Kontroleri za automatizaciju proizvodnje: klasifikacija i arhitektura

U procesu projektiranja sustava koji osiguravaju proizvodne zadatke, uzimaju se u obzir mnoge operacijske nijanse. Svaki kompleks je individualan, ali načela njegove implementacije temelje se na osnovnom skupu zahtjeva. Sustav mora biti učinkovit, pouzdan, funkcionalan i istodobno ergonomski. Veza između izravno tehničkog dijela proizvodne podrške i kontrolnih zadataka ostvaruju kontrolori za automatizaciju procesa. Usredotočuju informacije koje dolaze iz različitih tehnoloških lokaliteta, što je temelj za donošenje određenih odluka.

Razvrstavanje kontrolora prema područjima primjene

Gotovo svako moderno poduzeće koristi sustave koji omogućuju automatizaciju radnih procesa u određenoj mjeri. A priroda funkcija službi može biti sasvim drugačija. Dakle, u kemijskoj industriji, programabilna oprema kontrolira doziranje, količine protoka rasutih i tekućih materijala kroz kontrolore, prati svojstva različitih tvari s senzorima itd. U uslužnom sektoru prometnih organizacija, naglasak je na upravljanju energetskom opremom, najčešće utovara i istovara. Rasprostranjeni i univerzalni regulatori za automatizaciju ventilacije, grijanja i opskrbe vodom. Ovo je grupa sustava koji upravljaju inženjeringom i komunalnim poduzećima u različitim područjima. S druge strane, postoje vrlo specijalizirana područja gdje je potreban pojedinačni razvoj sustava za specifične potrebe. Ta područja uključuju naftnu industriju i metalurške pogone.

Načelo rada kontrolora

Industrijski kontroler je mikroprocesor koji pruža hardver i softver. Prvi dio, zapravo, služi fizičkom radu sustava, a temelji se na nested programu izvršavanja zadataka. Važan aspekt bilo koje konfiguracije ove vrste je regulatorna infrastruktura. Naime, programska je osnova odgovorna za donošenje određenih odluka, ali u budućnosti primljeni signali primaju se na zapovjednim točkama koje se daju izravno na radnu opremu. Dakle, kontroleri za strojeve za automatizaciju, transportne linije, tehničke električne alate itd.

Druga jednako važna komponenta zajedničke kontrolne infrastrukture su senzori i indikatori, na temelju kojih kontrolor razvija rješenja ili strateške lance koji određuju načine rada opreme. To mogu biti senzori koji procjenjuju stanje aparata i agregata, servisnih materijala, mikroklimatskih parametara u proizvodnoj sobi i drugim karakteristikama.

Arhitektura automatizacije regulatora

Pod arhitekturom kontrolera podrazumijeva se ukupnost komponenti, zbog čega se ostvaruje funkcija kontrole automatizacije. Tipično, arhitektonska konfiguracija uključuje prisutnost procesora, mrežnih sučelja, memorije i I / O sustava. Ovo je osnovna oprema, ali ovisno o potrebama pojedinog projekta, sastav i karakteristike pojedinih dijelova mogu varirati. Kompleksni regulatori za automatizaciju nazivaju se modularni. Ako je tradicionalna jednostavna arhitektura jedinstveni blok s tipičnim sastavom funkcionalnih elemenata koji nisu dostupni za promjenu od strane operatera, tada se u složenim arhitektonskim modelima ostvaruje višekomponentna modularna konfiguracija. Omogućuje ne samo održavanje jedne zatvorene jedinice nego i svaki modul zasebno. Sada je potrebno detaljnije razmotriti neke dijelove arhitekture.

Vrste arhitektonskih modula

Osnovni modularni uređaj predstavlja mikroprocesor. Iz njegove snage ovisi o tome koliko teški zadatci mogu biti, rješava određeni kontroler. Važno je i uređaj za pohranu. Može se integrirati u sustav bez mogućnosti daljnjih promjena. No najčešće se koriste vanjski flash memorijski moduli, koji se mogu mijenjati ovisno o trenutnim zadacima. Odgovornost za radnje koje se poduzimaju industrijski kontroleri automatizacija, na mnoge načine nose ulazno-izlazne uređaje. Kroz ove kanale, procesor prima informacije za obradu i zatim daje odgovarajuće naredbe. U suvremenim sustavima sve veću ulogu imaju moduli sučelja na kojima ovise komunikacijske mogućnosti regulatora.

Glavne karakteristike procesorskog modula

Prilikom izrade kontrolnog sustava, posebno je važno uzeti u obzir osnovne karakteristike i mogućnosti mikroprocesora. Što se tiče glavnih radnih parametara uređaja, a zatim im pripada sat frekvencija, brzina prijenosa, rok izvršenja zadataka, memorije, i drugih. Ali čak i ta obilježja ne uvijek postati presudna kao obavljanje poslova modernih mikroprocesora čak proračunskih dovoljno za servisiranje većinu proizvodnih procesa. Mnogo je važnije odrediti komunikacijske mogućnosti i funkcije koje kontrolori izvode za automatizaciju rada poduzeća. Konkretno, operatori omogućavaju rad s velikim brojem mrežnih kanala, sučelja i programskih jezika. Zasebno je istaknuta mogućnost spajanja uređaja za prikaz, kontrola, modernih zaslona i drugih komponenti.

Operativna ploča

Bez obzira na karakteristike punjenja regulatora, mora se osigurati operaterska stanica s odgovarajućim relejem za upravljanje njegovim funkcijama. Iznutra, takvi uređaji nalikuju malom računalu opremljenom ulaznim i izlaznim uređajima, procesnim senzorima i zaslonom. Najjednostavniji kontroleri za automatizaciju proizvodnje osiguravaju mogućnost programiranja kroz ovaj panel. I pod programiranje može značiti elementarne instalacijske naredbe ulazne razine. Najsofisticiraniji upravljački paneli također izvode samo-dijagnozu i samokalibraciju.

Izvori napajanja automatskog sustava

Prosječni raspon napona koji opskrbljuju industrijske kontrolere je u rasponu od 12-48 V. Izvor je obično lokalna mreža na 220V. U tom slučaju ne uvijek je napajanje u blizini servisirane opreme. Na primjer, ako koristite kontrolere za automatizacija kotlovskog postrojenja kod metalurške višestupanjske proizvodnje, distribuirana mreža napajanja može biti jednaka udaljenost od nekoliko potrošača energije. To jest, jedan krug poslužit će bojler za mekane metale, a drugi za čvrste metale. U tom se slučaju napon može razlikovati u redovima.

zaključak

Sustavi automatizacije tijeka rada sve se više integriraju u infrastrukturu modernih poduzeća. Prema tome, kontroleri za automatizacijske sustave u raznim modifikacijama su široko rasprostranjeni. Sadržaj takvog uređaja po sebi ne zahtijeva posebne troškove. Glavne poteškoće u radu s ovom opremom odnose se na kvalitetu programiranja i optimizaciju konfiguracijskog izgleda. No, uz to, pojednostavljuju funkcije operatera, moduli koji pretpostavljaju samopodešavanje prema osnovnim podacima koje je unio korisnik postaju sve popularniji.