Iðnaðar sjálfvirkni er flókið, kraftmikið og heillandi tæknisvið.
Inngangur
Í heimi nútímans er iðnaðar sjálfvirkni nánast alls staðar nálæg. Sjálfvirk kerfi gera framleiðslu, verkfræði, smíði, orkuframleiðslu og aðra ferla í kjarna hagkerfisins kleift að bæta skilvirkni og framleiðni. Í dag er sjálfvirkni í iðnaði að ganga í gegnum nýja bylgju umtalsverðrar þróunar, knúin áfram af nýstárlegri tækni eins og gervigreind (AI), tölvuský, stór gögn og Internet of Things (IoT).
Hvað er iðnaðar sjálfvirkni?
Iðnaðarsjálfvirkni vísar til notkunar á sjálfvirkum stjórntækjum, svo sem forritanlegum rökstýringum (PLC) og fjarstöðvum (RTU). Þetta hjálpar til við að stjórna iðnaðarferlum og vélum, koma í stað handvirkrar inngrips og hættulegra sjálfvirkra samsetningaraðgerða.
Iðnaðar sjálfvirkni samanstendur af röð samstilltra íhluta. Það sinnir aðgerðum eins og eftirliti, skynjun, eftirliti og eftirliti með iðnaðarferlum.
Í virkni, iðnaðar sjálfvirkni felur í sér svæðis-stig (skynjarar og stýringar), stjórn-stig, eftirlit, framleiðslustýringar-stig (SCADA) og upplýsinga- og fyrirtæki-stig (MES og ERP).
Sjálfvirkir stjórnhlutar
PLC - Forritanleg rökfræðistýring
PLC er iðnaðar-stafræn tölva sem er hönnuð til að framkvæma stjórnunaraðgerðir, sérstaklega í iðnaðarforritum.
Forritanleg rökstýring er rafeindabúnaður sem notaður er til að stjórna ferlum. Það samanstendur af miðlægri vinnslueiningu; inntaks- og úttakstæki, aflgjafa, samskipta- og offramboðseiningar. PLC er forforritað í samræmi við forritið og tekið í notkun. PLC tekur á móti inntakum frá vettvangi, vinnur aðföngin í samræmi við lokið forritun og gefur út skipanir til vettvangstækja. Það getur einnig tekið á móti skipunum frá stjórnendum verksmiðjunnar í gegnum SCADA og gefið út skipanir til vettvangstækja. Aðgerðir PLC eru mismunandi eftir framleiðanda, en grunnarkitektúrinn er sá sami.
RTU - fjartengda eining
RTU stendur fyrir Remote Terminal Unit. RTU er stjórntæki sem er venjulega sett upp á afskekktum stað sem hluti af stærra kerfi. Megintilgangur RTU er að fylgjast með og stjórna búnaði á vettvangi eins og lokum, stýribúnaði, skynjurum o.s.frv. RTU eru nauðsynlegur hluti af Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) kerfum, sem þjóna sem tengi milli SCADA stjórnunar og líkamlegra ferla.
RTU samanstendur af vélbúnaðarborði sem hýsir eina eða fleiri inntak/úttak (I/O) einingar. Mikilvægustu þættir RTU eru miðvinnslueining (CPU), aflgjafi, samskiptatengi og líkamlegt I/O.
DCS - dreift stjórnkerfi
DCS (Distributed Control System) er hannað til að stjórna flóknari og landfræðilega umfangsmeiri iðnaðarferlum. Allt iðnaðarferlið er skipt í aðskilin stjórnsvæði, sem hvert um sig er stjórnað af sérstökum sjálfstýrðum stjórnendum. Vettvangstæki hafa samskipti við stýringar á sérstökum stjórnsvæðum. Þessir stýringar eru samtengdir í gegnum-háhraða samskiptanet og tengdir við verkfræðitölvu, þar sem heildarstýring, eftirlit, gagnaskráning og viðvörunaraðgerðir eru framkvæmdar. Í dreifðu eftirlitskerfi eru eftirlitsákvarðanir teknar af rekstraraðilum verksmiðja frekar en stjórnendurnir sjálfir. DCS er fyrirfram-hönnuð lausn sem krefst stillingar frekar en forritunar (eins og PLC).
PAC - Forritanleg rökfræðistýring
PAC getur talist sambland af PLC, RTU, DCS og PC. Það býr yfir stakri stjórnunargetu PLC, fjölverkavinnsla og geymslugetu tölvu, fjöl-samskiptasamskipta- og fjarstýringargetu RTU og gríðarlega I/O vinnslumöguleika DCS.
SCADA - eftirlits- og gagnaöflunarkerfi
Eftirlitsstjórnunar- og gagnaöflunarkerfi (SCADA) er hugbúnaðarviðmót sem gerir rekstraraðilum verksmiðju kleift að stjórna og fylgjast með ýmsum tækjum í iðnaðar-/verksmiðjuumhverfi. Að auki framkvæmir það gagnaöflun. Rekstraraðilar geta fylgst með breytum í gegnum PLC/SCADA og gefið út skipanir til vettvangstækja. SCADA getur ekki átt bein samskipti við vettvangstæki; það getur aðeins gert það í gegnum PLCs. Öll gögn úr reitnum fara inn í I/O einingarnar í PLC og eru geymdar á tilteknum minnisstöðum eða skrám. Aftur á móti les SCADA eða skrifar á þessar minnisstaðir. Öll stjórnlogíkin er geymd í PLC, ekki í SCADA.