Az ipari automatizálás összetett, dinamikus és lenyűgöző technológiai terület.
Bevezetés
A mai világban az ipari automatizálás gyakorlatilag mindenütt jelen van. Az automatizált rendszerek lehetővé teszik a gyártást, a tervezést, az építést, az energiatermelést és más, a gazdaság középpontjában álló folyamatokat a hatékonyság és a termelékenység javítása érdekében. Napjainkban az ipari automatizálás egy új, jelentős fejlődési hullámon megy keresztül, amelynek hátterében olyan innovatív technológiák állnak, mint a mesterséges intelligencia (AI), a számítási felhő, a big data és a tárgyak internete (IoT).
Mi az ipari automatizálás?
Az ipari automatizálás az automatizált vezérlések, például a programozható logikai vezérlők (PLC) és a távoli terminálegységek (RTU) használatát jelenti. Ezek segítik az ipari folyamatok és gépek irányítását, felváltva a kézi beavatkozást és a veszélyes automatizált összeszerelési műveleteket.
Az ipari automatizálás egy sor szinkronizált komponensből áll. Olyan funkciókat lát el, mint az ipari folyamatok ellenőrzése, érzékelése, felügyelete és felügyelete.
Funkcionálisan az ipari automatizálás területi-szintet (érzékelők és aktuátorok), vezérlési-szintet, felügyeletet, gyártásirányítási-szintet (SCADA), valamint információs és vállalati-szintet (MES és ERP) foglal magában.
Automatizált vezérlőelemek
PLC - Programozható logikai vezérlő
A PLC egy ipari{0}}minőségű digitális számítógép, amelyet vezérlési funkciók elvégzésére terveztek, különösen ipari alkalmazásokban.
A programozható logikai vezérlő a folyamatok vezérlésére használt elektronikus eszköz. Ez egy központi feldolgozó egységből áll; bemeneti és kimeneti eszközök, tápegységek, kommunikációs és redundanciaegységek. A PLC-t az alkalmazásának megfelelően-előre programozzák és üzembe helyezik. A PLC bemeneteket fogad a terepről, feldolgozza a bemeneteket az elvégzett programozásnak megfelelően, és parancsokat ad ki a terepi eszközöknek. Parancsokat is tud fogadni az üzem kezelőitől a SCADA-n keresztül, és parancsokat adhat ki a terepi eszközöknek. A PLC funkciói gyártónként változnak, de az alapvető architektúra ugyanaz marad.
RTU - Remote Terminal Unit
Az RTU a Remote Terminal Unit rövidítése. Az RTU egy vezérlőeszköz, amelyet általában távoli helyre telepítenek egy nagyobb rendszer részeként. Az RTU elsődleges célja a terepi eszközök, például szelepek, aktuátorok, érzékelők stb. monitorozása és vezérlése. Az RTU-k a felügyeleti vezérlési és adatgyűjtési (SCADA) rendszerek lényeges összetevői, interfészként szolgálnak a SCADA vezérlése és a fizikai folyamatok között.
Az RTU egy hardver panelből áll, amely egy vagy több bemeneti/kimeneti (I/O) modult tartalmaz. Az RTU legfontosabb összetevői a központi feldolgozó egység (CPU), a tápegység, a kommunikációs portok és a fizikai I/O.
DCS - Elosztott vezérlőrendszer
A DCS (Distributed Control System) összetettebb és földrajzilag kiterjedtebb ipari folyamatok kezelésére szolgál. A teljes ipari folyamat különálló vezérlési zónákra van felosztva, amelyek mindegyikét dedikált autonóm vezérlők vezérlik. A terepi eszközök meghatározott vezérlési zónákban lévő vezérlőkkel kommunikálnak. Ezek a vezérlők nagy sebességű kommunikációs hálózaton- vannak összekapcsolva, és egy mérnöki számítógéphez csatlakoznak, ahol az általános vezérlési, felügyeleti, adatnaplózási és riasztási funkciókat hajtják végre. Egy elosztott vezérlési rendszerben a szabályozási döntéseket az üzem üzemeltetői hozzák meg, nem pedig maguk a vezérlők. A DCS egy előre megtervezett-megoldás, amely programozás helyett konfigurációt igényel (például egy PLC).
PAC - Programozható logikai vezérlő
A PAC egy PLC, RTU, DCS és PC kombinációjának tekinthető. Rendelkezik a PLC diszkrét vezérlési képességeivel, a PC többfeladatos és tárolási képességeivel, az RTU több-protokollú kommunikációs és távoli működési képességeivel, valamint a DCS hatalmas I/O-feldolgozási képességeivel.
SCADA - Felügyeleti vezérlő és adatgyűjtő rendszer
A Supervisory Control and Data Acquisition System (SCADA) egy szoftveres interfész, amely lehetővé teszi az üzemi üzemeltetők számára, hogy könnyen vezéreljenek és felügyeljenek különféle eszközöket ipari/üzemi környezetben. Ezenkívül adatgyűjtést végez. A kezelők PLC/SCADA-n keresztül figyelhetik a paramétereket, és parancsokat adhatnak ki a terepi eszközöknek. A SCADA nem tud közvetlenül kommunikálni a terepi eszközökkel; ezt csak PLC-n keresztül tudja megtenni. A mezőről származó összes adat a PLC I/O moduljaiba kerül, és meghatározott memóriahelyeken vagy regiszterekben tárolódik. A SCADA viszont olvas vagy ír ezekre a memóriahelyekre. A teljes vezérlési logika a PLC-ben van tárolva, nem a SCADA-ban.