Otomatiki, Mantiki ya PLC na Takwimu za Sensor/IoT

Faida:

• Uwezo wa kugawanya hali ya otomatiki katika orodha ya pembejeo / pato na hatua za mantiki na ombi la ngazi / ST rasimu kutoka kwa AI.
• Uwezo wa kufuatilia mantiki ya PLC inayozalishwa na AI katika suala la kufuli za usalama, kuacha dharura na hali ya mbio
• Uwezo wa kuthibitisha urekebishaji, sauti na ishara za makosa wakati wa kutafsiri sensorer na data ya telemetry ya IoT na AI.

Otomatiki ya viwandani ni mojawapo ya maeneo yanayogusa nyanjani zaidi ya uhandisi wa umeme na elektroniki: PLC (Kidhibiti cha Mantiki Inayoweza Kuidhinishwa) husoma ishara kutoka kwa vitambuzi na kuendesha motors, vali na kengele kulingana na mantiki fulani. Hitilafu ya kimantiki hapa sio tu "matokeo mabaya"; Conveyor iliyokwama, vali inayosalia wazi, au kituo cha dharura ambacho hakishiriki kinaweza kusababisha majeraha halisi. AI ni haraka katika kuelezea mantiki ya otomatiki, kupendekeza ngazi/msimbo wa ST, na data ya telemetry ya sensor/IoT ya kutafsiri; Lakini kufuli za usalama na muundo usio salama ni jukumu la mhandisi. Katika kitengo hiki, tutashughulikia jinsi ya kufafanua hali ya otomatiki kwa AI, jinsi ya kudhibiti mantiki ya PLC inayozalishwa, na jinsi ya kutafsiri data ya kihisi kwa usalama.

Kusanidi Hali ya Uendeshaji: Orodha ya I/O na Hatua za Mantiki

Kuambia AI "kupanga conveyor" haitoshi. Kwanza, tenga mchakato katika pembejeo (sensor, kifungo), pato (motor, valve, taa) na hatua za mantiki. Tofauti hii inafafanua swali na kufanya mantiki kudhibitiwa.

Mfano orodha ya I/O (kituo rahisi cha kujaza):Ingizo: Kitufe cha I0.0 cha Kuanza, Kitufe cha Kuacha I0.1, I0.2 E-stop (NC), Kihisi cha kutambua chupa cha I0.3, Kihisi cha umiliki cha I0.4Matokeo: Q0.0 Mota ya kusafirisha, Q0.1 Vali ya kujaza, Q0.2 Valve ya kujaza, Q0.2 Hitilafu ya utendakazi wa LampLogic ni HATUA za mfumo:1. tayari.2) Conveyor na Anza kurudi; Acha conveyor wakati sensor ya chupa inapochochewa.3) Fungua valve ya kujaza; Funga valve wakati sensor ya kumiliki imejaa.4) Anzisha tena kidhibiti; Mchakato unajirudia.5) E-Stop au Stop huchukua njia zote za kutoka kwa upande salama wakati wowote.

Uhamasishaji dhaifu / Uhamasishaji Wenye Nguvu

DHAIFU:"Andika msimbo wa PLC kwa kisafirishaji."(Tokeo: Anwani za I/O, miingiliano ya usalama na mantiki ya hali haziko wazi; msimbo ambao unaweza kuwa hatari haujakamilika.)STRONG:"Pendekeza rasimu ya mantiki ya PLC (Maandishi Yanayoundwa) kwa ajili ya kituo cha kujaza kulingana na orodha ya I/O na hatua za kimantiki hapo juu. HAKIKISHA:- kuwekewa mantiki ya NC kuwa ya kawaida na kuwekewa hali ya kusimamisha kielektroniki. matokeo yote kwa upande salama .- Conveyor na valve "Usifanye hali ya hatari kwa wakati mmoja (kufuli). - Toa maoni kwa kila hatua. Tamka kuwa hii ni rasimu; mlolongo wa usalama, kutofaulu na majaribio ya uwanjani ni ya mhandisi."

Kudhibiti Mantiki ya PLC: Usalama, Kushindwa-salama, Masharti ya Mbio

Haitoshi kwa mantiki inayozalishwa "kuonekana kufanya kazi". Fuata orodha hii:

kudhibiti

Nini cha kutafuta

kuacha dharura

NC mawasiliano, kushindwa-salama, kipaumbele cha juu, byte matokeo yote kwa upande salama

Kuingiliana

Matokeo yanayokinzana hayafai kuwa amilifu kwa wakati mmoja

hali ya mbio

Kazi zinazokinzana katika mzunguko huo huo, hali isiyobainishwa

hali ya awali

Kuanzia katika hali salama, inayojulikana wakati umetiwa nguvu

Kipima saa/kihesabu

Mantiki sahihi, kufurika, weka upya hali

malfunction ya sensor

Tabia salama katika kesi ya kuvunja sensor / mzunguko mfupi

Kusimamishwa kwa dharura (E-stop) ni hatua muhimu zaidi. Kazi ya usalama lazima iwe salama-salama: yaani, ikiwa cable huvunja, mawasiliano inashindwa, mfumo lazima uanguke upande wa salama, sio hatari. Kwa hiyo, E-stop imeanzishwa na mawasiliano ya kawaida ya kufungwa (NC); Ikiwa cable itavunjika, mzunguko unafungua na mfumo unaacha. Zaidi ya hayo, mantiki ya programu pekee haitoshi; Msururu wa usalama wa maunzi (relay/contactor) lazima uundwe na kuthibitishwa na mhandisi.

Onyo: Ukiona katika ngazi/msimbo wa ST unaozalishwa na AI kwamba E-stop imewekwa kwa anwani iliyo wazi (NO) au bendera ya programu tu, hii ni hatari. Vitendo vya usalama haviachiwi kwa programu pekee; Msururu wa maunzi usio salama na utiifu wa viwango husika vya usalama wa mashine ni jukumu la mhandisi na huthibitishwa na majaribio ya uga.

Masharti ya Mbio na Mashine za Jimbo

Mantiki ya PLC inafanya kazi kwa mzunguko; Mantiki yote huchakatwa kuanzia mwanzo hadi mwisho katika kila mzunguko. AI wakati mwingine huandika mistari inayopingana ambayo huweka pato sawa katika sehemu moja na kuiweka tena mahali pengine; hii husababisha pato kufifia bila kutabirika (hali ya mbio). Kuunda michakato changamano kama mashine ya hali ya wazi hupunguza hatari hii: mfumo uko katika hali moja, mahususi wakati wote, na mabadiliko yanategemea hali wazi.

Sensorer ya Ukalimani na Data ya IoT: Urekebishaji, Kitengo, Ishara ya Makosa

Ingawa data ya sensor na telemetry ya IoT (joto, shinikizo, vibration, sasa) ni muhimu kwa uchambuzi, inaweza kupotosha katika hali yake ghafi. AI inapofupisha data hii, lazima uthibitishe mambo matatu:

1. Urekebishaji na kiwango. Je, pato la sensor ni thamani mbichi ya ADC au kitengo halisi cha mwili? AI 4-20 mA inaweza kuongeza vibaya sensor na kuchanganya thamani ya kimwili.
2. Kitengo. °C au °F, upau au kPa, RMS au kilele? Mkanganyiko wa kitengo unaharibu tafsiri nzima.
3. Ishara za makosa. Thamani iliyokwama, kushuka kwa ghafla hadi sifuri, nje ya masafa ya usomaji; Hivi si vipimo halisi lakini vinaweza kuwa hitilafu ya kihisi/laini. Ikiwa AI inafasiri hizi kama "data ya kuvutia" utakuwa umekosea.

# Kihisi cha mA 4-20 -> kuongeza thamani halisi (kiwango cha 0-100 °C) def ma_to_temp(ma): ikiwa ma_to_temp(ma): ikiwa ma <3.5: # Chini ya 4 mA -> mstari uliovunjika/kosa kurudisha Hakuna # alama kama urejeshaji batili (ma - 4.0) / (20.0 - 4.0) * 100.,0 2.0]: t = ma_to_temp(kusoma) chapa(kusoma, "mA ->", "FAULT" ikiwa t ni Hakuna mwingine f"{t:.1f} C")

Kidokezo: Unapotafsiri data ya IoT, kwanza uliza "thamani hii inawezekana kimwili?" Uliza swali. Ikiwa sensor ya joto la chumba inasoma 300 ° C, hii sio kweli, labda ni hitilafu ya calibration/line. Ondoa ishara za makosa kabla ya tafsiri ya AI.

Kesi Ndogo

Mhandisi wa matengenezo ana AI kutafsiri data ya mtetemo wa IoT ya pampu. AI inasema "mtetemo uliongezeka kwa 200% katika wiki iliyopita, hatari ya kushindwa mara moja" na kupendekeza kengele. Mhandisi anaangalia data mbichi: thamani "imekwama" kwa nambari ya juu isiyobadilika baada ya muda fulani, haibadiliki kamwe. Huu sio mtetemo ulioongezeka, lakini kihisi kugandisha/kushindwa. Katika uharibifu wa kweli wa mitambo, thamani hubadilika. Mhandisi huangalia sensor; Uunganisho wa cable ni huru. AI ilitafsiri thamani iliyowekwa kama "bullish". Somo: ondoa saini za hitilafu (zilizokwama, nje ya anuwai, sputtering) kabla ya kutafsiri data ya sensorer; AI haiulizi data ghafi.

Makosa ya Kawaida

• Kuweka E-stop bila mwasiliani HAKUNA au alama ya programu pekee (siyo salama).
• Kuacha kazi ya usalama kwa programu pekee, bila mnyororo wa maunzi.
• Kuunda hali ya mbio na mistari inayokinzana ya kuweka/kuweka upya.
• Kutofafanua hali salama ya awali wakati imewezeshwa.
• Kutafsiri data ya kihisi kutoka kwa urekebishaji na uthibitishaji wa kitengo.
• Ishara za makosa (zilizokwama, nje ya anuwai) kwa vipimo halisi.

Kwa muhtasari

• Vunja hali ya otomatiki kwenye orodha ya I/O na uondoe hatua za kimantiki na uulize AI kwa njia hiyo.
• Vitendo vya kielektroniki na vya usalama lazima visifaulu-salama (NC), kipaumbele cha juu zaidi na vifurushi vya maunzi; imethibitishwa na majaribio ya uga.
• Kazi zinazokinzana huunda hali ya mbio; Sanidi michakato changamano na mashine ya serikali.
• Usalama hauachiwi kwa programu pekee; Idhini ya mhandisi ni ya lazima.
• Urekebishaji, kitengo na ishara za hitilafu katika data ya kihisi/IoT huthibitishwa kwanza.
• Thamani zisizowezekana kimwili na usomaji uliokwama ni ishara za utendakazi, sio data halisi.

Jukumu la maombi

Andika orodha ya hatua za I / O na mantiki kwa hali rahisi ya otomatiki (kujaza, udhibiti wa lango, marekebisho ya kiwango); Uliza AI kwa rasimu ya ST/ngazi. Kisha angalia mantiki iliyotolewa: (1) Je, E-stop inashindwa-salama na inapewa kipaumbele, (2) je, kuna kufuli kwa matokeo yanayokinzana, (3) je, kuanza kwa usalama kwa kuwasha kumefafanuliwa? Kando, uliza AI kwa maoni juu ya safu ya usomaji wa sensorer (kadhaa ya kawaida, moja iliyokwama, moja nje ya anuwai) na angalia ikiwa inaondoa maadili ya makosa kwa usahihi. Sahihisha makosa yoyote na uandike.