Programlanabilir mantık kontrolörlerinin (PLCS) piyasaya sürülmesinden bu yana, çeşitli otomasyon kontrolörleri, Programlanabilir Otomasyon Kontrolörleri (PAC) ve günümüzün Edge Programlanabilir Endüstriyel Kontrolörleri (EPIC) dahil olmak üzere endüstriyel uygulamalara geçmiştir. Tüketiciler maliyet, ayak izi, giriş/çıkış (G/Ç) yoğunluğu, fieldbus uyumluluğu, iletişim, programlama yetenekleri ve işlem hızı açısından daha fazla seçeneğe sahiptir ve önde gelen denetleyici satıcıları arasındaki rekabet yoğunlaşmaktadır.
Çeşitlilik genellikle pazar için iyidir, ancak mühendisler ve son kullanıcılar için de sinir bozucu olabilir. Bir kontrol platformu seçmek, eğitim ve destek sözleşmeleri gibi ilişkili maliyetlerle birlikte gelen uzun vadeli bir yatırımdır. Politika yapıcılar paranızın karşılığını almak istiyorlar.
Ancak sorunu onaylamadan önce, endüstrinin nasıl büyüdüğüne bakalım. Farklı kontrol çözümlerinin geliştirilmesinin arkasındaki itici güç nedir? Bu eğilimler şimdi nasıl ortaya çıkıyor? Kullanıcılar gelecekte başarı sağlamak için otomasyona nasıl yatırım yapabilir?
Endüstriyel kontrolörlerin evrim kalıpları
Son birkaç on yılda otomasyondaki ilerlemelere bakıldığında, belirli teknolojilerin yinelemelerinin yeni G/Ç ve kontrol yeteneklerinin geliştirilmesini nasıl yönlendirdiği açıktır.
Örneğin, ilk I/O sisteminin geliştirilmesi sırasında, saha kontrol ve algılama ekipmanı, fiziksel özelliklerle sınırlı olan ve hizmet ömürleri tehlikeye giren elektromanyetik ve pnömatik bileşenlere de dayanıyordu. Katı hal röleleri gibi kompakt alçak gerilim bileşenleri, kullanıcıları G/Ç'yi doğrudan sistemlerine entegre etmek için daha fazla seçenek talep etmeye itiyor. Bu, ilk modüler I / O'nun ortaya çıkmasına neden olurken, elektronik şirketleri yüksek teknolojili bilgi işlemi ana akıma getirdi. Bu sistemlerdeki hassas elektronikler, gerçek dünyayla etkileşime girmek için harici I/O gerektirir. Bu, PLCS'deki raf tabanlı G/Ç'ye bir alternatif olan seri olarak adreslenebilen ilk G/Ç rafıydı.
Özel, bağımsız I/O cihazlarından modüler I/O'ya ve ardından bus I/O'ya kadar, hepsi endüstriyel kontrolde yeniden kullanım konseptini somutlaştırır. Yeni nesil kontrol platformları, gömülü I/O işleme devrelerini içerir. Modül 1 I/O kanalından 32 kanala genişledi ve şimdi I/O, PLC ve diğer monomer cihazlarına yerleştirildi. Bazı durumlarda, uygun konfigürasyonla, her I/O kanalı çeşitli farklı sinyal türlerini kabul edebilir.
Bu model, inovasyonun bir endüstriye nasıl yayıldığını göstermektedir: bireysel yenilikler zaman içinde modüler hale gelir, diğer teknolojilerle işbirliği yapar ve daha sonra yeni bir inovasyon döngüsünün bir parçası olarak bu teknolojilere gömülür.
PLC ve PAC için bu mod daha küçük kontrolörler ve I/O modülleri sağlar. Matematik ve programlama işlemcisi işlevleri doğrudan kontrol kartına ve diğer cihazlara (G/Ç, vericiler ve ağ ağ geçitleri gibi) entegre edildiğinden, "inç kare başına" daha fazla bilgi işlem gücü elde edilir. Zamanla, aynı model yeni gömülü iletişim arayüzlerinin ve protokol standartlarının denetleyicilere geçişine de yansır.
Farklı teknolojilerin yakınsaması
Karşılıklı entegrasyon ve entegrasyon döngüsü eğilimi iç içe geçmiş, endüstriyel kontrol piyasasının dışında teknik yenilikler de yavaş yavaş kontrolöre dönüşmüştür. Veri yolu G/Ç'sinin geçmişi, bu eğilimin yeni denetleyici yeteneklerinin geliştirilmesine nasıl yol açtığını göstermektedir.
Seri veri yolu G/Ç'den, minis ve mikrobilgisayarların G/Ç ile etkileşime girmesini sağlayan paralel G/Ç veri yolları ve diğer çözümler vardır. Bu aynı zamanda G/Ç'yi bilgisayardan ayıran ve iletişim bağlantı noktasına sahip herhangi bir bilgisayarın onunla etkileşime girmesine izin veren bağımsız bir G/Ç iletişim işlemcisi geliştirme fikrine ilham verdi.
I/O modülleri ve işlemcileri geliştikçe, erken hibrit kontrolörler de o zamanlar yalnızca dağıtılmış kontrol sistemlerinde (DCS) mevcut olan analog sinyal işleme yetenekleri sağladı. Bir PLC programlama dili olan merdiven mantık programları, başlangıçta analog veri formatlarını işlemek için tasarlanmadığından, hibrit kontrolörler için yeni programlama dilleri oluşturulmuştur.
Daha sonra IBM PC'ye düşük maliyetli alternatifler pazarı sular altında bırakmaya başladı. PC, hibrit sistemlerde birincil kontrol fonksiyonu olduğundan, güvenilirlik endişeleri ortaya çıkmaktadır. Satıcıların, daha önceki hibrit çözümün G/Ç, ağ ve programlama bileşenlerini PAC sistemi haline gelen tek bir sisteme entegre eden endüstri tarafından geliştirilmiş bir alternatif geliştirmesi önemliydi. Pacs, PCS ile aynı işlemcileri kullanır ve düşük maliyetli, PLC tabanlı ayrık kontrol ile yüksek maliyetli, DCS tabanlı süreç kontrolü arasındaki boşluğu dolduran bir özellik kümesi sağlayabilir.
Yüksek teknoloji işletmelerindeki ve kişisel bilgisayar pazarındaki yenilikler, endüstriyel kontrolün geliştirilmesi için fırsatlar getirmiştir. Bu eğilim, operasyonel teknoloji (OT) ve bilgi teknolojisi (BT) alanlarının giderek daha entegre hale gelmesiyle hızlanmaktadır. Örneğin, son yıllarda ortaya çıkan mobil çözüm dalgasını ele alalım. Aynı zamanda büyük veri, bulut analitiği ve makine öğrenimi desteği, endüstriyel otomasyon alanı dışında doğan teknolojilere yönelik baskıya da yansıyor.
Geleceğe yönelik kontrolörler
Daha derin teknoloji entegrasyonu, endüstriler arasında daha fazla yakınsama ve cihazlar ile sistemler arasında daha fazla bağlantı eğilimi devam ettikçe, geleceğin denetleyicileri bize ne getirecek?
Mühendisler teknolojiyle uyum içinde olduklarından emin olmayı ve kuruluşun teknolojiden en iyi şekilde yararlanmasına nasıl yardımcı olmayı seçmelidir? Aşağıdaki üç öneri, üreticilerin hedeflerine ulaşmak için doğru kontrol teknolojisini seçmelerine yardımcı olacaktır.
1. İşlevselliğe değil, tasarıma odaklanın
Teknolojinin gelişmeye devam edeceğini ve zaman içinde daha sıkı bir şekilde entegre ve gömülü hale geleceğini anlamak, kolayca veya hızlı bir şekilde değiştirilemeyen kontrol sistemlerine yapılan yatırımlara öncelik vermeyi gerekli kılmaktadır. Mühendislerin, günün göz alıcı özelliklerinden ziyade kontrol sisteminin mimarisine odaklanmaları gerekiyor.
2. Dış inovasyon arayın
Mühendisler, dijital dönüşüme ayak uydurmak ve bakım ve yeniden işlemeyi azaltmak için zaman içinde gelişen sistemler tasarlarlarsa, bu, geleceği belirleyen teknolojilerin genellikle endüstri dışından geldiğini hatırlayacak olan son kullanıcıları etkileyecektir.
3 Açık fikirli olun
Tescilli teknolojilerdeki pazar payı mücadelesi inovasyonu engellerken, açık standartları desteklemek herkes için sınırsız olanaklar sunar. Bağlantı, Endüstri 4.0 için hedef metriklerden biridir ve bağlantı arttıkça, mühendislerin farklı sistemlerin birlikte çalışması için fırsatlar yaratabilecek teknolojilere yatırım yapmaları gerekir.