For å løse automatiserings- og kontrollproblemene bruker bransjene stadig skiftende teknologier i styringssystemer for effektive produksjons- eller produksjonsprosesser. Disse krever høykvalitets og pålitelige kontrollsystemer. Nye trender innen industriell automatisering omhandler de nyeste kontrollenhetene og kommunikasjonsprotokollene for å kontrollere feltapparater som reguleringsventiler og andre endelige kontrollelementer. Noen av de smarte enhetene eller instrumentene som brukes i automatisert industri, har muligheten til å kontrollere prosessene og også kommunikasjonsmulighetene uten å grensesnitt til andre feltnivåkontrollenheter som PLC.

Hva er industriell automatisering?

Industriell automatisering er bruk av forskjellige kontrollenheter som PC’er / PLC’er / DCS, som tidligere hadde kontroll over ulike operasjoner i en industri uten betydelig inngripen fra mennesker og for å gi automatisk kontrollytelse. I bransjer bruker kontrollstrategier et sett med teknologier som er implementert for å oppnå ønsket ytelse eller ytelse, noe som gjør automatiseringssystemet viktigst for bransjer.

Automatisert prosess i bransjer

Industriell automatisering innebærer bruk av avanserte kontrollstrategier som kaskadekontroller, moderne styringsenheter som PLC, sensorer og andre instrumenter for å registrere kontrollvariablene, signalbehandlingsutstyr for å koble signalene til kontrollenhetene, stasjoner og andre viktige sluttkontrollenheter, frittstående databehandlingssystemer, kommunikasjonssystemer, alarmerende og HMI-systemer (Human Machine Interface).

Behov for automatisert industri

Kontrollmanual

For å redusere periodisk eller manuell kontroll

I noen kritiske applikasjoner er periodisk kontroll av prosessvariabelen nødvendig for å utføre industrielle operasjoner. Automatiseringsutstyr reduserer periodisk eller manuell drift og etablerer automatiske arbeidsforhold.

For å øke produktiviteten

Automatisering av produksjonsprosesser og andre produksjonsprosesser øker produksjonshastigheten ved å produsere produksjon i større mengder for en gitt arbeidsinnsats

Reduser produksjonskostnadene

Ved bruk av automatiske maskiner og utstyr faller menneskelig inngripen for å kontrollere prosessene brått. Dette reduserer investeringene i arbeidskraftkostnadene og dermed produksjonskostnadene.

For å forbedre produktkvaliteten

Å kontinuerlig gjøre det samme arbeidet er kanskje ikke perfekt i alle tilfeller når det gjelder kvalitetsspesifikasjoner med menneskelig innsats. Med automatiseringsutstyr kan man få pålitelig og ensartet produktkvalitet ved å bruke sanntids maskinvarekontrollenheter.

For å øke fleksibiliteten

Ved hjelp av forskjellige automatiseringsutstyr håndteres prosesser ganske enkelt uten å få noe komplekst miljø, spesielt ikke i produksjonsprosesser.

Operatørvennlig og forbedrer sikkerheten

Kompleksiteten ved drift av utstyr eller prosesser reduseres med industriell automatisering. Det endrer stillingen til operatøren som operatør til tilsynsrollen.

Struktur av industriell automatisering

Strukturen i den industrielle automatiseringen forklarer ulike nivåer av drift. Disse inkluderer sensornivå, automatiseringsstyringsnivå (enhet, celle, prosesskontroll), overvåkingsnivå og bedriftsnivå. Pyramidestruktur indikerer at når du går opp tipset, blir informasjonen samlet og mens den kommer ned er den oppløst. Dette betyr at vi vil få detaljert informasjon for en bestemt variabel nederst. Industriell automatisering betyr ikke at alle nivåene er automatiserte, slik at bedriftsnivå ikke trenger å automatiseres.

Automatiseringsstruktur

Sensornivå kalles også som prosesslag. Den bruker sensorene og aktuatorene for å få verdiene til prosessvariablene kontinuerlig eller periodisk. Disse fungerer som øyne og armer i de industrielle prosessene. Noen av disse instrumentene inkluderer pneumatiske instrumenter, smarte instrumenter, etc.

Automasjonskontrollnivå eller kontrollag bruker industrielle kontrollenheter som PC / PLC’er / DCS, etc. Dette nivået bruker de forskjellige innebygde prosessorer, PID-algoritmer for å kontrollere prosessen.

Automatiseringslag

Overvåkingsnivå eller SCADA-lag får mye kanalinformasjon og lagrer dataene i systemdatabasen. Den tilegner seg data fra forskjellige kontrollenheter og viser dem på HMI (Human Machine Interface). Det gir også alarm for å indikere prosessnivåene og kontrollere variablene. Den bruker spesiell programvare for å få data- og kommunikasjonsprotokollene til å samhandle med feltenhetene.

“hvordan lage solcellebatteri ”

Bedriftsnivå utfører oppgavene som planlegging, ordrer og salg, produktplanlegging, etc.

Typer industrielle automatiseringer

Automasjonssystemer er klassifisert i fire grunnleggende typer, basert på fleksibilitet og nivå på integrering i produksjonsprosesser. Disse er beskrevet nedenfor.

Fast automatisering

1. Fast automatisering

I denne sekvensen av operasjoner som skal utføres er fikset av utstyrskonfigurasjonen. Den brukes i høyt volumproduksjon med dedikert utstyr. Eksempler på dette automatiseringssystemet er automatiserte samlebånd, destillert prosess, maskinoverføringslinjer.

Programmerbar automatisering

2. Programmerbar automatisering

I dette kan rekkefølgen av operasjoner endres ved å endre programmet. Driftsrekkefølgen varieres basert på de forskjellige produktkonfigurasjonene. Også nye programmer kan legges inn i de programmerbare enhetene for de nye produktene. Denne typen system brukes i batchprosesser, stålvalsverk, industriroboter, etc.

3. Fleksibel automatisering

Det er utvidelsen for den programmerbare automatiseringen. Dette gir større fleksibilitet for å håndtere produktdesignvariasjoner. Operatører kan gi kommandoer i form av koder i dataprogrammet hvis de vil endre prosessrekkefølgen. Utstyr på lavere nivå får instruksjonene om å operere på feltnivå uten å miste produksjonstiden. Denne typen automatisering brukes til produksjon av multifunksjonelle CNC-maskiner, automatiske guidede biler, etc.

Fleksibel automatisering

4. Integrert automatisering

I denne typen er totalsystemet helautomatisert under datamaskinkontroll. Fra designprosessen til utsendingen er hele systemet fullstendig automatisert. Selv utstyret håndteres av robotene. Dette systemet brukes i datamaskinintegrerte produksjonssystemer.

Automatiseringsutstyr

Utstyr for automatisert industri

Sensorer og aktuatorer

En sensor registrerer de forskjellige prosessvariablene og konverterer dem til elektriske eller optiske signaler. Disse sensorene inkluderer temperatur, trykk, hastighet, strømning, etc.

Aktuatorer konverterer de elektriske signalene til de mekaniske midlene for å få kontroll over prosesser. Disse inkluderer releer, magneter, servomotorer, etc.

Noen av sensorene og aktuatorene har muligheten til å kommunisere med industrielle feltkommunikasjonsbusser som kommer under de smarte enhetene.

“bode plot høypassfilter ”

Industrielle datamaskiner

Programmable Logic controllers (PLC’s) også kalt som industrielle datamaskiner kan programmeres til å utføre visse kontrollfunksjoner. Den består av en CPU eller prosessor, I / O-moduler (både analoge og digitale) for å koble til de forskjellige inngangs- / utgangsenhetene og relémodulene. Disse kan være modulære som er av fast type eller integrerte typer for å utvide moduler basert på tilgjengelige innganger.

I tillegg til PLC-ene brukes konvensjonelle PC-er for å kontrollere prosessen ved å online eller ved å endre programmene. PLC’s kommer med dedikert programvare for å programmere kontrollstrategien.

HMI (grensesnitt for menneskelig maskin)

HMI’s tilbyr fasiliteter som å vise informasjonen på dataskjermer og andre skjermer, logge resultatene i databasen, gi alarmsignal osv. Den bruker teknologier som SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) og andre visuelt baserte teknologier.

Kommunikasjonssystem

I bransjer er mange sensorer, aktuatorer, styrende PC-er og andre styreenheter geografisk distribuert og samhandler med hverandre via flere databusser. Det er tre typer busser som brukes i industriell automatisering, dvs. fabrikkbuss, prosessbuss og feltbuss.

Feltbuss samhandler mellom feltinstrumenter og kontrollenhetene mens prosessbussen kobler overvåkende datamaskiner til kontrollenhetene som PLC. Fabrikkbuss forbinder det høyere nivået i organisasjonen til overvåkingsnivået. Forskjellige protokoller brukes for kommunikasjon som RS-485, profibus, CAN-kontroll modbus, etc.

Takk for at du brukte verdifull tid med denne artikkelen, og håper du har forstått hva industriell automatisering er. Her er et spørsmål til deg angående automatisering,

Hva er kunstig intelligens?

Svar: Legg igjen svarene dine i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditt: