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

Zahvaljujući brzom napretku tehnologije, sve industrijske procesne sisteme, fabrike, mašine, testne instalacije itd. su se promenile od mehanizacije na automatizaciju. Sistem mehanizacije zahteva ljudsku intervenciju da bi se operirale mašine koje se ručno upravljaju. Kako su se razvijale nove i učinkovite tehnologije kontrole, računarska kontrola automatizacije pokreće potrebu za visokom preciznošću, kvalitetom, tačnošću i performansama industrijskih procesa.
Automatizacija je korak dalje od mehanizacije koja koristi uređaje sa visokim kapacitetima kontrole za efikasnu proizvodnju ili proizvodne procese.

Šta je industrijska automatizacija

Industrijska automatizacija je korišćenje kontrolnih uređaja kao što su PC/PLC/PAC itd. za kontrolu industrijskih procesa i mašina tako što se skraćuje ljudska intervencija i zamjenjuju se opasni montažni postupci automatizovanim. Industrijska automatizacija je tesno povezana sa inženjeringom kontrole.

Automatizacija je širok pojam koji se primenjuje na bilo koji mehanizam koji se sam pomera ili je samodirektan. Reč 'automatizacija' potiče od drevnog grčkog reči Auto (znači ‘sam’) Matos (znači ‘kretanje’). U poređenju sa ručnim sistemima, sistemi automatizacije pružaju superiornu performansu u pogledu preciznosti, snage i brzine operacije.

U kontrolnom sistemu industrijske automatizacije, veliki broj procesnih varijabli, poput temperature, protoka, pritiska, udaljenosti i nivoa tečnosti, može istovremeno biti osetljen. Sve ove varijable su prikupljene, obrađene i kontrolovane složenim mikroprocesorskim sistemima ili kontrolerima za obradu podataka baziranim na računalu.

Kontrolni sistemi su neophodan deo sistema automatizacije. Različiti tipovi zatvorenih petlji kontrolnih tehnika osiguravaju da procesne varijable slijede postavljene tačke. Osim ove osnovne funkcije, sistem automatizacije koristi različite druge funkcije, poput izračunavanja postavljenih tačaka za kontrolne sisteme, pokretanja ili gasenja postrojenja, nadgledanja performansi sistema, raspoređivanja opreme itd. Kontrolni sistemi kombinirani sa nadzorom prilagođenim radnom okruženju u industriji omogućavaju fleksibilan, učinkovit i pouzdan proizvodni sistem.

Automatizovani sistem zahteva specijalizovanu hardversku i softversku opremu za implementaciju sistema kontrole i nadzora. U posljednjih godina, razvijen je brojni takvi proizvodi od strane različitih dobavljača koji nude svoje specijalizovane softverske i hardverske proizvode. Neki od ovih dobavljača su Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron i sl.

Vrste industrijske automatizacije

Industrijska automatizacija je korišćenje računarskih i mašinskih pomoćnih sistema za upravljanje različitim industrijskim operacijama na dobro kontrolisan način. Zavisno od operacija, industrijski sistemi automatizacije uglavnom se klasiču u dvije vrste, to jest automatizaciju procesne industrije i automatizaciju proizvodnje.

Automatizacija procesne industrije

U procesnim industrijama, proizvod nastaje mnogo hemijskih procesa temeljena na nekim sirovim materijalima. Neki od tih industrija su farmaceutski, petrokemijski, cementna industrija, papirna industrija itd. Stoga je cijeli procesni objekat automatiziran kako bi se producirao visok kvalitet, više produktivnosti, visoko pouzdana kontrola fizičkih procesnih varijabli.

Gornji dijagram prikazuje hijerarhiju sistema automatizacije procesne industrije. Sastoji se od različitih slojeva koji predstavljaju široko rasprostranjene komponente u procesnom objektu.

Nivo 0 ili Objekat: Ovaj nivo sadrži mašine koje su najbliže procesima. U ovome se senzori i aktuatori koriste za prevođenje signala sa mašina i fizičkih varijabli radi analize i proizvodnje kontrolnih signala.

Direktna kontrola procesa: Na ovom nivou, automatski kontroleri i sistemi nadzora prikupljaju informacije o procesu od senzora i odgovarajuće pokreću sisteme aktuatora. Neki zadaci ovog nivoa su-

• Prijava podataka

• Nadzor objekta

• Provjera podataka

• Otvorena i zatvorena petlja kontrole

• Izveštavanje

Nadzorna kontrola objekta: Ovaj nivo komanduje automatskim kontrolerima postavljanjem ciljeva ili postavljenih tačaka. Brine se o kontrolnoj opremi za optimalnu kontrolu procesa. Neki zadaci ovog nivoa su:

• Nadzor performansi objekta

• Optimalna kontrola procesa

• Koordinacija objekta

• Detekcija grešaka itd.

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

• Distribucija proizvodnje

• Kontrola zaliha

• Nadzor proizvodnje, izveštavanje o proizvodnji itd.

Upravljanje objektom: Ovo je viši nivo automatizacije procesne industrije. 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.

Sistem automatizacije proizvodnje

Industrije proizvodnje prave proizvod od materijala korišćenjem mašina/robotika. Neki od tih industrija proizvodnje uključuju tekstil i odjevu, staklo i keramiku, hranu i piće, proizvodnju papira itd. Novi trendovi u sistemima proizvodnje koriste sisteme automatizacije na svakoj fazi, poput rukovanja materijalom, obrade, montaže, inspekcije i pakovanja. Sa računalno podržanom kontrolom i industrijskim robotskim sistemima, automatizacija proizvodnje postaje veoma fleksibilna i učinkovita.

Donji dijagram prikaz