Průmyslová automatizace: Co to je? (Základy a typy)

Díky rychlým pokrokům v technologii se všechny průmyslové procesní systémy, továrny, stroje, testovací zařízení atd. změnily z mechanizace na automatizaci. Mechanizační systém potřebuje lidskou intervenci pro obsluhu ručně ovládaných strojů. S vývojem nových a efektivních řídicích technologií je počítačová automatizovaná kontrola poháněna potřebou vysoké přesnosti, kvality, přesnosti a výkonu průmyslových procesů.
Automatizace je krok dále než mechanizace, který využívá zařízení s vysokou kontrolovací schopností pro efektivní výrobní nebo produkční procesy.

Co je průmyslová automatizace

Průmyslová automatizace je využití řídicích zařízení, jako jsou PC/PLC/PAC atd., k ovládání průmyslových procesů a strojů tím, že se odstraní co nejvíce lidské intervence a nahradí nebezpečné montážní operace automatizovanými. Průmyslová automatizace je úzce spojena s inženýrstvím řízení.

Automatizace je široký termín používaný pro jakékoli mechanismus, který se pohybuje sám nebo je samořídící. Slovo ‘automatizace’ pochází z řeckých slov Auto (znamená ‘sám’) Matos (znamená ‘pohybující se’). V porovnání s ručními systémy poskytují systémy automatizace lepší výkon v oblasti přesnosti, síly a rychlosti provozu.

V průmyslové automatizované kontrole lze současně detekovat široké spektrum procesních proměnných, jako jsou teplota, tok, tlak, vzdálenost a hladiny kapalin. Všechny tyto proměnné jsou zaznamenány, zpracovány a řízeny komplexními mikroprocesorovými systémy nebo řadiči založenými na PC.

Řídicí systémy jsou nezbytnou součástí systému automatizace. Různé typy uzavřených smyčkových řídicích technik zajišťují, aby procesní proměnné následovaly nastavené body. Kromě této základní funkce využívá systém automatizace různé další funkce, jako jsou výpočty nastavených bodů pro řídicí systémy, spouštění nebo vypínání závodu, monitorování výkonu systému, plánování vybavení atd. Řídicí systémy kombinované s monitorováním přizpůsobeným provoznímu prostředí v průmyslu umožňují flexibilní, efektivní a spolehlivý výrobní systém.

Automatizovaný systém potřebuje speciální dedikované hardwarové a softwarové produkty pro implementaci řídicích a monitorovacích systémů. V posledních letech bylo vyvinuto mnoho takových produktů od různých dodavatelů, kteří poskytují své specializované softwarové a hardwarové produkty. Některými z těchto dodavatelů jsou Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron a další.

Druhy průmyslové automatizace

Průmyslová automatizace je využití počítačových a strojových podporovaných systémů k provozu různých průmyslových operací v dobře řízeném způsobu. Podle zapojených operací jsou průmyslové automatizační systémy hlavně rozděleny do dvou typů, a to automatizace závodů a výrobní automatizace.

Automatizace závodů

V průmyslových odvětvích vznikají produkty z mnoha chemických procesů založených na surovinách. Některé z těchto odvětví jsou farmaceutické, petrochemické, cementářské, papírenské atd. Celkový závod je proto automatizován, aby vytvářel vysokou kvalitu, produktivnější a spolehlivější kontrolu fyzikálních procesních proměnných.

Nadpisový obrázek ukazuje hierarchii systému automatizace závodů. Skládá se z různých vrstev, které reprezentují rozsáhlé komponenty v průmyslovém závodě.

Úroveň 0 nebo Závod: Tato úroveň obsahuje stroje, které jsou nejblíže procesům. Zde jsou použity čidlo a aktuátory k převodu signálů ze strojů a fyzikálních proměnných pro účely analýzy a vytvoření řídicích signálů.

Přímá kontrola procesu: Na této úrovni automatické řidiče a monitorovací systémy získávají informace o procesu z čidel a odpovídajícím způsobem ovládají systémy aktuatorů. Některé úkoly této úrovně jsou-

• Získávání dat

• Monitorování závodu

• Kontrola dat

• Otevřená a uzavřená smyčková kontrola

• Hlášení

Řídicí supervize závodu: Tato úroveň automatické řidiče ovládá nastavením cílů nebo nastavených bodů. Stará se o řídící zařízení pro optimální řízení procesu. Některé úkoly této úrovně jsou:

• Monitorování výkonu závodu

• Optimální řízení procesu

• Koordinace závodu

• Detekce selhání atd.

Řízení a kontrola výroby: Tato úroveň řeší problémy rozhodování, jako je alokace zdrojů, výrobní cíle, správa údržby atd. Úkoly této úrovně zahrnují:

• Výrobní dispečink

• Kontrola skladu

• Výrobní dohled, výrobní hlášení atd.

Řízení závodu: Je to vyšší úroveň automatizace závodů. Zabývá se více komerčními aktivitami než technickými. Úkoly této úrovně zahrnují-

• Analýza trhu a zákazníků

• Statistiky objednávek a prodeje

• Plánování výroby

• Rovnováha mezi kapacitou a objednávkami atd.

Výrobní automatizační systém

Výrobní odvětví vyrábí produkty z materiálů pomocí strojů/robotů. Některé z těchto výrobních odvětví zahrnují textil a oblečení, sklo a keramiku, potraviny a nápoje, výrobu papíru atd. Nové trendy v výrobních systémech používají systémy automatizace na každé úrovni, jako je manipulace s materiálem, obrábění,