PLC және DCS жүйелерін нақты уақыттағы деректерді бөлісу үшін үздіксіз біріктіру әдісі

Кіріспе: Өнеркәсіптік автоматтандырудағы өсіп келе жатқан үрдіс

Жақында жүргізілген зерттеулерге сәйкес, Солтүстік Америкадағы өнеркәсіптік зауыттардың 72%-дан астамы операцияларында PLC және DCS жүйелерін қолданады. Алайда, осы нысандардың тек 38%-ында нақты уақыттағы деректерді бөлісуге арналған толық интеграцияланған платформалар бар. Зауыттар сандық трансформация мен Industry 4.0 стандарттарына көшкен сайын, үздіксіз интеграцияға сұраныс жыл сайын 11%-ға өседі деп күтілуде.

PLC және DCS рөлін түсіну

Бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) орау және жинау сияқты дискретті, жоғары жылдамдықтағы тапсырмаларда үздік. Керісінше, Таратылған басқару жүйелері (DCS) мұнай және газ, химия және энергетика сияқты салалардағы үздіксіз процестерге арналған. Екі жүйені біріктіру шешім қабылдауды 25%-ға дейін жылдамдатады және күрделі зауыт операцияларының үйлесімділігін жақсартады.

Интеграцияның негізгі артықшылықтары

• Нақты уақыттағы деректер алмасуы жоспарланбаған тоқтап қалуды 30%-ға дейін азайтады.
• Орталықтандырылған мониторинг операторлардың тиімділігін арттырады, орташа жауап беру уақытын 10 минуттан 3 минуттан азға дейін қысқартады.
• Интеграцияланған жүйелермен қамтамасыз етілген болжамды техникалық қызмет көрсету техникалық қызмет көрсету шығындарын төмендетеді 15–20% жыл сайын.
• Гибридті жүйелер қауіпсіздік талаптарын күшейтеді, оқиғалар санын төмендету туралы есептермен 12% химиялық зауыттарда.

Интеграциядағы қиындықтар

Айқын артықшылықтарға қарамастан, интеграция қиындықтарсыз емес. Инженерлер жиі кездесетін мәселелер:

• Протокол сәйкессіздігі: Зауыттардың 40%-ы Modbus, OPC UA және жеке жеткізуші протоколдарын үйлестіруде қиындықтарға тап болады.
• Кешігу тәуекелдері: Деректерді беру кешігуі ірі операцияларда жыл сайын 500 000 доллар шығынға әкелуі мүмкін.
• Киберқауіпсіздік қатерлері: Интеграцияланған желілер дұрыс қорғалмаса, 25% жоғары рұқсатсыз қолжетімділікке ұшырайды.

Нақты уақыттағы деректерді бөлісудің үздік тәжірибелері

Сарапшылар осы қиындықтарды жеңу үшін бірнеше стратегияларды ұсынады:

1. Жеткізушілер арасында үйлесімділікті қамтамасыз ету үшін OPC UA сияқты стандартталған протоколдарды қабылдаңыз.
2. Кешігу уақытын 40%-дан астам азайту үшін жоғары жылдамдықты өнеркәсіптік Ethernet желілеріне инвестиция жасаңыз.
3. Миссиялық маңызды процестерде 99,9% жұмыс уақыты қамтамасыз ету үшін артықшылық және ауыстыру механизмдерін қолданыңыз.
4. Барлық басқару деңгейлерінде деректердің дәлдігін сақтау үшін үздіксіз жүйелік тестілеуді жүзеге асырыңыз.

Салаға қатысты түсініктер мен сарапшылар пікірі

Өндірістік тәжірибеден көрініп тұрғандай, гибридті PLC-DCS архитектураларын енгізген компаниялар алғашқы жылы 10–15% өндіріс өсіміне қол жеткізеді. Сонымен қатар, осы жүйелерге енгізілген болжамды аналитика машиналардың қызмет ету мерзімін орташа есеппен 3,5 жылға ұзартады. Сарапшылар 2030 жылға қарай әлемдегі зауыттардың 65%-дан астамы гибридті басқару жүйелерінде жұмыс істейтінін болжайды.

Дұрыс жеткізушілер мен құралдарды таңдау

Негізгі жеткізушілер, соның ішінде Honeywell, Siemens, ABB және Allen-Bradley, енді тумысынан үйлесімді шешімдер ұсынады. Құрылғыларды кіріктірілген интеграция мүмкіндіктерімен таңдайтын зауыттар инженерлік шығындарды 18%-ға дейін азайтады. Сонымен қатар, масштабталатын платформалар зауыттарға қымбат жөндеулерсіз кеңеюге мүмкіндік береді, бұл ірі зауыттарда онжылдықта шамамен 2 миллион доллар үнемдеуге әкеледі.

Іс-тәжірибе: Химиялық зауытты интеграциялау

Орташа көлемдегі химиялық зауыт Allen-Bradley PLCs пен Honeywell DCS-ті біріктірді. Ағын мен қысым деректерін нақты уақыт режимінде бақылау арқылы операторлар процестерді бірден реттей алды. Нәтижелері маңызды болды:

• Қалдықтар төмендеді 15%.
• Өндіріс тиімділігінің артуы 12%.
• Жылдық қауіпсіздік оқиғаларының төмендеуі 9%.
• 18 ай ішінде жалпы шығындарды 1,2 миллион долларға дейін үнемдеу.

Жылдам салыстыру: PLC мен DCS

Қорытынды: Гибридті басқарудың болашағы

PLC және DCS жүйелерінің үздіксіз интеграциясы қазіргі заманғы өнеркәсіптік автоматтандыруда маңызды табыс факторы болып табылады. Ең жақсы тәжірибелерді қолдану, өзара әрекеттесетін шешімдерді таңдау және нақты уақыттағы деректерді пайдалану арқылы компаниялар тиімділікті 20%-ға дейін арттырып, тоқтап қалу уақытын 30%-ға азайтып, болашаққа қауіпсіз әрі ақылды зауыттарды қамтамасыз ете алады.

Толығырақ ақпарат алу үшін төмендегі танымал заттарды Nex-Auto Technology сайтынан қараңыз.