O prezentare generală asupra automatizării industriale - Nevoia, structura, tipurile și tehnologiile

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Pentru a rezolva problemele de automatizare și control, industriile folosesc tehnologiile în continuă schimbare în sistemele de control pentru procesele de producție sau fabricație eficiente. Acestea necesită sisteme de control de înaltă calitate și fiabile. Noile tendințe în automatizarea industrială se ocupă de cele mai recente dispozitive de control și protocoale de comunicații pentru a controla dispozitivele de teren, cum ar fi supapele de control și alte elemente de control finale. Unele dintre dispozitivele sau instrumentele inteligente utilizate în industria automată au capacitatea de a controla procesele și, de asemenea, capacitățile de comunicare fără a interacționa cu alte dispozitive de control la nivel de teren, cum ar fi PLC-urile.

Ce este automatizarea industrială?

Automatizarea industrială este utilizarea diferitelor dispozitive de control, cum ar fi PC-urile / PLC-urile / DCS, utilizate pentru a controla diferitele operațiuni ale unei industrii fără intervenția semnificativă a oamenilor și pentru a oferi performanțe de control automat. În industrii, strategiile de control utilizează un set de tehnologii care sunt implementate pentru a obține performanța sau rezultatul dorit, făcând sistemul de automatizare cel mai esențial pentru industrii.




Proces automatizat în industrii

Proces automatizat în industrii

Automatizarea industrială implică utilizarea unor strategii avansate de control, cum ar fi controale în cascadă, dispozitive hardware de control moderne ca PLC-uri, senzori și alte instrumente pentru detectarea variabilelor de control, echipamente de condiționare a semnalului pentru conectarea semnalelor la dispozitivele de control, unități și alte dispozitive de control final semnificative, independent sisteme de calcul, sisteme de comunicații, sisteme alarmante și HMI (Human Machine Interface).



Nevoia de industrie automatizată

Manual de control

Manual de control

  • Pentru a reduce verificarea periodică sau manuală

În unele aplicații critice, verificarea periodică a variabilei de proces este necesară pentru efectuarea operațiunilor industriale. Echipamentele de automatizare reduc operațiunile periodice sau manuale și stabilesc condițiile automate de lucru.

  • Pentru a crește productivitatea

Automatizarea proceselor de producție și a altor procese de producție mărește rata de producție prin producția de producție la cantități mai mari pentru un aport de forță de muncă dat

  • Reduceți costul de producție

Folosind mașinile și echipamentele automate, intervenția umană pentru a controla procesele cade brusc. Acest lucru reduce investiția în costul forței de muncă, deci costul de producție.


  • Pentru a îmbunătăți calitatea produsului

Efectuarea continuă a aceleiași lucrări poate să nu fie perfectă în toate cazurile în ceea ce privește specificațiile de calitate cu eforturile umane. Cu echipamentele de automatizare, puteți obține o calitate uniformă și fiabilă a produsului utilizând dispozitive de control hardware în timp real.

  • Pentru a crește flexibilitatea

Folosind diverse echipamente de automatizare, procesele sunt gestionate pur și simplu fără a obține un mediu complex, în special în procesele de fabricație.

  • Operator prietenos și îmbunătățește siguranța

Complexitatea operării echipamentelor sau proceselor este redusă cu automatizarea industrială. Schimbă poziția operatorului ca operator pe rolul de supraveghere.

Structura automatizării industriale

Structura automatizării industriale explică diferite niveluri de funcționare. Acestea includ nivelul senzorului, nivelul de control al automatizării (unitate, celulă, controale de proces), nivelul de supraveghere și nivelul întreprinderii. Structura piramidei indică faptul că, pe măsură ce urcați vârful, informațiile sunt agregate iar în timp ce coboară este dizolvat. Aceasta înseamnă că vom obține informații detaliate pentru o anumită variabilă în partea de jos. Automatizarea industrială nu înseamnă că toate nivelurile sunt automatizate, deoarece nivelul întreprinderii nu trebuie automatizat.

Structura de automatizare

Structura de automatizare

Nivelul senzorului este, de asemenea, numit strat de proces. Folosește senzorii și dispozitivele de acționare pentru a obține valorile variabilelor procesului în mod continuu sau periodic. Acestea acționează ca ochi și brațe ale proceselor industriale. Unele dintre aceste instrumente includ instrumente pneumatice, instrumente inteligente etc.

Nivelul de control al automatizării sau stratul de control utilizează dispozitive de control industrial precum PC-urile / PLC-urile / DCS etc. Acest nivel utilizează diferiți procesoare încorporate, algoritmi PID pentru a controla procesul.

Straturi de automatizare

Straturi de automatizare

Nivelul de supraveghere sau stratul SCADA obține o mulțime de informații despre canal și stochează datele în baza de date a sistemului. Achiziționează date de la diferite dispozitive de control și le afișează pe HMI’s (Human Machine Interface). De asemenea, oferă alarmă pentru a indica nivelurile procesului și variabilele de control. Folosește software special pentru a obține date și protocoale de comunicații pentru a interacționa cu dispozitivele de teren.

La nivel de întreprindere îndeplinește sarcini precum programarea, comenzile și vânzările, planificarea produselor etc.

Tipuri de automatizări industriale

Sistemele de automatizare sunt clasificate în patru tipuri de bază, pe baza flexibilității și a nivelului de integrare în procesele de fabricație. Acestea sunt descrise mai jos.

Automatizare fixă

Automatizare fixă

1. Automatizare fixă

În această secvență de operațiuni care trebuie efectuate sunt fixate de configurația echipamentului. Este utilizat în producția de volum mare cu echipamente dedicate. Exemple ale acestui sistem de automatizare sunt liniile de asamblare automate, procesul distilat, liniile de transfer ale mașinii.

Automatizare programabilă

Automatizare programabilă

2. Automatizare programabilă

În aceasta, secvența de operații poate fi modificată prin schimbarea programului. Secvența operațiunilor este variată pe baza diferitelor configurații ale produsului. De asemenea, pot fi introduse programe noi în dispozitivele programabile pentru noile produse. Acest tip de sistem este utilizat în procesele discontinue, laminoarele de oțel, roboții industriali etc.

3. Automatizare flexibilă

Este extensia pentru automatizarea programabilă. Aceasta oferă o flexibilitate mai mare pentru a face față variațiilor de design ale produsului. Operatorii pot da comenzi sub formă de coduri în programul de computer dacă doresc să schimbe secvența procesului. Echipamentele de nivel inferior primesc instrucțiunile de operare la nivel de teren fără a pierde timpul de producție. Acest tip de automatizare este utilizat la fabricarea mașinilor CNC multifuncționale, a vehiculelor ghidate automat etc.

Automatizare flexibilă

Automatizare flexibilă

4. Automatizare integrată

În acest tip, sistemul total este complet automatizat sub controlul computerului. Începând de la procesul de proiectare până la expediere, întregul sistem este complet automatizat. Chiar și echipamentul este manipulat de roboți. Acest sistem este utilizat în sistemele de fabricație integrate computerizate.

Echipamente de automatizare

Echipamente pentru industria automată

Echipamente pentru industria automată

  • Senzori și actuatoare

Un senzor detectează diferitele variabile de proces și le transformă în semnale electrice sau optice. Acești senzori includ temperatura, presiunea, viteza, debitul etc.

Actuatoarele convertesc semnalele electrice în mijloace mecanice pentru a obține controlul asupra proceselor. Acestea includ relee, magneți, servomotoare etc.

Unii dintre senzori și dispozitive de acționare au capacitatea de a comunica cu autobuzele de comunicații pe teren industrial care intră sub dispozitivele inteligente.

  • Calculatoare industriale

Controlere logice programabile (PLC-uri) numite și ca computerele industriale sunt capabile să fie programate pentru a îndeplini anumite funcții de control. Se compune dintr-un procesor sau procesor, module I / O (atât analogice, cât și digitale) pentru a conecta diferitele dispozitive de intrare / ieșire și module de releu. Acestea pot fi modulare, care sunt de tip fix sau tipuri integrate pentru a extinde modulele pe baza intrărilor disponibile.

Împreună cu PLC-urile, PC-urile convenționale sunt utilizate pentru a controla procesul online sau prin schimbarea programelor. PLC’s vine cu un software dedicat pentru programarea strategiei de control.

  • HMI (Human Machine Interface)

HMI’s oferă facilități precum, afișarea informațiilor pe ecranele computerului și alte afișaje, înregistrarea rezultatelor în baza de date, transmiterea semnalului de alarmă etc. Folosește tehnologii precum SCADA (Control de supraveghere și achiziție de date) și alte tehnologii bazate pe vizualizare.

  • Sistem de comunicatii

În industrii, mulți senzori, dispozitive de acționare, PC-uri de control și alte dispozitive de control sunt distribuite geografic și interacționează între ele prin intermediul mai multor magistrale de date. Există trei tipuri de autobuze utilizate în automatizarea industrială, adică autobuzul de fabrică, autobuzul de proces și autobuzul de teren.

Autobuzul de teren interacționează între instrumentele de câmp și dispozitivele de control în timp ce magistrala de proces conectează computerele de nivel de supraveghere la dispozitivele de control, cum ar fi PLC-urile. Autobuzul de fabrică conectează nivelul superior al organizației la nivelul de supraveghere. Diferite protocoale sunt utilizate pentru comunicații precum RS-485, profibus, modbus de control CAN etc.

Vă mulțumim că vă petreceți timpul prețios cu acest articol și sperați că ați înțeles ce este automatizarea industrială. Iată o întrebare cu privire la automatizare,

Ce este inteligența artificială?

Răspuns: Vă rugăm să lăsați răspunsurile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos.

Credit foto: