Hvad er Industrial Automation? Typer, niveauer, fordele

I denne artikel vil vi se en oversigt over industriel automation, hvad er fordelene ved ulemper ved industriel automation, forskellige typer automationssystemer, forskellige niveauer i en typisk industriel automatiseringsapplikation og mange flere.Outline IntroduktionHvad er industriel automation?Eksempel at forstå Industriel automationMotivation for industriel automatisering Niveauer af industriel automatisering ProcessSupervisor-niveau Kontrolniveau Feltniveau Typer af industrielle automatiseringssystemer Fast automationssystemProgrammerbart automationssystemFleksibelt automationssystemIntegreret automationssystemFordele og ulemper ved industriel automationFordele Ulemper IntroduktionSiden en periode med kompleks industri har udviklet teknik i Storbritannien, siden en periode med kompleks revolution i Storbritannien. at hjælpe folk med forskellige produktionsopgaver.En industriel produktionsproces består af serier af maskiner, hvorigennem en kombination af råmaterialer går t. gennemarbejdet og omdannet til det endelige produkt. Her kan udtrykket "maskine" være alt som en motor, boremaskine, transportbånd osv. som falder ind under elektromekaniske apparater eller kemiske maskiner som ovne, tørretumblere, kemiske forbrændingssystemer osv. I dag har Industrial Automation overtaget produktionsprocessen i industrier, og det er meget svært at forestille sig en produktionslinje uden automatiseringssystemer. Der er flere faktorer, der fører til implementeringen af ​​et automatiseringssystem i industriel produktion, såsom krav om produkter af høj kvalitet, høje forventninger til produktpålidelighed, højvolumenproduktion osv. Hvad er industriel automation?Industriel automatisering er en proces med betjening af maskiner og andet. industrielt udstyr ved hjælp af digital logisk programmering og reduktion af menneskelig indgriben i beslutningstagning og manuel kommandoproces ved hjælp af mekaniseret udstyr. Ovenstående definition er bestemt ikke enkel at forstå, men lad os prøve at forstå, hvad en industriel automation er med ved hjælp af et lille eksempel.Eksempel til at forstå industriel automation Overvej en manuel industriel produktionsproces, hvor en operatør observerer temperaturen i en ovn. Antag, at opgaven er at nå en bestemt temperatur og holde denne temperatur i omkring 30 minutter. Så operatøren skal først justere mængden af ​​brændstof til ovnen ved at styre en ventil for at hæve temperaturen til den ønskede mængde. Når den nødvendige temperatur er opnået, skal den opretholdes ved konstant at justere ventilen, dvs enten øge eller mindske brændstoffet afhængigt af temperaturen i de næste 30 minutter. Nu, med industriel automatisering, klares hele processen uden hjælp fra en operatør. For det første er der placeret en temperaturføler i nærheden af ​​ovnen, som rapporterer temperaturen til en computer. Nu er der en motoriseret ventil, som også styres af computeren, til brændstoffet, der skal tilføres ovnen. Baseret på temperaturaflæsningerne fra sensoren vil computeren åbne ventilen for at tillade mere brændstof i starten. Når den ønskede temperatur er opnået, lukkes ventilen. Men computeren kan åbne eller lukke ventilen, selv for at tillade en mindste mængde brændstof at flyde, baseret på temperaturaflæsningerne. Timeren i computeren vil indikere, når 30 minutter er gået, og computeren kan lukke systemet fuldstændigt. Ovenstående eksempel kan virke vagt, men det hjælper med at forstå, hvordan et typisk industrielt automationssystem kan implementeres. I ovenstående eksempel er der absolut ingen menneskelige indgreb, og hele opgaven udføres fuldstændigt af automationssystemet. Motivation for industriel automationUdtrykket Automation er opfundet af en ingeniør fra Ford Motor Company, som var pionerer inden for industriel automation og fremstillings samlebånd . I begyndelsen er den industrielle produktionsproces baseret på en arbejders øjne, hænder og hjerne i modsætning til moderne sensorer, aktuatorer og computere. Oprindeligt er implementeringen af ​​automatisering i en produktionsproces fokuseret på at erstatte en menneskelig arbejder med en selvstændig maskine. I første omgang skulle disse uafhængige maskiner koordineres af en menneskelig supervisor for en smidig produktionsproces. Men med den teknologiske udvikling inden for analoge og digitale styresystemer, mikroprocessorer og PLC'er (Programmable Logic Controllers) og forskellige sensorer er det blevet meget nemt at synkronisere flere uafhængige maskiner og processer og opnå ægte industriel automatisering. Med stigningen i industriel økonomi har forretningsstrategierne for industriel automation også ændret sig over tid. I dag er de grundlæggende bevæggrunde for implementering af industriel automation: Øge produktionen Reduktion af omkostninger, især menneskerelaterede omkostninger. som at sørge for et sikkert miljø for operatøren, reducere miljøforureningen osv. Niveauer af industriel automatiseringsproces Der er flere måder at beskrive niveauerne af en industriel automatiseringsproces på, men den enkleste af alt er den følgende hierarkiske trekant med tre-niveau repræsentation af en typisk Industrial Automation Application.Supervisor Level Sidder øverst i hierarkiet består supervisor-niveau normalt af en Industrial PC, som normalt er tilgængelig som en stationær pc eller en panel-pc eller en rackmonteret pc. Disse pc'er kører på standard operativsystemer med en speciel software, som normalt leveres af leverandøren til industriel processtyring. Hovedformålet med softwaren er procesvisualisering og parameterisering. Et specielt industrielt ethernet bruges til kommunikation, som kan være Gigabit LAN eller en hvilken som helst trådløs topologi (WLAN).KontrolniveauKontrolniveauet er mellemniveauet i hierarkiet, og dette er det niveau, hvor alle automatiseringsrelaterede programmer udføres. Til dette formål anvendes generelt programmerbare logiske controllere eller PLC'er, som giver real-time computing-kapacitet. PLC'er implementeres normalt ved hjælp af 16-bit eller 32-bit mikrocontrollere og kører på et proprietært operativsystem for at opfylde realtidskravene. PLC'er er også i stand til at blive forbundet med flere I/O-enheder og kan kommunikere gennem forskellige kommunikationsprotokoller som CAN. Feltniveau Terminaludstyret som sensorer og aktuatorer er kategoriseret i feltniveau i hierarkiet. Sensorerne som temperatur, optisk, tryk osv. og aktuatorer som motorer, ventiler, kontakter osv. er forbundet til en PLC gennem en feltbus, og kommunikationen mellem en Field Level-enhed og dens tilsvarende PLC er normalt baseret på en punkt-til-punkt-forbindelse. Både kablede og trådløse netværk bruges til kommunikation, og ved hjælp af denne kommunikation kan PLC'en også diagnosticere og parametrere forskellige komponenter. Derudover kræver et industrielt automatiseringsprocessystem også to hovedsystemer. De er: Industriel strømforsyning Sikkerhed og beskyttelse Strømkravene til forskellige systemer på forskellige niveauer i hierarkiet kan være meget forskellige. For eksempel kører PLC'er normalt på 24V DC, mens tunge motorer kører på enten 1-faset eller 3-faset AC. Så der kræves en bred vifte af korrekt indgangsstrømforsyning for en problemfri drift. Derudover bør der være sikkerhed for den software, der bruges til at styre PLC'erne, da den let kan ændres eller ødelægges. I betragtning af alle de ovennævnte niveauer og deres tilsvarende komponenter vil et typisk industrielt automationssystem have følgende struktur.Typer af Industrielle automationssystemer Nu hvor vi har set lidt om layoutet af et typisk industrielt automationssystem, lad os fortsætte med diskussionen af ​​de forskellige typer industrielle automationssystemer. Industrielle automatiseringssystemer er normalt kategoriseret i fire typer: Fast automatiseret system Programmerbart automatiseringssystem Fleksibelt automatiseringssystem Integreret automatiseringssystem Fast automatiseringssystem I et fast automatiseringssystem er produktionsudstyret fast med et fast sæt operationer eller opgaver, og der er sjældent ændringer i disse operationer. Fixed Automation System bruges normalt i kontinuerlige flow-processer som transportører og masseproduktionssystemer. Programmerbart Automation SystemI Programmerbart Automation System kan rækkefølgen af ​​operationer såvel som konfigurationen af ​​maskineriet ændres ved hjælp af elektroniske kontroller. Dette system kræver en betydelig mængde tid og kræfter til at omprogrammere maskinerne og bruges normalt i batchprocesproduktion.Fleksibelt automatiseringssystemEt fleksibelt automatiseringssystem styres normalt altid af computere og implementeres ofte, hvor produktet varierer ofte. CNC-maskiner er væddemålseksemplet for dette system. Koden givet af operatøren til computeren er unik for et bestemt job og baseret på koden erhverver maskinen de nødvendige værktøjer og udstyr til produktionen Integreret automatiseringssystem Et integreret automatiseringssystem er et sæt uafhængige maskiner, processer og data, alle arbejder synkront under kommando af et enkelt kontrolsystem for at implementere et automatiseringssystem for en produktionsproces. CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing), computerstyrede værktøjer og maskiner, robotter, kraner og transportører er alle integrerede ved hjælp af kompleks planlægning og produktionsstyring. arbejde kan nemt udskiftes. Menneskelige operatører kan undgå at arbejde i farlige produktionsmiljøer med ekstreme temperaturer, forurening, berusende elementer eller radioaktive stoffer. De opgaver, der er vanskelige for en typisk menneskelig operatør, kan nemt udføres. Disse opgaver omfatter løft af tunge og store byrder, arbejde med ekstremt små genstande osv. Produktionen er altid hurtigere, og prisen på produktet er væsentligt mindre (sammenlignet med det samme produkt, der er produceret med manuel betjening). Flere kvalitetskontroller kan udføres. integreret i produktionsprocessen for at give ensartethed og ensartethed.Branchens økonomi kan forbedres væsentligt, hvilket har en direkte indvirkning på levestandarden.Ulemper Tab af arbejdspladser. Da størstedelen af ​​arbejdet udføres af maskiner, er behovet for manuelt arbejde meget mindre. Alle de ønskede opgaver kan ikke automatiseres ved hjælp af den nuværende teknologi. For eksempel er produkter med uregelmæssige former og størrelser bedst til manuel montering. (Denne tendens ser ud til at ændre sig med avancerede computere og algoritmer). Det er muligt at bruge automatisering til bestemte processer, dvs.

Læg en besked 

Message List