Βιομηχανική Αυτοματοποίηση: Τι είναι; (Βασικά & Τύποι)
Λόγω της ταχείας προόδου της τεχνολογίας, όλα τα βιομηχανικά συστήματα επεξεργασίας, εργοστάσια, μηχανήματα, δοκιμαστικές εγκαταστάσεις κλπ. πέρασαν από τη μηχανολογία στην αυτοματοποίηση. Ένα σύστημα μηχανολογίας χρειάζεται ανθρώπινη παρέμβαση για να λειτουργήσει τα μηχανήματα που λειτουργούν χειροκίνητα. Καθώς εξελίχθηκαν νέες και αποτελεσματικότερες τεχνολογίες ελέγχου, ο υπολογιστικός έλεγχος αυτοματοποίησης οδηγείται από την ανάγκη για υψηλή ακρίβεια, ποιότητα, ακρίβεια και απόδοση των βιομηχανικών διαδικασιών.
Η αυτοματοποίηση είναι ένα βήμα πέρα από τη μηχανολογία, που χρησιμοποιεί συστήματα με υψηλή ικανότητα ελέγχου για αποτελεσματικές διαδικασίες παραγωγής ή κατασκευής.
Τι είναι η Βιομηχανική Αυτοματοποίηση
Η βιομηχανική αυτοματοποίηση είναι η χρήση συσκευών ελέγχου, όπως PC/PLCs/PACs κλπ., για τον έλεγχο βιομηχανικών διαδικασιών και μηχανημάτων, αφαιρώντας το μέγιστο δυνατό ανθρώπινο επέμβαση και αντικαθιστώντας επικίνδυνες συναρμολογικές επιχειρήσεις με αυτοματοποιημένες. Η βιομηχανική αυτοματοποίηση συνδέεται στενά με την επιστήμη ελέγχου.
Η αυτοματοποίηση είναι ένα ευρύς όρος που εφαρμόζεται σε οποιοδήποτε μηχανισμό που κινείται μόνος του ή είναι αυτοδιοικούμενος. Το λέξη "αυτοματοποίηση" προέρχεται από αρχαίες ελληνικές λέξεις, Auto (σημαίνει ‘αυτόνομος’) Matos (σημαίνει ‘κινούμενος’). Σε σύγκριση με τα χειροκίνητα συστήματα, τα συστήματα αυτοματοποίησης παρέχουν υψηλότερη απόδοση ως προς την ακρίβεια, τη δύναμη και τη ταχύτητα λειτουργίας.
Στον έλεγχο βιομηχανικής αυτοματοποίησης, μπορούν να εντοπίζονται παράλληλα πολλά μετρήσιμα παραμέτρους διαδικασίας, όπως θερμοκρασία, ροή, πίεση, απόσταση και επίπεδα υγρών. Όλες αυτές οι παραμέτρους επεξεργάζονται και ελέγχονται από πολύπλοκα συστήματα μικροεπεξεργαστών ή ελεγκτές επεξεργασίας δεδομένων με βάση PC.
Οι συστήματες ελέγχου είναι μια απαραίτητη συστατική τμήμα του συστήματος αυτοματοποίησης. Οι διάφορες τεχνικές κλειστού κύκλου ελέγχου εξασφαλίζουν ώστε οι παράμετροι διαδικασίας να ακολουθούν τα σημεία ορισμού. Εκτός από αυτή τη βασική λειτουργία, το σύστημα αυτοματοποίησης χρησιμοποιεί διάφορες άλλες λειτουργίες, όπως η υπολογισμός σημείων ορισμού για συστήματα ελέγχου, η εκκίνηση ή τερματισμός της εγκατάστασης, η παρακολούθηση της απόδοσης του συστήματος, η προγραμματισμός εξοπλισμού κλπ. Οι συστήματες ελέγχου σε συνδυασμό με την παρακολούθηση που προσαρμόζεται στο λειτουργικό περιβάλλον της βιομηχανίας επιτρέπουν την ευελιξία, την αποδοτικότητα και την αξιοπιστία του συστήματος παραγωγής.
Το αυτοματοποιημένο σύστημα χρειάζεται ειδικά ειδικευμένα προϊόντα υλικού και λογισμικού για την εφαρμογή συστημάτων ελέγχου και παρακολούθησης. Τα τελευταία χρόνια, αναπτύχθηκαν πολλά τέτοια προϊόντα από διάφορους προμηθευτές, οι οποίοι παρέχουν τα ειδικευμένα προϊόντα λογισμικού και υλικού τους. Μερικοί από αυτούς τους προμηθευτές είναι η Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron και άλλοι.
Τύποι Βιομηχανικής Αυτοματοποίησης
Η βιομηχανική αυτοματοποίηση είναι η χρήση συστημάτων βοηθημένων από υπολογιστές και μηχανήματα για τη λειτουργία διάφορων βιομηχανικών επιχειρήσεων με καλά ελεγχόμενο τρόπο. Σε σχέση με τις επιχειρήσεις που εμπλέκονται, τα συστήματα βιομηχανικής αυτοματοποίησης κατατάσσονται κυρίως σε δύο τύπους, δηλαδή σε αυτοματοποίηση εγκαταστάσεων διεργασίας και σε αυτοματοποίηση κατασκευής.
Αυτοματοποίηση Εγκαταστάσεων Διεργασίας
Στις βιομηχανίες διεργασίας, το προϊόν παράγεται από πολλές χημικές διεργασίες με βάση κάποια αρχικά υλικά. Μερικές από αυτές τις βιομηχανίες είναι οι φαρμακευτικές, οι πετροχημικές, η βιομηχανία του καλύβδου, η βιομηχανία χαρτού κλπ. Έτσι, η συνολική εγκατάσταση διεργασίας αυτοματοποιείται για να παράγει υψηλής ποιότητας, πιο παραγωγικά, με υψηλή αξιοπιστία ελέγχου των φυσικών παραμέτρων διεργασίας.
Το παραπάνω σχήμα δείχνει την ιεραρχία του συστήματος αυτοματοποίησης διεργασίας. Αποτελείται από διάφορα επίπεδα που αντιπροσωπεύουν ευρέως διαδεδομένα συστατικά σε μια εγκατάσταση διεργασίας.
Επίπεδο 0 ή Εγκατάσταση: Αυτό το επίπεδο αποτελείται από μηχανήματα που είναι πιο κοντά στις διεργασίες. Σε αυτό, αισθητήρες και ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται για τη μετάφραση των σημάτων από τα μηχανήματα και τις φυσικές μεταβλητές για την ανάλυση και την παραγωγή των σημάτων ελέγχου.
Μεταφορικός Έλεγχος: Σε αυτό το επίπεδο, αυτόματοι ελεγκτές και συστήματα παρακολούθησης αποκτούν πληροφορίες διεργασίας από αισθητήρες και αντίστοιχα οδηγούν τα συστήματα ενεργοποιητών. Μερικές από τις λειτουργίες αυτού του επιπέδου είναι-
