Индустриална автоматизация: Какво е това? (Основи и видове)

В резултат на бързото развитие на технологиите всички индустриални производствени системи, заводи, машини, изпитателни установки и т.н. преминаха от механизация към автоматизация. Механизираната система изисква човешко вмешателство за управление на машините, които се управляват ръчно. С развитието на нови и ефективни контролни технологии, компютърната автоматизирана контролна система е движена от нуждата за висока точност, качество, прецизност и производителност на индустриалните процеси.
Автоматизацията е стъпка напред от механизацията, като използва устройства с висок контролен капацитет за ефективни производствени или производствени процеси.

Какво е индустриална автоматизация

Индустриалната автоматизация е използването на контролни устройства като PC/PLCs/PACs и т.н. за управление на индустриални процеси и машини, като се премахва колкото се може повече трудово вмешателство и се заменят опасни сборни операции с автоматизирани. Индустриалната автоматизация е тясно свързана с инженерията на контрола.

Автоматизацията е широко приложим термин, който се отнася до всяко устройство, което се движи самостоятелно или е самоуправляемо. Думата „автоматизация“ произлиза от древногръцките думи Auto (означава „самостоятелно“) и Matos (означава „движещо се“). В сравнение с ръчните системи, автоматизираните системи предлагат по-висока производителност в отношение прецизност, мощност и скорост на операциите.

В индустриалната автоматизация, широк спектър от процесни променливи като температура, поток, налягане, разстояние и ниво на течности могат да бъдат същевременно засечени. Всички тези променливи се събират, обработват и контролират от сложни микропроцесорни системи или контролери, базирани на PC.

Контролните системи са основна част от автоматизираната система. Различните видове затворени контури контролни техники гарантират, че процесните променливи следват зададените точки. Освен тази основна функция, автоматизираната система използва различни други функции като изчисляване на зададени точки за контролни системи, пускане или спиране на завода, мониторинг на производствената дейност, планиране на оборудването и т.н. Контролните системи, комбинирани с мониторинг, адаптиран към работната среда в индустрията, позволяват гъвкава, ефективна и надеждна производствена система.

Автоматизираната система изисква специализирани хардуерни и софтуерни продукти за изпълнение на контролни и мониторингови системи. През последните години броят на такива продукти, разработени от различни доставчици, предлагащи своите специализирани софтуерни и хардуерни продукти, е нараснал. Някои от тези доставчици са Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron и други.

Видове индустриална автоматизация

Индустриалната автоматизация е използването на компютърни и машинни подкрепени системи за управление на различните индустриални операции по добре контролиран начин. В зависимост от включени операции, индустриалните автоматизирани системи се класифицират главно на два типа, а именно автоматизация на процесни заводи и автоматизация на производството.

Автоматизация на процесни заводи

В процесните индустрии, продуктът е резултат от много химически процеси, базирани на определени суровини. Някои от тези индустрии включват фармацевтика, петрохимика, циментна индустрия, целулозно-бумажна индустрия и т.н. Така общият процесен завод е автоматизиран, за да произвежда висококачествени, по-производителни и високо надеждни контролни параметри на физическите процесни променливи.

Показаната по-горе фигура представя иерархията на системата за процесна автоматизация. Тя съдържа различни нива, представляващи широк спектър от компоненти в процесен завод.

Ниво 0 или Завод: Това ниво съдържа машини, които са най-близо до процесите. В него сензори и актьори се използват за превръщане на сигнали от машините и физически променливи за целите на анализ и за издаване на контролни сигнали.

Директен контрол на процеса: На това ниво автоматични контролери и мониторингови системи събират информацията от процесите от сензорите и съответно управляват системите за актьори. Някои от задачите на това ниво са-

• Събиране на данни

• Мониторинг на завода

• Проверка на данни

• Отворен и затворен контролен контур

• Отчитане

Надзорен контрол на завода: Това ниво командира автоматичните контролери, като задава цели или зададени точки. То наблюдава контролното оборудване за оптимален контрол на процеса. Някои от задачите на това ниво са:

• Мониторинг на производствената дейност

• Оптимален контрол на процеса

• Коordinиране на завода

• Забелязване на несправност и т.н.

Производствено планиране и контрол: Това ниво решава проблеми, свързани с вземане на решения, като разпределение на ресурси, производствени цели, управление на поддръжка и т.н. Задачите на това ниво включват:

• Производствено разпределяне

• Управление на запасите

• Производствен надзор, производствено отчитане и т.н.

Управление на завода: Това е по-високо ниво на процесната автоматизация на завода. То се занимава повече с коммерчески дейности, отколкото с технически. Задачите на това ниво включват-

• Анализ на пазара и клиентите

• Статистика на поръчки и продажби

• Производствено планиране

• Баланс между капацитет и поръчки и т.н.

Производствена автоматизирана система

Производствените индустрии правят продукти от материали, използвайки машини/роботи. Някои от тези производствени индустрии включват текстил и дрехи, стъкло и керамика, храни и напитки, производство на хартия и т.н. Новите тенденции в производствените системи използват автоматизирани системи на всеки етап, като обработка на материали, машинообработка, съборка, провер