Sejak pengenalan pengawal logik boleh atur cara (PLCS), pelbagai pengawal automasi telah berhijrah ke aplikasi industri, termasuk Pengawal Automasi Boleh Aturcara (PAC) dan Pengawal Perindustrian Boleh Atur Tepi (EPIC) hari ini. Pengguna mempunyai lebih banyak pilihan dari segi kos, jejak, ketumpatan input/output (I/O), keserasian bas medan, komunikasi, keupayaan pengaturcaraan dan kelajuan pemprosesan, dan persaingan di kalangan vendor pengawal terkemuka semakin sengit.
Kepelbagaian selalunya bagus untuk pasaran, tetapi ia juga boleh mengecewakan jurutera dan pengguna akhir. Memilih platform kawalan ialah pelaburan jangka panjang yang disertakan dengan kos yang berkaitan, seperti kontrak latihan dan sokongan. Pembuat dasar ingin mendapatkan nilai untuk wang.
Tetapi sebelum mengesahkan isu itu, mari kita lihat bagaimana industri ini telah berkembang. Apakah daya penggerak di sebalik pembangunan penyelesaian kawalan yang berbeza? Bagaimanakah trend ini berlaku sekarang? Bagaimanakah pengguna boleh melabur dalam automasi untuk memastikan kejayaan pada masa hadapan?
Corak evolusi pengawal industri
Melihat kepada kemajuan dalam automasi sejak beberapa dekad yang lalu, adalah jelas bagaimana lelaran teknologi tertentu telah mendorong pembangunan I/O baharu dan keupayaan kawalan.
Sebagai contoh, semasa pembangunan sistem I/O pertama, kawalan medan dan peralatan penderiaan juga bergantung pada komponen elektromagnet dan pneumatik, yang dihadkan oleh sifat fizikal dan hayat perkhidmatannya telah terjejas. Komponen voltan rendah padat, seperti geganti keadaan pepejal, mendorong pengguna untuk menuntut lebih banyak pilihan untuk menyepadukan I/O terus ke dalam sistem mereka. Ini membawa kepada kemunculan I/O modular pertama, pada masa yang sama dengan syarikat elektronik membawa pengkomputeran berteknologi tinggi ke arus perdana. Elektronik sensitif dalam sistem ini memerlukan I/O luaran untuk berinteraksi dengan dunia sebenar. Ini adalah rak I/O bersiri pertama yang boleh dialamatkan, alternatif kepada I/O berasaskan rak dalam PLCS.
Daripada peranti I/O yang berdedikasi dan bebas kepada I/O modular, dan kemudian kepada bas I/O, kesemuanya merangkumi konsep penggunaan semula dalam kawalan industri. Platform kawalan generasi seterusnya menggabungkan litar pemprosesan I/O terbenam. Modul berkembang daripada 1 saluran I/O kepada 32 saluran, dan kini I/O terbina dalam PLC dan peranti monomer lain. Dalam sesetengah kes, dengan konfigurasi yang betul, setiap saluran I/O boleh menerima pelbagai jenis isyarat yang berbeza.
Model ini menunjukkan cara inovasi merebak ke seluruh industri: inovasi individu menjadi modular dari semasa ke semasa, bekerjasama dengan teknologi lain dan kemudian dibenamkan dalam teknologi tersebut sebagai sebahagian daripada kitaran inovasi baharu.
Untuk PLC dan PAC, mod ini menyediakan pengawal dan modul I/O yang lebih kecil. Memandangkan fungsi pemproses matematik dan pengaturcaraan disepadukan terus ke dalam papan kawalan dan peranti lain (seperti I/O, pemancar dan gerbang rangkaian), lebih banyak kuasa pengkomputeran dicapai "setiap inci persegi". Dari masa ke masa, corak yang sama dicerminkan dalam penghijrahan antara muka komunikasi terbenam baharu dan piawaian protokol kepada pengawal.
Konvergensi teknologi yang berbeza
Trend integrasi bersama dan kitaran integrasi terjalin, pasaran kawalan industri di luar inovasi teknikal, juga secara beransur-ansur ke dalam pengawal. Sejarah I/O bas menunjukkan bagaimana aliran ini telah membawa kepada pembangunan keupayaan pengawal baharu.
Dari bas bersiri I/O, terdapat bas I/O selari dan penyelesaian lain yang membolehkan mini dan mikrokomputer berinteraksi dengan I/O. Ini juga memberi inspirasi kepada idea untuk membangunkan pemproses komunikasi I/O kendiri yang memisahkan I/O daripada komputer, membenarkan mana-mana komputer dengan port komunikasi berinteraksi dengannya.
Apabila modul dan pemproses I/O bertambah baik, pengawal hibrid awal turut menyediakan keupayaan pemprosesan isyarat analog yang ketika itu hanya tersedia dalam sistem kawalan teragih (DCS). Memandangkan program logik tangga, bahasa pengaturcaraan PLC, pada asalnya tidak bertujuan untuk mengendalikan format data analog, bahasa pengaturcaraan baharu untuk pengawal hibrid telah dicipta.
Kemudian alternatif kos rendah untuk PC IBM mula membanjiri pasaran. Memandangkan PC ialah fungsi kawalan utama dalam sistem hibrid, kebimbangan kebolehpercayaan timbul. Adalah penting bahawa vendor membangunkan alternatif yang dipertingkatkan industri yang menyepadukan komponen I/O, rangkaian dan pengaturcaraan penyelesaian hibrid terdahulu ke dalam satu sistem, yang menjadi sistem PAC. Pacs menggunakan pemproses yang sama seperti PCS dan boleh menyediakan set ciri yang mengisi ceruk antara kos rendah, kawalan diskret berasaskan PLC dan kawalan proses berasaskan DCS berkos tinggi.
Inovasi dalam perusahaan teknologi tinggi dan pasaran komputer peribadi telah membawa peluang untuk pembangunan kawalan industri. Trend ini semakin pesat apabila bidang teknologi operasi (OT) dan teknologi maklumat (IT) semakin bersepadu. Ambil, sebagai contoh, gelombang penyelesaian mudah alih yang telah muncul dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Ia juga dicerminkan dalam dorongan untuk data besar, analisis awan dan sokongan pembelajaran mesin, teknologi yang lahir di luar bidang automasi industri.
Pengawal berorientasikan masa depan
Apabila penyepaduan teknologi yang lebih mendalam, penumpuan yang lebih besar antara industri, dan trend ke arah ketersambungan yang lebih besar antara peranti dan sistem berterusan, apakah yang akan dibawa oleh pengawal masa depan kepada kita?
Bagaimanakah jurutera harus memilih untuk memastikan bahawa mereka selaras dengan teknologi dan membantu organisasi memanfaatkannya sepenuhnya? Tiga cadangan berikut akan membantu pengeluar memilih teknologi kawalan yang betul untuk mencapai matlamat mereka.
1. Fokus pada reka bentuk, bukan fungsi
Memahami bahawa teknologi akan terus bertambah baik dan menjadi lebih terintegrasi dan tertanam dari semasa ke semasa menjadikannya perlu untuk mengutamakan pelaburan dalam sistem kawalan yang tidak boleh diubah dengan mudah atau cepat. Jurutera perlu menumpukan pada seni bina sistem kawalan, dan bukannya ciri yang menarik perhatian pada hari itu.
2. Cari inovasi luaran
Jika jurutera mereka bentuk sistem yang berkembang dari semasa ke semasa untuk mengikuti transformasi digital dan mengurangkan penyelenggaraan dan kerja semula, itu akan menarik perhatian pengguna akhir, yang akan ingat bahawa teknologi yang menentukan masa depan sering datang dari luar industri.
3 Sentiasa berfikiran terbuka
Pertempuran untuk bahagian pasaran dalam teknologi proprietari menyekat inovasi, sementara menyokong standard terbuka membuka kemungkinan tanpa had untuk semua orang. Ketersambungan ialah salah satu metrik sasaran untuk Industri 4.0, dan apabila ketersambungan meningkat, jurutera perlu melabur dalam teknologi yang boleh mencipta peluang untuk sistem yang berbeza berfungsi bersama.