Priemyselná automatizácia je komplexná, dynamická a fascinujúca oblasť technológie.
Úvod
V dnešnom svete je priemyselná automatizácia prakticky všadeprítomná. Automatizované systémy umožňujú výrobu, inžinierstvo, stavebníctvo, výrobu energie a ďalšie procesy v jadre ekonomiky na zlepšenie efektívnosti a produktivity. Priemyselná automatizácia dnes prechádza novou vlnou výrazného rozvoja, poháňaného inovatívnymi technológiami, ako sú umelá inteligencia (AI), cloud computing, veľké dáta a internet vecí (IoT).
Čo je priemyselná automatizácia?
Priemyselná automatizácia sa vzťahuje na použitie automatizovaných ovládacích prvkov, ako sú programovateľné logické ovládače (PLC) a vzdialené terminálové jednotky (RTU). Pomáhajú riadiť priemyselné procesy a stroje, nahrádzajú ručné zásahy a nebezpečné automatizované montážne operácie.
Priemyselná automatizácia pozostáva zo série synchronizovaných komponentov. Vykonáva funkcie ako riadenie, snímanie, dohľad a monitorovanie priemyselných procesov.
Funkčne zahŕňa priemyselná automatizácia úroveň poľa-(senzory a akčné členy),-úroveň riadenia, dohľad,{2}}úroveň riadenia výroby (SCADA) a informačnú a podnikovú-úroveň (MES a ERP).
Komponenty automatického riadenia
PLC - Programmable Logic Controller
PLC je priemyselný{0}}digitálny počítač určený na vykonávanie riadiacich funkcií, najmä v priemyselných aplikáciách.
Programovateľný logický regulátor je elektronické zariadenie používané na riadenie procesov. Pozostáva z centrálnej procesorovej jednotky; vstupné a výstupné zariadenia, napájacie, komunikačné a redundantné jednotky. PLC je pred-naprogramované podľa jeho aplikácie a uvedené do prevádzky. PLC prijíma vstupy z poľa, spracováva vstupy podľa dokončeného programovania a vydáva príkazy prevádzkovým zariadeniam. Môže tiež prijímať príkazy od operátorov závodu cez SCADA a vydávať príkazy prevádzkovým zariadeniam. Funkcie PLC sa líšia podľa výrobcu, ale základná architektúra zostáva rovnaká.
Vzdialená koncová jednotka RTU -
RTU je skratka pre Remote Terminal Unit. RTU je riadiace zariadenie zvyčajne inštalované na vzdialenom mieste ako súčasť väčšieho systému. Primárnym účelom RTU je monitorovať a riadiť poľné zariadenia, ako sú ventily, akčné členy, senzory atď. RTU sú základnou súčasťou systémov dohľadu nad kontrolou a získavaním údajov (SCADA), slúžiace ako rozhranie medzi riadením SCADA a fyzickými procesmi.
RTU pozostáva z hardvérového panelu, ktorý obsahuje jeden alebo viacero vstupno/výstupných (I/O) modulov. Najdôležitejšími komponentmi RTU sú centrálna procesorová jednotka (CPU), napájanie, komunikačné porty a fyzické I/O.
Distribuovaný riadiaci systém DCS -
DCS (Distributed Control System) je navrhnutý na riadenie zložitejších a geograficky rozsiahlych priemyselných procesov. Celý priemyselný proces je rozdelený do samostatných kontrolných zón, z ktorých každá je riadená samostatnými autonómnymi ovládačmi. Poľné zariadenia komunikujú s ovládačmi v špecifických kontrolných zónach. Tieto ovládače sú vzájomne prepojené pomocou vysokorýchlostnej{3}}komunikačnej siete a pripojené k technickému PC, kde sa vykonáva celkové riadenie, monitorovanie, zaznamenávanie údajov a funkcie alarmov. V distribuovanom riadiacom systéme prijímajú rozhodnutia o riadení prevádzkovatelia zariadení, a nie samotní riaditelia. DCS je pred-navrhnuté riešenie, ktoré vyžaduje konfiguráciu, nie programovanie (ako PLC).
PAC - Programmable Logic Controller
PAC možno považovať za kombináciu PLC, RTU, DCS a PC. Disponuje možnosťami diskrétneho riadenia PLC, multitaskingom a úložnými možnosťami PC, multi-protokolovou komunikáciou a schopnosťou vzdialenej prevádzky RTU a rozsiahlymi schopnosťami spracovania I/O DCS.
SCADA - Systém kontroly a získavania údajov
Systém kontroly a získavania údajov (SCADA) je softvérové rozhranie, ktoré umožňuje operátorom závodu jednoducho ovládať a monitorovať rôzne zariadenia v priemyselnom/podnikovom prostredí. Okrem toho vykonáva zber údajov. Operátori môžu monitorovať parametre cez PLC/SCADA a vydávať príkazy prevádzkovým zariadeniam. SCADA nemôže komunikovať priamo so zariadeniami v teréne; môže to urobiť iba prostredníctvom PLC. Všetky dáta z poľa vstupujú do I/O modulov v PLC a sú uložené v špecifických pamäťových miestach alebo registroch. Na druhej strane SCADA číta alebo zapisuje do týchto pamäťových miest. Celá logika riadenia je uložená v PLC, nie v SCADA.