Controlere pentru automatizarea producției: clasificare și arhitectură

În procesul de proiectare a sistemelor care asigură sarcini de producție, se iau în considerare numeroase nuanțe operaționale. Fiecare complex este individual, dar principiile implementării sale se bazează pe un set de cerințe de bază. Sistemul trebuie să fie eficient, fiabil, funcțional și în același timp ergonomic. Legătura dintre partea tehnică directă a suportului de producție și sarcinile de control este realizată de controlorii pentru automatizarea proceselor. Acestea se concentrează pe informații provenind de la diferite situri tehnologice, care stau la baza luării anumitor decizii.

Clasificarea controlorilor pe domenii de aplicare

Aproape orice întreprindere modernă utilizează sisteme care permit automatizarea proceselor de lucru într-o anumită măsură. Iar natura funcțiilor deservite poate fi complet diferită. Astfel, în industria chimică echipament programabil prin regulatorul controlează distribuirea, volumele de materiale în vrac lichide și hrănire, monitorizează proprietățile diferitelor substanțe prin intermediul senzorilor, etc. În sectorul de servicii al organizațiilor de transport, accentul se pune pe gestionarea echipamentelor energetice, de obicei încărcarea și descărcarea. Controlere universale și universale pentru automatizarea ventilației, încălzirii și alimentării cu apă. Acesta este un grup de sisteme care gestionează ingineria și utilitățile în întreprinderi din diverse domenii. În schimb, există domenii foarte specializate în care este necesară dezvoltarea individuală a sistemelor pentru nevoi specifice. Aceste domenii includ industria petrolieră și fabricile metalurgice.

Principiul funcționării controlorilor

Controlorul industrial este un microprocesor care furnizează hardware și software. Prima parte, de fapt, deservește activitatea fizică a sistemului, pe baza programului de executare a sarcinilor imbricate. Un aspect important al oricărei configurații de acest tip este infrastructura de reglementare. Adică, baza programului este responsabilă pentru luarea anumitor decizii, dar în viitor semnalele primite sunt primite la punctele de comandă date direct echipamentului de lucru. Astfel, controlerele pentru mașinile de automatizare, linii de transport, scule electrice, etc.

O altă componentă importantă a infrastructurii globale de management sunt aparatele de măsură și indicatori, bazați pe indicatori pe care operatorul le generează soluții sau lanțuri strategice, care determină modurile ale echipamentului. Acestea pot fi senzori care evaluează mașinile de stat și unitățile de materiale care pot fi reparate parametrii de microclimat în sala de producție, precum și alte caracteristici.

Arhitectura de control al automatizării

Sub arhitectura regulatorului se înțelege totalitatea componentelor, datorită cărora se realizează funcția de control al automatizării. În mod tipic, configurația arhitecturală implică prezența unui procesor, interfețe de rețea, sisteme de memorie și I / O. Acesta este un echipament de bază, dar în funcție de nevoile unui anumit proiect, compoziția și caracteristicile părților individuale pot varia. Controlerele complexe pentru automatizare sunt numite modulare. Dacă arhitectura tradițională simplă este un bloc unificat cu o compoziție tipică de elemente funcționale care nu sunt disponibile pentru schimbare de către operator, atunci în modele arhitecturale complexe se realizează o configurație modulară multicomponentă. Acesta permite nu numai întreținerea unei singure unități închise, ci și a fiecărui modul separat. Acum merită să luăm în considerare mai multe detalii ale arhitecturii.

Tipuri de module de arhitectură

Dispozitivul modular de bază este reprezentat de un microprocesor. De la puterea sa depinde de sarcinile dificile care pot fi rezolvate de un anumit controlor. De asemenea, este important dispozitivul de stocare. Acesta poate fi integrat în sistem fără posibilitatea unor modificări ulterioare. Dar cel mai adesea sunt folosite module externe de memorie flash, care pot fi modificate în funcție de sarcinile curente. Responsabilitatea pentru acțiunile care se iau controlorii industriali automatizarea, în multe feluri, transporta dispozitivele de intrare-ieșire. Prin intermediul acestor canale, procesorul primește informații pentru procesare și apoi dă comenzile corespunzătoare. În sistemele moderne, un rol din ce în ce mai mare îl au modulele de interfață, de care depind capacitățile de comunicare ale controlerului.

Caracteristicile principale ale modulului procesorului

La dezvoltarea unui sistem de control, este deosebit de important să se țină seama de caracteristicile și capabilitățile de bază ale microprocesorului. În ceea ce privește principalii parametri de funcționare a unității, apoi să-i aparține frecvența de ceas, rata de biți, perioada de execuție a sarcinilor, memorie, și altele. Dar chiar și aceste caracteristici nu devin întotdeauna cruciale ca performanta de locuri de muncă de microprocesoare moderne, chiar și buget suficient pentru a deservi majoritatea proceselor de producție. Este mult mai important să se determine capacitățile de comunicare și funcțiile pe care le efectuează controlorii pentru a automatiza funcționarea întreprinderii. În special, operatorii au pus capacitatea de a lucra cu o gamă largă de canale de rețea, interfețe și limbi de programare. În mod separat, este de remarcat posibilitatea conectării dispozitivelor de afișare, a comenzilor, a afișajelor moderne și a altor componente.

Panoul operatorului

Indiferent de caracteristicile umplerii regulatorului, trebuie să fie prevăzută o stație operator cu un releu corespunzător pentru a controla funcțiile sale. În exterior, astfel de dispozitive seamănă cu un mic computer cu dispozitive de intrare și ieșire, senzori de proces și un afișaj. Controlerele cele mai simple pentru automatizarea producției oferă posibilitatea programării prin acest panou. Iar în cadrul programării pot fi indicate comenzi de instalare elementare ale nivelului de intrare. Cele mai sofisticate panouri de operare efectuează, de asemenea, autodiagnosticarea și autocalibrarea.

Surse de alimentare cu sistem de automatizare

Intervalul mediu al tensiunilor furnizoare de controlere industriale se situează în intervalul 12-48 V. Sursa este de obicei o rețea locală la 220V. În acest caz, nu întotdeauna unitatea de alimentare este în apropierea echipamentelor deservite. De exemplu, dacă folosiți controlere pentru automatizarea centralei termice la producția metalurgică în mai multe etape, atunci rețeaua distribuită de energie electrică poate fi echidistantă față de mai mulți consumatori de energie. Adică, un circuit va servi cazanul pentru metale moi, iar celălalt pentru cele solide. În acest caz, tensiunea poate varia în linie.

concluzie

Sistemele de automatizare a fluxului de lucru sunt din ce în ce mai integrate în infrastructura întreprinderilor moderne. În consecință, controlorii pentru sistemele de automatizare în diverse modificări sunt larg distribuite. În sine, conținutul unui astfel de dispozitiv nu necesită cheltuieli speciale. Principalele dificultăți în lucrul cu acest echipament se referă la calitatea programării și optimizarea configurației configurației. Dar, împreună cu aceasta, pentru a simplifica funcțiile operatorului, modulele care preiau autoreglarea în funcție de datele de bază introduse de utilizator devin din ce în ce mai populare.