مانیتورینگ کارخانجات

کارخانه نسل چهارم

با افزایش داده ها در سطح کارخانجات, بهره مندی از این این اطلاعات می تواند نقش بسیار ارزنده ای در افزایش بهره وری و کاهش هزینه های جاری کارخانجات ایفاء کند. در کارخانه نسل چهارم, اطلاعات از کف کارخانه بدون دخالت اپراتور جمع آوری شده و در اختیار مدیران ارشد قرار داده می شود. منظور از اطلاعات, هر داده با ارزشی که برای مدیریت کارخانه یا صاحبان سرمایه ارزشمند باشد.

اطلاعاتی از قبیل:

میزان کارکرد دستگاهها به تفکیک
گزارش عملکرد ماشین آلات در طول بازه های مختلف روزانه, هفتگی و …
ثبت و نمایش لحظه ای میزان تولید
گزارش خرابیهای موثر ماشین آلات در لحظه وقوع
ثبت و گردآوری میزان مصرف انرژی ماشین آلات
وضعیت هر خط تولید به تفکیک و با جزئیات مد نظر مدیریت
و …

برای این کار سه راه حل مختلف وجود دارد:

1- ارتباط با کنترلر ماشین آلات موجود (در صورت امکان) و دریافت اطلاعات مد نظر

2- ایجاد یک سیستم موازی با سیستم موجود بدون دستکاری در روند سیستم کنترل خط تولید.

3- ترکیب دو روش فوق

ارتباط با کنترلر ماشین آلات موجود

PLCها وظیفه کنترل خطوط تولید را در اکثر کارخانجات به عهده دارند. تمامی PLC ها امکان برقراری ارتباط با پروتکل های صنعتی استاندارد از قبیل MODBUS, PROFIBUS, CANopen و … را دارند. چنانچه امکان دسترسی به نرم افزار داخلی پی ال سی وجود داشته باشد و از طرفی نرم افزار نوشته شده به اندازه کافی توضیحات و مستندات داشته باشد می توان با برقراری ارتباط با پروتکل ارتباطی به اطلاعات مورد نظر دست یافت.
مزیت این روش دسترسی به اطلاعات کامل خط تولید است ولی ایراد عمده ای که دارد اولا ممکن است نیاز به اضافه کردن سخت افزار به سیستم موجود داشته باشد و علاو ه بر آن باید نرم افزار پی ال سی دستکاری شود و ثانیا بدلیل دست کاری در نرم افزار پی ال سی, اطمینان کارفرما را به سیستم کنترلی موجود کاهش می دهد.

ایجاد یک سیستم موازی با سیستم موجود

در این روش بدون دستکاری در سیستم کنترل موجود, یک سیستم موازی با حداقل سخت افزار به خط تولید اضافه می شود و پارامترهای مد نظر بصورت موازی با سیستم موجود, اندازه گیری و ثبت می شود. در این حالت نگرانی از بابت اختلال در سیستم موجود به صفر می رسد و تمام تلاش برای ثبت اطلاعات مورد نیاز بدون درگیری با سیستم کنترل موجود بعمل می آید.

برای اینکار می توان از پی ال سی های رایج بازار نظیر برندهای اروپایی یا آسیایی استفاده نمود. در اینصورت با هزینه سرسام آور آن مواجه خواهیم شد. چنانچه بتوانیم هزینه سخت افزار را بمیزان قابل ملاحظه ای کاهش دهیم, در اینصورت این روش میتواند بسیار موثر و در عین حال با هزینه مناسبتر اجرا شود.

در این راستا, پی ال سی های ESP-0806 میتواند کمک موثری به این موضوع نماید. با توجه به تکنولوژی بالای آن (استفاده از پروسسورهای ARM 32 Bit شرکت ST) و طراحی و تولید آن توسط شرکت احسان صنعت پاسارگاد امکان مانیتورینگ کارخانجات با حداقل هزینه ممکن فراهم شده است.

روش کار بصورت زیر می باشد:

پی ال سی ESP-0806-D دارای 8 ورودی دیجیتال / 6 خروجی دیجیتال و دو عدد پورت RS485 با پروتکل MODBUS-RTU می باشد. پی ال سی ESP-0806-6 علاوه برا امکانات سری D, یک پورت MODBUS-TCP نیز دارد. در اینصورت میتوان اطلاعات مختلف دیجیتال (تا 8 مورد) برای هر پی ال سی ESP-0806 دریافت کرد.

بعنوان مثال این اطلاعات می تواند بشرح زیر باشد:

– شناسایی دستگاه در حال کار یا دستگاه متوقف شده
– شناسایی خطاهای مختلف دستگاه یا خط تولید (دمای بیش از حد, فشار بالا, آلارم موتور یا اینورتر و …)
– شناسایی وضعیت کلیدهای اپراتوری دستگاه
– شناسایی کارکرد اجزای مختلف دستگاه (موتور اصلی, نوار نقاله, وضعیت دریچه ها و …)

با توجه به پشتیبانی پی ال سی ESP-0806 از پروتکل استاندارد مدباس, می توان تجهیزات مختلف مدباس را به آن وصل نمود. هر پی ال سی ESP-0806-D دارای دو پورت مدباس است که میتواند بصورت Master یا Slave عمل کند. بنابراین براحتی میتوان 30 تجهیز دیگر که پورت مدباس داشته باشد به آن وصل کرد و اطلاعات آنها را جمع آوری نمود.

تجهیزاتی از قبیل:

– اینورترهای فرکانسی (برای مانیتورینگ وضعیت الکتروموتور و درایو)
– سرو درایو (جهت مانیتورینگ وضعیت سرو موتور)
– پاور میتر (جهت اندازه گیری برق مصرفی)
– HMI (جهت نمایش اطلاعات کلی در اتاق برق یا هر مکان دیگر بدون نیاز به کامپیوتر صنعتی)
– مبدل های آنالوگ جهت اندازه گیری کمیت های مختلف نظیر دما, فشار و …

از طرف دیگر همانطوریکه قبلا نیز اشاره شد, هر پی ال سی ESP-0806 دارای 6 خروجی دیجیتال نیز هست. از این خروجی ها میتوان برای فعال یا غیر فعال کردن ماشین آلات از اتاق کنترل, اعلام آلارم صوتی یا نوری در محل تولید و … بهره برد.

توسعه پذیری سیستم:

با توجه به وجود پورتهای مدباس, میتوان شبکه ای از پی ال سی راه اندازی کرد. برای MODBUS-RTU فاصله بین دوتجهیز میتواند حداکثر 1000 متر باشد.

برای مدل ESP-0806-E میتوان از بستر اترنت کارخانه نیز برای ارتباط بین تجهیزات کمک گرفت. با توجه به آرایش شبکه, میتوان پروژه را نسبت به نیاز توسعه داد.

نرم افزار مانیتورنیگ

نرم افزار مورد نیاز برای مانیتورینگ از دو بخش عمده تشکیل می شود:

1- نرم افزار مورد نیاز برای پی ال سی های ESP-0806

پی ال سی های ESP-0806 با زبان برنامه نویسی STL مبتنی بر C برنامه ریزی می شوند. از اینرو علاوه بر انعطاف PLC, از قدرت زبان C نیز بهره می برند و بهمین خاطر میتوان برنامه های پیچیده را براحتی با آنها پیاده سازی کرد. از طرف دیگر با توجه به پشتیبانی از پرتکل استاندارد MODBUS با سایر نرم افزارهای مانیتورینگ نیز براحتی ارتباط برقرار می کند.

2- نرم افزار مانیتورینگ برای جمع آوری داده ها از پی ال سی ها

نرم افزار های مختلفی برای مانیتورینگ سیستم های اتوماسیون وجود دارد که از آنها می توان به نرم افزار ZENON و WinCC اشاره کرد. تمامی نرم افزارهای مانیتورینگ از پروتکل MODBUS پشتیبانی میکنند و بهمین خاطر PLCهای ESP با آنها سازگار است. امکان ارتباط با پایگاه داده SQL در بعضی از نسخه های نرم افزارهای مانیتورینگ وجود دارد و با استفاده از آنها می توان اطلاعات جمع آوری شده از کف کارخانه را به پایگاه اطلاعاتی SQL منتقل کرد و گزارشهای مورد نیاز را از آن گرفت.

با استفاده از نرم افزارهای مذکور می توان اطلاعات پی ال سی های سایر برندها را در صورتیکه که مستندات کافی در دسترس باشد, نیز گرفت و با اطلاعات گرفته شده از پی ال سی های ESP ادغام کرد. (روش ترکیبی) بعنوان مثال نرم افزار اسکادا زنون قابلیت ارتباط با بیش از 350 پروتکل مختلفی صنعتی را دارد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

مانیتورینگ کارخانجات