מערכות שליטה ובקרה

מהן מערכות שליטה ובקרה ומה כרוך בפיתוח מערכות שליטה ובקרה?

ישנם מערכות שונות החיוניות לתפקודם של גופים גדולים וחברות תעשייה שונות. בין המערכות החשובות מכולן ניתן לציין את מערכות השליטה והבקרה. מערכות אלו מתייחסות לכל פעולות הריכוז, הניהול, פיקוח ובקרה על תהליכים ברמות שונות. מערכות אלו מאפשרות לנהל בזמן אמת כמות עצומה של מידע המתנהל ומועבר בין הגופים השונים בו זמנית, כגון מידע המגיע מגופים שונים, קלטים, אירועים שוטפים ועוד.

מהו תפקידן של מערכות שליטה ובקרה?

באמצעות בקרה תעשייתית ניתן לשלוט בתהליכים ומערכות תעשייתיות. מערכת בקרה מאפשרת לחסוך באנרגיה, בעבודה ובחומרים, משפרת את הדיוק בעבודה ואת איכות המוצרים. מערכות אלה מעניקות מענה מלא לצרכים השונים באמצעות ניטור התקנים מסוגים שונים ומגוונים, ביניהם רכיבי חומרה, אפליקציות ומערכות תפעול שונות, קבלת דוחות תפעול ויכולת ניתוח של המערכת. מערכות אלו כוללות מגוון פונקציות משתנות כגון Command, Communications, Collaboration, Control, אותן יש להתאים לסיטואציה הרלוונטית.מערכת שליטה ובקרה בנויות באופן המאפשר ליצור הרשאות למשתמשים שונים, וזאת על מנת ליצור הפרדה בין מפעיל מערכת לטכנאי. פעולת הפרדת הרשאות וגישה בעזרת סיסמה, תורמת ליצירת מערכת פשוטה לשימוש וגמישה בו זמנית.

מערכת שליטה ובקרה מאפשרת לדגום אירועים במרווחי זמן קטנים מאוד ולבצע רישום של הנתונים אל מאגר הנתונים, כך שבשלב מאוחר יותר ניתן לבצע עיבוד על הנתונים. המערכת הזו מבצעת רישום הפרמטרים של המכונה בזמן אמת אל תוך מסד הנתונים. כך לדוגמה, היא אוספת נתונים לגבי לחץ, כוח, מיקום וטמפרטורה. באמצעות היכולת הזו, ניתן לאסוף את המדדים השונים לגבי התהליך, ובעזרת ממשק משתמש (צג מגע) ניתן להפעיל את המערכת באופן ידני ולכוון את המערכת בהתאם לנדרש. בנוסף לכך, ניתן גם לבצע מעקף לפעולות שאין צורך בהפעלתן ולאפשר למערכת לעבוד.

שליטה במערכות על ידי חיבור מרחוק מאפשר לאתר תקלות ולעדכן פרמטרים במכונות המותקנות אצל לקוחות גם מעבר לים. כך לדוגמה, כאשר חלה תקלה במכונה היא תיעצר. מערכת בקרה איכותית תודיע באופן מדויק אודות הסיבה לעצירת המכונה ותעביר פירוט נרחב על המסך לגבי אפשרויות לפתרון התקלה. בעזרת פירוט זה, גם טכנאי הנמצא במרחק רב יוכל לסייע בפתרון התקלה במכונה.

כיצד מתכנתים את מערכת הבקרה?

התכנות של מערכת הבקרה מתבצע בדיאגרמת סולם ובשפות טקסטואליות ייעודיות מותאמות לבקרים. הבקר מחובר למסך ( ממשק משתמש) שמאפשר למפעיל המכונה לקבל אינדיקציה ולשנות פרמטרים בהתאם לצורך. הבקר שולט במנגנונים מכניים שונים כמו מנועים חשמליים, בוכנות הידראוליות, בוכנות פנאומטיות, והפעלת מתקנים פריפריאלים שונים. כמו כן, הבקר מקבל את האינדיקציה לאיכות הביצוע מהחיישנים והמצלמות הממוקמים על המכונה. כף, הבקר יכול לקבל אינדיקציה על פעולת המכונה ובהתאם לכך להחליט מה הפעולה שיש לבצע.

סוגים שונים של מערכות בקרה תעשייתיות

ישנם שלושה סוגים מרכזיים של מערכות בקרה תעשייתות:

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) –

פיקוח ורכישה או איסוף מידע באמצעות אותות מקודדים הנשלחים לצרכני קצה.

DCS (Distributed Control Systems) –

מערכת בקרה מבוזרת המיועדת לפקח ולנהל בקרה על תהליכים תעשייתיים מבוזרים כמו ייצור ואספקת חשמל, טיפול במי ביוב, ייצור מזון, ייצור מכוניות וכן הלאה.

PLC –

בקר מכונה מתאים למערכות קטנות יחסית לעומת מערכות SCADA ו-DCS.

בקר PLC

בנוסף לכך, ישנן מערכות בקרה עם משוב (closed loop) ומערכות בקרה ללא משוב (open loop). מערכת בקרה עם משוב מאפשרת לבקר לבצע עדכון בערכי המוצע בהתאם לערכים שנאספו מהחיישניים (sensors) השונים.

קיימת בקרה רציפה (continuous), באמצעותה ניתן לעדכן את ערכי המוצע בהתאם לפרמטרים שהוגדרו בתוכנה ובהתאם לקצב דגימת החישנים השונים  על קצב הדגימה של רכיבי האיסוף להיות מהיר יותר מקצב הדגימה הנדרש.

בקרה רציפה יכולה להתבצע לפי רצף קבוע (fixed sequence) או רצף לוגי – זהו רצף שבו מתבצעות פעולות שונות לפי מצבי המערכת המשתנים. דוגמה לסוג בקרה רציפה היא זו המתבצעת במעלית הפועלת בתגובה למצב הנוכחי והוראות המשתמשים.

למה חשוב לשים לב בבחירת חברת מערכות בקרה?

ישנה חשיבות רבה לבחירת חומרה מתאימה למערכות בקרה. חומרה שאינה מתאימה עלולה להוביל לכך שהמערכת לא תחזיק מעמד לאורך זמן או לא תעבוד כלל. התאמת רכיבים לא נכונה תעביר תוצאות לא נכונות לבקר ולא תאפשר למערכת לתת את התוצאות הרצויות. כך לדוגמה, כאשר מדובר במערכת בקרה הנמצאת מחוץ למפעל, הטמפרטורה סביבה יכולה להגיע ליותר מ-50 מעלות. במקרה כזה, חשוב מאוד שרכיבי המערכת יותאמו לעבודה בטמפרטורה שכזו על מנת שהבקר יוכל להמשיך ולעבוד כראוי.

פיתוח מערכות בקרה ב״ארק אוטומציה״

אנו בחברת ״ארק אוטומציה״ מנוסים בפיתוח מערכות שליטה ובקרה. אנו מתמחים בבקרת מכונה מסוג PLC, וסוגי הבקרים איתם אנחנו עובדים הם Siemens, Yaskawa ו-LG. המטרה שלנו היא להבטיח שליטה מלאה ובקרה על מערכות התפעול, זאת על מנת שתהליך הייצור יעמוד בסטנדרטים גבוהים מבחינת רמת הביצוע, יכולת הביצוע בתנאים משתנים ועמידה בדרישות שונות. לשם כך, ״ארק אוטומציה״ מבססת את פיתוחיה על תשתיות תוכנה ליישום של מערכות מבוזרות ותשתיות לפיתוח יישומים עתירי מידע, קישוריות לבסיסי נתונים, תקשורת בין מערכתית, מערכות תכנון, מערכות השליטה והבקרה יכולות להתחבר למצלמות, מערכות תפעול אחרות, שמירה על תפעול ועבודה באמצעות סנסורים ייעודיים. אנו מקפידים לייצר ממשק משתמש נוח לכל המכונות שאנו מייצרים, על מנת שלקוחותינו יוכלו לתפעל בקלות את המערכות השונות.  מערכות שליטה ובקרה מצריכות יכולת והבנה במגוון רחב של תחומים. לכן, מומלץ לפנות אלינו, לחברת ״ארק אוטומציה״ המתמחה בפיתוח של מערכות שליטה ובקרה למגוון רחב של ארגונים וחברות.  אנו מציעים ללקוחותינו פתרונות מלאים המבוססים על ארכיטקטורת תוכנת מנהל הבדיקות המוכחת שלנו. פלטפורמה זו מאפשרת בנייה גמישה ואינטראקטיבית של רצפי בדיקה מתקדמים, מקצרת את שלב הפיתוח, ומאפשרת התאמה קלה ונוחה לקו הייצור ולמעבדת המחקר והפיתוח.