بیشتر کنترل کننده های صنعتی ، مانند کنترل کننده های منطق قابل برنامه ریزی (PLC) و کنترل کننده اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PACS) ، می توانند عملکردهای اساسی مانند کنترل زمان واقعی اتصالات ورودی/خروجی گسسته و آنالوگ (I/O) را کنترل کنند. در حقیقت ، این نوع عملکرد با اکثر کنترل کننده ها همراه است و تمرکز در درجه اول روی قابلیت تعداد نقاط I/O است که می توان به آنها رسیدگی کرد ، که معمولاً تعیین آن آسان است.
به منظور دستیابی بهتر به اجرای اینترنت صنعتی اشیاء ، هنگام خرید کنترل کننده های صنعتی ، شرکت ها باید سایر ویژگی های پیشرفته مانند پردازش داده ها ، ارتباطات و کنترل پر سرعت را در نظر بگیرند. درک چگونگی اجرای ویژگی های مورد نیاز در یک کنترلر و چگونگی بهبود ویژگی های جدید می تواند به شرکت های تولید کننده در بهبود کارآیی کمک کند.
قابلیت پردازش داده ها
کنترل کننده های مدرن با برنامه نویسی پیشرفته نام نشانه گذاری اغلب انواع ویژگی های پردازش داده ها ، از جمله ورود به سیستم های داخلی را ارائه می دهند. برخی از کنترلرهای پیشرفته ، همچنین می توانند با پایگاه داده های استاندارد در سیستم های سطح سازمانی مانند سیستم های برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP) ارتباط برقرار کنند.
ورود به سیستم به طور مستقیم به یک دستگاه ذخیره سازی USB متصل به کنترلر یک ویژگی مهم است و اغلب در بسیاری از برنامه ها الزامی است. کنترل کننده هایی که دارای قابلیت ورود به سیستم داده ها هستند به طور معمول از درایوهای قلم USB فرمت شده یا کارتهای مینی SD با حداکثر 32 گیگابایت ذخیره پشتیبانی می کنند.
ورود به سیستم داده ها معمولاً بر اساس رویدادها یا برنامه ریزی ها انجام می شود. وقایع با تغییرات حالت ، مانند انتقال وضعیت داده های بولی انجام می شود. ورود به سیستم برنامه ریزی شده در فواصل منظم ، به عنوان مثال ، هر دقیقه ، هر ساعت ، هر روز یا هر ماه اتفاق می افتد.
تعداد نشانه هایی که می توانند وارد شوند ، معمولاً محدود است ، اما حداقل 50 مقدار توکن برای هر اعزام یا قطعه ایجاد شده باید پیکربندی شود. خطاهای سیستم نیز باید همراه با زمان و تاریخ خطا یا واقعه رخ داده باشد. نام پرونده های ورود به سیستم باید بر اساس تنظیمات کاربر قابل تنظیم یا به طور خودکار تولید شود.
علاوه بر ورود به سیستم به صورت محلی ، برخی از کنترل کننده ها می توانند با سیستم های شرکت IT ارتباط برقرار کنند. یک سرور OPC متصل به کنترلر نمونه ای است. سرور مجاز به جمع آوری داده های زمان واقعی از کنترل کننده های موجود در کف گیاه و بازیابی ، افزودن ، حذف و به روزرسانی سوابق داده در یک پایگاه داده استاندارد است. این کار با پشتیبانی از اتصالات به پایگاه داده های سازگار با مایکروسافت ، سرورهای ساختاری زبان (SQL) یا اتصال به پایگاه داده باز (ODBC) انجام می شود.
برخی از ابزارهای نرم افزاری موجود در بازار به کاربر امکان می دهد ارتباطی بین سیستم شرکت IT و PLC برقرار کند تا داده ها از PLC جمع شوند و در یک پایگاه داده ذخیره شوند. تلاش پیکربندی برای این سرورها معمولاً حداقل است و کاربران می توانند آنها را پیکربندی کنند تا فقط داده های مورد نیاز برای فرآیندهای خود را جمع آوری کنند.
این توابع پایگاه داده کاربردهای عملی برای ردیابی حرکت مواد و معیارهای تولید را ارائه می دهد. یک کنترل کننده که کارهای تولید واقعی را انجام می دهد می تواند پیشرفت کف کارخانه را برای اطمینان از بهینه سازی زمان تولید ردیابی کند. همچنین می تواند مصرف مواد را ردیابی کند. این اطلاعات می تواند برای تنظیم موجودی مورد استفاده قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که مواد در صورت لزوم در عرضه کافی هستند.
با ضبط داده های تولید به عنوان قطعات یا محصولات ، از این ویژگی ها نیز می توان برای ردیابی وضعیت یک محصول از ابتدا تا انتها استفاده کرد. با صرفه جویی در وضعیت محصول نهایی ، می توان از ویژگی تمبر تاریخ/زمان داخلی پایگاه داده برای تحقق تضمین کیفیت یا الزامات حسابرسی استفاده کرد.
ویژگی های ارتباطی
یکی دیگر از ویژگی های مهم که باید هنگام انتخاب یک کنترلر اتوماسیون در نظر بگیرید ، قابلیت های ارتباطی است. چندین درگاه ارتباطی اترنت و سریال باید برای ادغام آسان با رابط های دستگاه انسانی (HMIS) ، درایوهای حرکتی و سایر دستگاه ها در دسترس باشد.
این درگاه های اترنت با سرعت بالا نیز می توانند برای شبکه های همتا (P2P) یا سیستم های تجاری استفاده شوند. پشتیبانی از پروتکل های اترنت/IP و MODBUSTCP/IP اترنت نیز مهم است.
در عین حال ، کنترل کننده باید درگاه های ارتباطی دیگری را برای USB در/USB OUT ، MINI-USB ، MINI-SD ، I/O از راه دور ، RS {2}} و RS -485 فراهم کند.
این اتصالات ، امکان دسترسی ساده به برنامه نویسی ، اتصال به دستگاه های پر سرعت مانند درایوها و ادغام با رابط نظارت بر انسان و ماشین (HMI) را فراهم می کند. آنها همچنین از ارسال نامه الکترونیکی ، اسکنر/مشتری و اتصالات آداپتور/سرور و سایر توابع ارتباطی برای دسترسی از راه دور پشتیبانی می کنند.
برنامه های نظارت از راه دور که به کاربران امکان می دهد با استفاده از پیوند Wi-Fi یا شبکه سلولی به کنترلر متصل شوند. کاربران از راه دور می توانند با پیکربندی برچسب های کاربر برای دسترسی از راه دور در پایگاه داده TAG ، کنترلر محلی را کنترل کنند.
در تنظیمات سخت افزاری مربوط به دسترسی از راه دور ، که در آن باید عملکرد از راه دور فعال شود ، کنترل کننده های مدرن باید دارای امنیت داخلی باشند و برچسب مربوطه در پایگاه داده باید انتخاب شود تا دسترسی از راه دور به آن امکان پذیر باشد. علاوه بر این ، همانطور که برای هر دستگاهی که از اینترنت قابل دسترسی باشد صادق است ، بسیار توصیه می شود که از فایروال برای امنیت استفاده شود. اگرچه ویژگی دسترسی از راه دور کنترلر می تواند و باید با حفاظت از رمز عبور پیکربندی شود ، اتصال شبکه خصوصی امن و رمزگذاری شده (VPN) به دلیل خطرات امنیتی اینترنت گزینه بهتری است!
یکی دیگر از ویژگی های محافظ مرتبط با دسترسی از Remote Controller ، پیکربندی جداسازی حساب و IP است که به کاربر امکان می دهد برنامه را برای اتصال دسترسی از راه دور مشخص ، بارگیری یا ویرایش کند. یک حساب کاربری نباید اجازه نظارت از راه دور و اصلاح برنامه را داشته باشد.
کنترل کننده باید از نظارت از راه دور از برنامه ها پشتیبانی کند و امنیت لازم را شامل شود. کاربران مجاز باید بتوانند از طریق اتصال Wi-Fi یا تلفن همراه ، یک تلفن هوشمند یا رایانه لوحی را برای کنترل از راه دور به کنترل کننده وصل کنند.
عملکرد اضافی سرور وب در کنترلر ممکن است امکان عیب یابی از راه دور مشکلات را از طریق برچسب های سیستم ، گزارش های خطا و تاریخچه رویداد فراهم کند و به کاربران از راه دور اجازه می دهد تا پرونده های داده ای را که به دیسک سخت کنترل کننده یا کارت مینی SD وارد شده اند ، بازرسی کنند.
ویژگی های کنترل سرعت بالا
یکی دیگر از ویژگی های مهم مرجع برای انتخاب یک کنترلر مدرن ، امکان کنترل حرکت و سایر برنامه های پر سرعت است. انجام این توابع به I/O با سرعت بالا و همچنین یک پردازنده قدرتمند و امکان اولویت بندی کارهای پر سرعت نیاز دارد.
در حالی که برخی از کنترل کننده ها هماهنگی بین چندین محور حرکت ارائه می دهند ، حرکت هماهنگ بین دو محور معمولاً به سخت افزار ویژه و ویژگی های کنترل کننده داخلی نیاز دارد. اول ، ماژول های خروجی با سرعت بالا و ماژول های ورودی با سرعت بالا مورد نیاز هستند. ماژول خروجی با سرعت بالا دستورات پالس و جهت را برای فرمان درایو سروو برای کنترل دو یا چند موتور سروو تولید می کند. این دستورات پالس و جهت می توانند انواع برنامه های کاربردی مانند برش به طول ، دوخت و حرکت محور XY را کنترل کنند.
عملکرد ثبت نام همچنین می تواند برای دستورات حرکتی ایجاد شده توسط ماژول خروجی با سرعت بالا استفاده شود. عملکرد ثبت نام می تواند از I/O داخلی ماژول برای ایجاد چندین رویداد داخلی و خارجی مبتنی بر موقعیت استفاده کند. از طریق ورودی از ماژول ورودی با سرعت بالا ، سیگنال های سنسورها می توانند شروع یا توقف حرکت ، موقعیت بازخورد رمزگذار را ضبط کنند یا خروجی های پالس را روشن یا خاموش کنند.
سوئیچ های درام قابل برنامه ریزی (PDS) و سوئیچ های محدود کننده قابل برنامه ریزی (PLS) ، قابلیت های کنترل پر سرعت اضافی را ارائه می دهند. PDS ، مانند رمزگذارها ، قادر به نظارت و کنترل چندین دستگاه با نرخ حداکثر 1 مگاهرتز هستند. از این سیگنال های ورودی برای هماهنگی و کنترل خروجی ها با سرعت ده ها هزار بار در ثانیه استفاده می شود. این نوع پیکربندی سخت افزار کنترل حرکت دقیق و دقیق مستقل از زمان اسکن کنترلر را فراهم می کند ، که بسته به بار پردازنده می تواند متفاوت باشد.
دستورالعمل PLS به طور مشابه با یک دوربین چرخشی مکانیکی با سوئیچ های محدود کار می کند ، اما شکل مجازی CAM را می توان در زمان واقعی کنترل کرد. از آنجا که این عملکرد به طور معمول با ورودی های پر سرعت کار می کند ، کاملاً مستقل از بار پردازنده و زمان اسکن مرتبط است ، بنابراین زمان بندی دقیق و تکرار شونده را برای برنامه های پر سرعت ارائه می دهد.
هنگام انتخاب PLC ، PAC و سایر کنترل کننده های صنعتی ، کاربران باید کنترل و الزامات I/O را که فراتر از عملکردهای اساسی است ، در نظر بگیرند. برای بسیاری از برنامه ها ، کنترل کننده ها همچنین باید از قابلیت ورود به سیستم و ارتباطات گسترده و همچنین کنترل برنامه های پر سرعت مانند حرکت هماهنگ برخوردار باشند.