Dnešnú priemyselnú krajinu charakterizuje bezprecedentná nestálosť, neistota, zložitosť a nejednoznačnosť. V dôsledku toho je čoraz dôležitejšie, aby majetok a ľudia fungovali efektívnejšie pri nižších nákladoch a s vyššou bezpečnosťou. V tomto kontexte zohráva snímacia technológia a jej pokrok kľúčovú úlohu pri udržiavaní konkurencieschopnosti a efektívnosti priemyselných operácií.
Technológia snímania a jej rôzne aplikácie sa neustále vyvíjajú s technologickými a obchodnými potrebami. Senzory možno použiť na detekciu rôznych fyzikálnych atribútov od vzdialenosti cez teplo až po tlak. Dnešné produkty využívajú senzory na snímanie všetkého okolo seba; majú schopnosť byť veľmi presné, spotrebúvajú menej energie a ich inštalácia a údržba sú lacné. Senzory sa ukazujú ako dôležitá súčasť vytvárania novej hodnoty pre ich procesy a súvisiace podniky.
1. Čo je technológia snímania? Ako to súvisí so senzormi?
Sortiment snímačov je veľmi široký a existuje veľa typov, ale v zásade je snímač zariadenie, ktoré detekuje charakteristickú veličinu meraného objektu a prevádza túto veličinu na čitateľný signál, ktorý sa zobrazuje na prístroji. Stručne povedané, snímanie je technológia, ktorá využíva senzory na získavanie informácií detegovaním fyzikálnej, chemickej alebo biologickej charakteristickej veličiny a jej premenou na čitateľný signál.
V skutočnosti je k dispozícii široká škála senzorov, ktoré spĺňajú všetky priemyselné potreby. Pre náročné,-kritické priemyselné aplikácie môžu senzory pomôcť zlepšiť procesy a poskytnúť bezkonkurenčnú ochranu majetku. Tieto senzory poskytujú-monitorovanie v reálnom čase vrátane detekcie a hlásenia, ktoré proces vyžaduje. Údaje monitorované a zhromaždené senzormi sa odosielajú na kontrolu a analýzu a akékoľvek anomálie v špecifických vlastnostiach sú hlásené senzormi, ktoré vysielajú elektrické signály. Týmto spôsobom môžu senzory zlepšiť efektivitu procesu a kvalitu produktu a zároveň zabezpečiť, aby bol proces v súlade s osvedčenými postupmi.
2. Pochopenie strojového snímania z ľudských zmyslov
Senzorom je v zásade každý materiál alebo zariadenie, ktoré má schopnosť detekovať abstraktné, nehmotné alebo fyzikálne vlastnosti. Sme obklopení senzormi, ktoré úspešne merajú a detegujú mnohé zariadenia a procesy, ktoré okolo nás úspešne fungujú.
Normálne fungovanie ľudského tela v skutočnosti závisí od piatich zmyslových orgánov - očí, uší, nosa, jazyka a kože. Funkcia telesných zmyslov (zmyslových orgánov) je jasne definovaná - získavajú informácie o vonkajšom prostredí a odovzdávajú ich mozgu na spracovanie. Mozog potom nasmeruje telo na ďalšie kroky. Správne fungovanie zmyslových orgánov je nevyhnutné pre bezpečnosť a zdravie ľudského tela.
V priebehu rokov bolo vyvinutých mnoho špecializovaných senzorov, ktoré dokážu odhaliť širokú škálu fyzikálnych alebo chemických vlastností.
Fyzikálne senzory hrajú dôležitú úlohu pri videní, sluchu a hmatu, snímaní a premene fyzikálnych veličín, ako je svetlo, zvukové vlny, tlak a teplota, na elektrické signály.
Chemické senzory zohrávajú úlohu pri chuti a vôni. V závislosti od prítomnosti, koncentrácie a zloženia rôznych chemikálií premieňa a deteguje elektrické signály.
Biosenzory sa považujú za súčasť chemických senzorov, ale využívajú biologické vlastnosti, ktoré vyžarujú elektrické a optické signály na detekciu stavov alebo látok.
Existujú vysoko citlivé senzory, ktoré dokážu detekovať magnetické a radiačné dávky, ktoré sú ľudskými zmyslami nezistiteľné.
Senzory v priemyselných aplikáciách zohrávajú dôležitú úlohu, podobne ako zmyslové orgány v ľudskom tele. Spracovateľský priemysel má veľké zoskupenia strojov alebo systémov a vzájomne prepojených zariadení, ktorých správne fungovanie závisí od senzorov. Senzory zosieťované v procesnom toku nepretržite detegujú, merajú a prenášajú elektrické signály akýchkoľvek zmien vo fyzickom prostredí. Elektrické signály sú prenášané do riadiaceho systému (počítača), ktorý spracováva dáta a ďalej riadi proces.
Ako spoločnosť neustále napreduje, procesné toky a kontrolné mechanizmy sa zmenili. V skutočnosti majú moderné stroje teraz veľmi citlivé a široko dostupné možnosti rozhrania človek-stroj na ovládanie a monitorovanie. Technológia snímania je natoľko automatizovaná, že je možné vybrať ľudské túžby a zámery a posunúť proces ďalej.
Tak, ako sú teda zmyslové orgány ľudského tela zodpovedné za rôzne úlohy a sú kľúčovým prvkom správneho fungovania života, rovnakú úlohu zohrávajú senzory aj v priemysle neustálou kontrolou rôznych parametrov procesu pre nepretržitú prevádzku.
3. priemyselné využitie snímačov
Priemyselné procesy sú v podstate fyzikálne, chemické, elektrické alebo mechanické kroky vedúce k výrobe produktov. Vysoko rozvinuté spracovateľské odvetvia majú dobre-definované a zdokumentované procesy. Je dôležité neustále merať a presne kontrolovať stav každého výrobného procesu, aby sa predišlo neúmyselným zmenám komponentov a nestabilným výrobným podmienkam. Pre úspech procesu je tiež dôležité maximalizovať výkon infraštruktúry monitorovaním stavu výrobných zariadení a inžinierskych sietí a vykonávaním optimálneho riadenia údržby. To je dôvod, prečo sú priemyselné snímače a prístroje navrhnuté na monitorovanie procesov a majetku.
(1) Monitorovanie procesov
Senzory na monitorovanie procesov sa používajú na monitorovanie stavu produktov a procesov v závode. Tieto senzory, ktoré sú umiestnené vo výrobnom procese, nepretržite zisťujú stav testovaného objektu a prenášajú ho ako procesné dáta do riadiacej jednotky. Riadiaca jednotka následne porovná prenášaný signál s cieľovou hodnotou, prevedie rozdiel na regulovanú veličinu, odošle ju a následne zmení do meraného stavu. Opakovaním tohto cyklu sa vykonáva „kontrola spätnou väzbou“ na udržanie monitorovaného objektu v stabilnom riadenom stave.
Tieto senzory vyžadujú nepretržité,{0}}zadávanie údajov v reálnom čase a vysokú-rýchlosť odozvy. Tieto spoľahlivé senzory dolaďujú-proces v reálnom čase, aby eliminovali slepé miesta, výsledkom čoho je vysoká kvalita výroby a optimálna prevádzka závodu.
(2) Monitorovanie aktív
Senzory na monitorovanie majetku zohrávajú dôležitú úlohu pri monitorovaní zariadení závodu. Údaje, ktoré získavajú a prenášajú, tvoria základ pre analýzu a alarmy. Analýzou výstupných údajov snímača možno diagnostikovať stav zariadenia závodu. Táto diagnóza sa potom používa na správu alarmov, prediktívnu údržbu zariadení a efektívnejšie hliadky údržby. Vysoko citlivé senzory môžu pomôcť predchádzať nehodám v závode, predĺžiť dobu prevádzkyschopnosti procesu a zlepšiť životnosť zariadení.
S vývojom automatizácie procesov sa vyvíja aj technológia snímania, výsledkom čoho sú výkonnejšie a lepšie prepojené snímacie zariadenia. Senzory boli nasadené v spoločnostiach v širokej škále priemyselných odvetví vrátane ropného, plynárenského, petrochemického, chemického, energetického, celulózového a papierenského, farmaceutického, potravinárskeho, oceliarskeho, vodného a odpadového hospodárstva a kovov. Pokroky v priemysle vydláždili cestu pre špecializované kategórie senzorov. Ako sa prechod na digitalizáciu zrýchľuje, potreba väčšej automatizácie procesov, vylepšených schopností detekcie anomálií a funkcií prediktívnej údržby poháňa bezprecedentné prijatie technológií snímania.