Industriel automation er et komplekst, dynamisk og fascinerende teknologiområde.
Indledning
I dagens verden er industriel automatisering næsten allestedsnærværende. Automatiserede systemer muliggør fremstilling, konstruktion, konstruktion, elproduktion og andre processer i kernen af økonomien for at forbedre effektiviteten og produktiviteten. I dag gennemgår industriel automatisering en ny bølge af betydelig udvikling, drevet af innovative teknologier såsom kunstig intelligens (AI), cloud computing, big data og tingenes internet (IoT).
Hvad er industriel automation?
Industriel automation refererer til brugen af automatiserede kontroller, såsom programmerbare logiske controllere (PLC'er) og fjernterminalenheder (RTU'er). Disse hjælper med at kontrollere industrielle processer og maskineri og erstatter manuelt indgreb og farlige automatiserede montageoperationer.
Industriel automation består af en række synkroniserede komponenter. Den udfører funktioner som kontrol, sensing, overvågning og overvågning af industrielle processer.
Funktionelt omfatter industriel automatisering felt-niveau (sensorer og aktuatorer), kontrol-niveau, overvågning, produktionskontrol-niveau (SCADA) og informations- og virksomhedsniveau- (MES og ERP).
Automatiserede kontrolkomponenter
PLC - programmerbar logisk controller
En PLC er en industriel-digital computer designet til at udføre kontrolfunktioner, især i industrielle applikationer.
En programmerbar logisk controller er en elektronisk enhed, der bruges til at styre processer. Den består af en central behandlingsenhed; input- og outputenheder, strømforsyning, kommunikation og redundansenheder. En PLC er forud-programmeret i henhold til dens applikation og sat i drift. En PLC modtager input fra marken, behandler inputs i henhold til den gennemførte programmering og udsender kommandoer til markenheder. Den kan også modtage kommandoer fra anlægsoperatører via SCADA og udstede kommandoer til feltenheder. Funktionerne af en PLC varierer fra producent til producent, men den grundlæggende arkitektur forbliver den samme.
RTU - Remote Terminal Unit
RTU står for Remote Terminal Unit. En RTU er en kontrolenhed, der typisk installeres på et fjerntliggende sted som en del af et større system. Det primære formål med en RTU er at overvåge og kontrollere feltenheder såsom ventiler, aktuatorer, sensorer osv. RTU'er er en væsentlig komponent i Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) systemer, der fungerer som en grænseflade mellem SCADA kontrol og fysiske processer.
En RTU består af et hardwarepanel, der rummer et eller flere input/output (I/O) moduler. De vigtigste komponenter i en RTU er den centrale behandlingsenhed (CPU), strømforsyning, kommunikationsporte og fysisk I/O.
DCS - distribueret kontrolsystem
Et DCS (Distributed Control System) er designet til at styre mere komplekse og geografisk omfattende industrielle processer. Hele den industrielle proces er opdelt i adskilte kontrolzoner, der hver især styres af dedikerede autonome controllere. Feltenheder kommunikerer med controllere i specifikke kontrolzoner. Disse controllere er forbundet via et-højhastighedskommunikationsnetværk og forbundet til en ingeniør-pc, hvor overordnet kontrol, overvågning, datalogning og alarmfunktioner udføres. I et distribueret kontrolsystem træffes kontrolbeslutninger af anlægsoperatører i stedet for regulatorerne selv. En DCS er en præ-designet løsning, der kræver konfiguration frem for programmering (som en PLC).
PAC - programmerbar logikcontroller
En PAC kan betragtes som en kombination af en PLC, RTU, DCS og PC. Den besidder de diskrete kontrolfunktioner fra en PLC, multitasking- og lagringskapaciteterne for en pc, multi-protokolkommunikations- og fjernbetjeningskapaciteterne for en RTU og de massive I/O-behandlingskapaciteter i en DCS.
SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition System
Et Supervisory Control and Data Acquisition System (SCADA) er en softwaregrænseflade, der gør det muligt for anlægsoperatører nemt at kontrollere og overvåge forskellige enheder i industri-/anlægsmiljøer. Derudover udfører den dataindsamling. Operatører kan overvåge parametre via PLC/SCADA og udstede kommandoer til feltenheder. SCADA kan ikke kommunikere direkte med feltenheder; det kan kun gøres gennem PLC'er. Alle data fra feltet kommer ind i I/O-modulerne i PLC'en og gemmes i bestemte hukommelsessteder eller registre. Til gengæld læser eller skriver SCADA til disse hukommelsesplaceringer. Hele styrelogikken er lagret i PLC'en, ikke i SCADA.