Ipari automatizálás: Miben áll? (Alapok & Típusok)

A technológia gyors fejlődése miatt az összes ipari folyamat, gyár, gép, tesztelő létesítmény stb. áttért a mekanizálástól az automatizálás felé. A mekanizált rendszer emberi beavatkozást igényel a kézzel működtetett gépek operálásához. Új és hatékonyabb irányítási technológiák fejlődésével a számítógépes automatizált irányítást a magas pontosság, minőség, precizitás és teljesítmény igényei hajtják.
Az automatizálás a mekanizálásnál egy lépéssel továbbre halad, amely hatékonyabb gyártási vagy termelési folyamatok érdekében használja a magas irányítási képességű eszközöket.

Mi a gyártóipari automatizálás

A gyártóipari automatizálás olyan irányítási eszközök (PC/PLC/PAC stb.) használata, amelyekkel a gyártóipari folyamatokat és gépeket lehet vezérelni, a munkaerő beavatkozása minimalizálásával, valamint veszélyes szerkezeti műveletek automatizált változataival. A gyártóipari automatizálás szorosan kapcsolódik a vezérlési mérnöki tudományhoz.

Az automatizálás egy széles körű kifejezés, amely bármilyen mechanizmusra vonatkozik, ami önmagától mozog vagy önfelügyeletű. Az 'automatizálás' szó az ókori görög nyelvbeli 'auto' (azaz 'saját') és 'matos' (azaz 'mozgó') szavakból ered. Az automatizált rendszerek kézi rendszerekkel ellentétben jobb teljesítményt nyújtanak a pontosság, teljesítmény és a működés sebessége terén.

A gyártóipari automatizálásban számos folyamatváltozót, mint például a hőmérsékletet, a folyamatszintet, a nyomást, a távolságot és a folyadék szintjét egyszerre lehet érzékelni. Ezeket a változókat összetett mikroprocesszorrendszerrel vagy PC alapú adatfeldolgozó irányítókkal gyűjtik, feldolgozzák és irányítják.

A vezérlő rendszerek alapvető részei az automatizált rendszernek. A különböző zárt hurokú irányítási technikák biztosítják, hogy a folyamatváltozók kövessék a beállított pontokat. Ezen alapfunkció mellett az automatizált rendszer más funkciókat is alkalmaz, mint például a vezérlő rendszerek beállítási pontjainak kiszámítása, a település indítása vagy leállítása, a rendszer teljesítményének figyelése, a berendezések ütemezése stb. A vezérlő rendszerek a működési környezethez alkalmazott figyelő rendszerekkel kombinálva rugalmas, hatékony és megbízható termelő rendszert biztosítanak.

Az automatizált rendszerhez speciális hardver- és szoftvertermékek szükségesek a vezérlés és figyelés megvalósításához. Az elmúlt években számos ilyen terméket különböző szolgáltatók fejlesztettek ki, amelyek specializált szoftver- és hardvertermékeket kínálnak. Néhány ilyen szolgáltató a Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron stb.

Gyártóipari automatizálás típusai

A gyártóipari automatizálás számítógép- és gépsegéd rendszereinek használata, hogy a különböző ipari műveleteket jól ellenőrzött módon működtesse. A végrehajtandó műveletektől függően a gyártóipari automatizálási rendszereket főleg két típusra osztják, nevezetesen a folyamatüzem automatizálására és a gyártási automatizálásra.

Folyamatüzem automatizálás

A folyamatiparban a termék számos kémiai folyamatból ered, amelyeket néhány alapanyagból állítanak elő. Néhány ilyen iparág a gyógyszeripar, a petrokémia, a cementipar, a papíripar stb. Így az egész folyamatüzemet automatizálták, hogy magas minőségű, termelékenyebb, megbízhatóbb fizikai folyamatváltozók irányítását biztosítsa.

A fenti ábra a folyamatüzem automatizálási hierarchiáját mutatja. Különböző rétegekből áll, amelyek a folyamatüzem széles körű komponenseit reprezentálják.

Szint 0 vagy Üzem: Ez a szint a folyamatokhoz legközelebbi gépeket tartalmazza. Itt érzékelők és aktuátorok fordítják a gépek és fizikai változók jeleit elemzésre és a vezérlési jel generálására.

Közvetlen folyamatirányítás: Ebben a szinten az automatikus irányítók és figyelő rendszerek információt szereznek a folyamatérzékelőkből, és ennek megfelelően vezénylik az aktuátorrendszereket. Ennek a szintnek a feladatai:

• Adatgyűjtés

• Üzemfigyelés

• Adatellenőrzés

• Nyitott és zárt hurokú irányítás

• Jelentés elkészítése

Üzemfelügyeleti irányítás: Ez a szint célpontokat vagy beállítási pontokat állít be az automatikus irányítóknak. Optimalizálja a folyamatirányítási felszerelést. Ennek a szintnek a feladatai:

• Üzemteljesítmény figyelése

• Optimális folyamatirányítás

• Üzemkoordináció

• Hibaelhárítás stb.

Termelési ütemezés és irányítás: Ez a szint döntési problémákat old meg, mint például az erőforrás-hozzárendelés, a termelési cél, a karbantartási menedzsment stb. Ennek a szintnek a feladatai:

• Termelési feladatok

• Készletirányítás

• Termelési felügyelet, termelési jelentéskészítés stb.

Üzemmenedzsment: Ez a folyamatüzem automatizálás magasabb szintje. Inkább kereskedelmi tevékenységeket kezel, mint technikai tevékenységeket. Ennek a szintnek a feladatai:

• Piac- és ügyfél elemzés

• Rendelések és eladási statisztikák

• Termelési tervezés

• Kapacitás és rendelés egyensúlya stb.

Gyártási automatizálási rendszer