כדי לפתור את בעיות האוטומציה והבקרה, תעשיות משתמשות בטכנולוגיות המשתנות ללא הרף במערכות בקרה לתהליכי ייצור או ייצור יעילים. אלה דורשים מערכות בקרה איכותיות ואמינות. מגמות חדשות בתחום האוטומציה התעשייתית עוסקות בהתקני בקרה ופרוטוקולי תקשורת עדכניים לשליטה בהתקני שטח כמו שסתומי בקרה ואלמנטים אחרים לבקרה סופית. לחלק מהמכשירים או המכשירים החכמים המשמשים בתעשייה אוטומטית יכולת לשלוט על התהליכים וגם על יכולות תקשורת מבלי להתממשק להתקני בקרה אחרים ברמת השדה כמו PLC.

מהי אוטומציה תעשייתית?

אוטומציה תעשייתית היא שימוש במכשירי בקרה שונים כמו מחשבי PC / PLC / DCS, שבעבר הייתה להם שליטה על פעולות שונות בתעשייה ללא התערבות משמעותית מצד בני האדם וכדי לספק ביצועי בקרה אוטומטיים. בענפים, אסטרטגיות בקרה משתמשות במערך טכנולוגיות המיושמות בכדי להשיג את הביצועים או התפוקה הרצויים, מה שהופך את מערכת האוטומציה לחיונית ביותר לתעשיות.

תהליך אוטומטי בתעשיות

אוטומציה תעשייתית כוללת שימוש באסטרטגיות בקרה מתקדמות כמו בקרות מפל, מכשירי בקרת חומרה מודרניים כמו PLC, חיישנים ומכשירים אחרים לחישת משתני הבקרה, ציוד מיזוג אות לחיבור האותות למכשירי הבקרה, הכוננים והתקני בקרה סופיים משמעותיים אחרים, עצמאי. מערכות מחשוב, מערכות תקשורת, מערכות מדאיגות ו- HMI (ממשק מכונה אנושית).

צורך בתעשייה אוטומטית

מדריך בקרה

להפחתת בדיקה תקופתית או ידנית

בחלק מהיישומים הקריטיים יש צורך בבדיקה תקופתית של משתנה התהליך לצורך ביצוע פעולות תעשייתיות. ציוד אוטומציה מפחית את הפעולות התקופתיות או הידניות וקובע את תנאי העבודה האוטומטיים.

להגברת הפרודוקטיביות

אוטומציה של ייצור ותהליכי ייצור אחרים מגדילה את קצב הייצור על ידי הפקת תפוקה בכמויות גדולות יותר עבור תשומת עבודה נתונה

הפחית את עלות הייצור

באמצעות המכונות והציוד האוטומטי נופלת בפתאומיות התערבות אנושית לשליטה בתהליכים. זה מקטין את ההשקעה בעלות העבודה ומכאן עלות הייצור.

לשיפור איכות המוצר

עשייה רציפה של אותה עבודה עשויה שלא להיות מושלמת בכל המקרים מבחינת מפרט איכות עם מאמצי אנוש. בעזרת ציוד אוטומציה ניתן להשיג איכות מוצר אמינה ואחידה באמצעות התקני בקרת חומרה בזמן אמת.

להגברת הגמישות

באמצעות ציוד האוטומציה השונה, התהליך מטופל בפשטות מבלי לקבל סביבה מורכבת במיוחד בתהליכי ייצור.

ידידותי למפעיל ומשפר את הבטיחות

המורכבות של הפעלת הציוד או התהליכים מצטמצמת עם אוטומציה תעשייתית. זה משנה את עמדת המפעיל כמפעיל לתפקיד המפקח.

מבנה אוטומציה תעשייתית

מבנה האוטומציה התעשייתית מסביר את רמות הפעולה השונות. אלה כוללים רמת חיישנים, רמת בקרת אוטומציה (בקרת יחידות, תא, בקרת תהליכים), רמת פיקוח ורמת הארגון. מבנה פירמידה מצביע על כך שככל שעולים בקצה המידע מצטבר. ותוך כדי הירידה הוא מומס. זה אומר שנקבל בתחתית את המידע המפורט עבור משתנה מסוים. אוטומציה תעשייתית לא אומרת שכל הרמות הן אוטומטיות כמו שרמת הארגון לא צריכה להיות אוטומטית.

מבנה אוטומציה

רמת החיישן נקראת גם שכבת תהליך. הוא משתמש בחיישנים ובמפעילים כדי לקבל את הערכים של משתני התהליך באופן רציף או תקופתי. אלה משמשים עיניים וזרועות של התהליכים התעשייתיים. חלק ממכשירים אלה כוללים מכשירים פנאומטיים, מכשירים חכמים וכו '.

רמת בקרת אוטומציה או שכבת בקרה משתמשת בהתקני בקרה תעשייתיים כמו PC / PLC's / DCS וכו '. רמה זו משתמשת במעבדים המוטבעים השונים, אלגוריתמי PID לשליטה בתהליך.

שכבות אוטומציה

רמת פיקוח או שכבת SCADA מקבלת מידע רב על הערוץ ושומרת את הנתונים בבסיס הנתונים של המערכת. היא רוכשת נתונים ממכשירי בקרה שונים ומציגה אותם ב- HMI’s (Human Machine Interface). זה גם מעורר אזעקה כדי לציין את רמות התהליך ומשתני בקרה. היא משתמשת בתוכנה מיוחדת כדי לגרום לפרוטוקולי הנתונים והתקשורת לתקשר עם מכשירי השטח.

“כיצד להכין מהפך מסוללות ”

רמת הארגון מבצעת את המשימות כמו תזמון, הזמנות ומכירות, תכנון מוצרים וכו '.

סוגי אוטומציות תעשייתיות

מערכות אוטומציה מסווגות לארבעה סוגים בסיסיים, בהתבסס על הגמישות ורמת האינטגרציה בתהליכי הייצור. אלה מתוארים להלן.

אוטומציה קבועה

1. אוטומציה קבועה

ברצף הפעולות הזה שיש לבצע נקבעים על ידי תצורת הציוד. הוא משמש בייצור בנפח גבוה עם ציוד ייעודי. דוגמאות למערכת אוטומציה זו הן קווי הרכבה אוטומטיים, תהליך מזוקק, קווי העברת מכונה.

אוטומציה לתכנות

2. אוטומציה לתכנות

בכך ניתן לשנות את רצף הפעולות על ידי שינוי התוכנית. רצף הפעולות מגוון בהתאם לתצורות המוצר השונות. כמו כן ניתן להכניס תוכניות חדשות למכשירים הניתנים לתכנות עבור המוצרים החדשים. סוג זה של מערכת משמש בתהליכי אצווה, מפעלי פלדה, רובוטים תעשייתיים וכו '.

3. אוטומציה גמישה

זהו הרחבה לאוטומציה הניתנת לתכנות. זה מציע גמישות רבה יותר להתמודד עם וריאציות של עיצוב מוצרים. מפעילים יכולים לתת פקודות בצורת קודים בתוכנת המחשב אם רוצים לשנות את רצף התהליך. ציוד ברמה נמוכה יותר מקבל את ההוראות לפעול ברמת השדה מבלי לאבד את זמן הייצור. סוג אוטומציה זה משמש לייצור מכונות CNC רב תכליתיות, רכבים מודרכים אוטומטיים וכו '.

אוטומציה גמישה

4. אוטומציה משולבת

בסוג זה המערכת הכוללת אוטומטית לחלוטין תחת בקרת מחשב. החל מתהליך התכנון ועד השיגור, המערכת כולה אוטומטית לחלוטין. אפילו הציוד מטופל על ידי הרובוטים. מערכת זו משמשת במערכות ייצור משולבות במחשבים.

“כיצד עובד חיישן האור ”

ציוד אוטומציה

ציוד לתעשייה אוטומטית

חיישנים ומפעילים

חיישן חש את משתני התהליך השונים וממיר אותם לאותות החשמליים או האופטיים. חיישנים אלה כוללים טמפרטורה, לחץ, מהירות, זרימה וכו '.

מפעילים ממירים את האותות החשמליים לאמצעים מכניים כדי להשיג שליטה על תהליכים. אלה כוללים ממסרים, מגנטים, מנועי סרוו וכו '.

לחלק מהחיישנים והמפעילים יכולת לתקשר עם אוטובוסי התקשורת בתחום התעשייה המגיעים מתחת למכשירים החכמים.

מחשבים תעשייתיים

בקרי לוגיקה מתוכנתים (PLC) המכונה גם מחשבים תעשייתיים מסוגלים להיות מתוכנתים לבצע פונקציות בקרה מסוימות. הוא מורכב ממעבד או מעבד, מודולי קלט / פלט (אנלוגיים ודיגיטליים) לחיבור התקני הקלט / פלט השונים ומודולי הממסר. אלה עשויים להיות מודולריים שהם מסוג קבוע או משולב מסוגים להארכת מודולים על בסיס הקלטים הזמינים.

יחד עם ה- PLC, משתמשים במחשבים קונבנציונליים כדי לשלוט על התהליך באמצעות מקוון או על ידי שינוי התוכניות. PLC's מגיע עם תוכנה ייעודית לתכנות אסטרטגיית הבקרה.

HMI (ממשק מכונה אנושית)

HMI's מציע את המתקנים כמו הצגת מידע על מסכי מחשב ותצוגות אחרות, רישום התוצאות בבסיס הנתונים, מתן אות אזעקה וכו '. היא משתמשת בטכנולוגיות כמו SCADA (בקרת פיקוח ורכישת נתונים) וטכנולוגיות מבוססות חזותיות אחרות.

מערכת תקשורתית

בתעשיות חיישנים רבים, מפעילים, מכשירי בקרה למחשבים והתקני בקרה אחרים מופצים גיאוגרפית ומתקשרים זה עם זה באמצעות מספר אוטובוסים של נתונים. ישנם שלושה סוגים של אוטובוסים המשמשים לאוטומציה התעשייתית כלומר אוטובוס מפעל, אוטובוס תהליכים ואוטובוס שדה.

אוטובוס שדה מקיים אינטראקציה בין מכשירי שדה למכשירי הבקרה בזמן שאוטובוס התהליכים מחבר בין מחשבי הרמה המפקחת למכשירי הבקרה כמו PLC. אוטובוס המפעל מחבר את הרמה הגבוהה יותר של הארגון לרמת הפיקוח. פרוטוקולים שונים משמשים לתקשורת כמו RS-485, profibus, CAN שליטת modbus וכו '.

תודה שבזבזת את הזמן היקר שלך עם מאמר זה ומקווה שהבנת מהי אוטומציה תעשייתית. הנה שאלה עבורך לגבי אוטומציה,

מהי אינטליגנציה מלאכותית?

תשובה: אנא השאר את תשובותיך בסעיף ההערות שלהלן.

אשראי צילום: