چگونه از صحت دادههای حیاتی حسگرها در سیستمهای کنترل PLC اطمینان حاصل کنیم؟
خوانشهای قابل اعتماد حسگرها ستون فقرات اتوماسیون صنعتی کارآمد هستند. با این حال، کاهش کیفیت سیگنال تهدیدی همیشگی برای پایداری فرآیند به شمار میرود. این راهنما روشهای عملی برای دستیابی به دادههای دقیق و قابل اعتماد برای کنترلکنندههای منطقی برنامهپذیر (PLC) و سیستمهای کنترل توزیعشده (DCS) ارائه میدهد.
انتخاب و نگهداری حسگرهای با کارایی بالا
در حسگرهای مقاوم از تأمینکنندگان معتبر مانند اشنایدر الکتریک یا امرسون سرمایهگذاری کنید. علاوه بر این، برنامهای منظم برای کالیبراسیون با استفاده از استانداردهای مرجع معتبر اجرا کنید. کالیبراسیون مداوم دقت بلندمدت را حفظ کرده و از انحراف جلوگیری میکند.
استفاده از سختافزار مناسب برای اصلاح سیگنال
ایزولاتورها و فرستندهها را نزدیک به نقطه حسگر نصب کنید. این دستگاهها سیگنالهای ضعیف را تقویت کرده و نویز الکترومغناطیسی را مسدود میکنند. در نتیجه، سیگنالی پاک و استاندارد به ماژول ورودی PLC ارسال میشود.
اجرای نصب و محافظت صحیح
برای همه حلقههای آنالوگ از کابلهای ابزار دقیق دارای محافظ استفاده کنید. همچنین، یک نقطه زمین اختصاصی و یکتا برای کل سیستم کنترل در نظر بگیرید. این روش از ایجاد حلقههای زمین که علت رایج خوانشهای ناپایدار است، جلوگیری میکند.
برنامهنویسی فیلترهای هوشمند نرمافزاری
از محیط برنامهنویسی PLC بهره ببرید. منطق فیلترینگ مانند میانگین متحرک وزنی را پیادهسازی کنید. این روش نرمافزاری به طور مؤثر نوسانات نویز تصادفی را بدون هزینه سختافزاری اضافی کاهش میدهد.
ادغام حسگرهای افزونه برای حلقههای حیاتی
برای پارامترهای مهم مانند فشار یا دما از چند حسگر استفاده کنید. سپس منطق کنترل میتواند مقدار میانه را محاسبه کرده یا دستگاه معیوب را شناسایی کند. این راهبرد به طور چشمگیری مقاومت سیستم را افزایش میدهد.
انجام بازرسی و آزمونهای زمانبندی شده
بازرسیهای بصری و آزمونهای عملکردی دورهای انجام دهید. به دنبال آسیبهای محیطی، ترمینالهای شل یا عناصر حسگری مسدود شده باشید. نگهداری پیشگیرانه خرابیهای احتمالی را پیش از ایجاد اختلال در تولید شناسایی میکند.
استفاده از قابلیتهای تشخیصی داخلی PLC
PLCهای مدرن دستورات تشخیصی قدرتمندی ارائه میدهند. شرایط قطع سیم، اشباع سیگنال و نرخ تغییر غیرواقعی را پایش کنید. این ابزارها امکان گذار از نگهداری واکنشی به نگهداری پیشبینی را فراهم میکنند.
پیکربندی سختافزار برای عملکرد بهینه
کارتهای ورودی آنالوگ با وضوح بالا و سازگار با نوع حسگرهای خود انتخاب کنید. همچنین نرخ نمونهبرداری را متناسب با دینامیک فرآیند تنظیم نمایید. پیکربندی صحیح سختافزار گامی اساسی برای صحت دادهها است.
اعمال اعتبارسنجی داده مبتنی بر فرآیند
مقادیر حسگر را با شرایط شناخته شده دیگر فرآیند مقایسه کنید. برای مثال، خوانش فرستنده سطح را با زمانهای کارکرد پمپ و موقعیت شیر خروجی تطبیق دهید. این دید کلی به سرعت خرابی حسگر را شناسایی میکند.
ایجاد تمرکز سازمانی بر کیفیت اندازهگیری
تمام کارکنان مرتبط را درباره اهمیت سلامت حسگر آموزش دهید. وقتی تیمها درک کنند دادهها چگونه بر ایمنی و کارایی تأثیر میگذارند، به طور فعال پروتکلهای کالیبراسیون و نگهداری را رعایت میکنند.
مطالعه موردی: اختلاط دقیق در تولید مواد غذایی
یک کارخانه لبنی با ناپایداری ویسکوزیته در مخلوط ماست به دلیل دادههای نامطمئن حسگر فشار در خطوط مواد اولیه مواجه بود. با نصب اصلاحکنندههای سیگنال (راهبرد شماره ۲) و برنامهنویسی فیلتر تأخیر مرتبه اول در PLC زیمنس SIMATIC S7-1500 (راهبرد شماره ۴)، تغییرات بین بچها را ۸۵٪ کاهش دادند. در نتیجه، ضایعات محصول ۱۵٪ کاهش یافته و بیش از ۳۰٬۰۰۰ یورو صرفهجویی سالانه به دست آمد.
روند صنعت: نیاز به صحت داده
رشد اینترنت صنعتی اشیاء و یادگیری ماشین نیاز به دادههای پاک و بینقص را افزایش داده است. به نظر من، یکپارچگی قوی سیگنال دیگر اختیاری نیست بلکه نیاز اصلی دیجیتالی شدن است. دادههای با کیفیت بالا تحلیلهای پیشرفته را تغذیه میکنند و امکان نگهداری پیشبینی و بهینهسازی فرآیند واقعی را فراهم میآورند. شرکتهایی که این اصول را به خوبی اجرا کنند، در کارایی و نوآوری پیشرو خواهند بود.
سناریوی راهحل: محیطهای پرنویز
در کارگاههای ضربهکاری فلز، نویز الکتریکی ناشی از موتورهای بزرگ با حلقههای ۴-۲۰ میلیآمپر تداخل ایجاد میکند. راهکار اثبات شده استفاده از ماژولهای ورودی آنالوگ با رد نویز حالت مشترک بالا و ادغام ایزولاتورهای سیگنال است. یک تأمینکننده خودرو این روش را اجرا کرد و هشدارهای کاذب را ۹۰٪ کاهش داد و اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) را ۵٪ بهبود بخشید.
