U procesu projektiranja sustava koji podržavaju proizvodne zadatke, uzimaju se u obzir mnoge operativne nijanse. Svaki kompleks je individualan, ali načela njegove provedbe temelje se na osnovnom skupu zahtjeva. Sustav mora biti učinkovit, pouzdan, funkcionalan i istovremeno ergonomski. Veza između neposredno tehničkog dijela potpore proizvodnje i zadataka upravljanja provode kontrolori za automatizaciju procesa. Oni koncentriraju informacije koje dolaze iz različitih tehnoloških područja, što je temelj za donošenje određenih odluka.
Klasifikacija kontrolera prema primjeni
Praktično svako moderno poduzeće u određenoj mjeri koristi sustave za automatizaciju radnih procesa. Štoviše, priroda servisiranih funkcija može biti potpuno drugačija. Tako u području kemijske industrije programabilna oprema kontrolira doziranje, opskrbu količinama rasutih i tekućih materijala putem kontrolera, prati svojstva raznih tvari pomoću senzora itd. U uslužnom sektoru transportnih organizacija, naglasakvrši se na kontroli elektroenergetske opreme, u pravilu, utovara i istovara. Univerzalni regulatori za automatizaciju sustava ventilacije, grijanja i vodoopskrbe također su široko rasprostranjeni. Ovo je skupina sustava koji upravljaju komunalnim uslugama u poduzećima u različitim područjima. Nasuprot tome, postoje visokospecijalizirana područja u kojima je potrebno razvijati pojedinačne sustave za specifične potrebe. Ova područja uključuju naftnu industriju i metalurška postrojenja.
Kako rade kontroleri
Industrijski kontroler je mikroprocesor koji osigurava hardver i softver. Prvi dio, zapravo, služi fizičkom radu sustava, na temelju ugniježđenog programa za izvršavanje zadataka. Važan aspekt svake konfiguracije ove vrste je regulatorna infrastruktura. Odnosno, softverska baza je odgovorna za donošenje određenih odluka, ali u budućnosti se primljeni signali šalju na točke naredbi koje se daju izravno radnoj opremi. Dakle, kontroleri automatizacije upravljaju strojevima, transportnim linijama, tehničkim energetskim objektima, itd.
Još jedna ne manje važna komponenta ukupne upravljačke infrastrukture su senzori i indikatori, na temelju kojih kontrolor razvija odluke ili strateške lance koji određuju načine rada opreme. To mogu biti senzori koji ocjenjuju stanje uređaja i jedinica koje se servisirajumaterijali, parametri mikroklime u proizvodnoj prostoriji i druge karakteristike.
Arhitekture kontrolera za automatizaciju
Pod arhitekturom kontrolera podrazumijeva se skup komponenti, zbog kojih je implementirana funkcija automatizacije upravljanja. U pravilu, arhitektonska konfiguracija pretpostavlja prisutnost procesora, mrežnih sučelja, uređaja za pohranu i I/O sustava u kompleksu. Ovo je osnovni paket, ali ovisno o potrebama pojedinog projekta, sastav i karakteristike pojedinih dijelova mogu varirati. Složeni regulatori za automatizaciju nazivaju se modularni. Ako je tradicionalna jednostavna arhitektura jedinstveni blok s tipičnim sastavom funkcionalnih elemenata koji nisu dostupni za promjenu od strane operatera, tada se u složenim arhitektonskim modelima implementira višekomponentna modularna konfiguracija. Omogućuje održavanje ne samo jedne zatvorene jedinice, već i svakog modula zasebno. Sada je vrijedno detaljnije razmotriti pojedine dijelove arhitekture.
Različiti arhitektonski moduli
Osnovni modularni uređaj predstavlja mikroprocesor. O njegovoj snazi ovisi koliko složeni mogu biti zadaci koje rješava pojedini kontroler. Važan je i uređaj za pohranu podataka. Može se integrirati u sustav bez mogućnosti daljnjih modifikacija. Ali najčešće se koriste vanjski moduli flash memorije, koji se mogu mijenjatiovisno o trenutnim zadacima. I/O uređaji su u velikoj mjeri odgovorni za radnje koje poduzimaju regulatori industrijske automatizacije. Kroz ove kanale procesor prima informacije za obradu i dalje izdaje odgovarajuće naredbe. U modernim kompleksima moduli sučelja imaju sve važniju ulogu, o čemu ovise komunikacijske mogućnosti kontrolera.
Glavne karakteristike procesorskog modula
Prilikom razvoja upravljačkog sustava posebno je važno uzeti u obzir osnovne karakteristike i mogućnosti mikroprocesora. Što se tiče glavnih radnih parametara ovog modula, oni uključuju frekvenciju takta, dubinu bita, razdoblja izvršavanja zadataka, memoriju, itd. Ali čak ni ove karakteristike ne postaju uvijek odlučujuće, budući da su performanse modernih čak i proračunskih mikroprocesora dovoljne za opsluživanje većine proizvodnih procesa. Mnogo je važnije odrediti komunikacijske mogućnosti i funkcije koje kontrolori obavljaju za automatizaciju rada poduzeća. Konkretno, prema zahtjevima, operateri na prvo mjesto stavljaju mogućnost rada sa širokim rasponom mrežnih kanala, sučelja i programskih jezika. Zasebno, vrijedi napomenuti mogućnost povezivanja uređaja za prikaz, kontrola, modernih zaslona i drugih komponenti.
Upravljačka ploča
Bez obzira na karakteristike punjenja regulatora, za upravljanje njegovim funkcijama mora biti osigurana operaterska stanica s odgovarajućim relejem. Izvana, takvi uređaji nalikuju malomračunalo opremljeno ulaznim i izlaznim uređajima, procesnim senzorima i zaslonom. Najjednostavniji kontroleri za industrijsku automatizaciju pružaju mogućnost programiranja putem ovog panela. Štoviše, programiranje može značiti elementarne postavke za naredbe početnog nivoa. Najsofisticiraniji upravljački terminali također obavljaju samodijagnozu i samokalibraciju.
Napajanja za automatizaciju
Prosječni raspon napona koji opskrbljuju industrijske kontrolere je u rasponu od 12-48 V. Izvor je obično lokalna mreža od 220 V. Istodobno, napajanje nije uvijek u neposrednoj blizini opreme koja se servisira. Na primjer, ako se regulatori koriste za automatizaciju kotlovnice u metalurškoj višestupanjskoj proizvodnji, tada distribuirana električna mreža može biti jednako udaljena od nekoliko potrošača energije. To jest, jedan krug će služiti kotlu za meke metale, a drugi za tvrde. Istovremeno, napon u vodovima se također može promijeniti.
Zaključak
Sustavi za automatizaciju tijeka rada sve više postaju dio infrastrukture modernih poduzeća. Sukladno tome, naširoko se koriste i kontroleri za sustave automatizacije u različitim modifikacijama. Samo po sebi, održavanje takvog uređaja ne zahtijeva posebne troškove. Glavne poteškoće u radu s ovom opremom odnose se na kvalitetu programiranjai optimizacija izgleda konfiguracije. Ali u isto vrijeme, kako bi se pojednostavile funkcije operatera, sve su popularniji moduli koji pretpostavljaju samokonfiguraciju prema glavnim podacima koje unese korisnik.
