For at løse automatiserings- og kontrolproblemerne bruger industrier de stadigt skiftende teknologier i kontrolsystemer til effektive produktions- eller fremstillingsprocesser. Disse kræver højkvalitets og pålidelige kontrolsystemer. Nye tendenser inden for industriel automatisering beskæftiger sig med de nyeste styreenheder og kommunikationsprotokoller til styring af feltenheder som kontrolventiler og andre endelige kontrolelementer. Nogle af de smarte enheder eller instrumenter, der anvendes i automatiseret industri, har evnen til at kontrollere processerne og også kommunikationsfunktioner uden grænseflade til andre kontrolenheder på feltniveau som PLC'er.

Hvad er industriel automatisering?

Industriel automatisering er brugen af forskellige kontrolenheder som pc'er / PLC'er / DCS, der tidligere havde kontrol over forskellige operationer i en industri uden væsentlig indblanding fra mennesker og til automatisk kontrolydelse. I industrier bruger kontrolstrategier et sæt teknologier, der implementeres for at opnå den ønskede ydeevne eller output, hvilket gør automatiseringssystemet mest vigtigt for industrier.

Automatiseret proces i industrier

Industriel automatisering involverer brug af avancerede kontrolstrategier som kaskadekontroller, moderne styringshardwareenheder som PLC'er, sensorer og andre instrumenter til registrering af kontrolvariabler, signalbehandlingsudstyr til at forbinde signalerne til kontrolenhederne, drev og andre vigtige endelige kontrolenheder, enkeltstående computersystemer, kommunikationssystemer, alarmerende og HMI (Human Machine Interface) systemer.

Behov for automatiseret industri

Kontrolmanual

For at reducere periodisk eller manuel kontrol

I nogle kritiske applikationer er det nødvendigt med periodisk kontrol af procesvariablen for at udføre industrielle operationer. Automatiseringsudstyr reducerer den periodiske eller manuelle drift og fastlægger de automatiske arbejdsforhold.

For at øge produktiviteten

Automatisering af fremstillingsprocessen og andre produktionsprocesser øger produktionshastigheden ved at producere output i større mængder for en given arbejdsindsats

Reducer produktionsomkostningerne

Ved hjælp af automatiske maskiner og udstyr falder menneskelig indgriben for at kontrollere processerne brat. Dette reducerer investeringen i lønomkostningerne og dermed produktionsomkostningerne.

For at forbedre produktkvaliteten

Kontinuerligt at udføre det samme arbejde er muligvis ikke perfekt i alle tilfælde med hensyn til kvalitetsspecifikationer med menneskelig indsats. Med automatiseringsudstyr kan man få pålidelig og ensartet produktkvalitet ved hjælp af hardware-kontrolenheder i realtid.

For at øge fleksibiliteten

Ved hjælp af forskellige automatiseringsudstyr håndteres processen simpelthen uden at få noget komplekst miljø, især i fremstillingsprocesser.

Operatørvenlig og forbedrer sikkerheden

Kompleksiteten ved betjening af udstyr eller processer reduceres med industriel automatisering. Det ændrer operatørens position som operatør til tilsynsrolle.

Struktur af industriel automatisering

Strukturen i den industrielle automatisering forklarer forskellige driftsniveauer. Disse inkluderer sensorniveau, automatiseringsstyringsniveau (enhed, celle, proceskontrol), overvågningsniveau og virksomhedsniveau. Pyramidestruktur indikerer, at informationen aggregeres, når du går op på spidsen. og mens den kommer ned, opløses den. Dette betyder, at vi får detaljerede oplysninger om en bestemt variabel i bunden. Industriel automatisering betyder ikke, at alle niveauer er automatiserede, ligesom virksomhedsniveau ikke behøver at blive automatiseret.

Automatiseringsstruktur

Sensorniveau kaldes også som proceslag. Det bruger sensorerne og aktuatorerne til at hente værdierne for procesvariablerne kontinuerligt eller periodisk. Disse fungerer som øjne og arme i de industrielle processer. Nogle af disse instrumenter inkluderer pneumatiske instrumenter, smarte instrumenter osv.

Automatiseringsstyringsniveau eller kontrollag bruger industrielle kontrolenheder som pc'er / PLC'er / DCS osv. Dette niveau bruger de forskellige indlejrede processorer, PID-algoritmer til at styre processen.

Automatiseringslag

Overvågningsniveau eller SCADA-lag får masser af kanalinformation og gemmer dataene i systemdatabasen. Den indhenter data fra forskellige kontrolenheder og viser dem på HMI'er (Human Machine Interface). Det giver også alarm for at indikere niveauerne for processen og styre variabler. Det bruger speciel software til at få data- og kommunikationsprotokollerne til at interagere med feltenhederne.

“hvordan man kobler ledninger i serie ”

Virksomhedsniveau udfører opgaverne som planlægning, ordrer og salg, produktplanlægning osv.

Typer af industrielle automatiseringer

Automatiseringssystemer klassificeres i fire grundlæggende typer baseret på fleksibilitet og niveau for integration i fremstillingsprocesser. Disse er beskrevet nedenfor.

Fast automatisering

1. Fast automatisering

I denne sekvens af operationer, der skal udføres, fastlægges af udstyrskonfigurationen. Det bruges i højvolumenproduktion med dedikeret udstyr. Eksempler på dette automatiseringssystem er automatiserede samlebånd, destilleret proces, maskinoverførselslinjer.

Programmerbar automatisering

2. Programmerbar automatisering

I dette kan rækkefølgen af operationer ændres ved at ændre programmet. Driftssekvensen varieres baseret på de forskellige produktkonfigurationer. Også nye programmer kan indtastes i de programmerbare enheder til de nye produkter. Denne type system bruges i batchprocesser, stålvalseværker, industrielle robotter osv.

3. Fleksibel automatisering

Det er udvidelsen til den programmerbare automatisering. Dette giver større fleksibilitet til at håndtere variationer i produktdesign. Operatører kan give kommandoer i form af koder i computerprogrammet, hvis de ønsker at ændre rækkefølgen af processen. Udstyr på lavere niveau modtager instruktionerne til at arbejde på feltniveau uden at miste produktionstiden. Denne type automatisering anvendes til fremstilling af multifunktionelle CNC-maskiner, automatiske styrede køretøjer osv.

Fleksibel automatisering

“sum af produkter sandhedstabel ”

4. Integreret automatisering

I denne type er det samlede system fuldt automatiseret under computerstyring. Startende fra designprocessen til afsendelsen er hele systemet fuldstændigt automatiseret. Selv udstyret håndteres af robotterne. Dette system bruges i computerintegrerede fremstillingssystemer.

Automatiseringsudstyr

Udstyr til automatiseret industri

Sensorer og aktuatorer

En sensor registrerer de forskellige procesvariabler og konverterer dem til de elektriske eller optiske signaler. Disse sensorer inkluderer temperatur, tryk, hastighed, flow osv.

Aktuatorer konverterer de elektriske signaler til de mekaniske midler for at få kontrol over processer. Disse inkluderer relæer, magneter, servomotorer osv.

Nogle af sensorerne og aktuatorerne har evnen til at kommunikere med de industrielle feltkommunikationsbusser, der kommer under de smarte enheder.

Industrielle computere

Programmerbare logiske controllere (PLC'er) også kaldet som industrielle computere er i stand til at blive programmeret til at udføre visse kontrolfunktioner. Den består af en CPU eller processor, I / O-moduler (både analoge og digitale) til at forbinde de forskellige input / output-enheder og relæmoduler. Disse kan være modulære, som er af fast type eller integrerede typer for at udvide moduler baseret på de tilgængelige indgange.

Sammen med PLC'erne bruges konventionelle pc'er til at styre processen ved online eller ved at ændre programmerne. PLC'er leveres med dedikeret software til at programmere kontrolstrategien.

HMI (Human Machine Interface)

HMI'er tilbyder faciliteter som at vise oplysningerne på computerskærme og andre skærme, logge resultaterne i databasen, give alarmsignal osv. Det bruger teknologier som SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) og andre visuelt baserede teknologier.

Kommunikationssystem

I industrier er mange sensorer, aktuatorer, styrende pc'er og andre styreenheder geografisk fordelt og interagerer med hinanden via flere databusser. Der er tre typer busser, der anvendes i den industrielle automatisering, dvs. fabriksbus, procesbus og feltbussen.

Feltbussen interagerer mellem feltinstrumenter og kontrolenhederne, mens procesbussen forbinder overvågningsniveaucomputere til kontrolenhederne som PLC'er. Fabriksbus forbinder det højere niveau i organisationen til overvågningsniveauet. Forskellige protokoller bruges til kommunikationen som RS-485, profibus, CAN-styring modbus osv.

Tak, fordi du brugte din værdifulde tid med denne artikel, og håber, at du har forstået, hvad industriel automatisering er. Her er et spørgsmål til dig angående automatisering,

Hvad er kunstig intelligens?

Svar: Efterlad dine svar i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokredit: