Що таке промислова автоматизація? З точки зору неспеціаліста, промислова автоматизація в першу чергу стосується процесу впровадження різного механічного обладнання на всіх етапах виробництва для звільнення традиційної праці. Що ще важливіше, це дозволяє швидше та ефективніше виконувати виробничі завдання, тому весь процес називається розвитком промислової автоматизації. Зараз у таких галузях, як нафтова, хімічна, автомобільна промисловість і оборона, підвищення ефективності виробництва невіддільне від прогресу в автоматизації технологій керування. Сьогодні ми досліджуємо поточний стан і майбутні тенденції управління промисловою автоматизацією.
Сучасний стан промислової автоматизації управління
Промислова автоматизація охоплює три компоненти: системи промислової автоматизації, апаратне забезпечення та програмне забезпечення. Це всеохоплююча технологія, яка використовує контрольно-вимірювальні прилади, теорію керування та комп’ютерну технологію для виконання заздалегідь визначених операцій відповідно до вимог промислового виробництва, досягаючи таким чином таких цілей, як збільшення виробництва, зменшення споживання та покращення якості.
Використовуючи досягнення електроніки та комунікацій, сучасне керування промисловою автоматизацією в основному покладається на мікрокомп’ютерні-системи. Сучасні типові архітектури керування мають три-рівневу структуру, що включає головні комп’ютери, промислові контролери та польові приводи. У системах автоматизованого керування переважно використовуються програмовані логічні контролери (PLC), розподілені системи керування (DCS), промислові ПК та вбудовані комп’ютери-включно з ПІД-регуляторами та контролерами-поряд із продуктами OEM.
По-перше, технологія програмованого контролера (ПЛК) представляє нове покоління промислових пристроїв керування на основі комп’ютерних технологій. Це цифрова електронна система, спеціально розроблена для промислового середовища для виконання арифметичних операцій, послідовного керування, підрахунку, синхронізації та логічних операцій. ПЛК ефективно керують усім процесом виробництва продукції та обладнання, зберігаючи-довгострокове домінування на ринку в управлінні промисловою автоматизацією.
По-друге, розподілені системи керування (DCS) побудовані на базових комунікаційних мережах і складаються з багато-рівневої комп’ютерної архітектури, включаючи рівні моніторингу та керування процесами. DCS об’єднує численні передові технології-сучасні технології зв’язку, керування, відображення та комп’ютерні технології-, що робить його продуктом багато-конвергенції технологій.
По-третє, із зростанням інновацій в інформаційних технологіях промислові ПК мають інтегровану польову шину та мережеві технології керування, сучасні методи керування мережею та сучасне обладнання та технології відображення. Це узгоджується з сучасними технологічними тенденціями щодо інформації, цифровізації та інтелекту. Після того, як на початку 1990-х років промислові ПК почали використовувати автоматизацію військової промисловості, промислові ПК швидко поширилися на комерційний і цивільний сектори, досягаючи ширшого застосування.
ПЛК розвиваються в напрямку інтеграції та мереж
Поява інтегрованого контролера (OCS) прояснила шлях до інтеграції ПЛК. Розвиваючись з ПЛК, OCS не є просто ПЛК. Він об’єднує традиційні ПЛК із HMI, вводом/виводом і мережевими технологіями, що швидко розвиваються, в уніфіковану систему, що включає інтерфейси людина-машина для полегшення операцій керування промисловою автоматизацією. І програми керування PLC, і програмування HMI використовують платформу програмування, розроблену HORNER. Його зручна та ефективна робота зробила його дуже популярним серед користувачів, роблячи тенденцію до інтеграції ПЛК все більш очевидною. Крім того, інновації в Інтернет-технологіях сприяли трансформації в управлінні процесами через розширення технології Ethernet. Розробка ПЛК зараз спирається на розвиток Інтернету, щоб розвиватися в напрямку мереж. Завдяки високій-передачі даних у системах зв’язку та розширеній інтеграції мережевих функцій у термінали керування ПЛК продовжуватимуть просуватися до мережевих рішень.
Розробка нових систем керування Fieldbus
Завдяки новим технологіям комп’ютерні системи керування пройшли кілька ключових етапів: базові-системи керування пневматичними контрольно-вимірювальними приладами, комбіновані аналогові системи керування контрольно-вимірювальними приладами з електричним блоком, централізовані цифрові системи керування та розподілені системи керування (DCS). Сьогодні вони розширюються та поширюються на системи керування польовими шинами (FCS). Майбутня життєздатність FCS ставатиме все більш надійною, головним чином тому, що FCS інтегрує нові технології, такі як DCS, промисловий Ethernet і розширене керування. Технології промислового Ethernet і польової шини забезпечують високонадійні, гнучкі та зручні методи передачі даних, що дозволяє ширше застосовувати FCS у промислових умовах. Нові системи керування польовими шинами збережуть зростання в області керування та займуть більш значущу позицію на ринку.
Розробка інтелектуального управління
Поява інтелектуального керування спричинила перетворення в різних сферах. Як застосування інформаційних технологій, він використовує теорію штучного інтелекту, алгоритми навчання та вдосконалені методи, щоб дозволити обладнанню симулювати певні характеристики та функції людського інтелекту. Промислове інтелектуальне керування, розроблене на принципах штучного інтелекту, проявляється насамперед у багатофункціональній автоматизації механічного обладнання. Він реалізує відкриті розподілені інтелектуальні системи за допомогою Ethernet і веб-технологій, використовуючи універсальний чотири{3}}рівневий набір протоколів TCP/IP для надання високомодульних, розподілених і багаторазово використовуваних промислових рішень керування. Наприклад: твердотільні-сенсори-покоління та розумні передавачі нового{5}}розвиваються в напрямку мініатюризації, високої точності, низького енергоспоживання та інтелекту. Інтелектуальні позиціонери клапанів, керовані високоінтегрованими мікроконтролерами, дозволяють конфігурувати всі параметри керування. Вони забезпечують такі характерні функції корекції, як лінійне, розділене-діапазон керування, рівновідсоткове та швидке-відкриття, одночасно досягаючи інтелектуальної роботи. Вбудовування мереж робить реалізацію інтелекту неминучою тенденцією.