Teollisten prosessien optimointi ohjelmoitavilla logiikkakontrollereilla

PLC:ien ydintoiminnot teollisessa automaatiassa

Teollisuuden automaatiojärjestelmissä ohjelmoitavat logiikkakontrollerit eli PLC:t toimivat nykyaikaisten valmistusjärjestelmien perustana. Ne hoitavat erilaisia koneiden ohjaustehtäviä tehtaille ja tuotantolinjoille. Periaatteessa nämä kestävät tietokoneet saavat signaaleja eri osista anturit laitoksen sisällä. Sen jälkeen kun ne ovat käsitelleet tiedot, PLC:t lähettävät komentoja esimerkiksi servomoottoreiden ohjaukseen. Näitä moottoreita käytetään lähes kaikkialla automoiduissa ympäristöissä, joissa tarkka asettaminen on tärkeää. Ilman oikeaa PLC:n ohjelmointia suurin osa automaattisista kokoonpanolinjoista pysähtyisi, koska kaikki perustuu näihin tarkkoihin anturien ja toimilaitteiden välisiin syöttö- ja lähtösuhteisiin.

Ohjelmoitavat logiikkasäätimet on valmistettu niin kestäviksi, että ne kestävät raskaita teollisia olosuhteita, mikä tekee niistä välttämättömiä esimerkiksi yksinkertaisten päälle/pois-kytkimien sekä monimutkaisten ohjausjonojen hallinnassa useiden järjestelmien kesken. Niiden kyky mukautua kaikenlaisiin ohjaustarpeisiin tarkoittaa, että tehtaat eri sektoreilla, kuten autoteollisuudessa, lentokoneiden tuotantolinjoilla ja elintarviketehtailuissa, voivat jatkuvasti toimia saumattomasti vaikka vaatimukset muuttuisivat koko ajan. Erityisesti autoalalla näihin säätimiin luodaan suuri riippuvuus kokoamisprosesseissa, joissa tarkkuus on kaikkein tärkeintä. Elintarvikejalostus hyötyy myös huomattavasti, sillä laitteiden on pystyttävä nopeasti mukautumaan eri tuotetyyppeihin ja samalla säilyttämään tiukat hygienia- ja turvallisuusstandardit koko käyttökerran ajan.

Keskeiset sovellusalueet teollisuuden sektoreilla

Autoteollisuuden valmistus<br>

Ohjelmoitavat logiikkapiirit (PLC) ovat keskeisessä roolissa automaattisten kokoonpanolinjat automobiliteollisuudessa, mikä auttaa merkittävästi nopeuttamaan ja tarkentamaan autojen valmistusta. Näillä ohjausjärjestelmillä hallitaan tehdasalueella lukuisia tärkeitä tehtäviä, kuten maalaukset, pistehitsaukset ja laadunvalvonta, jotta turvallisuusvaatimukset ja tuotestandardit säilyvät koko valmistusprosessin ajan. Tehtaiden siirtyessä käyttämään PLC-tekniikkaa, he huomaavat paranevan tehokkuuden, vähentyneet katkokset ja alenevat huoltokustannukset. Esimerkiksi joissain tehtaissa on raportoitu koneiden pysähtymisestä vähenevän lähes puolella, kun siirrytään näihin automaattisiin ohjauksiin. Tällainen sulava toiminta mahdollistaa suuremman määrän valmistettavien autojen ilman kustannusten merkittävää nousua, mikä pitkäaikaisesti tekee koko valmistusprosessista kustannustehokkaamman.

Oli ja kaasun käsitteleminen

Ohjelmoitavat logiikkakontrollerit (PLC:t) ovat keskeisiä osia koko öljy- ja kaasuteollisuudessa, jossa ne hoitavat kaikenlaisia tehtäviä porauspaikoilta jalostamoille ja putkistoihin pitäen kaiken turvallisesti toimivana ja varmistaen sääntöjen noudattamisen, joiden rikkomisesta voi seurata rangaistuksia. Nämä kontrollerit hallinnoivat tärkeitä laitteita, kuten sähkönsuljimia, ja seuraavat järjestelmän keskeisiä mittareita, kuten painetasoja ja nestevirtauksia, mikä estää vaarallisten tilanteiden syntymisen ennen kuin ne ehtivät päästä käsistä. Kun PLC:t yhdistetään Internet of Things -teknologiaan, ne voivat käsitellä tietoa reaaliajassa, mikä tekee päivittäisistä toiminnoista huomattavasti tehokkaampia kuin perinteiset menetelmät ovat sallineet. Käyttötekniikan asiantuntijat pitävät tätä hyvinä, koska ongelmat voidaan havaita aikaisemmin ja korjata nopeammin, mikä parantaa laitoksen turvallisuutta ja tekee siitä tehokkaamman raakaöljyn jalostamisessa käyttökelpoisiksi tuotteiksi aiheuttamatta tarpeettomia viivästyksiä tai riskejä.

Energiahuollon järjestelmät

Ohjelmoitavat logiikkakontrollerit (PLC) auttavat vähentämään energiankulutusta teollisuuslaitoksissa jakamalla älykkäästi sähkövirtaa eri prosessien välillä. Nämä kontrollerit toimivat kuin liikenteenohjaajat tehtaissa, varaten että sähkövirta kohdistuu sinne, missä sitä eniten tarvitaan, välttäen tarpeettomia häviöitä. Kun kontrollerit yhdistetään ennustetyökaluihin, ne voivat ennustaa mahdollisia ongelmia ennen kuin ne tapahtuvat, mikä tekee koko järjestelmästä tehokkaamman pitkäaikaisesti. Teollisuudelle tämä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että tehtaat, jotka käyttävät edistynyttä PLC-järjestelmää, tuottavat vähemmän energiahäviöitä, kokovat vähemmän odottamattomia pysäyksiä ja jättävät yleisesti pienemmän hiilijalanjäljen verrattuna vanhempiin järjestelmiin. Yhteenvetona voidaan todeta, että hyvä PLC-ohjelmointi ei koske vain sähkölaskujen säästämistä, vaan myös sen toiminnan kehittämistä ympäristöystävällisemmäksi ilman tuotannon tehokkuuden heikentämistä.

Uudet innovaatiot PLC-teknologiassa

IoT- ja Industry 4.0 -integraatio

Digitaalinen murros on yhdistänyt ohjelmoitavat logiikkakontrollerit (PLC) ja IoT-teknologian tavalla, joka muuttaa älykkään valmistuksen toimintaa tehdasalueilla jo tänään. Kun nämä järjestelmät yhdistetään, ne tarjoavat valmistajille työkaluja, kuten etäseurantaa ja heti käytettävissä olevaa tietojen analysointia, mikä tekee nopeiden ja hyvien päätösten tekemisestä helpompaa. Osana siitä, mitä kutsumme teollisuuden 4.0:ksi, PLC-järjestelmät auttavat nykyään verkkojen rakentamisessa, joissa valmistuksen eri osa-alueet puhuvat keskenään toisiaan, jolloin koko valmistusprosessit toimivat sulavammin ja vastaavat paremmin asiakkaiden tarpeita. Hyödyt menevät kauemmalle kuin pelkän vanhan tavaran parantamisesta. Auto-, lääke- ja elintarviketeollisuuden tehtaat näyttävät jo nyt, kuinka tämä teknologinen yhdistelmä luo pohjan älykkäämmälle automaatiolle tulevaisuudessa ja toimii silti hyvin olemassa olevan kaluston kanssa.

Tekoälypohjainen ennustava ylläpito

Ennakoiva huolto on muuttumassa nopeasti, kun tekoälyä aletaan integroida PLC-järjestelmiin. Nämä älykkäät järjestelmät pystyvät tunnistamaan mahdolliset laitevikahtumiset jo pitkän aikaa ennen kuin mitään vikaa esiintyy. Tämän ansiosta tehtaat voivat välttää yllättävät pysähtymiset. Sen sijaan, että huoltotyöntekijät reagoisivat vikoihin vasta niiden sattuessa, he saavat ilmoituksia heti kun jotain tulisi huoltojen osalta kiireellisesti huomioida. Tämä on mahdollista kiitos tehtaan lattiamellä sijaitsevien antureiden lähettämän reaaliaikaisen datan. Tuotantolinjoja käyttäville yrityksille tästä seuraa todellisia säästöjä pitkäaikaisesti ajateltuna. Koneet kestävät kauemmin, osat kulumattavat hitaammin ja kaikki vältetään kalliit hätähuollot. Eri teollisuudenaloilla toimivat valmistajat alkavat yhä enemmän ymmärtää, kuinka tärkeitä nämä tekoälypohjaiset parannukset ovat tulleet. Tuotannon saumattoman pyörimisen takaaminen ilman jatkuvia keskeytyksiä on johtanut siihen, että monet tehtaat ovat siirtyneet korjaamaan ongelmia vasta niiden sattuessa ennaltaehkäisevämpään lähestymistapaan, jossa hyödynnetään älykkäästi sekä valvontaa että suunnittelua.

Parannetut turvallisuusprotokollat

Teollisten järjestelmien välinen yhä tiivismpi yhteydenpito tarkoittaa sitä, että meidän tulisi kiinnittää huomiota turvallisuuteen niissä oleviin ohjaimiin. Nykyään suurin osa modernista ohjaintekniikasta on varustettu paremmilla turvatehokkuudella torjumaan kaikenlaisia kyberturvauksia, jotka jatkuvasti esiintyvät teollisissa ohjausympäristöissä. Olemme huomanneet, että salattujen tietosiemien ja monivaiheisten kirjautumisprosessien käyttö on käytännössä vakiintunutta menetelmää, jolla estetään pääsy haitallisiin toimijiin. Miksi tämä on niin tärkeää? Koska ohjainjärjestelmät hoitavat kaiken muun kuin sähköverkoista vedenkäsittelylaitoksiin. Valmistajat eivät enää vain paikkaa aukkoja; he jatkuvasti kehittävät uusia turvatoimia, kun hakkerointitaidot kehittyvät viikko viikolta. Ilman säännöllisiä turvapäivityksiä yritykset altistuvat ei ainoastaan toimintakatkoksille vaan myös mahdollisille katastrofaalisille vioille toiminnassaan.