Để giải quyết các vấn đề về tự động hóa và điều khiển, các ngành công nghiệp sử dụng các công nghệ luôn thay đổi trong các hệ thống điều khiển để tạo ra các quy trình sản xuất hoặc sản xuất hiệu quả. Điều này đòi hỏi hệ thống kiểm soát chất lượng cao và đáng tin cậy. Các xu hướng mới trong tự động hóa công nghiệp liên quan đến các thiết bị điều khiển và giao thức truyền thông mới nhất để điều khiển các thiết bị hiện trường như van điều khiển và các phần tử điều khiển cuối cùng khác. Một số thiết bị hoặc dụng cụ thông minh được sử dụng trong ngành công nghiệp tự động có khả năng điều khiển các quy trình và cả khả năng giao tiếp mà không cần giao tiếp với các thiết bị điều khiển mức trường khác như PLC.

Tự động hóa công nghiệp là gì?

Tự động hóa công nghiệp là việc sử dụng các thiết bị điều khiển khác nhau như PC’s / PLC’s / DCS, được sử dụng để kiểm soát các hoạt động khác nhau của ngành mà không cần sự can thiệp đáng kể của con người và để cung cấp hiệu suất điều khiển tự động. Trong các ngành công nghiệp, chiến lược kiểm soát sử dụng một tập hợp các công nghệ được thực hiện để đạt được hiệu suất hoặc sản lượng mong muốn, làm cho hệ thống tự động hóa trở nên cần thiết nhất cho các ngành công nghiệp.

Quy trình tự động trong các ngành công nghiệp

Tự động hóa công nghiệp liên quan đến việc sử dụng các chiến lược điều khiển tiên tiến như điều khiển tầng, thiết bị phần cứng điều khiển hiện đại như PLC, cảm biến và các công cụ khác để cảm nhận các biến điều khiển, thiết bị điều hòa tín hiệu để kết nối tín hiệu với thiết bị điều khiển, ổ đĩa và các thiết bị điều khiển cuối cùng quan trọng khác, độc lập hệ thống máy tính, hệ thống truyền thông, hệ thống báo động và HMI (Giao diện máy người).

Nhu cầu của ngành công nghiệp tự động

Hướng dẫn điều khiển

Để giảm kiểm tra định kỳ hoặc thủ công

Trong một số ứng dụng quan trọng, việc kiểm tra định kỳ biến quy trình là cần thiết để thực hiện các hoạt động công nghiệp. Thiết bị tự động hóa làm giảm các hoạt động định kỳ hoặc thủ công và thiết lập các điều kiện làm việc tự động.

Để tăng năng suất

Tự động hóa quá trình sản xuất và các quy trình sản xuất khác làm tăng tốc độ sản xuất bằng cách sản xuất đầu ra với số lượng lớn hơn cho một đầu vào lao động nhất định

Giảm chi phí sản xuất

Sử dụng máy móc, thiết bị tự động, sự can thiệp của con người để kiểm soát quá trình rơi đột ngột. Điều này làm giảm đầu tư vào chi phí lao động do đó chi phí sản xuất.

Để cải thiện chất lượng sản phẩm

Việc liên tục thực hiện cùng một công việc có thể không hoàn hảo trong mọi trường hợp về quy cách chất lượng bằng nỗ lực của con người. Với thiết bị tự động hóa, người ta có thể có được chất lượng sản phẩm đồng nhất và đáng tin cậy bằng cách sử dụng các thiết bị điều khiển phần cứng thời gian thực.

Để tăng tính linh hoạt

Sử dụng các thiết bị tự động hóa khác nhau, quy trình được xử lý đơn giản mà không gặp bất kỳ môi trường phức tạp nào, đặc biệt là trong các quy trình sản xuất.

Người vận hành thân thiện và cải thiện sự an toàn

Sự phức tạp của việc vận hành các thiết bị hoặc quy trình được giảm bớt nhờ tự động hóa công nghiệp. Nó thay đổi vị trí của người điều hành với tư cách là người điều hành sang vai trò giám sát.

Cấu trúc của tự động hóa công nghiệp

Cấu trúc của tự động hóa công nghiệp giải thích các cấp độ hoạt động khác nhau, bao gồm cấp độ cảm biến, cấp độ điều khiển tự động hóa (Đơn vị, ô, điều khiển quy trình), cấp độ giám sát và cấp độ doanh nghiệp. và trong khi đi xuống nó bị giải thể. Điều này có nghĩa là chúng tôi sẽ nhận được thông tin chi tiết cho một biến cụ thể ở phía dưới. Tự động hóa công nghiệp không có nghĩa là tất cả các cấp đều được tự động hóa như cấp doanh nghiệp không cần được tự động hóa.

Cơ cấu tự động hóa

Mức cảm biến còn được gọi là lớp quy trình. Nó sử dụng các cảm biến và cơ cấu chấp hành để nhận các giá trị của các biến quá trình một cách liên tục hoặc định kỳ. Chúng hoạt động như mắt và cánh tay của các quy trình công nghiệp. Một số dụng cụ này bao gồm dụng cụ khí nén, dụng cụ thông minh, v.v.

Cấp điều khiển tự động hóa hoặc lớp điều khiển sử dụng các thiết bị điều khiển công nghiệp như PC’s / PLC’s / DCS, v.v. Cấp độ này sử dụng các bộ xử lý nhúng khác nhau, các thuật toán PID để kiểm soát quá trình.

Lớp tự động hóa

Mức giám sát hoặc lớp SCADA nhận được nhiều thông tin về kênh và lưu trữ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu hệ thống. Nó thu thập dữ liệu từ các thiết bị điều khiển khác nhau và hiển thị chúng trên HMI (Giao diện máy người). Nó cũng đưa ra cảnh báo để chỉ ra các cấp độ của quá trình và các biến kiểm soát. Nó sử dụng phần mềm đặc biệt để lấy dữ liệu và các giao thức truyền thông để tương tác với các thiết bị hiện trường.

“làm thế nào để chuyển đổi 220 thành 110 ”

Cấp doanh nghiệp thực hiện các nhiệm vụ như lập lịch, đặt hàng và bán hàng, lập kế hoạch sản phẩm, v.v.

Các loại tự động hóa công nghiệp

Hệ thống tự động hóa được phân thành bốn loại cơ bản, dựa trên tính linh hoạt và mức độ tích hợp trong các quy trình sản xuất. Chúng được mô tả dưới đây.

Tự động hóa cố định

1. Tự động hóa cố định

Trong trình tự này, các hoạt động sẽ được thực hiện được cố định bởi cấu hình thiết bị. Nó được sử dụng trong sản xuất số lượng lớn với thiết bị chuyên dụng. Ví dụ về hệ thống tự động hóa này là dây chuyền lắp ráp tự động, quy trình chưng cất, dây chuyền chuyển máy.

Tự động hóa có thể lập trình

2. Tự động hóa có thể lập trình

Trong điều này, có thể thay đổi trình tự hoạt động bằng cách thay đổi chương trình. Trình tự hoạt động rất đa dạng dựa trên các cấu hình sản phẩm khác nhau. Ngoài ra, các chương trình mới có thể được nhập vào các thiết bị lập trình cho các sản phẩm mới. Loại hệ thống này được sử dụng trong các quy trình hàng loạt, nhà máy cán thép, rô bốt công nghiệp, v.v.

3. Tự động hóa linh hoạt

Nó là phần mở rộng cho tự động hóa có thể lập trình. Điều này mang lại sự linh hoạt hơn để đối phó với các biến thể thiết kế sản phẩm. Người vận hành có thể đưa ra các lệnh dưới dạng mã trong chương trình máy tính nếu muốn thay đổi trình tự của quá trình. Thiết bị cấp thấp hơn nhận được hướng dẫn để vận hành ở cấp hiện trường mà không mất thời gian sản xuất. Loại tự động hóa này được sử dụng trong sản xuất máy CNC đa năng, xe dẫn đường tự động, v.v.

Tự động hóa linh hoạt

4. Tự động hóa tích hợp

Trong loại hình này, hệ thống hoàn toàn tự động dưới sự điều khiển của máy tính. Bắt đầu từ quá trình thiết kế đến điều phối, toàn bộ hệ thống hoàn toàn tự động. Ngay cả thiết bị cũng do robot đảm nhiệm. Hệ thống này được sử dụng trong các hệ thống sản xuất tích hợp máy tính.

“điện trở kéo xuống là gì ”

Thiết bị tự động hóa

Thiết bị của ngành công nghiệp tự động

Cảm biến và thiết bị truyền động

Một cảm biến cảm nhận các biến số quá trình khác nhau và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện hoặc quang học. Các cảm biến này bao gồm nhiệt độ, áp suất, vận tốc, lưu lượng, v.v.

Bộ truyền động chuyển đổi tín hiệu điện sang phương tiện cơ học để đạt được quyền kiểm soát các quá trình. Chúng bao gồm rơ le, nam châm, động cơ servo, v.v.

Một số cảm biến và thiết bị truyền động có khả năng giao tiếp với các bus truyền thông trường công nghiệp đi kèm với các thiết bị thông minh.

Máy tính công nghiệp

Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) còn được gọi là máy tính công nghiệp có khả năng được lập trình để thực hiện các chức năng điều khiển nhất định. Nó bao gồm một CPU hoặc bộ xử lý, các mô-đun I / O (cả tương tự và kỹ thuật số) để kết nối các thiết bị đầu vào / đầu ra khác nhau và mô-đun chuyển tiếp. Đây có thể là mô-đun thuộc loại tích hợp kiểu cố định để mở rộng mô-đun dựa trên các đầu vào có sẵn.

Cùng với PLC, PC thông thường được sử dụng để điều khiển quá trình bằng cách trực tuyến hoặc bằng cách thay đổi chương trình. PLC đi kèm với phần mềm chuyên dụng để lập trình chiến lược điều khiển.

HMI (Giao diện người máy)

HMI cung cấp các tiện ích như hiển thị thông tin trên màn hình máy tính và các màn hình khác, ghi kết quả vào cơ sở dữ liệu, đưa ra tín hiệu báo động, v.v. Nó sử dụng các công nghệ như SCADA (Kiểm soát giám sát và Thu thập dữ liệu) và các công nghệ dựa trên hình ảnh khác.

Hệ thống thông tin liên lạc

Trong các ngành công nghiệp, nhiều cảm biến, thiết bị truyền động, điều khiển PC và các thiết bị điều khiển khác được phân phối theo địa lý và tương tác với nhau thông qua một số bus dữ liệu. Có ba loại xe buýt được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp, tức là xe buýt nhà máy, xe buýt quy trình và xe buýt hiện trường.

Bus trường tương tác giữa các thiết bị hiện trường và thiết bị điều khiển trong khi bus quá trình kết nối máy tính cấp giám sát với các thiết bị điều khiển như PLC. Xe buýt nhà máy kết nối cấp cao hơn của tổ chức với cấp giám sát. Các giao thức khác nhau được sử dụng cho các giao tiếp như RS-485, profibus, CAN control modbus, v.v.

Cảm ơn bạn đã dành thời gian quý báu của mình cho bài viết này và mong rằng bạn đã hiểu được tự động hóa công nghiệp là gì. Đây là một câu hỏi dành cho bạn về tự động hóa,

Trí tuệ nhân tạo là gì?

Trả lời: Vui lòng để lại câu trả lời của bạn trong phần bình luận bên dưới.

Tín dụng Hình ảnh: