Industrijska automatizacija: Što je to? (Osnove i vrste)

Zahvaljujući brzom napretku tehnologije, svi industrijski procesni sustavi, tvornice, strojevi, probne instalacije itd. prešli su od mehanizacije na automatizaciju. Sustav mehanizacije zahtijeva ljudski intervenciji za upravljanje ručno operiranim strojevima. Kako su se razvijale nove i učinkovite tehnologije kontrole, računalna kontrola automatizacije pokreće potrebu za visokom preciznošću, kvalitetom, točnošću i performansama industrijskih procesa.
Automatizacija je korak ispred mehanizacije koja koristi uređaje s visokim kapacitetom kontrole za učinkovitu proizvodnju ili proizvodne procese.

Što je industrijska automatizacija

Industrijska automatizacija je upotreba kontrolnih uređaja poput PC/PLC/PAC itd. za kontrolu industrijskih procesa i strojeva eliminirajući što više ljudskog intervencija i zamjenjujući opasne montažne operacije automatiziranim. Industrijska automatizacija je tesno povezana s kontrolnim inženjerstvom.

Automatizacija je široko pojam primjenjiv na bilo koji mehanizam koji se sam pokreće ili sebe upravlja. Riječ 'automatizacija' izvedena je iz drevnog grčkog riječi Auto (znači 'sam') Matos (znači 'kretanje'). U usporedbi s ručnim sustavima, sustavi automatizacije pružaju superiornu performansu u pogledu preciznosti, snage i brzine operacija.

U industrijskoj kontrolnoj automatizaciji, veliki broj procesnih varijabli poput temperature, protoka, tlaka, udaljenosti i nivoa tekućine može se istodobno osjetiti. Sve te varijable se prikupljaju, obrađuju i kontroliraju složenim mikroprocesorskim sustavima ili PC baziranim sustavima obrade podataka.

Kontrolni sustavi su bitni dio sustava automatizacije. Različiti tipovi zatvorenih petlji kontrolnih tehnika osiguravaju da procesne varijable prate postavljene točke. Pored ove temeljne funkcije, sustav automatizacije zaposlen je različitim drugim funkcijama poput izračunavanja postavljene točke za kontrolne sustave, pokretanja ili gasenja postrojenja, nadzora performansi sustava, rasporeda opreme itd. Kontrolni sustavi kombinirani s nadzorom prilagođenim radnom okruženju u industriji omogućuju fleksibilan, učinkovit i pouzdan proizvodni sustav.

Automatizirani sustav zahtijeva posebnu hardver i softver za implementaciju kontrolnih i nadzornih sustava. U posljednjih godina, razvijen je brojni takvi proizvodi od različitih dobavljača koji nude svoje specijalizirane softverske i hardverske proizvode. Neki od tih dobavljača su Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron i tako dalje.

Vrste industrijske automatizacije

Industrijska automatizacija je upotreba računalno i mašinsko podržanih sustava za upravljanje različitim industrijskim operacijama na dobro kontroliran način. Ovisno o operacijama, industrijski sustavi automatizacije uglavnom se klasificiraju u dvije vrste, to jest automatizacija procesnih postrojenja i automatizacija proizvodnje.

Automatizacija procesnih postrojenja

U procesnim industrijskim djelatnostima, proizvod nastaje iz mnogo hemijskih procesa temeljenih na nekim sirovim materijalima. Neke od tih industrija su farmaceutske, naftoplinarne, cementna industrija, papirna industrija itd. Stoga je cijeli procesni objekt automatiziran kako bi se producirao visok kvalitet, produktivniji, pouzdano upravljanje fizičkim procesnim varijablama.

Gornja figura prikazuje hijerarhiju sustava automatizacije procesa. Sastoji se od različitih slojeva koji predstavljaju široko rasprostranjene komponente u procesnom objektu.

Nivo 0 ili Objekt: Taj nivo sastoji se od strojeva koji su najbliži procesima. U ovome se senzori i akutatori koriste za prevođenje signala sa strojeva i fizičkih varijabli radi analize i proizvodnje kontrolnih signala.

Direktna kontrola procesa: Na ovom nivou, automatski kontroleri i sustavi nadzora prikupljaju informacije o procesu od senzora i odgovarajućim putem pokreću akutatorske sustave. Neki od zadataka ovog nivoa su-

• Prijava podataka

• Nadzor postrojenja

• Provjeravanje podataka

• Otvorena i zatvorena petlja kontrole

• Izvješćivanje

Supervizorska kontrola postrojenja: Taj nivo komandira automatskim kontrolerima postavljanjem ciljeva ili postavljenih točaka. Brine se o kontrolnoj opremi za optimalnu kontrolu procesa. Neki od zadataka ovog nivoa su:

• Praćenje performansi postrojenja

• Optimalna kontrola procesa

• Koordinacija postrojenja

• Otkrivanje grešaka, itd.

Planiranje i kontrola proizvodnje: Taj nivo rješava probleme donošenja odluka poput alokacije resursa, ciljeva proizvodnje, upravljanja održavanjem, i tako dalje. Zadaci ovog nivoa uključuju:

• Raspored proizvodnje

• Kontrola inventara

• Nadzor proizvodnje, izvještavanje o proizvodnji, itd.

Upravljanje objektom: To je viši nivo automatizacije procesnih postrojenja. Više se bavi trgovinskim aktivnostima nego tehničkim. Zadaci ovog nivoa uključuju-

• Analiza tržišta i kupaca

• Statistika narudžbi i prodaje

• Planiranje proizvodnje

• Balans kapaciteta i narudžbi, itd.

Sustav automatizacije proizvodnje

Proizvodne industrije proizvode proizvod iz materijala korištenjem mašina/robotike. Neki od tih proizvodnih industrija uključuju tekstil i odjevu, staklo i keramičare, hranu i piće, proizvodnju papira itd. Novi trendovi u proizvodnim sustavima koriste sustave automatizacije na svakoj fazi poput obrade materijala, obrade, montaže, inspekcije i ambalaže. Sa računalno podržanom kontrolom i industrijskim robotičkim sustavima, automatizacija proizvodnje postaje vrlo fleksibilna i učinkovita.

Sljedeća figura pri