Iðnaðar sjálfvirkni stjórnkerfi eru ómissandi hluti af nútíma iðnaðarframleiðslu. Þeir nota ýmsa skynjara, stýribúnað, stýringar og önnur tæki til að ná fram rauntímavöktun, sjálfvirkri stjórn og hámarksstjórnun framleiðsluferla. Með stöðugri framþróun tækninnar hafa tegundir iðnaðar sjálfvirknistýringarkerfa orðið sífellt fjölbreyttari og flóknari. Þessi grein mun veita ítarlegt yfirlit yfir nokkrar helstu gerðir sjálfvirknistýringarkerfa í iðnaði, þar á meðal miðstýrð stjórnkerfi, dreifð stýrikerfi, fieldbus stýrikerfi, iðnaðar Ethernet stýrikerfi, forritanleg rökstýring (PLC) stjórnkerfi og tölvu-samþætt framleiðslukerfi (CIMS).
1. Miðstýrð eftirlitskerfi
Miðstýrt stjórnkerfi er stjórnkerfi sem einbeitir öllum stjórntækjum í einu stjórnherbergi. Helsti kostur þessa kerfis er auðveld stjórnun og viðhald þar sem það gerir miðlæga vinnslu á ýmsum stýrimerkjum og gögnum kleift. Miðstýrt stjórnkerfi samanstendur venjulega af eftirfarandi hlutum:
1.1 Stjórnandi:Stýringin er kjarninn í miðstýrða stjórnkerfinu, ábyrgur fyrir því að taka á móti skynjaramerkjum, vinna úr gögnum, taka ákvarðanir og senda síðan stjórnunarleiðbeiningar til stýrisbúnaðar.
1.2 Rekstrarstöð:Rekstrarstöðin þjónar sem tengi milli rekstraraðila og stjórnkerfisins, venjulega með tækjum eins og skjáum, lyklaborðum og músum. Rekstraraðilar geta fylgst með framleiðsluferlum, stillt stýribreytur og skoðað viðvörunarupplýsingar í gegnum rekstrarstöðina.
1.3 Skynjarar og stýringar:Skynjarar eru ábyrgir fyrir því að safna ýmsu líkamlegu magni meðan á framleiðsluferlinu stendur, svo sem hitastig, þrýsting og flæði, og umbreyta þessum merkjum í rafmagnsmerki til að senda til stjórnandans. Stýritæki stilla aftur á móti framleiðsluferlið í samræmi við leiðbeiningar stjórnandans, svo sem að opna eða loka lokum og stjórna hraða mótorsins.
1.4 Gagnasamskiptanet:Gagnasamskiptanetið þjónar sem hlekkurinn sem tengir stýringar, rekstrarstöðvar, skynjara og stýribúnað, sem ber ábyrgð á að senda ýmis stjórnmerki og gögn.
2. Dreift stjórnkerfi
Dreift eftirlitskerfi er eftirlitskerfi sem dreifir stjórnbúnaði yfir ýmis framleiðslustig. Helstu kostir þessa kerfis eru aukinn áreiðanleiki og sveigjanleiki kerfisins, sem gerir sérsniðna stjórnun sem er sérsniðin að mismunandi framleiðslustigum. Dreift stjórnkerfi samanstendur venjulega af eftirfarandi hlutum:
2.1 Stjórnhnútar:Stjórnhnútar eru grunneiningar dreifðs eftirlitskerfis, sem bera ábyrgð á vinnslu eftirlitsverkefna á viðkomandi hnútum. Hver stjórnhnút inniheldur venjulega örgjörva, inntaks/úttaksviðmót og samskiptaviðmót.
2.2 Samskiptanet:Samskiptanet þjóna sem hlekkur sem tengir stjórnhnúta, sem bera ábyrgð á að senda stjórnmerki og gögn. Algeng samskiptanet eru meðal annars fieldbus og iðnaðar Ethernet.
2.3 Mannleg-vélviðmótstæki:Mannleg-vélviðmótstæki þjóna sem tengi milli rekstraraðila og stjórnkerfisins og geta falið í sér snertiskjái, lyklaborð, mýs o.s.frv.
2.4 Gagnagrunnur og þjónn:Gagnagrunnurinn og miðlarinn eru notaðir til að geyma og stjórna ýmsum gögnum úr framleiðsluferlinu, svo sem stöðu búnaðar, framleiðslugögn, viðvörunarupplýsingar o.fl.
3. Fieldbus Control System
Fieldbus stjórnkerfi er dreift stjórnkerfi byggt á fieldbus tækni. Fieldbus er samskiptanet sem notað er til að tengja vettvangstæki (svo sem skynjara, stýrisbúnað, stýrihnúta osfrv.), sem hefur mikla-rauntímaafköst, áreiðanleika og-kostnaðarhagkvæmni. Algeng fieldbus tækni eru Profibus, Modbus og CAN.
3.1 Sviðstæki:Vettvangstæki eru grunneiningar sviðsstýringarkerfis, þar á meðal skynjarar, stýringar og stjórnhnútar.
3.2 Fieldbus tengi:Fieldbus tengi er tæki sem tengir vettvangstæki við vettvangsrútuna, sem ber ábyrgð á að umbreyta merkjum vettvangsbúnaðar í sviðsrútumerki.
3.3 Fieldbus net:Fieldbus net er samskiptanet sem tengir ýmis vettvangstæki, sem ber ábyrgð á að senda stjórnmerki og gögn.
3.4 Stýringar og rekstrarstöðvar:Stýringar og rekstrarstöðvar eru svipaðar dreifðum stýrikerfum, sem bera ábyrgð á vinnslustýringarverkefnum og mannlegum-vélaskiptum.
4. Industrial Ethernet Control System
Iðnaðar Ethernet stjórnkerfi er dreift stjórnkerfi byggt á Ethernet tækni. Ethernet er mikið notuð samskiptatækni í tölvunetum sem einkennist af háum flutningshraða, mikilli bandbreidd og góðu samhæfni. Iðnaðar Ethernet stjórnkerfi samanstendur venjulega af eftirfarandi hlutum:
4.1 Iðnaðar Ethernet tæki:Iðnaðar Ethernet tæki innihalda iðnaðar Ethernet rofa, iðnaðar Ethernet millistykki og iðnaðar Ethernet tengi.
4.2 Stjórnhnútar og vettvangstæki:Stjórnhnútar og vettvangstæki eru svipuð þeim sem eru í dreifðu eftirlitskerfi, sem bera ábyrgð á vinnslu eftirlitsverkefna og söfnun framleiðslugagna.
4.3 Ethernet samskiptanet:Ethernet samskiptanetið er samskiptanetið sem tengir alla stjórnhnúta og vettvangstæki, sem ber ábyrgð á að senda stjórnmerki og gögn.
4.4 Stýringar og rekstrarstöðvar:Stýringar og rekstrarstöðvar eru svipaðar dreifðum stýrikerfum, sem bera ábyrgð á vinnslustýringarverkefnum og mannlegum-vélaskiptum.
5. Forritanlegt Logic Controller (PLC) stýrikerfi
Forritanleg rökstýring (PLC) er tölva sem er sérstaklega hönnuð fyrir iðnaðarstýringar. PLC eru með sveigjanlega forritun, mikla áreiðanleika og auðvelda stækkun og eru mikið notaðar í ýmsum iðnaðar sjálfvirknistýringarkerfum. PLC stjórnkerfi samanstendur venjulega af eftirfarandi hlutum:
5.1 PLC:PLC er kjarninn í PLC stjórnkerfinu, ábyrgur fyrir því að taka á móti skynjaramerkjum, vinna úr gögnum, taka ákvarðanir og senda síðan stjórnskipanir til stýrisbúnaðar.
5.2 Inntaks-/úttakseiningar:Inntaks-/úttakseiningar eru tæki sem tengja PLC við vettvangstæki, sem bera ábyrgð á að umbreyta skynjaramerkjum í merki sem PLC þekkja, eða umbreyta stjórnskipunum PLC í merki sem hægt er að þekkja af stýrisbúnaði.