Pramonės automatikos apžvalga - poreikis, struktūra, tipai ir technologijos

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Siekdamos išspręsti automatizavimo ir valdymo problemas, pramonės įmonės naudoja nuolat besikeičiančias technologijas valdymo sistemose, kad būtų efektyvūs gamybos ar gamybos procesai. Tam reikalingos aukštos kokybės ir patikimos valdymo sistemos. Naujos pramonės automatikos tendencijos susijusios su naujausiais valdymo įtaisais ir ryšio protokolais, skirtais valdyti lauko įrenginius, tokius kaip valdymo vožtuvai ir kiti galutiniai valdymo elementai. Kai kurie išmanieji įrenginiai ar prietaisai, naudojami automatizuotoje pramonėje, turi galimybę valdyti procesus ir komunikacijos galimybes, nesusiję su kitais lauko lygio valdymo prietaisais, tokiais kaip PLC.

Kas yra pramoninė automatika?

Pramoninė automatika - tai įvairių valdymo įtaisų, tokių kaip kompiuteriai / PLC / DCS, naudojimas, naudojamas valdant įvairias pramonės operacijas be reikšmingo žmonių įsikišimo ir užtikrinant automatinį valdymą. Pramonėse valdymo strategijose naudojama daugybė technologijų, kurios įgyvendinamos norint pasiekti norimą našumą ar rezultatą, todėl automatizavimo sistema yra pati svarbiausia pramonei.




Automatizuotas procesas pramonėje

Automatizuotas procesas pramonėje

Pramoninė automatika apima pažangių valdymo strategijų, tokių kaip kaskados valdymas, šiuolaikinius valdymo aparatūros prietaisus kaip PLC, jutiklius ir kitus valdymo kintamųjų jutimo prietaisus, signalo kondicionavimo įrangą signalams sujungti su valdymo įtaisais, pavaromis ir kitais svarbiais galutinio valdymo įtaisais, atskirais. skaičiavimo sistemos, ryšių sistemos, aliarmo ir HMI (žmogaus ir mašinos sąsajos) sistemos.



Automatizuotos pramonės poreikis

Valdymo vadovas

Valdymo vadovas

  • Norėdami sumažinti periodinį arba rankinį tikrinimą

Kai kuriose kritinėse programose, norint atlikti pramonines operacijas, būtina periodiškai tikrinti proceso kintamąjį. Automatikos įranga sumažina periodines ar rankines operacijas ir nustato automatines darbo sąlygas.

  • Norėdami padidinti produktyvumą

Gamybos ir kitų gamybos procesų automatizavimas padidina gamybos tempą gamindamas produkciją didesniais kiekiais tam tikrai darbo jėgai

  • Sumažinkite gamybos sąnaudas

Naudojant automatines mašinas ir įrangą, žmonių įsikišimas kontroliuojant procesus staiga krinta. Tai sumažina investicijas į darbo sąnaudas, taigi ir gamybos sąnaudas.


  • Produkto kokybei pagerinti

Nuolatinis to paties darbo atlikimas gali būti ne visais atvejais tobulas, atsižvelgiant į žmogaus pastangas. Naudojant automatikos įrangą galima gauti patikimą ir vienodą gaminio kokybę naudojant realaus laiko aparatūros valdymo įtaisus.

  • Norėdami padidinti lankstumą

Naudojant įvairią automatikos įrangą, procesai atliekami paprasčiausiai nesudarant jokios sudėtingos aplinkos, ypač gamybos procesuose.

  • Patogus naudotojui ir pagerina saugumą

Pramonės automatika sumažina įrangos ar procesų valdymo sudėtingumą. Tai keičia operatoriaus, kaip operatoriaus, padėtį į priežiūros vaidmenį.

Pramonės automatikos struktūra

Pramoninės automatikos struktūra paaiškina įvairius veikimo lygius. Tai apima jutiklio lygį, automatikos valdymo lygį (įrenginio, langelio, proceso valdymas), priežiūros lygį ir įmonės lygį. Piramidės struktūra rodo, kad, kai jūs einate į viršų, informacija yra kaupiama o nusileidžiant jis ištirpsta. Tai reiškia, kad apačioje gausime išsamią informaciją apie konkretų kintamąjį. Pramonės automatika nereiškia, kad visi lygiai yra automatizuoti, pavyzdžiui, nereikia automatizuoti įmonės lygio.

Automatikos struktūra

Automatikos struktūra

Jutiklio lygis taip pat vadinamas proceso sluoksniu. Jis naudoja jutiklius ir pavaras, kad nuolat ar periodiškai gautų proceso kintamųjų vertes. Jie veikia kaip pramonės procesų akys ir rankos. Kai kurie iš šių prietaisų yra pneumatiniai prietaisai, išmanieji prietaisai ir kt.

Automatikos valdymo lygyje arba valdymo sluoksnyje naudojami pramoniniai valdymo įtaisai, tokie kaip kompiuteriai / PLC / DCS ir kt. Šiam lygiui procesui valdyti naudojami įvairūs įterptieji procesoriai, PID algoritmai.

Automatikos sluoksniai

Automatikos sluoksniai

Priežiūros lygis arba SCADA sluoksnis gauna daug informacijos apie kanalą ir saugo duomenis sistemos duomenų bazėje. Jis gauna duomenis iš įvairių valdymo įtaisų ir pateikia juos HMI (žmogaus ir mašinos sąsajoje). Tai taip pat suteikia pavojaus signalą, nurodantį proceso lygius ir valdymo kintamuosius. Ji naudoja specialią programinę įrangą, kad duomenų ir ryšio protokolai galėtų sąveikauti su lauko įrenginiais.

Įmonės lygis atlieka tokias užduotis kaip planavimas, užsakymai ir pardavimas, produktų planavimas ir kt.

Pramonės automatikos tipai

Automatikos sistemos skirstomos į keturis pagrindinius tipus, atsižvelgiant į gamybos procesų lankstumą ir integravimo lygį. Tai aprašyta toliau.

Fiksuota automatika

Fiksuota automatika

1. Fiksuota automatika

Šioje operacijų sekoje nustatomos įrangos konfigūracijos. Jis naudojamas didelės apimties gamybai su specialia įranga. Šios automatikos sistemos pavyzdžiai yra automatizuotos surinkimo linijos, distiliuotas procesas, mašinų perdavimo linijos.

Programuojama automatika

Programuojama automatika

2. Programuojama automatika

Tokiu būdu operacijų seka gali būti pakeista pakeičiant programą. Operacijų seka skiriasi atsižvelgiant į skirtingas gaminių konfigūracijas. Taip pat naujas programas galima įvesti į programuojamus naujų produktų įrenginius. Šio tipo sistemos naudojamos paketiniuose procesuose, plieno valcavimo staklynuose, pramoniniuose robotuose ir kt.

3. Lanksti automatika

Tai programuojamos automatikos plėtinys. Tai suteikia didesnį lankstumą sprendžiant gaminio dizaino variantus. Operatoriai gali duoti komandas kodų pavidalu kompiuterio programoje, jei nori pakeisti proceso seką. Žemesnio lygio įranga gauna instrukcijas veikti lauko lygiu neprarandant gamybos laiko. Šio tipo automatika naudojama gaminant daugiafunkcines CNC stakles, automatines transporto priemones ir kt.

Lanksti automatika

Lanksti automatika

4. Integruota automatika

Šio tipo bendra sistema yra visiškai automatizuota valdant kompiuterį. Pradedant nuo projektavimo proceso iki išsiuntimo, visa sistema yra visiškai automatizuota. Net įranga tvarko robotai. Ši sistema naudojama kompiuterinėse integruotose gamybos sistemose.

Automatikos įranga

Automatizuotos pramonės įranga

Automatizuotos pramonės įranga

  • Jutikliai ir pavaros

Jutiklis pajunta įvairius proceso kintamuosius ir paverčia juos elektriniais arba optiniais signalais. Šie jutikliai apima temperatūrą, slėgį, greitį, srautą ir kt.

Pavaros paverčia elektrinius signalus mechaninėmis priemonėmis, kad galėtų kontroliuoti procesus. Tai apima reles, magnetus, servovariklius ir kt.

Kai kurie jutikliai ir pavaros turi galimybę bendrauti su pramoninio lauko ryšio magistralėmis, kurios yra po išmaniaisiais įrenginiais.

  • Pramoniniai kompiuteriai

Programuojami loginiai valdikliai (PLC) dar vadinami pramoniniais kompiuteriais, kurie gali būti užprogramuoti atlikti tam tikras valdymo funkcijas. Jį sudaro procesorius arba procesorius, įvesties / išvesties moduliai (tiek analoginiai, tiek skaitmeniniai), skirti sujungti įvairius įvesties / išvesties įrenginius ir relės modulius. Jie gali būti moduliniai, kurie yra fiksuoto tipo arba integruoti, kad išplėstų modulius pagal turimus įėjimus.

Kartu su PLC naudojami įprasti asmeniniai kompiuteriai, valdantys procesą internete arba keičiant programas. PLC yra su specialia programine įranga, skirta programuoti valdymo strategiją.

  • HMI (žmogaus ir mašinos sąsaja)

HMI siūlo tokias galimybes, kaip informacijos rodymas kompiuterio ekranuose ir kituose ekranuose, rezultatų registravimas duomenų bazėje, pavojaus signalų teikimas ir kt. Jis naudoja tokias technologijas kaip SCADA (priežiūros kontrolė ir duomenų gavimas) ir kitas vaizdines technologijas.

  • Ryšių sistema

Pramonėje daugelis jutiklių, pavarų, valdančių kompiuterius ir kitus valdymo įtaisus yra geografiškai paskirstyti ir sąveikauja tarpusavyje per kelias duomenų magistrales. Pramoninėje automatikoje naudojami trijų tipų autobusai, t. Y. Gamykliniai, procesiniai ir lauko magistralės.

Lauko magistralė sąveikauja su lauko prietaisais ir valdymo įtaisais, o proceso magistralė prižiūri prižiūrinčio lygio kompiuterius su valdymo įtaisais, tokiais kaip PLC. Gamyklinis autobusas sujungia aukštesnį organizacijos lygį su prižiūrinčiu lygiu. Ryšiams naudojami skirtingi protokolai, tokie kaip RS-485, profibus, CAN valdymo modbus ir kt.

Dėkojame, kad praleidote brangų laiką su šiuo straipsniu, ir tikiuosi, kad supratote, kas yra pramoninė automatika. Štai jums klausimas dėl automatikos,

Kas yra dirbtinis intelektas?

Atsakymas: palikite atsakymus žemiau esančiame komentarų skyriuje.

Nuotraukų kreditas: