Өнеркәсіптік автоматтандырудағы икемді кіріс-шығыс модульдері

Икемді IO модульдеріне кіріспе

Икемді енгізу-шығару модульдері (FIOM) — өнеркәсіптік автоматтандыру саласындағы заманауи жаңалық. Әр картаны сигналдың бір түрімен шектейтін кәдімгі IO модульдерінен айырмашылығы, FIOM модульдерінде әр арнаны аналогтық кіріс, аналогтық шығыс, цифрлық кіріс немесе цифрлық шығыс ретінде конфигурациялауға болады. Бұл икемділік PLC және DCS орталарындағы инженерлік жобалау күрделілігін азайтады.

Кәдімгі IO модульдері

Дәстүрлі IO модульдері сигналдың бір түріне арналады. Мысалы, 16 арналы DI картасы тек цифрлық кірістерді қолдайды. Егер кейін инженерлерге қосымша AI арнасы қажет болса, олар бөлек AI картасын орнатуы керек. Бұл қатаң құрылым жабдық шығындарын арттырады, қойма қорын басқаруды қиындатады және жобалардың орындалуын баяулатады.

Икемді IO жүйелеріне көшу

Басқару жүйелерін өндірушілер осы шектеулерді жою үшін FIOM модульдерін енгізді. FIOM көмегімен инженерлер әр арнаны бағдарламалық құрал арқылы конфигурациялайды, сондықтан бөлек аппараттық карталар қажет болмайды. Нәтижесінде жобаның соңғы кезеңдеріндегі өзгерістерді немесе қосымша сигналдарды ауқымды қайта жобалаусыз енгізуге болады. Бұл жаңалық уақыт пен кеңістік шектеулі зауыттық автоматтандыру және жаңғырту жобаларында аса құнды.

FIOM модульдерінің негізгі артықшылықтары

• Уақытты үнемдеу: Инженерлер жаңа жабдық орнатудың орнына арналарды қайта конфигурациялайды.

• Шығын тиімділігі: Көптеген карта түрлеріне деген қажеттіліктің азаюы күрделі шығындар мен қойма қорына кететін шығындарды төмендетеді.

• Кеңістікті оңтайландыру: Модуль түрлерінің аз болуы басқару шкафтарының ықшам болуына мүмкіндік береді.

• Бейімделгіштік: Сигналдарға енгізілген кеш өзгерістер жұмыс кестесін бұзбайды.

• Техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету: Бір модуль түрі барлық сигналдарды қамтитындықтан, қосалқы қордың көлемі азаяды.

Өндірушілердің шешімдері

Бірнеше жетекші автоматтандыру компаниясы FIOM технологияларын ұсынады:

• Honeywell Universal IO (UIO) – тек бағдарламалық конфигурациялау; аппараттық өзгерістер қажет емес.

• Yokogawa N‑IO – аппараттық қосалқы модульдер мен бағдарламалық баптауды қажет етеді.

• Emerson CHARMs IO – арнаға арналған аппараттық құралдары бар модульдік құрылым.

• Rockwell FLEX IO – икемді, бірақ аппараттық конфигурациялауды қажет етеді.

• ABB Flexible IO – аппараттық және бағдарламалық икемділікті біріктіретін гибридті тәсіл.

Honeywell компаниясының UIO шешімі тек бағдарламалық конфигурациялауды қажет ететін жалғыз шешім ретінде ерекшеленеді, сондықтан ол «шынайы» FIOM ұғымына барынша жақын.

Инженерлік жобалау және техникалық қызмет көрсету тұрғысынан

FIOM жобаны іске асыру кезінде қайта жобалауға жұмсалатын күшті азайтады. Сонымен қатар олар қосалқы бөлшектерге қойылатын талаптарды төмендету арқылы басқару жүйелеріне техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді. Жаңғырту жобаларында FIOM теңдессіз бейімделгіштік ұсынып, жобалау кезеңінің соңында сигналдар саны өзгерсе де, жұмыс кестесінің сақталуын қамтамасыз етеді.

Қолдану сценарийлері

FIOM мына жағдайларда әсіресе тиімді:

• Апаттық ажырату жүйелері сигнал түрлері өзгеріп отыратын жағдайда.

• Өрт пен газды анықтау жүйелері аралас аналогтық және цифрлық сигналдарды қажет еткенде.

• Жанарғыны басқару жүйелерінде IO жиі өзгертілетін жағдайда.

• Маңызды процестерді автоматтандыру жүйелерінде икемділік тоқтап қалу уақытын азайтқанда.

Сарапшы пікірі

Автоматтандыру саласындағы 15 жылдық тәжірибеме сүйенсем, FIOM болашақ талаптарына дайын басқару жүйелеріне қарай жасалған маңызды қадам болып табылады. Алайда инженерлер өндірушілердің ұсыныстарын мұқият бағалауы керек. Honeywell ең жоғары икемділікті ұсынса, басқа өндірушілер аппараттық модульділік пен беріктікті теңестіреді. Таңдау жобаның ауқымына, пайдалану кезеңіне қойылатын талаптарға және қолданыстағы платформалармен ықпалдасуына байланысты.

Қорытынды

Икемді IO модульдері инженерлердің автоматтандыру жүйелерін жобалау және оларға қызмет көрсету тәсілін өзгертеді. Бір конфигурацияланатын модульде бірнеше IO түрін біріктіру арқылы FIOM уақытты үнемдейді, шығындарды азайтады және техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді. Өнеркәсіптік автоматтандыру дамыған сайын FIOM бүкіл әлемдегі PLC және DCS архитектураларында стандартқа айналады.

Автор туралы

Автоматтандыру саласында 15 жылдан астам тәжірибесі бар, PLC, DCS және қауіпсіздік жүйелері бойынша маман Zhang Wei жазды. Zhang жаһандық автоматтандыру жобаларына үлес қосты және жетекші салалық платформаларда техникалық мақалаларын тұрақты түрде жариялап келеді.