În procesul de proiectare a sistemelor care susțin sarcinile de producție, sunt luate în considerare multe nuanțe operaționale. Fiecare complex este individual, dar principiile implementării sale se bazează pe un set de bază de cerințe. Sistemul trebuie sa fie eficient, fiabil, functional si in acelasi timp ergonomic. Legătura dintre partea directă tehnică a suportului de producție și sarcinile de management este implementată de controlori pentru automatizarea proceselor. Acestea concentrează informații provenind din diferite domenii tehnologice, care stau la baza luării anumitor decizii.
Clasificarea controlerelor în funcție de aplicație
Practic fiecare întreprindere modernă folosește sisteme într-o oarecare măsură pentru a automatiza procesele de lucru. În plus, natura funcțiilor deservite poate fi complet diferită. Astfel, în domeniul industriei chimice, echipamentele programabile controlează dozarea, furnizează volume de materiale vrac și lichide prin controlere, monitorizează proprietățile diferitelor substanțe cu ajutorul senzorilor etc. În sectorul de servicii al organizațiilor de transport, accentulse face pe controlul echipamentelor de putere, de regulă, încărcarea și descărcarea. Controlerele universale pentru automatizarea sistemelor de ventilație, încălzire și alimentare cu apă sunt, de asemenea, răspândite. Acesta este un grup de sisteme care gestionează utilitățile la întreprinderi din diverse domenii. În schimb, există domenii foarte specializate în care este necesar să se dezvolte sisteme individuale pentru nevoi specifice. Aceste zone includ industria petrolului și fabricile metalurgice.
Cum funcționează controlerele
Controlerul industrial este un microprocesor, care oferă hardware și software. Prima parte, de fapt, servește funcționării fizice a sistemului, bazată pe programul de execuție a sarcinilor imbricate. Un aspect important al oricărei configurații de acest tip este infrastructura de reglementare. Adică baza de software este responsabilă pentru luarea anumitor decizii, dar pe viitor, semnalele primite sunt trimise către punctele de comenzi date direct echipamentelor de lucru. Astfel, controlerele de automatizare controlează mașinile, liniile de transport, instalațiile tehnice de alimentare etc.
O altă componentă nu mai puțin importantă a infrastructurii generale de control sunt senzorii și indicatorii, pe baza indicatorilor cărora controlorul dezvoltă decizii sau lanțuri strategice care determină modurile de funcționare ale echipamentului. Aceștia pot fi senzori care evaluează starea dispozitivelor și unităților deservitemateriale, parametrii de microclimat în camera de producție și alte caracteristici.
Arhitecturi ale controlerelor de automatizare
Sub arhitectura controlerului se înțelege un set de componente, datorită cărora este implementată funcția de control al automatizării. De regulă, configurația arhitecturală presupune prezența unui procesor, interfețe de rețea, dispozitiv de stocare și sisteme I/O în complex. Acesta este un pachet de bază, dar în funcție de nevoile unui anumit proiect, compoziția și caracteristicile pieselor individuale pot varia. Controlerele complexe pentru automatizare sunt numite modulare. Dacă arhitectura simplă tradițională este un bloc unificat cu o compoziție tipică de elemente funcționale care nu sunt disponibile pentru modificare de către operator, atunci în modelele arhitecturale complexe este implementată o configurație modulară multicomponentă. Permite nu numai întreținerea unei singure unități închise, ci și a fiecărui modul separat. Acum merită să luați în considerare părțile individuale ale arhitecturii mai detaliat.
Varietăți de module de arhitectură
Dispozitivul modular de bază este reprezentat de un microprocesor. Depinde de puterea sa cât de complexe pot fi sarcinile rezolvate de un anumit controler. Contează și dispozitivul de stocare. Poate fi integrat în sistem fără posibilitatea de modificare ulterioară. Dar cel mai adesea sunt utilizate module de memorie flash externe, care pot fi schimbateîn funcţie de sarcinile curente. Dispozitivele I/O sunt în mare măsură responsabile pentru acțiunile pe care le întreprind controlerele de automatizare industrială. Prin aceste canale, procesorul primește informații pentru procesare și emite ulterior comenzile corespunzătoare. În complexele moderne, modulele de interfață joacă un rol din ce în ce mai important, de care depind capacitățile de comunicare ale controlerului.
Caracteristicile principale ale modulului procesor
La dezvoltarea unui sistem de control, este deosebit de important să se țină cont de caracteristicile și capacitățile de bază ale microprocesorului. În ceea ce privește principalii parametri de funcționare ai acestui modul, aceștia includ frecvența ceasului, adâncimea de biți, perioadele de execuție a sarcinilor, memoria etc. Dar nici aceste caracteristici nu devin întotdeauna decisive, deoarece performanța microprocesoarelor moderne, chiar și bugetare, este suficientă pentru a deservi majoritatea procesele de productie. Este mult mai important să se determine capabilitățile și funcțiile de comunicare pe care controlorii le îndeplinesc pentru a automatiza activitatea întreprinderii. În special, conform cerințelor, operatorii pun în primul rând capacitatea de a lucra cu o gamă largă de canale de rețea, interfețe și limbaje de programare. Separat, merită remarcată capacitatea de a conecta dispozitive de afișare, comenzi, afișaje moderne și alte componente.
Panou operator
Indiferent de caracteristicile de umplere a controlerului, pentru controlul funcțiilor acestuia, trebuie prevăzută o stație de operator cu un releu corespunzător. În exterior, astfel de dispozitive seamănă cu un micun computer prevăzut cu dispozitive de intrare și ieșire, senzori de proces și un afișaj. Cele mai simple controlere pentru automatizare industrială asigură posibilitatea de programare prin acest panou. Mai mult, programarea poate însemna setări elementare pentru comenzile entry-level. Cele mai sofisticate terminale de operator efectuează, de asemenea, autodiagnosticare și autocalibrare.
Surse de alimentare cu automatizare
Intervalul mediu de tensiuni care alimentează controlerele industriale este în intervalul 12-48 V. Sursa este de obicei o rețea locală de 220 V. În același timp, sursa de alimentare nu se află întotdeauna în imediata apropiere a echipamentului care este întreținut. De exemplu, dacă controlerele sunt utilizate pentru a automatiza o boiler într-o producție metalurgică în mai multe etape, atunci o rețea de energie distribuită poate fi echidistantă de mai mulți consumatori de energie. Adică, un circuit va servi cazanul pentru metale moi, iar celăl alt pentru cele dure. În același timp, se poate modifica și tensiunea din linii.
Concluzie
Sistemele de automatizare a fluxului de lucru devin din ce în ce mai mult parte din infrastructura întreprinderilor moderne. În consecință, controlerele pentru sisteme de automatizare în diferite modificări sunt de asemenea utilizate pe scară largă. În sine, întreținerea unui astfel de dispozitiv nu necesită costuri speciale. Principalele dificultăți în lucrul cu acest echipament se referă la calitatea programăriiși optimizarea aspectului configurației. Dar, în același timp, pentru a simplifica funcțiile operatorului, modulele care presupun auto-configurare în funcție de principalele date introduse de utilizator devin din ce în ce mai populare.
