Yadda Asarar Tsarin PLC da Ba a Gani ke Takarar Ayyukan Masana’antar Smart
Bayanan masana’antu sun tabbatar da cewa kashi 68% na tsayawar masana’anta ba tare da shiri ba yana fitowa ne daga sakaci wajen gyaran PLC. Ba kamar kulawa ta gama–gari na na’urori ba, kulawa da tsarin PLC na buƙatar kula da kwanciyar sigina, sahihancin shirin (program), da kuma iya daidaitawa da yanayi. Da ƙwarewar aiki na shekaru 15 a PLC, DCS, da warware matsalolin sarrafa masana’antu, wannan labarin yana bincika manyan matsalolin ɓoyayyu masu yawan faruwa, yana auna tasirinsu, kuma yana gabatar da hanyoyin magani na filin aiki da aka tabbatar ga ƙungiyoyin masana’antar B2B.
Canjin Wutar Lantarki Mai Ɗinbin Sauyi – Asalin Dalilin Tsayawa da Ake Watsi da Shi
Mafi yawan ƙungiyoyin kiyayewa ba sa kula da ƙananan bambancin ƙarfin wuta (voltage). Kididdigar masana’antu ta nuna cewa matsalolin wuta suna jawo kashi 35% na duk gazawar PLC. Daidaitattun kayayyakin 24VDC PLC modules suna iya jurewa kawai karkacewar ƙarfin wuta na ±5%. Maimaituwar faɗuwar wuta da kashi 10% zuwa 15% na ɗan lokaci na haifar da sake kunna shirin a asirce ba tare da wani rikodi ba. Dogon zama cikin wuta marar kwari yana rage tsawon rayuwar CPU na PLC da kashi 40% a matsakaici. Sakin dunƙulewar wayoyi a terminals shima yana haifar da tartsatsin wuta a bita mai girgiza sosai. Wannan karkacewar tartsatsin tana lalata siginan analog kuma tana katse daidaitaccen zagayen samarwa ta atomatik.
Maganin filin aiki: Sanya na’urorin tace wutar masana’antu na musamman a cikin kabad ɗin PLC. Yi gwajin zafin jiki ta infrared a kan terminals na wuta duk bayan watanni biyu. Sauya layukan wuta da suka yi aiki ba tare da yankewa ba fiye da shekaru biyar. A wata masana’antar kera motoci, waɗannan matakan sun rage ba-zata sake kunna tsarin da suka danganci wuta daga 12 zuwa 1 a shekara.
Ƙarewar Baturi na Ajiyar Bayanai – Barazana Mai Shiru ga Bayanannin Samarwa
Batirorin lithium na ajiyar bayanai a PLC suna adana bayanan SRAM lokacin da wuta ta ɗauke gaba ɗaya. Takardun bayanan masana’anta sun nuna cewa rayuwar batir tana bambanta ƙwarai da yanayin zafin aiki. Ɗakunan aiki masu zafi suna rage zagayen aikin batir zuwa watanni 18–24 kaɗai. Sama da kashi 70% na ƙananan masana’antu da matsakaita ba sa yin duba batir akai–akai. Batir da ta ƙare tana haifar da ɓacewar dukkan sigogi (parameters) bayan kakkaryewar wuta ba-zata. Sau ɗaya da aka sake saitin bayanai na iya tsayar da layin samarwa na awanni 2–4. Injiniyoyi sai su yi sake daidaita kowace siga ta tsarin aiki da hannu. Wata masana’antar sarrafa abinci ta rasa cikakkun shif 3 na samarwa saboda batir ɗaya da ta ƙare.
Shawarwarin ƙwararru: Sanya wa’adin sauya batirorin PLC duka bayan shekaru 2 na dindindin. Aika waje kuma ajiye cikakken bayanan shirin PLC a kowane wata domin dawo da tsarin gaggawa.
Gazawar Sadarwa Tsakanin Tsarin PLC da DCS
Masana’antun zamani suna dogara da haɗin kai mara tangarda tsakanin tsarin PLC da DCS. Sabani a ka’idojin PROFINET da Modbus suna mamaye rahotannin gazawar sadarwa. Bayanai daga filin aiki sun nuna cewa kashi 28% na gazawar haɗin kai na fitowa ne daga rashin dacewar saitin baud rate. Girgizar bita tana sassauta haɗin tashoshin Ethernet, tana haifar da yanke sadarwa lokaci–lokaci. Ƙura da datsin mai suna lalata tashoshin sadarwa kuma suna raunana isar sigina. Firmware na PLC da ya tsufa sau da yawa baya dacewa da sabbin ka’idojin DCS da aka sabunta. Wannan rashin dacewar yana jawo jinkirin bayanai na ainihin lokaci tsakanin milliseconds 300–500. Irin waɗannan jinkiri suna shafar tsare-tsaren aikin atomatik na daidaito sosai. Wata masana’antar magunguna ta ruwaito ƙaruwa da kashi 12% a adadin kayayyakin da aka ƙi kafin a gyara rashin daidaituwar baud rate.
Hanyar ingantawa: Daidaita dukkan sigogi na ka’idojin sadarwa na filin aiki cikin tsari guda. Sabunta firmware na PLC a kowane kwata domin daidaita shi da sigar tsarin DCS na kwamfutar sama.
Tarin Redundancy a Shirye–shiryen PLC – Barazanar Kuskuren Crash da ke ɓoye
Tsuntsuwar tsarin PLC da ke aiki na dogon lokaci tana tara manyan sassan shirin da suka zama banza. Sauya sigogi akai–akai a filin aiki yana haifar da bayanan cache na ƙwaƙwalwa marasa amfani. Idan amfani da ƙwaƙwalwa ya haura kashi 85%, saurin amsawar tsarin yana raguwa ƙwarai. Nauyin ƙwaƙwalwa mai yawa yana ƙara yiwuwar gazawar crash ba-zata da kashi 60%. Ma’aikatan kiyayewa da dama sun saba barin sassan shirye-shiryen da ba a sake amfani da su. Shirye-shiryen da ba a tsabtace ba suna haifar da kuskuren rikicewar logics yayin aiki ta atomatik. Kurakuran logics da ke ɓoye ba a gano su yayin yau da kullum duban na’urori. Wani layin sarrafa ƙarfe ya fuskanci gazawar crash uku masu ban mamaki a cikin watanni biyu har sai da cikakken binciken shirin ya gano layukan dead code 2,000.
Ka’ida ta aiki: Tsabtace lambar shirin da ta zama banza duk bayan watanni shida. Ware kuma ajiye shirye-shiryen da suka inganta domin rage nauyin ƙwaƙwalwa na PLC yadda ya kamata.
Tsananin Yanayi – Hanzarta Tsufar Kayan Aikin PLC
Kabad ɗin kula da PLC suna fuskantar zafi mai yawa, danshi, da iskar da ke da sinadarai masu ƙonewa. Gwaje-gwaje sun nuna cewa yanayin zafin muhalli sama da 40°C yana ƙara adadin gazawar PLC da kashi 55%. Danshi a manyan ɗakunan aiki yana haifar da ƙananan gajerun wuta a kan allunan circuits. Ƙurar ƙarfe daga masana’antun sarrafa ƙarfe tana manne wa circuits na modules I/O. Iskar lalatacce a masana’antun sinadarai tana cinye ƙananan sassan lantarki masu daidaito. Kayan aikin PLC na waje da ba su da kariya suna tsufa sau biyu fiye da na cikin ɗaki. Wata masana’antar sinadarai ta rage kuɗin sauya PLC na shekara–shekara da dala $47,000 bayan ta sanya kabad masu rufewa da na’urorin rage danshi.
Gyare-gyaren muhalli: Sanya na’urorin rage danshi na masana’antu da magoya masu fitar da zafi. Kulle kabad ɗin PLC gaba ɗaya domin keɓe ƙura da iskar gas.
Rashin Dacewar Sensor da Actuator – Asarar da Ba a Gani a Daidaiton Samarwa
Daidaiton sarrafa PLC mai rufaffiyar madauki (closed-loop) ya dogara gaba ɗaya ne a kan na’urorin auna muhalli na waje. Sensors da suka yi aiki tsawon lokaci suna samun zero drift na kashi 3% zuwa 8% ba tare da kowace ƙararrawa ba. Actuators da suka tsufa suna kasa aiwatar da umarnin fitarwa na PLC yadda ya kamata. Rashin daidaiton bayanan shigarwa da fitarwa yana jawo ƙananan karkacewa a sigogin samarwa. Wannan kuskuren da baya tada ƙararrawa yana rage yawan kayayyakin da suka cika ƙa’ida da kashi 2% zuwa 5% a kowane wata. Mafi yawan masana’antu ba sa kula da calibration sai bayan bayyanar manyan kayayyaki marasa inganci. Wani layin marufin kaya ya ƙara first-pass yield daga 93.5% zuwa 98.2% bayan kafa yin calibration na sensors a kowane wata.
Ka’idar kiyayewa: Auna da sake daidaita (calibrate) sensors masu daidaito duk bayan kwanaki 30 ba tare da saba wa wannan jadawalin ba. Sauya actuators da suka tsufa waɗanda jinkirin amsarsu ya haura milliseconds 100.
Misalin Aikin Filin Aiki – Cikakken Sabunta Tsarin PLC a Masana’antar Kayan Wutar Lantarki
Bayanin aikin: Wata babbar masana’antar smart ta kayan lantarki na mabukata ta yi amfani da tsarin Allen-Bradley 1769-L24ER PLC don sarrafa layukan taro. Masana’antar na aiki da layukan samarwa 12 na atomatik tare da fitar kayayyaki 80,000 na kayan lantarki a rana. A cikin watanni shida, masana’antar ta sha fama da tsayawar lokaci–lokaci 17 da yawan rawar sigina. Asarar kuɗin kai tsaye ta haura $45,000. Kowace tsayawa ba-zata na jawo asarar kimanin mintuna 140 na samarwa.
Binciken asalin matsala: Binciken filin aiki ya gano manyan matsaloli guda huɗu. Na farko, canjin ƙarfin wutar bitar ya kai ±12%, ya wuce iyakar jurewar PLC da kashi 140%. Na biyu, kashi 80% na batirorin ajiyar bayanan PLC sun yi amfani da su shekaru uku ba tare da an sauya su ba. Na uku, dogon taruwar ƙura ya jawo gazawar fitar da zafin CPU tare da zafin ciki da ya kai 68°C. Na huɗu, sensors 12 na zafin jiki sun nuna karkacewar bayanai tsakanin 5% da 9% ba tare da an gano su ba.
Matakan gyara na musamman:
1. An sanya na’urorin daidaita wuta (voltage stabilizers) na masana’antu da na’urorin tace wuta ga duk kabad ɗin PLC 12.
2. An sauya tsofaffin batirorin ajiya 48 gaba ɗaya kuma aka kafa littafin rubuta duk sauyawa ɗaya tsarin.
3. An yi cikakken tsabtace ƙura kuma aka ƙara magoya masu sanyaya domin rage zafin kabad daga 52°C zuwa 34°C.
4. An yi calibration na duk na’urorin auna 96 kuma aka sauya sensors 12 da suka lalace.
5. An ware shirye-shiryen PLC masu maimaituwa, aka cire layukan dead code 1,800.
Sakamakon bayan wata ɗaya: Adadin gazawar PLC ya ragu da kashi 96.4% (daga abubuwa 28 zuwa 1). Tsayawar aiki ba-zata ta ragu daga abubuwa 17 cikin watanni shida zuwa sifili. Yawan kayayyakin da suka cika ƙa’ida ya tashi daga 95.2% zuwa 99.1%, inda ake dawo da dala $2,300 na kuɗin tarkace a kowace rana. Saurin amsawar tsarin PLC ya ƙaru da kashi 28%, ya cika buƙatun samarwa mai sauri da daidaito sosai. Masana’antar ta mayar da duk jarin da aka saka cikin kwanaki 11 kacal.
Hanyoyin Gaba – Kiyayewa Mai Hasashen Gaba ga Tsarin Sarrafa Masana’antu
Atomatik na masana’antu a duniya na sauyawa daga gyaran matsala bayan ta faru zuwa kiyayewa mai hasashen gaba. Tsohuwar hanyar gyaran matsala bayan gazawa tana jawo asara sau uku zuwa biyar fiye da kiyayewa na kariya. Kiyaye PLC ta amfani da IoT da sa ido na ainihin lokaci na zama abin kowa a masana’antun smart. Tarin bayanan ainihin lokaci na iya hango gazawar tsufar PLC tsakanin kwanaki 15 zuwa 30 kafin ta bayyana. Yanzu haka, kashi 22% kaɗai na masana’antun cikin gida ne suka rungumi kiyayewar PLC mai hankali. Mafi yawan kamfanoni har yanzu suna dogara da bincike da hannu, wanda yake da ƙarancin inganci da yawan mantuwa. Masu fara amfani da wuri sun ruwaito ragin kuɗin kiyayewa da kashi 40% da ragin tsayawar aiki ba-zata da kashi 62%.
Fahimtar marubuci: Kiyayewar PLC a nan gaba za ta zama mai tsari kuma ta zama dijital. Kamfanoni ya kamata su gina cikakkun bayanan kiyayewa na kayan aiki daga farkon rayuwa zuwa ƙarshe. Hada binciken hannu da sa ido mai hankali yana rage haɗarin gazawa yadda ya fi dacewa. Alal misali, wani masana’antar abin sha da ta yi amfani da nazarin hasashe (predictive analytics) ta rage gyaran gaggawa da kashi 73% a cikin watanni takwas.
Shawarwarin Mafita don Ingantacciyar Aikin PLC
Ga ƙungiyoyin masana’antu da ke son ingantawa nan da nan, ku fara da matakai uku. Na farko, ku duba tsarin daidaita wuta a kowane kabad na PLC. Na biyu, ku kafa doka ta dole na sauya batir bayan watanni 24. Na uku, ku tsara tsabtace shirin (program cleanup) da calibration na sensors duk bayan rabin shekara. Waɗannan matakan da ba su da tsada suna kawar da fiye da kashi 80% na yawan gazawar PLC na gama–gari. Don ƙarin ingantacciyar sahihanci, ku kafa tsarin sa ido na IoT wanda ke bibiyar ƙarfin wuta, zafin jiki, da amfani da ƙwaƙwalwa a ainihin lokaci. Wani sabon bincike a masana’antu 150 ya nuna cewa haɗa waɗannan matakai ya rage matsakaicin lokacin tsayawar aiki na wata daga awanni 9.4 zuwa awanni 1.1.
Rubutacce daga Fang Zekai, ƙwararren injiniya da ke mai da hankali kan atomatik na tsari da tsarin sarrafawa ga abokan cinikin man fetur & iskar gas na duniya.
