Kaj je industrijska avtomatizacija? Vrste, stopnje, prednosti

V tem članku bomo videli pregled industrijske avtomatizacije, kakšne so prednosti pomanjkljivosti industrijske avtomatizacije, različne vrste sistemov avtomatizacije, različne stopnje v tipični aplikaciji za industrijsko avtomatizacijo in še veliko več. Industrijska avtomatizacijaMotivacija za industrijsko avtomatizacijo Ravni procesa industrijske avtomatizacije Raven nadzornika Raven nadzora Raven polja Vrste sistemov industrijske avtomatizacije Fiksni sistem avtomatizacije Programabilni sistem avtomatizacije Prilagodljiv sistem avtomatizacije Vgrajen sistem avtomatizacije Prednosti in slabosti industrijske avtomatizacije Prednosti Pomanjkljivosti Uvod V industrijsko revolucijo, ki je v industrijski revoluciji vedno napredovala, se je v industrijsko revolucijo vedno večji napredek, v katerem je bil industrijski napredek, je bil v industrijskem razvoju vedno večji napredek pomagati ljudem pri različnih proizvodnih nalogah. Industrijski proizvodni proces je sestavljen iz serije strojev, skozi katere gre kombinacija surovin t skozi in preoblikovati v končni izdelek. Tu je izraz "stroj" lahko karkoli kot motor, vrtalnik, tekoči trak itd. ki spadajo pod elektromehanske naprave ali kemične stroje, kot so pečice, sušilniki, sistemi za kemično zgorevanje itd. Danes je Industrijska avtomatizacija prevzela proizvodni proces v industriji in si je zelo težko predstavljati proizvodno linijo brez sistemov avtomatizacije. K uvedbi sistema avtomatizacije v industrijsko proizvodnjo vodi več dejavnikov, kot so zahteva po visokokakovostnih izdelkih, velika pričakovanja glede zanesljivosti izdelkov, obsežna proizvodnja itd. Kaj je industrijska avtomatizacija? Industrijska avtomatizacija je proces delovanja strojev in drugih industrijsko opremo s pomočjo digitalnega logičnega programiranja in zmanjšanjem človeškega posredovanja pri odločanju in ročnem poveljevalnem postopku s pomočjo mehanizirane opreme. Zgornja definicija vsekakor ni enostavna za razumevanje, ampak poskusimo razumeti, kaj je industrijska avtomatizacija Pomoč majhnega primera. Primer razumevanja industrijske avtomatizacije Razmislite o postopku ročne industrijske proizvodnje, kjer upravljavec opazuje temperaturo pečice. Predpostavimo, da je naloga doseči določeno temperaturo in jo vzdrževati približno 30 minut, zato mora upravljavec najprej prilagoditi količino goriva v pečici z upravljanjem ventila, da se temperatura dvigne na želeno količino. Ko je dosežena potrebna temperatura, jo je treba vzdrževati s stalnim prilagajanjem ventila, tj bodisi povečati ali zmanjšati količino goriva glede na temperaturo v naslednjih 30 minutah. Zdaj, z industrijsko avtomatizacijo, je za celoten proces poskrbljeno brez pomoči operaterja. Najprej je v bližini pečice nameščen temperaturni senzor, ki računalniku sporoča temperaturo, zdaj pa motorni ventil, ki ga upravlja tudi računalnik, za dovajanje goriva v pečico. Na podlagi odčitkov temperature iz senzorja bo računalnik odprl ventil, da bo na začetku omogočil več goriva. Ko je dosežena želena temperatura, se ventil zapre. Računalnik pa lahko odpre ali zapre ventil, tudi če na podlagi odčitkov temperature omogoči pretok najmanjše količine goriva. Časovnik v računalniku bo pokazal, ko se izteče 30 minut in računalnik lahko popolnoma izklopi sistem. Zgornji primer se morda zdi nejasen, vendar pomaga razumeti, kako je mogoče implementirati tipičen sistem industrijske avtomatizacije. V zgornjem primeru ni nič človeškega posredovanja in celotno nalogo v celoti izvaja sistem avtomatizacije. Motivacija za industrijsko avtomatizacijo Izraz avtomatizacija je skoval inženir iz Ford Motor Company, ki je bil pionir na področju industrijske avtomatizacije in proizvodne montažne linije. . Na začetku proces industrijske proizvodnje temelji na očeh, rokah in možganih delavca, v nasprotju s sodobnimi senzorji, aktuatorji in računalniki. neodvisen stroj. Sprva je moral te neodvisne stroje za nemoten proizvodni proces usklajevati človeški nadzornik, vendar je s tehnološkim razvojem analognih in digitalnih krmilnih sistemov, mikroprocesorjev in PLC -jev (programabilnih logičnih krmilnikov) in različnih senzorjev postalo zelo enostavno sinhronizirati več neodvisnih strojev in procesov ter doseči pravo industrijsko avtomatizacijo. S porastom industrijske ekonomije so se sčasoma spremenile tudi poslovne strategije industrijske avtomatizacije. Danes so osnovni motivi za izvajanje industrijske avtomatizacije: povečati proizvodnjo, zmanjšati stroške, zlasti stroške, povezane s človekom, izboljšati kakovost izdelka, učinkovito uporabiti surovine, zmanjšati porabo energije, povečati poslovni dobiček. Obstaja nekaj sekundarnih motivov za uporabo avtomatizacije v industrijskem proizvodnem procesu. na primer zagotavljanje varnega okolja za upravljavca, zmanjšanje onesnaževanja okolja itd. Ravni procesa industrijske avtomatizacije Obstaja več načinov za opisovanje ravni procesa industrijske avtomatizacije, vendar je najpreprostejši naslednji hierarhični trikotnik s tristopenjsko predstavitvijo Tipična aplikacija za industrijsko avtomatizacijo. Raven supervizorja Na vrhu hierarhije je raven nadzornika običajno sestavljena iz industrijskega računalnika, ki je običajno na voljo kot namizni ali panelni računalnik ali osebni računalnik. Ti računalniki delujejo v standardnih operacijskih sistemih s posebno programsko opremo, ki jo običajno dobavi dobavitelj za nadzor industrijskih procesov. Glavni namen programske opreme je vizualizacija in parametrizacija procesov. Za komunikacijo se uporablja poseben industrijski ethernet, ki je lahko Gigabitni LAN ali katera koli brezžična topologija (WLAN). Raven nadzora Raven nadzora je srednja v hierarhiji in na tej ravni se izvajajo vsi programi, povezani z avtomatizacijo. V ta namen se na splošno uporabljajo programabilni logični krmilniki ali PLC-ji, ki omogočajo računalniške zmogljivosti v realnem času. PLC-ji so prav tako sposobni biti povezani z več V/I napravami in lahko komunicirajo prek različnih komunikacijskih protokolov, kot je CAN.Field Level. Terminalna oprema, kot so senzorji in aktuatorji, je v hierarhiji razvrščena v nivoje polja. Senzorji, kot so temperatura, optični tlak itd. in pogoni, kot so motorji, ventili, stikala itd. so povezani s PLC-jem preko fieldbus-a, komunikacija med napravo Field Level in njenim ustreznim PLC-jem običajno temelji na povezavi od točke do točke. Tako žično kot brezžično omrežje se uporabljata za komunikacijo in s to komunikacijo lahko PLC prav tako diagnosticira in parametrizira različne komponente. Poleg tega sistem za industrijsko avtomatizacijo zahteva tudi dva glavna sistema. To so: Industrijski napajalnik Varnost in zaščita Zahteve po energiji različnih sistemov na različnih ravneh hierarhije so lahko zelo različne. Na primer, PLC-ji običajno delujejo na 24V DC, medtem ko težki motorji delujejo na enofazni ali trifazni AC.Tako je za nemoteno delovanje potreben širok razpon ustreznega vhodnega napajanja. Poleg tega bi morala biti zaščita programske opreme, ki se uporablja za nadzor PLC-jev, saj jo je mogoče enostavno spremeniti ali poškodovati. Glede na vse zgoraj omenjene ravni in njihove ustrezne komponente bo imel tipičen sistem industrijske avtomatizacije naslednjo strukturo. Sistemi industrijske avtomatizacije Zdaj, ko smo videli nekaj o postavitvi tipičnega sistema industrijske avtomatizacije, nadaljujmo z razpravo o različnih vrstah sistemov industrijske avtomatizacije. Sistemi industrijske avtomatizacije so običajno razvrščeni v štiri vrste: Fiksni sistem avtomatizacije Programiran sistem avtomatizacije Prilagodljiv sistem avtomatizacije Vgrajen sistem avtomatizacije Fiksni sistem avtomatizacije V sistemu fiksne avtomatizacije je proizvodna oprema pritrjena s fiksnim nizom operacij ali nalog in te operacije se redko spremenijo. Fiksni sistem avtomatizacije se običajno uporablja v procesih z neprekinjenim tokom, kot so transportni trakovi in ​​sistemi za množično proizvodnjo. Programiran sistem za avtomatizacijo V programirljivem sistemu za avtomatizacijo lahko zaporedje operacij in konfiguracijo strojev spremenite z elektronskim krmiljenjem. Ta sistem zahteva veliko časa in truda za reprogramiranje strojev in se običajno uporablja pri serijski proizvodnji. CNC stroji so najboljši primer za ta sistem. Koda, ki jo operater da računalniku, je edinstvena za določeno delo in na podlagi kode stroj pridobi potrebna orodja in opremo za proizvodnjo. vsi delujejo sinhrono pod vodstvom enotnega nadzornega sistema za izvajanje sistema avtomatizacije proizvodnega procesa. CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing), računalniško vodena orodja in stroji, roboti, žerjavi in ​​transporterji so združeni s kompleksnim načrtovanjem in nadzorom proizvodnje. delo se lahko enostavno zamenja. Človeški operaterji se lahko izognejo delu v nevarnih proizvodnih okoljih z ekstremnimi temperaturami, onesnaženjem, opojnimi elementi ali radioaktivnimi snovmi. Naloge, ki so težke za tipičnega človeškega operaterja, je enostavno opraviti. Te naloge vključujejo dvigovanje težkih in velikih bremen, delo z zelo majhnimi predmeti itd. Proizvodnja je vedno hitrejša in stroški izdelka so bistveno nižji (v primerjavi z istim izdelkom, ki se proizvaja z ročnim upravljanjem). integriran v proizvodni proces, da se zagotovi doslednost in enotnost.Ekonomičnost panoge se lahko bistveno izboljša, kar neposredno vpliva na življenjski standard.PomanjkljivostiIzguba delovnih mest. Ker večino dela opravljajo stroji, je zahteva po ročnem delu zelo manjša. Vseh želenih nalog ni mogoče avtomatizirati s sedanjo tehnologijo. Na primer, izdelke z nepravilnimi oblikami in velikostmi je najbolje pustiti za ročno sestavljanje. (Zdi se, da se ta trend spreminja z naprednimi računalniki in algoritmi.) Za nekatere procese je mogoče uporabiti avtomatizacijo, tj.

Pustite sporočilo 

Seznam sporočilo