Hagnaður:
- Geta til að framleiða stiga rökfræði og skipulagðan texta (ST) mannvirki sem drög með gervigreind
- Geta til að stilla öryggisrásir, samlæsingar og ástandsvélar með hjálp gervigreindar
- Geta til að sannreyna AI-myndaða PLC rökfræði gegn I/O korti og öryggiskröfum
Heiti áreiðanleika á verksmiðjusviðinu er PLC (Programmable Logic Controller). Færibönd, vélmennafrumur, áfyllingarlínur, pressur; allt stjórnað af PLCs. PLC forritun er heimur fyrir utan borðtölvuhugbúnað: Ladder Logic (LD) er myndmál sem líkir eftir relay logic, en Structured Text (ST) er Pascal-líkt textamál; báðir eru skilgreindir í IEC 61131-3 staðlinum. Í þessu umhverfi er mikilvægast ekki virkni heldur öryggi; vegna þess að rökvilla getur lokað pressu á röngum tíma og stofnað rekstraraðila í hættu. Gervigreind hjálpar til við að búa til stiga og ST drög, byggja upp ríkisvélar og skrá rökfræði. Hins vegar eru öryggisrásir, samlæsingar og lokasannprófun á ábyrgð verkfræðingsins og ekki er hægt að framselja þær til gervigreindar. Í þessari einingu förum við yfir hvernig á að smíða og sannreyna PLC rökfræði með gervigreind.
Vinnulögfræði PLC: Skönnunarferill
PLC keyrir kóðann ekki bara einu sinni og hann er búinn; Það framkvæmir samfellda skönnunarlotu. Í hverri lykkju: (1) les öll inntak, (2) framkvæmir rökfræði frá toppi til botns, (3) uppfærir öll úttak. Þessi hringrás varir í millisekúndur og endurtekur sig endalaust. Þessi hegðun hefur mikilvægar afleiðingar þegar þú skrifar PLC rökfræði:
- Úttakið er uppfært í lok lykkjunnar; Ef þú úthlutar gildi til úttaks á fleiri en einum stað innan lykkjunnar, vinnur síðasta verkefnið.
- Rökfræði virkar frá grunni í hverri lotu; þannig að latch eða ástandsbreytur eru notaðar til að "muna" ástand.
- Hægt er að missa af hröðum atburðum ef skönnunartími er lengdur; mikilvægir atburðir eru teknir með vélbúnaðarrof eða háhraðateljara.
Ábending: Þegar þú skrifar PLC rökfræði í gervigreindina segðu „taktu tillit til hegðun skannalykkja, engin misvísandi úthlutun á sama úttak, notaðu latch/state vél fyrir ástand“. AI hugsar stundum eins og skrifborðsrökfræði og sleppir skönnunarhegðun.
Stiga rökfræði og uppbyggður texti
Hægt er að skrifa sömu rökfræði á báðum tungumálum. Einfalt dæmi: mótor fer í gang þegar ýtt er á starthnappinn, stöðvast og sjálfkrafa þegar ýtt er á stöðvunarhnappinn.
STIGAN (textaskjár): Start Stöðva vél ---| |------|/|-------------( )--- | Vél |---| |------+ (Mótorsnerting heldur sjálfri sér -> innsigli) Skýring: Þegar ýtt er á Start er vélin spennt; Mótorinn heldur straumi í gegnum eigin snertingu (innsigli). Þegar ýtt er á Stop (NC) er keðjan skorin.
(* Sama rökfræði og BYGGÐUR TEXTI *)EF Ræsa OG EKKI stöðva ÞÁ Vél := TRUE;END_IF;IF Stop ÞÁ Vél := FALSE; (* Stöðva hefur alltaf forgang *)END_IF;(* Athugið: Stöðvunarhnappurinn er líkamlega tengdur við NC (venjulega lokað); þannig að ef snúran slitnar, Stop=FALSE og kerfið skiptir yfir á örugga hliðina. *)
Öryggisupplýsingarnar hér eru mikilvægar: Stöðvunarhnappurinn er líkamlega tengdur venjulega lokaður (NC). Þannig, ef snúrur brotnar eða snertibilun, er merkið slökkt og kerfið fer í "stöðvunar" átt (bilunaröryggi). Ef NO (venjulega opið) er tengt mun stöðvunin ekki virka ef kapallinn slitnar - hættuleg hljóðlaus bilun. Jafnvel þó að gervigreindarkóði virðist rökréttur, þá er þessi líkamlega tengingarákvörðun undir verkfræðingnum komið.
Öryggi: E-stopp, læsing og bilunaröryggi
Öryggi í iðnaðar sjálfvirkni er ekki mál sem hægt er að "meðhöndla í hugbúnaði"; Það er lagskipt samstarf vél- og hugbúnaðar. Grunnreglur:
meginreglu
Merking
Umsókn
bilunaröryggi
Bilun ætti að leiða til öruggu hliðarinnar
NC tengiliður, bilun=stopp
Offramboð
Mikilvæg virkni tvírásar
Tveir tengiliðir, krossvöktun
Samlæsandi
Koma í veg fyrir hættulegar aðstæður
Vélin virkar ekki þegar hurðin er opin
e-stopp
Sjálfstæð neyðarstöðvun
Á vélbúnaðarstigi, óháð PLC
Mikilvægur punktur: E-stopp er ekki skilið eftir hugbúnaðinum einum. Öryggistengd neyðarstöðvun er oft einnig rofin á vélbúnaðarstigi með öryggisliða eða öryggis-PLC; staðall PLC hugbúnaður er viðbótarlag ofan á þetta. ISO 13849 (vélaöryggi) og IEC 62061 veita ramma fyrir þessa hönnun.
Varúð: Ekki gera ráð fyrir að gervigreind-mynduð rafstöðvun eða læsingarrökfræði sé „hugbúnaður nægjanlegur“. Öryggisaðgerðir eru hannaðar í samræmi við viðeigandi staðla (ISO 13849 PL, IEC 62061 SIL), innihalda vélbúnaðarlag og eru sannreyndar með áhættumati. Þetta mat er á ábyrgð verkfræðingsins og stofnunarinnar; AI getur aðeins framleitt útlínur og gátlista.
Ríkisvélar
Flókin sjálfvirknirökfræði er skipulögð með ástandsvél frekar en sóðalegu ef-annað: kerfið finnur ákveðin ástand (aðgerðalaus, ræsir, keyrir, stoppar, villa) og heldur áfram í gegnum skilgreindar umbreytingar. Þessi uppbygging er bæði læsileg og sannanleg.
(* Einföld bensínstöð ástand vél *) CASE OF 0: (* BOSTA *) EF StartButton OG Cover Closed THEN Case := 10; END_IF; 10: (* FYLLING *) Loki := SATT; EF LevelFull ÞÁ Valve := FALSE; Staða:= 20; END_IF; EF EKKI Lokað er ÞÁ Loki := FALSK; Staða:= 90; END_IF; (* öryggi *) 20: (* DRAIN *) HÚS := SATT; EF LevelEmpty THEN Empty := FALSE; Staða := 0; END_IF; 90: (* VILLA *) Loki := FALSK; Tómt := FALSE; (* allir stýringar eru öruggir *) EF Endurstillahnappur ÞÁ Staða := 0; END_IF;END_CASE;
Í þessari uppbyggingu eru öryggisskipti (farðu í villuástand ef hlífin er opnuð, lokaðu öllum stýrisbúnaði) greinilega innifalin í öllum aðstæðum. AI býr til beinagrind ríkisins vél fljótt; En hvaða öryggisatvik kemur út úr hvaða aðstæðum kemur frá áhættugreiningu þinni.
Veik kvaðning / sterk kvaðning
WEAK:"Skrifaðu PLC kóða fyrir færiband."(Ekkert I/O, ekkert öryggi, óljóst tungumál. Ekki hægt að skila drögum.)STERKT:"Skrifaðu færibandastýringu með IEC 61131-3 Structured Text. Inntak:Start (NO), Stop (NC), PhotocellProductVar (NO), CoverOpen. vél (aðgerðalaus, í gangi, villa) Stöðvun hefur alltaf forgang, farðu í Villa þegar lokið er opið og slökktu á vélinni Gerðu ráð fyrir öryggismati þessa kóða.
Mini Case
Sjálfvirkniverkfræðingur Tolga óskar eftir ST kóða frá AI fyrir pökkunarlínu. Gervigreindin framleiðir kóða sem virðist virka, en þegar Tolga staðfestir hann gegn I/O kortinu finnur hann tvö vandamál. Í fyrsta lagi: gervigreind hefur meðhöndlað stöðvunarhnappinn með NO (venjulega opinni) rökfræði; Tolga breytir þessu í NC bilunaröryggisrökfræði, því ef kapallinn slitnar verður línan að stoppa. Í öðru lagi: læsingin, þar sem vélin verður að stöðva þegar hlífðarlokið er opið, er aðeins athugað við ræsingu, ekki meðan á notkun stendur; Tolga leiðréttir það þannig að það sé athugað í hverri skönnunarlotu. Það staðfestir einnig að raunverulegt neyðarstopp er ekki skilið eftir hugbúnaðinum, heldur er það einnig truflað í vélbúnaði með öryggisgenginu. AI gaf rökfræði beinagrind sína fljótt; En sannprófun verkfræðingsins tryggði þrjár öryggisákvarðanir: bilunaröryggistengingu, varanlega læsingu og E-stopp vélbúnaðar.
Algeng mistök
- Stöðva/neyðarstöðvunarhnappur er tengdur við NO og tapað öryggishegðun ef snúrur brotnar.
- Athugaðu samlæsinguna (lok, ljósatjald) aðeins við ræsingu og sleppa því í notkun.
- Að skilja öryggisaðgerðina algjörlega eftir hugbúnaðinum og vanrækja vélbúnaðarlagið.
- Að gleyma hegðun skannalykkja og gera misvísandi úthlutun á sama úttak.
- Gera flókna rökfræði ósannanlega með því að skrifa hana með sóðalegu ef-annað í stað ríkisvélar.
- Samþykkja túlkun gervigreindar á öryggisstaðlinum án þess að staðfesta það með opinbera textanum.
Í stuttu máli
- PLC starfar með samfelldri skönnunarlotu; Úttakið er uppfært í lok lykkjunnar.
- Stigi og uppbyggður texti tjá sömu rökfræði á tveimur mismunandi IEC 61131-3 tungumálum.
- Stop/E-stop hnappar NC og fail-safe eru tengdir; bilun ætti að leiða til öruggu hliðarinnar.
- Læsingar eru athugaðar í hverri skannalotu; Inniheldur öryggis vélbúnaðarlag.
- Ríkisvél gerir flókna rökfræði læsilega og sannreynanlega.
- Öryggismat (ISO 13849/IEC 62061) er á ábyrgð verkfræðings; AI býr til drög.
Umsóknarverkefni
Veldu einfalda sjálfvirkniatburðarás (t.d. ræstu/stöðvuðu sjálflæsandi mótor, tveggja stöðu stýribúnað eða litla áfyllingarstöð). Skrifaðu niður I/O listann þinn og öryggiskröfur (hvaða hnappurinn er NC, sem er samtengdur). Láttu gervigreindina búa til skipulagðan texta ástandsvél með þessu samhengi. Staðfestu síðan úttakið til öryggis: (1) veitir Stop örugga útgöngu frá hverju ástandi, (2) er samlæsing athugað í hverri skönnunarlotu, (3) fara allir stýritæki í öruggt ástand ef villur koma upp? Taktu eftir öllum öryggisgöllum og leiðréttingum sem þú finnur.