ระบบควบคุมแบบเครือข่าย
โดย : Admin

ระบบควบคุมแบบเครือข่าย
( A network based control system )

           

รูปที่ 1 ระบบควบคุมแบบ NCS
  
       ด้วยเหตุนี้เอง ปัจจุบันจึงมีบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์ควบคุมและเครื่องมือวัดได้พัฒนาระบบควบคุมอีกชนิดหนึ่งขึ้นมาซึ่งมีชื่อเรียกว่า A network based control system ( NCS )ที่มีความสามารถในการติดต่อกับเน็ตเวิร์คและอุปกรณ์ผ่านระบบเน็ตเวิร์คได้ โดยมีความสามารถที่หลากหลาย ระบบควบคุมแบบนี้ยีงเพิ่มความสามารถในการทำงานแบบ SCADA เข้าไปด้วย ทำให้มีความยืดหยุ่นและตรงกับความต้องการของระบบควบคุมในปัจจุบัน ทำให้วิศวกรไม่ต้องหาโซลูชั่นเองในการ Integrated ระบบ DCS เข้ากับอุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ

     
         หัวใจของระบบควบคุมแบบใหม่ซึ่งเป็นส่วนควบคุมนี้คือตัวคอนโทรเลอร์ของระบบ NCS ซึ่งเปิดโอกาสให้วิศวกรสามารถควบคุมและแสดงผลการทำงานของระบบควบคุมผ่านระบบเน็ตเวิร์คทั้งแบบ Ethernet และ Internet สามารถเชื่อมโยงข้อมูลกับ ERP ของฐานข้อมูลทางธุรกิจต่าง ๆ ติดต่อกับอุปกรณ์และคอนโทรเลอร์เช่น PLC ในระบบเน็ตเวิร์คและอุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ ได้
 
  

แนวคิดหลักของระบบ Network Based Control System ( NCS )  จึงสามารถสรุปได้ดังนี้     
   สามารถติดต่อกับอุปกรณ์ควบคุม คอนโทรเลอร์ และระบบควบคุมอื่น เพื่อเพิ่มศักยภาพให้การจัดการด้าน Manufacturing
 รักษาเสถียรภาพของระบบและอุปกรณ์ควบคุมให้ทำงานได้อย่างเรียบร้อยตามกำหนด
 ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ เช่น ข้อมูลการตลาด การส่งสินค้า สต็อก แผนงาน ค่าพารามิเตอร์ของคอนโทรลเลอร์ในระบบ เป็นต้น ได้อย่างฉับไว เพื่อการดำเนินงานที่สัมพันธ์กันอย่างถูกต้อง แม่นยำของระบบรวม
  

ความแตกต่างระหว่าง NCS และ PLC

           นั้นส่งสัญญาณมายัง PC (ผ่านซอร์ฟแวร์ SCADA) โดยที่เราต้องระบุ Address โดยตรงของ PLC ไม่สามารถระบุชื่อแบบ User defined ได้ เช่นต้องระบุว่าต้องการติดต่อกับ Address X123 เป็นต้น ในขณะที่ NCS สามารถส่งติดต่อกับ PC ผ่าน SCADA ของระบบเองโดยสามารถติดต่อกับค่าสัญญาณด้วยชื่อแบบ User defined เช่น Temp1 เป็นต้นได้ และที่สำคัญค่าที่ส่งมานั้นยังเป็นค่าที่ Integrated กับฟังก์ชั่นบล็อกของ Controller นั่นคือแทนที่เราจะทราบค่าสัญญาณเพียงค่าเดียว เรากลับทราบพารามิเตอร์และค่าที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชั่นบล็อกใน Controller PLC อีกด้วย


รูปแสดงความแตกต่างระหว่าง NCS กับ DCS


 

          DCS เป็นระบบดั่งเดิมที่ใช้ในงานควบคุมที่มีขนาดใหญ่ และต้องการเสถียรภาพสูง เช่น งาน oil refineries ซึ่งต้องมีการ Monitoring และการควบคุมอย่างต่อเนื่อง  จึงไม่สนใจเรื่องความยืดหยุ่นในการติดต่อกับระบบและอุปกรณ์ภายนอกอื่น ๆ เพราะเน้นเรื่องเสถียรภาพและความต่อเนื่องของงานเป็นหลัก แต่สำหรับ NCS นั้นเหมาะกับงานที่มีวัตถุประสงค์ต่างออกไป ที่มุ่งเน้นด้านความยืดหยุ่นของการขยายระบบและติดต่อระบบควบคุมกับ Information Technology ในระบบเครือข่าย เพื่อความรวดเร็ว และเปิดกว้าง ซึ่ง ระบบนี้บริษัทผู้ผลิตอย่างเช่น YOGOKAWAใช้มาตรฐานการโปแรแกมมิ่ง IEC61131-3 programming language ใช้การสื่อสารแบบ Ethernet เป็นบัสมาตรฐาน ใช้คอนโทรลเลอร์ที่มีขนาดกะทัดรัด และใช้ไคลเอ็นท์แบบ Thin-HMI Client นอกจากนี้ยังมี Web function เพื่อการทำงานผ่าน Web ดังนั้นจึงทำให้ A network based control system มีความเหมาะสมมากกว่า DCS ในงานระดับ Mid-size ที่มีความเปิดกว้างทางเทคโนโลยีและต้องการความยืดหยุ่นเพื่อการควบคุมและแสดงผลแบบรีโมทในระบบเครือข่ายกับระบบควบคุมอัตโนมัติ และแน่นอนว่า NCS มีคุณสมบัติด้านเสถียรภาพที่ดีอยู่แล้ว ดังนั้นจึงไม่ต้องกังวลเรื่องเสถียรถาพในการทำงาน

         A network based control system เป็นทางเลือกใหม่นอกจาก DCS สำหรับงานอุตสาหกรรมและวิศวกรรม เพื่ออุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เลือกใช้ระบบ SCADA ที่ประกอบไปด้วย PLC + SCADA Software ทำให้ NCS เป็นโซลูชั่นที่มีความสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อระบบที่มีทั้ง ความมีเสถียรภาพ ความรวดเร็ว และเทคโนโลยีการสื่อสารที่เปิดกว้าง

หากจะพูดถึง DCS วิศวกรระบบทุกคนต่างรู้จักว่านั่นคือ Distributed Control System  ซึ่งเป็นระบบควบคุมและเครื่องมือวัดคุมที่มีสเถียรภาพดีมาและเป็นระบบที่มีใช้มานานกว่า 85 ปี และนิยมเลือกใช้งานในวงการอุตสาหกรรมและวิศวกรรมมากมาย แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น DCS เป็นระบบที่มีข้อด้อยอย่างหนึ่งคือ การที่ไม่เปิดโอกาสให้ติดต่อกับระบบเน็ตเวิร์คอื่น ๆ จึงทำให้เราต้องเลี่ยงมาใช้เทคนิคอื่นในการติดต่อกับ DCS เช่น เชื่อมต่อผ่าน OPC Server ไปยัง SCADA Software อีกที เราจึงสามารถส่งข้อมูลที่ได้จาก DCS เพื่อนำไปวิเคราะห์ และควบคุม DCS ผ่านระบบเน็ตเวิร์คได้ บางครั้งเรานำข้อมูลที่ได้มาสร้างเป็นเงื่อนไขเพื่อสั่งงาน PLC ในเน็ตเวิร์คอีกที ซึ่งวิธีนี้ก็เป็นวิธีการที่ดีอย่างหนึ่งเพื่อเชื่อมโยง DCS ให้สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ ภายในเน็ตเวิร์ค แต่ก็ยังมีฟังก์ชั่นการทำงานของ DCS อีกหลายประการที่เราไม่สามารถติดต่อได้โดยตรง เช่น Loop control ต่าง ๆ  นอกจากนั้นยังเป็นความไม่เหมาะสมในการ Integrated ระบบต่าง ๆ เข้ากับ DCS ที่เป็นระบบแบบปิด
ขอขอบคุณ  EDA Instrument & System (www.EDA.co.th) ที่ร่วมส่งบทความเผยแพร่ความรู้สู่สังคมอุตสาหกรรมไทย

 

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (http://www.9engineer.com/)