ในกระบวนการออกแบบระบบที่รองรับงานด้านการผลิต จะพิจารณาความแตกต่างในการปฏิบัติงานหลายอย่าง ความซับซ้อนแต่ละส่วนเป็นรายบุคคล แต่หลักการของการดำเนินการนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดพื้นฐาน ระบบจะต้องมีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ ใช้งานได้จริง และถูกหลักสรีรศาสตร์ในเวลาเดียวกัน การเชื่อมต่อระหว่างส่วนทางเทคนิคโดยตรงของการสนับสนุนการผลิตและงานการจัดการนั้นดำเนินการโดยผู้ควบคุมสำหรับกระบวนการอัตโนมัติ พวกเขารวบรวมข้อมูลที่มาจากพื้นที่เทคโนโลยีต่างๆ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการตัดสินใจบางอย่าง
จำแนกตัวควบคุมตามแอปพลิเคชัน
ในทางปฏิบัติทุกองค์กรสมัยใหม่ใช้ระบบในระดับหนึ่งเพื่อทำให้กระบวนการทำงานเป็นไปโดยอัตโนมัติ ยิ่งไปกว่านั้น ลักษณะของหน้าที่บริการสามารถแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดังนั้น ในสาขาอุตสาหกรรมเคมี อุปกรณ์แบบตั้งโปรแกรมได้จะควบคุมการจ่ายปริมาณ การจัดหาปริมาณของวัสดุจำนวนมากและของเหลวผ่านตัวควบคุม ตรวจสอบคุณสมบัติของสารต่างๆ โดยใช้เซ็นเซอร์ ฯลฯ ในภาคบริการขององค์กรขนส่ง เน้นเสร็จสิ้นในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าตามกฎการขนถ่าย ตัวควบคุมสากลสำหรับระบบอัตโนมัติของระบบระบายอากาศความร้อนและน้ำประปาก็แพร่หลายเช่นกัน นี่คือกลุ่มของระบบที่จัดการสาธารณูปโภคที่สถานประกอบการในด้านต่างๆ ในทางกลับกัน มีพื้นที่เฉพาะทางสูงซึ่งจำเป็นต้องพัฒนาระบบแต่ละระบบสำหรับความต้องการเฉพาะ พื้นที่เหล่านี้รวมถึงอุตสาหกรรมน้ำมันและโรงงานโลหะวิทยา
ตัวควบคุมทำงานอย่างไร
ตัวควบคุมอุตสาหกรรมคือไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งจัดหาฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ อันที่จริงส่วนแรกทำหน้าที่การทำงานทางกายภาพของระบบโดยยึดตามโปรแกรมดำเนินการงานที่ซ้อนกัน ลักษณะสำคัญของการกำหนดค่าประเภทนี้คือโครงสร้างพื้นฐานด้านกฎระเบียบ กล่าวคือ ฐานซอฟต์แวร์มีหน้าที่ในการตัดสินใจบางอย่าง แต่ในอนาคต สัญญาณที่ได้รับจะถูกส่งไปยังจุดของคำสั่งที่กำหนดโดยตรงไปยังอุปกรณ์ทำงาน ดังนั้นตัวควบคุมอัตโนมัติจึงควบคุมเครื่องจักร สายพานลำเลียง สิ่งอำนวยความสะดวกด้านเทคนิค ฯลฯ
อีกองค์ประกอบที่สำคัญไม่น้อยของโครงสร้างพื้นฐานการควบคุมโดยรวมคือเซ็นเซอร์และตัวบ่งชี้ โดยอิงตามตัวบ่งชี้ที่ตัวควบคุมพัฒนาการตัดสินใจหรือห่วงโซ่เชิงกลยุทธ์ที่กำหนดโหมดการทำงานของอุปกรณ์ สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นเซ็นเซอร์ที่ประเมินสภาพของอุปกรณ์และหน่วยที่ให้บริการวัสดุ พารามิเตอร์ปากน้ำในห้องผลิต และลักษณะอื่นๆ
สถาปัตยกรรมของตัวควบคุมอัตโนมัติ
ภายใต้สถาปัตยกรรมของคอนโทรลเลอร์นั้น เข้าใจชุดของส่วนประกอบ เนื่องจากมีการใช้งานฟังก์ชั่นการควบคุมอัตโนมัติ ตามกฎแล้ว การกำหนดค่าสถาปัตยกรรมถือว่ามีโปรเซสเซอร์ อินเทอร์เฟซเครือข่าย อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล และระบบ I / O อยู่ในคอมเพล็กซ์ นี่เป็นแพ็คเกจพื้นฐาน แต่ขึ้นอยู่กับความต้องการของโครงการโดยเฉพาะ องค์ประกอบและลักษณะของแต่ละส่วนอาจแตกต่างกันไป ตัวควบคุมที่ซับซ้อนสำหรับระบบอัตโนมัติเรียกว่าโมดูลาร์ หากสถาปัตยกรรมแบบธรรมดาดั้งเดิมเป็นบล็อกแบบรวมศูนย์ที่มีองค์ประกอบทั่วไปขององค์ประกอบการทำงานที่ไม่พร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงโดยผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้นในแบบจำลองสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน การกำหนดค่าโมดูลาร์แบบหลายองค์ประกอบจะถูกนำมาใช้ ไม่เพียงแต่ช่วยให้สามารถบำรุงรักษาหน่วยปิดเพียงหน่วยเดียว แต่ยังรวมถึงแต่ละโมดูลแยกจากกัน ตอนนี้ควรพิจารณารายละเอียดของสถาปัตยกรรมแต่ละส่วนอย่างละเอียดมากขึ้น
โมดูลสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย
อุปกรณ์โมดูลาร์พื้นฐานแสดงโดยไมโครโปรเซสเซอร์ ขึ้นอยู่กับพลังของมันว่างานที่ซับซ้อนจะแก้ไขโดยคอนโทรลเลอร์เฉพาะได้อย่างไร อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลก็มีความสำคัญเช่นกัน สามารถรวมเข้ากับระบบได้โดยไม่ต้องมีการปรับเปลี่ยนเพิ่มเติม แต่ส่วนใหญ่มักใช้โมดูลหน่วยความจำแฟลชภายนอก ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขึ้นอยู่กับงานปัจจุบัน อุปกรณ์ I/O ส่วนใหญ่รับผิดชอบสำหรับการดำเนินการที่ตัวควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมทำ ผ่านช่องทางเหล่านี้ โปรเซสเซอร์จะได้รับข้อมูลสำหรับการประมวลผลและออกคำสั่งที่เหมาะสมเพิ่มเติม ในคอมเพล็กซ์สมัยใหม่ โมดูลอินเทอร์เฟซมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งความสามารถในการสื่อสารของคอนโทรลเลอร์ขึ้นอยู่กับ
คุณสมบัติหลักของโมดูลโปรเซสเซอร์
เมื่อพัฒนาระบบควบคุม การพิจารณาคุณสมบัติพื้นฐานและความสามารถของไมโครโปรเซสเซอร์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง สำหรับพารามิเตอร์การทำงานหลักของโมดูลนี้ ได้แก่ ความถี่สัญญาณนาฬิกา ความลึกของบิต ระยะเวลาในการดำเนินการ หน่วยความจำ ฯลฯ แต่แม้คุณลักษณะเหล่านี้จะไม่ชี้ขาดเสมอไป เนื่องจากประสิทธิภาพของไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยแม้ในราคาประหยัดก็เพียงพอที่จะให้บริการส่วนใหญ่ กระบวนการผลิต การกำหนดความสามารถและฟังก์ชันการสื่อสารที่ผู้ควบคุมดำเนินการเพื่อให้งานขององค์กรเป็นไปโดยอัตโนมัติมีความสำคัญมากกว่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตามข้อกำหนด ผู้ให้บริการใช้ความสามารถในการทำงานกับช่องสัญญาณเครือข่าย อินเทอร์เฟซ และภาษาการเขียนโปรแกรมที่หลากหลายตั้งแต่แรก แยกจากกัน เป็นที่น่าสังเกตว่าความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์แสดงผล ส่วนควบคุม จอแสดงผลที่ทันสมัย และส่วนประกอบอื่นๆ
แผงควบคุม
จะต้องจัดให้มีสถานีควบคุมที่มีรีเลย์ที่เหมาะสมเพื่อควบคุมการทำงานของตัวควบคุม โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของการบรรจุคอนโทรลเลอร์ ภายนอกอุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะขนาดเล็กคอมพิวเตอร์ที่มาพร้อมกับอุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต เซ็นเซอร์ประมวลผล และจอแสดงผล ตัวควบคุมที่ง่ายที่สุดสำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมช่วยให้สามารถตั้งโปรแกรมผ่านแผงควบคุมนี้ได้ นอกจากนี้ การเขียนโปรแกรมยังหมายถึงการตั้งค่าเบื้องต้นสำหรับคำสั่งระดับเริ่มต้น เทอร์มินัลโอเปอเรเตอร์ที่ซับซ้อนที่สุดยังทำการวินิจฉัยตัวเองและสอบเทียบด้วยตนเอง
อุปกรณ์จ่ายไฟอัตโนมัติ
ช่วงแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่จ่ายให้กับตัวควบคุมอุตสาหกรรมอยู่ในช่วง 12-48 V แหล่งที่มามักจะเป็นเครือข่าย 220V ในพื้นที่ ในเวลาเดียวกัน แหล่งจ่ายไฟไม่ได้อยู่ใกล้กับอุปกรณ์ที่ให้บริการเสมอไป ตัวอย่างเช่น หากตัวควบคุมถูกใช้เพื่อทำให้โรงต้มน้ำอัตโนมัติในการผลิตแบบหลายขั้นตอนทางโลหะวิทยา เครือข่ายพลังงานแบบกระจายจะมีความเท่าเทียมกันจากผู้ใช้พลังงานหลายราย นั่นคือวงจรหนึ่งจะให้บริการหม้อไอน้ำสำหรับโลหะอ่อนและอีกวงจรหนึ่งสำหรับโลหะแข็ง ในขณะเดียวกัน แรงดันไฟในสายก็เปลี่ยนได้เช่นกัน
สรุป
ระบบอัตโนมัติของเวิร์กโฟลว์ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานขององค์กรสมัยใหม่มากขึ้น ดังนั้นจึงมีการใช้ตัวควบคุมสำหรับระบบอัตโนมัติในการดัดแปลงต่างๆ ในตัวเอง การบำรุงรักษาอุปกรณ์ดังกล่าวไม่จำเป็นต้องมีค่าใช้จ่ายพิเศษ ปัญหาหลักในการทำงานกับอุปกรณ์นี้เกี่ยวข้องกับคุณภาพของการเขียนโปรแกรมและการเพิ่มประสิทธิภาพของโครงร่างการกำหนดค่า แต่ในขณะเดียวกัน เพื่อลดความซับซ้อนของฟังก์ชันโอเปอเรเตอร์ โมดูลที่ถือว่ากำหนดค่าเองตามข้อมูลหลักที่ผู้ใช้ป้อน กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นเรื่อยๆ