วันอังคารที่ 28 มีนาคม พ.ศ. 2560

เรียนรูระบบ DCS (Distributed Control System)

ระบบ DCS (Distributed Control System) เบื้องต้น
             ระบบDCS(Distributed Control System)คือ ระบบควบคุม(Control)และเฝ้าดู(monitor)ที่ใหญ่ที่สุดเมื่อเทียบกับระบบควบ คุมทั้งหมดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เช่น โรงกลั่นน้ำมัน แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าส อุตสาหกรรมปิโตรเคมีและเคมิคอลทั้งหลาย ทั้งนี้ระบบDCSยังมีให้เลือกใช้หลายยี่ห้อด้วยกัน เช่น Honeywell Yokogawa Siemens Emerson ABB เป็นต้น และระบบDCS นั้นยังมีความเสถียรและแม่นยำค่อนข้างสูงมาก จึงเป็นที่นิยมในอุตสาหกรรมที่มีความเสี่ยงสูงเช่น อุตสาหกรรมปิโตรเคมีเป็นต้น ดังนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าทำไมระบบDCSนั้นถึงมีราคาค่อนข้างแพง

ตัวอย่างของระบบ DCS ของ Honeywell ข้อดีของระบบ DCS (Distributed Control System)
1.สามารถควบคุมกระบวนการผลิตต่างๆได้จากหน้าจอคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะช่วยทำให้ลดเวลาและมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้แรงงานคนหลายเท่าตัว
2.สามารถ เชื่อมต่ออุปกรณ์การวัดและควบคุม เช่น เครื่องวัดอุณหภูมิ(Temp Transmitter) เครื่องวัดแรงดัน(Pressure Transmitter) เครื่องวัดระดับของเหลว(Level Transmitter) เครื่องวัดระดับการไหล(Flow Transmitter) คอนโทรลวาล์ว ปั้มป์ หรือมอเตอร์เป็นต้น
3.สามารถ มีการเชื่อมต่อกับระบบอื่นๆเช่น PLC FSC เป็นต้น และยังสามารถควบคุมหรือMonitorระยะไกล(SCADA)ผ่านNetwokชนิดต่างๆ เช่นWireless หรือดาวเทียมได้อีกด้วย
4.สามารถแจ้งเตือนทั้งบนหน้าจอคอมพิวเตอร์และสัญญาณเสียงเมื่อมีความผิดปกติของกระบวนการผลิตเกิดขึ้น
5.ระบบDCS ยังมีฟังก์ชั่นเก็บข้อมูล(History) เพื่อให้สามารถย้อนกลับไปดูข้อมูล(Trend)ต่างๆของกระบวนการผลิตในอดีตที่มา และนำไปปรับปรุงกระบวนการผลิตในอนาคตได้ ข้อเสียของระบบ DCS (Distributed Control System)

1.ระบบDCSเป็นระบบที่ค่อนข้างใหญ่และมีความซับซ้อนจึงจำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นในการตรวจสอบเมื่อระบบเกิดปัญหา
2.อะไหล่(Part)ของDCS Controller ต้องนำเข้าจากต่างประเทศเท่านั้นจึงอาจใช้เวลาในการสั่งซื้อ แต่ผู้ใช้ส่วนใหญ่จะสั่งซื้อมาเก็บไว้เป็นSpareไว้ล่วงหน้า
3.ระบบDCS มีราคาค่อนข้างแพง
ส่วนประกอบหลักของระบบDCS(Distributed Control System)

ส่วนประกอบหลักของระบบDCSมีอยู่ 4 ส่วนดังต่อไปนี้
DCS Servers
DCS Stations
Networks/LAN (Fault Tolerant Ethernet)
Controllers




DCS Architecture DCS ServerServer ในระบบDCSนั้นสามารถเป็นได้ทั้งแบบเดี่ยว(Single Server)และแบบคู่(RedundancyServer)ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นแบบหลังเพราะถ้า มีServerตัวใดตัวนึงเสียหรือหยุดการทำงาน Serverอีกตัวก็จะขึ้นมาทำงานแทนในทันทีและจะทำให้กระบวนการผลิตนั้นไม่หยุด ชะงักหรือสร้างความเสียหายให้กับกระบวนการผลิตได้ ซึ่งหน้าที่หลักของServerจะมีดังต่อไปนี้.

Server เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อระหว่าง Controller กับ Station.
Server เป็นตัวเก็บฐานข้อมูล(Database) และข้อมูลย้อนหลัง(History)
Server เป็นศูนย์กลางการออกแบบกระบวนการผลิต(Engineering)ก่อนที่จะส่งต่อ(Download)ไปยัง Controller
Server ยังป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อระหว่าง DCS กับระบบอื่นๆเช่น ระบบSCADA หรือ OPC เป็นต้น



Redundancy ServerDCS ControllerController ถือเป็นส่วนสำคัญที่สุดของระบบDCS เพราะเป็นตัวที่เชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องวัดหรืออุปกรณ์(Device)ในกระบวน การผลิต นอกจากนี้Controllerยังถือเป็นสมองของระบบDCSเลยก็ว่าได้เพราะมีCPU Processorที่ทำหน้าRunning Programmingที่รับมาจากServerนั่นเอง Controllerนั้นมีมากมาหลายรุ่นและหลายยี่ห้อ การเลือกใช้ก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน ในตัวอย่างก็จะเป็นของHoneywell รุ่นC200 และC300

Honeywell รุ่นC200
Fault Tolerant Ethernet (FTE)
ระบบการเชื่อมต่อ(Communications networks) จะมีลักษณะเหมือนกับระบบLANทั่วไป(standard Ethernet) แต่ที่แตกต่างก็คือสายLAN(LAN Cable)ที่เชื่อมต่อจะมี 2 เส้น(Redundancy)เพื่อป้องกันการLoss Connectionเมื่อมีการขาดหรือชำรุดของสายLANเส้นใดเส้นนึง





ตัวอย่าง FTE Network DCS StationsDCS Station คือ เครื่องคอมพิวเตอร์(PC)ที่รับข้อมูลจากServerให้ผุ้ควบคุมดูแลการ ผลิต(Operator)นั้นใช้ในการเฝ้าดู(Monitoring)และควบคุม(Control)กระบวนการ ผลิตทั้งหมด ทั่งนี้DCS Station สามารถมีได้มากกว่า 1 เครื่อง ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม
1 DCS Station มีAccessoriesดังนี้:

Display Monitorมีได้ถึง1-4 Display



คีย์บอร์ด(Standard PC keyboard)


คีร์บอร์ดเฉพาะทาง(Special operator keyboard)



Pointing device such as a mouse, track ball, touch pad, etc.



DCS Graphic
DCS Graphic เป็นSoftwareบนDCS Station สำหรับช่วยให้ผู้ควบคุมการผลิต(Operator)สามารถควบคุมระบบการผลิตได้ง่าย ยิ่งขึ้น เพราะGraphicเป็นโปรแกรมที่จำลองรูปแบบกระบวนการผลิตออกมาเป็นรูปถาพเสมือน จริงซึ่งมีตัวอย่างดังต่อไปนี้


ตัวอย่างGraphicแบบMulti Window


ตัวอย่างGraphicแบบSingle Window
DCS Trend
DCS Trend คือSoftware Programที่ติดตั้งอยู่บนServerและStation ใช้สำหรับเรียกดูค่าการวัดและควบคุมออกมาในลักษณะProcess Line หรือ Trend ซึ่งทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์ระบบการผลิตเพื่อพัฒนาระบบการผลิตหรือ วิเคราะห์หาสาเหตุเมื่อเกิดปัญหา



ตัวอย่าง DCS Trend
DCS Events
DCS Event คือSoftware Programที่ติดตั้งอยู่บนServerและStationใช้สำหรับบัญทึกเหตุการทั้งหมดที่ เกิดขึ้นกับระบบ(System)และกระบวนการผลิต(Process) ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์หาสาเหตุเมื่อระบบเกิดขัดข้องหรือมีปัญหาและยัง สามารถเก็บข้อมูลได้หลายปีขึ้นอยู่กับขนาดของMemory



ตัวอย่าง DCS Events


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น