کنترل PC-based: فعال‌کننده umati در صنعت 4.0

آرین کنترل - مرکز تخصصی آموزش پی‌ال‌سی بکهوف (Beckhoff PLC) و اتوماسیون صنعتی (Industrial Automation) توین‌کت ۳ (TwinCAT 3)

رابط فناوری ماشین جهانی (umati) وعده حل مجموعه‌ای از مسائل آشنا و بهره‌برداری از پتانسیل‌های جدید از نظر ارزش افزوده را می‌دهد. Umati یک رابط جهانی مبتنی بر OPC UA است که از طریق آن ابزارهای ماشین و سیستم‌ها می‌توانند داده‌های استاندارد را با کنترلر سطح بالا تبادل کنند.

چالش‌های یکپارچه‌سازی در Industry 4.0

یکپارچه‌سازی ماشین‌های متنوع در سیستم‌های کنترل همچنان عامل هزینه قابل توجهی در طراحی و بهره‌برداری از سیستم‌های تولید مدرن محسوب می‌شود. اغلب، علل اصلی این هزینه شامل طیف متفاوت داده‌های ارائه شده توسط سیستم‌های کنترل مختلف و همچنین فقدان استاندارد جهانی در مورد ساختار، محتوا و ارائه اطلاعات در محیط صنعتی است.

کاربردهای جدید ممکن: مزایای TwinCAT Automation

متخصص اتوماسیون بکهوف پتانسیل بزرگی در umati به عنوان جهت‌گیری اساسی می‌بیند، نه تنها برای حل مسائل موجود مانند اتصال سیستم‌های کنترل، بلکه همچنین برای توسعه کاربردهای جدید بر اساس فناوری PC-based Control می‌بیند.

بکهوف تعدادی از رویکردهای جالب را در گذشته نزدیک نشان داده است؛ در ساده‌ترین حالت، سیستم کنترل ماشین و OPC Server بر روی یک کامپیوتر صنعتی اجرا می‌شوند. این استراتژی بسیار کارآمد است، زیرا رابط بین فرآیند کنترل‌شده و OPC Server صرفاً با استفاده از نرم‌افزار پیاده‌سازی می‌شود.

این امر امکان‌پذیر است زیرا کامپیوترهای صنعتی (IPC) نه تنها دارای رابط‌های مورد نیاز برای یکپارچه‌سازی در چشم‌اندازهای IT هستند، بلکه قادر به کنترل پیچیده‌ترین گردش‌های کاری در زمان واقعی سخت نیز هستند، به عنوان مثال، با استفاده از نرم‌افزار اتوماسیون TwinCAT. این امر اجازه می‌دهد که مشخصات همراه برای ابزار ماشین مستقیماً از TwinCAT CNC در دسترس قرار گیرد.

آموزش تخصصی PC-based Control: آرین کنترل پیشگام در ایران

آرین کنترل به عنوان مرکز تخصصی آموزش Beckhoff PLC در ایران، دوره‌های جامعی در زمینه PC-based Control Technology، OPC UA Programming، TwinCAT CNC، و Industrial Communication ارائه می‌دهد. مهندسان اتوماسیون در این مرکز با تکنیک‌های پیشرفته:

✓ برنامه‌نویسی TwinCAT 3 و Structured Text Programming

✓ پیاده‌سازی OPC Server و Client Applications

✓ کنفیگوراسیون EtherCAT و Fieldbus Integration

✓ Real-time Control با Core Boost Technology

✓ Machine Vision و Robotics Programming

✓ HMI Development و SCADA Systems

سناریوهای مختلف یکپارچه‌سازی: راه‌حل‌های انعطاف‌پذیر

اما کنترل ماشین و OPC Server می‌توانند بر روی دستگاه‌های جداگانه نیز پیاده‌سازی شوند. چه در نتیجه تصمیم طراحی عمدی یا retrofit، در هر دو حالت فناوری PC به دلیل باز بودن آن بسیار مفید ثابت شده است. کامپیوترهای صنعتی (IPC) حتی می‌توانند با کنترلرهای قدیمی‌تر ارتباط برقرار کنند، به عنوان مثال از طریق fieldbus.

داده‌های به دست آمده می‌توانند محلی پردازش شوند و در یک OPC Server برای دنیای خارج در دسترس قرار گیرند. این بدان معناست که ماشین‌های موجود نیز می‌توانند umati-capable شوند. بکهوف قبلاً این سناریو را در EMO 2019 نشان داده است، جایی که شرکت چندین کنترل تولیدکننده شخص ثالث را در نمایشگاه umati VDW یکپارچه کرده است.

کلمات تخصصی برای مهندسان:

• PLC Programming Beckhoff - برنامه‌نویسی پی‌ال‌سی بکهوف
• TwinCAT 3 Training - آموزش توین‌کت ۳
• EtherCAT Configuration - کنفیگوراسیون اترکت
• Industrial PC Programming - برنامه‌نویسی کامپیوتر صنعتی
• OPC UA Implementation - پیاده‌سازی او‌پی‌سی یو‌ای
• Motion Control Beckhoff - کنترل حرکت بکهوف
• Fieldbus Integration - یکپارچه‌سازی فیلدباس
• Real-time Automation - اتوماسیون زمان واقعی
• CNC Programming TwinCAT - برنامه‌نویسی سی‌ان‌سی توین‌کت

محصولات جدید و Retrofit: راه‌حل‌های Edge Computing

کامپیوترهای صنعتی همچنین می‌توانند به عنوان umati aggregation server برای چندین ماشین، به عنوان مثال در یک سلول تولید، استفاده شوند. رابط با ماشین‌ها می‌تواند از طریق اتصال fieldbus یا خود umati پیاده‌سازی شود. از دیدگاه ماشین‌های جداگانه، IPC سپس به عنوان یک OPC Client عمل می‌کند.

در عمل، مثال‌های فوق نمی‌توانند همیشه به‌طور واضح از یکدیگر جدا شوند. همان‌طور که اغلب اتفاق می‌افتد، نقاط انتقال سیال هستند. یک ویژگی مشخصه این است که IPC هرگز نباید به کارکرد صرفاً OPC Server کاهش یابد. باز بودن و مقیاس‌پذیری این پلتفرم امکان راه‌حل‌های سفارشی را فراهم می‌کند که ارزش افزوده قابل شناسایی به همراه دارند.

به عنوان مثال، یک aggregation server می‌تواند همزمان به عنوان یک سیستم کنترل سلول با کارکردهای PLC و NC عمل کند، و IPC نصب‌شده به عنوان بخشی از retrofit می‌تواند کارکردهای اضافی condition monitoring ارائه دهد. این شامل اتصال حسگرهای مورد نیاز و ارزیابی آن‌ها در زمان واقعی است.

طیف وسیع قابلیت‌های TwinCAT: از تحلیل آماری تا Machine Learning

طیف از تحلیل‌های آماری ساده سیگنال‌های باینری تا فناوری اندازه‌گیری انرژی و تحلیل فرکانس پیچیده اجزای حیاتی را شامل می‌شود. متغیرهای حالت محاسبه‌شده می‌توانند مستقیماً در داده‌های umati ارائه شده گنجانده شوند. همزمان، این اطلاعات همچنین می‌توانند به عنوان داده‌های ورودی برای الگوریتم‌های machine learning عمل کنند.

TwinCAT این وظیفه را بر روی IPC در زمان واقعی اجرا می‌کند و از روابط علت-معلول ناشناخته بهره می‌برد. این ممکن است برای افزایش کارایی یا تشخیص زودهنگام و پیشگیری از خرابی‌های احتمالی ماشین انجام شود. ماشین‌های موجود نه تنها می‌توانند در دنیای umati یکپارچه شوند؛ بلکه می‌توانند برای آینده نیز آماده شوند.

راه‌حل الگانت: فناوری PC و I/O با حفاظت IP65

یک راه‌حل الگانت می‌تواند به دست آید اگر PC و فناوری I/O مورد نیاز با دسته حفاظت IP65 یا بالاتر بتواند مستقیماً بر روی ماشین نصب شود، بدون نیاز به تغییر در تنظیم نصب موجود در کابینت کنترل.

مفهوم umati هنوز جوان است اما قبلاً مشخص است که با توجه به حوزه وسیع کاربردهای ممکن، فناوری PC-based Control عامل کلیدی در دستیابی به قابلیت همکاری بین صنایع خواهد بود.

مزایای رقابتی آموزش در آرین کنترل:

هنینگ راوش، کارشناس کاربردهای CNC در بکهوف اتوماسیون، تاکید می‌کند که PC-based Control آینده صنعت اتوماسیون است. آرین کنترل این فناوری‌های پیشرفته را در قالب دوره‌های عملی و پروژه‌محور به مهندسان ایرانی آموزش می‌دهد:

✓ Condition Monitoring و Predictive Maintenance Programming

✓ Edge Computing و IoT Integration با TwinCAT

✓ Machine Learning و Data Analytics در محیط صنعتی

✓ IP65 Installation و Field Programming تکنیک‌ها

✓ Cross-industry Interoperability و Industry 4.0 Solutions

✓ OPC UA Server/Client Development با C# و .NET

✓ Energy Measurement و Frequency Analysis Programming

نتیجه‌گیری: آینده اتوماسیون صنعتی

مفهوم umati هنوز جوان است اما قبلاً آشکار شده که با توجه به حوزه وسیع کاربردهای ممکن، فناوری PC-based Control عامل کلیدی در دستیابی به قابلیت همکاری میان صنایع خواهد بود.

برای مهندسان که می‌خواهند در عصر Industry 4.0 پیشگام باشند، آرین کنترل بهترین مسیر برای یادگیری فناوری‌های Beckhoff و کسب مهارت‌های حرفه‌ای در PC-based Control، umati Implementation، و OPC UA Programming است.

تماس با آرین کنترل برای مشاوره رایگان و دریافت برنامه آموزشی متناسب با نیازهای شغلی شما در حوزه اتوماسیون صنعتی و PLC بکهوف.