Industriell automasjon er et komplekst, dynamisk og fascinerende teknologifelt.
Introduksjon
I dagens verden er industriell automatisering praktisk talt allestedsnærværende. Automatiserte systemer muliggjør produksjon, konstruksjon, konstruksjon, kraftproduksjon og andre prosesser i kjernen av økonomien for å forbedre effektiviteten og produktiviteten. I dag gjennomgår industriell automatisering en ny bølge av betydelig utvikling, drevet av innovative teknologier som kunstig intelligens (AI), cloud computing, big data og tingenes internett (IoT).
Hva er industriell automasjon?
Industriell automasjon refererer til bruken av automatiserte kontroller, for eksempel programmerbare logiske kontrollere (PLS) og eksterne terminalenheter (RTU). Disse hjelper til med å kontrollere industrielle prosesser og maskineri, erstatte manuell intervensjon og farlige automatiserte monteringsoperasjoner.
Industriell automasjon består av en serie synkroniserte komponenter. Den utfører funksjoner som kontroll, sensing, tilsyn og overvåking av industrielle prosesser.
Funksjonelt inkluderer industriell automasjon felt-nivå (sensorer og aktuatorer), kontroll-nivå, overvåking, produksjonskontroll-nivå (SCADA), og informasjons- og bedrifts-nivå (MES og ERP).
Automatiserte kontrollkomponenter
PLS - programmerbar logikkkontroller
En PLS er en industriell-digital datamaskin designet for å utføre kontrollfunksjoner, spesielt i industrielle applikasjoner.
En programmerbar logikkkontroller er en elektronisk enhet som brukes til å kontrollere prosesser. Den består av en sentral prosesseringsenhet; inngangs- og utgangsenheter, strømforsyning, kommunikasjon og redundansenheter. En PLS er forhånds-programmert i henhold til applikasjonen og satt i drift. En PLS mottar input fra feltet, behandler inngangene i henhold til den fullførte programmeringen, og sender ut kommandoer til feltenheter. Den kan også motta kommandoer fra anleggsoperatører via SCADA og gi kommandoer til feltenheter. Funksjonene til en PLS varierer fra produsent, men den grunnleggende arkitekturen forblir den samme.
RTU - ekstern terminalenhet
RTU står for Remote Terminal Unit. En RTU er en kontrollenhet som vanligvis er installert på et eksternt sted som en del av et større system. Hovedformålet med en RTU er å overvåke og kontrollere feltenheter som ventiler, aktuatorer, sensorer osv. RTUer er en essensiell komponent i Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA)-systemer, og fungerer som et grensesnitt mellom SCADA-kontroll og fysiske prosesser.
En RTU består av et maskinvarepanel som inneholder en eller flere input/output (I/O) moduler. De viktigste komponentene i en RTU er den sentrale prosessorenheten (CPU), strømforsyning, kommunikasjonsporter og fysisk I/O.
DCS - distribuert kontrollsystem
Et DCS (Distributed Control System) er designet for å håndtere mer komplekse og geografisk omfattende industrielle prosesser. Hele den industrielle prosessen er delt inn i distinkte kontrollsoner, hver kontrollert av dedikerte autonome kontrollere. Feltenheter kommuniserer med kontrollere i spesifikke kontrollsoner. Disse kontrollerene er sammenkoblet via et høyhastighets-kommunikasjonsnettverk og koblet til en ingeniør-PC, hvor overordnet kontroll, overvåking, datalogging og alarmfunksjoner utføres. I et distribuert kontrollsystem tas kontrollbeslutninger av anleggsoperatører i stedet for kontrollørene selv. En DCS er en pre-løsning som krever konfigurasjon i stedet for programmering (som en PLS).
PAC - programmerbar logikkkontroller
En PAC kan betraktes som en kombinasjon av en PLS, RTU, DCS og PC. Den har de diskrete kontrollmulighetene til en PLS, multitasking- og lagringsmulighetene til en PC, multi-protokollkommunikasjonen og fjernbetjeningsmulighetene til en RTU, og de enorme I/O-behandlingsmulighetene til en DCS.
SCADA - System for tilsynskontroll og datainnsamling
Et Supervisory Control and Data Acquisition System (SCADA) er et programvaregrensesnitt som gjør det mulig for anleggsoperatører å enkelt kontrollere og overvåke ulike enheter i industrielle/anleggsmiljøer. I tillegg utfører den datainnsamling. Operatører kan overvåke parametere via PLS/SCADA og gi kommandoer til feltenheter. SCADA kan ikke kommunisere direkte med feltenheter; det kan bare gjøres gjennom PLS-er. Alle data fra feltet går inn i I/O-modulene i PLS-en og lagres i bestemte minneplasseringer eller registre. I sin tur leser eller skriver SCADA til disse minnestedene. Hele kontrolllogikken er lagret i PLS, ikke i SCADA.