Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Sistem Kontrol Otomatisasi

Cara Memilih Pengontrol Otomasi Industri

Saat memilih pengontrol otomasi industri, ada beberapa istilah penting yang perlu dipertimbangkan, bukan hanya yang memiliki kata-kata PLC, PAC atau IPC di dalamnya . Persyaratan aplikasi harus didefinisikan dengan jelas, sedangkan kebutuhan skalabilitas harus diperhitungkan sebelum pilihan dibuat.

Sebagai permulaan, membagi kebutuhan operasi peralatan adalah tempat yang baik untuk memulai, yang akan membantu pengguna mengevaluasi kisaran pengontrol yang ditentukan oleh pembuat mesin. Sistem otomasi dapat memberikan solusi komprehensif atau kontrol individual, bergantung pada kesesuaiannya dengan skenario manufaktur.

Programmable Logic Controller (PLC), Programmable Automation Controller (PAC) atau Industrial Personal Computer (IPC) dapat memberikan kontrol untuk satu stasiun, mesin, jalur perakitan, atau bahkan seluruh lantai pabrik. Dalam kasus sistem manufaktur terintegrasi, satu pengontrol besar yang menampilkan basis input/output jarak jauh, berkomunikasi melalui Ethernet dapat digunakan untuk menyediakan kontrol ujung ke ujung. Namun, mungkin ada saat-saat di mana aplikasi mungkin memerlukan pendekatan modular, di mana memecah sistem otomasi menjadi bagian-bagian logis akan lebih cocok. Dalam kasus seperti itu, otomatisasi dikotak-kotakkan dan tersebar di antara PLC yang lebih kecil, bergantung pada beban kerja.

Beberapa ahli otomasi melihat kedua keputusan ini sebagai jarak satu sama lain, menyimpulkan bahwa keduanya memerlukan platform yang berbeda. Tapi ini tidak harus benar. Ada beberapa produsen yang memiliki pengontrol yang menawarkan opsi ukuran berbeda, semuanya kompatibel dengan perangkat lunak pemrograman yang sama. Kehadiran lingkungan pemrograman tunggal berarti fleksibilitas dapat ditanamkan dalam sistem, sementara biaya yang terkait dengan pengembangan program dapat dipotong, karena proyek dapat dipindahkan dari satu PLC ke PLC lainnya.

Namun keputusan yang menakutkan adalah memutuskan apakah PLC besar digunakan untuk satu program atau apakah pendekatan modular digunakan. Keputusan jauh lebih rumit daripada memilih PLC , PAC atau pengontrol berbasis PC. Mempertimbangkan faktor-faktor berikut dapat membantu membangun dasar yang baik:

Apakah sistemnya baru atau yang sudah ada dapat membantu menghilangkan banyak kebingungan dan memengaruhi faktor-faktor lain yang tersisa untuk pemilihan. Jika produk sudah terpasang, kompatibilitas menjadi sangat penting, menetralkan jumlah produk yang tidak berguna.

Pilihan pengontrol juga tergantung pada kondisi lingkungan. Jika ada kondisi ekstrem, seperti yang berkaitan dengan suhu, kelembapan, debu, dll., maka pengontrol harus memenuhinya agar tetap dapat beroperasi.

Jumlah, jenis, dan lokasi I/Os

Menentukan jumlah I/O dan jenis perangkat lapangan adalah yang berikutnya dalam daftar. Mulailah dengan mendaftar semua input dan output diskrit pada spreadsheet, mendefinisikan setiap jenis, mis. sensor digital, sensor analog, actuator, control valve, dll. Parameter yang harus dicatat antara lain protokol komunikasi, ekivalen daya, dll.

Jenis dan jumlah titik I/O memiliki dampak besar pada pemilihan platform kontrol. Pembuat mesin sering membuat kesalahan dalam memilih pengontrol yang dapat memenuhi kebutuhan mendesak tanpa meninggalkan ruang untuk ekspansi di masa mendatang. Dengan memasukkan ruang untuk ekspansi, setidaknya 20%, I/O dapat mencegah krisis besar di masa depan. Ada juga beberapa pengontrol yang memiliki jenis I/O terbatas, seperti analog, input berkecepatan tinggi, dll. Ini juga dapat menjadi masalah di kemudian hari.

Spreadsheet yang disebutkan sebelumnya harus menggabungkan fungsi dan level sinyal dari semua perangkat analog, termasuk total individu untuk loop arus/tegangan, input detektor suhu resistansi, termokopel, dll. Spesifikasi pengontrol harus sesuai dengan persyaratan ini sehingga semua input analog dan output didukung, serta jenis sinyalnya.

Selain itu, I/O khusus, juga harus dicantumkan dalam spreadsheet. Ini mungkin termasuk tetapi tidak terbatas pada input/output berkecepatan tinggi, penghitung, jam waktu nyata, dan motor servo/stepper. Mungkin ada pengontrol yang mungkin tidak memiliki fungsi khusus, jadi pastikan Anda melakukan analisis menyeluruh sebelum membuat keputusan. Memahami kemampuan pengontrol dan persyaratan aplikasi sangat penting.

Lokasi fisik terminal I/O juga harus ditentukan, sehubungan dengan perangkat lapangan, dan dicatat dalam spreadsheet. Memecah persyaratan ini menjadi modul yang lebih kecil akan membantu memahami kebutuhan I/O lokal dan jarak jauh, yang pada gilirannya akan membantu dalam menentukan protokol komunikasi real-time mana yang diperlukan. Ada beberapa instalasi di mana lokalitas lebih disukai sementara yang lain sangat bergantung pada I/Os jarak jauh.

Jika jarak antara pengontrol dan subsistem cukup jauh, I/O jarak jauh akan menjadi pilihan yang baik daripada melalui cobaan pemasangan kabel setiap perangkat lapangan. Selanjutnya, metode dan kecepatan komunikasi harus didukung, baik I/O berbasis Serial maupun Ethernet. Dalam pengaturan industri saat ini, protokol Ethernet seperti EtherNet/IP menjadi populer bersama dengan versi pengembangan khusus dari protokol sumber terbuka seperti Modbus.

Komunikasi

Komunikasi antar perangkat periferal, I/O terdistribusi, PLC, dan sistem perusahaan mungkin diperlukan untuk beberapa lantai pabrik. Ruang lingkup ini harus ditentukan sejak awal, dengan pertimbangan bahwa segala sesuatunya akan menjadi lebih kompleks saat Anda bergerak maju. Beberapa pengontrol mungkin hanya menawarkan 1 – 2 port, salah satunya akan disediakan untuk pemrograman, sementara yang lain mungkin tidak mendukung protokol khusus yang diperlukan untuk aplikasi mission-critical.

Komunikasi yang akan terjadi antara pengontrol dan HMI atau perangkat lapangan juga harus ditentukan. Permulaan Internet of Things telah membuatnya penting untuk membuka opsi komunikasi. Oleh karena itu, harus dipastikan bahwa ada port Ethernet, serial, USB tambahan yang tersedia di pengontrol.

Spesifikasi protokol Ethernet seperti Modbus TCP, Ethernet/IP, Profibus, dll. harus dilakukan, baik untuk kebutuhan saat ini maupun perluasan di masa mendatang.

Perangkat Keras

Pertimbangan perangkat keras umum yang harus dilakukan termasuk kecepatan waktu pemindaian, jumlah memori, dan cadangan baterai. Pengontrol harus memiliki memori sistem yang cukup untuk mendukung persyaratan program dan data. Perkiraan ini dapat dibuat dengan mencari tahu jumlah perangkat dalam sistem. Memori data digunakan untuk manipulasi data dinamis dan penyimpanan variabel, contohnya adalah setpoint yang telah ditetapkan sebelumnya, flag internal dalam pengatur waktu, dan akumulasi waktu/hitungan.

Ukuran tabel data dapat membengkak jika ada kebutuhan untuk menyimpan data historis pada pengontrol. Kebutuhan akan pencatatan data, antarmuka ke HMI/SCADA , metode akses, dan database sejarawan semuanya harus ditentukan dengan jelas, sementara dalam skenario IIoT, jaringan, definisi protokol, dan kebutuhan memori juga menjadi penting.

Jenis instruksi dan ukuran program itu sendiri dapat mempengaruhi kebutuhan memori juga. Jika program memiliki beberapa urutan, fungsi kontrol yang canggih, dan logika kesalahan, maka ini mungkin memerlukan peningkatan memori. Persyaratan dapat diperkirakan berdasarkan anak tangga program dan file data. Spesifikasi pengontrol juga harus dipelajari, karena beberapa memiliki pemrograman berbasis tag-name sementara yang lain memiliki tabel data yang tetap tetapi dapat diperluas.

Jumlah memori yang dikonsumsi oleh program dan tabel data tergantung pada model pengontrol. Asumsi yang baik adalah bahwa setiap perangkat I/O diskrit menggunakan memori 5 – 100 kata, sedangkan I/O analog menggunakan 25 – 500 kata. Rentang yang luas dapat membuat estimasi sulit untuk program yang kompleks. Pendekatan yang lebih baik adalah dengan menulis beberapa blok kode dan mempelajari penggunaan memori.

Mungkin ada aplikasi yang memerlukan waktu pemindaian yang cepat, dan kecepatan CPU pengontrol serta kecepatan eksekusi instruksi, serta kedua faktor yang merugikan sehubungan dengan hal ini.

Perangkat Lunak

Hampir setengah dari proyek bergantung pada kualitas pemrograman perangkat lunak, yang pada gilirannya bergantung pada perangkat lunak yang disediakan oleh pabrikan. Pertimbangan berikut harus dibuat saat memilih perangkat lunak pemrograman pengontrol:

Kebanyakan pengontrol sering menyertakan perangkat lunak pemrograman yang gratis dan mudah digunakan, berisi sekitar 20 instruksi seperti timer, koil, kontak, penghitung, dll. yang cukup untuk aplikasi kecil. Tetapi karena kompleksitas persyaratan meningkat, hal-hal mungkin menjadi masalah. Pengontrol tingkat lanjut sering kali menyertakan perangkat lunak pemrograman komprehensif yang menggabungkan banyak fungsi untuk membantu pemrogram.

Pilihan perangkat lunak pemrograman sebagian besar tergantung pada zona nyaman pengguna, menjadikannya keputusan subjektif. Pemrogram mungkin memiliki pendapat mereka sendiri mengenai pemilihan perangkat lunak, tetapi ini sering diabaikan oleh manajemen yang lebih tinggi yang memberlakukan perangkat lunak serta metode pemrograman pengontrol standar.

Terlepas dari itu, pengontrol tidak boleh dipilih jika tidak memiliki banyak literatur yang merinci perangkat lunak pemrogramannya. Sebagian besar produsen telah beradaptasi dengan tren sumber daya online, menawarkan dokumentasi terperinci serta membuat forum tempat sesama programmer dapat bertukar pertanyaan mereka. Namun, tidak semua naik kereta ini; jadi pemeriksaan latar belakang yang cermat harus dilakukan sebelum membuat pemilihan PLC .

Biaya dukungan teknis juga harus diperhitungkan karena ada kalanya dokumentasi mungkin tidak membantu mengatasi masalah tertentu. Ada pemasok yang menawarkan layanan bebas waktu terbatas, yang mungkin berguna jika mengikuti jadwal terkait pengembangan program.

Setelah dikembangkan, program harus diuji secara menyeluruh, dan untuk melakukannya, perangkat lunak harus dapat dilihat dalam dalam bentuk respons loop PID dan profil gerak. Ini akan memungkinkan simulasi dilakukan secara maksimal. Perangkat lunak pengembangan modern digabungkan dengan simulator yang memungkinkan pengujian penuh dilakukan tanpa menimbulkan kebutuhan untuk terhubung ke perangkat keras.

Secara meyakinkan, Anda harus menahan diri dari mengadopsi pendekatan satu ukuran untuk semua, baik untuk perangkat lunak, perangkat keras, atau komunikasi. Kontroler yang dipilih harus memenuhi persyaratan otomatisasi sepenuhnya, sekaligus memiliki ruang untuk kemajuan seiring perubahan desain.


Sistem Kontrol Otomatisasi

  1. Bagaimana Memilih Kait Magnetik
  2. Apa itu Otomasi Industri?
  3. Bagaimana otomatisasi server mencapai FANG
  4. 4 Cara Menerapkan Otomasi Industri
  5. Tren dalam Otomasi Industri
  6. Cara Membuat Peringkat Pengendali
  7. Cara Memilih Pengontrol
  8. Otomasi Industri
  9. Otomasi Industri:Cara Kerja, Jenis, dan Manfaatnya
  10. Mengapa dan Bagaimana Otomasi Industri Masa Depan