Што такое прамысловая аўтаматызацыя? Віды, ўзроўні, перавагі

У гэтым артыкуле мы ўбачым агляд прамысловай аўтаматызацыі, якія перавагі маюць недахопы прамысловай аўтаматызацыі, розныя тыпы сістэм аўтаматызацыі, розныя ўзроўні ў тыповым дадатку прамысловай аўтаматызацыі і многае іншае. Прамысловая аўтаматызацыя Матывацыя для прамысловай аўтаматызацыі Узроўні працэсаў прамысловай аўтаматызацыі Узровень кантролю Узровень кантролю Узровень поля Тыпы сістэм прамысловай аўтаматызацыі Фіксаваная сістэма аўтаматызацыі Праграмуемая сістэма аўтаматызацыі Гнуткая сістэма аўтаматызацыі Убудаваная сістэма аўтаматызацыі Перавагі і недахопы прамысловай аўтаматызацыі Перавагі Недахопы Увядзенне ў прамысловасць У прамысловасць з перыядычнай індустрыяльнай прамысловай рэвалюцыяй у прамысловую прамысловасць рэзка перарастала цяжкасць каб дапамагчы людзям з рознымі вытворчымі задачамі. Прамысловы вытворчы працэс складаецца з шэрагу машын, праз якія ідзе камбінацыя сыравіны праз і ператварыць у канчатковы прадукт. Тут тэрмін «машына» можа быць чым заўгодна, як рухавік, дрыль, канвеер і г.д. якія падпадаюць пад электрамеханічныя прылады або хімічныя машыны, такія як духоўкі, сушылкі, сістэмы хімічнага гарэння і г.д. Ёсць некалькі фактараў, якія прыводзяць да ўкаранення сістэмы аўтаматызацыі ў прамысловую вытворчасць, напрыклад патрабаванне да высакаякаснай прадукцыі, вялікія чаканні ў надзейнасці прадукцыі, аб'ём вытворчасці і г.д. Што такое прамысловая аўтаматызацыя? Прамысловая аўтаматызацыя-гэта працэс эксплуатацыі машын і іншыя прамысловага абсталявання з дапамогай лічбавага лагічнага праграмавання і зніжэння ўмяшання чалавека ў прыняцце рашэнняў і ўручную з дапамогай механізаванага абсталявання. Вышэйапісанае вызначэнне, безумоўна, не простае, але давайце паспрабуем зразумець, што такое прамысловая аўтаматызацыя дапамога невялікага прыкладу. Прыклад разумення прамысловай аўтаматызацыі Разгледзім працэс прамысловага вытворчасці ўручную, дзе аператар назірае за тэмпературай духоўкі. Выкажам здагадку, што задача складаецца ў тым, каб дасягнуць пэўнай тэмпературы і падтрымліваць яе каля 30 хвілін. Такім чынам, аператар павінен спачатку адрэгуляваць колькасць паліва ў печы, кіруючы клапанам, каб павысіць тэмпературу да патрэбнай колькасці. Пасля дасягнення неабходнай тэмпературы яе трэба падтрымліваць, пастаянна рэгулюючы вентыль, г.зн. або павялічвайце або памяншайце паліва ў залежнасці ад тэмпературы на працягу наступных 30 хвілін. Цяпер, з прамысловай аўтаматызацыяй, увесь працэс ажыццяўляецца без дапамогі аператара. Па -першае, каля печы размешчаны датчык тэмпературы, які паведамляе тэмпературу на кампутар. Цяпер маторны клапан, які таксама кантралюецца кампутарам, для падачы паліва ў печ. Зыходзячы з паказанняў тэмпературы з датчыка, кампутар адкрые клапан, каб дазволіць больш паліва спачатку. Пасля таго, як жаданая тэмпература дасягаецца, клапан адключаецца. Але кампутар можа адкрыць або зачыніць клапан, нават дазваляючы выцякаць найменшай колькасці паліва, зыходзячы з паказанняў тэмпературы. Таймер у кампутары будзе паказваць, як толькі скончыцца 30 хвілін, і кампутар можа цалкам выключыць сістэму. Прыведзены вышэй прыклад можа здацца расплывістым, але ён дапамагае зразумець, як можна рэалізаваць тыповую сістэму прамысловай аўтаматызацыі. У прыведзеным вышэй прыкладзе няма абсалютна нулявых умяшанняў чалавека, і ўся задача цалкам выконваецца сістэмай аўтаматызацыі. Матывацыя для прамысловай аўтаматызацыі Тэрмін аўтаматызацыя прыдуманы інжынерам з Ford Motor Company, якія былі піянерамі ў галіне прамысловай аўтаматызацыі і вытворчай канвеера . Першапачаткова працэс прамысловага вытворчасці заснаваны на вачах, руках і мозгу работніка, у адрозненне ад сучасных датчыкаў, прывадаў і кампутараў. незалежная машына. Першапачаткова гэтыя незалежныя машыны павінны былі каардынавацца чалавечым кіраўніком для бесперабойнага вытворчага працэсу, але з улікам тэхналагічных дасягненняў у аналагавых і лічбавых сістэмах кіравання, мікрапрацэсараў і ПЛК (праграмуемыя логічныя кантролеры) і розных датчыкаў стала вельмі лёгка сінхранізаваць некалькі незалежных машын і працэсаў і дасягнуць сапраўднай прамысловай аўтаматызацыі. З ростам прамысловай эканомікі стратэгіі бізнесу па прамысловай аўтаматызацыі таксама змяніліся з цягам часу. У цяперашні час асноўнымі матывамі для ўкаранення прамысловай аўтаматызацыі з'яўляюцца: павелічэнне вытворчасці Зніжэнне выдаткаў, асабліва выдаткаў, звязаных з чалавекам Павышэнне якасці прадукцыі Эфектыўнае выкарыстанне сыравіны Зніжэнне энергаспажывання Павышэнне прыбытку бізнесу Ёсць некалькі другасных матываў выкарыстання аўтаматызацыі ў працэсе прамысловай вытворчасці напрыклад, забеспячэнне бяспечных умоў для аператара, зніжэнне забруджвання навакольнага асяроддзя і г. д. Узроўні працэсу прамысловай аўтаматызацыі Ёсць некалькі спосабаў апісання узроўняў працэсу прамысловай аўтаматызацыі, але самы просты з усіх наступны іерархічны трохвугольнік з трох узроўняў тыповая праграма прамысловай аўтаматызацыі. Узровень супервізора Размяшчаючыся на вяршыні іерархіі, узровень кіраўніка звычайна складаецца з прамысловага ПК, які звычайна даступны ў выглядзе настольнага ПК або панэльнага ПК або ў стойцы. Гэтыя ПК працуюць на стандартных аперацыйных сістэмах са спецыяльным праграмным забеспячэннем, якое звычайна прадастаўляецца пастаўшчыком для кіравання прамысловымі працэсамі. Асноўная мэта праграмнага забеспячэння - візуалізацыя працэсаў і параметрызацыя. Для сувязі выкарыстоўваецца спецыяльны прамысловы ethernet, які можа быць гігабітнай лакальнай сеткай або любой бесправадной тапалогіяй (WLAN). Узровень кантролю Узровень кіравання-гэта сярэдні ўзровень у іерархіі, на якім выконваюцца ўсе праграмы, звязаныя з аўтаматызацыяй. Звычайна для гэтай мэты выкарыстоўваюцца праграмаваныя лагічныя кантролеры або ПЛК, якія забяспечваюць вылічальныя магчымасці ў рэжыме рэальнага часу. ПЛК звычайна рэалізуюцца з выкарыстаннем 16-разрадных або 32-разрадных мікракантролераў і працуюць на фірмовай аперацыйнай сістэме для задавальнення патрабаванняў у рэальным часе. ПЛК таксама могуць быць звязаны з некалькімі прыладамі ўводу/вываду і могуць мець зносіны з дапамогай розных пратаколаў сувязі, такіх як CAN. Датчыкі, такія як тэмпература, аптычны, ціск і г. і прывады, такія як рухавікі, клапаны, выключальнікі і г. звязаны з ПЛК праз палявую шыну, і сувязь паміж прыладай палявога ўзроўню і адпаведным ПЛК звычайна грунтуецца на злучэнні "кропка-кропка". Для сувязі выкарыстоўваецца як правадная, так і бесправадная сеткі таксама дыягнастуюць і параметрызуюць розныя кампаненты. Акрамя таго, сістэма прамысловай аўтаматызацыі таксама патрабуе двух асноўных сістэм. Яны з'яўляюцца: Прамысловае харчаванне Бяспека і абарона Патрабаванні да магутнасці розных сістэм на розных узроўнях іерархіі могуць быць надзвычай рознымі. Напрыклад, ПЛК звычайна працуюць ад 24 В пастаяннага току, у той час як цяжкія рухавікі працуюць ад аднафазнага або трохфазнага пераменнага току. Такім чынам, для бесперабойнай працы неабходны шырокі дыяпазон належнага ўваходнага крыніцы харчавання. Акрамя таго, павінна быць забяспечана бяспека праграмнага забеспячэння, якое выкарыстоўваецца для кіравання ПЛК, паколькі яго можна лёгка змяніць або пашкодзіць. Улічваючы ўсе вышэйзгаданыя ўзроўні і адпаведныя іх кампаненты, тыповая Сістэма прамысловай аўтаматызацыі будзе мець наступную структуру. Сістэмы прамысловай аўтаматызацыі Цяпер, калі мы крыху пабачылі аб макеце тыповай сістэмы прамысловай аўтаматызацыі, прыступім да абмеркавання розных тыпаў сістэм прамысловай аўтаматызацыі. Прамысловыя сістэмы аўтаматызацыі звычайна дзеляцца на чатыры тыпы: Фіксаваная сістэма аўтаматызацыі Праграмаваная сістэма аўтаматызацыі Гнуткая сістэма аўтаматызацыі Інтэграваная сістэма аўтаматызацыі Фіксаваная сістэма аўтаматызацыі У стацыянарнай сістэме аўтаматызацыі вытворчае абсталяванне фіксуецца з фіксаваным наборам аперацый або задач, і рэдка ў іх уносяцца змены. Фіксаваная сістэма аўтаматызацыі звычайна выкарыстоўваецца ў працэсах бесперапыннага патоку, такіх як канвееры і сістэмы масавага вытворчасці. Праграмаваная сістэма аўтаматызацыі У праграмаванай сістэме аўтаматызацыі паслядоўнасць аперацый, а таксама канфігурацыя машын можна змяняць з дапамогай электроннага кіравання. Гэтая сістэма патрабуе значнай колькасці часу і высілкаў на перапраграмаванне машын і звычайна выкарыстоўваецца ў вытворчасці пакетных працэсаў. Гнуткая сістэма аўтаматызацыі Гнуткая сістэма аўтаматызацыі звычайна заўсёды кантралюецца камп'ютарамі і часта ўкараняецца там, дзе прадукт часта змяняецца. Машыны з ЧПУ - прыклад гэтай сістэмы. Код, дадзены аператарам камп'ютару, унікальны для пэўнай працы і на аснове кода машына набывае неабходныя інструменты і абсталяванне для вытворчасці. усе працуюць сінхронна пад камандай адзінай сістэмы кіравання для ўкаранення сістэмы аўтаматызацыі вытворчага працэсу. CAD (аўтаматызаванае праектаванне), CAM (камп'ютарнае вытворчасць), камп'ютарныя інструменты і машыны, робаты, краны і канвееры-усё гэта інтэгравана з дапамогай складанага планавання і кіравання вытворчасцю. Перавагі і недахопы прамысловай аўтаматызацыі. працу можна лёгка замяніць. Чалавечыя аператары могуць пазбягаць працы ў небяспечных вытворчых умовах з экстрэмальнымі тэмпературамі, забруджваннем, адурманьваючымі элементамі або радыеактыўнымі рэчывамі. Складаныя для звычайнага чалавека аператара задачы можна лёгка выканаць. Гэтыя задачы ўключаюць пад'ём цяжкіх і вялікіх грузаў, працу з надзвычай дробнымі прадметамі і г. д. Вытворчасць заўсёды хутчэй і кошт прадукту істотна менш (у параўнанні з тым жа прадуктам, які вырабляецца з ручным кіраваннем). Некалькі праверак кантролю якасці можна праводзіць інтэграваны ў вытворчы працэс для забеспячэння паслядоўнасці і аднастайнасці. Эканоміку галіны можна істотна палепшыць, што аказвае непасрэдны ўплыў на ўзровень жыцця. НедахопыГодка працы Паколькі большасць работ выконваецца машынамі, патрабаванняў да ручной працы вельмі мала. Усе жаданыя задачы не могуць быць аўтаматызаваны з выкарыстаннем сучасных тэхналогій. Напрыклад, вырабы з няправільнай формай і памерам лепш пакінуць для зборкі ўручную. (Гэтая тэндэнцыя, здаецца, змяняецца з дапамогай сучасных кампутараў і алгарытмаў.) Магчыма выкарыстанне аўтаматызацыі для пэўнага працэсу, г.зн.

Пакінь паведамленне 

спіс паведамленняў