Automatiseerimise ja juhtimisega seotud probleemide lahendamiseks kasutavad tööstused tõhusate tootmis- või tootmisprotsesside jaoks juhtimissüsteemides pidevalt muutuvaid tehnoloogiaid. Selleks on vaja kvaliteetset ja usaldusväärset juhtimissüsteemi. Tööstusautomaatika uued suundumused käsitlevad uusimaid juhtimisseadmeid ja sideprotokolle, et juhtida väliseadmeid nagu juhtventiilid ja muud lõplikud juhtimiselemendid. Mõnel automatiseeritud tööstuses kasutataval nutiseadmel või -instrumendil on võimalus protsesse ja ka sidevõimalusi juhtida ilma teiste välitaseme juhtimisseadmetega (nt PLC-d) ühendamata.

Mis on tööstusautomaatika?

Tööstusautomaatika on mitmesuguste juhtimisseadmete, näiteks arvutite / PLC-de / DCS-de kasutamine, mida kasutatakse tööstuse erinevate toimingute juhtimiseks ilma inimeste märkimisväärse sekkumiseta ja automaatse juhtimise tagamiseks. Tööstuses kasutavad juhtimisstrateegiad tehnoloogiate komplekti, mida rakendatakse soovitud jõudluse või väljundi saamiseks, muutes automatiseerimissüsteemi tööstusharude jaoks kõige olulisemaks.

Automatiseeritud protsess tööstusharudes

Tööstusautomaatika hõlmab täiustatud juhtimisstrateegiate kasutamist, nagu kaskaadijuhtimine, kaasaegsed juhtimisriistvara PLC-dena, andurid ja muud instrumendid juhtimismuutujate tuvastamiseks, signaalseadmete seadmed signaalide ühendamiseks juhtimisseadmete, ajamite ja muude oluliste lõplike juhtimisseadmetega, iseseisvad arvutisüsteemid, sidesüsteemid, häire- ja HMI (inimese ja masina liides) süsteemid.

Automatiseeritud tööstuse vajadus

Juhtimisjuhend

Perioodilise või käsitsi kontrollimise vähendamiseks

Mõnes kriitilises rakenduses on tööstustoimingute teostamiseks vajalik protsessimuutuja perioodiline kontroll. Automaatikaseadmed vähendavad perioodilisi või käsitsi toiminguid ja loovad automaatsed töötingimused.

Tootlikkuse suurendamiseks

Tootmis- ja muude tootmisprotsesside automatiseerimine suurendab tootmise määra, tootes toodangut suurema töömahu jaoks

Vähendage tootmiskulusid

Automaatmasinate ja -seadmete abil langeb järsult inimese sekkumine protsesside juhtimiseks. See vähendab investeeringuid tööjõukuludesse ja seega ka tootmiskuludesse.

Toote kvaliteedi parandamiseks

Pidev sama töö tegemine ei pruugi inimeste jõupingutustega kvaliteetsete näitajate osas olla alati täiuslik. Automaatikaseadmete abil saate reaalajas riistvara juhtimisseadmeid kasutades saada usaldusväärse ja ühtlase toote kvaliteedi.

Paindlikkuse suurendamiseks

Erinevate automatiseerimisseadmete abil toimub protsess lihtsalt ilma keerulist keskkonda muutmata, eriti tootmisprotsessides.

Kasutajasõbralik ja suurendab ohutust

Tööstusautomaatika vähendab seadmete või protsesside käitamise keerukust. See muudab operaatori positsiooni operaatorina järelevalve rolliks.

Tööstusautomaatika struktuur

Tööstusautomaatika struktuur selgitab mitmesuguseid toimimistasemeid. Nende hulka kuuluvad anduri tase, automaatika juhtimise tase (üksus, rakk, protsessi juhtimine), järelevalve tase ja ettevõtte tase. Püramiidi struktuur näitab, et kui näpunäite ülespoole liigute, siis teave koondatakse ja alla tulles see lahustub. See tähendab, et saame üksikasjaliku teabe konkreetse muutuja kohta allpool. Tööstusautomaatika ei tähenda, et kõik tasemed on automatiseeritud, nagu ettevõtte taset ei pea automatiseerima.

Automaatika struktuur

Anduri taset nimetatakse ka protsessikihiks. See kasutab andureid ja ajame, et protsessimuutujate väärtused saada pidevalt või perioodiliselt. Need toimivad tööstusprotsesside silmade ja õlgadena. Mõned neist instrumentidest hõlmavad pneumaatilisi instrumente, nutikaid instrumente jne.

Automaatika juhtimistase või juhtkiht kasutab tööstuslikke juhtimisseadmeid, nagu PC / PLC / DCS jne. Sellel tasemel kasutatakse protsessi juhtimiseks erinevaid manustatud protsessoreid, PID-algoritme.

Automatiseerimiskihid

Järelevalvetasand ehk SCADA kiht saab palju kanaliteavet ja salvestab andmed süsteemi andmebaasi. See hangib andmeid erinevatest juhtimisseadmetest ja kuvab need HMI-s (inimese ja masina liides). Samuti annab see alarmi protsessi tasemete ja kontrollmuutujate näitamiseks. See kasutab spetsiaalset tarkvara, et saada andmeside- ja sideprotokollid välisseadmetega suhtlemiseks.

“bruce depalma surmapõhjus ”

Ettevõtte tase täidab selliseid ülesandeid nagu ajakava koostamine, tellimuste ja müük, toodete planeerimine jne.

Tööstusautomaatika tüübid

Automaatikasüsteemid liigitatakse nelja põhitüüpi, lähtudes tootmisprotsesside paindlikkusest ja integreerituse tasemest. Neid on kirjeldatud allpool.

Fikseeritud automaatika

1. Fikseeritud automaatika

Selles toimingute järjestuses fikseeritakse toimingute arv seadmete konfiguratsiooniga. Seda kasutatakse spetsiaalsete seadmetega suuremahulises tootmises. Selle automatiseerimissüsteemi näideteks on automatiseeritud montaažiliinid, destilleeritud protsess, masina ülekandeliinid.

Programmeeritav automaatika

2. Programmeeritav automatiseerimine

Selles saab toimingute järjestust muuta programmi muutmisega. Toimingute järjestus varieerub toote erinevate konfiguratsioonide põhjal. Uute toodete programmeeritavatesse seadmetesse saab sisestada ka uusi programme. Seda tüüpi süsteemi kasutatakse partiiprotsessides, terasvaltsimistehastes, tööstusrobotites jne.

3. Paindlik automatiseerimine

See on programmeeritava automaatika laiendus. See pakub suuremat paindlikkust toote disaini variatsioonide käsitlemisel. Operaatorid saavad anda arvutiprogrammis käske koodide kujul, kui nad soovivad protsessi järjestust muuta. Madalama taseme seadmed saavad juhised töötamiseks välitingimustes ilma tootmisaega kaotamata. Seda tüüpi automaatikat kasutatakse mitmeotstarbeliste CNC-masinate, juhitavate automaatsõidukite jms valmistamisel.

Paindlik automaatika

4. Integreeritud automaatika

Seda tüüpi süsteem on arvuti juhtimisel täielikult automatiseeritud. Alustades disainimisprotsessist kuni dispetšerini, on kogu süsteem täielikult automatiseeritud. Isegi varustusega tegelevad robotid. Seda süsteemi kasutatakse arvutis integreeritud tootmissüsteemides.

Automaatika seadmed

Automatiseeritud tööstuse seadmed

Andurid ja ajamid

Andur tajub erinevaid protsessimuutujaid ja teisendab need elektrilisteks või optilisteks signaalideks. Need andurid hõlmavad temperatuuri, rõhku, kiirust, vooluhulka jne.

“kuidas töötab välgupüüdur ”

Täiturid muudavad elektrilised signaalid mehaanilisteks vahenditeks, et protsesside üle kontrolli saavutada. Nende hulka kuuluvad releed, magnetid, servomootorid jne.

Mõned andurid ja ajamid on võimelised suhtlema nutiseadmete alla kuuluvate tööstuslike sidebussidega.

Tööstusarvutid

Programmeeritavad loogikakontrollerid (PLC) nimetatakse ka tööstusarvutiteks, mida saab programmeerida teatud juhtimisfunktsioonide täitmiseks. See koosneb protsessorist või protsessorist, sisend- / väljundmoodulitest (nii analoog- kui ka digitaalsetest) erinevate sisend- / väljundseadmete ja relee moodulite ühendamiseks. Need võivad olla modulaarsed, mis on fikseeritud tüüpi või integreeritud tüüpi, et mooduleid laiendada olemasolevate sisendite põhjal.

Koos PLC-dega kasutatakse protsessi juhtimiseks veebi või programmide vahetamise abil tavalisi personaalarvuteid. PLC-del on juhtimisstrateegia programmeerimiseks spetsiaalne tarkvara.

HMI (inimese ja masina liides)

HMI pakub selliseid võimalusi nagu teabe kuvamine arvutiekraanidel ja muudel kuvaritel, tulemuste registreerimine andmebaasis, häiresignaali edastamine jne. See kasutab selliseid tehnoloogiaid nagu SCADA (järelevalve juhtimine ja andmete hankimine) ja muid visuaalsetel tehnoloogiatel.

Sidesüsteem

Tööstuses on paljud andurid, ajamid, juhtpaneelid ja muud juhtimisseadmed geograafiliselt jaotatud ja suhtlevad omavahel mitme andmesiini kaudu. Tööstusautomaatikas kasutatakse kolme tüüpi busse, st tehasebuss, protsessibuss ja välibuss.

Välibuss suhtleb väliinstrumentide ja juhtimisseadmete vahel, samal ajal kui protsessibuss ühendab järelevalvetasandi arvutid juhtimisseadmetega, näiteks PLC-dega. Tehasebuss ühendab organisatsiooni kõrgema taseme järelevalve tasemega. Suhtluseks kasutatakse erinevaid protokolle nagu RS-485, profibus, CAN-i juhtimismodbus jne.

Täname teid selle artikliga väärtusliku aja veetmise eest ja loodan, et olete aru saanud, mis on tööstusautomaatika. Siin on teile automaatikaga seotud küsimus,

Mis on tehisintellekt?

Vastus: palun jätke oma vastused kommentaaride jaotisse.

Foto krediit: