boshqarishi kerak bo'lgan moslanuvchan paketlash liniyalari haqida o'ylab ko'ring. Bu tizimlar nafaqat zanjirli mantiq dasturlashni, balki C++ kabi ilg'or kodlash tillarini ham ishlatishi mumkin. Ushbu ikki imkoniyat tashkilotlarga 120 ta rasm/soniya tezlikda nuqsonlarni aniqlaydigan ilg'or mashina ko'rinishi tizimlariga ulanish imkonini beradi. O'ttgan yili o'tkazilgan ba'zi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, korxonalar oziq-ovqat ishlab chiqarish jarayonlarida PAC texnologiyasini joriy etsalar, sifatni real vaqtda yaxshiroq nazorat qilish tufayli umumiy uskuna samaradorligi (OEE) odatda taxminan 22% ga oshadi.
Bir maxsus kimyoviy moddalar kompaniyasi zavodda o'rnatilgan tayanch SQL bazaga ega bo'lgan zamonaviy PAClarga o'tgach, partiyali ishlab chiqarish tsiklini deyarli uchdan bir qismga qisqartirgan. Bu o'zgarish 18 ta noqulay qo'lda ma'lumot kiritish jarayonini bekor qildi va xavfsiz raqamli yozuvlar orqali keyingi o'zgartirishlarga yo'l qo'ymaydigan tarzda qat'iy FDA (Ayniqsa 11-qism) talablariga rioya etilishini ta'minladi. Boshqa tomondan, galvanoplastika operatsiyalarini uzluksiz bajarayotgan po'lat zavodida muhandislarning tizimi kuniga taxminan 1200 tonna qayta ishlash hajmida ham ishlashni 99,95% davom ettirish imkonini berdi. Ular ishni to'xtatmasdan tezda almashtiriladigan maxsus kirish/chiqish modullari bilan zaxira boshqaruv tizimlarini o'rnatish orqali buni amalga oshirdilar, bu esa kundalik katta hajmdagi ishlov berish sharoitida ajoyib natija deb aytish mumkin.
Samarali avtomatlashtirish dinamik muhitda sensorlar, aktuatorlar va nazoratchilar o'rtasida uzluksiz o'zaro ta'sirni ta'minlovchi to'g'ri sozlangan kirish/chiqish (I/O) tizimlariga va mustahkam aloqa protokollariqa bog'liq.
Sanoat tizimlari bilan ishlaganda, dizaynerlar narsalarni faqat yoqish-va-o'chirish uchun ishlatiladigan ikkilik qurilmalar hamda vaqt o'tishi bilan uzluksiz ma'lumot oqimlarini boshqaruvchi o'zgaruvchan diapazonli qurilmalar o'rtasidagi farqni bilishlari kerak. Masalan, diskret I/O chegaraviy kalitlar yoki bosiladigan tugmalar kabi narsalardan keladigan oddiy ha/yo'q signallar bilan ishlaydi. Boshqa tomondan, analog I/O harorat o'qish yoki bosim darajalari kabi vaqt o'tishi bilan doimiy o'lchovlar bilan ishlaydi. Bu esa muhim tafsilotlarni yo'qotmasdan asl signalni saqlash uchun ancha nozik namuna olish chastotalarini talab qiladi. Ko'p tajribali muhandislar keyingi bosqichda jarayonlar yangilanganda yoki kengaytirilganda qanday o'zgarishlar sodir bo'lishi aniq bashorat qilib bo'lmasligi sababli, tizim dizaynida taxminan 25 ta qo'shimcha I/O nuqtasini qoldirishni tavsiya etadi.
I/O tarmoqlarini boshqaruv xonalari yoniga o'rnatish elektr uzilishlarini kamaytirishga yordam beradi, garchi bunday joylashtirish ko'pincha hamma tomonga cho'zilgan uzun simlarga olib keladi. Ishlab chiqaruvchilar taqsimlangan I/O modullarni jihozlarga yaqinroq o'rnatishsa, kabeldan juda ko'p tejab qolishadi. Ba'zi hisobotlarda yirik sanoat ob'ektlarida 60 dan 80 foizgacha tejash kuzatilgan. Ko'plab kompaniyalar endi bevosita ishlab chiqarish uskunalari ustiga o'rnatiladigan IP67 reytingidagi masofaviy I/O stansiyalariga murojaat etmoqda. Bu sozlamalar zavod maydonida sharoit qattiq bo'lganda ham sensorlardan haqiqiy vaqtda ma'lumot olish uchun ajoyib ishlaydi.
Ethernet/IP zamonaviy o'rnatishlarga 100 Mbps bandlik kengligi va IIoT platformalari bilan bevosita mos kelishi orqali rahbarlik qiladi. Eski qurilmalarni yangi tarmoqlarga integratsiya qilish uchun Modbus TCP hali ham keng qo'llaniladi. Sanoat qo'llanmalari SCADA va MES kabi nazorat tizimlari bilan silliq ulanish uchun ushbu protokollarga alohida e'tibor beradi.
Ko'plab korxonalarda o'ttiz yildan ortiq davom etgan turli ishlab chiqaruvchilarning jihozlari ishlaydi. Protokol konvertorlari eski RS-485/Modbus RTU qurilmalarini Ethernet asosidagi tarmoqlarga ulaydi. Rejalashtirish davrida mavjud maydon magistrali topologiyalarini xaritalash qimmatga tushadigan qayta sozlashlarni oldini oladi, ko'p protokollardan iborat muhitni birlashtirish uchun OPC UA eng afzal ko'riladigan yechim sifatida rivojlanmoqda.
IIoT tizimlari chegaraviy hisoblash imkoniyatlari bilan birlashtirilganda, ma'lumotlarning kechikishini sezilarli darajada kamaytiradi — Ponemon instituti tadqiqoti bu ko'rsatkichni taxminan 70% ga kamaytirishini ko'rsatmoqda. Bu esa mashinalar bulutli javoblarni kutmasdan, haqiqatan ham ma'lumotlarni joyida qayta ishlay olishini anglatadi. Ushbu tarmoqlar ishlab chiqarish maydonlariga kengaygan sari, masshtablanadigan IIoT asoslari ISO tomonidan 55000 doirasida belgilangan standartlar tashkilotlari tomonidan belgilangan me'yoriy chegaralar doirasida tinchlikda o'sish bilan shug'illanadi. Masalan, WoT Interoperability Layer (WoT interfaol qatlam) ni oling. Aqlli zavodlardagi amaliy sinovlar uning turli protokollarni real sharoitda taxminan 98% hollarda muvaffaqiyatli ulashini ko'rsatdi, garchi oxirgi necha foizga erishish uchun aniq sozlash talab etilsa ham, bu ko'pincha maxsus korxona sharoitlariga va eskirgan uskunalarning mos kelmasligi muammolariga bog'liq.
Modulli dizaynlar 2024-yilgi ishlab chiqarish me'yoriy ko'rsatkichlariga asosan, doimiy arxitekturaga qaraganda tizimlarni yangilashni 30% tezlashtiradi. Raqamli ikkitalik texnologiyasi muhandislarga jismoniy o'zgarishlardan oldin ishlab chiqarish kengaytirilishini simulyatsiya qilish imkonini beradi. Birinchi darajali yetkazib beruvchilar IIoT ni bosqichma-bosqich yangilashni qo'llab-quvvatlaydigan komponent asosidagi tizimlarni foydalanishda qayta jihozlash xarajatlarini 40% kamaytirishini hisobot qiladilar.
Zamonaviy dasturlash platformalari universal aloqa drayverlari orqali eski tizimlar bilan 99% ga mos kelishga erishadi — bu aralash etkazib beruvchili korxonalarda juda muhim. Eng so'nggi dastur to'plamlari avtomobil sohasida integratsiya vaqtini 50% ga qisqartiradi (Ponemon, 2023) HMI hamda MES bilan bevosita integratsiya qilinadi.
Iltimos, etiborga ega bo'lgan ishlab chiqaruvchilar o'zlarining avtomatlashtirish byudjetlarining 25% ini protokolga bog'liq bo'lmagan infratuzilma uchun ajratadi, chunki kommunikatsiya standartlari har 3–5 yilda o'zgarib turadi (Ponemon, 2024). WoT Interoperability Layer ma'lumotlarni semantik standartlashtirish orqali qurilmalarni ulash tezligini 85% ga oshirgan bo'lib, yangi IIoT sensorlari va aktuatorlarni joriy etayotganda teskari moslikni saqlashda muhim rol o'ynaydi.
Avtomatlashtirish boshqaruv uskunalari jarayonlarni nazorat qilish, qaror qabul qilish va tizimni sozlash vazifalarini bajaradi, bu esa ishlab chiqarish sifati va samaradorligini optimal darajada ta'minlaydi.
PLC lar diskret, yuqori tezlikdagi vazifalar uchun ideal, DCS lar esa ob'ekt bo'ylab koordinatsiya talab qiladigan keng miqyosli, uzluksiz jarayonlar uchun mo'ljallangan.
Aralash ishlab chiqaruvchilarga ega bo'lgan uskunalar o'rtasida moslik va integratsiyani ta'minlash qimmatga tushadigan qayta sozlashlarni oldini oladi hamda ulanishni silliq amalga oshirish imkonini beradi.
IIoT integratsiyasi ma'lumotlarni qayta ishlash tezligini oshiradi, kechikishlarni kamaytiradi hamda tarmoq rivojlanishini boshqarish uchun masshtablanadigan tizimlarni kengaytiradi.
ISO9001 TUV sertifikatiga ega kompaniya
Copyright © 2024 by Shenzhen QIDA electronic CO.,ltd
EN