ฟังก์ชันตัวตั้งเวลาเซนเซอร์: เมื่อดีเลย์เฉพาะจุดช่วยการทำงานของ PLC
ตัวตั้งเวลาเซนเซอร์ในตัวสามารถกรองสัญญาณรบกวน ยืดพัลส์สั้น ๆ และทำให้การกำหนดเวลาเฉพาะที่ง่ายขึ้นได้ แต่ไม่สามารถทดแทนการวินิจฉัยของ PLC หรือตรรกะด้านความปลอดภัยได้ เรียนรู้วิธีใช้โหมดหน่วงเวลาเปิด...
เซนเซอร์โฟโตอิเล็กทริกแบบอัจฉริยะ เซนเซอร์แบบคาปาซิทีฟ และเซนเซอร์ตรวจจับระยะใกล้จำนวนมากสามารถหน่วงเวลา ยืดเวลา หรือสร้างพัลส์ให้เอาต์พุตสวิตชิ่งก่อนที่สัญญาณจะไปถึง PLC ได้ หากใช้อย่างระมัดระวัง การประมวลผลเฉพาะจุดนี้ช่วยตัดสัญญาณเด้งและทำให้เหตุการณ์ช่วงสั้นมองเห็นได้ แต่หากใช้อย่างไม่รอบคอบ ก็อาจบดบังจังหวะเวลาจริงของกระบวนการและส่งทีมบำรุงรักษาไปค้นหาในโปรแกรมที่ไม่ใช่ต้นเหตุ
ควรติดตั้งตัวตั้งเวลาไว้ที่เซนเซอร์ก็ต่อเมื่อพฤติกรรมนั้นเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดการตรวจจับ ส่วนการจัดลำดับการทำงานของเครื่องจักร การตอบสนองต่อข้อขัดข้อง และการกำหนดเวลาที่ผู้ปฏิบัติงานมองเห็น โดยทั่วไปควรควบคุมในคอนโทรลเลอร์ เพราะตรวจสอบและจัดการได้ง่ายกว่า
โหมดตัวตั้งเวลาทั่วไปทำงานอย่างไร
On-delay กรองการตรวจจับช่วงสั้น
On-delay กำหนดให้เงื่อนไขการตรวจจับคงอยู่เป็นเวลาที่ตั้งค่าไว้ก่อนที่เอาต์พุตจะเปลี่ยนสถานะ เหตุการณ์ที่สั้นกว่านั้นจะถูกตัดทิ้ง วิธีนี้ช่วยระงับผลจากการสั่น การกระเซ็น หรือการสะท้อนพื้นหลังชั่วขณะได้ แต่ก็เพิ่มความหน่วงให้กับการตรวจจับที่ถูกต้องทุกครั้ง
เอาต์พุตจะเปลี่ยนแปลงก็ต่อเมื่ออินพุตคงอยู่ในสถานะแอ็กทีฟตลอดช่วงเวลา Ton แผนภาพจังหวะเวลาจัดทำโดย Carlo Gavazzi และเก็บไว้บน PLC ProTech CDN
Off-delay คงเอาต์พุตไว้หลังสิ้นสุดการตรวจจับ
Off-delay จะเปลี่ยนเอาต์พุตทันทีเมื่อวัตถุเป้าหมายปรากฏ จากนั้นจะคงเอาต์พุตไว้เป็นช่วงเวลาที่กำหนดหลังจากวัตถุเป้าหมายหายไป วิธีนี้ช่วยเชื่อมช่วงว่างเล็ก ๆ ระหว่างบรรจุภัณฑ์ หรือคงสัญญาณไว้นานพอให้อุปกรณ์ปลายทางตอบสนอง
โหมดหน่วงเวลาร่วมและ One-shot ช่วยปรับรูปคลื่นเหตุการณ์
On/off-delay จะตรวจสอบคุณสมบัติของการเปลี่ยนสถานะทั้งสองทิศทางแยกจากกัน One-shot แบบขอบขาขึ้นจะสร้างพัลส์ที่มีความยาวคงที่เมื่อเริ่มตรวจจับ ส่วน One-shot แบบขอบขาลงจะสร้างพัลส์เมื่อการตรวจจับสิ้นสุดลง ความกว้างพัลส์จะถูกกำหนดภายในเซนเซอร์ แทนที่จะขึ้นอยู่กับความยาวของวัตถุเป้าหมาย
เอกสารเซนเซอร์ IO-Link ของ Carlo Gavazzi ระบุโหมด On-delay, Off-delay, Combined delay และ One-shot แบบขอบขาขึ้นหรือขอบขาลง ผู้ผลิตรายอื่นอาจใช้ชื่อเรียกต่างกัน หรือใช้ตรรกะตัวตั้งเวลาก่อนหรือหลังการกลับขั้วเอาต์พุต ดังนั้นคู่มือผลิตภัณฑ์จึงเป็นแหล่งอ้างอิงสูงสุด
การตั้งเวลาเฉพาะจุดช่วยแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติได้สามประการ
ประการแรก ช่วยกำจัดสัญญาณเด้งจากเหตุการณ์ที่ไม่เสถียรทางกลหรือมีสัญญาณรบกวนทางแสงใกล้แหล่งกำเนิด ประการที่สอง ช่วยยืดพัลส์ที่สั้นกว่าตัวกรองอินพุต PLC รอบการอัปเดตเครือข่าย หรือช่วงเวลาการทำงานของทาสก์ ประการที่สาม ช่วยให้เอาต์พุตแบบเดินสายตรงและช่องข้อมูลกระบวนการ IO-Link ตอบสนองเหมือนกัน เมื่ออุปกรณ์รองรับทั้งสองแบบ
ประโยชน์คือพฤติกรรมที่กำหนดได้แน่นอน ณ จุดตรวจจับ ไม่ใช่ “ความซ้ำซ้อนที่ได้มาฟรี” เอาต์พุตเซนเซอร์ที่ตั้งเวลาไว้ไม่ได้ทำให้เครื่องจักรปลอดภัยหรือทำงานได้อย่างต่อเนื่องหลัง PLC ขัดข้อง แต่เพียงยังคงใช้กฎสัญญาณที่ตั้งค่าไว้ตราบใดที่ยังมีไฟเลี้ยง
เหตุใดการตั้งเวลาใน PLC มักเป็นตำแหน่งที่เหมาะกว่า
ตัวตั้งเวลาในคอนโทรลเลอร์มองเห็นได้ในโปรแกรม สามารถสร้างสัญญาณเตือนได้ สามารถเปลี่ยนแปลงภายใต้การควบคุมสิทธิ์ และใช้บริบทของโหมด สูตรการผลิต และสถานะเครื่องจักรได้ วิศวกรสามารถดูอินพุตดิบและสัญญาณที่ผ่านการคัดกรองได้พร้อมกัน ทำให้วิเคราะห์สาเหตุรากเหง้าได้ง่ายขึ้นเมื่อระยะห่างระหว่างผลิตภัณฑ์ ความเร็ว หรือการสะท้อนแสงเปลี่ยนแปลง
การตั้งเวลาที่ฝั่งเซนเซอร์จะซ่อนเหตุการณ์ดิบจากอินพุตดิจิทัลของ PLC เว้นแต่จะมีช่องสัญญาณที่สองหรือค่าการวินิจฉัยจาก IO-Link เปิดเผยข้อมูลดังกล่าว หากเครื่องจักรตรวจไม่พบชิ้นงาน คอนโทรลเลอร์อาจเห็นเพียงสัญญาณที่ถูกปรับรูปแล้ว และไม่สามารถแยกได้ว่าเกิดจากวัตถุเป้าหมายอ่อนสัญญาณหรือจากการตั้งเวลาหน่วงที่มากเกินไป
ประเด็นเรื่องรอบสแกนก็คล้ายกับตรรกะ One-shot คู่มือเรื่อง พัลส์ One-shot ใน Studio 5000 อธิบายว่าเหตุใดจึงต้องประเมินความกว้างของเหตุการณ์และการทำงานของทาสก์ร่วมกัน แทนที่จะสันนิษฐานแยกจากกัน
คำนวณเวลาเป็นงบประมาณแบบครบวงจร
การตอบสนองที่เครื่องจักรเห็นประกอบด้วยเวลาตอบสนองของเซนเซอร์ ตัวตั้งเวลาที่กำหนดไว้ การกรองของโมดูลอินพุต รอบการสื่อสาร IO-Link หรือการอัปเดตเครือข่าย คาบเวลาของทาสก์คอนโทรลเลอร์ การประมวลผลโปรแกรม ความหน่วงของเอาต์พุต และการตอบสนองของแอกชูเอเตอร์ ความหน่วงในกรณีเลวร้ายที่สุดสำคัญกว่าตัวเลขเพียงค่าเดียวในแค็ตตาล็อก
สำหรับการยืดพัลส์ ให้กำหนดระยะเวลาเอาต์พุตโดยเผื่อให้มากกว่าเส้นทางการรับสัญญาณที่ถูกต้องตามกฎหมายและช้าที่สุด สำหรับการกรองด้วย On-delay ให้ตรวจสอบว่าวัตถุเป้าหมายที่ถูกต้องและมีระยะเวลาสั้นที่สุดยังคงอยู่ยาวนานกว่าค่าหน่วงเมื่อสายการผลิตทำงานที่ความเร็วสูงสุด การตั้งค่าที่ใช้ได้ระหว่างการทดสอบเดินเครื่องด้วยความเร็วต่ำอาจตัดผลิตภัณฑ์ที่ดีทิ้งเมื่อผลิตด้วยความเร็วจริง
IO-Link ทำให้จัดการพารามิเตอร์ได้ง่ายขึ้น—และเปลี่ยนแปลงโดยไม่ตั้งใจได้ง่ายขึ้น
IO-Link สามารถเปิดเผยโหมดและค่าตัวตั้งเวลาเป็นพารามิเตอร์ ทำให้ดาวน์โหลดสูตรการผลิตและเปลี่ยนอุปกรณ์ได้สะดวก แต่ก็ทำให้ต้องมีข้อกำหนดด้านการกำกับดูแลด้วย ให้จัดเก็บชุดพารามิเตอร์ที่ได้รับอนุมัติ ควบคุมผู้มีสิทธิ์เขียนค่า และบันทึกหน่วยให้ชัดเจน เพราะอุปกรณ์บางรุ่นอนุญาตให้ใช้มิลลิวินาที วินาที หรือนาที
ระหว่างการเปลี่ยนอุปกรณ์ ให้ยืนยันข้อมูลประจำตัวของอุปกรณ์และเวอร์ชัน IODD ก่อนกู้คืนพารามิเตอร์ คู่มือการเดินเครื่อง IO-Link ครอบคลุมโหมดพอร์ต ข้อมูลกระบวนการ การจัดการ IODD และการตรวจสอบยืนยัน
อย่าใช้ตัวตั้งเวลาเซนเซอร์ทั่วไปเป็นฟังก์ชันความปลอดภัย
เอาต์พุตที่ตั้งเวลาของอุปกรณ์ทั่วไปไม่ใช่การหน่วงเวลาที่ได้รับการจัดระดับความปลอดภัย ฟังก์ชัน Muting หรือการหยุดเพื่อป้องกันอันตราย การใช้งานด้านความปลอดภัยจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ สถาปัตยกรรม การวินิจฉัย และการตรวจสอบยืนยันที่เหมาะสม หากสัญญาณที่ตั้งเวลามีผลต่อการเคลื่อนไหวที่เป็นอันตราย การประเมินความเสี่ยงต้องเป็นผู้กำหนดว่าฟังก์ชันนั้นควรอยู่ในคอนโทรลเลอร์ด้านความปลอดภัยหรืออุปกรณ์ที่ผ่านการรับรอง
การทดสอบระหว่างเดินเครื่องที่ช่วยเปิดเผยกรณีขอบเขตซึ่งมองไม่เห็น
บันทึกโหมดตัวตั้งเวลา ค่า หน่วย การกลับขั้วเอาต์พุต และตรวจสอบว่าการตั้งค่านั้นมีผลต่อเอาต์พุตแบบเดินสายตรง ช่องสัญญาณ IO-Link หรือทั้งสองอย่าง ทดสอบพัลส์ที่ต่ำกว่าและสูงกว่าค่าเกณฑ์เล็กน้อย เปลี่ยนความเร็วสายการผลิต สร้างช่วงว่างที่สมจริง ตัดและจ่ายไฟใหม่ ถอดการเชื่อมต่อ IO-Link และตรวจสอบสถานะเมื่อระบบเข้าสู่โหมดสำรอง
บันทึกแนวโน้มค่าการตรวจจับดิบเมื่อมีให้ใช้งาน สัญญาณสวิตชิ่งที่ผ่านการตั้งเวลา บิตที่ PLC ตรวจสอบคุณสมบัติแล้ว และการทำงานสุดท้ายของเครื่องจักร หลักฐานนี้จะแสดงให้เห็นว่ามีการเพิ่มความหน่วงที่จุดใด และช่วยป้องกันการกรองซ้ำทั้งในเซนเซอร์และ PLC
มุมมองเชิงบรรณาธิการ: จำกัดขอบเขตของความฉลาดเฉพาะจุดไว้ที่จุดนั้น
PLC ProTech แนะนำให้ใช้ตัวตั้งเวลาเซนเซอร์สำหรับการปรับสภาพสัญญาณที่แยกออกจากงานตรวจจับไม่ได้ เช่น การตัดสัญญาณเด้ง การเชื่อมช่วงว่าง และการยืดพัลส์ ส่วนการกำหนดเวลาลำดับการทำงานและการตัดสินใจเกี่ยวกับข้อขัดข้องควรอยู่ในคอนโทรลเลอร์ เว้นแต่สถาปัตยกรรมที่มีการจัดทำเอกสารไว้จะกำหนดเป็นอย่างอื่น
เซนเซอร์อัจฉริยะควรลดความกำกวมที่อินพุต หากตัวตั้งเวลาของเซนเซอร์ทำให้กระบวนการดิบมองไม่เห็น ก็เท่ากับแลกคำสั่งแลดเดอร์ไม่กี่บรรทัดกับปัญหาการบำรุงรักษาที่แก้ไขได้ยากขึ้น
คำถามที่พบบ่อย
On-delay และ Off-delay ในเซนเซอร์แตกต่างกันอย่างไร
On-delay จะรอก่อนเปิดเอาต์พุตและตัดอินพุตที่สั้นกว่าค่าหน่วง ส่วน Off-delay จะเปิดเอาต์พุตทันที แต่รอก่อนปิดหลังจากการตรวจจับสิ้นสุดลง
One-shot ของเซนเซอร์สามารถจับเหตุการณ์ที่ PLC อาจพลาดได้หรือไม่
สามารถยืดพัลส์เอาต์พุตเพื่อให้เส้นทางอินพุตของ PLC มีเวลาตรวจจับได้ แต่พัลส์นั้นยังต้องยาวเกินกว่าตัวกรองอินพุต รอบการอัปเดตเครือข่าย และช่วงเวลาการทำงานของทาสก์ในกรณีเลวร้ายที่สุด โดยมีระยะเผื่อที่เหมาะสม
ควรกรองสัญญาณเดียวกันทั้งในเซนเซอร์และ PLC หรือไม่
ควรทำเฉพาะเมื่อมีเหตุผลที่จัดทำเป็นเอกสารไว้ การกรองซ้อนกันจะเพิ่มความหน่วงและอาจบดบังเหตุการณ์ที่ถูกต้อง ให้มีขั้นตอนหนึ่งที่มองเห็นได้ชัดเจนและบันทึกงบประมาณเวลารวม
การตั้งค่าตัวตั้งเวลาใน IO-Link จะคงอยู่หลังเปลี่ยนเซนเซอร์หรือไม่
อาจคงอยู่ได้เมื่อมาสเตอร์รองรับการจัดเก็บพารามิเตอร์และอุปกรณ์ทดแทนเข้ากันได้ การเดินเครื่องต้องตรวจสอบข้อมูลประจำตัวอุปกรณ์ รุ่น IODD หน่วย และค่าที่กู้คืน