ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับ PLC

ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับ PLC

โครงสร้างโดยทั่วไปของ PLC

ลักษณะโครงสร้างภายในของ PLC ซึ่งประกอบด้วย

ข้อมูลรายละเอียด PLC
PLC คืออะไร?Programmable Logic Controller เครื่องควบคุมเชิงตรรกที่สามารถโปรแกรมได้

PLC : Programmable Logic Controller (มีต้นกำ เนิดจากประเทศสหรัฐอเมริกา) เป็นเครื่องควบคุมอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม
ที่สามารถจะโปรแกรมได้ ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นมาเพื่อทดแทนวงจรรีเลย์ อันเนื่องมาจากความต้องการที่อยากจะได้เครื่องควบ คุมที่มีราคาถูกสามารถใช้งานได้อย่างเอนกประสงค์ และสามารถเรียนรู้การใช้งานได้ง่าย

 ข้อแตกต่างระหว่าง PLC กับ COMPUTER1. PLC ถูกออกแบบ และสร้างขึ้นเพื่อให้ทนต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ
2. การโปรแกรมและการใช้งาน PLC ทำได้ง่ายไม่ยุ่งยากเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไป PLC มีระบบการตรวจสอบตัวเองตั้งแต่ช่วงติดตั้ง
    จนถึงช่วงการใช้งานทำให้การบำรุงรักษาทำได้ง่าย

3. PLCถูกพัฒนาให้มีความสามารถในการตัดสินใจสูงขึ้นเรื่อยๆทำให้การใช้งานสะดวกขณะที่วิธีใช้คอมพิวเตอร์ยุ่งยากและซับซ้อนขึ้น

1.ตัวประมวลผล(CPU)
          ทำหน้าที่คำนวณเเละควบคุม ซึ้งเปรียบเสมือนสมองของ PLC ภายในประกอบด้วยวงจรลอจิกหลายชนิดและมีไมโครโปรเซสเซอร์เบส (Micro Processor Based)ใช้แทนอุปกรณ์จำพวกรีเลย์ เคาน์เตอร์/ไทม์เมอร์ และซีเควนเซอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถออกแบบวงจรโดยใช้ Relay Ladder Diagram ได้ CPU จะยอมรับข้อมูลจากอุปกรณ์อินพุทต่างๆ จากนั้นจะทำการประมวลผลและเก็บข้อมูลโดยใช้โปรแกรมจากหน่วยความจำ หลังจากนั้นจะส่งส่งข้อมูลที่เหมาะสมและถูกต้องออกไปยังอุปกรณ์เอาท์พุท

2.หน่วยความจำ(Memory Unit)
          ทำหน้าที่เก็บรักษาโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการทำงาน โดยขนาดของหน่วยความจำจะถูกแบ่งออกเป็นบิตข้อมูล(Data Bit) ภายในหน่วยความจำ 1 บิต ก็จะมีค่าสภาวะทางลอจิก 0 หรือ 1แตกต่างกันแล้วแต่คำสั่ง ซึ่ง PLC ประกอบด้วยหน่วยความจำสองชนิดคือ ROM และRAM
          RAM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมของผู้ใช้และข้อมูลที่ใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC หน่วยความจำประเภทนี้จะมีแบตเตอรี่เล็กๆ ต่อไว้เพื่อใช้เป็นไฟเลี้ยงข้อมูลเมื่อเกิดไฟดับ การอ่านและการเขียนข้อมูลลงใน RAM ทำได้ง่ายมาก  เพราะฉะนั้นจึ่งเหมากับงานในระยะทดลองเครื่องที่มีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขโปรแกรมอยู่บ่อยๆ
          ROM ทำหน้าที่เก็บโปรแกรมสำหรับใช้ในการปฏิบัติงานของ PLC ตามโปรแกรมของผู้ใช้ หน่วยความจำแบบ ROM ยังสามารถแบ่งได้เป็น EPROM ซึ่งจะต้องใช้อุปกรณ์พิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการเปลี่ยนแปลงโปรแกรม นอกจากนี้ยังมีแบบ EEPROM หน่วยความจำประเภทนี้ไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการเขียนและลบโปรแกรม สามารถใช้งานได้เหมือนกับ RAM แต่ไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง แต่ราคาจะแพงกว่าเนื่องจากรวมคุณสมบัติของ ROM และ RAM ไว้ด้วยกัน

3.หน่วยอินพุต-เอาต์พุต (Input-Output Unit)          หน่วยอินพุต ทำหน้าที่รับสัญญาณจากอุปกรณ์ภายนอกแล้วแปลงสัญญาณให้เป็นสัญญาณที่เหมาะสมแล้วส่งให้หน่วยประมวลผลต่อไป

หน่วยเอาต์พุต ทำหน้าที่รับข้อมูลจากตัวประมวลผลแล้วส่งต่อข้อมูลไปควบคุมอุปกรณ์ภายนอกเช่น ควบคุมหลอดไฟ มอเตอร์ และวาล์ว เป็นต้น

4.แหล่งจ่ายไฟ (Power Supply)
          ทำหน้าที่จ่ายพลังงานและรักษาระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงให้กับ CPU Unit หน่วยความจำและหน่วยอินพุท/ เอาท์พุท

5.อุปกรณ์ต่อร่วม (Peripheral Devices)          • PROGRAMMING CONSOLE
          • EPROM WRITER
          • PRINTER
          • GRAPHIC PROGRAMMING
          • CRT MONITOR
          • HANDHELD
          • etc

PLC ทำ งานอย่างไร?

ควบคุมตรรกะโปรแกรม ( มหาชน ) หรือตัวควบคุมโปรแกรมเป็นดิจิตอลคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับการดำเนินการอัตโนมัติจากไฟฟ้ากระบวนการเช่นการควบคุมเครื่องจักรในโรงงานสายการประกอบ , ขี่สนุกหรือติดตั้งไฟ . PLCs ที่ใช้ในอุตสาหกรรมและเครื่องจักร ซึ่งแตกต่างจากคอมพิวเตอร์วัตถุประสงค์ทั่วไป, PLC ถูกออกแบบมาสำหรับปัจจัยการผลิตและการจัดเตรียมหลายเอาท์พุทช่วงอุณหภูมิขยายภูมิคุ้มกันให้เสียงไฟฟ้าและความต้านทานการสั่นสะเทือนและผลกระทบ โปรแกรมการควบคุมการทำงานของเครื่องจะถูกเก็บไว้โดยทั่วไปในแบตเตอรี่สำรองขึ้นหรือหน่วยความจำไม่ระเหย . PLC เป็นตัวอย่างของฮาร์ด เรียลไทม์ของระบบตั้งแต่การส่งออกผลต้องผลิตเพื่อตอบสนองการป้อนข้อมูลเงื่อนไขภายในเวลาที่ จำกัด ในการดำเนินงานที่ไม่ได้ตั้งใจจะทำให้เป็นอย่างอื่น

ฟังก์ชั่น

การทำงานของ PLC ได้พัฒนากว่าปีที่จะรวมถึงการควบคุมการถ่ายทอดลำดับการควบคุมการเคลื่อนไหว, การควบคุมกระบวนการ , กระจายระบบการควบคุมและระบบเครือข่าย . ความสามารถในการจัดการข้อมูลการจัดเก็บประมวลผลและการสื่อสารของ PLCs สมัยใหม่บางประมาณเทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์เดสก์ทอป . PLC-เหมือนการเขียนโปรแกรมร่วมกับฮาร์ดแวร์ I / O จากระยะไกลช่วยให้คอมพิวเตอร์เดสก์ทอปวัตถุประสงค์ทั่วไปการซ้อนทับกันบาง PLCs ในการใช้งานบางอย่าง เกี่ยวกับการปฏิบัติจริงของเหล่านี้คอมพิวเตอร์เดสก์ทอปควบคุมตรรกะมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะทราบว่าพวกเขาไม่ได้รับการยอมรับกันโดยทั่วไปในอุตสาหกรรมหนักเพราะคอมพิวเตอร์เดสก์ทอปทำงานบนความมั่นคงน้อยกว่าระบบปฏิบัติการมากกว่า PLC และเพราะฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์เดสก์ท็โดยปกติจะไม่ได้รับการออกแบบ เพื่อในระดับเดียวกันของความอดทนต่ออุณหภูมิ, ความชื้น, การสั่นสะเทือนยืนยาวและเป็นโปรเซสเซอร์ที่ใช้ใน PLC นอกจากข้อ จำกัด ของฮาร์ดแวร์ของตรรกะตามเดสก์ทอประบบปฏิบัติการเช่น Windows ไม่ให้ยืมตัวเองเพื่อการดำเนินการตรรกะที่กำหนดด้วยผลว่าตรรกะอาจไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพตรรกะหรือสถานะอินพุตที่มีความสอดคล้องมากในระยะเวลาที่ ที่คาดหวังจาก PLCs ยังคงใช้งานเดสก์ท็ตรรกะเช่นหาใช้ในสถานการณ์ที่ไม่สำคัญเช่นอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการและใช้งานในโรงงานขนาดเล็กที่ใช้เป็นน้อยกว่าความต้องการและที่สำคัญเพราะพวกเขามักจะมีมากน้อยราคาแพงกว่า PLCs

ในปีที่ผ่านมามากขึ้นผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่เรียกว่า PLRs (relays ตรรกะโปรแกรม) และกันโดยชื่อที่คล้ายกันมีมากขึ้นที่พบบ่อยและได้รับการยอมรับ เหล่านี้เป็นอย่างมากเช่น PLC และถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเบาที่เพียงไม่กี่จุดของI / O (เช่นสัญญาณไม่กี่มาจากโลกแห่งความจริงและไม่กี่จะออก) มีส่วนร่วมและต้นทุนต่ำเป็นที่ต้องการ อุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดเล็กโดยทั่วไปจะทำในขนาดทางกายภาพที่พบบ่อยและรูปร่างโดยผู้ผลิตหลายและตราหน้าโดยผู้ผลิตของ PLCs ขนาดใหญ่เพื่อกรอกสิ้นผลิตภัณฑ์ต่ำของพวกเขา ชื่อที่นิยม ได้แก่ ควบคุม PICO, Nano PLC และชื่ออื่น ๆ หมายความควบคุมขนาดเล็กมาก ส่วนใหญ่เหล่านี้ได้ระหว่าง 8 และ 12 อินพุตดิจิตอล, 4 และ 8 ผลดิจิตอลและถึง 2 อนาล็อก ขนาดปกติจะเป็นประมาณ 4 "กว้าง 3" สูงและ 3 "ลึก. ที่สุดอุปกรณ์ดังกล่าว ได้แก่ ไปรษณีย์ประทับเล็ก ๆ ขนาดหน้าจอ LCD สำหรับการดูง่ายตรรกะบันได (เฉพาะส่วนเล็ก ๆ ของโปรแกรมที่มีความสามารถมองเห็นได้ในเวลาที่กำหนด) และ สถานะของ I / O จุดและมักจะหน้าจอเหล่านี้จะมาพร้อมกับ 4-way โยกปุ่มกดบวกสี่แยกขึ้นกดปุ่มคล้ายกับปุ่มคีย์บนรีโมทคอนโทรล VCR และใช้เพื่อนำทางและแก้ไขตรรกะ ส่วนใหญ่จะมีขนาดเล็กสำหรับเสียบเชื่อมต่อผ่านทาง RS-232 หรือ RS-485 ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อให้โปรแกรมเมอร์สามารถใช้โปรแกรม Windows ง่ายสำหรับการเขียนโปรแกรมแทนการถูกบังคับให้ใช้จอแอลซีดีขนาดเล็กและชุดปุ่มกดเพื่อวัตถุประสงค์นี้. แตกต่าง PLCs ปกติ ที่มักจะแยกส่วนและขยายอย่างมาก PLRs มักจะไม่ modular หรือขยาย แต่ราคาของพวกเขาสามารถเป็นสองคำสั่งของขนาดน้อยกว่า PLC และพวกเขายังมีการออกแบบที่มีประสิทธิภาพและการดำเนินการที่กำหนดของตรรกะ

[ แก้ไข ]

[ แก้ไข ]คุณสมบัติ

เวลาสแกนแตกต่างที่สำคัญจากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นเป็น PLCs ที่หุ้มเกราะสำหรับเงื่อนไขที่รุนแรง (เช่นฝุ่นความชื้นความร้อน, เย็น) และมีสถานที่สำหรับการครอบคลุมอินพุต / เอาต์พุต (I / O) จัด เหล่านี้เชื่อมต่อ PLC เพื่อเซ็นเซอร์และactuators . PLCs อ่านสวิทช์ จำกัด , ตัวแปรกระบวนการอะนาล็อก (เช่นอุณหภูมิและความดัน), และตำแหน่งของระบบตำแหน่งที่ซับซ้อน บางคนใช้เครื่องจักรวิสัยทัศน์ . ^[ 4 ]ด้านตัวกระตุ้น, PLCs ทำงานมอเตอร์ไฟฟ้า , นิวเมติกหรือไฮดรอลิกระบอกแม่เหล็กรีเลย์ , solenoidsหรือผล analog การเตรียมการอินพุต / เอาต์พุตอาจจะสร้างขึ้นในง่าย PLC, PLC หรืออาจจะโมดูล I / O ภายนอกที่แนบมากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เป็นปลั๊ก PLC

[ แก้ไข ]

โปรแกรม PLC จะถูกดำเนินการโดยทั่วไปซ้ำตราบเท่าที่ระบบควบคุมการทำงาน สถานะของจุดเข้าทางกายภาพจะถูกคัดลอกไปยังพื้นที่ของหน่วยความจำที่สามารถเข้าถึงการประมวลผลบางครั้งเรียกว่า "ตาราง I / O รูปภาพ" มีการรันโปรแกรมแล้วจากการเรียนการสอนครั้งแรก rung ลงไปรุ่งล่าสุด มันต้องใช้เวลาบางส่วนสำหรับการประมวลผลของ PLC การประเมินขั้นทั้งหมดและปรับปรุงตารางภาพ I / O สถานะของเอาท์พุท^[ 5 ]นี้เวลาสแกนอาจจะไม่กี่มิลลิวินาทีสำหรับโปรแกรมขนาดเล็กหรือประมวลผลที่รวดเร็ว, แต่ PLCs เก่าทำงานโปรแกรมขนาดใหญ่มากอาจใช้เวลานานกว่า (พูดได้ถึง 100 ms) ในการรันโปรแกรม ถ้าสแกนเวลายาวเกินไปตอบสนองของ PLC เงื่อนไขกระบวนการจะช้าเกินไปที่จะเป็นประโยชน์

เป็น PLCs กลายเป็นขั้นสูงมากขึ้นวิธีการที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเปลี่ยนลำดับของการดำเนินบันไดและถูกนำมาใช้ซับรูทีน^[ 6 ]ที่ง่ายขึ้นในการเขียนโปรแกรมและยังสามารถใช้เพื่อประหยัดเวลาการสแกนสำหรับกระบวนการความเร็วสูง; ตัวอย่างส่วนของโปรแกรม ใช้เฉพาะสำหรับการตั้งค่าเครื่องสามารถแยกออกจากส่วนที่จำเป็นในการทำงานที่ความเร็วสูงขึ้น

วัตถุประสงค์พิเศษโมดูล I / O เช่นโมดูลจับเวลาหรือโมดูลเคาน์เตอร์สามารถใช้ที่สแกนเวลาของหน่วยประมวลผลเป็นเวลานานเกินไปที่จะหยิบขึ้นมาได้อย่างน่าเชื่อถือเช่นนับพัลส์และการตีความการสร้างพื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสจาก encoder shaft ค่อนข้างช้า PLC ยังสามารถตีความค่านับการควบคุมเครื่อง แต่การสะสมของพัลส์จะกระทำโดยโมดูลเฉพาะที่ได้รับผลกระทบจากความเร็วของการทำงานของโปรแกรม

[ แก้ไข ]ขนาดระบบ

ขนาดเล็ก PLC บริษัท จะมีจำนวนคงที่ของการเชื่อมต่อที่สร้างขึ้นในปัจจัยการผลิตและผล โดยปกติจะมีการขยายฐานแบบจำลองถ้ามีไม่เพียงพอ I / O

PLCs modular มีตัวถัง (เรียกว่าแร็ค) เป็นที่วางโมดูลที่มีฟังก์ชั่นที่แตกต่างกัน หน่วยประมวลผลและการเลือก I / O โมดูลที่กำหนดเองสำหรับงานเฉพาะ ชั้นวางจำนวนมากสามารถดำเนินการโดยหน่วยประมวลผลเดียวและอาจจะมีหลายพันของปัจจัยการผลิตและผล ความเร็วสูงพิเศษอนุกรม I / O การเชื่อมโยงจะใช้เพื่อให้ชั้นวางที่สามารถกระจายออกไปจากหน่วยประมวลผลลดค่าใช้จ่ายการเดินสายสำหรับโรงงานขนาดใหญ่

[ แก้ไข ]ส่วนติดต่อผู้ใช้

PLCs อาจต้องมีปฏิสัมพันธ์กับคนสำหรับวัตถุประสงค์ของการกำหนดค่าการรายงานการเตือนภัยในชีวิตประจำวันหรือการควบคุม เชื่อมต่อมนุษย์เครื่อง (HMI) เป็นลูกจ้างเพื่อจุดประสงค์นี้ HMIs จะยังเรียกว่าเป็นอินเตอร์เฟซที่คนเครื่อง (MMIs) และส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก (GUIs) ระบบที่ง่ายอาจใช้ปุ่มและไฟในการโต้ตอบกับผู้ใช้ แสดงข้อความที่มีเช่นเดียวกับหน้าจอแบบสัมผัสกราฟิก ระบบที่ซับซ้อนมากขึ้นใช้การเขียนโปรแกรมและการตรวจสอบซอฟต์แวร์ที่ติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์กับ PLC เชื่อมต่อผ่านอินเตอร์เฟซการติดต่อสื่อสาร

[ แก้ไข ]การสื่อสาร

PLCs ได้สร้างขึ้นในพอร์ตการสื่อสารมักจะ 9-pin RS-232แต่เลือกที่EIA-485หรือEthernet . Modbus , BACnetหรือDF1มักจะรวมเป็นหนึ่งในโปรโตคอลสื่อสาร . ตัวเลือกอื่น ๆ ได้แก่ ต่างๆfieldbusesเช่นDeviceNetหรือProfibus . โปรโตคอลการสื่อสารอื่น ๆ ที่อาจใช้ที่ระบุไว้ในรายการของโปรโตคอลอัตโนมัติ .

PLCs ที่ทันสมัยที่สุดสามารถสื่อสารผ่านเครือข่ายบางระบบอื่น ๆ เช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบ SCADAระบบ (Control กำกับและเก็บข้อมูล) หรือเว็บเบราเซอร์

PLCs ใช้ในขนาดใหญ่ระบบ I / O อาจมีpeer-to-peerการสื่อสาร (P2P) ระหว่างตัวประมวลผล นี้จะช่วยให้แยกชิ้นส่วนกระบวนการที่ซับซ้อนให้มีการควบคุมแต่ละขณะที่ช่วยให้ระบบย่อยที่จะประสานเชื่อมโยงการสื่อสารมากกว่า เหล่านี้เชื่อมโยงการสื่อสารก็มักจะใช้สำหรับHMIอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่นแป้นหรือเครื่องคอมพิวเตอร์เวิร์คสเตชั่ประเภท

[ แก้ไข ]การเขียนโปรแกรม

โปรแกรม PLC เขียนปกติในโปรแกรมพิเศษในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, ดาวน์โหลดแล้วโดยสายเคเบิลโดยตรงการเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายหรือไปยัง PLC โปรแกรมจะถูกเก็บไว้ใน PLC ทั้งในแบตเตอรี่สำรองRAMหรืออื่น ๆ ที่ไม่ระเหยหน่วยความจำแฟลช . บ่อยครั้งที่เดียว PLC สามารถตั้งโปรแกรมให้เปลี่ยนหลายพันรีเลย์ . ^[ 7 ]

ภายใต้61131-3 IECมาตรฐาน PLCs สามารถตั้งโปรแกรมโดยใช้โปรแกรมภาษาที่ยึดตามมาตรฐาน สัญกรณ์โปรแกรมกราฟิกที่เรียกว่าชาร์ตแบบ Sequential Functionสามารถใช้ได้บนตัวควบคุมโปรแกรมบางอย่างบันไดขั้นต้นจิก PLCs ที่สุดใช้โปรแกรมไดอะแกรมรูปแบบที่เทิดทูนอุปกรณ์แผงควบคุมไฟฟ้า (เช่นรายชื่อผู้ติดต่อและขดลวดของรีเลย์) ซึ่ง PLCs แทนที่ รุ่นนี้ยังคงทั่วไปในวันนี้

IEC 61131-3 ปัจจุบันกำหนดห้าภาษาการเขียนโปรแกรมสำหรับระบบควบคุมที่ตั้งโปรแกรม: บล็อกไดอะแกรมการทำงาน (FBD), แผนภาพบันได (LD), ข้อความโครงสร้าง (ST คล้ายกับการเขียนโปรแกรมภาษาปาสคาล), รายการคำ (IL คล้ายกับภาษาประกอบ ) และแบบ Sequential Function Chart (SFC) ^[ 8 ]เทคนิคเหล่านี้เน้นองค์กรตรรกะของการดำเนินงาน^[ 7 ]

ในขณะที่แนวคิดพื้นฐานของการเขียนโปรแกรม PLC เป็นเรื่องธรรมดาที่ผู้ผลิตทุกความแตกต่างใน I / O ที่อยู่องค์กรหน่วยความจำและชุดคำสั่งหมายความว่าโปรแกรม PLC จะไม่สมบูรณ์แทนกันระหว่างผู้ผลิตที่แตกต่างกัน แม้จะอยู่ในสายผลิตภัณฑ์เดียวกันของผู้ผลิตเดียวรุ่นที่แตกต่างกันอาจไม่เข้ากันโดยตรง

PC Station ในระบบ Diskless

อุปกรณ์ 

• เครื่องที่ใช้เป็น Host PC  OS Microsoft Windows XP  Professional SP 3
• เครื่องที่ใช้เป็น User PC OS Microsoft Windows 2000,Microsoft Windows ME,Microsoft Windows XP SP 1,Microsoft Windows XP SP 2,Microsoft Windows XP SP 3
• Router/Switch   Cisco SF200-48P 
• โปรแกรม Diskless ใช้กับ OS  Microsoft Windows 

งบประมาณค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

Host PC                            55000   ฿ 

User PC                              6000   ฿

Router/Switch                  20000   ฿

โครงสร้างทางเทคนิคและการใช้งาน Input Unit

 Sensor ในงานอุตสาหกรรม

Sensor เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้งานอุตสาหกรรมในระบบการควบคุมแบบอัตโนมัติซึ่งสามารถ แบ่งแยกตามลักษณะการใช้งานและคุณสมบัติที่ได้ คือ...

   1.  Limit Switch (สวิทซ์จำกัดระยะ)การทำงานจะอาศัยแรงกดจากภายนอกมากระทำ เช่น วางของทับที่ปุ่มกด หรือ ลูกเบี้ยวมาชนที่ปุ่มกด

   2.  Photo Electric Sensors เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้สำหรับตรวจจับการมี หรือ ไม่มีวัตถุที่เราต้องการตรวจจับ โดยอาศัยหลักการวัดปริมาณของความเข้มของแสงที่กระทบกับวัตถุและ สะท้อนกลับมายัง Photo Electric Sensors

   3.  Proximity Sensors เป็นอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ที่ใช้สำหรับตรวจจับการมีหรือไม่มีของวัตถุโดย อาศัยหลักการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า แบ่งได้เป็น 2 แบบคือ

a. ชนิดสนามแม่เหล็ก (Inductive)

b. ชนิดสนามไฟฟ้า (Capacitive)

ซึ่งพอที่จะสรุปจุดเด่น จุดด้อยในการนำ Sensor แบบต่างๆ มาใช้งานได้ตามตารางข้างล่างนี้

ข้อเปรียบเทียบระหว่างลิมิตสวิตซ์กับเซ็นเซอร์ชนิดต่างๆ จุดเด่นในการใช้งาน		จุดด้อยในการใช้งาน
ลิมิตสวิตซ์ (Limit Switches)	- ติดตั้งสะดวก , ง่าย - เป็นอุปกรณ์ที่มีสวิทซ์แยก(Isolated) - ไม่ต้องมีไฟเลี้ยงวงจรในการทำงาน - การทำงานเชื่อถือได้ - มีความสามารถในการรับกระแสได้ สูงในการทำงาน - มีความแม่นยำและเที่ยงตรง - ราคาต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับชนิด อื่นๆ		- มีอายุการใช้งานจำกัด - มีความเร็วการทำงานจำกัด (ประมาณ 1.5 เมตร/วินาที) - หน้าคอนแทคเสื่อมและทำงานได้ ไม่เต็มประสิทธิภาพเมื่อถึงระยะเวลา ที่กำหนด - ดัชนีการป้องกัน (IP) ถูกจำกัด - ความน่าเชื่อถือต่ำเมื่อทำงานที่มี ระดับสัญญาณต่ำ
เซ็นเซอร์แบบเหนี่ยวนำ (Inductive Proximity Sensors)	- อายุการใช้งานไม่ได้ขึ้นอยู่กับ จำนวนครั้งของการทำงาน - มีลำตัวที่แข็งแรงสามารถใช้งานใน โรงงานได้ดี - มีดัชนีการป้องกัน (IP)สูง - สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์ อิเลคทรอนิกส์ได้ดี - ไม่มีส่วนประกอบใดๆ ที่ต้องสัมผัส กับวัตถุที่ตรวจจับ - สามารถตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่ย่าน ความเร็วสูงได้		- ระยะการตรวจจับจำกัด (ประมาณ 60 mm) - ตรวจจับได้เฉพาะวัตถุที่เป็นโลหะ เท่านั้น - การคำนวณจุดการทำงาน(Switching Point) ได้ยาก หากเป้าตรวจจับไม่ได้มาตรฐาน (เล็กกว่า)และชนิดของโลหะที่ไม่ใช่ เหล็ก
เซ็นเซอร์แบบเก็บประจุ (Capacitive Proximity Sensors)	- สามารถตรวจจับวัตถุได้ทุกชนิด - สามารถตรวจจับผ่านแผ่นกั้น (Partition) ได้		- มีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลง รอบข้าง เช่น อุณหภูมิและความชื้น - ระยะการตรวจจับที่จำกัด
เซ็นเซอร์แบบใช้แสง         (Photo Electric Sensors)	- สามารถตรวจจับในระยะไกลได้ - สามารถตรวจจับวัตถุได้ทุกชนิด - สามารถตรวจจับวัตถุได้ทุกขนาด รวมถึงวัตถุที่มีลักษณะแหลมคม - มีเอาต์พุตทั้งแบบรีเลย์หรือโซลิต สเตท - มีชนิดที่ออกแบบสำหรับตรวจจับ แถบสี (Colour Mark)		- ประสิทธิภาพการทำงานลดลงเมื่อมี ฝุ่นหรือสิ่งสกปรกจับที่ด้านหน้าชุด ส่งหรือชุดรับแสง - การทำงานอาจผิดพลาดได้หากมี การใช้งานบริเวณรอบข้างที่มีแสง สว่างจ้าเกินไป

คอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรม

คือการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรม แบ่งออกเป็น 3 ส่วน การใช้คอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรมสามารถแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

1. การใช้คอมพิวเตอร์ในการจัดการสารสนเทศ

2. การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ

3.การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการการผลิต

โดยงานทั้ง 3 ส่วนนี้มีความสัมพันธ์กันมีการทางานร่วมกันเรียกรวม ๆ ว่า CIM (computer integrated manufacturing) และ ระบบ CAD/CAM มีความสามารถในการประมวลผลและรับส่งข้อมูลได้จึงเป็นเครื่องมือในการแบ่งเบาภาระการทางานของมนุษย์โดยเฉพาะงานที่มีความซับซ้อนทาซ้าหลายครั้งและมีความเกี่ยวกับข้อมูลจานวนมากเช่นการแก้ไขปัญหาทาง วิทยาศาสตร์ ทางวิศวกรรมและธุรกิจเป็นต้น การทางานจะมีขั้นตอนการทางานที่แตกต่างกันดังนั้นจึงควรศึกษาหรือทาความเข้าใจเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ในงานอุตสาหกรรมต่อไป

 ประโยชน์ของระบบฐานข้อมูล CIM

1. ลดเวลาและต้นทุนการผลิตในส่วนของการออกแบบ และ กระบวนการผลิต

2. ความผิดพลาดน้อยลง

3. ลดขั้นตอนการผลิตสินค้า

4. สามารถควบคุมคุณภาพสินค้าได้

5. วัสดุสิ้นเปลืองลดลง

6. วางแผนงานได้ 

การใช้โปรแกรม CIMในงานอุตสาหกรรม

ย่อมาจากคาว่า computer integrated manufacturing เป็นการเชื่อมต่อระหว่างระบบที่ทาการผลิตแบบอัตโนมัติกับการจัดการสารสนเทศ

โดยระบบจะช่วยทาการผลิตแบบอัตโนมัติคือช่วยในการออกแบบและผลิตควบคุมเครื่องมือหรือเครื่องจักรจะเป็นการทางานด้วยคาสั่งจากคอมพิวเตอร์เช่นการควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการวางแผนการใช้วัตถุดิบในการผลิตโดยอัตโนมัติ การวางแผนงานจะสามารถบรรลุจุดมุ่งหมายได้จะต้องมีการจัดข้อมูลที่ต้องใช้ทั้งหมดมารวมอยู่เพียงแห่งเดียวจากนั้นก็จัดการกระบวนการผลิตทั้งหมดโดยอัตโนมัติได้ทันที

ข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งจะถูกนามาเก็บไว้ที่ศูนย์สารสนเทศเพื่อที่ให้ฝ่ายอื่น ๆ สามารถนาไปใช้งานและนาไปทดสอบหรือแก้ไขโดยฝ่ายอื่นได้ ตัวอย่างเช่นหากมีการสั่งทาสินค้ามาชนิดหนึ่งฝ่ายออกแบบก็จะออกแบบสินค้าตามความต้องการของลูกค้าฝ่ายวิศวกรก็จะนาข้อมูลจากการออกแบบนี้ไปทดสอบว่าจะสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพหรือไม่หากทุกย่างเรียบร้อยฝ่ายจัดหาวัตถุดิบก็จะเตรียมวัสดุไว้เป็นปริมาณตามต้องการจากนั้นฝ่ายควบคุมการผลิตก็ นำข้อมูลเกี่ยวกับตัวสินค้าซึ่งได้มีการออกแบบและทดสอบเรียบร้อยแล้วไปผลิตต่อไปและขณะที่ผลิตสินค้าแผนกอื่น ๆ ก็นาข้อมูลเกี่ยวกับสินค้านี้ไปใช้งานด้วยจึงทาให้สามารถเตรียมการต่าง ๆ ได้ล่วงหน้าเช่นฝ่ายบรรจุหีบห่อซึ่งทราบขนาดและจานวนของสินค้าจากศูนย์สารสนเทศ ก็จะเตรียมหีบห่อไว้ ในขณะเดียวกันก็จะเตรียมออกใบเสร็จให้ลูกค้า การทางานของระบบ CIM

การใช้โปรแกรม CAD ในงานอุตสาหกรรม

 (computer aided design หรือ CAD) เป็นการนาเอาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และระบบข้อมูลเข้ามาช่วยในการออกแบบผลิตภัณฑ์รวมทั้งรูปแบบหีบห่อของผลิตภัณฑ์หรือการนาคอมพิวเตอร์มาช่วยทางด้านการออกแบบวิศวกรรมและสถาปัตยกรรมให้มีความเหมาะสมกับความต้องการและความเป็นจริงตลอดจนช่วยลดต้นทุนการดาเนินงานในการออกแบบโดยเฉพาะในเรื่องของเวลา การแก้ไข และการจัดเก็บแบบ

คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบมีหน้าที่สำคัญสองประการประการแรกคืออานวยความสะดวกในการเขียนแบบ (drafting) ของชิ้นงานที่ต้องการบนจอภาพการใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบตัดความยุ่งยากในการเขียนแบบบนกระดาษด้วยมือเป็นงานละเอียดต้องการความสามารถสูง และกินเวลานานออกไปทั้งนี้คอมพิวเตอร์สามารถแสดงภาพบนจอจากข้อมูลที่ผู้ออกแบบป้อนให้เป็นภาพทั้งในระบบสองมิติ และสามมิติได้ตามต้องการ  

การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ (computer aided design) หรือ CAD เป็นการนาเอาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และระบบข้อมูลเข้ามาช่วยในการออกแบบผลิตภัณฑ์รวมทั้งรูปแบบหีบห่อของผลิตภัณฑ์หรือการนาคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบวิศวกรรมและสถาปัตยกรรมให้มีความเหมาะสมกับความต้องการและความเป็นจริงตลอดจนช่วยลดต้นทุนการดาเนินงานในการออกแบบโดยเฉพาะในเรื่องของเวลาการแก้ไขแบบต่าง ๆ และการจัดเก็บแบบต่าง ๆ 

การใช้โปรแกรม CAM ในงานอุตสาหกรรม

คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต (computer aided manufacturing or CAM) หมายถึงการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการผลิตสินค้าในโรงานอุตสาหกรรม เนื่องจากระบบคอมพิวเตอร์จะมีความเที่ยงตรงและเชื่อถือได้ในการทางานที่ซ้ำกันตลอดจนสามารถตรวจสอบรายละเอียดข้อผิดพลาดของผลิตภัณฑ์ได้ตามมาตรฐานที่ต้องการซึ่งจะช่วยประหยัดระยะเวลาและแรงงานประการสำคัญช่วยให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์มีความสม่ำเสมอตามที่กำหนด

CAM คือการนาคอมพิวเตอร์มาช่วยในการเขียนโปรแกรมเพื่อนาใช้ควบคุมเครื่องจักรกลซีเอ็นซี โดยใช้ข้อมูลทางรูปร่างจาก CAD ไปทาการกำหนดว่าจะใช้เครื่องจักรชนิดใดในการผลิต, ใช้อุปกรณ์ตัดเฉือนอะไรบ้างใช้วัสดุทาชิ้นงานขนาดเท่าใดวางตำแหน่งที่อ้างอิงอย่างไร,ใช้วิธีการตัดเฉือนและมีขั้นตอนทางานอย่างไร รวมไปถึงการใช้คอมพิวเตอร์ในการจาลองขั้นตอนการทางานและการตรวจสอบความถูกต้อง

CAM เป็นคาย่อมาจากคาว่า computer aided manufacturing ซึ่งแปลตามศัพท์ได้ความว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตซึ่งจะใช้ซอฟต์แวร์ เพื่อควบคุมเครื่องจักรให้สามารถสร้างชิ้นงานได้ตามที่ได้ออกแบบไว้แล้ว (คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต, 2551)

CAM คือคาย่อของ computer aided manufacturing แปลเป็นภาษาไทยว่าคอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตเป็นการนาคอมพิวเตอร์มาช่วยในการสร้างระบบรหัสจี (G-code) เพื่อควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซีในการกัดขึ้นรูปชิ้นส่วน โดยใช้ข้อมูลทางรูปร่างจาก CAD

การใช้โปรแกรม CAD/CAM ในงานอุตสาหกรรม

งานอุตสาหกรรมเป็นงานที่มีการแข่งขันสูงผู้ที่จะอยู่ในแนวหน้าได้ต้องผลิตสินค้า ออกมาได้ทันต่อความต้องการของตลาดสินค้าที่ดีต้องมีคุณภาพดีราคาถูกกระบวนการผลิตสินค้านั้นแต่เดิมมีลักษณะโดยขั้นแรกต้องรู้ถึงความต้องการของตลาด จากนั้นจึงประยุกต์ขึ้นมาเป็นสินค้า มีการออกแบบ วางแผนการผลิตจัดการผลิตตรวจสอบคุณภาพแล้วส่งออกสู่ตลาดกระบวนการเหล่านี้เป็นงานที่ค่อนข้างเสียเวลาดังนั้นโอกาสที่จะถูกคู่แข่งขันทางการค้าชิงตัดหน้าออกสินค้ามาขายก่อนจึงมีสูง แต่เมื่อมีการประยุกต์ใช้ CAD/CAM เข้ามาช่วย จึงทาให้ย่นระยะเวลาและกระบวนการลงได้มาก

ข้อได้เปรียบของการใช้ระบบ CAD/CAM เข้ามาช่วยในด้านการผลิตก็คือการย่นเวลาในการออกแบบโดยผลงานที่ออกมามีความถูกต้องเชื่อถือได้อีกทั้งมีความยืดหยุ่นต่อการเปลี่ยนแปลงแก้ไขค่าใช้จ่ายในการสร้างผลงานก็อยู่ในเกณฑ์ต่ำและเมื่อมีการนาข้อมูลที่ออกแบบไว้ไปใช้งานในการผลิตก็จะได้ข้อมูลที่ต้องการเพราะเป็นข้อมูลชุดเดียวกันไม่ต้องมีการใส่ข้อมูลใหม่จึงทุ่นเวลาในการผลิต

ระบบ SCADA

รายงานสรุประบบ  SCADA   ของเขื่อนแม่กวงอุดมธารา

                เขื่อนแม่กวงอุดมธารา  โครงการส่งและบำรุงรักษาแม่กวง  อำเภอดอยสะเก็ด  จังหวัดเชียงใหม่  สำนักชลประทานที่  1  กรมชลประทาน  กระทรวงเกษตรและสหกรณ์  ได้ทำการติดตั้งระบบ SCADA   เสร็จสมบรูณ์เดือนสิงหาคม  พ.ศ.  2544 ใช้งบประมาณทั้งสิ้น  15  ล้านบาท

                ระบบ   SCADA   ย่อมาจาก   Supervisory  Control  And  Data  Acquisition  เป็นระบบที่ใช้ในการควบคุมการส่งน้ำ, ตรวจวัดปริมาณน้ำในเขื่อน  และข้อมูลปริมาณน้ำฝน  ของเขื่อนแม่กวงอุดมธารา  โดยใช้คอมพิวเตอร์  และอุปกรณ์อิเลคโทรนิคส์  เป็นตัวควบคุมทั้งหมด  ซึ่งจะสามารถทำการควบคุมเขื่อนอัตโนมัติในระบบ  Real  Time  ตลอดเวลา  24  ชั่วโมง  1  วัน  และ  365  วันใน  1  ปี  พร้อมทั้งทำการเก็บข้อมูล, ตรวจสอบระบบ,   แจ้งเตือน  เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินจัดทำรายงานอัตโนมัตินอกจากนี้ยังสามารถทำการควบคุมการส่งน้ำออกจากเขื่อน ,  รับทราบข้อมูลปริมาณน้ำและข้อมูลอุตุ-อุทกวิทยาและสามารถเห็นภาพเหตุการณ์จริงของปริมาณน้ำเขื่อนแม่กวงและการระบายน้ำจริงในแบบ  Real  Time  ได้จากกรมชลประทานสามเสนกรุงเทพ  หรือสำนักชลประทานที่ 1  อำเภอเมือง  จังหวัดเชียงใหม่หรือจากทุกแห่ง  (Anywhere)  และทุกเวลา  (Anytime)  ได้ซึ่งจะทำให้ส่วนกลางสามารถควบคุมและรับทราบเหตุการณ์สถานการณ์น้ำของเขื่อนแม่กวงในระบบ  Real  Time  หรือเวลาจริง  โดยมิต้องรอการรายงานจากเขื่อน  ทำให้สามารถบริหารงาน, วางแผนและแก้ไข สถานการณ์เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินต่าง ๆ  ได้ทันท่วงที

ระบบ  SCADA  มีความสามารถดังต่อไปนี้

1.  Automation  Control  ควบคุมการส่งน้ำและตรวจวัดปริมาณน้ำในเขื่อนรวมตัวข้อมูลอุตุ-อุทกวิทยาอัตรโนมัตโดยสามารถตั้งโปรแกรมการปฏิบัติงานล่วงหน้าให้ระบบทำงานเอง

2.  Data  Acquisitions  เก็บข้อมูล, ประมวลผลข้อมูลและจัดทำรายงานโดยคอมพิวเตอร์ของระบบ  SCADA  โดยอัตโนมัติ

3.  Remote  Control  &  Remote  Access  สามารถทำการควบคุมและรับทราบข้อมูล  (Share  Data)  ได้จากทุกแห่ง  (Anywhere)  และทุกเวลา  (Anytime)

4.  Self  Diagnostic  ตรวจสอบความผิดปกติของระบบ  SCADA   อัตโนมัติ    โดยระบบจะทำการตรวจสอบ ระบบคอมพิวเตอร์  และอุปกรณ์อิเลคโทรนิกส์ของระบบ  SCADA  ตลอดเวลา  เมื่อเกิดความผิดปกติ  จะทำการแจ้งเตือน  Operator  หรือหัวหน้าโครงการอัตโนมัติ  ผ่านระบบโทรศัพท์

5.  Warning  &  Alarming  System   การเตือนภัยและแจ้งเตือนเหตุฉุกเฉิน  เช่น  ปริมาณน้ำฝน  มีปริมาณมากผิดปกติหรือปริมาณน้ำในเขื่อนสูงกว่าระดับวิกฤตจะทำการแจ้งเตือนไปยัง  Operator ,  หัวหน้าโครงการอัตโนมัติ  แม้ว่าเหตุการณ์จะเกิดขึ้นในเวลา  กลางคืน  ที่ไม่มีเจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานอยู่ก็ตาม

6.  Remote  Camera  System  สามารถเห็นภาพปริมาณน้ำในเขื่อนแม่กวงและการระบายน้ำทั้งหมดได้จากศูนย์ควบคุมการส่งน้ำเขื่อนแม่กวง  และจากกรมชลประทานสามเสนหรือหน่วยงานอื่นได้ในแบบ  Real  Time

ประโยชน์หลักที่ได้รับจากการใช้ระบบ  SCADA  คือ

1.  เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการทรัพยากรน้ำ  โดยจะทำให้สามารถส่งน้ำออกจากเขื่อน  เพื่อใช้ในการเกษตร,  อุปโภค – บริโภค  และอุตสาหกรรม  ได้อย่างประหยัด  โดยสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำตลอด  24  ชั่วโมง  ตลอด  365  วัน  โดยสามารถทำการควบคุมและรักทราบข้อมูลได้จากระยะไกล

2.  เพิ่มความปลอดภัยในการจัดการน้ำ  โดยระบบ  SCADA  ทำการตรวจวัดปริมาณน้ำในเขื่อน ,  ปริมาณน้ำฝน  และข้อมูลอุตุ – อุทกวิทยา  ในระบบ  Real  Time  และทำการแจ้งเตือนอัตโนมัติไปยังกรมชลประทานสามเสน ,  สำนักชลประทานที่ 1  และ  ฯลฯ  เมื่อสถานการณ์น้ำและปริมาณน้ำฝนมีแนวโน้มว่าไม่ปลอดภัย

3.  เพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการระบบฐานข้อมูล  ระบบ  SCADA  เป็นระบบควบคุมและเก็บข้อมูลอัตโนมัติโดยใช้เทคโนโลยีล่าสุดของระบบ  Information  Technology   และ  Industrial  Automation  Technology  ทำงาน  Real  Time  24  ชั่วโมง  สามารถควบคุม ,  รับทราบข้อมูลและเห็นภาพเหตุการณ์จริงของปริมาณน้ำในเขื่อนและการส่งน้ำได้จากทุกแห่ง  (Anywhere)  ทุกเวลา  (Anytime)

                ระบบ  SCADA  ซึ่งใช้ในการควบคุมการทำงานของเขื่อนและระบบส่งน้ำใช้เทคโนโลยีสูงและมีใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลก  โดยได้พิสูจน์การใช้งานแล้วว่าประโยชน์ที่ได้รับคุ้มค่าการลงทุน

ระบบ  SCADA  ของเขื่อนแม่กวงอุดมธารา

                                ระบบ   SCADA  (Supervisory  Control  And  Data  Acquisition)  ของเขื่อนแม่กวงอุดมธาราเป็นระบบที่ใช้ในการควบคุมการส่งน้ำออกจากเขื่อนอัตโนมัติ  โดยใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมผ่านอุกรณ์  Programmable  Logic  Controller  (PLC)  และใช้สายนำสัญญาณแบบเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นตัวเชื่อมสัญญาณการควบคุมจากศูนย์ควบคุมการส่งน้ำเขื่อนแม่กวง  (Mae  Kuang  Operation  Control  Center)  ไปยังห้องควบคุมประตูระบายน้ำทั้ง  5 แห่ง  ของเขื่อนแม่กวงในแบบ Remote  Control  (ดังแสดงในแผนผังแสดงระบบควบคุมการส่งน้ำของเขื่อนแม่กวง)  เพื่อควบคุมการปิด-เปิดบานประตูระบายน้ำ ,  วัดปริมาณน้ำในเขื่อน ,  ปริมาณน้ำที่ระบาย ,  ปริมาณน้ำฝน  ,  ปริมาณการระเหย ,  ตรวจสอบระบบ ,  เก็บข้อมูล ,  จัดทำรายงานและแจ้งเตือนเมื่อเหตุฉุกเฉิน  อีกทั้งยังสามารถเห็นภาพเหตุการณ์จริงของปริมาณน้ำในเขื่อนแม่กวงและการระบายน้ำทั้งหมดได้  โดยการทำงานทั้งหมดจะทำงานแบบ  Real  Time   (ข้อมูล  ณ  3  นาที  ตลอด  24  ชัวโมง  ตลอด  365  วัน)  และสามารถควบคุม (Control)  และเข้าถึงข้อมูล   (Share  Data)   ได้จากส่วนกลาง  หรือ  หน่วยงานอื่นได้ทุกแห่ง   (Anywhere)  และทุกเวลา   (Anytime)

ความสามารถของระบบ  SCADA

                                1.  ควบคุมการทำงานของเครื่องจักรอัตโนมัติ  (Automation  Control)  ระบบ  SCADA  จะควบคุมการทำงานของการปิด-เปิดบานประตูน้ำ, วาล์ว  ต่าง ๆ ,  ระบบไฮโดรลิค  และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองอัตโนมัติ  โดยสามารถตั้งโปรแกรมการทำงานตามเวลาที่กำหนด  (Schedule)  ในตารางการส่งน้ำได้

                                2.  เก็บข้อมูล  (Data  Acquisitions)  ระบบ   SCADA  จะเก็บข้อมูลการควบคุมและการตรวจวัดเข้าระบบคอมพิวเตอร์อัตโนมัติ  โดยจะเก็บข้อมูลปริมาณน้ำที่ส่งออก,  ปริมาณน้ำเก็บกักในเขื่อน ,  ปริมาณน้ำไหลเข้าเขื่อน , ปริมาณน้ำฝน , การควบคุมการปิด-เปิดบาน ,  การแจ้งเตือนเมื่อระบบขัดข้อง  และเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินต่าง ๆ  อัตโนมัติ  โดยข้อมูลต่าง ๆ  จะเก็บอยู่ใน   Server ของระบบ  SCADA

                                3.  ตรวจสอบตัวเอง  (Self  Diagnostic)  ระบบ  SCADA  จะทำการตรวจสอบอุปกรณ์อิเลคโทรนิกส์ ,  เครื่องจักรที่ทำการควบคุมทั้งหมดตลอดเวลา  โดยจะแจ้งเตือน  Operator   ผ่านทางระบบโทรศัพท์เมื่ออุปกรณ์ขัดข้อง

                                4.  แจ้งเตือนเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน  (Alarming  and  Warning)  ระบบ  SCADA  จะทำการแจ้งเตือนผู้ควบคุมระบบ  Operator  เมื่อเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ขัดข้อง  หรือเกิดเหตุฉุกเฉินที่  Operator  ตั้งค่าไว้  เช่น  ปริมาณน้ำในเขื่อนสูงกว่าระดับวกฤต ,  ปริมาณฝน  มีความเข้มสูงผิดปกติ  หรือมีผู้บุกรุกห้องควบคุม  โดยสามารถแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์มือถือ ,  เพจเจอร์  โดยสามารถพัฒนาให้เป็นระบบ  Flood  Warning  ได้ในอนาคต

                                5.  การจัดทำรายงาน  (Reporting)  ระบบ  SCADA  สามารถจัดทำรายงานต่าง ๆ  ที่เกี่ยวข้องได้  เช่น   รายงานการส่งน้ำ,  รายงานสภาพน้ำในเขื่อน ,  รายงานสภาพฝน  โดยสามารถสั่งให้พิมพ์ข้อมูลตามช่วงเวลาที่กำหนดโดยอัตโนมัติ

                                6.  การเข้าถึงข้อมูลจากระยะไกล  (Remote  Access)  สามารถเข้าถึงข้อมูลของระบบ  SCADA   ได้จากภายนอก  เช่น  จากกรมชลประทานสามเสน ,  สำนักชลประทานที่  1  จังหวัดเชียงใหม่   โดยผ่านระบบโทรศัพท์   Log  In   ตรงเข้าสู่   Server  Unit   ของระบบ  หรือ  จากระบบ  Internet   (กำลังพัฒนา)  ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลสำคัญของเขื่อนแม่กวงได้ตลอดเวลาไม่ว่าจะอยู่ในห้องควบคุมหลักหรือไม่ซึ่งจะทำให้กรมชลประทานสามเสน  สามารถรับทราบข้อมูลสำคัญของเขื่อนแม่กวงในแบบเวลาจริง  (Real  Time)

                                7.  Remote Control  & Remote  Access   สามารถทำการควบคุมและรับทราบข้อมูล (Anywhere)  ได้จากทุกแห่ง  (Anytime)  และทุกเวลา

                                นอกจากนี้ระบบ  SCADA  ยังสามารถพัฒนาให้สามารถใช้งานใน  Application  อื่นโดยการเชื่อมต่อระบบ  SCADA  ให้สามารถ  Control   หรือ  เชื่อมข้อมูลกับระบบต่าง ๆ  ดังต่อไปนี้

                                1.  ระบบ  Dan  Instrument  ของงาน  Dam  Safety  (แผนงานปี  2545) 

                                     โดยเชื่อมข้อมูลการตรวจวัดพฤติกรรมเขื่อนในกรณีของเขื่อนแม่กวงอุดมธารา  ข้อมูลจากเครื่องมือวัด  เช่น  Piezometer, Earth  Pressure  Cell,  Siesmometer  และ ฯลฯ  ซึ่งต้องเป็นระบบสัญญาณไฟฟ้า  โดยเชื่อมเข้าสู่ระบบ  SCADA  โดยจะจัดเก็บข้อมูล  Dam  Safety อัตโนมัติในแบบ  Real  Time  ซึ่งศูนย์ความปลอกภัยเขื่อน  กรมชลประทานสามเสน  สามารถ   Log  In  เข้ามา  Download  ข้อมูล  หรือ  Download  จาก  Internet  ได้

                                2.  ระบบ  Real  Time  Internet  Data  System

                                      โดยส่งข้อมูลของระบบ  SCADA  ที่เปิดเผยได้  เข้าสู่ระบบ  Internet  ในแบบ  Real  Time  เพื่อให้เจ้าหน้าที่ของกรมชลประทานหรือหน่วยงานอื่นที่เกี่ยวข้องสามารถรับทราบข้อมูลทั้งหมดในแบบ  Real  Time  ซึ่งสะดวกและประหยัดที่สุด

3.       ระบบ  Telemetering  ของงาน  Hydrology

โดยการติดตั้งสถานีวัดน้ำท่า  และน้ำฝนอัตโนมัติตามจุดต่าง ๆ  ของพื้นที่รับน้ำของเขื่อนและในพื้นที่ส่งน้ำ  และส่งสัญญาณผ่านระบบวิทยุ  หรือระบบสื่อสารอื่น  ๆ  ตามความเหมาะสมมายังศูนย์ควบคุมการส่งน้ำของเขื่อนแม่กวง

4.       ระบบ  Decision  Support  System  (DSS)  หรือ  Expert  System

DSS  เป็นระบบฐานข้อมูลช่วยในการตัดสินใจในการวางแผนการส่งน้ำและจัดการน้ำของลุ่มน้ำต่าง ๆ  ส่วน  Expert   System  เป็นระบบที่ใช้เทคโนโลยีของ  Artificial  Intelligence  ซึ่งเป็นระบบผู้เชี่ยวชาญสามารถนำประสบการณ์มาวิเคราะห์เพื่อตัดสินใจและเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง

5.       ระบบ  Canal  Automation  (Water  Distribution  or  Water  Delivery  Automation)

โดยการติดตั้ง  Electric  Gear  Motor  และระบบควบคุมการปิด-เปิดบานอัตโนมัติที่อาคารในคลองส่งน้ำ  เช่น  อาคารอัดน้ำ  (Check  Structuer), ปตร.ปากคลองส่งน้ำ  (Head  Regulator)  ซึ่งจะทำให้สามารถควบคุมปริมาณน้ำในคลองส่งน้ำได้อัตโนมัติ  ในระบบ Remote  Control  โดยสามารถทำงานร่วมกับระบบ  Telemetering  เช่น  เมื่อพื้นที่ทำนาของคลองซอย  16  ของคลองสายใหญ่ฝั่งซ้าย  มีปริมาณน้ำฝนมาก  อุปกรณ์  Automatic  Rain  Gauge  Telemetering  จะส่งข้อมูลมายัง  ระบบ  SCADA  ของศูนย์ควบคุมการส่งน้ำเขื่อนแม่กวงอุดมธารา  จากนั้นระบบ  SCADA  สั่งการลดการส่งน้ำจากเขื่อนแม่กวงโดยการลดบานประตูน้ำลง  และสั่งปิด  ปตร. ปากคลองสายซอย  16  โดยสั่งการผ่านระบบวิทุไปยังอุปกรณ์ควบคุมการ ปิด-เปิด  บานประตูท่อส่งน้ำซึ่งติดตั้งที่  ปตร.

การทำงานของระบบ  SCADA

                                ระบบ  SCADA  ของเขื่อนแม่กวงอุดมธาราประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก  ดังต่อไปนี้

1.       อุปกรณ์ระบบควบคุมอัตโนมัติ  PLC  (Programmable  Logic  Controller)

2.       โปรแกรมระบบ  SCADA  ซึ่งเรียกอีกชื่อว่า  HMI  Software  (Human  Machine  Interface)

3.       ระบบคอมพิเตอร์หลัก

4.       ระบบควบคุมสำรอง  (Operator  Terminal)

5.       อุปกรณ์ตรวจวัดต่าง ๆ  เช่น  (Flowmeter ,  levelmeter ,  Gate  position  Sensor  และ  Automatic  Rain  Gauge)

6.       ระบบ  Communication  (สายเคเบิลใยแก้วนำแสง, อุปกรณ์แปลงสัญญาณ)

7.       ระบบ  Close  Circuit  Television  (ระบบโทรทัศน์วงจรปิด)

8.       ระบบ  Hydraulic  ปิด-เปิดบานประตูท่อส่งน้ำ

9.       เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง

หลักการทำงาน

                                ระบบคอมพิวเตอร์หลัก  ณ  ศูนย์ควบคุมการส่งน้ำเขื่อนแม่กวง  ซึ่งติดตั้ง  SCADA  Software  จะสั่งการ  Control  การเปิด-ปิด  บานประตูท่อส่งน้ำโดยกำหนด  Set  Point  ค่าปริมาณน้ำที่จะ  ส่งออกไปยัง  PLC  ของห้องควบคุมประตูน้ำแต่ละท่อส่งน้ำผ่านระบบ Communication  (สายเคเบิลใยแก้วนำแสง)  ซึ่งใน  PLC  จะมีโปรแกรมการทำงานของเครื่องจักอยู่  จากนั้น  PLC  จะสั่งการ  Control  ไปยังระบบ  Hydraulic  ปิด-เปิด  บานประตูท่อส่งน้ำ

                                6.  ระบบ  Intelligent  Real  Time  Flood  Warning  System

                                     เป็นระบบเตือนภัยน้ำท่วมของลุ่มน้ำ  ซึ่งเป็นระบบที่มีความซับซ้อนสูงมากโดยจะต้องเชื่อมข้อมูลการตรวจวัดสภาวะอากาศ  โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูล  Real  Time  การเกิดฝน ,  พายุ  จากดาวเทียมตรวจวัด  Tropical  Rainfall  ซึ่งใช้ทำนาย  เพื่อประเมินปริมาณน้ำฝนที่จะตกจริงหรือพายุที่จะเกิดขึ้นจริงจากทาง  Physical  ของความชื้น,  กลุ่มเมฆ, ความเร็ว, ทิศทางลม  และอุณหภูมิ  โดยมิใช่ข้อมูล  Real  Time  จากสถิติ  และมีระบบ  GIS  และ  Remote  Sensing  ซึ่งต้องเชื่อมข้อมูลล่าสุดกับดาวเทียมตรวจวัดสภาพพื้นที่โลกเพื่อตรวจวัดและประเมินความสามารถในการรับและระบายน้ำจริงของพื้นที่  นอกจากนี้ต้องมีระบบ  Expert  System  (ระบบผู้เชี่ยวชาญซึ่งนำเทคโนโลยีของ  Artificial  Intelligent  มาใช้)  สำหรับการจัดการลุ่มน้ำโดยเฉพาะเพื่อประเมินสถานการณ์จากข้อมูลจำนวนมาก  ทั้งข้อมูลอุตุนิยมวิทยา, ข้อมูลอุทกวิทยา, ข้อมูลสภาพพื้นที่เพาะปลูก,  ที่อยู่อาศัย  และข้อมูลการประเมินความเสียหายที่จะพึงเกิดขึ้นจากการถูกน้ำท่วม  และที่สำคัญต้องเชื่อมข้อมูลกับระบบ  SCADA  เพื่อให้สามารถทำการ  Control  ได้

                                การเชื่อมข้อมูลทั้งหมดดังกล่าว  หากจะได้ผลจริงต้องได้รับความร่วมมือในการเชื่อมระบบฐานข้อมูล  Real  Time  ระหว่างกรมชลประทาน, กรมอุตุนิยมวิทยา,  กรมที่ดิน,  กรมป่าไม้  และหน่วยงานในต่างประเทศที่รับผิดชอบการ  Control  ดาวเทียมทั้ง  2  ดวง  ที่เป็นข้อมูลหลักของระบบ  ซึ่งจะเห็นได้ว่าการพัฒนาระบบเตือนภัยน้ำท่วมให้ได้ผลจริงจะต้องได้รับการสนับสนุนสูงมากจากทางรัฐบาลทั้งในส่วนของงบประมาณ, การประสานงานระหว่างหน่วยงานต่าง ๆ  ทั้งในและต่างประเทศ

                                ในประเทศที่พัฒนาแล้ว  เช่น  สหรัฐอเมริกา, ญี่ปุ่น  และยุโรป  ก็ใช้แนวทางดังกล่าวเช่นกันในการพัฒนา  ซึ่งก็มีทั้ง  Project  ที่ประสบความสำเร็จและไม่ประสบความสำเร็จ   แต่ทุกประเทศที่พัฒนาระบบดังกล่าวได้เห็นคุณประโยชน์อย่างชัดเจนถึงความสำคัญของการป้องกันภัยจากน้ำท่วม  ซึ่งธรรมชาติยังคงเป็นผู้มีพลังอำนาจมากที่สุดเสมอ

                                7.  ระบบการผันน้ำข้ามลุ่มน้ำอัตโนมัติ  (Automation  Transbasin  System)

                                      การผันน้ำจากลุ่มน้ำที่มีปริมาณน้ำท่ามาก  ไปยังลุ่มน้ำที่มีปริมาณน้ำท่าน้อยนั้น  หากพัฒนาในแนวทางที่ถูกต้องจะได้ประโยชน์  2  ทาง  คือ

1.       ลดความเสียหายทางเศรษฐกิจและป้องกันการเกิดน้ำท่วมในลุ่มน้ำที่มีปริมาณน้ำท่ามาก

2.     เพิ่มปริมาณน้ำท่าและผลผลิตทางการเกษตรและป้องกัน  บรรเทาปัญหาการขาดแคลนน้ำในลุ่มน้ำที่มีปริมาณน้ำน้อย

ระบบการผันน้ำข้ามลุ่มน้ำนั้น  หากนำเทคโนโลยีของระบบคอมพิวเตอร์ ,  เครื่องมือวัดต่าง ๆ  และระบบการ  Control  มาใช้ในการปฏิบัติการก็จะเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพทั้งการวางแผน ,   การส่งน้ำจริง,  การตรวจวัดปริมาณน้ำและความมั่นคงของท่อผันน้ำได้เป็นอย่างมาก  โดยควรนำเทคโนโลยีของระบบ  SCADA ,  Real  Time  Internet  Data  System ,  Telemetering ,  Expert  System ,  Intelligent  Real  Time  Flood  Warning  System  ซึ่งจะมีความซับซ็อนทางเทคโนโลยีสูงมากแต่ก็มีความจำเป็น  เหตุเนื่องจากการผันน้ำมีเรื่องความปลอดภัยในการ Operate  ความขัดแย้งระหว่างลุ่มน้ำต้นและลุ่มน้ำด้านท้าย  ซึ่งถ้ามีการ  Operate  ไม่ดีพอจะเกิดปัญหาตามมามากมาย

สรุป        ดังจะเห็นได้ว่าระบบการจัดการน้ำที่มีการ  Control  จริง  โดยมีการตรวจวัดหรือรับข้อมูลจริง – ประเมินผล -  เตือนภัย  - ควบคุม  ในแบบ  Real  Time  นั้น  จะอาศัยระบบ  SCADA  เป็นพื้นฐานทั้งสิ้น