Промислова автоматизація є складною, динамічною та захоплюючою сферою технологій.
вступ
У сучасному світі промислова автоматизація поширена практично всюди. Автоматизовані системи забезпечують виробництво, проектування, будівництво, виробництво електроенергії та інші процеси в основі економіки для підвищення ефективності та продуктивності. Сьогодні промислова автоматизація переживає нову хвилю значного розвитку, що спричинено інноваційними технологіями, такими як штучний інтелект (AI), хмарні обчислення, великі дані та Інтернет речей (IoT).
Що таке промислова автоматизація?
Промислова автоматизація стосується використання автоматизованих засобів керування, таких як програмовані логічні контролери (PLC) і віддалені термінальні пристрої (RTU). Вони допомагають контролювати промислові процеси та обладнання, замінюючи ручне втручання та небезпечні автоматизовані операції складання.
Промислова автоматизація складається з ряду синхронізованих компонентів. Він виконує такі функції, як контроль, вимірювання, спостереження та моніторинг промислових процесів.
Функціонально промислова автоматизація включає польовий-рівень (сенсори та виконавчі механізми),-контрольний-рівень, нагляд, виробничий-рівень контролю (SCADA), а також інформаційний і корпоративний-рівень (MES і ERP).
Компоненти автоматизованого керування
PLC - Програмований логічний контролер
ПЛК – це промисловий-цифровий комп’ютер, розроблений для виконання функцій керування, зокрема в промислових застосуваннях.
Програмований логічний контролер - це електронний пристрій, який використовується для управління процесами. Він складається з центрального процесора; пристрої введення та виведення, блоки живлення, зв'язку та резервування. ПЛК попередньо -програмується відповідно до його застосування та вводиться в експлуатацію. ПЛК отримує вхідні дані від поля, обробляє вхідні дані відповідно до завершеного програмування та виводить команди на польові пристрої. Він також може отримувати команди від операторів установки через SCADA і видавати команди польовим пристроям. Функції ПЛК відрізняються залежно від виробника, але базова архітектура залишається незмінною.
RTU - Віддалений термінальний блок
RTU означає Remote Terminal Unit. RTU — це пристрій керування, який зазвичай встановлюється у віддаленому місці як частина більшої системи. Основним призначенням RTU є моніторинг і керування польовими пристроями, такими як клапани, приводи, датчики тощо. RTU є важливим компонентом систем диспетчерського керування та збору даних (SCADA), слугуючи інтерфейсом між керуванням SCADA та фізичними процесами.
RTU складається з апаратної панелі, на якій розміщено один або більше модулів введення/виведення (I/O). Найважливішими компонентами RTU є центральний процесор (CPU), джерело живлення, комунікаційні порти та фізичний вхід/вивід.
DCS - розподілена система керування
DCS (розподілена система управління) призначена для управління більш складними та географічно розгалуженими промисловими процесами. Весь промисловий процес розділений на окремі зони керування, кожна з яких контролюється спеціальними автономними контролерами. Польові пристрої спілкуються з контролерами в певних зонах керування. Ці контролери з’єднані між собою через високошвидкісну-мережу зв’язку та з’єднані з інженерним ПК, де виконуються функції загального керування, моніторингу, реєстрації даних і сигналізації. У розподіленій системі управління керуючі рішення приймаються операторами установки, а не самими контролерами. DCS — це попередньо -розроблене рішення, яке потребує налаштування, а не програмування (як ПЛК).
PAC - Програмований логічний контролер
PAC можна вважати комбінацією PLC, RTU, DCS і PC. Він має можливості дискретного керування ПЛК, багатозадачність і можливості зберігання ПК, багато-протокольний зв’язок і можливості дистанційного керування RTU, а також потужні можливості обробки введення/виведення DCS.
SCADA - Система контролю та збору даних
Система диспетчерського контролю та збору даних (SCADA) — це програмний інтерфейс, який дозволяє операторам установок легко контролювати та контролювати різні пристрої в промислових/виробничих середовищах. Крім того, він виконує збір даних. Оператори можуть контролювати параметри через PLC/SCADA та видавати команди польовим пристроям. SCADA не може безпосередньо спілкуватися з польовими пристроями; це можна зробити лише через ПЛК. Усі дані з поля надходять до модулів вводу/виводу в ПЛК і зберігаються в певних місцях пам’яті або регістрах. У свою чергу SCADA читає або записує в ці місця пам’яті. Вся логіка керування зберігається в ПЛК, а не в SCADA.