Industriell automatisering kan grovt defineres som bruk av teknologi og kontrollsystemer (Industriell PC, PLS, PAC, etc.) for å automatisere industrielle prosesser for å forbedre kvalitet og produksjon uten menneskelig innblanding. Kontrollsystemer brukes til å instruere integrerte teknologier og andre enheter til å fungere automatisk. For eksempel, i store bilfabrikker kan automatiserte robotarmer raskt utføre arbeidsintensive, -manuelle eller repeterende produksjonsoppgaver på en produksjonslinje for å oppnå høyere nivåer av nøyaktighet, noe som gir mulighet for manuelle operasjoner i samme tidsramme.
Så hva styrer denne automatiseringen? Gå inn i den industrielle datamaskinen i hjertet av de fleste industrielle automasjonssystemer.
Industriell PC med PLS / PAC
På grunn av deres miljømessige og driftsmessige fordeler, kommer industrielle PC-er nå i alle former og størrelser. Fra robuste enkeltbordsdatamaskiner til fullverdige-vifteløse boks-PC-er i industrikvalitet med kraftige Intel-prosessorer, HD-grafikk og rik I/O. Industrielle PC-er former fremtiden for industriell automasjon. Programmerbare logiske kontroller (PLS) og programmerbare automatiseringskontrollere (PAC) blir nå erstattet av industrielle PC-er på grunn av fleksibiliteten, funksjonaliteten, ytelsen og kostnadene til industrielle PC-er. PLC-er er i hovedsak mikrokontrollere som brukes til å kontrollere maskiner. De består av minne, en prosessor og input/output (i/o)-funksjoner, og er i stand til å utføre forhåndsprogrammerte funksjoner som matematikk, telling, kommunikasjon, administrasjon av sensorer og utløsning av aktuatorer.
Industrielle datamaskiner kan distribueres i en rekke driftsscenarier, inkludert produksjonsgulvet på en fabrikk, innebygd i sikkerhets- og overvåkingsarkitekturer og andre tekniske innstillinger involvert i prosess- og maskinautomatisering. Sammenlignet med generelle-kommersielle-datamaskiner, tåler industrielle PC-er de tøffe miljøene som ofte finnes i industrielle miljøer og lignende, noe som gjør dem til en populær løsning for produksjon, energi, transport, landbruk og andre industrier med lignende utfordrende miljøer. Disse robuste datamaskinene har også muligheten til å kjøre Human Machine Interface (HMI)-applikasjoner, og gir dermed også større fleksibilitet enn PLS-er og PAC-er. Bruken av en sanntids-kjerne forbedrer eldre automatiseringsmodeller ved å tillate automatisering å skilles fra operativsystemmiljøet (OS).
Industrielle PC-er i industriell automasjon
Bruken og bruksområdene til industrielle PC-er går langt utover omfanget av industriell automasjon, men for denne artikkelen vil vi bare holde oss til applikasjoner innenfor rammen av industriell automasjon. La oss først se på produksjon og hvordan industrielle PC-er brukes og hvordan de kan være til nytte for industriell automatisering på dette feltet.
Produksjon:Robuste industrielle PC-er gir den beste maskinvareplattformen for masseproduksjon som går utover begrensningene til vanlig manuelt arbeid. Maskinautomatisering har muliggjort masseproduksjon og Internett har muliggjort kommunikasjon. Industrielle PC-systemer, rystet fra spedbarnsalderen, er nå høyt avhengig av mange produsenter, ikke bare for maskinsyn og robotveiledning, men også for deres evne til å samle inn verdifulle data fra maskiner og utstyr for forebyggende vedlikehold.
Pakkeinspeksjon og kvalitetskontroll:En annen viktig applikasjon innen produksjon er selvfølgelig -synskontrollert kvalitetssikring, som opererer med høyere hastigheter og med større nøyaktighet enn det som er mulig for mennesker. Ved å bruke maskinsyn og emballasjeinspeksjonssystemer kan produsenter så vel som matemballasjeanlegg automatisere kvalitetssikringen av produktene sine i et raskt tempo. 3D maskinsyn er det siste fremskrittet i synsindustrien. Takket være kraftige fler-kjerne-CPUer, kan CPUer behandle ytterligere Z-dimensjonsberegninger med ultra-raske hastigheter, og gir dypere fler-data om objektet, noe som gir 100 % kvalitetssikring. Dette tar kvalitetskontrollen til et nytt nivå, der et systems bestått/ikke bestått avgjørelse kan avhenge av flere parametere som skala, form, overflate, størrelse osv.
Aktivasporing:Produksjon er ikke den eneste industrien som har begynt å stole sterkt på industrielle PC-er. Detaljhandelen og helsesektoren har også daglig-til-drift av industriell PC-maskinvare ettersom de har muligheten til å spore og overvåke inkonsekvenser og anomalier i eiendeler og prosesser. Dette kan gjøres både på-stedet og eksternt, og gir systemoperatører en måte å spore eiendeler eller prosesser mer nøyaktig og effektivt enn manuelt arbeid vanligvis kan.
Simulering og kontroll:Industrielle PC-plattformer bruker kraftige prosessorer for å emulere og lage simuleringer av potensielle-scenarier i den virkelige verden. Dette kan øke innsikten for å analysere risikoer, forutsi ytterligere muligheter og teste systemer innenfor ethvert rammeverk. Å kunne utføre denne typen tester og analyser gir mulighet for ytterligere forbedringer og utvikling av eksisterende infrastruktur basert på innsikt hentet fra simuleringer og spådommer. Med mye diskusjon rundt kunstig intelligens og maskinlæring, vil disse tre teknologiene konvergere i nær fremtid for å lage enda mer avanserte simuleringer.
Ekstern datainnsamling:i automatiseringens og IoT-tiden er data en av de mest verdifulle varene som finnes. Evnen til eksterne IoT-sensorer til å sende og motta data om bruk av eksternt maskineri, verktøy, maskinvare og andre tilkoblede enheter gjør at operatører som distribuerer dem kan motta handlingsrettede data om operasjonelle prosesser, utstyrsutmattelse og generell ytelse. Disse dataene lar kontrollsystemet vite når det skal justere kraften til en enhet med ekstrem presisjon, utløse aktuatorer, regulere temperatur- eller trykkkontroll og andre operasjonelle funksjoner.
IoT og PC-basert automatisering
PC-en er i sentrum av den åpne standard-baserte IoT-revolusjonen, spesielt den industrielle IoT, som vil være hjernen som kontrollerer infrastrukturen som samfunn og økonomier er avhengige av for dagliglivet. Eldre operative teknologiske systemer og instrumenter må beskyttes ved hjelp av mer intelligente datamaskiner til de erstattes av-moderne--sikkerhetsteknologi. IoT-kommunikasjonsporter vil kreve ikke bare deres robuste komponenter og sammenstillinger, men også sterk nettverkssikkerhet innebygd i programvaren som administrerer kommunikasjon mellom ting.