Automatizarea industrială este un domeniu de tehnologie complex, dinamic și fascinant.
Introducere
În lumea de astăzi, automatizarea industrială este practic omniprezentă. Sistemele automate permit producția, inginerie, construcție, generare de energie și alte procese aflate în centrul economiei pentru a îmbunătăți eficiența și productivitatea. Astăzi, automatizarea industrială trece printr-un nou val de dezvoltare semnificativă, condusă de tehnologii inovatoare precum inteligența artificială (AI), cloud computing, big data și Internetul obiectelor (IoT).
Ce este automatizarea industrială?
Automatizarea industrială se referă la utilizarea controalelor automate, cum ar fi controlere logice programabile (PLC) și unități terminale la distanță (RTU). Acestea ajută la controlul proceselor și utilajelor industriale, înlocuind intervenția manuală și operațiunile periculoase de asamblare automată.
Automatizarea industrială constă dintr-o serie de componente sincronizate. Îndeplinește funcții precum controlul, detectarea, supravegherea și monitorizarea proceselor industriale.
Din punct de vedere funcțional, automatizarea industrială include nivel-de câmp (senzori și actuatoare), nivel-control, nivel de supraveghere, nivel de control-producție (SCADA) și nivel de-informații și întreprindere (MES și ERP).
Componente de control automat
Controler logic programabil PLC -
Un PLC este un computer digital de calitate industrială, conceput pentru a îndeplini funcții de control, în special în aplicațiile industriale.
Un controler logic programabil este un dispozitiv electronic utilizat pentru controlul proceselor. Este format dintr-o unitate centrală de procesare; dispozitive de intrare și ieșire, surse de alimentare, comunicații și unități de redundanță. Un PLC este pre-programat în funcție de aplicația sa și pus în funcțiune. Un PLC primește intrări de pe teren, procesează intrările în conformitate cu programarea finalizată și emite comenzi către dispozitivele de teren. De asemenea, poate primi comenzi de la operatorii centralei prin SCADA și poate emite comenzi către dispozitivele de teren. Funcțiile unui PLC variază în funcție de producător, dar arhitectura de bază rămâne aceeași.
RTU - Unitate terminală la distanță
RTU înseamnă Remote Terminal Unit. Un RTU este un dispozitiv de control instalat de obicei într-o locație la distanță, ca parte a unui sistem mai mare. Scopul principal al unui RTU este de a monitoriza și controla dispozitivele de teren, cum ar fi supape, actuatoare, senzori etc. RTU-urile sunt o componentă esențială a sistemelor de control de supraveghere și achiziție de date (SCADA), servind ca o interfață între controlul SCADA și procesele fizice.
Un RTU constă dintr-un panou hardware care găzduiește unul sau mai multe module de intrare/ieșire (I/O). Cele mai importante componente ale unei RTU sunt unitatea centrală de procesare (CPU), sursa de alimentare, porturile de comunicație și I/O fizice.
DCS - Sistem de control distribuit
Un DCS (Distributed Control System) este conceput pentru a gestiona procese industriale mai complexe și mai extinse din punct de vedere geografic. Întregul proces industrial este împărțit în zone de control distincte, fiecare controlată de controlere autonome dedicate. Dispozitivele de câmp comunică cu controlerele din zonele de control specifice. Aceste controlere sunt interconectate printr-o rețea de comunicații de mare-viteză și conectate la un PC de inginerie, unde sunt efectuate funcțiile de control general, monitorizare, înregistrare a datelor și alarmă. Într-un sistem de control distribuit, deciziile de control sunt luate de operatorii centralei, mai degrabă decât de controlorii înșiși. Un DCS este o soluție pre-proiectată care necesită configurare mai degrabă decât programare (precum un PLC).
Controler logic programabil PAC -
Un PAC poate fi considerat o combinație de PLC, RTU, DCS și PC. Posedă capacitățile de control discret ale unui PLC, capabilitățile de multitasking și stocare ale unui PC, capabilitățile de comunicare multi-protocol și operare de la distanță ale unui RTU și capabilitățile masive de procesare I/O ale unui DCS.
SCADA - Sistem de control de supraveghere și achiziție de date
Un sistem de control de supraveghere și achiziție de date (SCADA) este o interfață software care permite operatorilor de fabrică să controleze și să monitorizeze cu ușurință diverse dispozitive în medii industriale/de fabrică. În plus, efectuează achiziția de date. Operatorii pot monitoriza parametrii prin PLC/SCADA și pot emite comenzi către dispozitivele de teren. SCADA nu poate comunica direct cu dispozitivele de teren; o poate face doar prin PLC-uri. Toate datele din câmp intră în modulele I/O în PLC și sunt stocate în locații de memorie sau registre specifice. La rândul său, SCADA citește sau scrie în aceste locații de memorie. Întreaga logică de control este stocată în PLC, nu în SCADA.