தொழில்துறை தொடர்பு தொழில்நுட்பம்

தொழில்துறை தொடர்பு தொழில்நுட்பம்

நவீன தொழிற்சாலைகள், சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள், எரிசக்தி ஆலைகள், சுரங்கப் பணிகள் மற்றும் தளவாடக் கிடங்குகளின் செயல்பாட்டிற்கு தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம் ஒரு முக்கிய அடித்தளமாகும். தொழில்துறை சூழல்களில், தகவல் தொடர்பு என்பது மனிதர்களை மனிதர்களுடன் இணைப்பது மட்டுமல்லாமல், இயந்திரங்களை இயந்திரங்களுடனும், உணரிகளைக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளுடனும், செயல்பாட்டுத் தரவுகளை முடிவெடுப்பவர்களுடனும் இணைக்கிறது. நிறுவனங்கள் அதிக செயல்திறன் மிக்கவையாகவும், பாதுகாப்பானவையாகவும், சூழ்நிலைக்கேற்ப தங்களை மாற்றிக்கொள்பவையாகவும், நிகழ்நேர, தரவு சார்ந்த முடிவுகளை எடுக்கும் திறன் கொண்டவையாகவும் இருக்க வேண்டியிருப்பதால், தொழில் 4.0-இன் வளர்ச்சியானது தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தை இன்னும் முக்கியமானதாக ஆக்கியுள்ளது.

வரையறை மற்றும் வரம்பு

பொதுவாக, தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம் என்பது, தொழில்துறை சூழல்களில் தகவல் பரிமாற்றத்தை சாத்தியமாக்கும் சாதனங்கள், வலையமைப்புகள், நெறிமுறைகள் மற்றும் அமைப்புகளைக் குறிக்கிறது. இந்தத் தகவல்களில் கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள், இயந்திர நிலை, உணரித் தரவுகள், பாதுகாப்பு எச்சரிக்கைகள் மற்றும் உற்பத்தி அறிக்கைகள் கூட அடங்கும். தொழில்துறை தகவல் தொடர்பானது, உணரிகள் மற்றும் இயக்கிகள் போன்ற கள நிலை சாதனங்கள் முதல், PLC-கள் (நிரல்படுத்தக்கூடிய தர்க்கக் கட்டுப்பாட்டாளர்கள்) மற்றும் DCS-கள் (பரவலாக்கப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்) போன்ற கட்டுப்பாட்டு நிலை வரையிலும், SCADA, MES (உற்பத்திச் செயலாக்க அமைப்புகள்) மற்றும் ERP போன்ற மேற்பார்வை மற்றும் மேலாண்மை நிலைகள் வரையிலும் பல்வேறு அடுக்குகளை உள்ளடக்கியுள்ளது.

இதன் வரம்பில் கம்பிவழி மற்றும் கம்பியில்லா வலையமைப்புகள், தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள் , தொழில்துறை வலையமைப்புப் பாதுகாப்பு, அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு, மற்றும் வரலாறு, பகுப்பாய்வு போன்ற தரவு மேலாண்மை ஆகியவை அடங்கும். பல நவீன தொழிற்சாலைகளில், தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு என்பது கிளவுட் இணைப்பு மற்றும் தொலைநிலைக் கண்காணிப்பிற்கான தொழில்துறை IoT பயன்பாடுகளையும் உள்ளடக்கியுள்ளது.

தொழில்துறை செயல்பாடுகளில் முக்கிய பங்கு

நம்பகமான தகவல் தொடர்பு, நிலையான உற்பத்தி செயல்முறைகளைச் சாத்தியமாக்குகிறது. சென்சார்கள் வெப்பநிலை, அழுத்தம் அல்லது அதிர்வைப் பதிவு செய்யும்போது, ​​அந்தத் தரவுகள் கட்டுப்பாட்டாளர்களை விரைவாகவும் துல்லியமாகவும் சென்றடைய வேண்டும், அப்போதுதான் அமைப்பால் திருத்தங்களைச் செய்ய முடியும். மேலும், தொழில்துறை தகவல் தொடர்புகள் முன்கணிப்புப் பராமரிப்பிற்கு உதவுகின்றன: தொடர்ச்சியாக அனுப்பப்படும் மோட்டார் அதிர்வுத் தரவுகளைப் பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், பழுதுகள் ஏற்படுவதற்கு முன்பே அவற்றைக் கணிக்க முடியும். இதன் விளைவாக, வேலையில்லா நேரம் குறைக்கப்படுகிறது, பாதுகாப்பு அதிகரிக்கிறது, மேலும் ஆற்றல் மற்றும் மூலப்பொருள் செயல்திறன் மேம்படுகிறது.

நிர்வாகத் தரப்பில், MES அல்லது ERP அமைப்புகளுக்கு அனுப்பப்படும் உற்பத்தித் தரவுகள், அட்டவணைப்படுத்துதல், சரக்கு இருப்புத் திட்டமிடல் மற்றும் தரக் கண்காணிப்பு ஆகியவற்றிற்கு உதவுகின்றன. இவ்வாறு, தொழில்துறைத் தகவல்தொடர்பு, உற்பத்தித் தளத்தில் உள்ள பௌதீக உலகத்திற்கும் நிறுவனத்தின் தகவல் அமைப்புகளுக்கும் இடையிலான இடைவெளியை இணைக்கிறது.

தொழில்துறையில் உள்ள நெட்வொர்க்குகளின் வகைகள்

1. கம்பிவழி வலையமைப்பு
கம்பிவழி வலையமைப்புகள் அவற்றின் நிலைத்தன்மை மற்றும் இடையூறுகளைத் தாங்கும் திறன் காரணமாக பல வசதிகளில் முதன்மைத் தேர்வாகத் திகழ்கின்றன. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் சில தொழில்நுட்பங்கள்:

– தொழில்துறை ஈதர்நெட்: PROFINET, EtherNet/IP, மற்றும் Modbus TCP போன்ற கடுமையான சூழல்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஈதர்நெட்டின் ஒரு வகை. தொழில்துறை ஈதர்நெட் அதிக அளவிலான தரவுகளைக் கொண்டு செல்லும் திறன் கொண்டது, நெகிழ்வான இடவியல் அமைப்புகளை ஆதரிக்கிறது, மேலும் பல அம்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. நெட்வொர்க்குடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது ஐ.டி.
– ஃபீல்ட்பஸ்: புரோஃபைபஸ் (PROFIBUS), மோட்பஸ் ஆர்டிடியூ (Modbus RTU), கேன்ஓபன் (CANopen), மற்றும் ஃபவுண்டேஷன் ஃபீல்ட்பஸ் (FOUNDATION Fieldbus) போன்ற பழமையான ஆனால் இன்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொழில்நுட்பங்கள். ஃபீல்ட்பஸ் என்பது களச் சாதனங்களுக்கும் கட்டுப்பாட்டாளர்களுக்கும் இடையே திட்டவட்டமான தகவல்தொடர்புக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
– தொடர் தொடர்பு: எடுத்துக்காட்டாக, RS-232 மற்றும் RS-485 போன்றவை, குறிப்பாக இன்னும் இயங்கிக்கொண்டிருக்கும் பழைய சாதனங்களில், குறிப்பிட்ட தொலைவுகளுக்கும் எளிய தேவைகளுக்கும் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கம்பிவழி வலையமைப்புகளின் நன்மைகளில் குறைந்த தாமதம், அதிக மீள்திறன் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் சிறந்த பௌதீகப் பாதுகாப்பு ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், கேபிளிங் செய்வது செலவு மிக்கதாகவும், நிறுவுவதற்கு அதிக நேரம் எடுப்பதாகவும் உள்ளது. மேலும், தொழிற்சாலையின் தளவமைப்பு அடிக்கடி மாறினால், இதில் நெகிழ்வுத்தன்மை குறைவாகவே இருக்கும்.

2. வயர்லெஸ் நெட்வொர்க் (கம்பியில்லா)
கம்பியில்லாத் தொழில்நுட்பம், நகர்வுத்தன்மை மற்றும் விரைவான நிறுவலை ஆதரிப்பதால் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. உதாரணமாக:

– மின்னிணைப்பு செய்யக் கடினமான பகுதிகளில் மொபைல் சாதனங்கள், கையடக்க HMI-கள் மற்றும் இயந்திரங்களை இணைப்பதற்கான தொழில்துறை வைஃபை.
– அருகாமை உணர்விகள் மற்றும் பராமரிப்பு சாதனங்களுக்கான புளூடூத் மற்றும் BLE.
– குறைந்த மின்சக்தி கொண்ட தொலைநிலை உணரிகளுக்கான LoRaWAN போன்ற LPWAN-கள், உதாரணமாக சுரங்கங்கள் அல்லது பெரிய வளாகங்களில்.
– முக்கியப் பயன்பாடுகளுக்குக் குறைந்த தாமதம் மற்றும் அதிக அலைவரிசையை வழங்கும் 4G/5G செல்லுலார் மற்றும் தனியார் 5G வலையமைப்புகள்.

மின்காந்தக் குறுக்கீடு, உலோகச் சுவர்கள் போன்ற பௌதீகத் தடைகள் மற்றும் அதிக பாதுகாப்பு அபாயங்கள் ஆகியவை கம்பியில்லாத் தொழில்நுட்பத்தின் சவால்களாகும், இதற்கு வலுவான குறியாக்கமும் அங்கீகாரச் சரிபார்ப்பும் தேவைப்படுகின்றன.

பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தகவல் தொடர்பு நெறிமுறைகள்

நெறிமுறைகள் என்பவை, சாதனங்கள் ஒன்றையொன்று புரிந்துகொள்ளப் பயன்படுத்தும் "மொழிகள்" ஆகும். இந்தத் துறையில் உள்ள சில முக்கியமான நெறிமுறைகள் பின்வருமாறு:

– மோட்பஸ்: மிகவும் பிரபலமான, எளிமையான மற்றும் பரவலாக ஆதரிக்கப்படும் நெறிமுறைகளில் ஒன்று. இது RTU (சீரியல்) மற்றும் TCP (ஈதர்நெட்) பதிப்புகளில் கிடைக்கிறது.
– OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture): இது இடைசெயல்தன்மை, பாதுகாப்பு மற்றும் சிக்கலான தரவுக் கட்டமைப்புகளை ஆதரிக்கும் ஒரு நவீன நெறிமுறை ஆகும். OPC UA பெரும்பாலும் அமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் கிளவுட் இணைப்புக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– புரோஃபிநெட் மற்றும் புரோஃபிபஸ்: சீமென்ஸ் அடிப்படையிலான தானியக்கத்தில் பொதுவானவை மற்றும் உற்பத்தி ஆலைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
– ஈதர்நெட்/ஐபி: ராக்வெல் ஆட்டோமேஷன் சூழலமைப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது சிஐபி (பொது தொழில்துறை நெறிமுறை) அடிப்படையிலானது.
– MQTT : பப்ளிஷ்-சப்ஸ்கிரைப் மாதிரியுடன், குறைந்த எடையில் தரவுகளை வழங்குவதற்காகத் தொழில்துறை IoT-யில் இது பிரபலமாக உள்ளது.

நெறிமுறைத் தேர்வானது, திட்டவட்டமான தேவைகள், சாதன இணக்கத்தன்மை, பாதுகாப்பு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பின் எளிமை ஆகியவற்றால் பாதிக்கப்படுகிறது.

நிகழ்நேர மற்றும் திட்டவட்டமான தொடர்பு

தொழில்துறையில், பல பயன்பாடுகளுக்கு திட்டவட்டமான தகவல் தொடர்பு தேவைப்படுகிறது, அதாவது நிலையான கட்டுப்பாட்டிற்காக தரவுகள் சரியான நேரத்தில் வந்து சேர வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, மோட்டார் கட்டுப்பாடு, ரோபோட்டிக்ஸ் அல்லது விரைவான இரசாயன செயல்முறைகள். நேர உணர்திறன் வலையமைப்பு (TSN) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் பிரபலமடைந்து வருகின்றன, ஏனெனில் அவை நேர ஒத்திசைவு மற்றும் தரவுப் போக்குவரத்து முன்னுரிமையுடன், வழக்கமான ஈதர்நெட்டை நிகழ்நேரத் திறன்களை அடைய உதவுகின்றன . TSN ஆனது செயல்பாட்டுத் தொழில்நுட்பத்தின் (OT) தேவைகளை தகவல் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைப்பதாகவும், மேலும் ஒருங்கிணைந்த தொழிற்சாலைக்கு வழி வகுப்பதாகவும் கருதப்படுகிறது.

தொழில்துறை தகவல்தொடர்புகளில் இணையப் பாதுகாப்பு

தொழில்துறை அமைப்புகள் இணையம் உள்ளிட்ட பரந்த வலையமைப்புகளுடன் இணைவதால், இணையவழித் தாக்குதல்களின் அபாயம் அதிகரிக்கிறது. இந்தத் தாக்குதல்கள் உற்பத்தித் தடைகள், தரவுக் கசிவுகள் மற்றும் பாதுகாப்பு அபாயங்களைக் கூட ஏற்படுத்தக்கூடும். எனவே, தொழில்துறைத் தகவல் தொடர்புகளில் பாதுகாப்புக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்பட வேண்டும், அவற்றுள் பின்வருவன அடங்கும்:

– நெட்வொர்க் பிரித்தல் (OT மற்றும் IT மண்டலங்களைப் பிரித்தல்)
– தொழில்துறை ஃபயர்வால்கள் மற்றும் ஊடுருவல் கண்டறிதல் அமைப்புகள்
– பயனர் அணுகல் மேலாண்மை மற்றும் வலுவான அங்கீகாரம்
– தகவல் தொடர்பு குறியாக்கம், குறிப்பாக கம்பியில்லா இணைப்புகள் மற்றும் தொலைநிலை அணுகலில்
– பேட்ச் மேலாண்மை மற்றும் தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு

IEC 62443 போன்ற தரநிலைகள், தொழில்துறை தானியங்கு அமைப்புகளின் பாதுகாப்பை உருவாக்குவதற்கான ஒரு குறிப்பாகப் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

தொழில்துறை IoT தரவு மற்றும் கிளவுட் ஒருங்கிணைப்பு

நவீன தொழில்துறைக்கு, பகுப்பாய்விற்காக உற்பத்தித் தளத்திலிருந்து தரவுகள் தேவைப்படுகின்றன. IIoT (தொழில்துறை பொருட்களின் இணையம்) மூலம், சாதனங்களும் சென்சார்களும் பகுப்பாய்வு, இயந்திரக் கற்றல் மற்றும் மேலாண்மை டாஷ்போர்டுகளுக்காக ஒரு கிளவுட் தளத்திற்குத் தரவுகளை அனுப்ப முடியும். இது பல தள கண்காணிப்பு, ஆலைகளுக்கு இடையேயான உற்பத்தி உகப்பாக்கம் மற்றும் மேம்பட்ட பராமரிப்புத் திட்டமிடல் ஆகியவற்றைச் சாத்தியமாக்குகிறது.

இருப்பினும், கிளவுட் ஒருங்கிணைப்பில் தாமதம், அலைவரிசைச் செலவுகள் மற்றும் தரவு ஒழுங்குமுறை ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இதைச் சமாளிக்க, எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங் என்ற கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது: தரவு கிளவுட்டிற்கு அனுப்பப்படுவதற்கு முன்பு, அதன் மூலத்திற்கு அருகிலேயே (தொழிற்சாலையில்) செயலாக்கப்படுகிறது. இந்த எட்ஜ், விரைவான முடிவெடுப்பதை எளிதாக்குவதோடு, நெட்வொர்க் சுமையையும் குறைக்கிறது.

தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பத்தில் எதிர்காலப் போக்குகள்

தொடர்ந்து உருவாகி வரும் சில போக்குகள் பின்வருமாறு:

1. தொழிற்சாலைகள் மற்றும் தொழில்துறைப் பகுதிகளுக்கான தனியார் 5G, ஏனெனில் இது நெட்வொர்க் மற்றும் சேவைத் தரத்தின் மீது முழுமையான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகிறது.
2. TSN மற்றும் ஈதர்நெட் ஆகியவை ஒன்றிணைந்து, பல்வேறு தகவல் தொடர்புத் தேவைகளை ஒரே உள்கட்டமைப்பில் ஒருங்கிணைக்கின்றன.
3. எளிதான பல விற்பனையாளர் ஒருங்கிணைப்பிற்காக, OPC UA அடிப்படையிலான இயங்குதன்மை மற்றும் திறந்த தரநிலைகள்.
4. இடையூறு அல்லது தாக்குதலைச் சுட்டிக்காட்டும் தகவல் தொடர்பு முறைகேடுகளைக் கண்டறிவதற்கான பிணையக் கண்காணிப்புக்கான செயற்கை நுண்ணறிவு.
5. இயந்திரம் மற்றும் செயல்முறை நிலைமைகளைத் துல்லியமாக மாதிரியாக்கம் செய்ய, டிஜிட்டல் ட்வின்களுக்குத் தொடர்ச்சியான தரவுப் பாய்வு தேவைப்படுகிறது.

தொழில்துறைத் தகவல் தொடர்பு, மேலும் மேம்பட்ட, பாதுகாப்பான மற்றும் ஒருங்கிணைந்த அமைப்புகளை நோக்கி நகர்கிறது என்பதை இந்தப் போக்கு காட்டுகிறது.

முடிவுரை

திறமையான தொழில்துறை செயல்பாடுகளுக்காக, கள சாதனங்கள், கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் மற்றும் தரவு மேலாண்மை ஆகியவற்றை இணைக்கும் ஒரு முக்கிய அங்கமாக தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு தொழில்நுட்பம் விளங்குகிறது. தொழில்துறை ஈதர்நெட் மற்றும் ஃபீல்ட்பஸ் முதல் கம்பியில்லாத் தொழில்நுட்பம் வரை, மோட்பஸ் முதல் OPC UA மற்றும் MQTT வரை, அனைத்து தகவல் தொடர்பு கூறுகளும் திறமையான, பாதுகாப்பான மற்றும் தரவு சார்ந்த உற்பத்தியை ஆதரிக்க ஒன்றிணைந்து செயல்படுகின்றன. தொழில்துறை 4.0 சகாப்தத்தில், நிகழ்நேரத் தேவைகள், பெரிய அளவிலான தரவு ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் இணையப் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றில் முக்கிய சவால்கள் உள்ளன. சரியான நெட்வொர்க், நெறிமுறை மற்றும் கட்டமைப்புத் தேர்வு உத்திகளைக் கொண்டு, நிறுவனங்கள் வலுவான, எதிர்காலத்திற்குத் தயாரான தொழில்துறை தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளை உருவாக்க முடியும்.