Per resoldre els problemes d'automatització i control, les indústries utilitzen les tecnologies en constant canvi en sistemes de control per a processos de producció o fabricació eficients. Això requereix sistemes de control fiables i d’alta qualitat. Les noves tendències en automatització industrial s’ocupen de dispositius de control i protocols de comunicació més recents per controlar dispositius de camp, com ara vàlvules de control i altres elements de control final. Alguns dels dispositius o instruments intel·ligents que s’utilitzen en la indústria automatitzada tenen la capacitat de controlar els processos i també les capacitats de comunicació sense interaccionar-se amb altres dispositius de control a nivell de camp com els PLC.

Què és l'automatització industrial?

L’automatització industrial és l’ús de diversos dispositius de control com PC’s / PLC’s / DCS, que s’utilitzen per controlar diverses operacions d’una indústria sense intervenció significativa dels humans i per proporcionar un rendiment de control automàtic. A les indústries, les estratègies de control utilitzen un conjunt de tecnologies que s’implementen per obtenir el rendiment o el rendiment desitjat, cosa que fa que el sistema d’automatització sigui el més essencial per a les indústries.

Procés automatitzat en indústries

L’automatització industrial implica l’ús d’estratègies de control avançades com controls en cascada, dispositius moderns de maquinari de control com PLC, sensors i altres instruments per detectar les variables de control, equips de condicionament del senyal per connectar els senyals als dispositius de control, accionaments i altres dispositius de control final significatius, autònoms sistemes informàtics, sistemes de comunicació, alarmants i sistemes HMI (Human Machine Interface).

Necessitat de la indústria automatitzada

manual control

Per reduir la comprovació periòdica o manual

En algunes aplicacions crítiques és necessària la comprovació periòdica de la variable de procés per realitzar operacions industrials. L’equip d’automatització redueix les operacions periòdiques o manuals i estableix les condicions de treball automàtiques.

Per augmentar la productivitat

L’automatització dels processos de fabricació i altres processos de producció augmenta la velocitat de producció produint producció a quantitats més elevades per a una aportació de mà d'obra determinada

Reduir el cost de producció

Mitjançant les màquines i equips automàtics cau bruscament la intervenció humana per controlar els processos. D’aquesta manera es redueix la inversió en el cost laboral, d’aquí el cost de producció.

Per millorar la qualitat del producte

Fer la mateixa feina contínuament pot no ser perfecte en tots els casos en termes d’especificacions de qualitat amb esforços humans. Amb equips d'automatització, es pot obtenir una qualitat de producte fiable i uniforme mitjançant l'ús de dispositius de control de maquinari en temps real.

Per augmentar la flexibilitat

Utilitzant diversos equips d'automatització, els processos es gestionen simplement sense obtenir cap entorn complex, especialment en els processos de fabricació.

Funcionament amigable i millora la seguretat

La complexitat del funcionament dels equips o processos es redueix amb l’automatització industrial. Canvia la posició de l’operador com a operador pel rol de supervisor.

Estructura de l’automatització industrial

L’estructura de l’automatització industrial explica diversos nivells d’operació, com ara el nivell del sensor, el nivell de control d’automatització (unitat, cel·la, controls de processos), el nivell de supervisió i el nivell empresarial. L’estructura piramidal indica que, a mesura que avança, la informació s’agrega i mentre baixa es dissol. Això significa que a la part inferior obtindrem la informació detallada d’una variable concreta. L’automatització industrial no vol dir que tots els nivells s’automatitzin, ja que no cal automatitzar el nivell d’empresa.

Estructura d’automatització

El nivell del sensor també s’anomena capa de procés. Utilitza els sensors i els actuadors per obtenir els valors de les variables de procés de manera contínua o periòdica. Aquests actuen com a ulls i braços dels processos industrials. Alguns d'aquests instruments inclouen instruments pneumàtics, instruments intel·ligents, etc.

El nivell de control d’automatització o capa de control utilitza dispositius de control industrials com PC’s / PLC’s / DCS, etc. Aquest nivell utilitza diversos processadors incrustats, algorismes PID per controlar el procés.

Capes d'automatització

El nivell de supervisió o capa SCADA obté molta informació del canal i emmagatzema les dades a la base de dades del sistema. Adquireix dades de diversos dispositius de control i les mostra a HMI’s (Human Machine Interface). També dóna alarma per indicar els nivells del procés i les variables de control. Utilitza un programari especial per obtenir dades i protocols de comunicació per interactuar amb els dispositius de camp.

“com fer oxigen a casa ”

El nivell empresarial realitza tasques com la programació, comandes i vendes, planificació de productes, etc.

Tipus d’automatitzacions industrials

Els sistemes d'automatització es classifiquen en quatre tipus bàsics, basats en la flexibilitat i el nivell d'integració en els processos de fabricació. Aquests es descriuen a continuació.

Automatització fixa

1. Automatització fixa

En aquesta seqüència d'operacions a realitzar es fixen mitjançant la configuració de l'equip. S'utilitza en la producció de gran volum amb equips dedicats. Alguns exemples d’aquest sistema d’automatització són les línies de muntatge automatitzades, el procés destil·lat i les línies de transferència de màquines.

Automatització programable

2. Automatització programable

En aquest cas, es pot canviar la seqüència d’operacions canviant el programa. La seqüència d’operacions varia segons les diferents configuracions del producte. També es poden introduir nous programes als dispositius programables per als nous productes. Aquest tipus de sistemes s’utilitzen en processos per lots, laminadors d’acer, robots industrials, etc.

3. Automatització flexible

És l'extensió per a l'automatització programable. Això ofereix una major flexibilitat per fer front a les variacions de disseny del producte. Els operadors poden donar ordres en forma de codis al programa d'ordinador si volen canviar la seqüència del procés. Els equips de nivell inferior reben les instruccions per operar al camp sense perdre el temps de producció. Aquest tipus d’automatització s’utilitza en la fabricació de màquines CNC polivalents, vehicles guiats automàticament, etc.

Automatització flexible

4. Automatització integrada

En aquest tipus, el sistema total està totalment automatitzat sota control informàtic. A partir del procés de disseny fins al despatx, tot el sistema està completament automatitzat. Fins i tot l’equip és manejat pels robots. Aquest sistema s’utilitza en sistemes de fabricació integrats per ordinador.

Equips d'automatització

Equips d'Indústria Automatitzada

Sensors i actuadors

Un sensor detecta les diverses variables del procés i les converteix en senyals elèctrics o òptics. Aquests sensors inclouen temperatura, pressió, velocitat, cabal, etc.

“un motor i un generador són ”

Els actuadors converteixen els senyals elèctrics a mitjans mecànics per obtenir control sobre els processos. Aquests inclouen relés, imants, servomotors, etc.

Alguns dels sensors i actuadors tenen la capacitat de comunicar-se amb els busos de comunicació de camp industrial que es troben sota els dispositius intel·ligents.

Ordinadors industrials

Controladors lògics programables (PLC) també anomenats ordinadors industrials, es poden programar per realitzar determinades funcions de control. Consisteix en una CPU o processador, mòduls d'E / S (tant analògics com digitals) per connectar els diversos dispositius d'entrada / sortida i mòduls de relé. Aquests poden ser modulars, de tipus fix o integrats per ampliar mòduls en funció de les entrades disponibles.

Juntament amb els PLC, s’utilitzen PC convencionals per controlar el procés en línia o canviant els programes. Els PLC inclouen programari dedicat per programar l’estratègia de control.

HMI (interfície màquina humana)

Les IMH ofereixen instal·lacions com ara, mostrar la informació a les pantalles de l’ordinador i altres pantalles, registrar els resultats a la base de dades, donar senyal d’alarma, etc. Utilitza tecnologies com SCADA (Control de supervisió i adquisició de dades) i altres tecnologies basades en la visualització.

Sistema de comunicació

A les indústries, molts sensors, actuadors, ordinadors de control i altres dispositius de control es distribueixen geogràficament i interactuen entre ells a través de diversos busos de dades. Hi ha tres tipus d’autobusos utilitzats en l’automatització industrial, és a dir, el de fàbrica, el de processos i el de camp.

El bus de camp interactua entre els instruments de camp i els dispositius de control, mentre que el bus de procés connecta els ordinadors de nivell de supervisió als dispositius de control com els PLC’s. El bus de fàbrica connecta el nivell superior de l’organització amb el nivell de supervisió. S'utilitzen diferents protocols per a les comunicacions com RS-485, profibus, modbus de control CAN, etc.

Gràcies per passar el vostre valuós temps amb aquest article i espero que hàgiu entès què és l'automatització industrial. Aquí teniu una pregunta sobre automatització,

Què és la intel·ligència artificial?

Resposta: Si us plau, deixeu les vostres respostes a la secció de comentaris següent.

Crèdit fotogràfic: