อ่าน 3 นาที
มาสเตอร์ระบบอัตโนมัติ
Automation Master เป็น โครงการ โอเพนซอร์ส [ 1 ] ที่ได้รับการดูแลโดยชุมชน Automation Master ถูกสร้างขึ้นเพื่อช่วยในการออกแบบ การใช้งาน และการดำเนินงานของระบบอัตโนมัติ
มาสเตอร์ระบบอัตโนมัติ

Automation Masterเป็น โครงการ โอเพนซอร์ส[ 1 ]ที่ได้รับการดูแลโดยชุมชน Automation Master ถูกสร้างขึ้นเพื่อช่วยในการออกแบบ การใช้งาน และการดำเนินงานของระบบอัตโนมัติ
การติดตั้งและการเริ่มต้นใช้งานระบบอัตโนมัติใดๆ นั้นใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง เวลาส่วนใหญ่ที่ใช้ในการเริ่มต้นระบบอัตโนมัตินั้นเกิดจากความยากลำบากในการทดสอบระบบคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพในห้องปฏิบัติการของผู้ประกอบระบบ
เทคนิคการทดสอบแบบดั้งเดิมนั้นจำเป็นต้องจัดวางอุปกรณ์ให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ในห้องปฏิบัติการ และต่อสายแผงจำลองที่มีสวิตช์และไฟแสดงสถานะเข้ากับโมดูล I/O ทั้งหมดบน PLC สถานีผู้ปฏิบัติงานจะเชื่อมต่อเข้ากับ "รังหนู" ของสายไฟ สวิตช์ ไฟแสดงสถานะ และอุปกรณ์ต่างๆ สำหรับการทดสอบ
ซอฟต์แวร์ PLCจะถูกทดสอบโดยการเรียงลำดับสวิตช์เพื่อป้อนสัญญาณไฟฟ้าไปยังการ์ดอินพุตบน PLC จากนั้นสังเกตการตอบสนองโดยซอฟต์แวร์บนไฟแสดงสถานะและคอนโซลของผู้ปฏิบัติงาน สำหรับระบบขนาดเล็กและเรียบง่าย การทดสอบประเภทนี้สามารถจัดการได้ และทำให้มั่นใจได้ในระดับหนึ่งว่าซอฟต์แวร์ควบคุมจะทำงานได้เมื่อติดตั้งแล้ว อย่างไรก็ตาม เวลาที่ใช้ในการทดสอบค่อนข้างมาก และไม่สามารถทำการทดสอบแบบเรียลไทม์ได้
เมื่อระบบมีขนาดใหญ่ขึ้นและซับซ้อนมากขึ้น วิธีการทดสอบแบบนี้จะทำได้เพียงตรวจสอบฮาร์ดแวร์และการกำหนดค่าขั้นพื้นฐานเท่านั้น โดยมีค่าใช้จ่ายสูง การทดสอบลำดับตรรกะที่ซับซ้อนนั้นไร้ประโยชน์หากปราศจากความสามารถในการจำลองความสัมพันธ์ด้านเวลาของสัญญาณได้อย่างแม่นยำ สิ่งที่จำเป็นคือความสามารถในการทดสอบซอฟต์แวร์ของระบบควบคุมในสภาพแวดล้อมแบบเรียลไทม์ การจำลองแบบเรียลไทม์จึงเข้ามาเติมเต็มช่องว่างนี้ โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์ เช่น Automation Master เป็นซอฟต์แวร์บนพีซีที่ใช้แบบจำลองเพื่อจำลองปฏิกิริยาของระบบอัตโนมัติต่อซอฟต์แวร์ควบคุม
ประวัติศาสตร์
แม็กซ์ ฮิตเชนส์ และ จอร์จ โรท เริ่มทำงานใน โครงการ ระบบอัตโนมัติ ทางอุตสาหกรรม ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 หนึ่งในโครงการแรกๆ ของพวกเขาคือ ระบบ ขนส่งอัตโนมัติสำหรับบริษัท Goodyear Tire and Rubber Companyในเมืองลอว์ตันรัฐโอคลาโฮมาระบบนี้มีหน้าที่ขนส่งวัสดุและสินค้าสำเร็จรูปไปรอบๆ โรงงานผลิตยางขนาดใหญ่โดยอัตโนมัติ
ประสบการณ์ก่อนหน้านี้ของมิสเตอร์ฮิตเชนส์และมิสเตอร์โรทในการพัฒนาซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่อยู่ในสภาพแวดล้อมสำนักงาน ซึ่งสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดของตรรกะได้โดยอาศัยเอาต์พุตจากจอ CRT หรือสิ่งพิมพ์อย่างง่าย ดังนั้น หลังจากเขียนซอฟต์แวร์สำหรับระบบอัตโนมัติเป็นเวลาสี่เดือน พวกเขาก็นำซอฟต์แวร์ไปใช้งานจริง และนั่นก็เป็นการ "ทดสอบ" ครั้งแรกของพวกเขาในการแก้ไขข้อผิดพลาดในโลกแห่งความเป็นจริงของระบบอัตโนมัติขนาดใหญ่ ยานพาหนะอัตโนมัติจะถูกส่งไปทำงาน แต่กลับไม่ปรากฏตัวที่ปลายทาง ขั้นแรก พวกเขาต้องค้นหายานพาหนะซึ่งอาจอยู่ที่ใดก็ได้ในโรงงานขนาดใหญ่ จากนั้นจึงพยายามหาสาเหตุของปัญหา หลังจากทำงานวันละ 16 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์ เป็นเวลา 6 เดือน ในที่สุดพวกเขาก็ทำให้ระบบทำงานได้
คุณฮิตเชนส์และคุณโรเต้มี โครงการ ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ อื่นๆ อยู่แล้ว และตัดสินใจว่าจะไม่ทำซ้ำประสบการณ์การแก้ไขข้อผิดพลาดของกู๊ดเยียร์อีก ดังนั้นพวกเขาจึงสร้างเครื่องจำลองแบบกำหนดเองซึ่งเชื่อมต่อกับตัวควบคุมระบบยานพาหนะนำทางและจำลองสถานการณ์เหมือนอยู่ในโรงงาน การทำงานของยานพาหนะนำทางจะแสดงบนจอแสดงผลกราฟิกสี ซอฟต์แวร์สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้บนโต๊ะทำงานของพวกเขา และเมื่อแก้ไขเสร็จแล้วก็สามารถนำไปใช้งานภาคสนามและติดตั้งได้โดยใช้ความพยายามน้อยที่สุด
ต่อมาไม่นาน นายฮิตเชนส์และนายโรทได้สาธิตเครื่องจำลอง AGV ของพวกเขาให้กับคอนโค-เทลลัส ผู้ผลิต ระบบสายพานลำเลียงเมื่อพวกเขาถูกถามว่าพวกเขาสามารถสร้างเครื่องจำลองสำหรับระบบสายพานลำเลียงได้หรือไม่ แน่นอน คำตอบคือใช่ และเครื่องจำลองสายพานลำเลียงแบบเรียลไทม์ (RTCS) ก็ถือกำเนิดขึ้น[ 2 ] RTCS เป็นระบบที่กำหนดเองที่มีคอมพิวเตอร์บอร์ดเดี่ยว 3 เครื่อง พวกเขาได้รับสิทธิบัตร[ 3 ]ในปี 1985
RTCS เป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่มซึ่งไม่ได้มีตลาดใหญ่มากนัก แต่คุณฮิตเชนส์และคุณโรทก็ยังคงปรับปรุงและพัฒนาต่อไป ในช่วงเวลานั้นเอง คอมพิวเตอร์IBM PCก็ได้ถูกนำมาใช้สร้างฐานข้อมูลที่จำเป็นสำหรับโปรแกรมจำลอง ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ผู้อำนวยการของBell Labsได้เห็นโปรแกรมจำลองและต้องการทดลองใช้ในการจำลองโครงการพัฒนาซอฟต์แวร์ แต่การใช้งานบนฮาร์ดแวร์เฉพาะนั้นทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโค้ดถูกเขียนขึ้นสำหรับ โปรเซสเซอร์ Intelจึงอาจสามารถแปลงให้ทำงานบนพีซีได้
เพื่อแลกกับการใช้งานซอฟต์แวร์ฟรีเบลล์แล็บส์ได้บริจาคระบบพัฒนาและวิศวกรซอฟต์แวร์สองคนเพื่อช่วยในการแปลงระบบ ปรากฏว่ามันไม่ได้ยากอย่างที่คิด และภายในไม่กี่สัปดาห์ RTCS ก็สามารถทำงานบนพีซีได้แล้ว แต่ก็เกือบจะสมบูรณ์ เพราะพีซีเครื่องนั้นมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอที่จะรองรับการประมวลผลแบบเรียลไทม์ที่ RTCS ต้องการ อย่างไรก็ตาม มันก็เป็นระบบสาธิตที่ยอดเยี่ยม ตอนนี้สิ่งที่จำเป็นก็มีเพียงแค่ฮาร์ดดิสก์ ไม่ใช่เครื่องคอมพิวเตอร์หนัก 100 ปอนด์อีกต่อไป
เมื่อ พีซี 8088กลายร่างเป็น80286ลูกค้าเริ่มลังเลที่จะใช้เงินหลายพันดอลลาร์ไปกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบกำหนดเองมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล 80386ออกมา RTCS ก็ไม่มีตลาดอีกต่อไป โชคดีที่ 80386 และต่อมา80486มีพลังมากพอที่จะรันการจำลองแบบเรียลไทม์ และ Automation Master [ 4 ]ก็ถือกำเนิดขึ้น
การพัฒนาโปรแกรมยังคงดำเนินต่อไปจนถึงกลางทศวรรษ 1990 เมื่อด้วยเหตุผลหลายประการ โดยหลักคือการเสียชีวิตของจอร์จ โรท การพัฒนาจึงหยุดลง ในเวลานั้น Automation Master ได้ถูกพัฒนาและใช้งานมาแล้วหลายพันชั่วโมง
Automation Master ซบเซาจนกระทั่งปี 2013 เมื่อ Max Hitchens ตัดสินใจสร้างโครงการโอเพนซอร์ส[ 1 ]และเผยแพร่สู่ สาธารณะ
คำอธิบาย
Automation Master คือชุดซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองและการจำลอง แบบครบวงจร ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการออกแบบ การนำไปใช้ และการดำเนินงานของ ระบบอัตโนมัติในโรงงาน/คลังสินค้า
หลังจากการทดสอบเสร็จสิ้น ระบบจะถูกจัดส่งด้วยความมั่นใจว่าได้ผ่านการทดสอบแบบเรียลไทม์แล้ว และระบบจะทำงานได้เมื่อติดตั้ง การติดตั้งจะรวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้น และระบบที่ส่งมอบให้กับลูกค้าจะมีคุณภาพสูงขึ้นและสามารถนำไปใช้งานจริงได้อย่างรวดเร็ว
วงจรชีวิตโครงการ
Automation Master ยังสามารถใช้งานได้ตลอดวงจรชีวิต[ 5 ]ของโรงงานอัตโนมัติ ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ผ่านขั้นตอนการดำเนินการ ไปจนถึงการผลิตจริง
โครงการระบบอัตโนมัติเป็นวัฏจักรของกิจกรรมต่างๆ โครงการเริ่มต้นจากแนวคิด ระบบแนวคิดนั้นถูกนำไปใช้ในการพัฒนารูปแบบ ระบบที่ออกแบบไว้ถูกนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนของระบบ ชิ้นส่วนที่ผลิตแล้วจะถูกติดตั้ง และระบบที่ติดตั้งแล้วจะถูกใช้งาน ระบบที่ติดตั้งแล้วจะสร้างแนวคิดสำหรับการปรับปรุงหรือระบบใหม่ๆ และวัฏจักรก็จะเริ่มต้นใหม่ โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์สามารถช่วยได้ตลอดวัฏจักรชีวิตของโครงการ
ออกแบบ
การสร้างภาพเคลื่อนไหวให้กับแนวคิดของระบบ
โดยทั่วไปแล้ว แนวคิดเป็นเพียงความคิดที่ต้องได้รับการสนับสนุนทางการเงินเพื่อให้เป็นจริง ระบบอัตโนมัติเป็นสิ่งที่มีพลวัต ภาพนิ่งหรือคำอธิบายของระบบอัตโนมัติเพียงอย่างเดียวไม่สามารถแสดงให้เห็นถึงการทำงานร่วมกันของส่วนประกอบต่างๆ หรือแสดงให้เห็นว่าระบบทำงานโดยรวมอย่างไร มีคำกล่าวว่าภาพหนึ่งภาพมีค่าเท่ากับคำพูดนับพันคำ และในทำนองเดียวกัน ภาพเคลื่อนไหวมีค่าเท่ากับคำพูดนับหมื่นคำ ภาพเคลื่อนไหวที่สร้างขึ้นโดยโปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์สามารถสื่อสารแนวคิดและช่วยในการนำเสนอโครงการต่อผู้บริหารได้
การจำลองการออกแบบระบบ
การออกแบบระบบอัตโนมัติเป็นเรื่องที่ต้องอาศัยความสมดุล คุณต้องการผลลัพธ์ที่ดีที่สุดด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด การออกแบบระบบจะถูกเลือกจากหลายทางเลือก การเลือกทางเลือกที่ดีที่สุดนั้นต้องอาศัยการประเมินทางเลือกต่างๆ และวิธีการที่แต่ละทางเลือกมีปฏิสัมพันธ์กัน โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์ช่วยให้นักออกแบบระบบสามารถประเมินการออกแบบที่เป็นไปได้โดยใช้แบบจำลอง เพื่อเลือกแนวทางที่ดีที่สุดสำหรับระบบอัตโนมัติ
องค์ประกอบสำคัญของการออกแบบระบบอัตโนมัติคือการพัฒนากลยุทธ์โดยรวมที่จะใช้ในการดำเนินงานของโรงงาน แบบจำลองการจำลองช่วยให้สามารถพัฒนากลยุทธ์การดำเนินงานได้อย่างมีปฏิสัมพันธ์ โดยจะนำกลยุทธ์ไปใช้ในแบบจำลอง ตรวจสอบผลลัพธ์ และปรับปรุงกลยุทธ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ กลยุทธ์การดำเนินงานมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อต้นทุนของส่วนประกอบระบบสูงขึ้น ประสิทธิภาพของระบบสามารถปรับปรุงได้โดยการเปลี่ยนกลยุทธ์การดำเนินงานโดยใช้แบบจำลองโดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนของระบบ
การทดสอบสถานการณ์จำลองหรือกรณีทดสอบอาจถูกจัดตั้งขึ้นเพื่อทดสอบและยืนยันการทำงานที่ถูกต้องของระบบภายใต้สภาวะต่างๆ และรวบรวมข้อมูลทางสถิติเกี่ยวกับการทำงานของระบบ
การดำเนินการ
Automation Master ใช้สำหรับการควบคุมคุณภาพซอฟต์แวร์[ 6 ]ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการ
การทดสอบตรรกะควบคุม
เครื่องจำลองแบบเรียลไทม์สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวควบคุมแบบโปรแกรมได้และคอมพิวเตอร์ของระบบอัตโนมัติได้ แบบจำลองนี้ใช้แทนอุปกรณ์จริง ดังนั้น ตรรกะการควบคุมและซอฟต์แวร์ระบบจึงสามารถทดสอบได้อย่างละเอียดในสภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการแทนที่จะเป็นในโรงงาน ตรรกะการควบคุมสามารถทดสอบภายใต้ภาระการทำงานเต็มรูปแบบเพื่อตรวจสอบว่าระบบจะตรงตามข้อกำหนดการผลิตหรือไม่
การจำลองระบบช่วยลดอันตรายด้านความปลอดภัยและความเสียหายของอุปกรณ์ระหว่างการติดตั้ง ข้อผิดพลาดในตรรกะการควบคุมและความผิดพลาดในการทดสอบจะถูกค้นพบโดยใช้แบบจำลอง ไม่ใช่ระบบที่ใช้งานจริง แบบจำลองการจำลองมีรายละเอียดมากกว่าแบบจำลองการจำลองในขั้นตอนการออกแบบ สถานการณ์การจำลองที่ใช้ทดสอบการออกแบบระบบสามารถเรียกใช้ซ้ำได้ในโหมดการจำลองเพื่อตรวจสอบว่าการออกแบบโดยละเอียดและการใช้งานตรรกะการควบคุมตรงตามข้อกำหนดการผลิตของระบบหรือไม่ หากไม่ตรงตามข้อกำหนด การแก้ไขการออกแบบหรือตรรกะการควบคุมก่อนการติดตั้งระบบนั้นง่ายกว่าและประหยัดกว่ามาก
การสร้างแบบจำลอง "ตามที่สร้างเสร็จ"
อาจใช้โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์ระหว่างการติดตั้งเพื่อตรวจสอบความแตกต่างระหว่างการออกแบบระบบและการติดตั้งจริง การตรวจสอบภาคสนามจะบันทึกความแตกต่างระหว่างระบบ "ที่สร้างเสร็จแล้ว" กับแบบจำลอง หากเกิดข้อผิดพลาดร้ายแรงในการแปลงการออกแบบระบบไปสู่ระบบที่ติดตั้งแล้ว สามารถแก้ไขได้ก่อนเริ่มใช้งานระบบ
ความแตกต่างที่รายงานในบันทึกการตรวจสอบจะถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนแบบจำลองให้สะท้อนถึงระบบ "ที่สร้างเสร็จแล้ว" จากนั้นจึงสามารถทดสอบตรรกะการควบคุมอีกครั้งเพื่อตรวจสอบว่าซอฟต์แวร์ยังคงตรงตามข้อกำหนดการผลิตกับระบบ "ที่สร้างเสร็จแล้ว" นอกจากนี้ยังสามารถเรียกใช้สถานการณ์จำลองปริมาณงานอีกครั้งเพื่อตรวจสอบว่าระบบ "ที่สร้างเสร็จแล้ว" ตรงตามเกณฑ์การออกแบบระบบทั้งหมด
การดำเนินการ
การบำรุงรักษาระบบอัตโนมัติ
แบบจำลองนี้อาจทำหน้าที่เป็นเครื่องมือตรวจสอบการวินิจฉัย ในโหมดนี้ แบบจำลองจะทำงานควบคู่ไปกับการทำงานของระบบที่ติดตั้งไว้ โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์จะแสดงกิจกรรมแบบไดนามิกในระบบและเปรียบเทียบแบบจำลองกับการทำงานจริงอย่างต่อเนื่อง เมื่อเกิดความคลาดเคลื่อนเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดระหว่างการทำงานของระบบและแบบจำลอง ระบบจะรายงานข้อผิดพลาด ซึ่งจะช่วยให้เจ้าหน้าที่ฝ่ายบำรุงรักษาสามารถวินิจฉัยและซ่อมแซมระบบได้
การปิดวงจร
ระบบอัตโนมัติไม่เคยหยุดนิ่ง การเปลี่ยนแปลงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แนวคิดสำหรับระบบใหม่ๆ เกิดขึ้นอยู่เสมอ เนื่องจากมีแบบจำลองการจำลองแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำอยู่แล้ว การเปลี่ยนแปลงที่เสนอจึงสามารถทดสอบได้อย่างครบถ้วนก่อนที่จะนำไปใช้งานจริง
การเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในซอฟต์แวร์ควบคุมสามารถทดสอบได้ภายใต้การจำลอง การปรับปรุงอุปกรณ์ทางกายภาพสามารถตรวจสอบได้ ผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงในระบบอัตโนมัติสามารถทดสอบได้ก่อนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงในระบบการผลิต เพื่อให้สามารถทำการเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องหยุดการผลิต
โหมดการทำงานหลักของระบบอัตโนมัติ
การจำลอง
การจำลอง
Automation Master เชื่อมต่อกับระบบควบคุม/PLC และจำลองการรับส่งข้อมูล (I/O) ในโลกแห่งความเป็นจริงโดยการอ่านและเขียนภาพ I/O ภายในของ PLC โปรแกรมจำลองสามารถรับเอาต์พุตจากระบบควบคุม/PLC และตอบสนองด้วยอินพุตแบบเรียลไทม์โดยไม่จำเป็นต้องใช้ I/O ทางกายภาพแบบต่อสาย โปรแกรมจำลองจะจำลองการตอบสนองแบบเรียลไทม์ต่อการกระทำของระบบควบคุม/PLC โดยอิงจากแบบจำลองที่จำลองการทำงานของระบบอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น หากระบบควบคุม/PLC ตั้งค่าเอาต์พุตดิจิทัลเพื่อเริ่มมอเตอร์เพื่อยกประตู แบบจำลองจะส่งสัญญาณปิดหน้าสัมผัสเสริมไปยังระบบควบคุม/PLC ภายในไม่กี่มิลลิวินาทีเพื่อระบุว่ามอเตอร์เริ่มทำงานแล้ว จากนั้นสวิตช์จำกัดการ ปิดประตู จะปิดลงเมื่อประตูเริ่มยกขึ้น ตราบใดที่ระบบควบคุม/PLC ยังคงส่งสัญญาณเอาต์พุตที่ยกประตูอยู่ ประตูในแบบจำลองก็จะยกขึ้นต่อไป เมื่อประตูเปิดจนสุด แบบจำลองจะเปิดสวิตช์จำกัดการเปิดประตู และ PLC จะตอบสนองโดยการปิดมอเตอร์ที่ยกประตู ในแบบจำลอง ระบบควบคุม/PLC จะปิดมอเตอร์และตัดการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสเสริมของมอเตอร์
เมื่อสร้างแบบจำลองของส่วนประกอบแล้ว ก็สามารถเรียกใช้งานซ้ำแล้วซ้ำเล่าภายใต้เงื่อนไขต่างๆ เพื่อทดสอบซอฟต์แวร์ควบคุมได้อย่างรวดเร็วและละเอียดถี่ถ้วน ตัวอย่างเช่น จะเกิดอะไรขึ้นหากระบบควบคุม/PLC สูญเสียหน้าสัมผัสเสริมของมอเตอร์ขณะที่ประตูกำลังยกขึ้น? ระบบควบคุม/PLC จะปิดเอาต์พุตที่ยกประตูหรือไม่? จะมีการส่งสัญญาณเตือนไปยังระบบระดับ 2 หรือไม่? ระบบระดับ 2 จะตอบสนองอย่างไร? เมื่อตรวจพบข้อผิดพลาด โปรแกรมเมอร์สามารถแก้ไขซอฟต์แวร์และทดสอบใหม่โดยใช้แบบจำลองได้อย่างง่ายดาย ระบบอัตโนมัติจะได้รับการแก้ไขข้อบกพร่องแบบเรียลไทม์โดยไม่ต้องใช้สายไฟ สวิตช์ กระดิ่ง หรือความยุ่งยากใดๆ
เฝ้าสังเกต
โมเดลมัลติโหมด

การจำลองแบบเรียลไทม์ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองหลายโหมดได้ แบบจำลองหลายโหมดสามารถทำงานได้ในโหมดจำลอง โหมดเลียนแบบ หรือโหมดตรวจสอบ โดยเพียงแค่เรียกใช้โปรแกรมจำลองด้วยไฟล์การกำหนดค่า ที่แตกต่างกัน แบบจำลองหลายโหมดถูกสร้างขึ้นโดยการแยกแบบจำลองของกลยุทธ์การควบคุมระบบออกจากแบบจำลองของส่วนประกอบทางกายภาพ
แบบจำลองการจำลองระบบอัตโนมัติประกอบด้วยองค์ประกอบที่แตกต่างกันสองส่วน ส่วนแรกคือส่วนประกอบทางกายภาพของระบบที่กำลังจำลอง ส่วนที่สองคือกลยุทธ์การควบคุมที่ใช้ในการตัดสินใจ การจัดการทรัพยากรของระบบ และการกำหนดเส้นทางของผลิตภัณฑ์โดยใช้ส่วนประกอบของระบบ

ในโหมดจำลอง การปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลยุทธ์การควบคุมและแบบจำลองของส่วนประกอบทางกายภาพจะเกิดขึ้นภายในแบบจำลองการจำลองแบบเรียลไทม์
แบบจำลองการจำลองต้องการเพียงองค์ประกอบที่สองเท่านั้น กลยุทธ์การควบคุมจะถูกรวมเข้ากับตรรกะของ PLC แทนที่จะอยู่ภายในแบบจำลอง
กลยุทธ์การควบคุมนั้นจัดทำโดยโปรเซสเซอร์แยกต่างหากในโหมดจำลอง ซอฟต์แวร์ควบคุมที่เขียนขึ้นเพื่อนำกลยุทธ์การควบคุมไปใช้จะเป็นซอฟต์แวร์เดียวกันกับที่ใช้ควบคุม ส่วนประกอบ ทางกายภาพของระบบเมื่อติดตั้งระบบแล้ว มีการสร้างแบบจำลองของส่วนประกอบทางกายภาพของระบบซึ่งตอบสนองเหมือนกับส่วนประกอบทางกายภาพในระบบจริงทุกประการ

แบบจำลองของระบบทางกายภาพถูกสร้างขึ้นแยกต่างหากจากตรรกะควบคุมที่กำลังทดสอบ แบบจำลองของระบบทางกายภาพนั้นเป็นแบบพาสซีฟและไม่ทำการตัดสินใจใดๆ แบบจำลองทางกายภาพจะตอบสนองต่อการตัดสินใจที่ทำโดยตรรกะควบคุมในลักษณะเดียวกับที่ระบบจริงจะทำ แบบจำลองการจำลองจะทำงานได้ทั้งในโหมดการจำลองและโหมดการเลียนแบบ โดยการเพิ่มกลยุทธ์การควบคุมเข้าไปในแบบจำลอง
กลยุทธ์การควบคุมระบบในปัจจุบันมีอยู่สองที่ คือในแบบจำลองและใน PLC สามารถเลือกแหล่งที่มาของกลยุทธ์การควบคุมระบบได้โดยใช้ตัวแปร OPERATING_MODE ในไฟล์การกำหนดค่า กลยุทธ์การควบคุมในแบบจำลองถูกนำไปใช้โดยใช้กิจกรรมแบบอะซิงโครนัส มีการใช้เงื่อนไขเป็นส่วนหนึ่งของเงื่อนไขการเปิดใช้งานในรายการกิจกรรมแบบอะซิงโครนัสทั้งหมดที่ใช้เฉพาะในโหมดจำลองเท่านั้น ซึ่งจะทำให้สามารถเรียกใช้กลยุทธ์การควบคุมระบบในโหมดจำลองและปิดใช้งานในโหมดจำลองการทำงานจริง มีการตั้งค่าไฟล์การกำหนดค่าสองไฟล์ที่แตกต่างกัน ไฟล์หนึ่งสำหรับแต่ละโหมด เพื่อตั้งค่าไฟล์เริ่มต้น โหมดการทำงาน และความแตกต่างในการกำหนดค่าอื่นๆ ระหว่างโหมด การเรียกใช้โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์ด้วยไฟล์การกำหนดค่าโหมดจำลองจะทำให้แบบจำลองทำงานในโหมดจำลอง การเรียกใช้โปรแกรมจำลองแบบเรียลไทม์ด้วยไฟล์การกำหนดค่าโหมดจำลองการทำงานจริงจะเรียกใช้แบบจำลองในโหมดจำลองการทำงานจริง การจำลองจะทำงานด้วยกลยุทธ์การควบคุมระบบภายในและปิดใช้งานการเชื่อมต่อภายนอกกับ PLC การทำงานในโหมดจำลองการทำงานจริงจะปิดใช้งานกลยุทธ์การควบคุมภายในและเปิดใช้งานอินเทอร์เฟซไปยัง PLC ซึ่งเป็นผู้จัดหากลยุทธ์การควบคุมภายนอก ส่วนประกอบทางกายภาพของระบบจริงจำเป็นสำหรับโหมดตรวจสอบ

ในโหมดมอนิเตอร์ จะต้องการเพียงแบบจำลองของส่วนประกอบระบบทางกายภาพเท่านั้น กลยุทธ์การควบคุมจะถูกดำเนินการใน PLC และควบคุมทั้งระบบจริงและแบบจำลองไปพร้อมกัน
เครื่องจำลองแบบเรียลไทม์จะรับสัญญาณที่ส่งไปยังและรับจากระบบจริง แบบจำลองระบบทางกายภาพจะทำงานควบคู่ไปกับระบบจริง เพื่อให้สามารถใช้ความแตกต่างระหว่างกิจกรรมในแบบจำลองและระบบจริงในการวินิจฉัยความล้มเหลวของส่วนประกอบได้
สามารถเรียกใช้โมเดลเดียวในทั้งสามโหมดได้โดยการรวมกลยุทธ์การควบคุมระบบ (ซึ่งเปิดใช้งานได้เฉพาะในโหมดจำลองเท่านั้น) เข้าไปในโมเดล

ไฟล์การกำหนดค่าแยกต่างหาก ซึ่งประกอบด้วยไฟล์เริ่มต้นสำหรับมอนิเตอร์ จะถูกสร้างขึ้นสำหรับการทำงานในโหมดมอนิเตอร์ การเปลี่ยนโหมดการทำงานจากโหมดมอนิเตอร์เป็นโหมดจำลองหรือโหมดเลียนแบบ จะต้องตัดการเชื่อมต่อระบบจริงออกก่อน เมื่อตัดการเชื่อมต่อระบบจริงแล้ว โมเดลสามารถสลับระหว่างโหมดจำลองและโหมดเลียนแบบได้โดยการเปิดหรือปิดใช้งานกลยุทธ์การควบคุมภายใน
แอปพลิเคชัน
RR Donnelley - เครื่องเรียงแผ่นดิสก์[ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
- ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้
- ระบบควบคุมอุตสาหกรรม
- ระบบอัตโนมัติ
- ปิดไฟ (ในสายการผลิต)
- การตรวจสอบและรับรองความถูกต้องของแบบจำลองการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
ลิงก์ภายนอก
- การจำลองการเชื่อมต่อโดยตรงและวงจรชีวิตของโครงการ
- โครงการเร่งด่วน, เอกสารรายงาน
- โครงการโอเพนซอร์ส
- สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 4,512,747
- เครื่องหมายการค้า (ถูกยกเลิก)
- ชุมชนผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติ
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ มาสเตอร์ระบบอัตโนมัติ
Automation Master เป็น โครงการ โอเพนซอร์ส [ 1 ] ที่ได้รับการดูแลโดยชุมชน Automation Master ถูกสร้างขึ้นเพื่อช่วยในการออกแบบ การใช้งาน และการดำเนินงานของระบบอัตโนมัติ
ประวัติศาสตร์
แม็กซ์ ฮิตเชนส์ และ จอร์จ โรท เริ่มทำงานใน โครงการ ระบบอัตโนมัติ ทางอุตสาหกรรม ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 หนึ่งในโครงการแรกๆ ของพวกเขาคือ ระบบ ขนส่งอัตโนมัติ สำหรับ บริษัท Goodyear Tire and Rubber Company ในเมืองลอว์ตัน รัฐโอคลาโฮมา...
คำอธิบาย
Automation Master คือชุดซอฟต์แวร์ การสร้างแบบจำลองและการจำลอง แบบครบวงจร ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการออกแบบ การนำไปใช้ และการดำเนินงานของ ระบบอัตโนมัติในโรงงาน/ คลังสินค้า
วงจรชีวิตโครงการ
Automation Master ยังสามารถใช้งานได้ตลอดวงจรชีวิต [ 5 ] ของโรงงานอัตโนมัติ ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ผ่านขั้นตอนการดำเนินการ ไปจนถึงการผลิตจริง