Endüstriyel Otomasyon Nedir? Türler, Seviyeler, Avantajlar

Bu yazıda Endüstriyel Otomasyona genel bir bakış, Endüstriyel Otomasyonun dezavantajlarının ne olduğu, farklı otomasyon sistemleri, tipik bir endüstriyel Otomasyon Uygulamasındaki farklı seviyeler ve daha fazlasını göreceğiz. Anahat GirişEndüstriyel Otomasyon Nedir? Anlama Örneği Endüstriyel OtomasyonEndüstriyel Otomasyon için MotivasyonEndüstriyel Otomasyon Sürecinin DüzeyleriDenetçi DüzeyiKontrol DüzeyiAlan DüzeyiEndüstriyel Otomasyon Sistemleri TürleriSabit Otomasyon SistemiProgramlanabilir Otomasyon SistemiEsnek Otomasyon SistemiEntegre Otomasyon SistemiEndüstriyel Otomasyonun Avantajları ve DezavantajlarıEndüstriyel Otomasyonun Önemli Avantajları ve Dezavantajlarıİngiltere'de gelişen teknikler,gelişmekte olan karmaşık bir devrimin miktarından beridir. insanlara farklı üretim görevlerinde yardımcı olmak için. Bir endüstriyel üretim süreci, içinden bir hammadde kombinasyonunun geçtiği bir dizi makineden oluşur. geçirilir ve nihai ürüne dönüştürülür. Burada "makine" terimi motor, matkap, konveyör bant vb. herhangi bir şey olabilir. fırınlar, kurutucular, kimyasal yakma sistemleri vb. gibi elektromekanik cihazların veya kimyasal makinelerin altına giren endüstriyel otomasyon günümüzde endüstrilerde üretim sürecini devralmıştır ve otomasyon sistemleri olmayan bir üretim hattını hayal etmek çok zordur. Endüstriyel üretimde otomasyon sisteminin uygulanmasına yol açan yüksek kaliteli ürün gereksinimi, ürün güvenilirliğinde yüksek beklentiler, yüksek hacimli üretim vb. Gibi çeşitli faktörler vardır. Endüstriyel Otomasyon Nedir? Endüstriyel Otomasyon, makinelerin ve diğerlerinin çalıştırılması sürecidir. dijital mantıksal programlama yardımıyla endüstriyel ekipman ve mekanize ekipman yardımıyla karar verme ve manuel komut süreçlerine insan müdahalesini azaltma. Yukarıdaki tanım kesinlikle anlaşılması kolay değil, endüstriyel otomasyonun ne olduğunu anlamaya çalışalım. küçük bir örnek yardımıyla. Endüstriyel Otomasyonu Anlama Örneği Bir operatörün bir fırının sıcaklığını gözlemlediği manuel bir endüstriyel üretim sürecini düşünün. Görevin belirli bir sıcaklığa ulaşmak ve bu sıcaklığı yaklaşık 30 dakika korumak olduğunu varsayalım. Bu nedenle, operatörün önce sıcaklığı istenen miktara yükseltmek için bir valfi kontrol ederek fırına giden yakıt miktarını ayarlaması gerekir. Gerekli sıcaklık elde edildikten sonra, valfi sürekli ayarlayarak muhafaza edilmelidir, yani sonraki 30 dakika boyunca sıcaklığa bağlı olarak yakıtı artırın veya azaltın.Artık endüstriyel otomasyon ile tüm süreç operatör yardımı olmadan hallediliyor. İlk olarak fırının yanına yerleştirilmiş ve sıcaklığı bilgisayara bildiren bir sıcaklık sensörü bulunmaktadır. Artık fırına verilecek yakıt için bilgisayar tarafından da kontrol edilen motorlu vana bulunmaktadır. Sensörden alınan sıcaklık okumalarına dayanarak, bilgisayar başlangıçta daha fazla yakıt sağlamak için valfi açacaktır. İstenen sıcaklığa ulaşıldığında valf kapanır. Ancak bilgisayar, sıcaklık okumalarına bağlı olarak en küçük miktarda yakıtın akmasına izin vermek için valfi açabilir veya kapatabilir. Bilgisayardaki zamanlayıcı, 30 dakika dolduğunda ve bilgisayarın sistemi tamamen kapatabileceğini gösterecektir. Yukarıdaki örnek belirsiz görünebilir ancak tipik bir endüstriyel otomasyon sisteminin nasıl uygulanabileceğini anlamada yardımcı olur. Yukarıdaki örnekte, kesinlikle sıfır insan müdahalesi vardır ve tüm görev tamamen otomasyon sistemi tarafından yürütülmektedir. Endüstriyel Otomasyon için Motivasyon Otomasyon terimi, endüstriyel otomasyon ve üretim montaj hattında öncü olan Ford Motor Company'den bir Mühendis tarafından yazılmıştır. . Başlangıçta, endüstriyel üretim süreci, günümüzün sensörleri, aktüatörleri ve bilgisayarlarının aksine, bir işçinin gözlerine, ellerine ve beynine dayanmaktadır. Başlangıçta, bir üretim sürecinde otomasyonun uygulanması, bir insan işçinin yerini almaya odaklanmıştır. bağımsız bir makine. Başlangıçta, bu bağımsız makinelerin sorunsuz bir üretim süreci için bir insan süpervizör tarafından koordine edilmesi gerekiyordu.Ancak analog ve dijital kontrol sistemleri, mikroişlemciler ve PLC'ler (Programmable Logic Controllers) ve çeşitli sensörlerdeki teknolojik gelişmelerle, birkaçını senkronize etmek çok kolay hale geldi. bağımsız makineler ve süreçler ve gerçek endüstriyel otomasyona ulaşmak.Endüstriyel ekonomideki yükselişle birlikte endüstriyel otomasyona yönelik iş stratejileri de zaman içinde değişti. Günümüzde endüstriyel otomasyonu uygulamak için temel motivasyonlar şunlardır: Üretimi artırmak Maliyeti, özellikle insan kaynaklı maliyetleri azaltmak Ürün kalitesini artırmak Hammaddelerin verimli kullanımı Enerji tüketimini azaltmak İş karlarını artırmak Endüstriyel üretim sürecinde otomasyonu kullanmanın birkaç ikincil motivasyonu vardır. operatör için güvenli bir ortam sağlamak, çevre kirliliğini azaltmak vb. gibi. Endüstriyel Otomasyon Sürecinin Düzeyleri Bir Endüstriyel Otomasyon Sürecinin seviyelerini tanımlamanın birkaç yolu vardır, ancak hepsinden en basiti, aşağıdaki hiyerarşik üçgenin üç seviyeli temsilidir. tipik Endüstriyel Otomasyon Uygulaması.Yönetici DüzeyiHiyerarşinin en üstünde yer alan denetleyici düzeyi, genellikle masaüstü bilgisayar veya Panel PC veya Rafa monte PC olarak bulunan bir Endüstriyel PC'den oluşur. Bu PC'ler, genellikle tedarikçi tarafından endüstriyel proses kontrolü için sağlanan özel bir yazılım ile standart işletim sistemlerinde çalışır. Yazılımın temel amacı proses görselleştirme ve parametreleştirmedir. İletişim için Gigabit LAN veya herhangi bir kablosuz topoloji (WLAN) olabilen özel bir endüstriyel ethernet kullanılır. Kontrol Seviyesi Kontrol Seviyesi, hiyerarşide orta seviyedir ve bu, otomasyonla ilgili tüm programların yürütüldüğü seviyedir. Bu amaçla genellikle gerçek zamanlı bilgi işlem yeteneği sağlayan Programlanabilir Mantık Denetleyicileri veya PLC'ler kullanılır. PLC'ler genellikle 16 bit veya 32 bit mikro denetleyiciler kullanılarak uygulanır ve gerçek zamanlı gereksinimleri karşılamak için özel bir işletim sistemi üzerinde çalışır. PLC'ler ayrıca birkaç I/O cihazı ile arayüz oluşturma yeteneğine sahiptir ve CAN gibi çeşitli iletişim protokolleri aracılığıyla iletişim kurabilir. Alan Seviyesi Sensörler ve Aktüatörler gibi terminal ekipmanları, hiyerarşide Alan Seviyesinde sınıflandırılır. Sıcaklık, optik, basınç vb. sensörler. ve motorlar, valfler, anahtarlar vb. gibi aktüatörler. bir field bus aracılığıyla bir PLC ile arayüzlenir ve Field Level cihazı ile buna karşılık gelen PLC arasındaki iletişim genellikle noktadan noktaya bağlantıya dayanır. Haberleşme için hem kablolu hem de kablosuz ağlar kullanılır ve bu iletişimi kullanarak PLC şunları yapabilir: ayrıca çeşitli bileşenleri teşhis eder ve parametrelendirir. Ek olarak, bir endüstriyel otomasyon proses sistemi ayrıca iki ana sistem gerektirir. Bunlar: Endüstriyel Güç KaynağıGüvenlik ve KorumaHiyerarşinin farklı seviyelerindeki farklı sistemlerin güç gereksinimleri son derece farklı olabilir. Örneğin, PLC'ler genellikle 24V DC'de çalışır, ağır motorlar ise 1 fazlı veya 3 fazlı AC'de çalışır. Bu nedenle, sorunsuz bir çalışma için geniş bir yelpazede uygun giriş güç kaynağı gerekir. Ek olarak, PLC'leri kontrol etmek için kullanılan yazılımlar kolayca değiştirilebileceği veya bozulabileceği için güvenlik olmalıdır. Yukarıda belirtilen tüm seviyeler ve bunlara karşılık gelen bileşenler göz önüne alındığında, tipik bir Endüstriyel Otomasyon Sistemi aşağıdaki yapıya sahip olacaktır. Endüstriyel Otomasyon Sistemleri Tipik bir endüstriyel otomasyon sisteminin yerleşimini biraz gördükten sonra, farklı Endüstriyel Otomasyon Sistemlerinin tartışılmasına geçelim. Endüstriyel Otomasyon Sistemleri genellikle dört tipte sınıflandırılır.Sabit Otomasyon SistemiProgramlanabilir Otomasyon SistemiEsnek Otomasyon SistemiEntegre Otomasyon SistemiSabit Otomasyon SistemiSabit Otomasyon Sisteminde, üretim ekipmanı sabit bir dizi işlem veya görevle sabitlenir ve bu işlemlerde nadiren değişiklik olur. Sabit Otomasyon Sistemi genellikle konveyörler ve seri üretim sistemleri gibi sürekli akışlı proseslerde kullanılmaktadır.Programlanabilir Otomasyon SistemiProgramlanabilir Otomasyon Sisteminde işlem sırası ve makinelerin konfigürasyonu elektronik kontroller kullanılarak değiştirilebilir. Bu sistem, makineleri yeniden programlamak için önemli miktarda zaman ve çaba gerektirir ve genellikle toplu işlem üretiminde kullanılır.Esnek Otomasyon SistemiEsnek Otomasyon Sistemi genellikle, her zaman bilgisayarlar tarafından kontrol edilir ve genellikle ürünün sık sık değiştiği yerlerde uygulanır. CNC makineleri bu sistemin en iyi örneğidir. Operatör tarafından bilgisayara verilen kod belirli bir işe özeldir ve koda bağlı olarak makine üretim için gerekli araç ve gereçleri edinir.Entegre Otomasyon SistemiEntegre Otomasyon Sistemi bir dizi bağımsız makine, süreç ve veridir, hepsi bir üretim sürecinin otomasyon sistemini uygulamak için tek bir kontrol sisteminin komutası altında eşzamanlı olarak çalışır. CAD (Bilgisayar Destekli Tasarım), CAM (Bilgisayar Destekli Üretim), bilgisayar kontrollü aletler ve makineler, robotlar, vinçler ve konveyörlerin tümü karmaşık planlama ve üretim kontrolü kullanılarak entegre edilmiştir. Endüstriyel Otomasyonun Avantajları ve DezavantajlarıAvantajlar İnsan operatörler tarafından gerçekleştirilen ve yorucu fiziksel işlemler içeren görev iş kolayca değiştirilebilir. İnsan operatörler aşırı sıcaklıklar, kirlilik, sarhoş edici elementler veya radyoaktif maddeler içeren tehlikeli üretim ortamlarında çalışmaktan kaçınabilir. Tipik bir insan operatör için zor olan görevler kolayca yapılabilir. Bu görevler arasında ağır ve büyük yüklerin kaldırılması, son derece küçük nesnelerle çalışma vb. sayılabilir. Üretim her zaman daha hızlıdır ve ürünün maliyeti (manuel işlemle üretilen aynı ürüne kıyasla) önemli ölçüde daha düşüktür. Çeşitli kalite kontrol kontrolleri yapılabilir. tutarlılık ve tekdüzelik sağlamak için üretim sürecine entegre edilmiştir. Sektörün ekonomisi, yaşam standardı üzerinde doğrudan etkisi olan önemli ölçüde iyileştirilebilir.Dezavantajlar İş kaybı. İşlerin büyük çoğunluğu makineler tarafından yapıldığından, el emeği gereksinimi çok azdır. İstenilen tüm işler mevcut teknoloji kullanılarak otomatikleştirilemez. Örneğin, düzensiz şekil ve boyutlardaki ürünler en iyi şekilde manuel montaj için bırakılır. (Gelişmiş bilgisayarlar ve algoritmalar ile bu eğilim değişiyor gibi görünüyor). Otomasyonun belirli süreçler için kullanılması mümkündür, yani

Mesaj bırakın 

İleti listesi