Πώς να μετατρέψετε τα διαγνωστικά PLC και SCADA σε αξιόπιστη συντήρηση χωρίς να διαταράξετε τον έλεγχο.
Το σήμα υπάρχει ήδη μέσα στο επίπεδο ελέγχου
Ένα PLC συχνά συνεχίζει να λειτουργεί ενώ η κατάστασή του επιδεινώνεται. Αρχικά, εξετάστε το ιστορικό διαγνωστικών και όχι το μιμικό διάγραμμα. Οι διακοπές επικοινωνίας αυξάνονται σταδιακά. Μια μονάδα απομακρυσμένων I/O σηματοδοτεί διαλείπουσες βλάβες. Στο επίπεδο SCADA, οι απώλειες επικοινωνίας επαναλαμβάνονται πριν από οποιαδήποτε διακοπή παραγωγής. Αυτές είναι πρώιμες προειδοποιήσεις και όχι θόρυβος. Οι σύγχρονοι ελεγκτές παρέχουν ήδη τα δεδομένα. Δεν χρειάζεστε πάντα ένα νέο δίκτυο αισθητήρων. Το δύσκολο είναι να δώσετε σε κάθε σήμα έναν χρήσιμο προορισμό. Ο προορισμός αυτός είναι μια εγγραφή συντήρησης συνδεδεμένη με ένα πραγματικό πάγιο.
Βήμα 1 — Συλλέξτε τις πραγματικές καταστάσεις υγείας του ελεγκτή
Η προγνωστική λογική πρέπει να χρησιμοποιεί σήματα που υποστηρίζει πραγματικά μια συσκευή. Μην υποθέτετε ότι κάθε PLC παρέχει τα ίδια δεδομένα υγείας. Σε ένα σύστημα Allen-Bradley ControlLogix (όπως ένας επεξεργαστής Allen-Bradley ControlLogix) ή CompactLogix, παρακολουθείτε τους μετρητές σφαλμάτων θύρας EtherNet/IP σε κάρτες επικοινωνίας όπως η μονάδα επικοινωνιών 1756 ControlLogix. Παρακολουθείτε τα πλήθη ανακτήσιμων σφαλμάτων ανά απομακρυσμένο σταθμό. Σε έναν ελεγκτή Woodward προσβάσιμο μέσω Modbus TCP (σε συστήματα παρακολούθησης με μονάδες I/O Woodward), διαβάζετε περιοδικά τους καταχωρητές «απαιτείται συντήρηση» και ορίου διάρκειας ζωής. Ορισμένες συσκευές αναφέρουν απευθείας εσωτερικές βλάβες ή μη φυσιολογική τροφοδοσία.
-
Βήμα 1 — Καταγράψτε κάθε διαγνωστικό στοιχείο που παρέχει πραγματικά η συσκευή-στόχος.
-
Βήμα 2 — Καταγράφετε την τάση των μετρητών εβδομαδιαία, καθώς η συχνότητα αποκαλύπτει την επιδείνωση καλύτερα από ένα μεμονωμένο συμβάν.
-
Βήμα 3 — Ενεργοποιείτε συναγερμό μόνο σε αυξανόμενη τάση ή διάρκεια και όχι για μία μεμονωμένη αιχμή.
-
Βήμα 4 — Συνδέετε κάθε μετρητή με ένα συγκεκριμένο επισημασμένο πάγιο και ποτέ με ένα γενικό rack.
Βήμα 2 — Σταματήστε να μετατρέπετε κάθε συναγερμό σε εντολή εργασίας
Το SCADA τραβά την προσοχή του χειριστή. Η συντήρηση αποφασίζει ποιος θα αναλάβει την επισκευή. Η σύγχυση μεταξύ των δύο bury πραγματική επιδείνωση κάτω από άχρηστες εντολές εργασίας. Ένας συναγερμός υψηλής θερμοκρασίας μπορεί απλώς να αποτελεί φυσιολογική συμπεριφορά της παραγωγής. Μια σύντομη απώλεια επικοινωνίας μπορεί να αποκατασταθεί από μόνη της. Επομένως, αξιολογήστε την κατάσταση πριν δημιουργήσετε εργασία. Η επανάληψη υπερισχύει ενός μεμονωμένου συμβάντος. Η διάρκεια συχνά είναι σημαντικότερη από τη μέγιστη σοβαρότητα. Μια αργή μετατόπιση κάτω από το όριο συναγερμού μπορεί και πάλι να δικαιολογεί επίσκεψη. Επιπλέον, διατηρείτε ξεχωριστή την επιβεβαίωση από την ολοκλήρωση. Ο χειριστής επιβεβαιώνει ότι είδε μια βλάβη. Αυτό δεν αποδεικνύει ότι ο εξοπλισμός επισκευάστηκε.
-
Βήμα 1 — Προσθέστε έναν κανόνα που απαιτεί τρεις επαναλήψεις μέσα σε επτά ημέρες για την ενεργοποίηση εργασίας.
-
Βήμα 2 — Επισυνάψτε το πλαίσιο: το πάγιο, την τάση και τις προηγούμενες επισκευές.
-
Βήμα 3 — Κλείνετε την εντολή εργασίας μόνο αφού ολοκληρωθεί και καταγραφεί η εργασία.
Το ιστορικό επισκευών βελτιώνει το μοντέλο
Τα δεδομένα του historian δείχνουν τι συνέβη πριν από μια βλάβη. Το ιστορικό συντήρησης δείχνει τι συνέβη αφού κάποιος το εξέτασε. Ας υποθέσουμε ότι ένα σφάλμα επικοινωνίας δημιουργεί συνεχώς εντολές εργασίας. Οι τεχνικοί δεν εντοπίζουν κάθε φορά ελάττωμα υλικού. Το όριο ενεργοποίησης είναι πιθανότατα υπερβολικά ευαίσθητο. Ωστόσο, αν το ίδιο συμβάν καταλήγει πάντα στην αντικατάσταση ενός συνδέσμου, εμπιστευτείτε αυτό το μοτίβο. Αξίζει να αντιμετωπιστεί νωρίτερα. Η ολοκληρωμένη εργασία διαχωρίζει το σύμπτωμα από την αιτία. Μια πλασματική βλάβη I/O μπορεί να οφείλεται σε μια συσκευή πεδίου που έχασε την τροφοδοσία της. Η αντικατάσταση της μονάδας θα επισκεύαζε το λάθος πάγιο. Η σημείωση κλεισίματος διατηρεί την πραγματική αιτία για την επόμενη βάρδια.
Ενσωματώστε χωρίς να δημιουργείτε κίνδυνο
Ένα CMMS δεν πρέπει να μετατραπεί σε προνομιούχο πελάτη του συστήματος ελέγχου. Δρομολογήστε τα διαγνωστικά προς τα έξω μέσω ενός επιπέδου δεδομένων. Αντλήστε την τάση από το SCADA ή έναν historian. Χρησιμοποιήστε OPC UA μόνο για τυποποιημένες πληροφορίες υγείας και διαγνωστικών. Στη συνέχεια, μια υπηρεσία ολοκλήρωσης μεταβιβάζει τα αξιολογημένα συμβάντα στην πλατφόρμα συντήρησης μέσω API. Έτσι, η κίνηση της συντήρησης παραμένει μακριά από τη λογική που είναι κρίσιμη για τον χρόνο. Οι προγνωστικοί υπολογισμοί δεν χρειάζεται να εκτελούνται μέσα στον ελεγκτή. Επιπλέον, προστατεύστε το δίκτυο. Μια εφαρμογή συντήρησης σπάνια χρειάζεται να γράφει στη μνήμη του PLC. Περιορίστε την σε πρόσβαση μόνο για ανάγνωση. Ακολουθήστε τη διαδικασία διαχείρισης αλλαγών του εργοστασίου πριν οποιαδήποτε αυτοματοποιημένη σύνδεση φτάσει στην παραγωγή. Τέλος, συγχρονίστε τα ρολόγια σας. Ένα συμβάν SCADA με χρονική σήμανση που απέχει λεπτά από την εγγραφή του CMMS καταστρέφει την ανασύνθεση της βλάβης.
Συμπέρασμα & συμβουλές δράσης
Η προγνωστική συντήρηση ανταμείβει την υπομονή και την καθαρή ροή δεδομένων, όχι τους εντυπωσιακούς πίνακες ελέγχου. Αρχικά, συλλέξτε μόνο τις καταστάσεις υγείας που παρέχουν πραγματικά οι συσκευές σας. Στη συνέχεια, αξιολογήστε μια κατάσταση με βάση την επανάληψη και τη διάρκεια πριν εκδώσετε εντολή εργασίας. Επιπλέον, αφήστε το επαληθευμένο ιστορικό επισκευών να βελτιώνει τα όρια ενεργοποίησης με την πάροδο του χρόνου. Ωστόσο, μην επιτρέψετε ποτέ στο CMMS να γράφει στη λογική ελέγχου ή να παρακάμπτει τη διαχείριση αλλαγών. Επομένως, δημιουργήστε μια διαδρομή μόνο για ανάγνωση μέσω historian και OPC UA με συγχρονισμένο χρόνο. Τέλος, αντιμετωπίστε την ίδια την υποδομή ελέγχου ως εξοπλισμό που χρειάζεται συντήρηση. Ξεκινήστε αυτή την εβδομάδα με έναν κρίσιμο σύνδεσμο EtherNet/IP. Αποδείξτε τη λειτουργία του βρόχου από άκρη σε άκρη πριν τον επεκτείνετε σε ολόκληρο το εργοστάσιο.
Συγγραφέας: Ο Sun Yifei είναι μηχανικός βιομηχανικού αυτοματισμού με περισσότερα από 10 χρόνια εμπειρίας σε PLC, DCS και συστήματα ελέγχου.
