Factory I/O: Sənaye avtomatlaşdırılması təlimi üçün müasir PLC simulyasiya aləti

Virtual fabriklər PLC təlimini dəyişir

Bacarıqlı PLC proqramçıları və avtomatlaşdırma texniklərinin qlobal çatışmazlığı istehsalçılara, sistem inteqratorlarına və texniki müəssisələrə təzyiq göstərməkdə davam edir. Eyni zamanda, müasir istehsal müəssisələri rəqəmsal avtomatlaşdırmadan, paylanmış idarəetmədən və ağıllı istehsal strategiyalarından getdikcə daha çox asılı olur.

Lakin bir çox təlim mərkəzi üçün tam təchiz olunmuş PLC laboratoriyası yaratmaq bahalıdır və miqyasını genişləndirmək çətindir. Avadanlığın satın alınması, təhlükəsizlik tələbləri, texniki xidmət xərcləri və sənaye avadanlıqlarına məhdud çıxış praktiki öyrənməni tez-tez ləngidir. Factory I/O sənaye proseslərinin simulyasiyasını virtual 3D mühitinə gətirməklə bu problemi həll etməyə çalışır.

Yalnız fiziki konveyerlərə, mühərriklərə, sensorlara və aktuatorlara güvənmək əvəzinə, öyrənənlər realistik sənaye iş axınını qorumaqla sənaye avtomatlaşdırma məntiqini birbaşa kompüterdə yarada və sınaqdan keçirə bilərlər.

Şəkil 1. Factory I/O PLC təlimi və sənaye avtomatlaşdırması təhsili üçün realistik istehsal xətti simulyasiyası mühiti təqdim edir.

Müasir avtomatlaşdırma təhsilində simulyasiya niyə vacibdir

Sənaye avtomatlaşdırması üzrə təlim ənənəvi olaraq fiziki PLC şkaflarına, I/O modullarına, HMI-lara, sürücülərə və sənaye şəbəkələrinə çıxışdan asılıdır. Bu yanaşma hələ də dəyərli olsa da, genişləndirilə bilən təlim mühitlərinə ehtiyacı olan məktəblər və şirkətlər üçün maneələr yaradır.

Factory I/O sənaye vizuallaşdırmasını real PLC rabitəsi ilə birləşdirərək praktik alternativ təqdim edir. İstifadəçilər ladder məntiqi hazırlaya, rəqəmsal giriş və çıxışları izləyə, bahalı avadanlıqlara zərər vermə riski olmadan avtomatlaşdırma ardıcıllıqlarını yoxlaya bilərlər.

İstehsalçılar rəqəmsal transformasiyanı və məsafədən mühəndislik təcrübələrini sürətləndirdikcə bu yanaşma getdikcə daha aktual olur. Bir çox mühəndislik komandası avadanlığı sahədə işə salmazdan əvvəl proses məntiqini artıq virtual şəkildə yoxlayır.

Əsas avtomatlaşdırma platformalarını öyrənənlər üçün virtual layihələr, həmçinin sənaye müəssisələrində geniş istifadə olunan Siemens SIMATIC S7 və ya Allen-Bradley ControlLogix arxitekturaları ilə praktiki işi tamamlaya bilər.

Factory I/O mühitində

Sənaye komponentləri ilə səhnələrin yaradılması

Factory I/O istifadəçilərə sürüklə və burax üsulu ilə sənaye aktivlərindən istifadə edərək zavod səhnələri yaratmağa imkan verir. Konveyerlər, fotoelektrik sensorlar, düymələr, pnevmatik aktuatorlar, siqnal işıqları və robot sistemləri funksional avtomatlaşdırma prosesləri yaratmaq üçün birləşdirilə bilər.

Proqrama mürəkkəbliyi tədricən artan əvvəlcədən hazırlanmış təlim səhnələri daxildir. Başlanğıc səviyyəli istifadəçilər əsas mühərrik idarəetməsi məşqləri ilə başlaya, təcrübəli istifadəçilər isə avtomatlaşdırılmış anbarlar, götür-qoy sistemləri və ya prosesə nəzarət tətbiqləri qura bilərlər.

Şəkil 2. Əvvəlcədən konfiqurasiya edilmiş səhnələr öyrənənlərə əsas PLC məntiqindən daha qabaqcıl sənaye avtomatlaşdırma iş axınlarına keçməyə kömək edir.

Statik tədris proqramlarından fərqli olaraq, Factory I/O real istehsal sistemlərinə daha çox bənzəyən hərəkət, zamanlama, ardıcıllıq və əməliyyat geribildirimi təqdim edir.

Fərdi avtomatlaşdırma layihələrinin yaradılması

Proqramın ən güclü imkanlarından biri səhnələrin fərdiləşdirilməsidir. İstifadəçilər əvvəlcədən müəyyən edilmiş nümunələrlə məhdudlaşmır və tamamilə yeni sənaye planlarını sıfırdan tərtib edə bilərlər.

Bu çeviklik platformanı tətbiqə xas məşqlərə ehtiyac duyan texniki məktəblər, avtomatlaşdırma inteqratorları və OEM təlim şöbələri üçün faydalı edir. Mühəndislər istehsal darboğazlarını simulyasiya edə, maşın məntiqindəki nasazlıqları aradan qaldıra və ya ardıcıllıq əməliyyatlarını sahədə tətbiq etməzdən əvvəl yoxlaya bilərlər.

Şəkil 3. Mühəndislər konfiqurasiya edilə bilən virtual zavod mühitində xüsusi konveyer sistemləri və avtomatlaşdırma iş axınları yarada bilərlər.

Virtual sistemlərin real PLC platformalarına qoşulması

Factory I/O sənaye idarəetmə platformalarına qoşulduqda əhəmiyyətli dərəcədə daha güclü olur. Proqram bütün dünyada istehsal müəssisələrində istifadə olunan çoxsaylı rabitə drayverlərini və sənaye protokollarını dəstəkləyir.

Mühəndislər simulyasiya mühitini virtual PLC-lər, fiziki kontrollerlər, OPC serverləri və sənaye rabitəsi proqramları ilə inteqrasiya edə bilərlər. Bu, virtual zavoddan canlı geribildirim alaraq real ladder logic testlərini həyata keçirməyə imkan verir.

Əsas PLC ekosistemlərinə dəstək

Platforma Siemens, Allen-Bradley və Mitsubishi Electric platformaları daxil olmaqla əsas sənaye avtomatlaşdırma ekosistemləri ilə rabitəni dəstəkləyir.

Siemens istifadəçiləri realistik PLC simulyasiyası üçün Factory I/O-nu adətən TIA Portal və S7-PLCSIM ilə inteqrasiya edirlər. Allen-Bradley sistemləri Studio 5000 mühitlərində EtherNet/IP konfiqurasiyalarından istifadə edərək rabitə qura bilir.

Mitsubishi Electric sistemləri çox vaxt MX OPC Server inteqrasiyası vasitəsilə OPC DA və ya OPC UA rabitəsinə əsaslanır. Bu arxitektura müasir zavodlarda istifadə olunan bir çox real sənaye rabitəsi tətbiqlərini əks etdirir.

Şəkil 4. Factory I/O PLC avadanlığı və virtual idarəetmə sistemləri ilə inteqrasiya üçün çoxsaylı sənaye rabitə drayverlərini dəstəkləyir.

Factory I/O-nun sənaye tətbiqlərində yeri

Təhsildən əlavə, Factory I/O virtual sazlama və rəqəmsal mühəndislik iş axınlarına artan tələbatla getdikcə daha çox uyğunlaşır. İstehsalçılar sazlamadakı gecikmələri azaltmaq, işə salma müddətlərini qısaltmaq və proqramlaşdırma səhvlərini tətbiqdən əvvəl müəyyənləşdirmək istəyirlər.

Simulyasiya proqram təminatı artıq avtomobil yığımı, qablaşdırma sistemləri, anbar logistikası, materialların daşınması və proses istehsalı daxil olmaqla bir neçə sənaye sektorunu dəstəkləyir.

Təlim şöbələri həmçinin aktiv istehsal avadanlığının işini dayandırmadan texniki xidmət personalı, operatorlar və idarəetmə mühəndisləri üçün standartlaşdırılmış məşqlər yaratmaq məqsədilə Factory I/O-dan istifadə edə bilər.

Ümumi sənaye təlimi layihələri

Tipik təlim layihələrinə aşağıdakılar daxildir:

• Avtomatlaşdırılmış konveyer ardıcıllığı
• Lift və parklanma sistemləri
• Robotik götür-qoy əməliyyatları
• Ştrix-kod çeşidləmə tətbiqləri
• Anbar avtomatlaşdırması simulyasiyaları
• Pnevmatik aktuatorların idarəetmə sistemləri

Bu məşqlər təhsilalanlara rəqəmsal I/O xəritələndirməsini, ardıcıllıqla idarəetməni, taymerləri, sayğacları, təhlükəsizlik məntiqini və sənaye kommunikasiyalarının diaqnostikasını anlamağa kömək edir.

Virtual avtomatlaşdırma təliminin məhdudiyyətləri

Üstünlüklərinə baxmayaraq, simulyasiya real sənaye avadanlığı ilə tam tanışlığı əvəz edə bilməz. Təhsilalanlara hələ də naqillərin çəkilməsi təcrübəsi, elektrik nasazlıqlarının aradan qaldırılması, fieldbus quraşdırılması və şkaf dizaynı üzrə praktiki təcrübə lazımdır.

Simulyasiyalar hesablama baxımından intensivləşdikdə başqa bir məhdudiyyət yaranır. Böyük virtual mühitlər kompüterin məhsuldarlığından və qrafik imkanlarından asılı olaraq gecikməyə səbəb ola bilər.

Siniflərdə və ya korporativ təlim mərkəzlərində bir neçə lisenziya tətbiq edən müəssisələr üçün lisenziya xərcləri də nəzərə alınmalı amilə çevrilə bilər.

Bununla belə, bu məhdudiyyətlər simulyasiya platformalarının təmin etdiyi çeviklik, təhlükəsizlik və əlçatanlıqla çox vaxt kompensasiya olunur.

Sənaye təlimi hibrid öyrənməyə doğru irəliləyir

Avtomatlaşdırma təliminin gələcəyi, ehtimal ki, fiziki PLC avadanlığını rəqəmsal simulyasiya mühitləri ilə birləşdirəcək. Virtual sistemlər öyrənməni sürətləndirir, infrastruktur xərclərini azaldır və mühəndislərə əməliyyat riski olmadan sınaqlar aparmağa imkan verir.

Sənaye müəssisələri rəqəmsal əkizləri, virtual sazlamanı və uzaqdan diaqnostikanı tətbiq etdikcə, Factory I/O kimi alətlər təhsil proqramından daha artığına çevrilir. Onlar yeni nəsil avtomatlaşdırma mütəxəssisləri üçün əsas mühəndislik platformaları kimi inkişaf edir.

Praktik baxımdan, simulyasiya artıq bir çox mühəndislik komandası üçün seçim deyil. O, avtomatlaşdırmanın hazırlanması, nasazlıqların aradan qaldırılması və işçi heyətinin təlimi üzrə standart iş prosesinin bir hissəsinə çevrilir.

Müəllif: Daniel Mercer — PLC arxitekturası, rəqəmsal sazlama və sənaye idarəetmə inteqrasiyasını işıqlandıran, 14 illik təcrübəyə malik baş sənaye sistemləri müxbiri. O, istehsal və enerji müəssisələrində Siemens, Emerson, Beckhoff Automation və Rockwell Automation sistemlərini əhatə edən avtomatlaşdırmanın modernləşdirilməsi layihələrinə dəstək verib.