การใช้ IoT ร่วมกับ PLC

          ในปัจจุบันนั้นระบบ Internet of Things (IoT) มีส่วนเกี่ยวข้องกับระบบ Automation มากยิ่งขึ้น มีส่วนช่วยเพิ่มความสามารถในการควบคุมและตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ซึ่งผู้ใช้งานสามารถควบคุมและตรวจสอบการทำงานจากระยะไกลแบบเรียลไทม์ได้ โดยไม่จำเป็นต้องอยู่บริเวณพื้นที่การทำงานนั้นๆ นอกจากนี้ยังวิเคราะห์ระบบการทำงานให้ดียิ่งขึ้นได้อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นสั่งควบคุมเปิดปิดปั๊มน้ำและงานประเภทคอนโทรลวาล์วผ่านโทรศัพท์มือถือ การอ่านข้อมูลการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ผ่านคอมพิวเตอร์ เป็นต้น รวมถึงคาดการณ์เพื่อเตรียมตัวซ่อมแซมบำรุงระบบในอนาคตได้

          โดยในบทความนี้จะเป็นการนำเสนอตัวอย่างการนำ IoT มาใช้ร่วมกับ PLC โดย PLC ที่ใช้นั้นจะเป็น Amsamotion รุ่น AMX-FX3U-M26MR-E และ IoT Gateway เป็นของยี่ห้อ Wecon รุ่น V-Box E-4G เป็นตัวที่รับส่งข้อมูลต่างๆให้กับ PLC มีการให้บริการ Cloud ให้ใช้งานได้ฟรี แอพพลิเคชั่นชื่อว่า V-NET โดยอุปกรณ์ทั้งสองชิ้นนี้จะสื่อสารผ่านโปรโตคอล Modbus TCP/IP

          ภาพด้านล่างจะเป็นตำแหน่งของข้อมูลที่อยู่ใน PLC ในการใช้การสื่อสารแบบ Modbus TCP/IP (อ้างอิงตาม Manual) ซึ่งในบทความนี้จะใช้ 2 ตัวคือ X0 กับ Y0 โดยที่ X นั้นตำแหน่งของข้อมูลอยู่ที่ 8448 ฟังก์ชัน Read Input (02H) ส่วน Y0 นั้นตำแหน่งของข้อมูลอยู่ที่ 8192 ฟังก์ชัน Read coil (01H) โดยลายละเอียดตัวอื่นสามารถใช้งานปกติได้ไม่ว่าจะเป็นตัวแปร M ที่เป็นข้อมูลแบบ Bit และตัวแปร D ที่เป็นการเก็บข้อมูลแบบตัวเลข

          โดยผมจะกำหนด IP Address เป็น 192.168.1.191 กำหนด Subnet mask ไว้ที่ 255.255.255.0 ซึ่งวิธีการกำหนดใน PLC นั้นจะใช้ตัวแปร 2 ตัวแปรในการดำเนินการคือ D8470 กับ D8471 โดยจะต้องแปลงข้อมูลเป็นเลขฐาน 16 จะได้เป็น 192 = 0CH กับ 168 = A8H เอามาต่อกันไว้ที่ D8470 ส่วนที่จะเหลือจะเป็น 1 = 1H กับ 191 = BFH เอามาต่อกันไว้ที่ D8471 ตามภาพด้านล่าง

          โดยผมจะกำหนด IP Address เป็น 192.168.1.194 (ห้ามซ้ำกันในวงแลน ซึ่งค่า 191 PLC ได้ใช้งานไปแล้ว) แล้วกำหนด Subnet mask ไว้ที่ 255.255.255.0 ซึ่งต้องไปกำหนดในโปรแกรม V-Net เท่านั้น

          ในการกำหนดหลักๆเลยคือ จะต้องเลือก Port ในการเชื่อมต่อเป็น Ethernet รูปแบบในการสื่อสารเป็น Modbus TCP/IP แล้ว Service port เป็น 502 และที่สำคัญคือ ตำแหน่งของอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารด้วย ซึ่งจะใส่ IP Address ของ PLC ไปในช่อง IP Address ตามภาพข้างล่าง

          ต้องกด New Tag เพื่อเพิ่มข้อมูลลงไปใน V-Net โดยภาพด้านล่างจะเป็นการเชื่อมตัวแปร X0 จะใช้ตำแหน่งข้อมูลในการเชื่อมต่อที่ 1x (Function code 02H) ตำแหน่งที่ 8448 ตาม Manual ของ PLC

          ข้อมูลที่ใช้ในการสาธิตทั้งหมดมี 2 ตัวแปรคือ X0 กับ Y0 โดยที่ Y0 นั้นจะใช้ตำแหน่งข้อมูลในการเชื่อมต่อที่ 0x (Function code 01H) ตำแหน่งที่ 8192 ส่วนจุดสีเขียวเป็นการบ่งบอกว่าตัวแปรได้ถูกเชื่อมต่อแล้ว ซึ่งเราสามารถเปิดปิดหรือดูค่าจากอุปกรณ์ต่างๆจากหน้าต่างนี้ได้ (แต่ไม่สามารถควบคุมการทำงานของตัวแปร X ได้เพราะอ้างอิงตามช่อง Input ของ PLC เลย)

          แต่ถ้าหากต้องการสร้าง UI เพื่อทำเหมือนระบบ SCADA นั้นก็สามารถทำได้ แต่ต้องไปออกแบบการวางของ Tools ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปุ่มกด หลอดไฟแสดงสถานะ การกรอกข้อมูลแบบตัวเลข การโชว์ข้อมูลแบบตัวเลข การสร้างกราฟแสดงข้อมูล การทำ Motion ต่างๆ ก็สามารถทำได้หมดขึ้นอยู่กับผู้ออกแบบว่าจะทำแบบไหน โดยผมจะเอา Ui ที่ทำสำเร็จแล้วมาแสดงให้ดูว่า หน้าตาคร่าวๆเป็นอย่างไร

          โดยจะสร้างปุ่มกดในการควบคุมการทำงานของ Y0 และหลอดไฟแสดงสถานะของ X0 ซึ่งสามารถใช้งานผ่านคอมพิวเตอร์ที่มีลิงค์ของหน้าเว็บ ดังวิดีโอข้างล่าง

          นอกจากนั้นยังสามารถเอาไปใช้ในงานต่างๆได้ ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมการทำงานของปั๊ม งานจำพวกคอนโทรลวาล์ว การแสดงค่าเซนเซอร์ต่างๆได้ เช่น เซนเซอร์วัดอัตราการไหล (Flow meter), เซนเซอร์อุณหภูมิ (Temperature sensor), เซนเซอร์วัดปริมาณการใช้พลังงาน (Power Meter), เซนเซอร์วัดความสั่นสะเทือน (Vibration sensor), เซนเซอร์วัดแรงดัน (Pressure sensor) และอื่นๆ สามารถนำมาปรับใช้ร่วมกันได้ ซึ่งทางบริษัทเรารับงานทำระบบ Automation ต่างๆ เน้นการทำ Solution ตามที่ลูกค้าต้องการ ถ้าหากสนใจโปรดติดต่อมาเพื่อพูดคุยรายละเอียดต่างๆได้ครับ