با مروری بر تاریخچه انقلاب صنعتی اول تا چهارم، در می یابیم که تولد اتوماسیون صنعتی به انقلاب صنعتی سوم یعنی دهه 1970 بر می گردد. در این دوره که به انقلاب دیجیتال نیز معروف است، استفاده از کنترل کننده ها و کامپیوترهای صنعتی رونق گرفت. در واقع می توان این دوره تاریخی را آغازی بر ورود PLC ها به صنعت دانست. پی ال سی زیمنس از گذشته تا به امروز به عنوان یکی از پرکاربردترین کنترل کننده ها در صنایع مختلف شناخته می شده است.
در سال 1996 زیمنس با معرفی تیا پرتال انقلابی در اتوماسیون صنعتی ایجاد کرد. این نرم افزار همه کاره و توانمند، قابلیت های متعدد برنامه نویسی، پیکره بندی و … را در کنار هم گرد آورده است. در این نوشتار به بررسی این نرم افزار جذاب و پرکاربرد خواهیم پرداخت.
چرا تیا پرتال یک اتفاق ویژه است؟
تاریخچه سیماتیک زیمنس از سال 1959 شروع می شود. نسل های مختلفی از کنترل کننده های صنعتی توسط زیمنس به بازار عرضه شد. تا اینکه در سال 1994 خانواده SIMATIC – S7 رونمایی شد و تا به امروز به عنوان یکی از موفق ترین خانواده های PLC تاریخ همچنان در حال کار هستند. اما قصه به همین جا ختم نشد و در سال 1996 اتفاق جدیدی توسط زیمنس رقم زده شد که یک بار دیگر مرزهای اتوماسیون را جابجا کرد.
این اتفاق ویژه، رونمایی از تیا پرتال یا پرتال کاملا یکپارچه اتوماسیون زیمنس بود. Totally Integrated Automation از آنجا که همه بخش های طراحی، برنامه نویسی و عیب یابی اتوماسیون را در یک پلتفرم پوشش می دهد، انتخابی ویژه برای اتوماسیون است. اجرای یک پروژه اتوماسیون صنعتی با انتخاب تجهیزات مورد نیاز، پیکره بندی آن ها و سپس برنامه نویسی کنترل کننده های صنعتی به انجام می رسد. علاوه بر این انجام تنظیمات درایو فرکانس متغیر و همچنین رابط انشان و ماشین (HMI) از دیگر مراحلی است که توسط تیا پرتال قابل انجام است.
مرزهای قدرت تیا!
پرتال تیا را می توان به بیان ساده “قالب یکپارچه مهندسی برای برنامه نویسی و پیکره بندی سیستم” معرفی کرد. این نرم افزار همه جانبه و یکپارچه از سال 1996 تا کنون چندین بار آپدیت شده و در هر نسخه قابلیت های بیشتری به آن افزوده شده است. به بیان دیگر می توان تیا را Central engineering framework دانست که کلیه الزامات پیکره بندی و برنامه نویسی سیستم را به صورت یکپارچه در اختیار کاربر قرار می دهد. از جمله مهمترین بخش های پروژه اتوماسیون صنعتی می توان به مراحل زیر اشاره کرد:
- برنامه نویسی پی ال سی
- برنامه نویسی و تنظیم HMI
- انجام تنظیمات مربوط به درایوها
- تست و شبیه سازی نهایی سیستم
با وجود اینکه برای هر کدام از این فرآیندها پلتفرم نرم افزاری جداگانه ای توسط زیمنس عرضه شده است، اما با استفاده از تیا پرتال می توانید علاوه بر این مراحل از قابلیت های ویژه دیگری نیز بهره مند شوید. این پلتفرم از انواع مختلف زبان های برنامه نویسی پی ال سی زیمنس پشتیبانی می کند. این قابلیت سبب تسهیل در فرآیند برنامه نویسی می شود. از سوی دیگر پکیج های کاربردی مختلف تیا فرآیند پیکره بندی را ساده تر از قبل کرده است.
پیکره بندی و برنامه نویسی سیستم تنها امکانی نیست که زیمنس در پرتال تیا ارائه کرده است. تیا در واقع یک منبع آموزشی کامل و بروز برای آشنایی با تجهیزات اتوماسیون صنعتی زیمنس، برنامه ریزی و پیکره بندی آن ها است. با ورود به بخش راهنمای نرم افزار با منبعی غنی از آموزش های کاربردی زیمنس در سطوح مختلف مواجه خواهید شد. در یک جمله می توان گفت مرزهای قدرت تیا دست نیافتنی است!
تیا پرتال به جای 4 نرم افزار مستقل!
اگر قصد استفاده از تیا پرتال را نداشته باشید، برای پیکره بندی و برنامه ریزی بخش های مختلف سیستم اتوماسیون زیمنس به 4 نرم افزار متفاوت نیاز خواهید داشت. اما در نسخه پیشرفته تیا به همه این قابلیت ها دسترسی خواهید داشت. مجموعه های نرم افزاری تیا شامل موارد زیر می شوند:
STEP 7 : این نرم افزار ویژه برنامه نویسی PLC های جدید زیمنس است. پی ال سی 1200 و پی ال سی 1500 را می توان توسط این نرم افزار برنامه نویسی کرد. لازم به ذکر است برخی از سری های پی ال سی 300 زیمنس را نیز می توان به کمک این نرم افزار برنامه نویسی کرد. برای برنامه نویسی سری 300 و 400 از نرم افزار SIMATIC MANAGER استفاده می شود.
SAFETY: این نرم افزار به منظور تنظیمات ایمنی نسخه های ایمن در برابر خطای PLC استفاده می شود. کنترل کننده های FAILSAFE به منظور استفاده در کاربردهای خاص که در آن عملکرد نادرست می تواند خسارات بسیار سنگینی به بار بیاورد تولید شده اند. به عنوان مثالی از کاربرد این PLC ها می توان به صنایع نفت و گاز اشاره کرد.
WINCC: با استفاده از این پکیج نرم افزاری تیا پرتال می توانید رابط های انسان و ماشین یا به عبارت دیگر اچ ام آی زیمنس را برنامه ریزی کنید. این صفحه نمایش گرافیکی به منظور کنترل و نمایش وضعیت بخش های مختلف سیستم مورد استفاده قرار می گیرد.
START DRIVE: درایو زیمنس به صورت گسترده در صنایع مختلف به منظور کنترل عملکرد موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. عملکرد صحیح درایوها در گرو انجام دقیق تنظیمات مرتبط با کاربرد و موتور مورد استفاده است. تنظیمات درایوهای پیشرفته سینامیکس زیمنس به کمک نرم افزار START DRIVE انجام می شود. اما در صورت استفاده از تیا پرتال، درایوها را نیز می توانید پیکره بندی و تنظیم کنید.
آشنایی با نسخه های تیا
در این بخش هدف ما پرداختن به ورژن نرم افزار نیست. ورژن های نرم افزار عموما به صورت متناوب در بازه های زمانی نامشخص بروزرسانی می شوند. هدف از این بروزرسانی ها رفع ایرادات نسخه های قبلی و همچنین افزودن بر قابلیت های نرم افزار است. فارغ از بحث ورژن نرم افزار، تیا پرتال در دو نسخه متفاوت پایه و پیشرفته عرضه می شود. لازم به ذکر است هر کدام از این نسخه ها نیاز به لایسنس متفاوتی دارند و امکانات متفاوتی را نیز ارائه می کنند.
نسخه BASIC پرتال تیا صرفا به منظور برنامه نویسی و پیکره بندی خانواده پی ال سی 1200 مورد استفاده قرار می گیرد. همانطور که از نام آن استنباط می شود، این نسخه صرفا قابلیت های پایه یک نرم افزار برنامه نویسی را ارائه می کند.
اما نسخه ADVANCED یا پیشرفته تیا پرتال قابلیت های به مراتب بیشتری دارد. در واقع تجمیع 4 نرم افزاری که در بخش قبل به آن اشاره کردیم در نسخه پیشرفته اتفاق افتاده است. در ادامه به بررسی برخی از مهمترین قابلیت های این نسخه تیا می پردازیم.
قابلیت های تیا پرتال پیشرفته
اگرچه تجمیع عملکرد نرم افزارهای مختلف و قابلیت پیکره بندی و برنامه نویسی به تنهایی قابلیتی بزرگ است، اما نسخه پیشرفته تیا امکانات دیگری نیز در اختیاز کاربران می گذارد.
استفاده موازی و کار تیمی: وقتی صحبت از انجام پروژه های بزرگ به میان می آید، کار تیمی در اولویت قرار می گیرد. نسخه پیشرفته تیا امکان استفاده به صورت موازی یا به بیان دیگر انجام کار به صورت تیمی را فراهم می کند. تیا یک فضای ذخیره سازی ابری در اختیار کاربران می گذار که می توانند پروژه خود را روی آن ذخیره کنند. از این طریق اعضای مختلف می توانند به پروژه دسترسی داشته و عملیات مورد نظر را روی آن انجام دهند.
قابلیت ویرایش و شخصی سازی تیا: اصطلاح متن باز عموما در رابطه با نترم افزارهای لینوکسی مورد استفاده قرار می گیرد. نرم افزارهای متن باز قابلیت ویرایش توسط کاربر را دارند. به بیان دیگر کاربر می تواند نرم افزار را متناسب با نیارهای خود شخصی سازی کند. برخی از قسمت های تیا پرتال متن باز هستند و قابلیت شخصی سازی توسط کاربر را دارند.
کاهش زمان اجرای پروژه: اگرچه امکان انجام کار به صورت تیمی و موازی به تنهایی می تواند نقش موثری در کاهش زمان اجرای پروژه و رسیدن به هدف داشته باشد، اما تیا پا را فراتر از این گذاشته است. قابلیت عیب یابی و رفع خطای پیشرفته در کنار امکان شبیه سازی پروژه به شما امکان می دهد زمان رفع خطا و رسیدن به نتیجه مطلوب را به شدت کاهش دهید.
جمع بندی
پیکره بندی سیستم و برنامه نویسی پی ال سی از جمله بخش های مهم پروژه اتوماسیون صنعتی است. تجهیزات اتوماسیون صنعتی طرفداران زیادی در سراسر دنیا دارند. در گذشته برای پیکره بندی و برنامه نویسی بخش های مختلف اتوماسیون زیمنس از نرم افزارهای متفاوتی استفاده می شد. اما در حال حاضر به لطف قابلیت های بیشمار تیا پرتال، برنامه نویسی و پیکره بندی بخش های مختلف سیستم تسهیل شده است. این نرم افزار در دو نسخه پایه و پیشرفته برای کاربردها مختلف عرضه می شود. جزئیات بیشتر در مورد این نرم افزار جذاب را در لینک زیر ببینید.