Kejayaan mana-mana loji proses industri bergantung pada keselamatan dan prestasi sistem kawalannya. Sistem-sistem ini mencerminkan fungsi teras yang dilaksanakan semasa fasa reka bentuk. Untuk mencapai prestasi tinggi, vendor sistem dan pakar instrumentasi serta kawalan (I&C) mesti mengekalkan komunikasi yang jelas. Mereka memastikan data teknikal selaras dengan keperluan khusus projek. Oleh itu, pengendali loji memperoleh keupayaan untuk mengendalikan kemudahan sistem dan bertindak balas terhadap perubahan proses masa nyata dengan berkesan.

Fasiliti Teras Penting Sistem Kawalan Moden

Automasi kilang moden bergantung pada pelbagai fasiliti fungsi untuk menguruskan tugas industri yang kompleks. Ini termasuk penyediaan I/O perkakasan, pengurusan amaran, dan rangkaian berkelajuan tinggi. Selain itu, sistem mesti mengendalikan penyelarasan masa, penyimpanan data sejarah, dan pengurusan perubahan. Sistem kawalan boleh atur cara, seperti Sistem Kawalan Teragih (DCS) dan Sistem Instrumentasi Keselamatan (SIS), melaksanakan fungsi-fungsi ini. Dengan mengintegrasikan fasiliti ini, loji mencapai tahap kebolehpercayaan yang tinggi.

Melaksanakan Standard Pengaturcaraan IEC 61131-3

Standard IEC 61131-3 berfungsi sebagai asas universal untuk pengaturcaraan industri. Hampir setiap vendor utama, termasuk ABB, Yokogawa, dan Schneider Electric, mengikuti rangka kerja ini. Ia mentakrifkan lima bahasa pengaturcaraan yang berbeza untuk memenuhi pelbagai aplikasi. Contohnya, Rajah Tangga (LD) sesuai untuk logik diskret. Sementara itu, Teks Berstruktur (ST) cemerlang dalam pengiraan matematik yang kompleks. Selain itu, menggunakan persekitaran standard menjadikan kejuruteraan bebas vendor.

Pemilihan Strategik Bahasa Pengaturcaraan

Jurutera memilih bahasa tertentu berdasarkan hasil kawalan yang diinginkan. Carta Fungsi Berurutan (SFC) sesuai untuk pemprosesan berkelompok dan urutan langkah demi langkah. Sebaliknya, Rajah Blok Fungsi (FBD) menyediakan cara visual untuk menguruskan gelung analog berterusan. Akibatnya, pakar boleh memilih alat yang paling cekap sama ada untuk kawalan urutan atau analog. Fleksibiliti ini mengurangkan masa kejuruteraan dan meminimumkan risiko kesilapan logik semasa fasa pembangunan.

Menterjemah Logik Reka Bentuk ke dalam Sistem Instrumentasi Keselamatan

Semasa fasa kejuruteraan terperinci, pasukan reka bentuk mencipta rajah logik interlock berdasarkan standard ISA 5.2. Vendor sistem kemudian menterjemahkannya ke dalam kod fungsi, biasanya menggunakan FBD atau logik Rajah Tangga. Sistem berintegriti tinggi, seperti HIMA atau Emerson DeltaV SIS, bergantung pada pemetaan jelas ini. Apabila logik sistem mencerminkan simbol reka bentuk, penyelesaian masalah menjadi lebih pantas. Pengendali boleh mengenal pasti kesilapan dengan mudah melalui perubahan status isyarat berwarna pada paparan mereka.

Mengoptimumkan HMI dan Integrasi Data untuk Gambaran Keseluruhan Loji

Automasi yang berjaya memerlukan lebih daripada sekadar logik; ia memerlukan visualisasi yang intuitif. Penyelarasan berkesan antara pasukan I&C dan vendor menghasilkan paparan grafik HMI yang komprehensif. Paparan ini menawarkan gambaran keseluruhan logik ESD (Penutupan Kecemasan) dan keadaan seluruh loji. Oleh itu, pengendali boleh memantau fungsi sistem pakej dari satu lokasi berpusat. Pendekatan holistik ini memastikan aliran data lancar merentasi semua pautan komunikasi.

Pandangan Pakar: Menguruskan Kekangan Sistem Tersembunyi

Dari perspektif saya, jurutera sering mengabaikan kekangan teknikal "tersembunyi" seperti beban CPU dan masa kitaran pelaksanaan. Dalam projek DCS berskala besar, beban CPU yang tinggi boleh menyebabkan kelewatan berbahaya dalam tindak balas kawalan. Oleh itu, adalah kritikal untuk mengimbangi kerumitan fungsi dengan keupayaan perkakasan. Saya mengesyorkan melakukan simulasi beban pada peringkat awal untuk mengelakkan kesesakan. Selain itu, mengekalkan logik yang ringkas meningkatkan kebolehselenggaraan jangka panjang untuk pengguna akhir.

Senario Aplikasi: Perlindungan Turbin Stim Tekanan Tinggi

Dalam penjanaan kuasa, melindungi turbin stim memerlukan fungsi logik yang tepat.

• Masalah: Turbin memerlukan trip kecemasan jika tahap getaran melebihi ambang tertentu selama lebih daripada dua saat.

• Penyelesaian: Menggunakan FBD, jurutera melaksanakan blok "tunda masa" yang disambungkan ke pintu "OR" yang menerima pelbagai input sensor.

• Pelaksanaan: Logik ini diintegrasikan ke dalam Sistem Instrumentasi Keselamatan (SIS) yang mencetuskan injap trip mekanikal.

• Manfaat: Dengan mengikuti IEC 61131-3, logik ini telus dan mudah disahkan semasa audit Tahap Integriti Keselamatan (SIL) tahunan.