Um die Automatisierungs- und Steuerungsprobleme zu lösen, verwenden die Industrien die sich ständig ändernden Technologien in Steuerungssystemen für effiziente Produktions- oder Fertigungsprozesse. Dies erfordert hochwertige und zuverlässige Steuerungssysteme. Neue Trends in der industriellen Automatisierung befassen sich mit den neuesten Steuergeräten und Kommunikationsprotokollen zur Steuerung von Feldgeräten wie Regelventilen und anderen Stellgliedern. Einige der in der automatisierten Industrie verwendeten intelligenten Geräte oder Instrumente können die Prozesse und auch die Kommunikationsfunktionen steuern, ohne eine Verbindung zu anderen Steuergeräten auf Feldebene wie SPS herzustellen.

Was ist industrielle Automatisierung?

Industrielle Automatisierung ist die Verwendung verschiedener Steuergeräte wie PC / SPS / DCS, die verwendet werden, um verschiedene Vorgänge einer Branche ohne nennenswerte Eingriffe des Menschen zu steuern und eine automatische Steuerungsleistung bereitzustellen. In Branchen verwenden Steuerungsstrategien eine Reihe von Technologien, die implementiert werden, um die gewünschte Leistung oder Leistung zu erzielen, wodurch das Automatisierungssystem für Branchen am wichtigsten ist.

Automatisierter Prozess in der Industrie

Die industrielle Automatisierung umfasst die Verwendung fortschrittlicher Steuerungsstrategien wie Kaskadensteuerungen, moderner Steuerungshardwaregeräte wie SPS, Sensoren und anderer Instrumente zum Erfassen der Steuervariablen, Signalaufbereitungsanlagen zum Verbinden der Signale mit Steuergeräten, Antrieben und anderen wichtigen Endsteuergeräten, eigenständig Computersysteme, Kommunikationssysteme, Alarmierungs- und HMI-Systeme (Human Machine Interface).

Bedarf an automatisierter Industrie

Steuerhandbuch

Reduzierung der regelmäßigen oder manuellen Überprüfung

In einigen kritischen Anwendungen ist eine regelmäßige Überprüfung der Prozessvariablen erforderlich, um industrielle Vorgänge durchzuführen. Automatisierungsgeräte reduzieren den periodischen oder manuellen Betrieb und legen die automatischen Arbeitsbedingungen fest.

Steigerung der Produktivität

Die Automatisierung der Fertigungs- und anderer Produktionsprozesse erhöht die Produktionsrate, indem für einen bestimmten Arbeitseinsatz mehr produziert wird

Reduzieren Sie die Produktionskosten

Bei Verwendung der automatischen Maschinen und Ausrüstungen fällt der menschliche Eingriff zur Steuerung der Prozesse abrupt ab. Dies reduziert die Investition in die Arbeitskosten und damit die Produktionskosten.

Verbesserung der Produktqualität

Die kontinuierliche Ausführung derselben Arbeit ist möglicherweise nicht in allen Fällen in Bezug auf Qualitätsspezifikationen mit menschlichem Aufwand perfekt. Mit Automatisierungsgeräten kann durch die Verwendung von Echtzeit-Hardwaresteuerungsgeräten eine zuverlässige und einheitliche Produktqualität erzielt werden.

Um die Flexibilität zu erhöhen

Unter Verwendung der verschiedenen Automatisierungsgeräte werden Prozesse einfach abgewickelt, ohne dass eine komplexe Umgebung entsteht, insbesondere bei Herstellungsprozessen.

Bedienerfreundlich und verbessert die Sicherheit

Die Komplexität des Betriebs der Geräte oder Prozesse wird durch die industrielle Automatisierung verringert. Es ändert die Position des Bedieners als Bediener in die Überwachungsrolle.

Struktur der industriellen Automatisierung

Die Struktur der industriellen Automatisierung erklärt verschiedene Betriebsebenen. Dazu gehören Sensorebene, Automatisierungssteuerungsebene (Einheit, Zelle, Prozesssteuerung), Überwachungsebene und Unternehmensebene. Die Pyramidenstruktur zeigt an, dass die Informationen beim Aufstieg aggregiert werden und während es herunterkommt, wird es aufgelöst. Dies bedeutet, dass wir unten die detaillierten Informationen für eine bestimmte Variable erhalten. Industrielle Automatisierung bedeutet nicht, dass alle Ebenen automatisiert sind, da die Unternehmensebene nicht automatisiert werden muss.

Automatisierungsstruktur

Die Sensorebene wird auch als Prozessschicht bezeichnet. Es verwendet die Sensoren und Aktoren, um die Werte der Prozessvariablen kontinuierlich oder periodisch abzurufen. Diese wirken als Augen und Arme der industriellen Prozesse. Einige dieser Instrumente umfassen pneumatische Instrumente, intelligente Instrumente usw.

Die Automatisierungssteuerungsebene oder Steuerschicht verwendet industrielle Steuergeräte wie PCs / SPS / DCS usw. Diese Ebene verwendet die verschiedenen eingebetteten Prozessoren und PID-Algorithmen zur Steuerung des Prozesses.

Automatisierungsebenen

Die Überwachungsebene oder die SCADA-Schicht erhält viele Kanalinformationen und speichert die Daten in der Systemdatenbank. Es erfasst Daten von verschiedenen Steuergeräten und zeigt sie auf dem HMI (Human Machine Interface) an. Es gibt auch einen Alarm, um die Ebenen der Prozess- und Steuervariablen anzuzeigen. Es verwendet spezielle Software, um die Daten- und Kommunikationsprotokolle für die Interaktion mit den Feldgeräten zu erhalten.

“So schließen Sie einen Relaisschalter an ”

Auf Unternehmensebene werden Aufgaben wie Terminplanung, Bestellungen und Verkäufe, Produktplanung usw. ausgeführt.

Arten industrieller Automatisierungen

Automatisierungssysteme werden basierend auf der Flexibilität und dem Grad der Integration in Fertigungsprozesse in vier Grundtypen eingeteilt. Diese werden unten beschrieben.

Feste Automatisierung

1. Feste Automatisierung

In dieser Abfolge von auszuführenden Vorgängen wird durch die Gerätekonfiguration festgelegt. Es wird in der Massenproduktion mit speziellen Geräten eingesetzt. Beispiele für dieses Automatisierungssystem sind automatisierte Montagelinien, destillierte Prozesse und Maschinentransferlinien.

Programmierbare Automatisierung

2. Programmierbare Automatisierung

In diesem Fall kann die Reihenfolge der Operationen durch Ändern des Programms geändert werden. Die Reihenfolge der Vorgänge hängt von den verschiedenen Produktkonfigurationen ab. Es können auch neue Programme in die programmierbaren Geräte für die neuen Produkte eingegeben werden. Diese Art von System wird in Batch-Prozessen, Stahlwalzwerken, Industrierobotern usw. verwendet.

3. Flexible Automatisierung

Es ist die Erweiterung für die programmierbare Automatisierung. Dies bietet eine größere Flexibilität beim Umgang mit Produktdesignvariationen. Bediener können im Computerprogramm Befehle in Form von Codes erteilen, wenn sie die Reihenfolge des Prozesses ändern möchten. Geräte auf niedrigerer Ebene erhalten die Anweisung, auf Feldebene zu arbeiten, ohne die Produktionszeit zu verlieren. Diese Art der Automatisierung wird bei der Herstellung von Mehrzweck-CNC-Maschinen, automatisch geführten Fahrzeugen usw. verwendet.

Flexible Automatisierung

4. Integrierte Automatisierung

Bei diesem Typ ist das Gesamtsystem vollständig computergesteuert. Vom Entwurfsprozess bis zum Versand ist das gesamte System vollständig automatisiert. Sogar die Ausrüstung wird von den Robotern gehandhabt. Dieses System wird in computerintegrierten Fertigungssystemen verwendet.

“Verstärkung des gemeinsamen Emitter-Verstärkers ”

Automatisierungsgeräte

Ausrüstungen der automatisierten Industrie

Sensoren und Aktoren

Ein Sensor erfasst die verschiedenen Prozessvariablen und wandelt sie in elektrische oder optische Signale um. Diese Sensoren umfassen Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Durchfluss usw.

Aktoren wandeln die elektrischen Signale in mechanische Mittel um, um die Kontrolle über Prozesse zu erlangen. Dazu gehören Relais, Magnete, Servomotoren usw.

Einige der Sensoren und Aktoren können mit den industriellen Feldkommunikationsbussen kommunizieren, die unter die intelligenten Geräte fallen.

Industriecomputer

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) Auch als Industriecomputer bezeichnet, können so programmiert werden, dass sie bestimmte Steuerfunktionen ausführen. Es besteht aus einer CPU oder einem Prozessor, E / A-Modulen (sowohl analog als auch digital) zum Anschluss der verschiedenen Ein- / Ausgabegeräte und Relaismodule. Diese können modular sein, wobei es sich um feste oder integrierte Typen handelt, um Module basierend auf den verfügbaren Eingängen zu erweitern.

Zusammen mit den SPS werden herkömmliche PCs verwendet, um den Prozess online oder durch Ändern der Programme zu steuern. SPS werden mit einer speziellen Software zum Programmieren der Steuerungsstrategie geliefert.

HMI (Human Machine Interface)

HMIs bieten die Möglichkeit, Informationen auf Computerbildschirmen und anderen Displays anzuzeigen, die Ergebnisse in der Datenbank zu protokollieren, Alarmsignale zu geben usw. Es verwendet Technologien wie SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) und andere visuell basierte Technologien.

Kommunikationssystem

In der Industrie sind viele Sensoren, Aktoren, Steuer-PCs und andere Steuergeräte geografisch verteilt und interagieren über mehrere Datenbusse miteinander. Es gibt drei Arten von Bussen, die in der industriellen Automatisierung verwendet werden, d. H. Werksbus, Prozessbus und Feldbus.

Der Feldbus interagiert zwischen Feldinstrumenten und den Steuergeräten, während der Prozessbus die Computer auf Überwachungsebene mit den Steuergeräten wie SPS verbindet. Der Fabrikbus verbindet die höhere Ebene der Organisation mit der Überwachungsebene. Für die Kommunikation werden verschiedene Protokolle verwendet, z. B. RS-485, Profibus, CAN-Steuermodbus usw.

Vielen Dank, dass Sie Ihre wertvolle Zeit mit diesem Artikel verbracht haben, und hoffen, dass Sie verstanden haben, was industrielle Automatisierung ist. Hier ist eine Frage an Sie bezüglich der Automatisierung:

Was ist künstliche Intelligenz?

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