هل ستصبح وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) قديمة؟ مستقبل وحدات التحكم PLC في الأتمتة الصناعية
- 〡
- 〡 by WUPAMBO
دور وحدات PLC في الأتمتة الصناعية الحديثة
في الأتمتة الصناعية الحديثة، تظل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة العمود الفقري للعديد من أنظمة التحكم. تدير وحدات PLC الآلات، خطوط الإنتاج، ومعدات العمليات في المصانع حول العالم.
تواصل شركات مثل Siemens، Rockwell Automation، وSchneider Electric الاستثمار بكثافة في تكنولوجيا PLC.
ومع ذلك، أثارت تقنيات جديدة مثل الذكاء الاصطناعي، التعلم الآلي، وإنترنت الأشياء الصناعي سؤالًا مهمًا: هل ستختفي وحدات PLC في النهاية؟
الصناعة 4.0 وصعود تقنيات الأتمتة الذكية
يروج مفهوم الصناعة 4.0 لأنظمة التصنيع الذكية التي تدمج الذكاء الاصطناعي، التحليلات المتقدمة، منصات السحابة، والمستشعرات المتصلة.
نتيجة لذلك، تجمع بيئات أتمتة المصانع الحديثة المزيد من البيانات أكثر من أي وقت مضى. يمكن للخوارزميات المتقدمة تحليل كفاءة الإنتاج، التنبؤ بأعطال المعدات، وتحسين أداء العمليات.
ومع ذلك، تعزز هذه التقنيات بشكل رئيسي معالجة البيانات واتخاذ القرار .
لا تحل هذه الأجهزة محل الأجهزة المسؤولة مباشرة عن التحكم في المعدات الصناعية.
لماذا يظل جهاز PLC ضروريًا في أنظمة التحكم
يوضح مثال بسيط أهمية جهاز PLC.
فكر في دائرة تحكم بمحرك. لتشغيل المحرك، يجب على نظام التحكم تنشيط ملف ملف التلامس. ثم يقوم التلامس بتوصيل الطاقة الكهربائية إلى المحرك.
في العديد من أنظمة التحكم الصناعية، تقوم وحدة PLC بهذه الوظيفة التبديلية.
تستقبل وحدة PLC إشارات الإدخال من المستشعرات أو منطق التحكم، ثم تُفعّل إشارات الإخراج التي تتحكم في المرحلات، الصمامات، أو مشغلات المحركات.
لذلك، تعمل وحدات PLC كـ الواجهة الفيزيائية بين المنطق الرقمي والآلات الواقعية.
وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة هي حواسيب صناعية متخصصة
وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة هي في الأساس حاسوب مصمم خصيصًا للبيئات الصناعية. ومع ذلك، تختلف بشكل كبير عن الحواسيب الشخصية أو المحمولة العادية.
يدعم جهاز PLC الميزات المطلوبة في التطبيقات الصناعية:
موثوقية عالية في البيئات القاسية
قدرات المعالجة في الوقت الحقيقي
مقاومة للضوضاء الكهربائية
دورات تشغيل طويلة الأمد
تجعل هذه الخصائص وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة مثالية للتحكم في العمليات، أتمتة الآلات، وأنظمة السلامة.
دور الذكاء الاصطناعي، إنترنت الأشياء، وتحليل البيانات في الأتمتة
تدعم تقنيات مثل الذكاء الاصطناعي، التعلم الآلي، وإنترنت الأشياء الصناعي بشكل متزايد أنظمة الأتمتة.
على سبيل المثال، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل بيانات المستشعرات والتنبؤ بأعطال المعدات. يمكن لمنصات إنترنت الأشياء جمع بيانات الإنتاج من عدة آلات عبر شبكة المصنع.
ومع ذلك، تعمل هذه التقنيات عادةً على طبقات برمجية أو تحليلات أعلى.
تولد هذه الوحدات رؤى وتوصيات، لكنها لا تزال تعتمد على أجهزة التحكم لتنفيذ الإجراءات الفيزيائية.
رؤية المؤلف: ستتطور وحدات PLC بدلاً من أن تختفي
استنادًا إلى اتجاهات الصناعة، من المرجح أن تتطور وحدات PLC بدلاً من أن تصبح قديمة.
تدمج وحدات التحكم الحديثة بالفعل ميزات كانت مرتبطة سابقًا بأنظمة تكنولوجيا المعلومات. تدعم العديد من منصات PLC الآن الحوسبة الطرفية، والاتصالات عبر الإيثرنت، والاتصال السحابي.
على سبيل المثال، تتكامل وحدات PLC من ABB وSiemens مباشرة مع منصات SCADA، الشبكات الصناعية، وأنظمة IIoT.
من خلال تجربتي في مشاريع دمج الأتمتة، نادراً ما يستبدل المهندسون وحدات PLC. بدلاً من ذلك، يجمعون بين وحدات تحكم PLC وبرامج التحليلات ومنصات الاتصالات الصناعية.
تقدم هذه الطريقة الهجينة كل من التحكم الموثوق في الآلات والتحليل الذكي للبيانات.
PLCs في المصانع الذكية المستقبلية
ستعتمد المصانع الذكية المستقبلية على بنية أتمتة متعددة الطبقات.
على مستوى الميدان، تجمع المستشعرات والمشغلات بيانات التشغيل. تنفذ PLC وأنظمة التحكم الموزعة منطق التحكم في الآلات.
فوق هذه الطبقة، تحلل أنظمة SCADA وأنظمة تنفيذ التصنيع (MES) ومنصات التحليلات أداء التشغيل.
لذلك، سيظل PLC مكونًا أساسيًا في البنى التحتية للتصنيع الرقمي.
تطبيق عملي: التحكم في نظام أتمتة المحركات باستخدام PLC
ضع في اعتبارك خط إنتاج التعبئة الذي يستخدم ناقلات آلية.
تكتشف المستشعرات موقع المنتج وترسل إشارات إلى PLC. يعالج PLC هذه البيانات وينشط محركات المحركات أو المشغلات الهوائية.
في الوقت نفسه، تجمع منصة IIoT بيانات التشغيل للصيانة التنبؤية.
في هذا السيناريو، يحسن الذكاء الاصطناعي التحليل. ومع ذلك، لا يزال PLC ينفذ إجراءات التحكم في الوقت الحقيقي اللازمة لتشغيل الآلة.
الخاتمة
على الرغم من التقدم السريع في تقنيات الصناعة 4.0، يظل PLC أساسياً في أنظمة الأتمتة والتحكم الصناعية.
تعزز الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء وتعلم الآلة قدرات الأتمتة. ومع ذلك، تكمل هذه التقنيات وحدات تحكم PLC بدلاً من استبدالها.
مع تطور أنظمة الأتمتة، سيستمر PLC في العمل كـ واجهة الأجهزة الموثوقة بين منطق التحكم الرقمي والمعدات الصناعية.
سيناريو التطبيق: المراقبة المتكاملة بين PLC والذكاء الاصطناعي
قد يجمع مصنع التصنيع الحديث بين التحكم في الآلات المعتمد على PLC والصيانة التنبؤية المدعومة بالذكاء الاصطناعي.
يتحكم PLC في المحركات والصمامات والناقلات. في الوقت نفسه، يراقب برنامج التحليلات أداء الآلات ويكتشف السلوك غير الطبيعي.
تحسّن هذه البنية الموثوقية، تقلل من وقت التوقف، وتدعم تحسين أتمتة المصانع على المدى الطويل.
%20%D9%82%D8%AF%D9%8A%D9%85%D8%A9%D8%9F%20%D9%85%D8%B3%D8%AA%D9%82%D8%A8%D9%84%20%D9%88%D8%AD%D8%AF%D8%A7%D8%AA%20%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%AD%D9%83%D9%85%20PLC%20%D9%81%D9%8A%20%D8%A7%D9%84%D8%A3%D8%AA%D9%85%D8%AA%D8%A9%20%D8%A7%D9%84%D8%B5%D9%86%D8%A7%D8%B9%D9%8A%D8%A9){kind=link}