Endüstriyel Otomasyon: Nedir? (Temel Bilgiler ve Türleri)
Teknolojideki hızlı gelişmeler sonucunda, tüm endüstriyel üretim sistemleri, fabrikalar, makinalar, test tesisleri vb. mekanizasyondan otomasyona geçti. Bir mekanizasyon sistemi, manuel olarak işletilen makinaları çalıştırmak için insan müdahalesine ihtiyaç duyar. Yeni ve etkili kontrol teknolojileri gelişmesiyle birlikte, bilgisayarlı otomasyon kontrolü, endüstriyel süreçlerin yüksek doğruluk, kalite, hassasiyet ve performans gerektirmesi nedeniyle ilerlemeye devam ediyor.
Otomasyon, etkili üretim veya üretim süreçleri için yüksek kontrol yetenekli cihazları kullanan mekanizasyondan bir adım ötesine geçiş anlamına gelir.
Sanayi Otomasyonu Nedir
Sanayi otomasyonu, PC/PLC/PAC gibi kontrol cihazlarının kullanılmasıyla, endüstriyel süreçleri ve makineleri mümkün olduğunca çok işgücü müdahalelerini ortadan kaldırarak ve tehlikeli montaj işlemlerini otomatikleştirerek kontrol etmek anlamına gelir. Sanayi otomasyonu, kontrol mühendisliği ile yakından bağlantılıdır.
Otomasyon, kendiliğinden hareket eden herhangi bir mekanizma veya kendi başına hareket eden her şey için kullanılan geniş bir terimdir. 'Otomasyon' kelimesi, antik Yunanca'daki Auto (kendiliğinden) ve Matos (hareket eden) kelimelerinden türetilmiştir. Manuel sistemlere kıyasla, otomasyon sistemleri, işlem doğruluğu, güç ve hız açısından üstün performans sağlar.
Sanayi otomasyon kontrolünde, sıcaklık, akış, basınç, mesafe ve sıvı seviyeleri gibi birçok işlem değişkeni aynı anda algılanabilir. Tüm bu değişkenler, karmaşık mikroişlemci sistemleri veya PC tabanlı veri işleme kontrolörleri tarafından edinilir, işlenir ve kontrol edilir.
Kontrol sistemleri, bir otomasyon sisteminin vazgeçilmez bir parçasıdır. Çeşitli kapalı döngü kontrol teknikleri, işlem değişkenlerinin belirlenen hedeflere uymasını sağlar. Bu temel işlevin yanı sıra, otomasyon sistemi, kontrol sistemleri için hedef değerleri hesaplamak, tesisin açılışı veya kapanışı, sistem performansını izlemek, ekipman programlaması yapmak vb. gibi farklı diğer işlevleri de kullanır. Kontrol sistemleri, endüstrideki işletim ortamına uygun olarak uyarlanmış olan izleme ile birlikte esnek, verimli ve güvenilir bir üretim sistemi sağlar.
Otomatik sistem, kontrol ve izleme sistemlerini uygulamak için özel donanım ve yazılım ürünlerine ihtiyaç duyar. Son yıllarda, çeşitli satıcılar tarafından bu tür ürünler geliştirilmiştir. Bu satıcıların bazıları Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron ve benzeri firmalardır.
Sanayi Otomasyonu Türleri
Sanayi otomasyonu, çeşitli endüstriyel işlemlerin iyi kontrol altında çalıştırılması için bilgisayar ve makine destekli sistemlerin kullanılmasıdır. İşlemlere bağlı olarak, sanayi otomasyon sistemleri genellikle proses tesis otomasyonu ve üretim otomasyonu olmak üzere iki ana tipe ayrılır.
Proses Tesis Otomasyonu
Proses endüstrilerinde, ürün, bazı ham malzemeler üzerinde birçok kimyasal işlem sonucu oluşur. Bazı bu endüstriler ilaç, petrokimya, çimento, kağıt endüstrisi vb. gibidir. Dolayısıyla, tüm proses tesisinin otomatikleştirilmesi, fiziksel işlem değişkenlerinin daha yüksek kaliteli, üretken ve güvenilir bir şekilde kontrol edilmesini sağlar.
Yukarıdaki şekil, proses otomasyon sistemi hiyerarşisini göstermektedir. Proses tesisindeki yaygın bileşenleri temsil eden çeşitli katmanlardan oluşur.
Seviye 0 veya Tesis: Bu seviye, süreçlere en yakın olan makineleri içerir. Bu seviyede, sensörler ve aktüatörler, makinelerden ve fiziksel değişkenlerden gelen sinyalleri analiz ve kontrol sinyalleri oluşturmak için çevrim içi olarak kullanılır.
Doğrudan Süreç Kontrolü: Bu seviyede, otomatik kontrolörler ve izleme sistemleri, sensörlerden gelen süreç bilgilerini alır ve aktüatör sistemlerini buna göre yönlendirir. Bu seviyenin bazı görevleri şunlardır-
Veri edinimi
Tesis izleme
Veri kontrolü
Açık ve kapalı döngü kontrolü
Raporlama
Tesis Gözetim Kontrolü: Bu seviye, otomatik kontrolörleri hedef veya set noktalarıyla ayarlayarak komutlar. Kontrol ekipmanlarını optimal süreç kontrolü için yönetir. Bu seviyenin bazı görevleri şunlardır:
Tesis izleme performansı
Optimal süreç kontrolü
Tesis koordinasyonu
Arızanın tespiti, vb.
Üretim Planlama ve Kontrolü: Bu seviye, kaynak tahsisi, üretim hedefi, bakım yönetimi vb. gibi karar alma sorunlarını çözer. Bu seviyenin görevleri şunlardır:
Üretim dağıtım
Stok kontrolü
Üretim gözetimi, üretim raporlaması, vb.
Tesis Yönetimi: Bu, proses tesis otomasyonunun daha yüksek seviyesidir. Daha çok ticari faaliyetlerle ilgilenir. Bu seviyenin görevleri şunlardır-
Pazar ve müşteri analizi
Sipariş ve satış istatistikleri
Üretim planlaması
Kapasite ve sipariş denge, vb.
Üretim Otomasyon Sistemi
Üretim endüstrileri, makineler/robotik sistemler kullanarak materyallerden ürün üretir. Bu üretim endüstrileri arasında tekstil ve giyim, cam ve seramik, gıda ve içecek, kağıt üretimi vb. bulunmaktadır. Üretim sistemlerindeki yeni eğilimler, malzeme taşıma, frezeleme, montaj, incelemenin ve paketlemenin her aşamasında otomasyon sistemlerini kullanmaktır. Bilgisayar destekli kontrol ve endüstriyel robotik sistemler sayesinde, üretim otomasyonu oldukça esnek ve verimli hale gelir.
Aşağıdaki şekil, tüm işlevsel seviyelerin farklı otomasyon araçlarıyla otomatikleştirildiği üretim otomasyon sistemi hiyerarşisini göstermektedir.
