Wat is industriële outomatisering? Tipes, vlakke, voordele

In hierdie artikel sien ons 'n oorsig van industriële automatisering, wat is die voordele van die nadele van industriële automatisering, verskillende tipes outomatiseringstelsels, verskillende vlakke in 'n tipiese industriële outomatiseringstoepassing en nog vele meer. Industriële outomatisering Motivering vir industriële automatisering Vlakke van industriële automatiseringsproses Toesighouersvlak Beheervlak Veldvlak Tipes industriële outomatiseringstelsels Vaste outomatiseringsisteem Programmeerbare outomatiseringsisteem Fleksibele outomatiseringsisteem Geïntegreerde automatiseringsisteem Voordele en nadele van industriële outomatisering Voordele Inleidings Sedert die tydperk van industriële omwenteling in die ontwikkeling van industriële revolusie in Groot -Brittanje, was daar altyd 'n groot mate van ontwikkeling om mense met verskillende produksietake te help. 'n Industriële produksieproses bestaan ​​uit 'n reeks masjiene waardeur 'n kombinasie van grondstowwe deur en omskep in die finale produk. Hier kan die term 'masjien' enigiets wees soos 'n motor, boor, vervoerband, ens. wat onder elektromeganiese toestelle of chemiese masjiene soos oonde, drogers, chemiese verbrandingstelsels, ensovoorts val, het Industrial Automation vandag die produksieproses in nywerhede oorgeneem en dit is baie moeilik om 'n produksielyn sonder outomatiseringstelsels voor te stel. Daar is verskeie faktore wat lei tot die implementering van 'n outomatiseringsstelsel in industriële produksie, soos die vereistes van produkte van hoë gehalte, hoë verwagtinge ten opsigte van produkbetroubaarheid, produksie met 'n groot volume, ens. Wat is industriële outomatisering? industriële toerusting met behulp van digitale logiese programmering en die vermindering van menslike ingryping by besluitneming en handmatige bevelproses met behulp van gemeganiseerde toerusting. die hulp van 'n klein voorbeeld.Voorbeeld om industriële outomatisering te verstaan ​​Oorweeg 'n handmatige industriële produksieproses, waar 'n operateur die temperatuur van 'n oond waarneem. Aanvaar dat die taak is om 'n sekere temperatuur te bereik en die temperatuur ongeveer 30 minute te handhaaf, dus moet die operateur eers die hoeveelheid brandstof in die oond aanpas deur 'n klep te beheer om die temperatuur tot die gewenste hoeveelheid te verhoog. Sodra die nodige temperatuur bereik is, moet dit gehandhaaf word deur die klep konstant aan te pas, dws verhoog of verlaag die brandstof na gelang van die temperatuur vir die volgende 30 minute. Nou, met industriële outomatisering, word die hele proses versorg sonder die hulp van 'n operateur. Eerstens is daar 'n temperatuursensor naby die oond wat die temperatuur aan 'n rekenaar rapporteer. Nou is daar 'n gemotoriseerde klep, wat ook deur die rekenaar beheer word, sodat die brandstof aan die oond toegedien kan word. Op grond van die temperatuurmetings van die sensor, sal die rekenaar die klep oopmaak om aan die begin meer brandstof toe te laat. Sodra die gewenste temperatuur bereik is, word die klep afgeskakel, maar die rekenaar kan die klep oop- of toemaak, selfs om 'n klein hoeveelheid brandstof te laat vloei, gebaseer op die temperatuurmetings. Die timer op die rekenaar sal aandui sodra 30 minute op is en die rekenaar die stelsel heeltemal kan afskakel. Bogenoemde voorbeeld lyk dalk vaag, maar dit help om te verstaan ​​hoe 'n tipiese industriële outomatiseringstelsel geïmplementeer kan word. In die voorbeeld hierbo is daar absoluut nul menslike ingrype en die hele taak word volledig uitgevoer deur die outomatiseringsisteem Motivering vir industriële outomatisering Die term automatisering word geskep deur 'n ingenieur van Ford Motor Company, wat baanbrekers was in industriële outomatisering en die vervaardigingslyn. . In die begin is die industriële produksieproses gebaseer op die oë, hande en brein van 'n werker, in teenstelling met hedendaagse sensors, aktueerders en rekenaars. Oorspronklik is die implementering van outomatisering in 'n produksieproses daarop gefokus om 'n menslike werker te vervang met 'n onafhanklike masjien. Hierdie onafhanklike masjiene moes aanvanklik deur 'n menslike toesighouer gekoördineer word vir 'n gladde produksieproses, maar met tegnologiese ontwikkelinge in analoog en digitaal beheerstelsels, mikroverwerkers en PLC's (programmeerbare logiese beheerders) en verskillende sensors, het dit baie maklik geword om verskeie onafhanklike masjiene en prosesse en ware industriële outomatisering bereik. Met die toename in die industriële ekonomie het die sakestrategieë vir industriële outomatisering ook mettertyd verander. Deesdae is die fundamentele motivering vir die implementering van industriële outomatisering: Verhoog produksie Verlaag koste, veral menslike koste Die kwaliteit van die produk verbeter Verbruik van grondstowwe Verminder energieverbruik Verhoog besigheidswins Daar is 'n paar sekondêre motiverings vir die gebruik van outomatisering in die industriële produksieproses soos om 'n veilige omgewing vir die operateur te bied, die besoedeling van die omgewing te verminder, ens. Vlakke van industriële outomatiseringsproses Daar is verskillende maniere om die vlakke van 'n industriële outomatiseringsproses te beskryf, maar die eenvoudigste van alles is die volgende hiërargiese driehoek van 'n drievlak voorstelling van 'n tipiese industriële outomatiseringstoepassing.Supervisor-vlakBestuurder aan die bokant van die hiërargie bestaan ​​die toesighouersvlak gewoonlik uit 'n industriële rekenaar, wat gewoonlik beskikbaar is as 'n tafelrekenaar of 'n paneelrekenaar of 'n rekenaar wat op 'n rek gemonteer is. Hierdie rekenaars werk op standaard bedryfstelsels met 'n spesiale sagteware, gewoonlik deur die verskaffer vir industriële prosesbeheer. Die hoofdoel van die sagteware is prosesvisualisering en parameterisering. 'n Spesiale industriële ethernet word vir kommunikasie gebruik, wat Gigabit LAN of enige draadlose topologie (WLAN) kan wees.BeheervlakDie beheervlak is die middelvlak in die hiërargie en dit is die vlak waar al die outomatiseringverwante programme uitgevoer word. Vir hierdie doel word oor die algemeen programmeerbare logiese beheerders of PLC's gebruik, wat real-time rekenaarvermoë bied.PLC's word gewoonlik geïmplementeer met behulp van 16-bis of 32-bit mikrobeheerders en loop op 'n eie bedryfstelsel om aan die real-time vereistes te voldoen. PLC's is ook in staat om met verskeie I/O-toestelle gekoppel te word en kan deur verskeie kommunikasieprotokolle soos CAN kommunikeer. VeldvlakDie eindtoerusting soos sensors en aktueerders word in Veldvlak in die hiërargie gekategoriseer. Die sensors soos temperatuur, optiese, druk, ens. en aandrywers soos motors, kleppe, skakelaars, ens. word via 'n veldbus met 'n PLC verbind, en die kommunikasie tussen 'n Field Level-toestel en die ooreenstemmende PLC is gewoonlik gebaseer op 'n punt-tot-punt-verbinding. Beide bedrade en draadlose netwerke word gebruik vir kommunikasie en die gebruik van hierdie kommunikasie. diagnoseer en parameteriseer ook verskillende komponente. Boonop benodig 'n industriële outomatiseringsprosesstelsel ook twee groot stelsels. Dit is: Industriële kragvoorsiening Veiligheid en beskerming Die kragvereistes van verskillende stelsels op verskillende vlakke van die hiërargie kan baie anders wees. Byvoorbeeld, PLC's loop gewoonlik op 24V DC, terwyl swaar motors op óf 1-fase óf 3-fase AC loop. Dus, 'n wye reeks behoorlike insetkragtoevoer word benodig vir 'n probleemvrye werking. Daarbenewens moet die sagteware wat gebruik word om die PLC's te beheer, sekuriteit bied, aangesien dit maklik verander of beskadig kan word. Industriële outomatiseringstelsels: Aangesien ons 'n bietjie geleer het oor die uitleg van 'n tipiese industriële outomatiseringstelsel, kan ons voortgaan met die bespreking van die verskillende tipes industriële outomatiseringstelsels. Industriële outomatiseringstelsels word gewoonlik in vier tipes gekategoriseer.Vaste outomatiseringstelselProgrammeerbare outomatiseringstelselFlexibele outomatiseringstelselGeïntegreerde outomatiseringstelselVaste outomatiseringstelselIn 'n vaste outomatiseringstelsel is die produksietoerusting reggemaak met 'n vaste stel bewerkings of take en daar is selde enige veranderinge aan hierdie bedrywighede. Vaste outomatiseringstelsel word gewoonlik gebruik in deurlopende vloei prosesse soos vervoerbande en massaproduksiestelsels.Programmeerbare outomatiseringstelsel In die programmeerbare outomatiseringstelsel kan die opeenvolging van bedrywighede sowel as die konfigurasie van die masjinerie verander word met behulp van elektroniese kontroles. Hierdie stelsel verg 'n aansienlike hoeveelheid tyd en moeite om die masjiene te herprogrammeer en word gewoonlik gebruik in die produksie van bondels. CNC -masjiene is die beste voorbeeld vir hierdie stelsel. Die kode wat die operateur aan die rekenaar gegee het, is uniek vir 'n bepaalde taak en op grond van die kode, verkry die masjien die nodige gereedskap en toerusting vir die produksie.Integrated Automation SystemAn Integrated Automation System is 'n stel onafhanklike masjiene, prosesse en data, almal werk sinchroon onder die bevel van 'n enkele beheerstelsel om 'n outomatiseringstelsel van 'n produksieproses te implementeer. CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Manufacturing), rekenaarbeheerde gereedskap en masjiene, robotte, hyskrane en vervoerbande word almal geïntegreer met behulp van komplekse skedulering en produksiebeheer. Voordele en nadele van industriële outomatisering werk kan maklik vervang word.Menslike operateurs kan vermy om in gevaarlike produksie-omgewings met uiterste temperature, besoedeling, bedwelmende elemente of radio-aktiewe stowwe te werk.Die take wat moeilik is vir 'n tipiese menslike operateur kan maklik gedoen word. Hierdie take sluit in die opheffing van swaar en groot vragte, die werk met baie klein voorwerpe, ens. Die produksie is altyd vinniger en die koste van die produk is aansienlik laer (in vergelyking met dieselfde produk wat met handbediening vervaardig word). geïntegreer in die produksieproses om konsekwentheid en eenvormigheid te bied.Die ekonomie van die industrie kan aansienlik verbeter word, wat 'n direkte impak op die lewenstandaard het. Nadele Verlies aan werk. Aangesien die meerderheid van die werk deur masjiene gedoen word, is die vereiste vir hande-arbeid baie minder. Al die verlangde take kan nie geoutomatiseer word deur die huidige tegnologie te gebruik nie. Produkte met onreëlmatige vorms en groottes is byvoorbeeld die beste om handmatig te monteer. (Dit lyk asof hierdie neiging verander met gevorderde rekenaars en algoritmes.) Dit is haalbaar om outomatisering vir sekere prosesse te gebruik, bv.

Los 'n boodskap 

boodskap Lys