สำหรับในตอนนี้ก็จะเป็นแนวคิด เบื้องต้นในการวางแผน การออกแบบระบบออโตเมชั่น ในส่วนของระบบควบคุม PLC โดยบทความในตอนนี้ผมได้แปลและเรียบเรียงจาก Programming With Step7 บทที่ 3 .....เพราะเห็นว่าเป็นพื้นฐานที่นำไปใช้งานจริง ไม่ว่าจะเป็นการแบ่งระบบออกเป็นกลุ่มๆ ,เป็นฟังก์ชันการทำงาน ซึ่งในแบบวงจร ( Schematic Diagram) ก็จะใช้การอ้างกลุ่ม และฟังก์ชันการทำงานเหมือนกัน
การออกแบบในระบบออโตเมชั่น มีได้หลายวิธี โดยจากรูปที่แสดงก็เป็นขั้นตอนพื้นฐานของการออกแบบวิธีหนึ่ง
                                               

Dividing the process into task and area
เราจะแบ่งการทำงานของระบบทั้งหมดออกเป็น process ซึ่งก็อาจจะมีได้หลายๆ process ใน plant ซึ่งในแต่ละ process เองก็จะมีส่วนการทำงานต่างๆที่ประกอบขึ้นเป็น process นั้นๆ เราก็สามารถที่จะแบ่งการทำงานใน porcess นั้นๆ ออกเป็นงานย่อยๆ แล้วจัดการแบ่งงานทั้งหมดใน process นั้นๆออกเป็นกลุ่มของการทำงานเป็นกลุ่มๆ (ที่ประกอบกันเป็น process)
                                      
ซึ่งในกลุ่มหรือพื้นที่ย่อยนั้นก็จะมีการกำหนดถึงอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้ ดังตาราง

                              

Describing the individual function area
หลังจากที่เราได้กำหนดโครงสร้างของระบบโดยรวมแล้ว ต่อไปก็จะเป็นการกำหนดขั้นตอนของการทำงานงานและรายละเอียดต่างๆ ในแต่ละอุปกรณ์ รวมถึงข้อกำหนดและเงื่อนไขต่างๆที่ต้องการให้ประกอบขึ้นเป็นกระบวนการทำงาน โดยจากตัวอย่างเป็นระบบ blending (การผสม ) ซึ่งจะมีรายละเอียดและเงื่อนไขต่างๆดังนี้
..............................................................................................................................................................................................................
พื้นที่ A/B : Feed pump motors
1. ข้อกำหนดของมอเตอร์ในลำลียงของเหลวบรรจุใน mixing tank
      - Flow rate 400 lit /min
      - Rate : 100kW (134 HP)ที่ 1200 รอบ/นาที
2. มอเตอร์จะ run ได้ก็ต่อเมื่อมีเงื่อนไขดังนี้
      - ของเหลวใน mixing tank ไม่เต็ม
      - drain วาล์วของ tank mixing ปิด
      - สวิตช์ emergency ต้องไม่ทำงาน (ไม่กด)
3. มอเตอร์ปั๊มจะหยุดการทำงานเมื่อ
       - ไม่มีสัญญาณจาก flow sensor หลังจากปั๊มเริ่มทำงานไป 7 วินาที
       - ไม่มีสัญญาณจาก flow sensor (หลังจากมีการทำงานไปแล้ว) (ของเหลวเต็มถัง/drain ของเหลวออกจากถังหมด)
รายละเอียดอื่นๆ : ควบคุมการเปิดปิดมอเตอร์ปั๊มจากตู้ควบคุมข้าง mixing tank โดย operator ,จะนับจำนวนครั้งของการเปิด-ปิดมอเตอร์เมื่อการซ่อมบำรุง, ทั้ง counter และจอแสดงผลสามารถ reset ได้จากปุ่มเดียวกัน
..............................................................................................................................................................................................................
พื้นที่ A/B : Inlet and Feed valve
1. ทั้ง inlet และ feed valve จะควบคุมการเปิด-ปิดด้วยโซลินอยด์ (แบบคืนสถานะเมื่อหยุดจ่ายไฟ)
       - เมื่อโซลินอยด์ทำงาน วาล์วจะเปิด
       - เมื่อโซลินอย์หยุดทำงาน วาล์วจะปิด
2.วาล์วจะทำงานก็ต่อเมื่อ
        - มอเตอร์ feed pump ทำงานไปแล้วอย่างน้อย 1 วินาที
3. ปั๊มจะหยุดทำงานเมื่อ
        - ไม่มีสัญญาณจาก flow sensor
รายละเอียดอื่นๆ : ทั้ง inlet และ feed valve จะถูกควบคุมด้วยโปรแกรม
..............................................................................................................................................................................................................
เงื่อนไขของมอเตอร์ตัวกวนและเงื่อนไขที่สัมพันธ์กับการทำงานของมอเตอร์ตัวกวน
1. มอเตอร์จะใช้ผสมส่วนผสมจากกลุ่ม A และกลุ่ม B
      - Rate: 100kW (134 HP) ที่ 1200 รอบ/นาที
2. มอเตอร์ปั๊มจะทำงานก็ต่อเมื่อมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้
      - sensor วัดระดับใน mixing tank ชี้ที่ตำแหน่งต่ำสุด
      - drain วาล์วของ mixing tank ปิด
      - สวิตช์ emergency ต้องไม่ทำงาน (ไม่ถูกกด)
3. ปั๊มจะหยุดทำงานก็ต่อเมื่อมีเงื่อนไขดังนี้
      - เมื่อความเร็วของmotor ซึ่งวัดจาก techo ไม่ถึงความเร็วที่ต้องการหลังจากมอเตอร์เริ่มทำงานไปแล้ว 10 วินาที
รายละเอียดอื่นๆ : ควบคุมการเปิดปิดมอเตอร์ตัวกวนจากตู้ควบคุมข้าง mixing tank โดย operator ,จะนับจำนวนครั้งของการเปิด-ปิดมอเตอร์เมื่อการซ่อมบำรุง, ทั้ง counter และจอแสดงผลสามารถ reset ได้จากปุ่มเดียวกัน
..............................................................................................................................................................................................................
เงื่อนไขของ drain valve และเงื่อนไขที่สัมพันธ์กับการทำงานของ drain valve
1. ใช้ในการปล่อยของเหลวที่กวนเสร็จแล้ว โดยควบคุมการปิด-ปิดด้วยโซลินอยด์ (แบบคืนสถานะเมื่อหยุดจ่ายไฟ)
         - ถ้าโซลินอยด์ทำงาน outlet valve จะเปิด
         - ถ้าโซลินอยด์หยุดทำงาน outlet valve จะปิด
2. drain valve จะทำงานก็ต่อเมื่อมีเงื่อนไขดังนี้
         - มอเตอร์ตัวกวนหยุดทำงาน
         - tank ไม่มีของเหลว โดยตรวจสอบสัญญาณจากsensor วัดระดับใน tank
         - emergency สวิตช์ไม่ถูกกด
3. ปั๊มจะหยุดทำงานเมื่อมีเงื่อนไขดังนี้
         - tank ไม่มีของเหลว โดยตรวจสอบสัญญาณจากsensor วัดระดับใน tank
รายละเอียดอื่นๆ : outlet valve จะควบคุมโดยสวิตช์จากตู้ควบคุม
..............................................................................................................................................................................................................
sensor วัดระดับภายใน tank
ใช้วัดระดับของสารใน tank และใช้ในการ interlock การทำงานของปั๊มและมอเตอร์กวน
..............................................................................................................................................................................................................
....ครับ ที่ผ่านมาก็เป็นตัวอย่างของพื้นฐานในการวางแผนการออกแบบระบบควบคุม ซึ่งในตอนที่ 1 นี้จะเป็นในส่วนของการกำหนด process และลักษณะ รวมข้อข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์ที่เราต้องการใช้งาน


                                           >> Working Out the Automation Concept Part II >>


Reference : Programming with STEP7 chapter3 :Working Out the Automation Concept