Rūpnieciskās automatizācijas pārskats - vajadzība, struktūra, veidi un tehnoloģijas

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Lai atrisinātu automatizācijas un vadības jautājumus, nozares efektīvi ražošanas vai ražošanas procesos izmanto nepārtraukti mainīgās tehnoloģijas vadības sistēmās. Tam nepieciešamas augstas kvalitātes un uzticamas vadības sistēmas. Jaunas tendences rūpnieciskajā automatizācijā ir saistītas ar jaunākajām vadības ierīcēm un sakaru protokoliem, lai kontrolētu lauka ierīces, piemēram, vadības vārstus un citus gala vadības elementus. Dažām viedierīcēm vai instrumentiem, ko izmanto automatizētajā rūpniecībā, ir iespēja kontrolēt procesus un arī sakaru iespējas bez saskarnes ar citām lauka līmeņa vadības ierīcēm, piemēram, PLC.

Kas ir rūpnieciskā automatizācija?

Rūpnieciskā automatizācija ir dažādu vadības ierīču, piemēram, personālo datoru / PLC / DCS, izmantošana, lai kontrolētu dažādas nozares darbības bez ievērojamas cilvēku iejaukšanās un nodrošinātu automātisku vadības darbību. Nozarēs vadības stratēģijās tiek izmantots virkne tehnoloģiju, kas tiek ieviestas, lai iegūtu vēlamo veiktspēju vai rezultātu, padarot automatizācijas sistēmu nozarēm visbūtiskāko.




Automatizēts process nozarēs

Automatizēts process nozarēs

Rūpnieciskā automatizācija ietver modernu vadības stratēģiju izmantošanu, piemēram, kaskādes vadību, modernas vadības aparatūras ierīces kā PLC, sensorus un citus instrumentus vadības mainīgo uztveršanai, signāla kondicionēšanas iekārtas signālu savienošanai ar vadības ierīcēm, piedziņām un citām nozīmīgām gala vadības ierīcēm, atsevišķām. skaitļošanas sistēmas, sakaru sistēmas, trauksmes un HMI (cilvēka un mašīnas saskarne) sistēmas.



Automatizētās rūpniecības nepieciešamība

Vadības rokasgrāmata

Vadības rokasgrāmata

  • Lai samazinātu periodisko vai manuālo pārbaudi

Dažās kritiskās lietojumprogrammās ir nepieciešama periodiska procesa mainīgā pārbaude, lai veiktu rūpnieciskās darbības. Automatizācijas aprīkojums samazina periodiskās vai manuālās darbības un nosaka automātiskos darba apstākļus.

  • Lai palielinātu produktivitāti

Ražošanas un citu ražošanas procesu automatizēšana palielina ražošanas ātrumu, saražojot produkciju lielākā apjomā attiecīgajam darbaspēkam

  • Samaziniet ražošanas izmaksas

Izmantojot automātiskās iekārtas un iekārtas, cilvēku iejaukšanās procesu kontrolē pēkšņi krīt. Tas samazina ieguldījumus darbaspēka izmaksās, līdz ar to arī ražošanas izmaksās.


  • Lai uzlabotu produktu kvalitāti

Nepārtraukta viena un tā paša darba veikšana visos gadījumos var nebūt perfekta kvalitātes specifikāciju ziņā ar cilvēka centieniem. Izmantojot automatizācijas aprīkojumu, iespējams iegūt uzticamu un vienotu produktu kvalitāti, izmantojot reāllaika aparatūras vadības ierīces.

  • Lai palielinātu elastību

Izmantojot dažādas automatizācijas iekārtas, process tiek veikts vienkārši, nesaņemot sarežģītu vidi, īpaši ražošanas procesos.

  • Lietotājam draudzīgs un uzlabo drošību

Ar rūpniecisko automatizāciju tiek samazināta iekārtu vai procesu darbības sarežģītība. Tas maina operatora kā operatora stāvokli uz uzraudzības lomu.

Rūpnieciskās automatizācijas struktūra

Rūpnieciskās automatizācijas struktūra izskaidro dažādus darbības līmeņus. Tie ietver sensora līmeni, automatizācijas vadības līmeni (vienība, šūna, procesa vadība), uzraudzības līmeni un uzņēmuma līmeni. Piramīdas struktūra norāda, ka, ejot uz augšu, informācija tiek apkopota un, nokāpjot, tas ir izšķīdis. Tas nozīmē, ka mēs iegūsim detalizētu informāciju par konkrētu mainīgo apakšā. Rūpnieciskā automatizācija nenozīmē, ka visi līmeņi ir automatizēti, tāpat kā uzņēmuma līmenis nav jā automatizē.

Automatizācijas struktūra

Automatizācijas struktūra

Sensora līmeni sauc arī par procesa slāni. Tas izmanto sensorus un izpildmehānismus, lai nepārtraukti vai periodiski iegūtu procesa mainīgo lielumus. Tie darbojas kā rūpniecisko procesu acis un rokas. Daži no šiem instrumentiem ir pneimatiskie instrumenti, viedie instrumenti utt.

Automatizācijas vadības līmenī vai vadības slānī tiek izmantotas rūpnieciskas vadības ierīces, piemēram, personālie datori / PLC / DCS utt. Lai kontrolētu procesu, šajā līmenī tiek izmantoti dažādi iegultie procesori, PID algoritmi.

Automatizācijas slāņi

Automatizācijas slāņi

Uzraudzības līmenis vai SCADA slānis iegūst daudz kanālu informācijas un saglabā datus sistēmas datu bāzē. Tas iegūst datus no dažādām vadības ierīcēm un parāda tos HMI (cilvēka un mašīnas saskarnē). Tas arī dod trauksmi, lai norādītu procesa līmeņus un vadības mainīgos. Tas izmanto īpašu programmatūru, lai iegūtu datu un sakaru protokolus mijiedarbībai ar lauka ierīcēm.

Uzņēmuma līmenis veic tādus uzdevumus kā plānošana, pasūtījumi un pārdošana, produktu plānošana utt.

Rūpniecisko automatizāciju veidi

Automatizācijas sistēmas tiek klasificētas četros pamatveidos, pamatojoties uz elastību un integrācijas līmeni ražošanas procesos. Tie ir aprakstīti turpmāk.

Fiksētā automatizācija

Fiksētā automatizācija

1. Fiksētā automatizācija

Šajā veicamo darbību secībā nosaka iekārtas konfigurācija. To izmanto liela apjoma ražošanā ar speciālu aprīkojumu. Šīs automatizācijas sistēmas piemēri ir automatizētas montāžas līnijas, destilēts process, mašīnu pārneses līnijas.

Programmējama automatizācija

Programmējama automatizācija

2. Programmējama automatizācija

Šajā gadījumā darbību secību var mainīt, mainot programmu. Darbību secība tiek mainīta, pamatojoties uz dažādām produkta konfigurācijām. Arī jauno produktu programmējamās ierīcēs var ievadīt jaunas programmas. Šāda veida sistēma tiek izmantota sērijveida procesos, tērauda velmētavās, rūpnieciskajos robotos utt.

3. Elastīga automatizācija

Tas ir programmējamās automatizācijas paplašinājums. Tas piedāvā lielāku elastību, lai tiktu galā ar izstrādājuma dizaina variācijām. Operatori datorprogrammā var dot komandas kodu formā, ja vēlas mainīt procesa secību. Zemāka līmeņa iekārtas saņem instrukcijas darbam lauka līmenī, nezaudējot ražošanas laiku. Šāda veida automatizācija tiek izmantota daudzfunkcionālu CNC mašīnu, automātisku vadāmu transportlīdzekļu utt. Ražošanā.

Elastīga automatizācija

Elastīga automatizācija

4. Integrētā automatizācija

Šajā tipā kopējā sistēma ir pilnībā automatizēta datora kontrolē. Sākot no projektēšanas procesa līdz nosūtīšanai, visa sistēma ir pilnībā automatizēta. Pat ar aprīkojumu rīkojas roboti. Šo sistēmu izmanto datoru integrētās ražošanas sistēmās.

Automatizācijas aprīkojums

Automatizētās rūpniecības iekārtas

Automatizētās rūpniecības iekārtas

  • Sensori un izpildmehānismi

Sensors uztver dažādus procesa mainīgos un pārveido tos elektriskos vai optiskos signālos. Šie sensori ietver temperatūru, spiedienu, ātrumu, plūsmu utt.

Piedziņas pārveido elektriskos signālus par mehāniskiem līdzekļiem, lai iegūtu kontroli pār procesiem. Tie ietver relejus, magnētus, servomotorus utt.

Daži sensori un izpildmehānismi spēj sazināties ar rūpnieciskā lauka sakaru kopnēm, kas ietilpst viedierīcēs.

  • Rūpnieciskie datori

Programmējamie loģiskie kontrolieri (PLC) saukti arī par rūpnieciskajiem datoriem, kurus var ieprogrammēt noteiktu vadības funkciju veikšanai. Tas sastāv no centrālā procesora vai procesora, I / O moduļiem (gan analogiem, gan digitāliem), lai savienotu dažādas ievades / izvades ierīces un releju moduļus. Tie var būt modulāri, kas ir fiksēta tipa vai integrēti, lai paplašinātu moduļus, pamatojoties uz pieejamajām ieejām.

Lai kontrolētu procesu, tiešsaistē vai mainot programmas, kopā ar PLC tiek izmantoti parastie personālie datori. PLC ir aprīkots ar īpašu programmatūru vadības stratēģijas programmēšanai.

  • HMI (cilvēka un mašīnas saskarne)

HMI piedāvā iespējas, piemēram, informācijas parādīšanu datora ekrānos un citos displejos, rezultātu reģistrēšanu datu bāzē, trauksmes signālu sniegšanu utt. Tas izmanto tādas tehnoloģijas kā SCADA (uzraudzības kontrole un datu iegūšana) un citas uz vizuālo bāzi balstītas tehnoloģijas.

  • Komunikācijas sistēma

Nozarēs daudzi sensori, izpildmehānismi, datora vadības ierīces un citas vadības ierīces ir ģeogrāfiski sadalītas un savstarpēji mijiedarbojas, izmantojot vairākas datu kopnes. Rūpnieciskajā automatizācijā tiek izmantoti trīs autobusu veidi, t.i., rūpnīcas autobuss, procesa autobuss un lauka autobuss.

Lauka kopne mijiedarbojas starp lauka instrumentiem un vadības ierīcēm, savukārt procesa kopne piesaista uzraudzības līmeņa datorus vadības ierīcēm, piemēram, PLC. Rūpnīcas autobuss savieno organizācijas augstāko līmeni ar uzraudzības līmeni. Sakariem tiek izmantoti dažādi protokoli, piemēram, RS-485, profibus, CAN vadības modbus utt.

Paldies, ka pavadījāt dārgo laiku ar šo rakstu, un ceru, ka esat sapratuši, kas ir rūpnieciskā automatizācija. Šeit ir jautājums par automatizāciju,

Kas ir mākslīgais intelekts?

Atbilde: Lūdzu, atstājiet savas atbildes zemāk esošajā komentāru sadaļā.

Fotoattēlu kredīts: