Οι περισσότεροι βιομηχανικοί ελεγκτές, όπως οι προγραμματιζόμενοι ελεγκτές λογικής (PLCS) και οι προγραμματιζόμενοι ελεγκτές αυτοματισμού (PACs), μπορούν να χειριστούν βασικές λειτουργίες όπως ο έλεγχος σε πραγματικό χρόνο των διακριτών και αναλογικών συνδέσεων εισόδου/εξόδου (I/O). Στην πραγματικότητα, αυτός ο τύπος λειτουργικότητας έρχεται με τους περισσότερους ελεγκτές και η εστίαση είναι κυρίως στην ικανότητα του αριθμού των σημείων I/O που μπορούν να αντιμετωπιστούν, κάτι που είναι συνήθως εύκολο να προσδιοριστεί.
Προκειμένου να ικανοποιηθεί καλύτερα η εφαρμογή του βιομηχανικού Διαδικτύου των πραγμάτων, όταν ψωνίζουν για βιομηχανικούς ελεγκτές, οι εταιρείες πρέπει να εξετάσουν άλλα προηγμένα χαρακτηριστικά, όπως η επεξεργασία δεδομένων, η επικοινωνία και ο έλεγχος υψηλής ταχύτητας. Η κατανόηση του τρόπου εφαρμογής των χαρακτηριστικών που απαιτούνται σε έναν ελεγκτή και του τρόπου με τον οποίο τα νέα χαρακτηριστικά θα βελτιώσουν το σχεδιασμό μπορεί να βοηθήσει τις κατασκευαστικές εταιρείες να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα.
Λειτουργία επεξεργασίας δεδομένων
Οι σύγχρονοι ελεγκτές με προηγμένο προγραμματισμό ονόματος σήμανσης συχνά προσφέρουν μια ποικιλία χαρακτηριστικών επεξεργασίας δεδομένων, συμπεριλαμβανομένης της ενσωματωμένης καταγραφής δεδομένων. Ορισμένοι προηγμένοι ελεγκτές, μπορούν επίσης να αλληλεπιδρούν με τυπικές βάσεις δεδομένων σε συστήματα επιχειρήσεων, όπως συστήματα επιχειρηματικών πόρων (ERP).
Τα δεδομένα καταγραφής απευθείας σε μια συσκευή αποθήκευσης USB που συνδέεται με τον ελεγκτή είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό και είναι συχνά μια απαίτηση σε πολλές εφαρμογές. Οι ελεγκτές με δυνατότητες καταγραφής δεδομένων υποστηρίζουν τυπικά μορφοποιημένες μονάδες δίσκου Pen USB ή κάρτες Mini SD με μέχρι 32GB αποθήκευσης το καθένα.
Η καταγραφή δεδομένων βασίζεται συνήθως σε συμβάντα ή προγραμματισμό. Τα γεγονότα ενεργοποιούνται από αλλαγές κατάστασης, όπως μεταβάσεις κατάστασης δεδομένων τύπου Boolean. Η προγραμματισμένη καταγραφή δεδομένων έχει οριστεί σε τακτά χρονικά διαστήματα, π.χ. κάθε λεπτό, κάθε ώρα, κάθε μέρα ή κάθε μήνα.
Ο αριθμός των μαρκών που μπορούν να καταγραφούν είναι συνήθως περιορισμένος, αλλά τουλάχιστον 50 τιμές συμβόλων πρέπει να ρυθμιστούν για κάθε αποστολή ή ενεργοποιημένο κομμάτι. Τα σφάλματα του συστήματος θα πρέπει επίσης να αποθηκευτούν μαζί με την ώρα και την ημερομηνία που προέκυψε το σφάλμα ή το συμβάν. Τα ονόματα αρχείων καταγραφής πρέπει να είναι διαμορφώσιμα ή να δημιουργούνται αυτόματα με βάση τις προτιμήσεις των χρηστών.
Εκτός από την καταγραφή δεδομένων σε τοπικό επίπεδο, ορισμένοι ελεγκτές μπορούν να επικοινωνούν με τα Enterprise Systems. Ένας διακομιστής OPC που είναι συνδεδεμένος στον ελεγκτή είναι ένα παράδειγμα. Ο διακομιστής επιτρέπεται να συλλέγει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από ελεγκτές στο πάτωμα του εργοστασίου και να ανακτά, να προσθέτει, να διαγράφει και να ενημερώνει τα αρχεία δεδομένων σε μια τυπική βάση δεδομένων. Αυτό επιτυγχάνεται με τη στήριξη των συνδέσεων με τις συμβατές βάσεις δεδομένων για τη Microsoft Access, τους διακομιστές δομημένης γλώσσας (SQL) ή την Open Database Connectivity (ODBC).
Ορισμένα εργαλεία λογισμικού στην αγορά επιτρέπουν στον χρήστη να δημιουργήσει μια σύνδεση μεταξύ του συστήματος IT Enterprise και του PLC, έτσι ώστε τα δεδομένα να μπορούν να συλλεχθούν από το PLC και να αποθηκεύονται σε μια βάση δεδομένων. Η προσπάθεια διαμόρφωσης για αυτούς τους διακομιστές είναι συνήθως ελάχιστη και οι χρήστες μπορούν να τους διαμορφώσουν ώστε να συλλέγουν μόνο τα δεδομένα που απαιτούνται για τις διαδικασίες τους.
Αυτές οι λειτουργίες βάσης δεδομένων παρέχουν πρακτικές εφαρμογές για την παρακολούθηση των μετρήσεων κίνησης και παραγωγής υλικών. Ένας ελεγκτής που εκτελεί πραγματικές εργασίες παραγωγής μπορεί να παρακολουθεί την πρόοδο του δαπέδου του εργοστασίου για να εξασφαλίσει τη βελτιστοποίηση του χρόνου κατασκευής. Μπορεί επίσης να παρακολουθεί την κατανάλωση υλικού. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσαρμογή του αποθέματος για να διασφαλιστεί ότι τα υλικά είναι σε επαρκή προσφορά όταν χρειάζεται.
Με την καταγραφή δεδομένων παραγωγής ως εξαρτήματα ή προϊόντα κατασκευάζονται, αυτά τα χαρακτηριστικά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την παρακολούθηση της κατάστασης ενός προϊόντος από την αρχή μέχρι το τέλος. Εξοικονόμηση της κατάστασης του τελικού προϊόντος, η ενσωματωμένη λειτουργία ημερομηνίας/χρονικής σφραγίδας της βάσης δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκπλήρωση των απαιτήσεων διασφάλισης ποιότητας ή ελέγχου.
Χαρακτηριστικά επικοινωνίας
Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή ενός ελεγκτή αυτοματισμού είναι οι δυνατότητες επικοινωνίας. Οι πολλαπλές θύρες Ethernet και σειριακής επικοινωνίας θα πρέπει να είναι διαθέσιμες για εύκολη ενσωμάτωση με διεπαφές ανθρώπινων μηχανών (HMIs), κινητήρες κινητήρα και άλλες συσκευές.
Αυτές οι θύρες Ethernet υψηλής ταχύτητας μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για δίκτυα από ομοτίμους (P2P) ή για δίκτυα επιχειρηματικών συστημάτων. Η υποστήριξη για πρωτόκολλα Ethernet/IP και MODBUSTCP/IP Ethernet είναι επίσης σημαντική.
Ταυτόχρονα, ο ελεγκτής θα πρέπει να παρέχει άλλες θύρες επικοινωνίας για USB στο/USB OUT, MINI-USB, MINI-SD, REMOTE I/O, RS -232 και RS -485 συνδέσεις.
Αυτές οι συνδέσεις, επιτρέπουν την απλή πρόσβαση προγραμματισμού, τη σύνδεση με συσκευές υψηλής ταχύτητας όπως οι μονάδες δίσκου και η ενσωμάτωση στην εποπτική διεπαφή ανθρωπίνων μηχανών του χειριστή (HMI). Υποστηρίζουν επίσης την αποστολή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, σαρωτή/πελάτη και συνδέσεις προσαρμογέα/διακομιστή και άλλες λειτουργίες επικοινωνίας για απομακρυσμένη πρόσβαση.
Εφαρμογές απομακρυσμένης παρακολούθησης που επιτρέπουν στους χρήστες να συνδεθούν στον ελεγκτή χρησιμοποιώντας σύνδεση Wi-Fi ή κυψελοειδούς δικτύου. Οι απομακρυσμένοι χρήστες μπορούν να παρακολουθούν τον τοπικό ελεγκτή διαμορφώνοντας τις ετικέτες χρήστη για απομακρυσμένη πρόσβαση στη βάση δεδομένων ετικετών.
Στις διαμορφώσεις υλικού που σχετίζονται με την απομακρυσμένη πρόσβαση, όπου πρέπει να είναι ενεργοποιημένη η απομακρυσμένη λειτουργικότητα, οι σύγχρονοι ελεγκτές θα πρέπει να έχουν ενσωματωμένη ασφάλεια και η αντίστοιχη ετικέτα στη βάση δεδομένων θα πρέπει να επιλεγεί για να επιτρέψει την απομακρυσμένη πρόσβαση σε αυτήν. Επιπλέον, όπως ισχύει για οποιαδήποτε συσκευή που μπορεί να προσεγγιστεί από το Διαδίκτυο, συνιστάται ιδιαίτερα να χρησιμοποιηθεί ένα τείχος προστασίας για ασφάλεια. Παρόλο που η δυνατότητα απομακρυσμένης πρόσβασης του ελεγκτή μπορεί και πρέπει να ρυθμιστεί με προστασία με κωδικό πρόσβασης, μια ασφαλής και κρυπτογραφημένη σύνδεση εικονικού ιδιωτικού δικτύου (VPN) είναι μια καλύτερη επιλογή λόγω των κινδύνων ασφάλειας στο Διαδίκτυο!
Ένα άλλο προστατευτικό χαρακτηριστικό που σχετίζεται με την πρόσβαση του τηλεχειριστηρίου είναι η διαμόρφωση διαχωρισμού λογαριασμού και διαχωρισμού διευθύνσεων IP, η οποία επιτρέπει σε έναν χρήστη να μεταφορτώσει, να κατεβάσει ή να επεξεργαστεί ένα πρόγραμμα για μια δεδομένη σύνδεση απομακρυσμένης πρόσβασης. Ένας λογαριασμός δεν πρέπει να επιτρέπει τόσο την απομακρυσμένη παρακολούθηση όσο και την τροποποίηση του προγράμματος.
Ο ελεγκτής θα πρέπει να υποστηρίζει την απομακρυσμένη παρακολούθηση των εφαρμογών και να περιλαμβάνει την απαραίτητη ασφάλεια. Οι εξουσιοδοτημένοι χρήστες θα μπορούν να συνδέουν ένα smartphone ή tablet στον ελεγκτή για απομακρυσμένη παρακολούθηση μέσω Wi-Fi ή κυτταρικής σύνδεσης.
Η πρόσθετη λειτουργικότητα του διακομιστή ιστού στον ελεγκτή μπορεί να επιτρέψει την απομακρυσμένη αντιμετώπιση προβλημάτων μέσω ετικετών συστήματος, αρχείων καταγραφής σφαλμάτων και ιστορικού συμβάντων και επιτρέπει στους απομακρυσμένους χρήστες να επιθεωρούν τα αρχεία δεδομένων που καταγράφονται στη σκληρή δίσκο του ελεγκτή ή στο Mini-SD Card.
Χαρακτηριστικά ελέγχου υψηλής ταχύτητας
Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό αναφοράς για την επιλογή ενός σύγχρονου ελεγκτή είναι η δυνατότητα ελέγχου της κίνησης και άλλων εφαρμογών υψηλής ταχύτητας. Η εκτέλεση αυτών των λειτουργιών απαιτεί I/O υψηλής ταχύτητας, καθώς και έναν ισχυρό επεξεργαστή και την ικανότητα να δοθεί προτεραιότητα σε εργασίες υψηλής ταχύτητας.
Ενώ ορισμένοι ελεγκτές προσφέρουν συντονισμό μεταξύ πολλαπλών αξόνων κίνησης, η συντονισμένη κίνηση μεταξύ ακόμη και δύο αξόνων απαιτεί συνήθως ειδικό υλικό και ενσωματωμένα χαρακτηριστικά ελεγκτή. Πρώτον, απαιτούνται μονάδες εξόδου υψηλής ταχύτητας και μονάδες εισόδου υψηλής ταχύτητας. Η μονάδα εξόδου υψηλής ταχύτητας παράγει εντολές παλμού και κατεύθυνσης για να εντοπίσει τη μονάδα δίσκου σερβο για να ελέγξει δύο ή περισσότερους σερβο κινητήρες. Αυτές οι εντολές παλμού και κατεύθυνσης μπορούν να ελέγξουν μια ποικιλία εφαρμογών, όπως η κίνηση με κόψιμο, ραφή και συντονισμένη κίνηση του άξονα XY.
Η λειτουργία εγγραφής μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για εντολές κίνησης που παράγονται από τη μονάδα εξόδου υψηλής ταχύτητας. Η λειτουργία εγγραφής μπορεί να χρησιμοποιήσει το ενσωματωμένο I/O της μονάδας για να ενεργοποιήσει πολλαπλά εσωτερικά και εξωτερικά συμβάντα που βασίζονται σε θέσεις. Μέσω των εισόδων από τη μονάδα εισόδου υψηλής ταχύτητας, τα σήματα από τους αισθητήρες μπορούν να ενεργοποιήσουν την έναρξη ή τη διακοπή της κίνησης, τη θέση ανάδρασης κωδικοποιητή ή την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση ή τις εξόδους παλμού.
Προγραμματιζόμενοι διακόπτες τυμπάνου (PDS) και προγραμματιζόμενοι διακόπτες ορίων (PLS), παρέχουν πρόσθετες δυνατότητες ελέγχου υψηλής ταχύτητας. Τα PDs, όπως οι κωδικοποιητές, είναι σε θέση να παρακολουθούν και να ελέγχουν πολλαπλές συσκευές σε ποσοστά μέχρι 1 MHz. Αυτά τα σήματα εισόδου χρησιμοποιούνται για τον συντονισμό και τον έλεγχο των εξόδων με ρυθμό δεκάδων χιλιάδων φορές ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο τύπος διαμόρφωσης υλικού παρέχει ακριβή και ακριβή έλεγχο κίνησης ανεξάρτητα από το χρόνο σάρωσης του ελεγκτή, ο οποίος μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το φορτίο του επεξεργαστή.
Η εντολή PLS λειτουργεί παρόμοια με μια μηχανική περιστροφική έκκεντρο με οριακούς διακόπτες, αλλά το εικονικό σχήμα του CAM μπορεί να ελεγχθεί σε πραγματικό χρόνο. Δεδομένου ότι αυτή η λειτουργία λειτουργεί τυπικά με εισροές υψηλής ταχύτητας, είναι εντελώς ανεξάρτητη από το φορτίο του επεξεργαστή και τους σχετικούς χρόνους σάρωσης, παρέχοντας έτσι ακριβή και επαναλαμβανόμενο χρονισμό για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας.
Κατά την επιλογή PLC, PAC και άλλους βιομηχανικούς ελεγκτές, οι χρήστες πρέπει να εξετάσουν τις απαιτήσεις ελέγχου και I/O που υπερβαίνουν τη βασική λειτουργικότητα. Για πολλές εφαρμογές, οι ελεγκτές πρέπει επίσης να έχουν εκτεταμένες δυνατότητες καταγραφής δεδομένων και επικοινωνίας, καθώς και έλεγχο για εφαρμογές υψηλής ταχύτητας, όπως συντονισμένη κίνηση.