Haɗa Bayanai Tsakanin Tsare-tsaren Sadarwa Daban-daban: Magance Shamakin Na'urori Masu Hade-hade a Masana'antar Masana'antu Mai Kaifin Baka
Dalilin da ya sa Cakuduwar Tsare-tsaren Sadarwa Ke Rage Gudun Na'urorin Masana'antu na Zamani
Masana'antun zamani masu kaifin baka suna dogaro da nau'ikan kayan sarrafa masana'antu masu yawa. Sau da yawa layin samarwa guda ɗaya yana haɗa PLCs, DCS, TSI, da na'urorin kariyar wutar lantarki. Kowace na'ura tana bin nata ƙa'idar sadarwa. Sakamakon haka, wuraren masana'antu yawanci suna aiki da nau'ikan tsare-tsaren sadarwa 6 zuwa 12 a lokaci guda.
Wannan rashin dacewar tsare-tsaren sadarwa yana haifar da “tsibirai” na bayanai da suka kebe. Rarrabuwar kwararan bayanai tana hana sa ido ɗaya da tsara aiki ta basira. Bisa ma'aunin IEC 61158, tsare-tsaren sadarwa 22 masu yawan amfani a masana'antu ne ke mamaye duniyar sarrafa kansa. Tsofaffi da sabbin na'urori ba sa yawan goyon bayan mu'amala kai tsaye tsakanin tsare-tsare. Don haka, masana'antu na fuskantar manyan ƙalubale wajen haɗa tsarin su wuri guda.
Asarar Da Za a Iya Auna ta Saboda Warewar Na'urori Masu Hade-hade
Yanayin da ake da tsare-tsaren sadarwa daban-daban yana haifar da asarar inganci da kuɗi kai tsaye. Daidaita tsari da hannu yana cinye kusan kashi 35% na duk aikin haɗa tsarin. Gina direbobin al'ada na musamman yana ƙara wa'adin isar da aikin da kusan kashi 40% a matsakaici.
Rashin daidaiton tsare-tsaren sadarwa tsakanin Modbus, PROFINET, da EtherNet/IP yana haifar da asarar bayanai na ainihin lokaci da ke kaiwa kashi 8–15%. Rashin daidaitattun salo na bayanai yana haifar da jinkirin watsawa na ms 200 zuwa ms 500 a muhimman hanyoyin sarrafawa. Bugu da ƙari, wargajjen yanayin na'urori yana ƙara kuɗin kula da tsarin a kullum da kashi 30%. Masana'antu da dama ba sa iya cimma bin diddigin bayanai na dukkan matakan tsari saboda wannan matsalar.
Yadda Sabbin Tsarin Musayar Bayanai Tsakanin Tsare-tsaren Sadarwa Ke Aiki
Sabbin hanyoyin zamani sun bar tsohon salo na “direba guda”. Suna amfani da tsari na middleware mai matakai don gane da fassara kowanne tsari da daidaita shi. Tsarin yana maida bayanai daga tushe daban-daban zuwa ɗaya tak OPC UA semantic model da aka daidaita.
Yana sake tsara “frame” ɗin bayanai kuma yana daidaita zagayowar lokaci a dukkan na'urori. A gefen “edge”, ana yi wa bayanai gyaran ainihi (real-time cleaning) da matse su kafin a tura. Zanen ya bi ka'idojin daidaita agogo na IEC 61588 don watsawa a cikin daƙiƙa mili (millisecond-level). Sakamakon haka, tsarin yana ba da damar musayar bayanai biyu-biyu ba tare da tangarda ba tsakanin nau'ikan alamu daban-daban na na'urori.
Ƙarfin Fasaha da Aka Tabbatar Bisa Bayanai na Ainihi daga Filin Masana'antu
Haɗin bayanai tsakanin tsare-tsaren sadarwa daban-daban yana inganta daidaituwa da sassauci na tsarin ƙwarai. Dandamali guda ɗaya yana ba da damar shiga tsare-tsaren masana'antu fiye da 8 na manyan masana'antu a lokaci guda. Wannan fasaha tana rage lokacin haɗa sabbin na'urori daga sa'o'i 48 zuwa sa'o'i 2 kacal.
Gyaran bayanai a gefen “edge” yana rage amfani da bandwidth na gajimare (cloud) da har zuwa kashi 55%. Tsarin watsawa da aka inganta yana rage jinkirin tsarin zuwa ƙasa da ms 180. Yana kawar da dogaro da na'ura daga kamfani guda ɗaya, yana kuma faɗaɗa damar faɗaɗa masana'anta. Bugu da ƙari, yana ɗaga nasarar tattara bayanan masana'antu cikin kwanciyar hankali zuwa kashi 99.2%.
Ra'ayoyin Masana Kan Matsalolin Masana'antu da Ci gaban Fasaha
Tsofaffin “gateway” da aka kulle ga tsari guda ɗaya na sadarwa suna da iyaka sosai a cikin masana'antar da ke buƙatar sassauci. Ba sa iya daidaitawa da yawan canza layin samarwa ko sauya kayan aiki. Amma sauya tsare-tsaren sadarwa ta hanyar software (software-defined protocol conversion) na kawo damar sabuntawa mai ɗorewa.
Tsare-tsaren buɗaɗɗen tushe kamar Apache PLC4X suna hanzarta daidaita tsare-tsaren sadarwa na masana'antu. Bisa gogewar shekaru 15 na haɗa tsarin a wuraren aiki, tsarin tsare-tsaren sadarwa mai sassauci ne zai mamaye. Za a daina buƙatar ci gaba na musamman (customized secondary development) gaba ɗaya cikin shekaru 2–3 masu zuwa. Sabbin matakan haɓaka sarrafa kansa za su fi bai wa fifiko haɗa bayanai gaba ɗaya sama da ƙarfafa na'ura guda ɗaya.
Misalan Aiki na Gaskiya Tare da Bayanai na Ainihin Aiki
Sauya Layi na Samar da Baturin Sabbin Makamashi
Wata babbar masana'antar baturi ta fuskanci warewar tsare-tsaren sadarwa da yawa a kan muhimman layukan samarwa. Siemens PROFINET PLCs da na'urorin Rockwell EtherNet/IP suna aiki ne dabam-dabam. Ƙungiyar ta girka “edge gateway” masu goyon bayan tsare-tsare da dama don haɗa duk bayanan layin.
Maganin ya cimma daidaita zagayowar bayanai a matakin 1ms a tsakanin na'urori masu tsari daban-daban. Ingancin haɗin gwiwar layin samarwa ya ƙaru da kashi 22%, kuma yawan kayayyakin da suka cika ka'ida ya kai kashi 99.2%. Lokacin da ake buƙatar sauya kayan aiki ya ragu daga sa'o'i 2 zuwa mintuna 30 bayan ingantawa.
Haɗa Tsarin SCADA na Masana'antar Sinadarai
Wata babbar masana'antar sinadarai tana da PLC 23 na kamfanoni daban-daban a cikin wuraren bita 8 da suka watse. Na'urorin suna amfani da Modbus RTU da IEC 104 ba tare da tsarin sa ido ɗaya ba. Tsarin haɗa tsare-tsaren sadarwa ya taru da duk bayanan cikin dandalin SCADA guda ɗaya.
Lokacin amsawa ga matsalar da ta taso a wurin aiki ya ragu daga awa 1 zuwa mintuna 10. Kuɗin aiki da kulawa na kayan aiki a duk shekara ya ragu da kashi 35% cikin karko. Cikakkiyar tattara bayanai ta ƙaru daga kashi 87% zuwa 99.1% bayan girkawa.
Sabunta Tsarin Sarrafa Tashar Wutar Zafi
Wata tashar wutar zafi ta ƙasa ta sabunta haɗaɗɗen DCS ɗinta da tsarin kariyar wuta. Tsofaffin tsarin da ba su hade ba suna haifar da kashi 12% na bayanai da ke ɓacewa a lokacin aikin kololuwa. Bayan girka daidaitattun modules na sauya tsare-tsaren sadarwa, ingancin bayanan ya kai kashi 99.8%.
Jinkirin sa ido na ainihin lokaci ya daidaita a ƙasa da ms 20 a muhimman hanyoyin sarrafa wuta. Aikin ya ceci kashi 45% na kuɗin haɗa tsarin da hannu gaba ɗaya. Lokutan tsayawar aiki ba tare da shiri ba sun ragu da kashi 28% cikin watanni farko shida.
Sabbin Salailai a Mu'amalar Bayanai Tsakanin Na'urori Masu Hade-hade
Haɗin bayanai na masana'antu zai ci gaba zuwa samun cikakkiyar basirar daidaitawa ta atomatik. OPC UA zai zama daidaitaccen salo na duniya don mu'amalar bayanai tsakanin na'urori. Lissafin “edge computing” da sauya tsare-tsaren sadarwa za su yi haɗin kai sosai.
Gano tsari ta atomatik zai maye gurbin saitawa da hannu gaba ɗaya. Shiga tsarin ba tare da rubuta lamba (zero-code access) ga na'urori masu tsare-tsaren sadarwa daban-daban zai zama ruwan dare a masana'antun zamani masu kaifin baka. Wannan salo zai ƙara hanzarta haɓaka masana'antu marasa ma'aikata da cikakkiyar dijital.
Rubutacce ta Song Mingyuan, injiniyan sarrafa kansa mai ƙwarewa a PLC, DCS da manyan samfuran sarrafa masana'antu na duniya don aikace-aikacen petrochemical.
