เพื่อแก้ไขปัญหาระบบอัตโนมัติและการควบคุมอุตสาหกรรมต่างๆใช้เทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาในระบบควบคุมเพื่อการผลิตที่มีประสิทธิภาพหรือกระบวนการผลิต สิ่งเหล่านี้ต้องการระบบควบคุมคุณภาพสูงและเชื่อถือได้ แนวโน้มใหม่ในระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ควบคุมล่าสุดและโปรโตคอลการสื่อสารเพื่อควบคุมอุปกรณ์ภาคสนามเช่นวาล์วควบคุมและองค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้ายอื่น ๆ อุปกรณ์หรือเครื่องมืออัจฉริยะบางอย่างที่ใช้ในอุตสาหกรรมอัตโนมัติมีความสามารถในการควบคุมกระบวนการและความสามารถในการสื่อสารโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ควบคุมระดับภาคสนามอื่น ๆ เช่น PLC
ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมคืออะไร?
ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมคือการใช้อุปกรณ์ควบคุมต่างๆเช่น PC’s / PLC’s / DCS ซึ่งเคยควบคุมการทำงานต่างๆของอุตสาหกรรมโดยไม่มีการแทรกแซงจากมนุษย์และเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการควบคุมอัตโนมัติ ในอุตสาหกรรมกลยุทธ์การควบคุมจะใช้ชุดของเทคโนโลยีที่นำมาใช้เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพหรือผลลัพธ์ที่ต้องการทำให้ระบบอัตโนมัติมีความจำเป็นมากที่สุดสำหรับอุตสาหกรรม
กระบวนการอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับการใช้กลยุทธ์การควบคุมขั้นสูงเช่นการควบคุมแบบเรียงซ้อนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ควบคุมที่ทันสมัยเช่น PLC เซ็นเซอร์และเครื่องมืออื่น ๆ สำหรับการตรวจจับตัวแปรควบคุมอุปกรณ์ปรับสภาพสัญญาณเพื่อเชื่อมต่อสัญญาณกับอุปกรณ์ควบคุมไดรฟ์และอุปกรณ์ควบคุมขั้นสุดท้ายที่สำคัญอื่น ๆ แบบสแตนด์อโลน ระบบคอมพิวเตอร์ระบบสื่อสารระบบเตือนภัยและระบบ HMI (Human Machine Interface)
ความต้องการของอุตสาหกรรมอัตโนมัติ
คู่มือควบคุม
- เพื่อลดการตรวจสอบเป็นระยะหรือด้วยตนเอง
ในการใช้งานที่สำคัญบางอย่างการตรวจสอบตัวแปรกระบวนการเป็นระยะเป็นสิ่งจำเป็นในการดำเนินการทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์อัตโนมัติช่วยลดการดำเนินการตามระยะเวลาหรือด้วยตนเองและกำหนดเงื่อนไขการทำงานอัตโนมัติ
- เพื่อเพิ่มผลผลิต
การผลิตโดยอัตโนมัติและกระบวนการผลิตอื่น ๆ จะเพิ่มอัตราการผลิตโดยการผลิตผลผลิตในปริมาณที่มากขึ้นสำหรับการป้อนแรงงานที่กำหนด
- ลดต้นทุนการผลิต
การใช้เครื่องจักรและอุปกรณ์อัตโนมัติการแทรกแซงของมนุษย์ในการควบคุมกระบวนการต่างๆจะล่มสลายทันที ซึ่งจะช่วยลดการลงทุนด้านค่าแรงจึงทำให้ต้นทุนการผลิตลดลง
- เพื่อปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์
การทำงานเดียวกันอย่างต่อเนื่องอาจไม่สมบูรณ์แบบในทุกกรณีในแง่ของข้อกำหนดคุณภาพด้วยความพยายามของมนุษย์ ด้วยอุปกรณ์อัตโนมัติเราจะได้รับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้และสม่ำเสมอโดยใช้อุปกรณ์ควบคุมฮาร์ดแวร์แบบเรียลไทม์
- เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น
การใช้อุปกรณ์อัตโนมัติต่างๆกระบวนการจะได้รับการจัดการอย่างง่ายดายโดยไม่ต้องมีสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนโดยเฉพาะในกระบวนการผลิต
- เป็นมิตรกับผู้ปฏิบัติงานและปรับปรุงความปลอดภัย
ความซับซ้อนในการใช้งานอุปกรณ์หรือกระบวนการลดลงด้วยระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม เป็นการเปลี่ยนตำแหน่งของผู้ปฏิบัติงานในฐานะผู้ปฏิบัติงานเป็นบทบาทการกำกับดูแล
โครงสร้างระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
โครงสร้างของระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอธิบายถึงระดับการทำงานต่างๆซึ่งรวมถึงระดับเซ็นเซอร์ระดับการควบคุมอัตโนมัติ (หน่วยเซลล์การควบคุมกระบวนการ) ระดับการกำกับดูแลและระดับองค์กรโครงสร้างพีระมิดบ่งชี้ว่าเมื่อคุณก้าวไปถึงจุดสูงสุดข้อมูลจะถูกรวมเข้าด้วยกัน และในขณะที่ลงมามันก็สลายไป ซึ่งหมายความว่าเราจะได้รับข้อมูลโดยละเอียดสำหรับตัวแปรเฉพาะที่ด้านล่าง ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมไม่ได้หมายความว่าทุกระดับจะเป็นแบบอัตโนมัติเช่นเดียวกับระดับองค์กรไม่จำเป็นต้องเป็นแบบอัตโนมัติ
โครงสร้างอัตโนมัติ
ระดับเซ็นเซอร์เรียกอีกอย่างว่าเป็นชั้นกระบวนการ ใช้เซ็นเซอร์และตัวกระตุ้นเพื่อรับค่าของตัวแปรกระบวนการในลักษณะต่อเนื่องหรือเป็นระยะ สิ่งเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นดวงตาและแขนของกระบวนการทางอุตสาหกรรม เครื่องมือเหล่านี้บางส่วน ได้แก่ เครื่องมือเกี่ยวกับลมเครื่องมืออัจฉริยะ ฯลฯ
ระดับการควบคุมอัตโนมัติหรือชั้นควบคุมใช้อุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมเช่น PC’s / PLC’s / DCS เป็นต้นระดับนี้ใช้ตัวประมวลผลแบบฝังที่หลากหลายอัลกอริทึม PID เพื่อควบคุมกระบวนการ
เลเยอร์อัตโนมัติ
ระดับการกำกับดูแลหรือเลเยอร์ SCADA ได้รับข้อมูลช่องสัญญาณจำนวนมากและเก็บข้อมูลไว้ในฐานข้อมูลระบบ รับข้อมูลจากอุปกรณ์ควบคุมต่างๆและแสดงบน HMI (Human Machine Interface) นอกจากนี้ยังแจ้งเตือนเพื่อระบุระดับของกระบวนการและตัวแปรควบคุม ใช้ซอฟต์แวร์พิเศษเพื่อรับข้อมูลและโปรโตคอลการสื่อสารเพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์ภาคสนาม
ระดับองค์กรดำเนินการเช่นการจัดตารางเวลาการสั่งซื้อและการขายการวางแผนผลิตภัณฑ์ ฯลฯ
ประเภทของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม
ระบบอัตโนมัติแบ่งออกเป็นสี่ประเภทพื้นฐานโดยพิจารณาจากความยืดหยุ่นและระดับของการผสมผสานในกระบวนการผลิต มีคำอธิบายด้านล่าง
ระบบอัตโนมัติคงที่
1. ระบบอัตโนมัติคงที่
ในลำดับของการดำเนินการที่จะดำเนินการนี้ได้รับการแก้ไขโดยการกำหนดค่าอุปกรณ์ ใช้ในการผลิตปริมาณมากด้วยอุปกรณ์เฉพาะ ตัวอย่างของระบบอัตโนมัตินี้ ได้แก่ สายการประกอบอัตโนมัติกระบวนการกลั่นสายการถ่ายโอนเครื่องจักร
ระบบอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมได้
2. ระบบอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมได้
ในกรณีนี้ลำดับของการดำเนินการสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนโปรแกรม ลำดับการทำงานแตกต่างกันไปตามการกำหนดค่าผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังสามารถป้อนโปรแกรมใหม่ลงในอุปกรณ์ที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ ระบบประเภทนี้ใช้ในกระบวนการแบทช์โรงรีดเหล็กหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นต้น
3. ระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่น
เป็นส่วนขยายสำหรับระบบอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมได้ ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดการกับรูปแบบการออกแบบผลิตภัณฑ์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถให้คำสั่งในรูปของรหัสในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้หากต้องการเปลี่ยนแปลงลำดับของกระบวนการ อุปกรณ์ระดับล่างจะได้รับคำแนะนำในการใช้งานในระดับสนามโดยไม่เสียเวลาในการผลิต ระบบอัตโนมัติประเภทนี้ใช้ในการผลิตเครื่อง CNC อเนกประสงค์รถนำทางอัตโนมัติ ฯลฯ
ระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่น
4. ระบบอัตโนมัติแบบบูรณาการ
ในระบบทั้งหมดประเภทนี้เป็นระบบอัตโนมัติทั้งหมดภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์ เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบไปจนถึงการจัดส่งระบบทั้งหมดเป็นระบบอัตโนมัติทั้งหมด แม้แต่อุปกรณ์ก็จัดการโดยหุ่นยนต์ ระบบนี้ใช้ในระบบการผลิตแบบรวมคอมพิวเตอร์
อุปกรณ์อัตโนมัติ
อุปกรณ์ของอุตสาหกรรมอัตโนมัติ
- เซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์
เซ็นเซอร์ตรวจจับตัวแปรของกระบวนการต่างๆและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าหรือแสง เซ็นเซอร์เหล่านี้รวมถึงอุณหภูมิความดันความเร็วการไหล ฯลฯ
ตัวกระตุ้นจะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นวิธีเชิงกลเพื่อควบคุมกระบวนการต่างๆ ซึ่งรวมถึงรีเลย์แม่เหล็กเซอร์โวมอเตอร์ ฯลฯ
เซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์บางตัวมีความสามารถในการสื่อสารกับบัสสื่อสารภาคสนามอุตสาหกรรมซึ่งอยู่ภายใต้อุปกรณ์อัจฉริยะ
- คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม
คอนโทรลเลอร์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เรียกอีกอย่างว่าคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมมีความสามารถในการตั้งโปรแกรมให้ทำหน้าที่ควบคุมบางอย่างได้ ประกอบด้วย CPU หรือโปรเซสเซอร์โมดูล I / O (ทั้งอนาล็อกและดิจิตอล) เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อินพุต / เอาท์พุตและโมดูลรีเลย์ต่างๆ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นแบบแยกส่วนซึ่งเป็นประเภทคงที่หรือประเภทรวมเพื่อขยายโมดูลตามอินพุตที่มี
นอกจาก PLC แล้วพีซีทั่วไปยังใช้เพื่อควบคุมกระบวนการทางออนไลน์หรือโดยการเปลี่ยนโปรแกรม PLC มาพร้อมกับซอฟต์แวร์เฉพาะสำหรับวางโปรแกรมกลยุทธ์การควบคุม
- HMI (อินเทอร์เฟซเครื่องมนุษย์)
HMI มีสิ่งอำนวยความสะดวกเช่นการแสดงข้อมูลบนหน้าจอคอมพิวเตอร์และจอแสดงผลอื่น ๆ การบันทึกผลลัพธ์ในฐานข้อมูลการให้สัญญาณเตือนภัย ฯลฯ โดยใช้เทคโนโลยีเช่น SCADA (การควบคุมดูแลและการเก็บข้อมูล) และเทคโนโลยีภาพอื่น ๆ
- ระบบการสื่อสาร
ในอุตสาหกรรมเซ็นเซอร์แอคชูเอเตอร์การควบคุมพีซีและอุปกรณ์ควบคุมอื่น ๆ มีการกระจายทางภูมิศาสตร์และมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันผ่านบัสข้อมูลหลายตัว มีรถโดยสารสามประเภทที่ใช้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ได้แก่ บัสโรงงานบัสกระบวนการและบัสสนาม
บัสฟิลด์โต้ตอบระหว่างเครื่องมือภาคสนามและอุปกรณ์ควบคุมในขณะที่บัสกระบวนการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ระดับกำกับดูแลกับอุปกรณ์ควบคุมเช่น PLC รถบัสโรงงานเชื่อมต่อระดับที่สูงขึ้นขององค์กรกับระดับหัวหน้างาน ใช้โปรโตคอลที่แตกต่างกันสำหรับการสื่อสารเช่น RS-485, profibus, CAN ควบคุม modbus เป็นต้น
ขอขอบคุณที่สละเวลาอันมีค่าของคุณกับบทความนี้และหวังว่าคุณจะเข้าใจว่าระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมคืออะไร นี่คือคำถามสำหรับคุณเกี่ยวกับระบบอัตโนมัติ
ปัญญาประดิษฐ์คืออะไร?
คำตอบ: โปรดทิ้งคำตอบไว้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
เครดิตภาพ:
- กระบวนการอัตโนมัติในอุตสาหกรรมโดย วิกิพีเดีย , พระคาร์ดินัลบูรณาการ
- ควบคุมด้วยตนเองโดย Opticontrols
- โครงสร้างอัตโนมัติโดย Synapticon
- เลเยอร์อัตโนมัติโดย inetlb
- แก้ไขระบบอัตโนมัติโดย lincolnelectric
- โปรแกรมอัตโนมัติโดย precesionautomationinc
- ระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่นโดย rtcmagazine
- อุปกรณ์ของอุตสาหกรรมอัตโนมัติโดย Smaruk