|
การเลือกใช้ระบบฟิลด์บัส
มีกฎเกณฑ์มากมายที่ควรพิจารณาในการเลือกใช้ระบบฟิลด์บัส และในแต่ละงานจะต้องตอบสนองความต้องการอย่างหลากหลายเพื่อใช้ระบบฟิลด์บัสให้เหมาะสมที่สุด สิ่งเหล่านี้รวมไปถึงการบริการของผู้ขาย ความเข้มของสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และข้อกำหนด มีไซเคิลไทม์สั้นและคงที่ โปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพในการส่งข้อมูล ใช้งานและวินิจฉัยความผิดพลาดได้ง่าย
ข้อมูลและอุปกรณ์ที่แตกต่าง (Differrent Data and Devices)
ระบบการสื่อสารข้อมูลจะต้องการระบบบัสเพียงระบบเดียวในการทำงานเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ทั้งหมด ทั้งระบบควบคุมและคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายเดียวกัน ไปตามอุปกรณ์พื้นฐานและอุปกรณ์อัจฉริยะ ซึ่งในกระบวนการนี้ข้อมูลกลุ่มต่าง ๆ จะต้องมีการจัดทำเป็นบัญชี ซึ่งจะถูกส่งไปพร้อม ๆ กันโดยที่กลุ่มข้อมูลหนึ่งจะไปส่งผลกระทบกับกลุ่มข้อมูลอื่น ๆ ในระดับฟิลด์ การแยกจะต้องแยกกลุ่มของอินพุท/เอ้าท์พุท ( เช่น Setpoint ข้อมูล On/Off แบบ Realtime) และข้อมูลพารามิเตอร์ ข้อมูล I / O และข้อมูลของกระบวนการจะมีขนาดไม่กี่บิต แต่จะให้ความสำคัญกับเวลาหรือความเร็วในการส่งข้อมูล โดยจะปรากฎในเครือข่ายจำนวนมาก และจะถูกส่งในลักษณะวนรอบ (Cyclically) พารามิเตอร์ที่ใช้ในการโปรแกรมอุปกรณ์อัจฉริยะก็มีลักษณะไม่เป็นวงรอบ นั่นหมายความว่าจะมีการโอนถ่ายข้อมูลเมื่อมีการร้องขอเท่านั้น การโอนถ่ายข้อมูลพารามิเตอร์นี้ทั่ว ๆ ไปมีขนาด 10’s-100’s ของ bytes
สายบัสเพี่ยงเส้นเดียวสำหรับโครงข่ายทั้งหมดทำให้โครงสร้างของระบบมีความสมบูรณ์
อุปกรณ์หลากหลาย / การเชื่อมโยงทุกอุปกรณ์เข้าด้วยกัน (Variety of Devices/Intergrating all Devices)
ระบบฟิลด์บัสแบบเปิดจำเป็นต้องมั่นใจว่ามีอุปกรณ์รองรับและใช้กันได้ PLC ทุกยี่ห้อรองรับ ไม่ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต และระบบจะต้องสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์แบบเปิดได้ เช่น ต่อกับ PC เพื่อเพิ่มเติมอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติในระดับฟิลด์ drives , encoders, robots sensors ฯลฯ อุปกรณ์ I/O จะไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของระบบควบคุม ซึ่งหมายความว่าถ้าระบบควบคุมเปลี่ยนระบบสายสัญญาณต่าง ๆ ในระดับฟิลด์ ก็ยังคงเหมือนเดิม ดังนั้นการฝึกอบรมและประสบการณ์ของผู้ใช้ยังคงมีประโยชน์การโปรแกรม การปฏิบัติงาน และการวินิจฉัยควรจะเหมือนกันทุก ๆ ระบบควบคุม มาตรฐานสำหรับระบบบัส จะมีการเปิดสู่สาธารณะ ดังนั้นอุปกรณ์เชื่อมต่อ (Interfaces) สามารถสร้างได้โดยผู้ผลิตหลากหลายอุปกรณ์ ระบบฟิลด์ที่กว้างขวางนี้จะทำให้ผู้ใช้มีความยืดหยุ่นในการใช้งาน
ความต้องการทั่ว ๆ ไปทางเทคนิค(General Technical Requirement)
เวลาในการสแกนหนึ่งรอบของ PLC (Scan Cycle time)มาตรฐานสำหรับไซเคิลไทม์ เช่น เวลาที่จะเข้าถึงกระบวนการโดยการเชื่อมโยงข้อมูลโดยตรง
Cycle time
ไซเคิลไทม์ของระบบฟิลด์บัสที่ต้องการเพื่อให้สมรรถนะตรงกับความต้องการในปัจจุบัน คือ ข้อมูลในทุก ๆ กระบวนการที่อยู่ในระบบเครือข่ายจะต้องอับเดตภายในหนึ่งถึงห้ามิลลิวินาที
ข้อกำหนด
ข้อกำหนดต่าง ๆ เช่น คุณสมบัติที่สามารถคาดการณ์ได้มีความจำเป็นสำหรับระบบควบคุมแบบลูปเปิด และลูปปิด ซึ่งเป็นแนวทางในการกำหนดค่าคงที่และการคาดการณ์ล่วงหน้าของช่วงการ Sampling สำหรับ set point และระบบควบคุมแบบ Real Time ข้อกำหนดของระบบเครื่อข่ายยอมให้เวลาการตอบสนองที่แม่นยำ สามารถรู้ได้ล่วงหน้า หลีกเลี่ยงปัญหาช่วงเริ่มต้น และการ
ประสิทธิภาพของโปรโตคอล (Protocol Efficiency)
| โปรโตคอลคือกฏเกณฑ์ในการส่งข้อมูล โปรโตคอลจะส่งข้อมูลที่ใช้งาน (เช่นสถานะของวาล์ว) และข้อมูลเกี่ยวกับการจัดการ (เช่น Addressing, คำสั่ง,การบันทึกข้อมูล) ไปยังตัวรับ ประสิทธิภาพของโปรโตคอลส่งข้อมูลคือเปอร์เซ็นต์ของข้อมูล ใช้งานต่อข้อมูลที่ส่งทั้งหมด ดังนั้นค่าของประสิทธิภาพคือ ผลหารของข้อมูลใช้งานต่อข้อมูลที่ส่งทั้งหมด (ผู้ใช้และเฟรมข้อมูล) โปรโตคอลจะมีประสิทธิภาพต่ำเมื่อการส่งข้อมูลเป็นแบบวงรอบ (cyclic) และจะมีประสิทธิภาพสูง สำหรับบล็อกข้อมูลพารามิเตอร์ยาวๆ ที่ไม่เป็นวงรอบ |
- ความต้องการของ sensor / Actuator Bus
การส่งข้อมูลของกระบวนการ ( i/o data) และพารามิเตอร์(messages)โดยปราศ จากอุปสรรค ควรเป็นดังนี้
® Cyclic update หรือ การอับเดทข้อมูลแต่ละวงรอบ < 5 ms
® ความยาวของข้อมูล 8-16 Bits/device
® จำนวนของอุปกรณ์(device) > 100
® เวลาเข้าถึงข้อมูลสามารถคาดการณ์ได้
® มีการ Sampling ที่คงที่ สำหรับ set point และค่าจริง
® โปรโตคอลมีประสิทธิภาพสูง
|
ระบบความปลอดภัย (Security)
เมื่อเลือกระบบบัสที่มีประสิทธิภาพการส่งข้อมูลสูง จะต้องมีการจัดเตรียมระบบป้องกันการแทรกสอดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นอย่างดีไม่เช่นนั้นขนาดของระบบทั้งหมดจะมีผลต่อความเร็วของการส่งข้อมูลสำหรับการส่งข้อมูลแบบ RS-485 (ระบบที่มีระยะสั้นกว่าจะส่งข้อมูลได้เร็วกว่า)
การขยาย (Expansion)
ความสามารถในการขยายระบบ จะถูกกำหนดโดยความเร็ว Layout และจำนวนของอุปกรณ์ เพื่อพิจารณาความต้องการขยายระบบในอนคตตั้งแต่เริ่มต้นจะต้องดูที่ความสะดวกในการใช้สายสัญญาณที่หลากหลายชนิด และความยืดหยุ่นของการใช้ตัวกลางที่แตกต่างร่วมกัน
การวินิจฉัย (Diagnostics)
ระบบที่ดี จะมีฟังก์ชั่นสำหรับการวินิจฉัยเพื่อการซ่อมบำรุงโดยไม่ต้องการอุปกรณ์พิเศษ หรือการฝึกอบรม แม้จะมีระบบเครือข่ายหลายระดับเชื่อมโยงกัน อุปกรณ์ที่เกิดความเสียหาย สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ และ ไม่ต้องมีกร reset อุปกรณ์ขับผิดพลาด และสาเหตุจะต้องถูกระบุอย่างรวดเร็ว ผลก็คือ ทำให้ลดเวลาลงขณะที่เราสามารถติดตั้งอุปกรณ์ หรือเปลี่ยนอุปกรณ์จากผู้ผลิตได้หลากหลาย เนื่องจากเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด ผู้ใช้มีความคุ้นเคยกับอุปกรณ์หรือฟังก์ชั่นการวินิจฉัย ดังนั้นระบบติดต่อกับผู้ใช้งานจึงเป็นส่วนที่สำคัญยิ่ง
ความเป็นไปได้ของผลิตภัณฑ์ (Product Availability)
นอกจากองค์ประกอบทางด้านเทคนิคแล้วความเป็นไปได้ของผลิตภัณฑ์ก็มีความสำคัญเพราะเป็น ทางเดียวที่สามารถปรับเปลี่ยนระบบ ให้เหมาะกับความต้องการในปัจจุบันและการขยายในอนาคต
|
