Tự động hóa công nghiệp là gì? Loại, Mức độ, Ưu điểm

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem tổng quan về Tự động hóa công nghiệp, ưu nhược điểm của Tự động hóa công nghiệp là gì, các loại hệ thống tự động hóa khác nhau, các cấp độ khác nhau trong một Ứng dụng tự động hóa công nghiệp điển hình và nhiều hơn nữa. Tự động hóa công nghiệpĐộng lực cho tự động hóa công nghiệpCác cấp độ của quy trình tự động hóa công nghiệpCấp giám sát Cấp độ kiểm soát Cấp độ công việcCác loại hệ thống tự động hóa công nghiệpHệ thống tự động hóa cố định Một quá trình sản xuất công nghiệp bao gồm một loạt máy móc, thông qua đó, sự kết hợp của các nguyên liệu thô sẽ t và biến đổi thành sản phẩm cuối cùng. Ở đây, thuật ngữ “máy” có thể là bất cứ thứ gì như động cơ, máy khoan, băng tải, v.v. Dưới các thiết bị cơ điện hoặc máy hóa chất như lò nướng, máy sấy, hệ thống đốt hóa chất, v.v. Ngày nay, Tự động hóa công nghiệp đã tiếp quản quá trình sản xuất trong các ngành công nghiệp và rất khó hình dung một dây chuyền sản xuất không có hệ thống tự động hóa. Có một số yếu tố dẫn đến việc triển khai hệ thống tự động hóa trong sản xuất công nghiệp như yêu cầu sản phẩm chất lượng cao, kỳ vọng cao về độ tin cậy của sản phẩm, sản xuất khối lượng lớn, v.v. Tự động hóa công nghiệp là gì? Tự động hóa công nghiệp là một quá trình vận hành máy móc và các hoạt động khác thiết bị công nghiệp với sự trợ giúp của lập trình logic kỹ thuật số và giảm sự can thiệp của con người vào quá trình ra quyết định và ra lệnh thủ công với sự trợ giúp của thiết bị cơ giới. Sự trợ giúp của một ví dụ nhỏ. Giả sử nhiệm vụ là đạt đến một nhiệt độ nhất định và duy trì nhiệt độ đó trong khoảng 30 phút, do đó, trước tiên người vận hành phải điều chỉnh lượng nhiên liệu vào lò bằng cách điều khiển một van để tăng nhiệt độ đến mức mong muốn. Sau khi đạt được nhiệt độ cần thiết, nó phải được duy trì bằng cách liên tục điều chỉnh van tức là Tăng hoặc giảm nhiên liệu tùy thuộc vào nhiệt độ trong 30 phút tiếp theo. Đầu tiên, gần lò nướng có một cảm biến nhiệt độ để báo nhiệt độ cho máy tính, nay có van cơ giới cũng do máy tính điều khiển để cung cấp nhiên liệu cho lò. Dựa trên kết quả đo nhiệt độ từ cảm biến, máy tính sẽ mở van để cho nhiên liệu nhiều hơn lúc ban đầu. Sau khi đạt được nhiệt độ mong muốn, van sẽ đóng, nhưng máy tính có thể mở hoặc đóng van, thậm chí để cho phép một lượng nhiên liệu nhỏ nhất chảy ra, dựa trên kết quả đo nhiệt độ. Bộ đếm thời gian trong máy tính sẽ cho biết khi hết 30 phút và máy tính có thể tắt hoàn toàn hệ thống. Ví dụ trên có vẻ mơ hồ nhưng nó giúp hiểu được cách thực hiện một hệ thống tự động hóa công nghiệp điển hình. Trong ví dụ trên, hoàn toàn không có sự can thiệp của con người và toàn bộ nhiệm vụ được thực hiện hoàn toàn bởi hệ thống tự động hóa. . Ban đầu, quy trình sản xuất công nghiệp dựa trên đôi mắt, bàn tay và khối óc của người lao động, trái ngược với các cảm biến, thiết bị truyền động và máy tính hiện đại. một máy độc lập. Ban đầu, các máy độc lập này phải được điều phối bởi một người giám sát con người để quá trình sản xuất diễn ra suôn sẻ. Với sự phát triển của nền kinh tế công nghiệp, các chiến lược kinh doanh cho tự động hóa công nghiệp cũng thay đổi theo thời gian. Ngày nay, các động lực cơ bản để thực hiện tự động hóa công nghiệp là: Tăng sản lượng như cung cấp một môi trường an toàn cho người vận hành, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, v.v. Các cấp độ của Quy trình Tự động hóa Công nghiệp Có một số cách để mô tả các cấp độ của Quy trình Tự động hóa Công nghiệp, nhưng cách đơn giản nhất là tam giác phân cấp sau biểu diễn ba cấp độ của một Ứng dụng tự động hóa công nghiệp điển hình. Cấp giám sát Nằm ở đầu phân cấp, cấp giám sát thường bao gồm PC công nghiệp, thường có sẵn dưới dạng PC để bàn hoặc PC Panel hoặc PC gắn trên giá đỡ. Các PC này chạy trên hệ điều hành tiêu chuẩn với một phần mềm đặc biệt, thường được cung cấp bởi nhà cung cấp để kiểm soát quy trình công nghiệp. Mục đích chính của phần mềm là trực quan hóa quy trình và tham số hóa. Một ethernet công nghiệp đặc biệt được sử dụng để giao tiếp, có thể là Gigabit LAN hoặc bất kỳ cấu trúc liên kết không dây nào (WLAN). Đối với mục đích này, nói chung, Bộ điều khiển logic lập trình hoặc PLC được sử dụng, cung cấp khả năng tính toán thời gian thực. CácPLC thường được triển khai bằng vi điều khiển 16 bit hoặc 32 bit và chạy trên hệ điều hành độc quyền để đáp ứng các yêu cầu thời gian thực. PLC cũng có khả năng được giao tiếp với một số thiết bị I / O và có thể giao tiếp thông qua các giao thức truyền thông khác nhau như CAN. Mức trường Các thiết bị đầu cuối như Cảm biến và Bộ truyền động được phân loại thành Mức trường trong hệ thống phân cấp. Các cảm biến như nhiệt độ, quang học, áp suất, v.v. và các thiết bị truyền động như động cơ, van, công tắc, v.v. được giao tiếp với PLC thông qua bus trường và giao tiếp giữa thiết bị Field Level và PLC tương ứng của nó thường dựa trên kết nối điểm-điểm. Ngoài ra, một hệ thống quy trình tự động hóa công nghiệp cũng yêu cầu hai hệ thống chính. Đó là: Nguồn điện công nghiệp Bảo mật và Bảo vệ Yêu cầu về nguồn điện của các hệ thống khác nhau ở các cấp độ khác nhau của hệ thống phân cấp có thể rất khác nhau. Ví dụ, PLC thường chạy trên 24V DC, trong khi các động cơ hạng nặng chạy trên AC 1 pha hoặc 3 pha. Ngoài ra, cần có sự bảo mật cho phần mềm đang được sử dụng để điều khiển PLC vì nó có thể dễ dàng bị sửa đổi hoặc bị hỏng. Hệ thống tự động hóa công nghiệp Bây giờ chúng ta đã thấy một chút về cách bố trí của một hệ thống tự động hóa công nghiệp điển hình, chúng ta hãy tiếp tục thảo luận về các loại Hệ thống tự động hóa công nghiệp. Hệ thống tự động hóa công nghiệp thường được phân loại thành bốn loại: Hệ thống tự động hóa sửa chữaHệ thống tự động hóa có thể lập trìnhHệ thống tự động hóa linh hoạtHệ thống tự động hóa tích hợpHệ thống tự động hóa cố định Trong hệ thống tự động hóa cố định, thiết bị sản xuất được cố định với một nhóm hoạt động hoặc nhiệm vụ cố định và hiếm khi có bất kỳ thay đổi nào đối với các hoạt động này. Hệ thống tự động hóa cố định thường được sử dụng trong các quy trình liên tục như băng tải và hệ thống sản xuất hàng loạt. Hệ thống này đòi hỏi một lượng lớn thời gian và nỗ lực để lập trình lại máy móc và thường được sử dụng trong sản xuất theo quy trình hàng loạt. Máy CNC là ví dụ đặt cược cho hệ thống này. Mã do người vận hành cung cấp cho máy tính là duy nhất cho một công việc cụ thể và dựa trên mã, máy có được các công cụ và thiết bị cần thiết cho sản xuất. tất cả đều hoạt động đồng bộ dưới sự chỉ huy của một hệ thống điều khiển duy nhất để thực hiện một hệ thống tự động hóa của một quá trình sản xuất. CAD (Máy tính hỗ trợ thiết kế), CAM (Máy tính hỗ trợ sản xuất), các công cụ và máy móc điều khiển bằng máy tính, rô bốt, cần trục và băng tải đều được tích hợp bằng cách sử dụng lập kế hoạch phức tạp và kiểm soát sản xuất. Có thể dễ dàng thay thế công việc Người vận hành con người có thể tránh làm việc trong môi trường sản xuất nguy hiểm với nhiệt độ khắc nghiệt, ô nhiễm, các yếu tố gây say hoặc các chất hoạt động vô tuyến. Những công việc này bao gồm nâng các vật nặng và lớn, làm việc với các vật cực nhỏ, v.v. Sản xuất luôn nhanh hơn và giá thành của sản phẩm thấp hơn đáng kể (khi so sánh với cùng một sản phẩm được sản xuất bằng thao tác thủ công). được tích hợp vào quy trình sản xuất để tạo ra sự đồng bộ và thống nhất. Nền kinh tế của ngành có thể được cải thiện đáng kể, điều này có tác động trực tiếp đến mức sống. Do phần lớn công việc được thực hiện bởi máy móc nên yêu cầu lao động chân tay là rất ít, tất cả các công việc mong muốn đều không thể tự động hóa bằng công nghệ hiện tại. Ví dụ, các sản phẩm có hình dạng và kích thước bất thường tốt nhất nên để lắp ráp thủ công. (Xu hướng này dường như đang thay đổi với các máy tính và thuật toán tiên tiến).

Để lại lời nhắn 

Danh sách tin nhắn