Az ipari forradalom az automatizálási technológia szülésznője volt. Éppen az ipari forradalom igényeinek köszönhető, hogy az automatizálási technológia kiszabadult héjából és gyors fejlődést ért el. Ugyanakkor az automatizálási technológia az ipari fejlődést is elősegítette. Manapság az automatizálási technológiát széles körben alkalmazzák olyan területeken, mint a mechanikai gyártás, az energia, az építőipar, a szállítás és az információs technológia, és a munkatermelékenység javításának elsődleges eszközévé vált.
A gyári automatizálás, más néven műhelyautomatizálás, egy termék gyártási folyamatának egészének vagy egy részének automatikus befejezését jelenti. Az automatizált gyár megvalósításához bizonyos elektronikai és mechanikai termékek nélkülözhetetlenek...
I. Vezérlő - Az automatizált gyár agya
A vezérlő (angol nevén: controller) egy olyan vezérlőeszköz, amely az elektromos motor indítását, sebességszabályozását, fékezését és irányváltását vezérli a főáramkör vagy a vezérlőáramkör vezetékeinek előre meghatározott sorrendben történő megváltoztatásával és az áramkör ellenállásértékeinek megváltoztatásával. Ez egy programszámlálóból, utasításregiszterből, utasításdekódolóból, időzítő generátorból és műveletvezérlőből áll. Ez a „döntéshozó-testület”, amely parancsokat ad ki, koordinálja és irányítja a teljes számítógépes rendszer működését. Az automatizált gyárakban általánosan használt vezérlők közé tartoznak a PLC-k és az ipari vezérlő számítógépek.
A programozható logikai vezérlő (PLC) egyfajta programozható memóriát használ a programok belső tárolására, felhasználó-orientált utasítások, például logikai műveletek, szekvenciális vezérlés, időzítés, számlálás és aritmetikai műveletek végrehajtására, valamint különféle típusú gépek vagy gyártási folyamatok vezérlésére digitális vagy analóg bemeneten/kimeneten keresztül.
Az ipari személyi számítógépek (IPC) olyan ipari vezérlő számítógépek, amelyek buszszerkezetet használnak a gyártási folyamatok, elektromechanikus berendezések és folyamatgépek észlelésére és vezérlésére. Az IPC-k fontos számítógépes attribútumokkal és jellemzőkkel rendelkeznek, például számítógépes CPU-val, merevlemez-meghajtóval, memóriával, perifériákkal és interfészekkel, valamint operációs rendszerrel, vezérlőhálózatokkal és protokollokkal, számítási képességekkel, valamint felhasználóbarát-ember-gépi felülettel. Az ipari vezérlőipar termékei és technológiái rendkívül specializáltak, köztes termékeknek minősülnek, és megbízható, beágyazott és intelligens ipari számítógépeket biztosítanak más iparágak számára.
II. Robotok-Az automatizált gyárak megbízható kivitelezői
A robot egy automatizált gépi eszköz, amely feladatokat hajt végre. Követheti az emberi parancsokat, végrehajthat előre-programozott sorozatokat, vagy a mesterséges intelligencia technológiája által meghatározott elvek szerint működhet. Elsődleges funkciója az emberi munkaerő segítése vagy helyettesítése olyan feladatokban, mint a gyártás, az építés vagy a veszélyes műveletek. A robotok általában végrehajtó mechanizmusokból, meghajtórendszerekből, érzékelőeszközökből, vezérlőrendszerekből és összetett mechanikai alkatrészekből állnak.
III. Szervomotorok - Az automatizált gyárak erői
A szervomotor egy olyan motor, amely a szervorendszer mechanikai alkatrészeinek működését vezérli, segédmotorként szolgál a közvetett fordulatszám-szabályozáshoz. A szervomotorok lehetővé teszik a fordulatszám és a pozíció pontosságának precíz szabályozását, a feszültségjeleket nyomatékká és sebességgé alakítva a vezérelt tárgy meghajtásához. A szervomotor forgórészének fordulatszámát a bemeneti jel szabályozza, és gyorsan reagál. Az automatikus vezérlőrendszerekben működtetőként szolgál, és olyan jellemzőkkel rendelkezik, mint a kis elektromechanikus időállandó, nagy linearitás és alacsony indítófeszültség. A kapott elektromos jeleket szögeltolódássá vagy szögsebesség-kimenetté tudja alakítani a motor tengelyén. Két fő kategóriába sorolhatók: DC és AC szervomotorok. Fő jellemzőjük, hogy nulla jelfeszültség esetén nem mutatnak ön-elfordulást, és sebességük egyenletesen csökken a nyomaték növekedésével.
A szervorendszer (szervomechanika) egy olyan automatikus vezérlőrendszer, amely lehetővé teszi, hogy a kimenet által vezérelt változók, például egy objektum helyzete, tájolása és állapota kövesse a bemeneti cél (vagy beállított érték) változásait. A szervók elsősorban impulzusokra támaszkodnak a pozicionáláshoz. Lényegében, amikor egy szervomotor egy impulzust kap, akkor az impulzusnak megfelelő szöggel elfordul, ezáltal elmozdulást ér el. Mivel a szervomotor maga is képes impulzusokat generálni, minden elforgatott szögben megfelelő számú impulzust bocsát ki. Ez visszacsatoló hurkot vagy zárt{4}}hurkú rendszert hoz létre a szervomotor által fogadott impulzusokkal. Ily módon a rendszer tudja, hogy hány impulzust küldött a szervomotornak és hány impulzust kapott vissza, lehetővé téve a motor forgásának precíz vezérlését és 0,001 mm-es pontosságú pozicionálást.
Az egyenáramú szervomotorokat kefés és kefe nélküli motorokra osztják. A kefés motorok olcsók-, egyszerű felépítésük, nagy indítónyomatékuk, széles fordulatszám-tartományuk és könnyen vezérelhetőek. Azonban karbantartást igényelnek, ami kényelmetlen (szénkefék cseréje), elektromágneses interferenciát keltenek, és környezetvédelmi követelmények is vannak. Ezért alkalmasak költségérzékeny általános ipari és polgári alkalmazásokhoz.
IV. Érzékelők - Egy automatizált gyár tapintási érzéke
A szenzor (angol nevén transzducer/sensor) olyan érzékelő eszköz, amely képes érzékelni a mért információt, és az érzékelt információt elektromos jelekké vagy más szükséges információ-kimeneti formákká alakítani bizonyos szabályok szerint, hogy megfeleljen az információtovábbítás, feldolgozás, tárolás, megjelenítés, rögzítés és vezérlés követelményeinek. Ez az automatikus észlelés és vezérlés elsődleges összetevője.
A modern ipari termelésben, különösen az automatizált gyártási folyamatokban, különféle érzékelőket használnak a paraméterek monitorozására és ellenőrzésére a gyártási folyamat során, biztosítva a berendezések normál vagy optimális körülmények közötti működését és a termékek legmagasabb minőségét. Ezért elmondható, hogy a kiváló minőségű érzékelők széles választéka nélkül-a modern gyártás elveszítené alapjait.