Industriell automation kan grovt definieras som användning av teknik och styrsystem (Industriell PC, PLC, PAC, etc.) för att automatisera industriella processer för att förbättra kvalitet och produktion utan mänsklig inblandning. Styrsystem används för att instruera integrerade tekniker och andra enheter att fungera automatiskt. Till exempel, i stora biltillverkningsanläggningar kan automatiserade robotarmar snabbt utföra arbetsintensiva, -manuella eller repetitiva tillverkningsuppgifter på en produktionslinje för att uppnå högre nivåer av noggrannhet, vilket möjliggör manuella operationer inom samma tidsram.
Så vad styr denna automatisering? Gå in i industridatorn i hjärtat av de flesta industriella automationssystem.
Industriell PC med PLC/PAC
På grund av deras miljö- och driftsfördelar finns nu industriella datorer i alla former och storlekar. Från robusta enkortsdatorer till fullfjädrade-datorer utan fläkt utan fläkt med kraftfulla Intel-processorer, HD-grafik och rik I/O. Industriella datorer formar framtiden för industriell automation. Programmerbara logiska styrenheter (PLC) och programmerbara automationsstyrenheter (PAC) ersätts nu av industriella datorer på grund av flexibiliteten, funktionaliteten, prestanda och kostnaden för industriella datorer. PLC:er är i huvudsak mikrokontroller som används för att styra maskiner. De består av minne, en processor och in-/utgångsfunktioner (i/o) och kan utföra för-programmerade funktioner som matematik, räkning, kommunikation, hantering av sensorer och utlösning av ställdon.
Industriella datorer kan användas i en mängd olika driftsscenarier, inklusive produktionsgolvet i en fabrik, inbäddade i säkerhets- och övervakningsarkitekturer och andra tekniska inställningar involverade i process- och maskinautomatisering. Jämfört med allmän-kommersiella-datorer kan industridatorer motstå de tuffa miljöer som ofta förekommer i industriella miljöer och liknande, vilket gör dem till en populär lösning för tillverkning, energi, transport, jordbruk och andra industrier med liknande utmanande miljöer. Dessa robusta datorer har också förmågan att köra Human Machine Interface (HMI) applikationer, vilket också ger större flexibilitet än PLC:er och PAC:er. Användningen av en kärna- i realtid förbättras jämfört med äldre automationsmodeller genom att tillåta automatisering att separeras från operativsystemets (OS) miljö.
Industriella datorer i industriell automation
Användningen och tillämpningarna för industriella datorer går långt utöver omfattningen av industriell automation, men för den här artikeln kommer vi endast att hålla oss till tillämpningar inom ramen för industriell automation. Låt oss först titta på tillverkning och hur industriella datorer används och hur de kan gynna industriell automation inom detta område.
Tillverkning:Robusta industridatorer ger den bästa hårdvaruplattformen för massproduktion som går utöver begränsningarna för vanligt manuellt arbete. Maskinautomation har möjliggjort massproduktion och Internet har möjliggjort kommunikation. Industriella PC-system, skakade från barndomen, är nu mycket förlitade på av många tillverkare, inte bara för maskinseende och robotstyrning, utan också för deras förmåga att samla in värdefull data från maskiner och utrustning för förebyggande underhåll.
Paketinspektion och kvalitetskontroll:Naturligtvis är en annan viktig tillämpning inom tillverkningen vision-kontrollerad kvalitetssäkring, som arbetar i högre hastigheter och med större noggrannhet än vad som är möjligt för människor. Genom att använda maskinseende och förpackningsinspektionssystem kan tillverkare såväl som livsmedelsförpackningsanläggningar automatisera kvalitetssäkringen av sina produkter i snabb takt. 3D maskinseende är det senaste framstegen inom synbranschen. Tack vare kraftfulla fler-kärnprocessorer kan CPU:er bearbeta ytterligare Z-dimensionsberäkningar med ultra-snabba hastigheter, vilket ger djupare fler-dimensionell data om objektet, vilket möjliggör 100 % kvalitetssäkring. Detta tar kvalitetskontrollen till en ny nivå, där ett systems godkänd/underkänd-beslut kan bero på fler parametrar som skala, form, yta, storlek, etc.
Tillgångsspårning:Tillverkning är inte den enda industrin som har börjat förlita sig mycket på industriella datorer. Detaljhandeln och hälsovårdssektorerna har också den dagliga--driften av industriell PC-hårdvara eftersom de har förmågan att spåra och övervaka inkonsekvenser och anomalier i tillgångar och processer. Detta kan göras både på-platsen och på distans, och ger systemoperatörer ett sätt att spåra tillgångar eller processer mer exakt och effektivt än vad manuellt arbete vanligtvis kan göra.
Simulering och kontroll:Industriella PC-plattformar använder kraftfulla processorer för att emulera och skapa simuleringar av potentiella-verkliga scenarier. Detta kan öka insikterna för att analysera risker, förutsäga ytterligare möjligheter och testa system inom alla ramar. Att kunna utföra dessa typer av tester och analyser möjliggör ytterligare förbättringar och utveckling av befintlig infrastruktur baserat på insikter från simuleringar och förutsägelser. Med mycket diskussion kring artificiell intelligens och maskininlärning kommer dessa tre teknologier att konvergera inom en snar framtid för att skapa ännu mer avancerade simuleringar.
Fjärrdatainsamling:i en tid av automatisering och IoT är data en av de mest värdefulla varorna som finns. Förmågan hos fjärranslutna IoT-sensorer att skicka och ta emot data om användningen av fjärrmaskiner, verktyg, hårdvara och andra anslutna enheter gör det möjligt för operatörer som distribuerar dem för att ta emot handlingsdata om operationella processer, utrustningsutmattning och övergripande prestanda. Dessa data gör det möjligt för kontrollsystemet att veta när det ska justera kraften hos en enhet med extrem precision, utlösa ställdon, reglera temperatur eller tryckkontroll och andra driftsfunktioner.
IoT och PC-baserad automatisering
Datorn är i centrum för den öppna standard-baserade IoT-revolutionen, särskilt den industriella IoT, som kommer att vara hjärnan som styr den infrastruktur som samhällen och ekonomier är beroende av för det dagliga livet. Äldre operativa tekniska system och instrument kommer att behöva skyddas med mer intelligenta datorer tills de ersätts av-den senaste-säkerhetstekniken.- IoT-kommunikationsgateways kommer att kräva inte bara deras robusta komponenter och sammansättningar, utan också stark nätverkssäkerhet inbäddad i programvaran som hanterar kommunikation mellan saker.