Vitengo
1. Utangulizi wa Akili Bandia katika Mechatroniki, Mfumo wa Usalama na Uthibitishaji 2. Akili Bandia katika Roboti na Udhibiti wa Mwendo 3. Mifumo Iliyopachikwa na Uzalishaji wa Msimbo wa Kidhibiti Kidogo 4. Sensor Fusion na IoT Data Integration 5. Kanuni za Kudhibiti: PID na Urekebishaji Unaotumika kwa AI 6. Viwanda Automation na PLC Programming 7. Usanifu na Uigaji kwa Msingi wa Mfano 8. Matengenezo ya Kutabiri 9. Maono ya Mashine na Udhibiti wa Ubora
Kitengo 6 / 9

Viwanda Automation na PLC Programming

Faida:

  • Uwezo wa kutoa mantiki ya Ngazi na muundo wa Maandishi Muundo (ST) kama rasimu na AI
  • Uwezo wa kusanidi nyaya za usalama, interlocks na mashine za serikali kwa msaada wa AI
  • Uwezo wa kuthibitisha mantiki ya PLC inayozalishwa na AI dhidi ya ramani ya I/O na mahitaji ya usalama

Jina la kuegemea katika uwanja wa kiwanda ni PLC (Kidhibiti cha Mantiki Inayopangwa). Conveyors, seli za roboti, mistari ya kujaza, vyombo vya habari; zote zinadhibitiwa na PLCs. Upangaji wa PLC ni ulimwengu kando na programu ya eneo-kazi: Ladder Logic (LD) ni lugha inayoonekana inayoiga mantiki ya relay, huku Nakala Iliyoundwa (ST) ni lugha ya maandishi inayofanana na Pascal; zote mbili zimefafanuliwa katika kiwango cha IEC 61131-3. Katika mazingira haya, jambo muhimu zaidi si utendakazi bali usalama; kwa sababu hitilafu ya mantiki inaweza kuzima vyombo vya habari kwa wakati usiofaa, na kuhatarisha opereta. AI husaidia katika kutoa ngazi na rasimu za ST, kujenga mashine za serikali na mantiki ya kuandika. Hata hivyo, mizunguko ya usalama, miingiliano na uthibitishaji wa mwisho ni wajibu wa mhandisi na hauwezi kukabidhiwa kwa AI. Katika kitengo hiki, tunashughulikia jinsi ya kuunda na kuthibitisha mantiki ya PLC na AI.

Mantiki ya Kufanya Kazi ya PLC: Mzunguko wa Kuchanganua

PLC haiendeshi tu nambari mara moja na imekamilika; Inafanya mzunguko wa skanning unaoendelea. Katika kila kitanzi: (1) husoma pembejeo zote, (2) hutekeleza mantiki kutoka juu hadi chini, (3) husasisha matokeo yote. Mzunguko huu hudumu milisekunde na hurudia bila mwisho. Tabia hii ina matokeo muhimu wakati wa kuandika mantiki ya PLC:

  • Matokeo yanasasishwa mwishoni mwa kitanzi; Ukigawa thamani kwa pato katika sehemu zaidi ya moja ndani ya kitanzi, kazi ya mwisho itashinda.
  • Mantiki hufanya kazi kutoka mwanzo katika kila mzunguko; kwa hivyo lachi au vigeu vya hali hutumika "kukumbuka" hali.
  • Matukio ya haraka yanaweza kukosa ikiwa muda wa kuchanganua umeongezwa; matukio muhimu hunaswa na usumbufu wa maunzi au kihesabu cha kasi ya juu.
Kidokezo: Wakati wa kuandika mantiki ya PLC kwa AI sema "zingatia tabia ya kitanzi cha skanning, hakuna mgawo unaokinzana kwa matokeo sawa, tumia latch/state mashine kwa serikali". AI wakati mwingine hufikiria kama mantiki ya eneo-kazi na kuruka tabia ya skanning.

Mantiki ya Ngazi na Maandishi Muundo

Mantiki sawa inaweza kuandikwa katika lugha zote mbili. Mfano rahisi: motor huanza wakati kifungo cha kuanza kinaposisitizwa, huacha na kujifunga wakati kifungo cha kuacha kinaposisitizwa.

NGAZI (onyesho la maandishi): Anzisha Injini ya Kusimamisha---| |------|/|-------------( )--- | Injini |---| |------+ (Anwani ya injini hujiweka yenyewe -> kufungwa)Maelezo: Wakati Anza inapobonyezwa, Injini huwashwa; Gari hudumisha mkondo kupitia mawasiliano yake mwenyewe (muhuri-ndani). Wakati Stop (NC) inasisitizwa, mlolongo hukatwa.

(* Mantiki sawa na MAANDIKO YALIYOJIRI *)KAMA Anzisha NA USIKOME BASI Injini := KWELI;END_IF;IKIWA Simamisha BASI Injini := UONGO; (* Simamisha kila wakati huchukua kipaumbele *)END_IF;(* Kumbuka: Kitufe cha Kuacha kimeunganishwa kwenye NC (kwa kawaida hufungwa); kwa hivyo ikiwa kebo itakatika, Stop=FALSE na mfumo utabadilika hadi upande salama. *)

Maelezo ya usalama hapa ni muhimu: Kitufe cha kusitisha kimeunganishwa kwa kawaida kimefungwa (NC). Kwa hivyo, katika kesi ya kuvunjika kwa cable au kushindwa kwa mawasiliano, ishara imekatwa na mfumo huenda kwenye mwelekeo wa "kuacha" (kushindwa-salama). Ikiwa HAPANA (kawaida hufunguliwa) imeunganishwa, kituo hakitafanya kazi ikiwa kebo itakatika-hitilafu hatari ya kimya. Hata kama msimbo wa AI unaonekana kuwa sawa kimantiki, uamuzi huu wa uunganisho wa kimwili ni wa mhandisi.

Usalama: E-Stop, Lockout na Fail-Safe

Usalama katika automatisering ya viwanda sio suala ambalo linaweza "kushughulikiwa katika programu"; Ni ushirikiano wa tabaka la maunzi na programu. Kanuni za msingi:

kanuni

Maana

Maombi

kushindwa-salama

Kushindwa kunapaswa kusababisha upande salama

Mwasiliani wa NC, kosa=acha

Upungufu

Utendaji muhimu wa njia mbili

Mawasiliano mbili, ufuatiliaji wa msalaba

Kuingiliana

Kuzuia hali ya hatari

Mashine haifanyi kazi wakati mlango umefunguliwa

e-stop

Kusimamishwa kwa dharura kwa kujitegemea

Katika kiwango cha maunzi, huru na PLC

Jambo muhimu: E-stop haijaachwa kwa programu pekee. Kusimamishwa kwa dharura inayohusiana na usalama mara nyingi pia hukatizwa katika kiwango cha maunzi na relays za usalama au PLC ya usalama; programu ya kawaida ya PLC ni safu ya ziada juu ya hii. ISO 13849 (usalama wa mashine) na IEC 62061 hutoa mfumo wa miundo hii.

Tahadhari: Usidhani kwamba E-stop inayozalishwa na AI au mantiki ya kufunga ni "programu ya kutosha". Vitendo vya usalama vimeundwa kulingana na viwango vinavyohusika (ISO 13849 PL, IEC 62061 SIL), inajumuisha safu ya maunzi na huthibitishwa na tathmini ya hatari. Tathmini hii ni wajibu wa mhandisi na shirika; AI inaweza tu kutoa muhtasari na orodha hakiki.

Mashine za Jimbo

Mantiki changamano ya otomatiki hupangwa kwa mashine ya hali badala ya kuwa na fujo ikiwa-vinginevyo: mfumo hupata hali fulani (Kutofanya kazi, Kuanza, Kukimbia, Kuacha, Hitilafu) na kuendelea kupitia mabadiliko yaliyobainishwa. Muundo huu unaweza kusomeka na kuthibitishwa.

(* Mashine ya hali ya kituo cha kujaza rahisi *)KESI YA 0: (* BOSTA *) IKIWA Kitufe cha Anza NA Jalada Ikifungwa BASI Kesi := 10; END_IF; 10: (* JAZA *) Valve := KWELI; IF LevelFull BASI Valve := FALSE; Hali := 20; END_IF; KAMA HAIJAZINGATIWA BASI Valve := FALSE; Hali := 90; END_IF; (* usalama *) 20: (* DRAIN *) FURGE := KWELI; IF LevelEmpty BASI Tupu := FALSE; Hali := 0; END_IF; 90: (* KOSA *) Valve := UONGO; Tupu := UONGO; (* vitendaji vyote viko salama *) IKIWA Weka Upya BASI Hali := 0; END_IF;END_KESI;

Katika muundo huu, mabadiliko ya usalama (nenda kwa hali ya hitilafu ikiwa kifuniko kinafunguliwa, funga watendaji wote) hujumuishwa wazi katika kila hali. AI inazalisha mifupa ya mashine ya serikali haraka; Lakini ni tukio gani la usalama litatoka katika hali gani kutoka kwa uchambuzi wako wa hatari.

Uhamasishaji dhaifu / Uhamasishaji Wenye Nguvu

DHAIFU:"Andika msimbo wa PLC kwa kisafirishaji."(Hapana I/O, hakuna usalama, lugha isiyoeleweka. Haiwezi kuweka rasimu.)STRONG:"Andika kidhibiti cha msafirishaji kwa kutumia Maandishi Yanayoundwa na IEC 61131-3. Ingizo:Anza (HAPANA), Stop (NC), PhotocellProductVar (NO), CoverOpen (NC Conveyor state: Warveut, NC usalama). (Kutofanya kazi, Kukimbia, Hitilafu) Kuacha daima kunatanguliza, nenda kwa Hitilafu wakati Kifuniko Kimefunguliwa na funga tathmini ya usalama ya msimbo huu.

Kesi Ndogo

Mhandisi wa kiotomatiki Tolga anaomba nambari ya ST kutoka kwa AI kwa laini ya ufungaji. AI hutengeneza msimbo unaoonekana kufanya kazi, lakini Tolga anapoithibitisha dhidi ya ramani ya I/O, hupata matatizo mawili. Kwanza: AI imeshughulikia kitufe cha Stop na mantiki ya NO (kawaida wazi); Tolga anageuza hii kuwa mantiki ya kushindwa-salama ya NC, kwa sababu ikiwa kebo itavunjika, mstari lazima usimame. Pili: kufungia, ambayo mashine inapaswa kuacha wakati kifuniko cha kinga kinafunguliwa, kinachunguzwa tu wakati wa kuanza, si wakati wa operesheni; Tolga hurekebisha ili iangaliwe katika kila mzunguko wa skanning. Pia inathibitisha kwamba E-stop halisi haijaachwa kwa programu, lakini pia imeingiliwa katika vifaa na relay ya usalama. AI ilitoa mifupa yake ya kimantiki haraka; Lakini uthibitishaji wa mhandisi ulipata maamuzi matatu ya usalama: muunganisho usio salama, kufunga kwa kudumu na vifaa vya E-stop.

Makosa ya Kawaida

  • Kuunganisha kitufe cha Stop/E-stop kwa HAPANA na kupoteza tabia ya kutofaulu katika kesi ya kukatika kwa kebo.
  • Kuangalia kuunganishwa (kifuniko, pazia la mwanga) tu wakati wa kuanza na kuruka katika uendeshaji.
  • Kuacha kazi ya usalama kabisa kwa programu na kupuuza safu ya maunzi.
  • Kusahau tabia ya kitanzi cha skanisho na kufanya kazi zinazokinzana kwa matokeo sawa.
  • Kufanya mantiki changamano isiweze kuthibitishwa kwa kuiandika kwa fujo if-engine badala ya mashine ya serikali.
  • Kukubali tafsiri ya AI ya kiwango cha usalama bila kukithibitisha kwa maandishi rasmi.

Kwa muhtasari

  • PLC inafanya kazi na mzunguko wa skanning unaoendelea; Matokeo yanasasishwa mwishoni mwa kitanzi.
  • Ngazi na Maandishi Muundo hueleza mantiki sawa katika lugha mbili tofauti za IEC 61131-3.
  • Vifungo vya Stop/E-stop NC na kushindwa-salama vimeunganishwa; kushindwa kunapaswa kusababisha upande salama.
  • Kufungia nje kunaangaliwa kila mzunguko wa skanisho; Inajumuisha safu ya maunzi ya usalama.
  • Mashine ya serikali hufanya mantiki ngumu kusomeka na kuthibitishwa.
  • Tathmini ya usalama (ISO 13849/IEC 62061) ni wajibu wa mhandisi; AI inazalisha rasimu.

Jukumu la maombi

Chagua hali rahisi ya otomatiki (k.m. anza/simamisha injini inayojifunga yenyewe, kiwezeshaji chenye nafasi mbili, au kituo kidogo cha kujaza). Andika orodha yako ya I/O na mahitaji ya usalama (kitufe gani ni NC, ambacho kinafungamana). Acha AI itengeneze mashine ya hali ya Maandishi Iliyoundwa na muktadha huu. Kisha uthibitishe matokeo ya usalama: (1) Je, Acha kupeana njia ya kutoka kwa usalama kutoka kwa kila jimbo, (2) inaunganishwa na kukaguliwa katika kila mzunguko wa skanisho, (3) je, waendeshaji wote huenda kwenye hali salama iwapo kutatokea hitilafu? Kumbuka mapungufu yoyote ya usalama na masahihisho unayopata.

Iliyotangulia Inayofuata