การเชื่อมใต้น้ำ

มี 2 วิธี      การเชื่อมโลหะใต้ทะเลมี 2 แบบ วิธีที่ง่ายที่สุดคือ  “การเชื่อมเปียกในน้ำ” (wet water welding)  คือใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ให้กำลังไฟประมาณ500 แอมแปร์  ซึ่งอยู่ที่ผิวน้ำ  ส่งกระแสไฟตามสายเคเบิลที่หุ้มฉนวนไปยังขั้วไฟฟ้าของช่างเชื่อมใต้น้ำ ซึ่งขั้วไฟฟ้านั้นเคลือบขี้ผึ้งหรือสีกันน้ำ  เพื่อป้องกันกระแสไฟ “รั่ว”  ในน้ำจนอ่อนกำลังลง      แต่การเชื่อมเปียกในน้ำมีปัญหาใหญ่คือ  น้ำจะทำให้โลหะที่จะเชื่อมเย็นลงเร็วมาก  เป็นผลให้ส่วนที่เชื่อมแข็งแต่ก็เปราะมากด้วย  เมื่อน้ำโดนความร้อนจากการเชื่อมจะเกิดแก๊สออกซิเจนและไฮโดรเจนขึ้น  แก๊ส 2 ชนิดนี้จะซึมผ่านรอยเชื่อมเข้าไปขณะที่ยังร้อน ทำให้รอยเชื่อมเปราะยิ่งขึ้นอีก      ข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง  คือไม่สามารถทำได้ที่ความลึกเกินกว่า 90 ม. เพราะความดันของน้ำมากเกินกว่าที่กระแสไฟฟ้าจะเกิดเปลวแลบได้      วิธีเชื่อมแบบที่ 2 คือ “การเชื่อมแห้งในถังครอบ” (dry chamber welding) สามารถใช้กับใต้น้ำลึกกว่าและให้รอยเชื่อมคุณภาพดีกว่า  แต่เสียค่าใช้จ่ายสูง      ในขั้นแรก เขาจะใช้ถังหรือครอบพลาสติกใสที่แข็งแรงทนทานครอบพื้นที่ซึ่งจะเชื่อมไว้  แล้วไล่น้ำออกโดยเป่าลมจากถังอัดอากาศเข้าไปในถังนั้น  เพื่อให้เนื้อที่โลหะรอบ ๆ รอยเชื่อมนั้นแห้ง      ด้านล่างของถังจะเปิดเพื่อให้ช่างสามารถใช้หัวเชื่อมสอดเข้าไปทำงานได้  อากาศในถังจะกันไม่ให้น้ำเข้า  บางครั้งควันและไอน้ำซึ่งเกิดจากการเชื่อมอาจทำให้ช่างเชื่อมมองเห็นไม่คอยชัดว่าเชื่อมไปถึงไหนแล้ว      งานเชื่อมที่ยากขึ้นอาจใช้วิธี “เชื่อมในถังครอบความดันสูง” (high pressure chamber)  ซึ่งเป็นถังขนาดใหญ่พอที่จะให้ช่างเชื่อมเข้าไปอยู่ข้างในได้ทั้งตัว  วิธีนี้ใช้ได้ผลดีพอ ๆ กับการเชื่อมบนบก  แต่สิ้นเปลืองมากเพราะต้องออกแบบสร้างถังขึ้นมาเพื่อการนี้โดยเฉพาะ  เพื่อให้ครอบเนื้อที่ท่อส่งน้ำมัน หรือข้อต่อที่ต้องการซ่อมได้พอดี  ทั้งยังต้องอุดรอยรั่วในน้ำเข้าถังซึ่งเสียค่าใช้จ่ายสูงเช่นกัน  และต้องใช้เรือหนุนช่วยอย่างน้อย 1 ลำ พร้อมด้วยเรื่อปั้นจั่นสำหรับหย่อนถังลงไปและยกกลับขึ้นมา      บางถังอาจมีขนาดใหญ่มากพอใช้ช่างหลายคนเข้าไปทำงานและพักผ่อนระหว่างการทำงานด้วย  ถังแบบนี้ใช้กับน้ำลึกตั้งแต่ 300 ม. ขึ้นไป      เมื่อบริษัทขุดเจาะน้ำมันลึกลงไปทุกที  ก็จำต้องเชื่อมโลหะใต้ทะเล ที่ระดับความลึกจนถึง 600 ม.  วิศวกรหวังว่าอีกไม่นานก็จะสามารถใช้เทคนิค“เชื่อมแห้งในถังครอบ” ที่บริเวณใต้น้ำลึกระดับนี้ได้  แต่การเชื่อมระดับลึกมาก ๆ ขนาดนี้คงต้องใช้หุ่นยนต์ควบคุมจากระยะไกลทำงานแทนช่างเชื่อม

การใช้คอมพิวเตอร์ในการจัดทำและตรวจสอบบัญชี
คอมพิวเตอร์มีองค์ประกอบที่สำคัญ 3ส่วนคือ

Øฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ Hardwareเป็นส่วนที่สามารถมองเห็นจับต้องได้ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยรับเข้าข้อมูล (Input Devices)อุปกรณ์รับเข้าประกอบด้วย คีย์บอร์ด เมาส์ จอสัมผัส สแกนเนอร์ ปากกาแสง อุปกรณ์รับเข้าด้วยเสียง (Voice Recongnizers)หน่วยประมวลผลกลางหรือ ซีพียู (Central Processing Unit)ประกอบด้วย 1.หน่วยควบคุม (Control Unit) ทำหน้าที่นำคำสั่งที่เก็บอยู่ในหน่วยความจำหลักมาสั่งการและประสานการทำงาน ของสวนประกอบอื่นในฮาร์ดแวร์      2. หน่วยคำนวณและตรรกะ(Arithmetic Logic ALU) ทำหน้าที่ในการคำนวณผลทางคณิตศาสตร์ 3. หน่วยความจำหลัก (Primary Storage Unit)เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลชั่วคราวในขณะที่มีการเรียกข้อมูลจาก หน่วยความจำสำรองขึ้นมาใช้ หน่วยความจำหลักสามารถแบ่งได้ 2ประเภทคือ หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม RAM เป็นหน่วยความจำที่ใช้ประมวลผลข้อมูลหรือประมวลผลคำในขณะทำงานหากเกิดไฟฟ้า ดับข้อมูลที่ประมวลผลอยู่ในRAMในขณะนั้นจะหายไปเว้นแต่จะมีการสำรองข้อมูล  หน่วยความจำอ่านอย่างเดียว ROMข้อมูล และโปรแกรมต่างๆจะไม่หายไปหากเกิดไฟฟ้าดับ หน่วยส่งออก(Output Devices) เช่น เครื่องพิมพ์ จอภาพ หน่วยตอบสนองด้วยเสียง (Voice Output)พล็อตสเตอร์ และหน่วยความจำสำรอง(Secondary Storage Devices)

Øซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ Softwareเป็นรายละเอียดของชุดคำสั่งงานที่ควบคุมการปฏิบัติการของเครื่อง คอมพิวเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยซอฟต์แวร์ระบบและซอฟต์แวร์ประยุกต์

การใช้สอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ในการควบคุม

      ซอฟต์แวร์ คือโปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ที่สั่งให้ฮาร์ดแวร์ทำงาน รวมไปถึงการควบคุมการทำงาน ของอุปกรณ์แวดล้อมต่างๆ เช่น ฮาร์ดดิสก์ ดิสก์ไดร์ฟ ซีดีรอม การ์ดอินเตอร์เฟสต่าง ๆ เป็นต้น ซอฟต์แวร์ เป็นสิ่งที่มองไม่เห็นจับต้องไม่ได้ แต่รับรู้การทำงานของมันได้ ซึ่งต่างกับ ฮาร์ดแวร์ (Hardware) ที่สามารถจับต้องได้ ซอฟต์แวร์ เป็นศัพท์ที่มีความหมายกว้างขวางมาก บางครั้งอาจรวมถึง ผลลัพธ์ต่างๆ เช่น ผลการพิมพ์ที่ได้จากเครื่องคอมพิวเตอร์ เอกสารการพัฒนาซอฟต์แวร์ ตลอดจนคู่มือการใช้ ในการสั่งงานใดๆ


ชนิดของซอฟต์แวร์
      - ซอฟต์แวร์ระบบ ( System Software ) คือโปรแกรม ที่ใช้ในการควบคุมระบบการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมด เช่น การบูตเครื่อง การสำเนาข้อมูล การจัดการระบบของดิสก์ ชุดคำสั่งที่เขียนเป็นคำสั่งสำเร็จรูป โดยผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ และมีมาพร้อมแล้วจากโรงงานผลิต การทำงานหรือการประมวลผล ของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ขึ้นกับเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ระบบของซอฟต์แวร์เหล่านี้ ออกแบบมาเพื่อการปฏิบัติควบคุม และมีความสามารถในการยืดหยุ่น การประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ

      - โปรแกรมระบบปฏิบัติการ (Operating System) เป็นโปรแกรมที่ใช้ควบคุม และติดต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะการจัดการระบบของดิสก์ การบริหารหน่วยความจำของระบบ กล่าวโดยสรุปคือ หากจะทำงานใดงานหนึ่ง โดยใช้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือ ในการทำงาน แล้วจะต้องติดต่อกับซอฟต์แวร์ระบบก่อน ถ้าขาดซอฟต์แวร์ชนิดนี้ จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่สามารถทำงานได้ ตัวอย่างของซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่ โปรแกรมระบบปฏิบัติการ DOS UnixWindows (เวอร์ชั่นต่าง ๆ เช่น 95 98 me 2000 NT) Sun OS/2 Warp Netware และ Linux

      - ตัวแปลภาษาจาก Source Code ให้เป็น Object Code (แปลจากภาษาที่มนุษย์เข้าใจ ให้เป็นภาษาที่เครื่องเข้าใจ เปรียบเสมือนล่ามแปลภาษา) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการแปลภาษาระดับสูง ซึ่ง เป็นภาษาใกล้เคียงภาษามนุษย์ ให้เป็นภาษาเครื่องก่อนที่จะนำไปประมวลผล ตัวแปลภาษาแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ คอมไพเลอร์ (Compiler) และอินเตอร์พีทเตอร์ (Interpeter) คอมไพเลอร์จะแปลคำสั่งในโปรแกรมทั้งหมดก่อน แล้วทำการลิ้ง (Link) เพื่อให้ได้คำสั่งที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ ส่วนอินเตอร์พีทเตอร์จะแปลทีละประโยคคำสั่ง แล้วทำงานตามประโยคคำสั่งนั้น การจะเลือกใช้ตัวแปลภาษาแบบใดนั้น จะขึ้นอยู่กับภาษาที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม เช่น ภาษาเบสิก (Basic) ภาษาปาสคาล (Pascal) ภาษาซี (C) ภาษาจาวา(Java)ภาษาโคบอล (Cobol) ภาษา SQL ภาษา HTML เป็นต้น

       - ยูติลิตี้ โปรแกรม (Utility Program) คือซอฟต์แวร์เสริมช่วยให้เครื่องทำงานมีประสิทธิภาพ มากขึ้น เช่น ช่วยในการตรวจสอบดิสก์ ช่วยในการจัดเก็บข้อมูลในดิสก์ ช่วยสำเนาข้อมูล ช่วยซ่อมอาการชำรุดของดิสก์ ช่วยค้นหาและกำจัดไวรัส ฯลฯ เป็นต้นโปรแกรมในกลุ่มนี้ได้แก่ โปรแกรม Norton Winzip Scan virus Sidekick Scandisk Screen Saver ฯลฯ เป็นต้น

      - ติดตั้งและปรับปรุงระบบ (Diagonostic Program) เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการติดตั้งระบบ เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถติดต่อและใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่นำมาติดตั้งระบบ ได้แก่ โปรแกรม Setupและ Driver ต่าง ๆ เช่น โปรแกรม Setup Windows Setup Microsoft Office โปรแกรม Driver SoundDriver CD-ROM Driver Printer Driver Scanner ฯลฯ เป็นต้น

      - ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (Application Software) เป็นซอฟต์แวร์ที่ถูกจัดทำขึ้น เพื่อใช้งานเฉพาะด้านหรือเฉพาะองค์กรใดองค์กรหนึ่ง ซอฟต์แวร์ประเภทนี้มักสร้างขึ้น โดยบริษัทผู้ผลิตซอฟต์แวร์ที่มีความชำนาญด้านนั้น ๆ โดยเฉพาะ หรือออกแบบและสร้างโดยบุคคลากร ในฝ่ายคอมพิวเตอร์ขององค์กรก็ได้ ต้องมีทีมงานในการดำเนินการวิเคราะห์ และออกแบบระบบงานอย่างรอบคอบ เมื่อออกแบบระบบงานใหม่ได้แล้ว จึงลงมือสร้างโปรแกรมจนเสร็จ แล้วทำการทดสอบโปรแกรม ให้สามารถทำงานได้ถูกต้องแน่นอน จนสามารถทำงานได้จริง ตัวอย่างซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่
ซอฟต์แวร์ด้าน งานบุคคลากร ซอฟต์แวร์ระบบงานบัญชี ซอฟต์แวร์ระบบสินค้าคงคลัง ซอฟต์แวร์ของการรถไฟ ซอฟต์แวร์ของธุรกิจธนาคาร ซอฟต์แวร์ของธุรกิจประกันภัย ซอฟต์แวร์ของการบินไทยซอฟต์แวร์บริหารการศึกษา เป็นต้น

       - โปรแกรมสำเร็จรูป (Package Software) คือซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นเพื่อใช้ในสำนักงานทั่ว ๆ ไป สร้างโดยบริษัทที่มีความชำนาญในด้านนั้น ๆ โดยเฉพาะ มีการปรับปรุงรุ่น (Version) ของซอฟต์แวร์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นอยู่เสมอ สามารถแบ่งออกเป็นประเภท ตามลักษณะหน้าที่การการทำงานได้ดังนี้คือ
- โปรแกรมประมวลผลคำ ใช้สำหรับพิมพ์เอกสารรายงานหรือสร้างตารางแบบต่าง ๆ
- โปรแกรมตารางงาน ใช้สำหรับคำนวณ สร้างกราฟ และจัดการด้านฐานข้อมูล
- โปรแกรมนำเสนอผลงาน ใช้ในการนำเสนอผลงานและนำเสนอข้อมูลในรูปแบบสไลด์
- โปรแกรมจัดการฐานข้อมูล คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่ในการจัดการฐานข้อมูล
- โปรแกรมเว็บเพ็จ ใช้ในการเขียนเว็บเพ็จเพื่อใช้งานในเว็บไซค์ของอินเทอร์เน็ต
- โปรแกรมสื่อสารระยะไกล ใช้ในการติดต่อสื่อสารทางอินเทอร์เน็ต
- โปรแกรมเขียนแบบ ใช้ในการออกแบบและเขียนแบบด้านต่าง ๆ เช่น ชิ้นงาน อาคาร
- โปรแกรมกราฟิกส์ ใช้ในการสร้างและจัดการรูปภาพในคอมพิวเตอร์
- โปรแกรมเพื่อความบันเทิง ได้เกมส์ ภาพยนต์และเสียงเพลงต่าง ๆ

เครื่องชั่งวิเคราะห์

เครื่องชั่งวิเคราะห์ของ METTLER TOLEDO มีสมรรถนะสูงสุดที่ไม่มีเครื่องชั่งชนิดได้เทียบเท่าได้ เนื่องจากใช้เทคโนโลยีชั้นนำของโลกจึงทำให้ชั่งน้ำหนักได้ง่าย รวดเร็วและแม่นยำเป็นพิเศษ     

SCADA คืออะไร

SCADA คืออะไร

SCADA นั้นย่อมาจากคำว่า Supervisory Control And Data Acquisition เป็นระบบตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูลแบบ Real-time ใช้ ในการตรวจสอบสถานะตลอดจนถึงควบคุมการทำงานของระบบควบคุมในอุตสาหกรรมและงาน วิศวกรรมต่าง ๆ เช่น งานด้านโทรคมนาคมสื่อสาร การประปา การบำบัดน้ำเสีย การจัดการด้านพลังงาน อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมันและก็าซ อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมประกอบรถยนต์ การขนส่ง กระบวนการนิวเคลียร์ในโรงไฟฟ้าเป็นต้น  ตัวอย่างการใช้งานเช่นใช้ SCADAตรวจ สอบข้อมูลเช่นการรั่วไหลของของเหลวที่เกิดขึ้นในท่อขนส่งจากตัวตรวจจับแล้ว ส่งสัญญาณแจ้งเตือนให้พนักงานทราบ โดยส่งข้อมูลสู่ส่วนกลางของระบบ SCADA เป็นต้น นอกจากนั้น SCADA อาจทำหน้าที่คำนวนและประมวลผลข้อมูลที่ได้จากฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ เช่น PLC, Controller, DCS, RTU แล้ว แสดงข้อมูลทางหน้าจอ หรือส่งสัญญาณควบคุมฮาร์ดแวร์ดังกล่าว เช่นหากอุณหภูมิของอุปกรณ์สูงเกินพิกัด ให้ทำการปิดอุปกรณ์นั้นเป็นต้น โดยสั่งงานผ่าน PLC หรือ Controller ที่ติดต่ออยู่ ทั้งนี้ SCADA สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลที่ได้จากระบบควบคุมทั้งหมดไว้ในฐานข้อมูลเพื่อให้พนักงานหรือโปรแกรมอื่น ๆ สามารถนำไปใช้งานได้ SCADA นั้น เข้าไปมีส่วนในงานควบคุมทั้งเล็กและใหญ่ที่ต้องการแสดงผล แลกเปลี่ยนข้อมูล หรือควบคุมระบบต่าง ๆ จากส่วนกลาง เพื่อการทำงานของระบบรวมที่สัมพันธ์กัน มองเห็นภาพรวมได้อย่างชัดเจนและมีความรวดเร็วต่อเหตุการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น ระบบ SCADA ในปัจจุบันมีความสามารถในการสื่อสาร ควบคุม และประมวลผลข้อมูลจาก I/O ของอุปกรณ์เช่น PLC, DCS, RTU ได้ถึงระดับที่เกินหนึ่งแสน I/O แล้ว และได้รับการพัฒนาให้มีความสามารถรองรับความต้องการใหม่ ๆ ของผู้ใช้งานอย่างต่อเนื่องตลอดมา

           SCADA เริ่มใช้งานในคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ระบบปฏิบัติการ DOS, VMS และ UNIX จนมาถึงระบบปฏิบัติการ Windows NT, XP, Server 2003 และ LINUX

                 ในที่นี้จะแสดงลักษณะสำคัญของ SCADA ตามโครงสร้าง (Architecture) หน้าที่การทำงาน (Functionality) และ การพัฒนาโปรเจ็ค (Application Development) เพื่อให้คุณผู้อ่านได้เข้าใจส่วนสำคัญของ SCADA ได้อย่างละเอียด

    
        โครงสร้างของ SCADA (Architecture)

      โครงสร้างด้านฮาร์ดแวร์ (Hardware Architecture)
                    SCADA แบ่งตามโครงสร้างฮาร์ดแวร์ได้สองระดับคือ Client และ Data Server หรือเรียกสั้น ๆ ว่า Server โดยที่ Client คือคอมพิวเตอร์ที่รับและส่งข้อมูลไปยัง Data Server โดยฝั่ง Client นี้ จะแสดงผลการทำงานของระบบควบคุมเช่น แสดงเป็นกราฟิก กราฟแบบต่อเนื่อง หรือระบบแจ้งเตือนเมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉินหรือต้องการแจ้งเตือน เป็นต้น ฝั่ง Client สามารถสั่งงานควบคุมไปยัง Data Server เพื่อส่งสัญญาณไปยัง PLC, DCS หรือ Controller อีกทอดหนึ่ง ส่วน Data Server จะทำหน้าที่ติดต่อกับ PLC, DCS, Controller หรือ RTU ต่าง ๆ เพื่อรับสัญญาณและส่งสัญญาณไปยัง Client และรับการร้องขอจาก Client เพื่อควบคุมอุปกรณ์ PLCและ Controller ต่าง ๆ   Client และ Data Server ส่วนใหญ่ติดต่อกันผ่านระบบเครือข่าย Ethernet ดังรูปที่ 1-01

รูปที่ 1-01 แสดงโครงสร้างแบบฮาร์ดแวร์ของระบบ SCADA

จากรูปที่ 1-01 นั้น Controller จะติดต่อกับอุปกรณ์ Field Instrument ต่าง ๆ เช่นเซ็นเซอร์ รีเลย์ เป็นต้นเพื่อนำสัญญาณมาให้กับ Data Server

   โครงสร้างด้านซอร์ฟแวร์ (Software Architecture)

         โครงสร้างด้านซอร์ฟแวร์ของระบบ SCADA นั้นมีข้อที่ต้องทราบคือ SCADA ใช้เทคโนโลยีในการสื่อสารกับฮาร์แวร์ (เช่น PLC, DCS) ต่าง ๆ กันไปตามผู้ผลิต เช่นการใช้ Driver เฉพาะของผู้ผลิต SCADA เพื่อสื่อสารกับ PLC, DCS เป็นต้น ซึ่งในปัจจุบันมีการกำหนดมาตรฐานกลางคือ OPC ขึ้นมาเพื่อยุติปัญหาการใช้เทคโนโลยีเฉพาะด้านในการสื่อสาร นอกจากนั้นยังมีความสามารถในการบริการข้อมูลให้กับ Client ที่รวดเร็วและมีเสถียรภาพ
 โครงสร้างด้านซอร์ฟแวร์ของ SCADA แสดงได้ดังรูปที่ 1-02

จากรูป 1-02 จะพบว่าในส่วนของ SCADA Server นั้น การติดต่อกับ PLC หรือ Controller นั้น ทำได้ทั้งผ่าน Driver หรือ OPC โดยที่ OPC และ Driver สามารถรับคำสั่งแบบ Read / Write เพื่ออ่านข้อมูลจาก PLC หรือ เขียนข้อมูลเพื่อสั่งงานไปยัง PLC ได้

          SCADA Server จะทำหน้าที่จัดการข้อมูล RTDB (Real Time Data Base) ที่ได้จาก PLC แล้วส่งให้กับ SCADA Client โดยที่ SCADA Server บางประเภทจะติดต่อกับ SCADA Client ผ่าน DDE Server ซึ่งทำให้สามารถนำเข้าข้อมูลจาก PLC เข้าสู่โปรแกรมเช่น MS Excel หรือ โปแกรม Client อื่น ๆ ที่ติดต่อกับ DDE Server ได้
         SCADA บางตัวจะออกแบบให้ SCADA Server ทำหน้าที่ตรวจจับ Alarm และเก็บไว้ใน Alarm DB หรือเก็บข้อมูลที่เป็น Historian ไว้ใน Log DB เป็นต้นเพื่อส่งให้ Alarm Display และ Log Display ทางฝั่ง SCADA Client ต่อไป

          สำหรับส่วน Development Environment นั้นจะขึ้นอยู่กับการออกแบบของ SCADA ซอร์ฟแวร์นั้น ๆ ซึ่งโดยทั่วไปก็จะมีเครื่องมือในการสร้างและจัดการกราฟิก (Graphic Editor) เครื่องมือในการจัดการโปรเจ็คที่สร้างขึ้นมา (Project Editor) มีเครื่องมือในการนำเข้าและส่งออก Text file ที่เก็บค่าคอนฟิกูเรชั่นของการติดต่อกับ Driver หรือ OPC Server ไว้

     โครงสร้างด้านการสื่อสาร (Communications) 

         การสื่อสารระหว่าง Client-Server จะสื่อสารผ่านโปรโตคอลโดยทั่วไปเช่น TCP/IP โดย Client จะติดต่อกับพารามิเตอร์หรือ Tag ภายใน Server ที่บริการข้อมูลด้วยรูปแบบที่แตกต่างกันไปตามผู้ผลิต เช่นมีการส่งค่าจาก Server เมื่อค่าของ I/O ของ PLC มีการเปลี่ยนแปลง เป็นต้น

         การสื่อสารกับอุปกรณ์นั้น Server จะทำการตรวจสอบค่าจากอุปกรณ์ตามช่วงเวลาที่ผู้ใช้งานกำหนดไว้ (Defined polling rate) โดยอาจจะต่างกันไปตามพารามิเตอร์ประเภทต่าง ๆ โดยตัว Controller จะส่งค่าพารามิเตอร์ตามที่ถูกร้องขอให้กับ Data Server พร้อมค่าเวลาขณะนั้น (Time Stamp) การสื่อสารกับอุปกรณ์ของ Data Server นั้นอาจเป็นการสื่อสารแบบ Modbus, Profibus, CAN bus เป็นต้น ขึ้นอยู่กับมาตรฐานการสื่อสารของอุปกรณ์นั้น ๆ ว่าเป็นแบบใด ในปัจจุบันมีการสร้าง OPC Server ที่ สนับสนุนการติดต่อด้วยมาตรฐานต่างๆเพิ่มขึ้นมากมายจนครอบคลุมอุปกรณ์ทุก ประเภท และมีการพัฒนาให้ทั่วถึงไปยังอุปกรณ์ใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง

      โครงสร้างอินเทอร์เฟส (Interface)

            การติดต่อระหว่าง Data Server กับอุปกรณ์หรือระหว่าง Data Server และ Data Server และกับ Client นั้น มีการผลิตเป็น Driver ออกมามากมายตามเทคนิคเฉพาะของแต่ละผู้ผลิต ต่อมาจึงมีการกำหนดมาตรฐานของอินเทอร์เฟสขึ้นมาเป็น OPC (OLE for Process Control) ซึ่งมีความรวดเร็วในการสื่อสารและบริการข้อมูลโดยมีการจัดตั้ง OPC Foundation ขึ้นเป็นองค์กรณ์หลักในการกำหนดมาตรฐานและถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่สมาชิก OPC จึงเป็นมาตรฐานกลางที่เปิดกว้างมากที่สุด

         การติดต่อกับฐานข้อมูลภายนอกของ SCADA Software นั้น มีการสร้างให้สามารถติดต่อได้ผ่าน ODBC (Open Data Base Connectivity), OLEDB (Linking and Embedding Data Base), DDE (Dynamic Data Exchange) เป็น ต้น เพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลหรือทำการเก็บข้อมูลไว้ในฐานข้อมูลรูปแบบ ต่าง ๆ ในปัจจุบันมีการพัฒนาให้สามารถติดต่อกับโปรแกรม ERP ต่าง ๆ เช่น SAP เป็นต้นได้ด้วย

       โครงสร้างความสามารถในการขยายระบบ (Scalability)

             Scalability คือความสามารถในการรองรับและต่อขยายระบบ SCADA กับส่วนต่าง ๆ เช่น I/O ของอุปกรณ์ Controller และจำนนเครื่อง SCADA Client ที่เพิ่มขึ้น หรือการต่อพ่วงกับระบบ SCADA ของยี่ห้ออื่น ๆ เป็นต้น ถ้าหาก Data Server เป็นแบบ Driver ที่สร้างด้วยเทคโนโลยีเฉพาะในการติดต่อกับอุปกรณ์ ก็เป็นเรื่องลำบากในการต่อขยาย เพราะ Driver บางประเภทสามารถติดต่อได้เฉพาะ SCADA Software บางยี่ห้อเท่านั้น ปัญหานี้เป็นที่วิพากวิจารณ์กันอย่างกว้างขวาง ซึ่งปัจจุบันได้หันมาใช้มาตรฐานกลางคือ OPC เพื่อแก้ไขปัญหานี้

          โครงสร้างการสำรองระบบ (Redundancy)
              SCADA Software ส่วนใหญ่มีความสามารถในการทำสำรองระบบของ Data Server โดยที่เมื่อ Data Server เกิดความขัดข้องก็จะสั่งงานให้ Data Server อีกตัวหนึ่งทำงานแทนที่ โดยจะมีการกำหนดคอนฟิกูเรชั่นไว้ที่ Client ว่าจะให้เลือกติดต่อกับ Data Server ตัวไหนเมื่อเกิดความขัดข้องเกิดขึ้น

             ในบางครั้งโมดูลที่ทำหน้าที่จัดการด้าน Redundancy นี้อาจจะทำหน้าที่อีกประการหนึ่งคือเป็นจุดพักข้อมูลที่รับมาจาก Data Server เพื่อนำไปส่งให้กับ Client ต่าง ๆ เพราะในกรณีที่มี Client จำนวนมากติดต่ออยู่กับ Data Server ตัวเดียวนั้นอาจมีความล่าช้าในการบริการข้อมูลของ Data Server เพราะต้องให้บริการข้อมูล Client ให้ครบจำนวนก่อนที่จะไปรับข้อมูลใหม่จากอุปกรณ์มาได้ ดังนั้นโมดูลที่ทำหน้าที่ Redundant จึงทำหน้าที่เป็นจุดรับข้อมูลแล้วช่วยส่งต่อให้ Client ต่างๆ  อีกทอดหนึ่ง Data Server จะได้ทำหน้าที่บริการข้อมูลให้แก่โหนดเพียงจุดเดียว จึงมีความรวดเร็วในการบริการข้อมูล

      หน้าที่การทำงาน (Functionality)

     การเข้าถึงพารามิเตอร์ของอุปกรณ์
            หมายถึงความสามารถในการเข้าถึงกลุ่มของพารามิเตอร์ในอุปกรณ์เช่น I/O ของ PLC เป็นต้น ความสามารถของ Data Server ในการกำหนดว่าพารามิเตอร์ใด อ่านได้อย่างเดียว เขียนได้อย่างเดียว หรือทั้งอ่านทั้งเขียน เป็นต้น

    ระบบแสดงผลแบบ MMI (Man Machine Interface)
            คือความสามารถในการแสดง ผลการทำงานของอุปกรณ์ในรูปแบบ กราฟิก ข้อความ สัญลักษณ์ แผนภาพ เป็นต้น โดยสามารถเชื่อมโยงลักษณะการเปลี่ยนแปลงของกราฟิกเหล่านี้กับพารามิเตอร์จาก Data Serverได้ ความสามารถในการสั่งงานผ่านระบบกราฟิกเช่น การปิด/เปิด สวิทซ์บนจอมอนิเตอร์ส่งผลไปยัง I/O ของ PLC เป็นต้น

               ความสามารถในการจัดการกราฟิกเช่น การย่อ ขยาย การกำหนดการเคลื่อนไหวแบบต่าง ๆ เช่น การหมุน การเคลื่อนที่แบบซิกแซกตามสัญญาณของ Data Server การ แสดงผลสัญญาณในรูปแบบมิเตอร์และเกจวัดแบบต่าง ๆ การนำเข้ากราฟิกประเภทต่างๆ การจัดแบ่งเลเยอร์ เป็นต้น เหล่านี้เป็นข้อเปรียบเทียบความสามารถของ SCADA Software ทั้งสิ้น

     ระบบแสดงกราฟสัญญาณแบบต่อเนื่อง (Trending)
             Trending เป็นความสามารถในการพล็อตกราฟต่อเนื่องกันไปบนจอภาพเพื่อแสดงค่าสัญญาณจาก Data Server โดยอาจจะสามารถพล็อตสัญญาณได้หลายสัญญาณเช่น 8 – 24 สัญญาณ พร้อมกันในหน้าต่างเดียว เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบสัญญาณที่พล็อตได้ และไม่จำกัดว่าจะสร้างหน้าต่างพล็อตจำนวนเท่าใด
                Trending อาจ มีความสามารถในการ ซูมสัญญาณที่พล็อต และหยุดการพล็อตเพื่อเลื่อนดูค่าที่พล็อตในแต่ละช่วงเวลาได้ด้วยตัวของผู้ ใช้งานเอง นอกจากนั้นการพล็อตอาจสามารถเลือกได้ว่าจะให้เป็นการพล็อตแบบใดเช่น Time plot, Logarithmic plot, Strip Chart, Bar Chart, Circular, X-Y plot เป็นต้น นอกจากนั้นบางผู้ผลิตยังสามารถนำค่า Historian หรือข้อมูลสัญญาณที่เก็บไว้ในฐานข้อมูลออกมาพล็อต ได้อีกด้วย
            โดย Trending Module นี้อาจเป็นแบบ ActiveX Control คือสามารถนำไปใช้งานในแอปลิเคชั่นอื่นที่สนับสนุนการนำเข้า ActiveX ได้

    ระบบแจ้งเตือน (Alarm)

            SCADA Software ส่วนใหญ่มีระบบแจ้งเตือนโดย Alarm Display จะรับสัญญาณมาจาก Alarm DB ในฝั่ง SCADA Server โดย Alarm DB สามารถที่จะทำการกำหนดคอนฟิกูเรชั่นว่าจะนำสัญญาณตัวใดมาเป็นตัวพารามิเตอร์ในการแจ้งเตือนบ้าง และมีการแบ่งระดับของ Priority, Limit อย่างไร เป็นต้น
            ระบบแจ้งเตือนยังสามารถที่จะเก็บข้อมูลการแจ้งเตือนไว้ในฐานข้อมูลประเภทต่าง ๆ ได้เช่น MS SQL Server, MS Access, Oracle, MS Excel เป็นต้น และบางยี่ห้อสามารถแสดงออกมาเป็นรายงานในรูปแบบตารางหรือ แผนภูมิได้อีกด้วย

    การทำงานแบบ Automation
            เป็นความสามารถที่ SCADA ทำหน้าที่ต่าง ๆ ตามที่กำหนด เช่น ส่งอีเมล์ แสดงข้อความแบบ Instance Messageบนหน้าจอ เปิดไปยังหน้าจออื่น ๆ เก็บข้อมูลลงฐานข้อมูล เปิดโปรแกรม หรือรันคำสั่งสคริปต์ เป็นต้น ตามสัญญาณที่ได้รับจาก Data Server และข้อกำหนดที่สร้างขึ้น

           

    การสร้างและพัฒนา (Application Development)

     การกำหนดคอนฟิกูเรชั่น
             การกำหนดคอนฟิกูเรชั่น ขั้นแรกต้องมีการกำหนดว่าจะติดต่อกับพารามิเตอร์หรือ Tag ใดบ้างจาก Data Server ดังนั้นจะต้องทำการ Define หรือสร้าง Tag ที่ Data Server ก่อนว่า Tag แต่ละตัวหมายถึง Address ที่เท่าใดของอุปกรณ์ (PLC, DCS, RTU, Controller ต่างๆ) โดยทั่วไปสามารถทำการนำเข้าคอนฟิกูเรชั่นไฟล์ที่สร้างไว้ก่อนเข้ามาได้ และสามารถ Export ไปยัง Data Server อื่น ๆ ได้ จากนั้นโปรแกรมย่อยอื่น ๆ ของ SCADA Software ฝั่ง ไคลเอนท์ จึงทำคอนฟิกูเรชั่นตามหน้าที่การทำงานของตนเอง เช่น โมดูลที่มีหน้าที่แสดงผลกราฟิกก็ต้องกำหนดว่ากราฟิกนั้น ๆ จะเชื่อมโยงกับ Tag ใดจาก Data Server ส่วนโมดูลที่ทำหน้าที่แจ้งเตือนก็ต้องทำคอนฟิกูเรชั่นว่าจะนำ Tag ใด มาเป็นสัญญาณแจ้งเตือน และกำหนดระดับสัญญาณ Limit เป็นต้น

     เครื่องมือในการพัฒนา (Development Tool)  

            เครื่องมือในการสร้างและพัฒนาระบบ SCADA โดยทั่วไปจะประกอบด้วย
          -     เครื่องมือในการ สร้างระบบกราฟิก ที่ประกอบด้วยเครื่องมือวาดภาพ เครื่องมือกำหนดเอ็ฟเฟ็คพิเศษต่าง ๆ ไลบรารี่ของกราฟิกสำเร็จรูปในอุตสาหกรรมด้านต่าง ๆ
         -     เครื่องมือในการสร้าง Trending
         -     เครื่องมือในการสร้างระบบAlarm
         -     เครื่องมือในการกำหนดการติดต่อกับฐานข้อมูลเพื่อทำการเก็บรวบรวมข้อมูลของ Trending และ Alarm ลงไว้ในฐานข้อมูล
         -     เครื่องมือในการช่วยสร้าง Script เช่น Java script, VB Script
         -     เครื่องมือจัดการด้านความปลอดภัย การแบ่งระดับ User และขอบเขตการใช้งานของ User
         -    เครื่องมือในการสร้าง Web application เพื่อให้สามารถควบคุมและตรวจสอบระบบควบคุมผ่าน Web browser ได้

     ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นลักษณะของ SCADA และ SCADA Software ส่วนใหญ่ ทั้งนี้คุณผู้อ่านก็คงจะพอเห็นภาพว่า SCADA นั้น สามารถเป็นศูนย์กลางของระบบควบคุมทั้งหมดขององค์กร และมีส่วนช่วยในการตรวจสอบการทำงานของระบบให้เป็นไปตามปกติได้อย่างมี ประสิทธิภาพและทั่วถึง ภายในเวลาอันรวดเร็ว มีส่วนช่วยในการตัดสินใจในการดำเนินงานจากข้อมูลต่าง ๆ ที่ได้รับจากระบบ SCADA นอกจากนี้เรายังสามารถเชื่อมโยงข้อมูลที่ได้จาก SCADA เข้ากับข้อมูลทางธุรกิจอื่น ๆ เพื่อประมวลผลร่วมกัน เช่น ข้อมูลจำนวนของเสียเป็นกิโลกรัมที่ตรวจสอบได้จาก SCADA ถูกนำมาคำนวนร่วมกับค่าใช้จ่ายอื่น ๆ แบบ Real time เพื่อสรุปเป็นรายงานค่าใช้จ่ายประจำวันเป็นต้นได้อย่างรวดเร็ว

รูปแบบของ scada

ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพ

 ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพ

1.       ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพ

            การควบคุมคุณภาพ ( Quality Control ) มักจะใช้การตรวจเช็คด้วยมือ โดยใช้หลักการทางสถิติเข้าช่วย โอกาสที่จะมีชิ้นงานหรือสินค้าซึ่งมีคุณภาพไม่ผ่านการตรวจเช็คหลุดออกไปก็มี  และจุดอ่อนที่สำคัญที่สุดในการควบคุมคุณภาพลักษณะนี้ก็คือ การตรวจเช็คจะทำก็ต่อเมื่อชิ้นงานเสร็จแล้ว ดังนั้นหากตรวจพบความผิดพลาดก็ต้องกลับไปแก้ไขตั้งแต่จุดเริ่มต้น  เมื่อระบบไมโครโปรเซสเซอร์ก้าวหน้าขึ้น อีกทั้งอุปกรณ์หัววัด ( Sensor ) ได้รับการพัฒนาประยุกต์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ทำให้มีการพัฒนาใช้ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพขึ้น 

2.จงบอกวัตถุประสงค์การใช้ซอฟต์แววร์คอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพ
                  -  เพื่อช่วยเพิ่มผลผลิต
              - เพื่อลดปัญหาการขาดแรงงาน
              - เพื่อตัดปัญหาการขาดช่างฝีมือ
              - เพื่อลดอันตราย
              - ช่วยในการออกแบบ

  - เพื่อให้ผู้เรียนบอกความหมายของการพัฒนางานได้

  - เพื่อให้ผู้เรียนการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการพัฒนางานอุตสาหกรรมได้

  - เพื่อให้ผู้เรียนบอกวัตถุประสงค์การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการพัฒนาได้

  - เพื่อให้ผู้เรียนอธิบายระบบคอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพได้

  - เพื่อให้ผู้เรียนยกตัวอย่างการนำข้อมูลมาพัฒนางานได้

3.    การเช็คโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยมีกี่ประเภทอะไรบ้าง หาข้อมูลพร้อมทั้งภาพประกอบ

                   การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยตรวจสอบ (computer aided inspection ย่อว่า CAI ) การที่จะให้สินค้าที่ผลิตขึ้นมีคุณภาพได้มาตรฐานคือต้องมีการทำให้เกิดความ มั่นใจในคุณภาพของสินค้าและต้องมีการควบคุมคุณภาพของสินค้าโดยการทำให้เกิด ความมั่นใจในคุณภาพจะเป็นกระบวนการที่ต้องพิจารณาหรือจัดการเพื่อให้สินค้า ที่ผลิตได้มีความเป็นไปได้สูงสุดที่จะอยู่ในมาตรฐานที่กำหนดซึ่งกรณีที่จะทำ ได้ต้องพิจารณาตั้งแต่จุดเริ่มต้นคือฝ่ายออกแบบผู้ออกแบบต้องหาเงื่อนไขที่ เหมาะสมเพื่อให้ได้สินค้าที่มีคุณภาพเช่นต้องเลือกว่าจะต้องใช้วัสดุชนิดใด ในการทำชิ้นงานเพื่อชิ้นงานมีคุณภาพสูงสุดทั้งในแง่ของความทนทานสะดวกในแง่ การจัดการกับชิ้นงานเพื่อให้ได้รูปแบบตามต้องการราคาถูก ฯลฯ  นอกจากนี้ยังต้องครอบคลุมไปถึงฝ่ายผลิตซึ่งต้องตัดสินใจว่าจะใช้เครื่องมือ ชนิดใดวิธีการใดจะจัดการกับชิ้นงานแล้วชิ้นงานที่มีคุณภาพสูงสุดส่วนในการ ควบคุมคุณภาพของสินค้าจะต้องดำเนินการตรวจเช็คหาจุดบกพร่องที่จะทำให้สินค้า หรือชิ้นงานไม่ได้คุณภาพและการดำเนินการเพื่อแก้ไขจุดนั้นงานในส่วนนี้ครอบ คลุมตั้งแต่การวางแผนการตรวจเช็คเลือกวิธีและอุปกรณ์การตรวจเช็คที่จะใช้อีก ทั้งต้องพิจารณาในแง่ของสถิติด้วย เช่น จะทำการสุ่มเช็คอย่างไรเป็นต้น

                โดย ในการควบคุมคุณภาพของสินค้านี้ต้องมีกระบวนการที่เกี่ยวข้อง คือการตรวจเช็ค  และการทดสอบซึ่งมักจะใช้ปนกันโดยการตรวจเช็ค มักจะใช้ในการตรวจสอบส่วนชิ้นงานที่ผลิตขึ้นเทียบกับมาตรฐานที่ได้กำหนดไว้ เช่นกรณีการผลิตชิ้นงานของเครื่องมือกลก็อาจจะหมายถึงขนาดที่ถูกต้องหรือไม่ เป็นต้นซึ่งการตรวจเช็คลักษณะนี้สามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม  โดยการตรวจเช็คนี้ควรจะทำเป็นจุด ๆ ตั้งแต่เริ่มกระบวนการเช่น

1. เมื่อวัตถุดิบที่ใช้ทำชิ้นงานผ่านเข้ามาก่อนจะไปยังฝ่ายผลิต

2. ขณะทำการผลิต

3. เมื่อเสร็จสิ้นการผลิตชิ้นงาน

4. ก่อนส่งออกไปยังลูกค้า

                คอมพิวเตอร์ ช่วยในการเช็คและคอมพิวเตอร์ช่วยในการทดสอบคือกระบวนการตรวจเช็คและทดสอบ คุณภาพของชิ้นงานหรือสินค้าโดยอัตโนมัติโดยทั้งสองส่วนนี้เป็นแกนหลักของการ ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการควบคุมคุณภาพและสามารถเชื่อมโยงกับระบบ CAD/CAM  ได้ แต่ในการทำงานแล้วจะทำในลักษณะเป็นอิสระ