Dalam dunia kecekapan yang semakin meningkat, tidaklah menghairankan apabila mendapati kebanyakan kemudahan yang kami ambil mudah dicapai melalui proses automatik. Dengan pengendali manusia yang memerlukan perhatian minimum, mesin menjalankan tugas penting seperti menganalisis data, melaksanakan operasi dan bekerjasama antara satu sama lain.
Hasil daripada kemajuan dalam automasi industri, sistem seperti SCADA sedang digabungkan dengan komponen seperti PLC dan HMI untuk meningkatkan produktiviti, kemudahan dan meningkatkan keselamatan dalam keadaan berbahaya.
Hari ini, ratusan kemudahan kritikal menggunakan sistem SCADA dan PLC yang hampir selalu mempunyai HMI. proses ini adalah kritikal apabila ia datang untuk mengendalikan automasi dan reka bentuk sistem lanjutan. Sistem ini hanya akan bertambah baik. Penggunaan SCADA dijangka berkembang hampir 7 peratus menjelang 2024, dengan semakin ramai pengeluar menggunakan pendekatan yang lebih cekap ini.
Tetapi kerana sesetengah sistem ini mempunyai ciri dan kefungsian yang serupa, adalah penting untuk memahami cara sistem tersebut berbeza dan cara sistem tersebut berfungsi khusus untuk keperluan industri anda.
Pecahan Pantas SCADA, HMI dan PLC
Sistem SCADA diperlukan untuk fungsi automasi industri. Seperti komputer, sistem kompleks ini boleh menganalisis maklumat, merekod data, dan melaksanakan tugas tanpa banyak bantuan manusia.
Kawalan Penyeliaan dan Sistem Pemerolehan Data
Kawalan Penyeliaan dan Pemerolehan Data, atau SCADA, ialah proses kawalan automatik yang digunakan oleh banyak industri besar untuk automasi industri, seperti kemudahan pembuatan, pembinaan dan kejuruteraan.
SCADA ialah sistem dua bahagian:
- PLC (Kawalan Logik Boleh Diprogram)
- RTU (Unit Terminal Jauh)
Selalunya, SCADA juga akan mempunyai komponen berasingan yang dipanggil HMI (Antaramuka Mesin Manusia). Secara ringkasnya, SCADA ialah sistem dengan elemen perisian dan perkakasan untuk mengawal proses, berinteraksi dan memantau serta mengelog data melalui PLC dan HMI.
Antara Muka Mesin Manusia
HMI ialah antara muka pengguna atau papan pemuka yang membolehkan pengendali manusia berinteraksi dengan mesin. HMI digunakan di seluruh dunia dalam pelbagai jenis teknologi, daripada telefon pintar kepada loji kuasa.
HMI bukan sebahagian daripada perisian tertentu, tetapi digunakan untuk orang berkomunikasi dengan mesin atau peranti. HMI digunakan terutamanya untuk membantu pengguna memahami dan mengawal data dengan sentuhan hujung jari melalui peranti yang boleh berkomunikasi, contohnya:
- skrin (TV, komputer atau filem)
- Butang
- Tuas
- Tetikus Komputer
- papan kekunci
Sistem SCADA boleh dikendalikan tanpa HMI, walaupun HMI sering disyorkan. supaya pengendali boleh memahami cara berkomunikasi dengan sistem dan menerima pemberitahuan tentang sebarang ralat yang perlu diselesaikan.
Pengawal Boleh Aturcara
Pengawal logik boleh atur cara sering digambarkan sebagai mikrokomputer yang boleh berkomunikasi dengan objek, sistem dan mesin yang berbeza. Ia direka untuk mengawal dan menyelesaikan masalah rangkaian, itulah sebabnya ia merupakan komponen SCADA yang diperlukan.
Sistem ini memudahkan penggunaan mesin sementara masih menyediakan fungsi yang diperlukan dan digunakan dalam sebarang situasi di mana pengendali manusia diperlukan untuk kawalan yang sangat dipercayai. Selain itu, ia adalah bahagian rumit automasi industri, tanpa sistem SCADA tidak dapat berfungsi.
Beberapa fungsi utama PLC dalam SCADA termasuk:
- Robotik
- barisan pemasangan
- Kaunter
- Mengukur
- Pengkomputeran
- Penderia
- Motor
- lampu
- Peminat
- Pemutus Litar
Peranan Penting Automasi Perindustrian
Automasi industri ialah penggunaan pelbagai sistem kawalan untuk mengendalikan mesin dan peralatan. Ini sangat berbeza antara pelbagai jenis industri, seperti kilang pembuatan dan sistem kawalan untuk bangunan, pengangkutan dan komunikasi.
Proses jenis ini berkuasa dan menggunakan komputer dan mesin untuk bekerja dan bukannya manusia, dengan perhatian minimum kepada pengendali. Oleh itu, beberapa faedah utama sistem automatik termasuk:
- Meningkatkan produktiviti kerana mesin boleh berjalan tanpa jemu
- Meningkatkan kualiti produk dengan menghasilkan jumlah yang sama setiap kali
- Kurangkan kos buruh dengan menggantikan pekerja dengan mesin
- Kurangkan pemeriksaan rutin dengan mempunyai PLC dan HMI bekerja seiring
- Tingkatkan keselamatan dengan membawa pekerja keluar dari persekitaran berbahaya
Apabila dikaitkan dengannya, automasi ialah cara terbaik untuk mencapai prosedur penting dengan campur tangan manusia yang minimum. Walaupun digunakan dalam bentuk yang berbeza, kaedah ini telah digunakan oleh manusia selama berabad-abad.
Sejarah Ringkas Automasi
Walaupun Ford Motor Company mencipta istilah "automasi" pada tahun 1948, proses itu boleh dikesan kembali ke Mesir purba. Malah, salah satu mekanisme kawalan maklum balas yang pertama bermula sejak 270 SM!
Sepanjang beberapa abad akan datang, manusia mencari cara untuk memudahkan kerja. Dengan penuaian makanan, pembinaan rumah, dan pengenalan Revolusi Perindustrian, terdapat ratusan cara untuk menjadikan kehidupan lebih praktikal. Sepanjang tahun 1800-an, orang mengalami mesin pertama yang dikendalikan secara automatik, seperti relau, enjin dan termostat.
Apabila masa berlalu ke abad ke-20, orang ramai menggunakan tenaga elektrik dan automasi industri sedang giat dijalankan. Automasi perindustrian adalah lebih kompleks sedikit daripada automasi yang diketahui orang selama bertahun-tahun; ia adalah kawalan dan penggunaan pelbagai sistem untuk mengendalikan peralatan seperti mesin.
Hari ini, terdapat permintaan yang tinggi untuk produk, bekalan dan keperluan seperti pengangkutan dan pengeluaran tenaga. Salah satu cara paling mudah untuk memenuhi permintaan ini ialah menggunakan automasi industri. Sistem lengkap ini membantu mengawal bahagian utama kehidupan ini dan ini memerlukan sistem yang berkesan seperti SCADA, PLC dan HMI.
Bagaimanakah SCADA, HMI dan PLC bekerjasama dalam automasi industri?
Dalam dunia hari ini, terdapat begitu banyak teknologi untuk bersaing. Oleh itu, walaupun mungkin kedengaran menggembirakan untuk memahami dengan tepat cara sistem yang kompleks seperti SCADA berfungsi, ia adalah rangkaian maklumat yang mudah. Ingat, sistem SCADA direka untuk:
- Automasi proses dan prosedur
- Jejak dan analisis data dan ralat
- Lakukan pemantauan tapak jauh
- Tingkatkan produktiviti dan pastikan output kualiti yang sama
Tetapi bagaimanakah SCADA, PLC dan HMI bekerjasama?
SCADA paling baik difahami sebagai pangkalan data terpusat yang menyimpan dan mengawal keseluruhan operasi. Ini berkomunikasi dengan PLC, iaitu cara sistem berjalan dan berkomunikasi dalam persekitaran operasi. Jika terdapat HMI, ia mungkin dalam bentuk skrin, butang, tuil, atau papan kekunci yang membolehkan manusia berinteraksi dengan sistem SCADA-PLC. Beberapa contoh termasuk mesin kilang, komputer dan kenderaan.
Dalam pembuatan perindustrian, HMI adalah penting untuk menyediakan maklumat kepada operator. Sistem PLC mengenal pasti sebarang masalah dalam sistem SCADA dan membentangkannya kepada operator melalui HMI supaya masalah itu dapat diselesaikan.
Kemudahan Pembuatan
Terdapat banyak industri yang menggunakan sistem automatik, tetapi beberapa yang paling popular ialah:
- Makanan, seperti ternakan, bijirin, pengawetan dan pembungkusan buah-buahan dan sayur-sayuran
- Minuman dan tembakau, seperti air botol, soda, alkohol, rokok dan cerut
- Tekstil, seperti fabrik pakaian, peralatan tempat tidur, tuala dan langsir
- Produk kayu, seperti kayu, papan lapis, venir, lantai dan bahan binaan rumah
Adalah selamat untuk mengatakan bahawa barangan adalah dalam permintaan di seluruh dunia, yang seterusnya bermakna bahawa keperluan untuk produktiviti adalah lebih tinggi daripada sebelumnya. Untuk membantu memenuhi permintaan ini, kemudahan pembuatan beralih kepada sistem automasi industri, yang membantu meningkatkan produktiviti dan menghasilkan produk berkualiti tinggi secara konsisten.
Penjanaan Kuasa Elektrik
Dengan peningkatan berterusan dalam penggunaan elektrik di seluruh dunia, terdapat permintaan yang tinggi untuk penjanaan kuasa automatik. Walaupun kemudahan ini perlu dikendalikan secara manual, lebih banyak output boleh diagihkan terima kasih kepada sistem automatik seperti SCADA.
Makanan dan Runcit
Jika anda pernah ke restoran makanan segera McDonald's akhir-akhir ini, maka anda mungkin perasan penambahan terbaru pada kedai mereka: kiosk pesanan. Dengan sistem pesanan skrin sentuh automatik ini, produktiviti telah meningkat, yang bermakna kurang masa menunggu untuk pengguna dan lebih banyak masa untuk pekerja menumpukan pada kerja mereka.
Tetapi McDonald's bukan satu-satunya syarikat yang menggunakan sistem automatik. Di mana-mana restoran atau kedai runcit tertentu, anda mungkin menemui contoh sistem ini, contohnya:
- Sistem tali pinggang penghantar
- Pilihan membeli-belah dalam talian
- Mesin daftar keluar sendiri
- Penghantaran dron
Satu lagi contoh utama sistem SCADA dalam runcit ialah perbankan automatik. Terima kasih kepada ATM, orang ramai boleh mengeluarkan wang tunai dari akaun cek mereka pada bila-bila masa. Sistem ini menggunakan SCADA, PLC dan HMI untuk bekerjasama.
Sistem perjalanan dan pengangkutan
Operator sangat bergantung pada sistem automatik apabila mengawal dan memantau prosedur pengangkutan, contohnya:
- kapal terbang
- kawalan trafik udara
- Mengemudi kapal
- kereta api
- Lencongan mekanikal
- Penjejak dan peranti GPS
- Lampu Bermasa di Persimpangan
Pengendali akan menggunakan HMI, yang boleh menjadi gabungan skrin, tuas, butang dan papan kekunci.
Kesimpulan
Automasi industri mengubah cara dunia berfungsi. Lebih daripada sebelumnya, mesin mampu memanipulasi dan memproses data untuk meningkatkan produktiviti, mengurangkan kos buruh dan mengurangkan interaksi manusia supaya output adalah konsisten.