Smartlogic

אוטומציה ובקרה – PLCs Topic – Part 2

 אוטומציה ובקרה – PLCs Topic – Part 2

This articular is the third part of our  review about PLCs. After PLCs Functionality&Features and PLCs Topic – part 1 that covers the subjects of  Scan Time, System Scale, User interface & Communications, this part is about PLCs Programming, Digital and Analog Signals & PLC Advantages.

PLC– Programming

PLC programs are typically written in a special application on a PC, then downloaded by a direct-connection cable or over a network to the PLC. The program is stored in the PLC either in battery-backed-up RAM or some other non-volatile flash memory.

IEC 61131-3 defines several programming languages for programmable control systems, which emphasize logical organization of operations.

While the fundamental concepts of PLC programming are common to all manufacturers, differences in I/O addressing, memory organization and instruction sets mean that PLC programs are never perfectly interchangeable between different makers. Even within the same product line of a single manufacturer, different models may not be directly compatible.

PLC – Digital and Analog Signals

Digital or discrete signals behave as binary switches, yielding simply an On or Off signal (1 or 0, True or False, respectively). Push buttons, limit switches, and photoelectric sensors are examples of devices providing a discrete signal. Discrete signals are sent using either voltage or current, where a specific range is designated as On and another as Off. For example, a PLC might use 24 V DC I/O, with values above 22 V DC representing On, values below 2VDC representing Off, and intermediate values undefined. Analog signals are like volume controls, with a range of values between zero and full-scale. These are typically interpreted as integer values (counts) by the PLC, with various ranges of accuracy depending on the device and the number of bits available to store the data. Pressure, temperature, flow, and weight are often represented by analog signals. Analog signals can use voltage or with a magnitude proportional to the value of the process signal. Current inputs are less sensitive to electrical noise (i.e. from welders or electric motor starts) than voltage inputs.

PLC Advantages Relative to Other Control Systems

PLCs are well adapted to a range of automation tasks. These are typically industrial processes in manufacturing where the cost of developing and maintaining the automation system is high relative to the total cost of the automation, and where changes to the system would be expected during its operational life. PLCs contain input and output devices compatible with industrial pilot devices and controls; little electrical design is required, and the design problem centers on expressing the desired sequence of operations. PLC applications are typically highly customized systems, so the cost of a packaged PLC is low compared to the cost of a specific custom-built controller design.

Here are some examples of the PLCs used by smartlogic: 6XV1830-0EH10, 6ES7131-4BF00-0AA0,6ES7193-4CA40-0AA0,6ES7134-4GD00-0AB0,6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7138-4CA01-0AA0,6ES7193-4CC20-0AA0, 6ES7590-1AB60-0AA0, 6ES7511-1AK00-0AB0, 6ES7954-8LP01-0AA0,6ES7155-6AU00-0BN0

אוטומציה ובקרה – PLC Topics – Part 1

אוטומציה ובקרה – PLC Topics – Part 1

 PLC – Scan Time

A PLC program is generally executed repeatedly as long as the controlled system is running. The status of physical input points is copied to an area of memory accessible to the processor, sometimes called the "I/O Image Table". The program is then run from its first instruction rung down to the last rung. It takes some time for the processor of the PLC to evaluate all the rungs and update the I/O image table with the status of outputs. This scan time may be a few milliseconds for a small program or on a fast PLC.

PLC – System Scale

A small PLC has a fixed number of connections built in for inputs and outputs. Typically, expansions are available if the base model has insufficient I/O.

Modular PLCs have a chassis (also called a rack) into which are placed modules with different functions. The processor and selection of I/O modules are customized for the particular application. Several racks can be administered by a single processor, and may have thousands of inputs and outputs. A special high speed serial I/O link is used so that racks can be distributed away from the processor, reducing the wiring costs for large plants.

PLC- User interface

PLCs may need to interact with people for the purpose of configuration, alarm reporting or everyday control. Human-machine interface (HMI) is employed for this purpose. HMIs are also referred to as man-machine interfaces (MMIs) and graphical user interface (GUIs). A simple system may use buttons and lights to interact with the user. Text displays are available as well as graphical touch screens. More complex systems use programming and monitoring SW installed on a computer, with the PLC connected via a communication interface.

PLC- Communications

PLCs have built-in communications ports and corresponding communications protocols, such as RS-232, EIA-485, Ethernet, Modbus, BACnet or DF1.

Most PLCs can communicate over a network to some other system, such as a computer running a SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system or web browser.

PLCs used in larger I/O systems may have peer-to-peer (P2P) communication between processors. This allows separate parts of a complex process to have individual control while allowing the subsystems to co-ordinate over the communication link.

Here are some examples of the PLCs used by smartlogic: 6XV1830-0EH10, 6ES7131-4BF00-0AA0,6ES7193-4CA40-0AA0,6ES7134-4GD00-0AB0,6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7138-4CA01-0AA0,6ES7193-4CC20-0AA0, 6ES7590-1AB60-0AA0, 6ES7511-1AK00-0AB0, 6ES7954-8LP01-0AA0,6ES7155-6AU00-0BN0

אוטומציה ובקרה – PLC – Programmable Logic Controller

אוטומציה ובקרה – PLC – Programmable Logic Controller

A Programmable Logic Controller – PLC is a digital computer used for automation of electromechanical processes, such as control of machinery on factory assembly lines. Unlike general-purpose computers, the PLC is designed for multiple inputs and output arrangements, extended temperature ranges, immunity to electrical noise, and resistance to vibration and impact. Programs to control machine operation are typically stored in battery-backed-up or non-volatile memory. A PLC is an example of a hard real time system since output results must be produced in response to input conditions within a limited time, otherwise unintended operation will result.

PLCs are usually programmed using application software (SW) on personal computers (PCs). The PC is connected to the PLC through Ethernet, RS-232, RS-485 or RS-422 cabling. Most PLCs used by smartlogic when designing an automation and control systems are the Siemens PLC and Allen Bradley's.The programming SW allows entry and editing of the ladder-style logic. Generally the SW provides functions for debugging and troubleshooting the PLC software, for example, by highlighting portions of the logic to show current status during operation or via simulation. The SW will upload and download the PLC program, for backup and restoration purposes.

PLC Functionality

The functionality of the PLC includes sequential relay control, motion control, process control, distributed control systems and networking. The data handling, storage, processing power and communication capabilities of some modern PLCs are approximately equivalent to desktop computers.

PLC Features

The PLC unit consists of separate elements, such as power supply, controller, relay units for in- and output

The main difference from other computers is that PLCs are armored for severe conditions (such as dust, moisture, heat, cold) and have the facility for extensive input/output (I/O) arrangements. These connect the PLC to sensors and actuators. PLCs read limit switches, analog process variables (such as temperature and pressure), and the positions of complex positioning systems. On the actuator side, PLCs operate electric motors, pneumatic or hydraulic cylinders, magnetic relays, solenoids, or analog outputs. The input/output arrangements may be built into a simple PLC, or the PLC may have external I/O modules attached to a computer network that plugs into the PLC.

 Here are some examples of the PLCs used by Smartlogic: 6XV1830-0EH10, 6ES7131-4BF00-0AA0, 6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7134-4GD00-0AB0, 6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7138-4CA01-0AA0, 6ES7193-4CC20-0AA0, 6ES7590-1AB60-0AA0, 6ES7511-1AK00-0AB0, 6ES7954-8LP01-0AA0, 6ES7155-6AU00-0BN0, 1746-NO4V, 1769-L16ER-BB1B

אוטומציה ובקרה- מהי מערכת בקרה תעשייתית?

אוטומציה ובקרה – Industrial Control System – ICS  – מערכת בקרה תעשייתיות

מערכת בקרה תעשייתית היא מונח כללי שמתייחס לסוגים שונים של מערכות בקרה שמשמשים בייצור תעשייתי, כולל: מערכת בקרה לפיקוח והשגת מידע -Supervisory Control and Data Acquisition – SCADA, מערכת בקרה  מבוזרת – DCS – Distributed Control System – , וקונפיגורציות של מערכות בקרה קטנות יותר כגון בקרים עם לוגיקה שניתנת לתכנות – Programmable Logic Controllers -PLCs שנמצאים לעתים קרובות במערכים תעשייתיים ותשתיות קריטיות.

.מערכות בקרה תעשייתיות משמשות בד"כ בתעשיות שמייצרות או מספקות מוצרים חשמליים, מים, נפט, גז, ומידע. סמארטלוג'יק מתמחה באוטומציה ובקרה, בתכנון,התקנה ותחזוק מערכות אלו

מערכת בקרה תעשייתיות לפיקוח והשגת מידע

Supervisory Control and Data Acquisition – SCADA – System

מערכת בקרה מסוג זה פועלת עם אותות מקודדים שעוברים דרך ערוצי תקשורת לאספקת בקרה על ציוד מרוחק (בד"כ ערוץ תקשורת אחד עבור תחנה מרוחקת אחת). מערכת הבקרה יכולה להשתלב עם מערכת להשגת מידע ע"י הוספת שימוש באותות מקודדות על ערוצי תקשורת, להשגת מידע על הסטאטוס של  הציוד המרוחק לצורך תצוגה או הקלטה.

מערכות בקרה אלו מבוססות על מערכות ממוחשבות שמנטרות ומבקרות תהליכים  תעשייתיים. מערכות מסוג SCADA נבדלות היסטורית ממערכות תעשייתיות אחרות עקב תהליכים בקנה-מידה גדולים שכוללים אתרים רבים מפוזרים במרחקים גדולים.

מערכת בקרה תעשייתיות מבוזרת

Distributed Control System- DCS

מערכת בקרה מסוג זה משמשת  לבקרת תהליכים  תעשייתיים כגון ייצור חשמל, זיקוק נפט וגז, אספקת מי שתייה וטיפול במי ביוב, וייצור מוצרים כימיים,  מוצרי אוכל ומכוניות. מערכות מסוג DCS משתלבות במערכי בקרה הכוללים פיקוח על תת-מערכות משולבות אחראיות על בקרת ציוד בתהליכים מקומיים.

בקרת מוצרים ותהליכים מושגת בד"כ בעזרת חוגי בקרה עם הזנה אחורה – feed-back control loop – או הזנה קדימה – feed-forward control loop, כך שתנאי המוצר או התהליך נשמרות באופן אוטומטי תוך טווח מוגדר סביב ערך נתון (set point). השגת תנאי מוצר או תהליך במסגרת טווחים מוגדרים אפשרית רק בעזרת בקרים מסוימים הניתנים לתכנות.

בקר עם לוגיקה שניתנת לתכנות – PLCs

בקר מסוג זה מספק בקרה של פעולות לוגיות בוליאניות (Boolean), קוצבי זמן, ותהליכים רציפים (בדגמים מסוימים). יחסי ההגדלה הפרופורציוניים, אינטגרליים ו/או דיפרנציאליים של הבקר בתהליכים רציפים ניתנים לכוונון כדי להשיג את דיוק הטווח מוגדר וכן את מהירות התיקון העצמי במקרה של תקלות בתהליכים. בקרים מסוג PLC  משמשים בהרחבה בתעשיות מבוססות על תהליכים. בקרים אלו  מתבססים על מחשבים שמבקרים ציוד ותהליכים תעשייתיים. אם כי בקרים מסוג PLC  מסוגלים לבקר מרכיבי מערכת שפועלים בעזרת מערכות מסוג SCADA ו- DCS, הם גם באופן תדיר משמשים כרכיבים עיקריים בקונפיגורציות של מערכות בקרה קטנות יותר. הם משמשים גם להענקת בקרה רגולטורית של תהליכים דיסקרטיים , כגון קווי הרכבת מכוניות, ובנוסף משמשים בכמעט כל תהליכי הייצור התעשייתיים.

תיקי ולידציה – מושגים כלליים

ולידציה –  מושגים כללים ועקרונות הכנת תיקי ולידציה

משתמשים במונח ולידציה  לתיאור פעילות הכוללת הכנת הוכחה מתועדת, שמעניקה מידה גבוהה של ביטחון, שתהליך ספציפי יפיק באופן קונסיסטנטי תוצאה שעומדת בספציפיקציות ותכונות איכות מוגדרות מראש

ולידציה מקושרת בד"כ עם מתקן יצור של מוצר שאיכותו עשויה להשפיע על בריאות הציבור, ולכן היא מיועדת לצמצם למינימום את אפשרויות הסיכון הפוטנציאליות שעלולות להשפיע לרעה על איכות המוצר
תהליך הולידציה חייב לעמוד בתקנים של המנהל האמריקאי FDA. התקנים הרלוונטיים ביותר לתהליך הולידציה הם:
• Good Manufacturing Practice   –  GMP
• Current Good Manufacturing Practice –  cGMP
• Good Automated Manufacturing Practice  –  AMP.
במונח GxP משתמשים יותר בחופשיות בז'רגון הולידציה בהתייחסות לאוסף כללים מנחים.
cGMP הוא הדוגמה הנפוצה ביותר של GxP. עמידה בתקני cGMP מבטיחה אחידות, עוצמה, איכות וטוהר של מוצרים רפואיים ע"י דרישות מיצרני התרופות לבקרה הולמת על תהליכי היצור שלהם.
תקנים נוספים של ה- FDA הרלוונטיים לתהליך הולידציה הם:
• Good Laboratory Practice –  GLP.
• Good Clinical Practice –  GCP.
תהליך ולידציה כולל תכנון, התקנת והפעלת מערכת ניטור ובקרה במתקו יצור, וכמו כן, תכנון וביצוע תהליכי בדיקה כדי לוודא שמערכת הניטור והבקרה עומדת בסטנדרטים של ה- FDA.
תיעוד ולידציה הינו חלק של תהליך הולידציה שמכיל רישומים כתובים ו/או אלקטרוניים ביחס להתקנה והפעלת מערכת הניטור והבקרה, וביחס לבדיקות המתאימות של אותה מערכת.
הרישומים האלקטרוניים נדרשים בד"כ לעמוד בדרישות FDA שמתייחסות להיקף וישום של התקן
Part 11 of Title 21 of the Code of Federal Regulations; Electronic Records; Electronic Signatures – 21 CFR Part 11.
רישומים אלקטרוניים –  Electronic Records יכולים להכיל כל שילוב של מלל, גרפיקה, אודיו, צילומים, או כל מידע אחר המוצג באופן אלקטרוני, כאשר אלו מיוצרים, משתנים, מתוחזקים, מתויקים, מוחזרים ומופצים ע"י מערכת מחשבים.
חתימות אלקטרוניות – Electronic Signatures יכולות להכיל אוסף של כל סמל או סדרת סמלים מבוצעים, מאומצים או מאושרים ע"י גורם שמחויב חוקית באופן שווה ערך לחתימתו בכתב.
משתמשים ברישומים וחתימות אלקטרוניים בד"כ במערכות סגורות, בהן הגישה למערכת מבוקרת ע"י צוות אחראי על התכנים של הרישומים האלקטרוניים.

  תכולת תיקי ולידציה – ולידציה –  מושגים כללים

תיקי ולידציה מכילים באופן כללי שני סוגי מסמכים:
• מסמכים קשורים לתכנון, התקנת והפעלת מערכת הניטור והבקרה:
– ספציפיקציה נדרשת ע"י המשתמש  User Requirements Specification  – URS
– ספציפיקציה של דרישות פונקציונאליות  Functional Requirements Specification -FRS
– ספציפיקציה של תכנון פונקציונאלי  Functional Design Specification – FDS
– ספציפיקציה של תכנון חומרה  Hardware Design Specification – HDS
– ספציפיקציה של תכנון תוכנה  Software Design Specification – SDS
– שרטוט צנרת ומכשור  Piping and Instrument Drawing – P&ID
– רשימת כניסות/יציאות  Input/Output (I/O) List

• מסמכים שכוללים את תהליכי הבדיקות:
– פרוטוקול קווליפיקצית התקנה  Installation Qualification (IQ) Protocol
– פרוטוקול קווליפיקצית פעולה  Operation Qualification (OQ) Protocol
– פרוטוקול קווליפיקצית ביצוע  Performance Qualification (PQ) Protocol

האחריות לכתיבת ואישור המסמכים משותפת בפועל למשתמש, שמפעיל את מתקן היצור, והספק, שמספק את מערכת הניטור והבקרה להבטחת הפעולה הנכונה של המתקן.
תיקי ולידציה כולל בנוסף חוברות הדרכה / חוברות נתונים / ברושורים של רכיבי המערכת העיקריים לתמיכת משימות הפעולה והתחזוקה של המשתמש.

אוטומציה ובקרה – נקודות חשובות בעבודה בוורסה פרו

 אוטומציה ובקרה – נקודות חשובות בעבודה עם וורסה פרו

כדי לשנות לוגיקה בלבד לאחר שינוי, אין צורך להעביר בקר ל STOP
אם בוצע STOP יש לוודא הורדת לוגיקה בלבד

ביצוע FORCE בבקר ע"י קליק ימני על משתנה ו OVERRIDE

תפריט וורסה פרו

בשלב זה נתן לשנות את הערך ע"י TOGGLE או WRITE (במידה ומדובר בערך אנלוגי)

נקודות חשובות בעבודה בוורסה פרו – אוטומציה ובקרה

לחברת סמארט לוג'יק צוות מומחים בעלי שם וניסיון רב בעבודה עם בקרים שונים  והאינטגרציה ביניהם. דרך שיטות עבודה מתקדמות  הדוגלת במודולאריות וסדר, פיתחנו בסמארט לוג'יק שיטה המאפשרת השלמת פרויקטים מורכבים, יעילים ואיכותיים תוך שמירה על לוח זמנים קצר במיוחד ומחיר תחרותי. אנו מתמחים בתכנון תהליך בתקן S-88 מאפיון  Control-Modules דרך Equipment modules וכלה בפאזות תהליכיות. תוכלו לקבל שרותים המסתמכים על ידע וניסיון רב בעבודה עם מערכות מים, RO ,CIP, מזקקות, מערכות HVAC ,Utilities, ומודולים מוכנים סטנדרט S-88 שפיתחנו עבור מערכות אלו. סמארטלוג'יק הינה נציגה בלעדית של Siemens בארץ לתמיכה במערכת PCS7 ועובדת על בסיס קבוע, עם מרכז התמיכה העולמי בגרמניה באמצעות מערכת בקרת איכות מחמירה העומדת בתקן ISO9000

השרותים שלנו

  • תכנון והקמת מערך אוטומציית בקרה של מתקן יצור שלם.
  • יעוץ והדרכה לדרישות  21 CFR Part 11 .
  • יעוץ והדרכה לתקנים  S-88ו- S-95 .
  • בקרה ואוטומציה למערכות טיפול במים.
  • בקרות למערכות חימום, אוורור ומיזוג אוויר  (תמונה) (HVAC) תואמים את דרישות המנהל האמריקאי (FDA).
  • הכנת פרוטוקולי וולידציה.
  •  ניהול פרויקטי בקרה.

אוטומציה ובקרה – מערכות ובקרי אלן ברדלי( Allen-Bradley)

מוצרי אוטומציה והפעם קצת על בקרי אלן ברדלי ( Allen-Bradley)

Allen-Bradley הוא אחד מקווי מוצרי אוטומציה בהם משתמשת סמארט לוג'יק במערכות הבקרה והאוטומציה אותם היא מתכננת ומבצעת. אלו  בקרים עם לוגיקה שניתנת לתכנות PLCs- Programmable Logic Controllers , ממשקי אדם-מכונה  (HMIs- (Human-Machine Interfaces , גששים, רכיבי ומערכות בטחון, תוכנה, מערכות הנעה, מרכזי בקרת מנועים, ומערכות מורכבות מהמוצרים הנ"ל ומוצרים אחרים.

בקרים שניתנים לתכנות (Programmable Controllers)

החל מהבקרים מסוג PLC המקוריים שפותחו בשנות ה- 70, ועד הטכנולוגיה שבעזרתה מפתחים בקרי אוטומציה שניתנים לתכנות  PACs- Programmable Automation Controllers,שמאפשרים שימוש בתחומים וסוגי מידע שונים.

ישנן מערכות בקרה בשלושה גדלים שונים בהם ניתן להשתמש בבקרי אלן ברדלי  Allen-Bradley : גדולות , קטנות ובמידות מיקרו וננו  (Micro & Nano)

מערכות בקרה גדולות  –   Large Control  Systems 

מערכות הבקרה הגדולות מתאימים לפתרונות האפליקציות התובעניות ביותר של הצרכנים. הן מאפשרות ארכיטקטורות מודולריות וגיוון רב של סוגי כניסה/יציאה (I/O) ורשתות. הפתרונות רבי העוצמה מספקים יכולות לכל תחומי הבקרה, מתהליך, בטחון ועד תנועה. המערכות מעוצבות לאפליקציות בקרה מבוזרות או לצורך פיקוח. הבקרים מסוג PLC ו- PAC מספקים אמינות ויכולות ביצוע יוצאות מהכלל.

דגמי מערכות גדולות:

1756 ControlLogix Control System
1756 GuardLogix Integrated Safety System
GuardPLC Safety Control Systems
PLC-5 Control System
SoftLogix Control System

מערכות בקרה קטנות  Small Control Systems 

מערכות הבקרה הקטנות מהוות פתרונות מושלמים לאפליקציות בגודל בינוני. הן מספקות תכונות וגמישות הנדרשות לאפליקציות בגודל זה, ללא צורך בהוצאות מיותרות של שימוש במערכות גדולות. הן כוללות בקרים אמינים במבנה מעוצב באריזות ומודולים. אפליקציות אופייניות של מערכות אלו כוללות בקרה של מכונות מורכבות, עיבוד אצוות (batch processing) ואוטומציה בבניינים.

דגמי מערכות קטנות:

Compact GuardLogix Safety Controllers
CompactLogix Control Systems
SLC 500 Control System

SmartGuard 600 Controllers

מערכות במידות מיקרו וננו  Micro & Nano Control Systems

מערכות אלו כוללות בקרים מסוג PLC במידות מיקרו וננו שמספקים פתרונות כלכליים לצרכי בקרה בסיסיים של מכונות פשוטות, החל משימוש במקום ועד תזמון ולוגיקת בקרה פשוטים. האריזה הקומפקטית, מערכי כניסה/יציאה  (I/O)ותקשורת משולבים, וקלות בשימוש הופכים את הבקרים האלו לפתרון האידאלי לאפליקציות כגון אוטומציה של תנועת מסועים, מערכות בטחון, ותאורת בניינים ואזורי חנייה.

דגמי מערכות במידות מיקרו וננו:

Micro800 Control Systems
MicroLogix Control Systems
Pico Control System

תוכלו לקבל שרותים המסתמכים על ידע וניסיון רב בעבודה עם מערכות מים , RO ,CIP, מזקקות, מערכות HVAC ,Utilities, ומודולים מוכנים סטנדרט S-88 שפיתחנו עבור מערכות אלו בסמארט לוג'יק

אוטומציה וסוגי מערכות בקרה

אוטומציה או בקרה אוטומטית היא שימוש במערכות בקרה להפעלת ציוד כגון מכונות, תהליכי  יצור בבתי חרושת, דודים ותנורי חימום, מיתוג ברשתות טלפוניות, הכוונה וייצוב של אניות וכלי טיס, ושימושים אחרים, תוך מעורבות מינימלית או פחותה של בני אדם. תהליכים מסוימים מתבצעים באופן אוטומטי לחלוטין.

בקרה ואוטומציה : היתרון הגדול ביותר של אוטומציה הוא החיסכון בעבודה, אך השימוש בה מאפשר גם חיסכון באנרגיה וחומרים, ומשפר את הדיוק בעבודה ואיכות המוצרים.

אוטומציה הושגה באמצעים שונים  -מכניים, חשמליים, הידראוליים, פנאומטיים, חשמליים, אלקטרוניים ומחשבים, בד"כ תוך שימוש משולב. מערכות מורכבות, כגון בתי חרושת מודרניים, אניות וכלי טיס כוללות שימוש משולב באמצעים הנ"ל.

סוגי בקרה ואוטומציה

אחד מסוגי הבקרה הפשוטים ביותר הוא פתוח/סגור (on/off). דוגמה לסוג זה הוא תרמוסטט בשימוש במתקנים ביתיים.  אם כי מבחינה טכנית תרמוסטט הוא סוג של אוטומציה, היכולות שלו הן פרימיטיביות.

בקרה ואוטומציה סדרתית (sequential control), שבה  מתבצעת סדרה מתוכנתת של פעולות דיסקרטיות, מבוססת לעתים קרובות על מערכת לוגית שכוללת סדרה מסודרת של מצבי מערכת. מע' בקרת מעלית היא דוגמה לבקרה סדרתית.

 אוטומציה מהסוג המתקדם שגרמה למהפכה בתהליכי יצור, מטוסים, תקשורת ותעשיות אחרות זו בקרה עם משוב (feedback control), שהיא בד"כ רציפה (continuous), וכוללת מדידות בעזרת חיישנים  (sensors) וביצוע כיוונונים (adjustments) מחושבים לשמירת הערך של משתנה נמדד בטווח ערכים שנקבע מראש.

מעגל פתוח וסגור (open and closed loop)

מערך כל המרכיבים שמבצעים מדידה ובקרה של משתנה נקרא מעגל בקרה (loop control). מערך בקרה שעושה שימוש באות נמדדת, מזין את האות בחזרה ומשוה את ערכה עם ערך נתון (set point), מחשב ושולח אות חוזרת  לביצוע תיקון, נקרא בקרה אוטומציה במעגל סגור (loop control closed). אם מערך הבקרה לא כולל משוב לביצוע תיקון המערך פועל במעגל פתוח (loop (open. מעגל בקרה ואוטומציה(loop control) מתבצע בד"כ בעזרת בקר (controller).

בקרה רציפה (sequential control)

בקרה רציפה יכולה להתבצע לפי רצף קבוע (fixed sequence) או רצף לוגי, שבו מתבצעות פעולות שונות לפי מצבי המערכת המשתנים. מצבים אלו יכולים לקרות כאשר משתמשים במערכת ברצף תרחישים שונים. דוגמה לסוג בקרה רציפה היא זו המתבצעת במעלית, שמשתמשת בלוגיקה שמתבססת במצב המערכת לצורך ביצוע פעולות בתגובה למצב הנוכחי והוראות המשתמשים.

בפיתוח מוקדם של בקרה רציפה נעשה שימוש בלוגיקה עם ממסרים (relay logic), שבה ממסרים חשמליים חיברו בין מגעי חשמליים כדי להתחיל או להפסיק את פעולת מכשיר חשמלי.

בקרה ממוחשבת (computer control)

מחשבים מסוגלים לבצע גם בקרה סדרתית (sequential control) ובקרה עם משוב (feedback control), ובמקרים רבים מחשב אחד מבצע את שני סוגי הבקרה בישום תעשייתי. בקרים עם לוגיקה שניתנת לתכנות  (- PLCs Programmable Logic Controllers( הם מיקרופרוססורים מיוחדים שמסוגלים להחליף ככיבי חומרה רבים, כגון קוצבי זמן (timers) ושומרי רצף (sequencers) שבהם משתמשים או השתמשו במערכות עם ממסרים חשמליים. מחשבים לבקרת תהליכים  (process control computers( לצרכים כלליים החליפו באופן הדרגתי את הבקרים הנפרדים (stand-alone controllers), וכתוצאה מחשב אחד מסוגל לבצע פעולות בקרה שהיו מבוצעים ע"י מאות בקרים נפרדים. מחשבים מסוג זה מסוגלים לעבד מידע מרשת של בקרים מסוג PLC, מכשירים ובקרים שונים ( כגון בקרים מסוגPID  – Proportional-Integral-Derivative) כדי לממש בקרה ואוטמציה אופיינית של משתנים נפרדים רבים, או לממש אלגוריתמים מורכבים לצורך בקרה, תוך שימוש בנתוני כניסה רבים ומניפולציות מתמטיות. הם גם מנתחים נתונים ויוצרים מצגות גרפיות בזמן אמת ודו"חות עבור המפעילים, המהנדסים והמנהלים.

כלי אוטומציה

מהנדסים מסוגלים עכשיו לבצע בקרה נומרית (numerical control) של מכשירים אוטומטיים. התוצאה  היא טווח של אפליקציות ופעילויות שגדל במהירות. טכנולוגיות שנעזרות במחשבים  (Computer-Aided Technologies) משמשות עכשיו כבסיס לכלים מתמטיים וארגוניים לפיתוח מערכות מורכבות. שתי דוגמאות בולטות של תוכנות  בשימוש הן: CAD Computer-Aided Design) (ו-  CAM Computer-Aided Manufacturing)).

טכנולוגיית האינפורמציה, ביחד עם המכשור והתהליכים התעשייתיים החדשניים, עוזרים בייצוב, מימוש וניטור של מערכות הבקרה. עוד דוגמה של מע' בקרה תעשייתית היא הבקר מסוג PLC. בקרים אלו הם מחשבים מחוזקים בשימוש תדיר בסנכרון זרימה של נתוני כניסה מגששים עם זרימה של נתוני יציאה למכשירי הפעלה.

ממשקי אדם-מכונה (- HMIs Computer-Human Interfaces ) משמשים לתקשור המפעילים עם בקרי PLC ומחשבים אחרים.

להלן רשימה של חלק מכלי האוטומציה העיקריים:

  1. DCS – Distributed Control System
  2. HMI – Human Machine Interface
  3. SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition
  4. PLC – Programmable Logic Controller
  5. Instrumentation
  6. Motion control
  7. Robotics

 

  • סמארט לוג'יק מתמחה בתכנון וביצוע פרויקטים הנדסיים בתחום הבקרה האוטומציה, בקרה מפעלית, בקרות תהליךבקרות מבנה  BMS.

MicroLogix 1400 PID Tuning for AHU – בקרה ואוטמציה

בקר מיקרולוג'יקס 1400 מכיל 3 שלוש יחידות PID:

בקרת חימום:

עבודה מול TT-SP-0.1

ערכי PID

0.1-P

0.1-I

0.D-0

לולאה של שתי שניות

תנאי עבודה:

יציאת בקרת קירור שווה ל0

אין התראת TS

בקרת קירור:

עבודה מול TT-SP+0.1

ערכי PID

0.2 -P

0.1-I

0.D-0.

לולאה של שתי שניות

 תנאי עבודה:

יציאת בקרת חימום שווה ל0

בקרת לחות:

עבודה מול HT-SP

ערכי PID

0.2- P

0.1-I

0.D-0

לולאה של שתי שניות

 תנאי עבודה:

תמיד פועל

 ברז הקירור יפעל ע"פ היציאה הגדולה יותר מבין בקרת הלחות ובקרת הקירור.

דוגמא להגדרות עבור PID :

מאמר בנושא תפעול בסיסי של תוכנת PCS7

איך להתגבר על הזנת סיסמה לצורך הורדה בתוכנה בעל תוכן אבטחה:

  • עצור את בקר ה-PLC
  • בצע אתחול זיכרון "Memory reset"
  • HWConfig -> CPU object properties-> Protection-> Change the password
  • הורד קונפיגורציית חומרה- HW config
  • הורד תוכנת NetPro
  • הורד את התוכנה עצמה.

איך לשכפל פרוייקט על שרת בלתי תלוי:

  • אם יצרת מערכת אוטומציה ובקרה בלתי תלויה, עליך להסתנכרן אם פרוייקט ה-WinCC על השרתים תוך כדי שמירה על כל שינוי או מודפיקציה.
  • בכדי להעביר את את הפרוייקט לשרת בלתי תלוי, עליך להשתמש בכלי WinCC Project Duplicator
  • לא ניתן להשתמש בדפדפן Windows Explorer בכדי להעביר את הפרוייקט לשרתי הבלתי תלוי.

איך להשתיק אזעקה ב-PCS7

  • גש לאזעקה בזמן הרצה
  • הדגש את האזעקה
  • במסך הראשי של ההתראות -> לחץ על "Auto scroll deactivate"
  • לחץ על "open info text dialog"
  • רשום את מס' ההתראה (9 ספרות)
  • גש ל: open WinCC explorer-> alarm logging-> message blocks
  • מחק או בטל את פעולת ההתראה.

אלה היו מספר נושאים בסיסיים בנושא תוכנת PCS7, חברת Smart Logic מספקת הדרכה וקורסים בנושא תכנות בתוכנת PCS7. PCS7 היא אחת מתוכנות האוטומציה והבקרה מהמובילות בשוק. לגבי נושאים מתקדמים יותר אנו מזמינים איתכם ליצור איתנו קשר.

לנושאים נוספים באוטומציה ובקרה.