Modern DCS

PlantPAx ยุคใหม่ของ DCS

Distributed Control System หรือที่เรียกย่อๆว่า DCS คือ ระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับโปรเซส (Process) ที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีลูปการควบคุมจำนวนมาก ซึ่งตัวควบคุมอัตโนมัติ (Controller) จะกระจายไปทั่วทั้งระบบ โดยไม่มีการควบคุมจากส่วนกลางซึ่งตรงกันข้ามกับระบบที่ใช้ตัวควบคุมแบบรวมศูนย์ (Centralized control system)

DCS ทั่วไปมีคุณลักษณะที่ยอดเยี่ยมบางอย่างสำหรับการควบคุม Process ซึ่งมีชุดคำสั่ง Process ครอบคลุมทุกการใช้งาน และมี HMI ที่เป็นมิตรกับผู้ใช้ อัลกอริธึมการควบคุมการใช้กำลังไฟฟ้า สร้างระบบ Redundancy ได้ง่าย เครื่องมือการจัดการสัญญาณเตือนและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมาย คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ DCS เป็นโซลูชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานใน Continuous process ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม DCS ก็มีข้อจำกัดและมักจะไม่สามารถปรับขนาดได้ง่ายเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย  นอกจากนี้ยังอาจมีปัญหากับการควบคุมที่ต้องการความเร็วสูง  นอกจากนั้น System integrator ที่รองรับงานก็มีจำนวนจำกัด

สำหรับวันนี้เราจะขอแนะนำ PlantPAx® ซึ่งเป็น DCS ยุคใหม่จาก Rockwell Automation ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองการใช้งานทั่วทั้งโรงงาน  PlantPAx ช่วยลดโอเวอร์เฮดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานระบบอัตโนมัติของคุณได้ ในขณะที่ช่วยในการวินิจฉัยและการวิเคราะห์ได้ดีกว่าเคย  ทำให้ผู้ผลิตภาคอุตสาหกรรมสามารถขับเคลื่อนการเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัล (Digital transformation) และสร้างความเป็นเลิศในการปฏิบัติงาน

PlantPAx ได้รับการพัฒนาให้มีคุณลักษณะที่ดีที่สุดทั้ง DCS และ PLC/SCADA โดยมีชุดคำสั่ง Process ในตัว อินเทอร์เฟซของ HMI ให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์แก่ผู้ปฏิบัติงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน การแสดงผลและการนำทาง(navigation)ที่มีประสิทธิภาพจะแนะนำคุณถึงสาเหตุของปัญหา ความปลอดภัยของระบบและการตรวจสอบต่างๆ  ช่วยให้คุณอนุญาตการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญและจัดเตรียมบันทึกการตรวจสอบ การใช้งาน Redundancy ทั่วทั้งระบบก็สามารถทำได้ง่าย อัลกอริธึมการควบคุมการใช้กำลังไฟฟ้าช่วยให้คุณปรับกระบวนการให้เหมาะสม สัญญาณเตือนที่กำหนดค่าไว้ล่วงหน้าได้รับการกำหนดค่าในที่เดียว จากนั้นจึงแจ้งไปยังระบบเตือนภัยโดยอัตโนมัติ เครื่องมือจัดการสัญญาณเตือนช่วยลดการเตือนที่น่ารำคาญและช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของโรงงาน

ต่อไปเราจะอธิบายภาพรวมโดยย่อของระบบและอธิบายคุณลักษณะบางอย่างที่ทำให้ระบบนี้เป็น DCS ยุคใหม่อย่างแท้จริง

องค์ประกอบของระบบ
PlantPAx ออกแบบมาให้สามารถปรับขนาดได้และเป็นโมดูล โดยใช้สถาปัตยกรรมที่หลากหลายขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณซึ่งไม่เหมือนกับระบบ DCS ส่วนใหญ่  ระบบ PlantPAx ใช้มาตรฐานการสื่อสารแบบเปิดโดยใช้ EtherNet/IP ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเพื่อใช้งานร่วมกับระบบได้อย่างง่ายดายและความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเรียลไทม์จนถึงระดับองค์กรได้

ระบบของ PlantPAx มีเกณฑ์การออกแบบบางอย่างที่ต้องปฏิบัติตามเพื่อรับประกันประสิทธิภาพการใช้งาน ทาง Rockwell ได้จัดทำคู่มือการเลือก PlantPAx ที่ช่วยในการเลือกสถาปัตยกรรมและส่วนประกอบระบบให้เหมาะสมกับการใช้งานของคุณ  ดังนั้นสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจองค์ประกอบสำคัญที่ใช้สร้างระบบ PlantPAx   ข้างล่างนี้แสดงตัวอย่างองค์ประกอบและไดอะแกรมของสถาปัตยกรรมระบบแบบทั่วไป ที่จะช่วยให้เราทำความคุ้นเคยกับระบบ

Reference Network Topologies

PlantPAx ใช้ประโยชน์จาก Converged architectures ซึ่งรองรับ

-เข้าถึงหน้าเว็บของอุปกรณ์ได้ทั่วทั้งสถาปัตยกรรม
-การมองเห็นเครือข่ายอย่างสมบูรณ์ ผ่านเครื่องมือต่างๆ เช่น FactoryTalk® Network Manager™
-การเข้าถึงข้อมูล Smart Process Devices จากภายนอกของ local network

ต่อไปเราจะแสดงเพียงบางตัวอย่างของการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ ดังนี้

ตัวอย่าง 1: Redundant PRP Topology
Redundant PRP topology เหมาะสำหรับโปรเซสที่มีความสำคัญมากๆ ซึ่งมีโครงสร้างพื้นฐานที่ทำงานแบบ Redundancy รองรับ fault tolerance และมี zero recovery time อยู่ภายใน PRP zone    นอกจากนั้นเวลาในการ recovery ต่ำมากสำหรับ traffic leaving ของ PRP zone

ตัวอย่าง 2: Simplex – Star Topology
เป็นการเชื่อมต่อแบบ Single network connections ไม่มี redundancy ดังนั้น Node ต่างๆ จะไม่สามารถสื่อสารกันได้ถ้าเครือข่ายล่ม

โปรเซสคอนโทรลเลอร์ (Process Controller)

อีกหนึ่งสิ่งที่ต้องกล่าวถึงในระบบ DCS ของ Rockwell คือ คอนโทรลเลอร์ซึ่งใช้สถาปัตยกรรมเดียวกับ ControlLogix 5580 และ CompactLogix 5380 โดยมีการผลิต Process Controller ขึ้นมาเฉพาะเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อาหารและเครื่องดื่ม น้ำมันและก๊าซ เคมี พลาสติก ชีววิทยาศาสตร์ โลหะและเหมืองแร่ เป็นต้น

Process Controller จะรองรับ Process library ซึ่งสามารถใช้ซอฟต์แวร์ Studio 5000 ในการพัฒนาแอพลิเคชั่นได้เลย ทำให้ผู้ใช้งานสะดวกและมีความคุ้นเคยในการทำงานทั้ง Process และ Discrete   สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจไลบรารีของ Process object ต่างๆ โดยพื้นฐานแล้วไลบรารีเป็นชุดโค้ดคอนโทรลเลอร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหรือ Add-on Instructions (AOI) องค์ประกอบการแสดงผล และ Faceplate ที่ Rockwell จัดเตรียมไว้ให้แล้ว ดังตัวอย่างในรูปข้างล่างนี้

รูปข้างล่างนี้แสดงตัวอย่างโปรแกรมสร้างด้วย Add-on Instruction(AOI) โดยใช้ซอฟต์แวร์ Studio 5000

ซอฟต์แวร์
แน่นอนว่าซอฟต์แวร์ที่ต้องใช้ในการสร้างระบบ PlantPAx จะต้องใช้ซอฟต์แวร์หลายประเภทประกอบกันทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับขนาดของระบบและความต้องการในการของคุณ ข้างล่างนี้แสดงตัวอย่างซอฟต์แวร์ที่จำเป็นต้องใช้งาน

-Studio 5000 Logix Designer
-Studio 5000 Architect
-FactoryTalk® View software
-FactoryTalk Batch software
-FactoryTalk AssetCentre software
-FactoryTalk VantagePoint software
-FactoryTalk Historian software

ดาวน์โหลดโบรชัวร์ PlantPAx

สอบถามเกี่ยวกับ Modern DCS โปรดติดต่อผ่าน LineID:  @sonicautomation

• Facebook
• Line