حل مشکل تکهتکه شدن دادهها در سیستمهای چندفروشنده: یکپارچهسازی ABB، GE و Emerson در اتوماسیون صنعتی
چرا سیستمهای کنترل چندبرندی در کارخانههای مدرن به استاندارد تبدیل شدهاند
کارخانههای صنعتی به طور مداوم در حال نوسازی و افزایش ظرفیت هستند. دستگاههای اتوماسیون جدید و قدیمی در اکثر سایتهای تولیدی کنار هم وجود دارند. اپراتورهای کارخانه سختافزار کنترل را بر اساس نیازهای عملی تولید انتخاب میکنند. ABB، GE و Emerson در بازار جهانی PLC و DCS تسلط دارند. هر برند مزایای منحصر به فردی برای سناریوهای مختلف ارائه میدهد. با این حال، استفاده ترکیبی از برندها باعث ایجاد جداسازی شدید دادهها در سیستمهای کنترل صنعتی میشود.
پروتکلهای بسته فروشندگان باعث ایجاد سیلوهای داده صنعتی میشوند
تولیدکنندگان بزرگ اتوماسیون از پروتکلهای اختصاصی برای ارتباط دستگاهها استفاده میکنند. دستگاههای DCS شرکت ABB به پروتکلهای خصوصی برای اتوماسیون فرآیند متکی هستند. سیستمهای PLC شرکت GE از ساختارهای داده انحصاری برای کنترل نیرو استفاده میکنند. ابزارهای میدانی Emerson کدگذاری سفارشی برای دادههای حسگر به کار میبرند. این طراحیهای بسته مانع تبادل داده بین تجهیزات چندبرندی میشوند. پروتکلهای صنعتی استاندارد نمیتوانند با رابطهای خصوصی رقابت کنند. در نتیجه، دادههای عملیاتی ارزشمند در زیرسیستمهای مستقل محصور میمانند.
معایب عملیاتی دادههای اتوماسیون کارخانه جداشده
دادههای تکهتکه شده PLC و DCS مدیریت یکپارچه عملیات کارخانه را مختل میکند. تکنسینها باید برای جمعآوری دادههای کامل تولید بین چند سیستم جابجا شوند. منابع داده پراکنده باعث تأخیر در تنظیمات عملیاتی بهموقع میشوند. تجمیع دستی دادهها فشار کاری و خطاهای عملیاتی را افزایش میدهد. علاوه بر این، دادههای ناقص توانایی تحلیل دادههای بزرگ صنعتی را محدود میکند. تحول دیجیتال کارخانه هوشمند بدون پشتیبانی دادهای قابل اعتماد و یکپارچه امکانپذیر نیست. بنابراین، شرکتها نمیتوانند از ظرفیت کامل داراییهای اتوماسیون و بهرهوری تولید استفاده کنند.
تکنیکهای پیشرفته یکپارچهسازی برای سیستمهای کنترل ناهمگون
یکپارچهسازی صنعتی مدرن روشهای ناکارآمد اتصال نقطهبهنقطه را کنار گذاشته است. یک پلتفرم میانافزار یکپارچه دسترسی به دادههای دستگاههای چندبرند را استاندارد میکند. OPC UA به استاندارد پیشرو برای تعاملپذیری دادههای صنعتی تبدیل شده است. این استاندارد پروتکلهای خصوصی دستگاههای اتوماسیون ABB، GE و Emerson را متحد میکند. دروازههای لبه صنعتی جمعآوری دادههای بلادرنگ و رمزگشایی پروتکل را ممکن میسازند. فیلتر هوشمند دادهها، دادههای نامعتبر را حذف کرده و کیفیت انتقال را بهینه میکند. نگاشت دقیق برچسبها تضمین میکند که دادهها در تمام سیستمهای کنترل یکسان باشند.
تعاملپذیری باز، محرک ارتقاء اتوماسیون صنعتی
صنعت اتوماسیون صنعتی از معماری بسته به معماری باز تغییر میکند. تولیدکنندگان برتر به تدریج رابطهایی برای یکپارچهسازی سیستمهای چندبرندی باز میکنند. با این حال، تعداد زیادی دستگاه قدیمی هنوز از سازگاری بومی برخوردار نیستند. یکپارچهسازی مبتنی بر میانافزار راهحلهای ارتقاء دیجیتال کمریسک ارائه میدهد. این روش نیاز به تعویض کامل سختافزار اتوماسیون موجود را از بین میبرد. این رویکرد ارزش باقیمانده داراییهای کنترل صنعتی را به طور کامل آزاد میکند. همچنین زیرساخت مقیاسپذیری برای نسلهای آینده کارخانه هوشمند ایجاد میکند.
نمونههای کاربردی واقعی یکپارچهسازی سیستمهای چندبرندی
کارخانههای تولید پتروشیمی: این مراکز از ابزارهای Emerson برای پایش دادههای فرآیند استفاده میکنند. آنها سیستمهای DCS شرکت ABB و GE را برای کنترل تولید و نیرو به کار میگیرند. پلتفرمهای داده یکپارچه زیرسیستمهای کنترل صنعتی پراکنده را متحد میکنند. اپراتورها نظارت ایمنی کامل فرآیند و تنظیم هوشمند تولید را به دست میآورند.
نیروگاههای حرارتی: نیروگاهها از PLC شرکت GE برای مدیریت منطق عملیاتی تجهیزات اصلی استفاده میکنند. دستگاههای حفاظتی ABB و حسگرهای Emerson دادههای واحد را به صورت بلادرنگ جمعآوری میکنند. یکپارچهسازی چندبرندی ارتباط تجهیزات و هشدار هوشمند خطا را ممکن میسازد. این امر به طور مؤثری پایداری سیستم نیرو و ایمنی عملیات صنعتی را افزایش میدهد.
تولید هوشمند قطعات منفرد: خطوط تولید مدرن به طور گسترده از سیستمهای اتوماسیون چندبرندی استفاده میکنند. اتصال داده بین سیستمها عملیات همزمان خط مونتاژ را ممکن میسازد. کارخانهها برنامهریزی دقیق و تولید هوشمند با بهرهوری بالا را محقق میکنند.
نوشته شده توسط سونگ مینگیوان، مهندس اتوماسیون با تخصص در PLC، DCS و برندهای بینالمللی کنترل صنعتی برای کاربردهای پتروشیمی.
