Nâng cấp tự động hóa Kéo dài tuổi thọ thiết bị

Tích hợp hệ thống tự động hóa công nghiệp là một thuật ngữ bao gồm nhiều chi tiết và chuyên môn. Các nhà tích hợp hệ thống (SI) cần có khả năng xử lý nhiều vấn đề cần cân nhắc, bao gồm phần mềm liên quan, mạng, thiết bị kỹ thuật số, hệ thống điện, thiết bị cơ khí, chức năng, an toàn, khả năng sử dụng, v.v. Mặc dù một số SI có thể xử lý nhiều nguyên tắc ở một mức độ nhất định, nhưng người dùng cuối cần tìm kiếm các nhà cung cấp có thể cung cấp các khía cạnh quan trọng nhất trong ứng dụng của họ.

Tham gia vào một SI hiệu quả với các khả năng và trải nghiệm công nghệ phù hợp là một lợi thế lớn cho người dùng cuối, OEM và thậm chí cả các SI khác với tư cách là đối tác. Một số dự án hoàn toàn mới từ đầu, nhưng phần lớn liên quan đến việc cập nhật nền tảng thông tin và tự động hóa kỹ thuật số của thiết bị hiện có hoặc tích hợp với các hệ thống cũ. Vì nhiều lý do, việc cập nhật thiết bị cũ có thể còn khó khăn hơn so với bắt đầu với một thiết kế sạch sẽ.

Sau khi bắt đầu sự nghiệp của mình trong ngành hàng không vũ trụ, tôi đã chuyển sang lĩnh vực hệ thống tự động hóa công nghiệp, đặc biệt là làm việc cho ngành công nghiệp bán dẫn. Tôi đã thấy nhiều trường hợp trong đó các hệ thống kỹ thuật số được kết hợp với nhiều loại thiết bị khác nhau trở nên không thể bảo trì được và nhận thấy cơ hội, tôi đã tạo KCC Software để hỗ trợ người dùng cuối với các trang bị thêm, nâng cấp và cài đặt mới tự động hóa. Kể từ đó, KCC đã mở rộng sang nhiều ngành công nghiệp khác trên toàn quốc và thế giới. Các kỹ năng khoa học máy tính, được áp dụng bằng cách sử dụng bộ công cụ đã được chứng minh về các sản phẩm và tiêu chuẩn của ngành, đã giúp ích rất nhiều cho thành công của chúng tôi.

Thiết kế cho chặng đường dài

Phần lớn các thiết bị được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất kết hợp các yếu tố cơ điện quan trọng. Động cơ, solenoids, bộ truyền động thủy lực/khí nén, thân van, linh kiện điện, cảm biến, v.v. thường có thể được sửa chữa hoặc thay thế bằng những thứ tương đương. Thiết bị vốn thường đắt đỏ đến mức có thể duy trì máy móc hoạt động trong nhiều thập kỷ nếu không có nhược điểm về hiệu suất, công nghệ hoặc hiệu quả.

Tuy nhiên, trường hợp không hoàn toàn giống với điều khiển kỹ thuật số. Khi các công nghệ kỹ thuật số đã được cải thiện và hoàn thiện, một số chipset và tiêu chuẩn nhất định bị loại bỏ và không còn khả dụng, không còn phù hợp hoặc tương thích nữa. Các thành phần điện tử cuối cùng có thể bị hỏng do tuổi tác hoặc nhiệt độ, hoặc trở thành nạn nhân của sét đánh hoặc các xung điện khác.

Một số hệ thống dựa trên bộ vi xử lý được tùy chỉnh kỹ lưỡng đến mức đơn giản là không có cách nào thiết thực hoặc tiết kiệm để khắc phục sự cố hoặc sửa chữa chúng và rất khó tìm được kỹ thuật viên có kỹ năng cần thiết. Ngoài ra, ngay cả khi các hệ thống cũ hơn có thể được duy trì, mặc dù với chi phí lớn, chúng vẫn thiếu các điều khoản về kết nối dữ liệu và an ninh mạng mà người dùng cuối trong ngành yêu cầu.

Vì những lý do này và những lý do khác, có nhu cầu lớn đối với các SI có khả năng hỗ trợ OEM và người dùng cuối bằng cách thực hiện cải tiến và nâng cấp hệ thống kỹ thuật số. Tại KCC, mục tiêu của chúng tôi là áp dụng các kỹ năng lập trình và các thiết bị kỹ thuật số công nghiệp đã được chứng minh để chuyển đổi sang nền tảng tự động hóa mới, hiện chiếm một nửa hoạt động kinh doanh của chúng tôi, trở nên đơn giản đối với khách hàng của chúng tôi.

Giữ bộ điều khiển khí trong dịch vụ

Các ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn, bảng năng lượng mặt trời và đèn LED sử dụng nhiều loại khí khác nhau để xử lý vật liệu. Một số loại khí này trơ, nhưng nhiều loại độc hại, dễ cháy hoặc ăn da. Các loại khí nguy hiểm nhất được xử lý thông qua ống bọc ngoài để ngăn chặn bất kỳ rò rỉ nào. Nhiều khi, các hệ thống này bao gồm đường ống và phần cứng để chúng có thể vận hành dự phòng một cách máy móc do các quy trình sử dụng chúng có nhu cầu như vậy hoặc vận hành tốn kém đến mức phải giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động.

Cơ khí của những hệ thống này—chẳng hạn như van, đường ống và thậm chí cả cảm biến—thường có thể hoạt động trong một thời gian dài và được bảo trì hoặc thay thế một cách hiệu quả. Tuy nhiên, nhiều hệ thống đang hoạt động này được điều khiển bởi các hệ thống vi xử lý chuyên dụng được phát triển vào đầu những năm 1990 hoặc trước đó. Việc quản lý việc lưu trữ, phân phối và vận chuyển các loại khí này từ hầm chứa khí đến thiết bị xử lý—đồng thời duy trì độ tinh khiết và an toàn—đòi hỏi phải kiểm soát và giám sát cẩn thận các van, áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, v.v. Khi nền tảng điều khiển đã lỗi thời hoặc không thể bảo trì, người dùng cần một giải pháp.

Việc tách và thay thế toàn bộ hệ thống phân phối khí đòi hỏi phải ngừng hoạt động, xây dựng một hệ thống mới và chạy thử lại, tất cả đều rất tốn kém và mất thời gian. Tuy nhiên, với các bộ phận và chương trình phù hợp, có thể chỉ cần thay đổi bộ điều khiển và mô-đun đầu vào/đầu ra (I/O), đôi khi dẫn đến tạm dừng chỉ trong một ca, thay vì ngừng hoạt động trong nhiều tháng.

Vì các hệ thống hiện tại sử dụng bộ vi điều khiển chuyên dụng thường bị giới hạn về không gian nên điều quan trọng là phải chọn các thiết bị kỹ thuật số thương mại có sẵn (COTS)—như bộ điều khiển logic khả trình (PLC), I/O, giao diện người-máy (HMI)—với một dấu chân nhỏ gọn và yếu tố hình thức thuận tiện.

KCC nhận thấy rằng trong hầu hết các trường hợp, các PLC BRX của AutomationDirect và HMI C-more, cùng với các hạng mục khác như bộ chuyển mạch mạng Ethernet STRIDE, là một nền tảng lý tưởng để thiết kế trang bị thêm. Các thiết bị COTS này luôn sẵn có và dễ dàng lắp đặt ngay cả ở những vị trí chật hẹp và BRX PLC cung cấp nhiều khả năng lập trình hiện đại (Hình 1, 2).

Các PLC và HMI hiện đại không gặp vấn đề gì khi cải thiện chức năng được cung cấp bởi các bộ vi điều khiển chuyên dụng/tùy chỉnh kế thừa, đồng thời giúp việc thêm các khả năng mới trở nên dễ dàng hơn nhiều. HMI màn hình cảm ứng đồ họa đơn giản hơn cho người dùng làm việc so với bàn phím màng và màn hình chữ và số cũ, và PLC ngày nay cung cấp các tùy chọn liên lạc tốt hơn nhiều để tích hợp hệ thống gas với các thiết bị sàn nhà máy khác và với phòng điều khiển hoặc hệ thống giám sát doanh nghiệp.

trẻ hóa bảo lãnh

Một ví dụ khác về trang bị thêm tự động hóa là dành cho máy đóng kiện, là hệ thống thủy lực lớn được sử dụng để nén các tông, sản phẩm phế liệu và các vật liệu khác để chúng có thể được vận chuyển hiệu quả đến một điểm đến khác, chẳng hạn như máy tái chế. Một số OEM lớn đã chế tạo các hệ thống này từ những năm 1950 trở đi và cũng như bộ điều khiển khí, những bộ phận bảo vệ này có thể được sử dụng gần như vô thời hạn từ quan điểm cơ điện.

Tuy nhiên, hệ thống tự động hóa thường bao gồm các bộ điều khiển chuyên dụng hoặc PLC đã lỗi thời hoặc đôi khi là hệ thống dây cứng cơ bản. Cuối cùng, để tiếp tục hỗ trợ hoặc thêm các khả năng nhỏ, cần phải thực hiện trang bị thêm tự động hóa (Hình 3). KCC đã trở thành một chuyên gia trong việc nâng cấp điều khiển mới cho nhiều loại người bảo lãnh khác nhau.

Một lần nữa, KCC dựa vào các PLC BRX AutomationDirect và HMI C-more. Trong trường hợp này, chương trình PLC mà chúng tôi tạo ban đầu đã được cải tiến để đáp ứng hầu hết mọi nhu cầu về thiết bị có thể tưởng tượng được. Về cơ bản, có một chương trình tổng thể, chương trình này chỉ cần được cấu hình để phù hợp với các tùy chọn thiết bị. Không cần lập trình thêm trong quá trình chạy thử và PLC được cài đặt nhanh chóng để giao tiếp với mọi I/O AC hoặc DC hiện có. Sau đó, HMI cung cấp một số trang tùy chọn cấu hình, vì vậy nhóm khởi động có thể chỉ cần bật hoặc tắt các tính năng thích hợp (Hinh 4).

Hình 4: Ngoài việc duy trì hoạt động của thiết bị có giá trị, bản nâng cấp tự động hóa có thể cung cấp nhiều cải tiến mới, cài đặt cấu hình và chẩn đoán đơn giản là không thể thực hiện được với các điều khiển cũ.

I/O là một phần của cấu hình này, cũng như các cảnh báo có sẵn. Các cải tiến mới, chẳng hạn như số liệu cục bộ và báo cáo, được đưa vào để người dùng có thể vận hành và bảo trì thiết bị của họ hiệu quả hơn. Các bản nâng cấp trong tương lai sẽ bao gồm khả năng truy cập từ xa và IIoT.

Hỗ trợ khách hàng hiệu quả và tiết kiệm

Tại KCC, trọng tâm của chúng tôi chủ yếu là cung cấp các giải pháp phần mềm và nền tảng kỹ thuật số để giúp khách hàng của chúng tôi hoạt động trơn tru. Các sản phẩm và công nghệ của AutomationDirect, được hỗ trợ bởi nhiều tài liệu trực tuyến, tài nguyên và hỗ trợ qua điện thoại/internet, đã đóng một vai trò quan trọng trong công việc của chúng tôi. Chúng tôi luôn tin tưởng vào PLC, HMI và các sản phẩm tự động hóa khác từ nhà cung cấp này và luôn hài lòng với hiệu suất và độ tin cậy của chúng. Hoạt động kinh doanh của chúng tôi đã mở rộng trong nhiều ngành sử dụng các thành phần này.

Chúng tôi cũng đang phát triển các dịch vụ của mình dựa trên giải pháp dữ liệu và truy cập từ xa StrideLinx. Sử dụng nền tảng này, chúng tôi có thể thông báo cho khách hàng và nhân viên hỗ trợ của mình về các cảnh báo khi chúng xảy ra, tạo kết nối dữ liệu để hỗ trợ bảng tính và cơ sở dữ liệu phân tích, đồng thời kết nối từ xa để hỗ trợ các nỗ lực bảo trì. Điều này đã trở thành một dịch vụ bảo trì hàng tháng cho nhiều khách hàng của chúng tôi, cho phép chúng tôi hỗ trợ họ mà không cần thêm nhân viên.

Phương pháp kết hợp của chúng tôi cho phép khách hàng tiếp tục sử dụng nhiều hệ thống đã có hàng chục năm tuổi của họ, đồng thời gặt hái những lợi thế của tự động hóa hiện đại hóa. Phương pháp tiết kiệm chi phí này tận dụng tối đa các hệ thống hiện có, đồng thời cung cấp PLC, HMI mới và các thành phần quan trọng khác, tất cả đều có thể được nhân viên của họ bảo trì và nâng cấp dễ dàng.

_{Tất cả các số liệu lịch sự của KCC Software}