Krmilniki za avtomatizacijo proizvodnje: klasifikacija in arhitektura

V procesu načrtovanja sistemov, ki zagotavljajo proizvodne naloge, se upoštevajo številne operativne odtenke. Vsak kompleks je individualen, vendar načela njegovega izvajanja temeljijo na osnovnem nizu zahtev. Sistem mora biti učinkovit, zanesljiv, funkcionalen in hkrati ergonomičen. Povezavo med neposredno tehničnim delom proizvodne podpore in nadzornimi nalogami izvajajo krmilniki za avtomatizacijo procesov. Osredotočajo se na informacije, ki prihajajo iz različnih tehnoloških mest, kar je osnova za sprejemanje določenih odločitev.

Razvrščanje krmilnikov po področjih uporabe

Skoraj vsako sodobno podjetje uporablja sisteme, ki omogočajo do neke mere avtomatizacijo delovnih procesov. In narava opravljenih funkcij je lahko popolnoma drugačna. Tako v kemični industriji programirljiva oprema nadzira odmerjanje, količino pretoka razsutih in tekočih materialov preko krmilnikov, spremlja lastnosti različnih snovi s senzorji itd. V storitvenem sektorju prometnih organizacij je poudarek na upravljanju energetske opreme, ponavadi nakladanju in razkladanju. Razširjeni in univerzalni krmilniki za avtomatizacijo prezračevanja, ogrevanja in oskrbe z vodo. To je skupina sistemov, ki upravljajo inženiring in gospodarske javne službe v podjetjih na različnih področjih. Nasprotno pa obstajajo zelo specializirana področja, kjer je potreben individualen razvoj sistemov za posebne potrebe. Ta področja vključujejo naftno industrijo in metalurške rastline.

Načelo delovanja kontrolorjev

Industrijski krmilnik je mikroprocesor, ki nudi strojno in programsko opremo. Prvi del v resnici služi telesnemu delu sistema, ki temelji na ugnezdenem programu za izvajanje nalog. Pomemben vidik kakršne koli konfiguracije te vrste je regulativna infrastruktura. To pomeni, da je programska osnova odgovorna za sprejemanje določenih odločitev, vendar bodo v prihodnje prejeti signali prejeti na ukaznih točkah, ki so neposredno dani na delovno opremo. Tako krmilniki za avtomatizacijske krmilne naprave, transportne trakove, tehnična električna orodja itd.

Druga enako pomembna sestavina skupne nadzorne infrastrukture so senzorji in kazalniki, na podlagi katerih upravljavec razvija rešitve ali strateške verige, ki določajo načine obratovanja opreme. To so lahko senzorji, ki ocenjujejo stanje naprav in agregatov, servisiranih materialov, parametrov mikroklime v proizvodni sobi in druge značilnosti.

Avtomatizacija kontrolerja arhitekture

V arhitekturi krmilnika se razume celota komponent, zaradi česar je realizirana krmilna funkcija avtomatizacije. Značilno je, da arhitekturna konfiguracija vključuje prisotnost procesorja, omrežnih vmesnikov, pomnilnika in I / O sistemov. To je osnovna oprema, vendar se glede na potrebe določenega projekta sestava in značilnosti posameznih delov lahko razlikujejo. Kompleksni krmilniki za avtomatizacijo se imenujejo modularni. Če je tradicionalna preprosta arhitektura enoten blok s tipično sestavo funkcionalnih elementov, ki jih upravljavec ni na voljo za spremembe, potem je v kompleksnih arhitekturnih modelih realizirana večkomponentna modularna konfiguracija. Omogoča ne samo vzdrževanje ene zaprto enoto, temveč tudi vsak modul posebej. Zdaj je vredno razmisliti o nekaterih delih arhitekture.

Vrste modulov arhitekture

Osnovno modularno napravo predstavlja mikroprocesor. Od svoje moči je odvisna od tega, kako težke naloge lahko reši poseben kontrolor. Pomembno je tudi naprava za shranjevanje. V sistem se lahko vključi brez možnosti nadaljnjih sprememb. Najpogosteje se uporabljajo zunanji pomnilniški moduli, ki se lahko spremenijo glede na trenutne naloge. Odgovornost za ukrepe, ki jih jemljejo industrijski kontrolorji avtomatizacija na več načinov nosi vhodno-izhodne naprave. S temi kanali procesor prejme informacije za obdelavo in nato poda ustrezne ukaze. V sodobnih sistemih igrajo vse večjo vlogo vmesniški moduli, na katerih so odvisne komunikacijske zmožnosti krmilnika.

Glavne značilnosti modula procesorja

Pri razvoju kontrolnega sistema je še posebej pomembno, da se upoštevajo osnovne značilnosti in zmogljivosti mikroprocesorja. Kot je za glavne obratovalnih parametrov enote, nato pa so jim pripada frekvenco ure, bitno hitrost, obdobje izvajanja nalog, spomina in drugih. Toda tudi te lastnosti ne vedno postali zelo pomembni kot delovno uspešnost sodobnih mikroprocesorjev celo proračunskih dovolj za obratovanje večine proizvodnih procesov. Pomembneje je določiti komunikacijske zmogljivosti in funkcije, ki jih upravljalci izvajajo za avtomatizacijo delovanja podjetja. Zlasti operaterji omogočajo delo s številnimi omrežnimi kanali, vmesniki in programskimi jeziki. Ločeno je treba omeniti možnost priključitve zaslonskih naprav, kontrol, sodobnih zaslonov in drugih komponent.

Upravljalna plošča

Ne glede na značilnosti polnjenja krmilnika mora biti zagotovljena upravljalna postaja z ustreznim relejem za nadzor njegovih funkcij. Zunaj so takšne naprave podobne majhnemu računalniku, opremljenemu z vhodnimi in izhodnimi napravami, procesnimi senzorji in prikazovalnikom. Najpreprostejši krmilniki za avtomatizacijo proizvodnje omogočajo programiranje preko tega panela. In v okviru programiranja lahko pomenijo osnovne ukaze za vgradnjo ravni vstopa. Najsodobnejše upravljalne plošče opravljajo tudi samo-diagnostiko in samokalibracijo.

Avtomatski sistemi napajanja

Povprečen obseg napetosti, ki dobavljajo industrijske krmilnike, je v območju od 12 do 48 V. Vir je običajno lokalno omrežje pri 220V. V tem primeru ni vedno napajalna enota v bližini servisirane opreme. Na primer, če uporabljate krmilnike za avtomatizacija kotlovnice pri metalurški večstopenjski proizvodnji, potem je distribuirano električno omrežje lahko enako od več potrošnikov energije. To pomeni, da bo eno vezje služilo kotla za mehke kovine, drugo pa za trdne. V tem primeru se napetost lahko razlikuje v vrsticah.

Zaključek

Sistemi avtomatizacije delovnih procesov se vse bolj vključujejo v infrastrukturo sodobnih podjetij. V skladu s tem so krmilniki sistemov za avtomatizacijo v različnih modifikacijah razširjeni. Sama po sebi vsebina takšne naprave ne zahteva posebnih stroškov. Glavne težave pri delu s to opremo se nanašajo na kakovost programiranja in optimizacijo postavitve konfiguracije. Ampak skupaj s tem, da poenostavijo operaterjeve funkcije, postajajo vse bolj priljubljeni moduli, ki domnevajo, da so sami tunirane glede na osnovne podatke, ki jih vnese uporabnik.