ระบบควบคุมอุตสาหกรรมคืออะไร

I. บทนำ

ระบบควบคุมอุตสาหกรรม (ICS) ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของการผลิตอุตสาหกรรมที่ทันสมัยการพัฒนานั้นเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการของระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม ด้วยความคืบหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เทคโนโลยีการสื่อสารและเทคโนโลยีการควบคุมระบบควบคุมอุตสาหกรรมกำลังประสบกับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนซึ่งนำประสิทธิภาพที่สูงขึ้นต้นทุนที่ต่ำกว่าและความปลอดภัยที่ดีขึ้นสำหรับการผลิตอุตสาหกรรม ในบทความนี้คำจำกัดความและลักษณะของระบบควบคุมอุตสาหกรรมจะได้รับการอธิบายอย่างละเอียดในรายละเอียดและภาพประกอบด้วยตัวเลขและข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

ii. คำจำกัดความของระบบควบคุมอุตสาหกรรม

ระบบควบคุมอุตสาหกรรมเป็นระบบการจัดการกระบวนการทางธุรกิจและระบบควบคุมที่ทำให้มั่นใจได้ว่าการดำเนินงานอัตโนมัติการควบคุมกระบวนการและการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานอุตสาหกรรมซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบการควบคุมระบบอัตโนมัติที่หลากหลายและส่วนประกอบการควบคุมกระบวนการสำหรับการเก็บข้อมูลและการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ ส่วนประกอบหลักของมันรวมถึงการเก็บข้อมูลและระบบการตรวจสอบ (SCADA), ระบบควบคุมแบบกระจาย (DCS), ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC), เทอร์มินัลระยะไกล (RTU), อุปกรณ์อินเทอร์เฟซเครื่องจักรของมนุษย์ (HMI) และอื่น ๆ ส่วนประกอบของเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซการสื่อสาร

iii. ลักษณะของระบบควบคุมอุตสาหกรรม

ความน่าเชื่อถือสูง

ระบบควบคุมอุตสาหกรรมเพื่อความมั่นคงและความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิตต้องสูงมาก การออกแบบการก่อสร้างการว่าจ้างและการบำรุงรักษาระบบจะต้องมีการควบคุมอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่าระบบมีความน่าเชื่อถือและความมั่นคงในระดับสูง ในทางปฏิบัติระบบควบคุมอุตสาหกรรมมักใช้การออกแบบที่ซ้ำซ้อนเทคโนโลยีที่ทนต่อความผิดพลาดและคุณสมบัติการวินิจฉัยตนเองเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ ตัวอย่างเช่นในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมเคมีและอื่น ๆ ระบบควบคุมอุตสาหกรรมจำเป็นต้องทำงานอย่างเสถียรเป็นเวลานานและความล้มเหลวใด ๆ อาจนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรง ดังนั้นความน่าเชื่อถือสูงจึงเป็นหนึ่งในคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดของระบบควบคุมอุตสาหกรรม

ตามเวลาจริง

ระบบควบคุมอุตสาหกรรมจำเป็นต้องได้รับข้อมูลในสถานที่และตอบสนองในเวลาที่เหมาะสม ระบบจะต้องเป็นแบบเรียลไทม์และตอบสนองอย่างมากเพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายในกระบวนการผลิต ความล่าช้าในกระบวนการควบคุมอาจนำไปสู่ผลที่คาดเดาไม่ได้ ตัวอย่างเช่นในระบบพลังงานเมื่อมีความผิดพลาดในกริดระบบควบคุมอุตสาหกรรมจะต้องตัดจุดความผิดพลาดอย่างรวดเร็วและกู้คืนการทำงานปกติของกริด ดังนั้นเรียลไทม์จึงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของระบบควบคุมอุตสาหกรรม

ความซับซ้อนของอุปกรณ์และการมีเพศสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของส่วนประกอบผลิตภัณฑ์

สายการผลิตอุตสาหกรรมเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนและมีขนาดใหญ่ซึ่งมีเซ็นเซอร์ออปติคัลแม่เหล็กไฟฟ้าอุณหภูมิและความชื้นหลากหลายอุปกรณ์เครื่องกลอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าอุปกรณ์ควบคุมอุปกรณ์ตรวจสอบและอุปกรณ์ฉุกเฉิน อุปกรณ์เหล่านี้มีความสัมพันธ์กันอย่างมากและการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างโมดูลมีขนาดใหญ่มาก ผู้ใช้อุปกรณ์อุตสาหกรรมเป็นไปไม่ได้ที่จะซื้ออุปกรณ์เหล่านี้และชุดประกอบของตัวเองบ่อยครั้งโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ที่เป็นเอกภาพเพื่อให้ บทบัญญัติชุดอุปกรณ์ที่สมบูรณ์แบบนี้ทำให้ระบบมีระดับสูงของการรวมและเสถียรภาพ

ความแตกต่างของกระบวนการอุตสาหกรรม

เนื่องจากการปิดล้อมเทคโนโลยีและผู้ผลิตอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่สำคัญของเทคโนโลยีการผลิตไม่ได้เป็นหนึ่งเดียวอุปกรณ์ที่ผลิตโดยผู้ผลิตที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันอย่างมาก สิ่งนี้นำไปสู่ระบบควบคุมอุตสาหกรรมในการออกแบบและการดำเนินการตามความจำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงความแตกต่างและความจำเพาะของกระบวนการอุตสาหกรรม ดังนั้นระบบควบคุมอุตสาหกรรมจะต้องมีความยืดหยุ่นสูงและปรับแต่งได้เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน

ความหลากหลายของโปรโตคอลเครือข่าย

ระบบควบคุมอุตสาหกรรมนั้นแตกต่างจากระบบไอทีแบบดั้งเดิมที่ใช้โปรโตคอลเครือข่ายแบบครบวงจร (เช่น TCP/IP) ซึ่งใช้โปรโตคอลที่เฉพาะเจาะจงกับการควบคุมอุตสาหกรรมรวมถึง Modbus, DNP3, ProCinet, ControlNet และโปรโตคอลอื่น ๆ โปรโตคอลเหล่านี้ได้รับการออกแบบและดำเนินการโดยพิจารณาอย่างเต็มที่ถึงความเฉพาะเจาะจงและความต้องการของสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมเช่นเรียลไทม์ความน่าเชื่อถือและการต่อต้านการแทรกแซง ดังนั้นระบบควบคุมอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีความเข้ากันได้และความสามารถในการสนับสนุนสำหรับโปรโตคอลเครือข่ายที่แตกต่างกัน

ความต่อเนื่องของการผลิตอุตสาหกรรม

เนื่องจากการผลิตอุตสาหกรรมรวมถึงการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานแห่งชาติเช่นปิโตรเลียมการถลุงโลหะพลังงานไฟฟ้าอนุรักษ์น้ำการบินและการขนส่งทางรถไฟซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับการดำรงชีวิตของผู้คน ดังนั้นเมื่อเปิดระบบควบคุมอุตสาหกรรมแล้วจะไม่สามารถถูกขัดจังหวะได้ง่าย มิฉะนั้นจะนำไปสู่การค้างของวัสดุการผลิตการขาดแคลนผลิตภัณฑ์และการขัดจังหวะการบริการสังคมทำให้เกิดความตื่นตระหนก สิ่งนี้ต้องการความมั่นคงและความน่าเชื่อถือในระดับสูงของระบบควบคุมอุตสาหกรรมรวมถึงการกู้คืนความผิดพลาดที่ดีและการทนต่อความผิดพลาด

iv. บทสรุป

ระบบควบคุมอุตสาหกรรมเป็นองค์ประกอบหลักของการผลิตอุตสาหกรรมที่ทันสมัยความน่าเชื่อถือสูงความจริงแบบเรียลไทม์ความซับซ้อนของอุปกรณ์และการมีเพศสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งของส่วนประกอบผลิตภัณฑ์ความแตกต่างของกระบวนการอุตสาหกรรมความหลากหลายของโปรโตคอลเครือข่ายและความต่อเนื่องในการผลิตอุตสาหกรรมและลักษณะอื่น ๆ กระบวนการผลิต ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เทคโนโลยีการสื่อสารและเทคโนโลยีการควบคุมระบบควบคุมอุตสาหกรรมจะยังคงพัฒนาต่อไปในระดับที่สูงขึ้นนำความสะดวกสบายและประโยชน์ให้กับการผลิตอุตสาหกรรมมากขึ้น