Vad är industriell automation? I lekmannatermer hänvisar industriell automation främst till processen att introducera olika mekanisk utrustning i alla produktionsstadier för att befria traditionell arbetskraft. Ännu viktigare är att det möjliggör snabbare och mer effektivt slutförande av produktionsuppgifter, därför kallas hela processen för industriell automationsutveckling. För närvarande är förbättringar i produktionseffektivitet oskiljaktiga från framsteg inom automatisering av styrteknik, inom industrier som petroleum, kemi, biltillverkning och försvar. Idag utforskar vi det nuvarande tillståndet och framtida trender för industriell automationskontroll.
Aktuellt tillstånd för industriell automationskontroll
Industriell automation omfattar tre komponenter: industriella automationssystem, hårdvara och mjukvara. Det är en heltäckande teknologi som använder instrumentering, styrteori och datorteknik för att utföra förutbestämda operationer enligt industriella produktionskrav, och därigenom uppnå mål som ökad produktion, minskad förbrukning och förbättrad kvalitet.
Med hjälp av framsteg inom elektronik och kommunikation, bygger modern industriell automationskontroll främst på mikrodatorbaserade-system. Aktuella typiska styrarkitekturer har en struktur i tre-nivåer som består av värddatorer, industriella styrenheter och fältställdon. Automationskontrollsystem använder huvudsakligen programmerbara logiska styrenheter (PLC), distribuerade styrsystem (DCS), industriella datorer och inbyggda datorer-inklusive PID-regulatorer och styrenheter-vid sidan av OEM-produkter.
För det första representerar PLC-tekniken (programmerbar styrenhet) en ny generation av industriella styrenheter baserade på datorteknik. Det är ett digitalt elektroniskt system speciellt designat för industriella miljöer för att utföra aritmetiska operationer, sekventiell kontroll, räkning, timing och logiska operationer. PLC:er hanterar effektivt hela tillverkningsprocessen av produkter och maskiner, och bibehåller långsiktig marknadsdominans inom industriell automationskontroll.
För det andra är distribuerade styrsystem (DCS) byggda på grundläggande kommunikationsnätverk och består av datorarkitekturer på flera-nivåer, inklusive processövervakning och kontrollnivåer. DCS integrerar flera avancerade tekniker-modern kommunikations-, kontroll-, display- och datorteknik- vilket gör den till en produkt av multi-teknologisk konvergens.
För det tredje, med framväxten av innovationer inom informationsteknologi, har industriella datorer integrerade fältbuss- och kontrollnätverkstekniker, moderna nätverksstyrningstekniker och avancerad utrustning och displayteknik. Detta är i linje med de samtida tekniska trenderna mot information, digitalisering och intelligens. Sedan inträdet i militär industriell automation i början av 1990-talet har industriella datorer snabbt expanderat till kommersiella och civila sektorer och uppnått bredare tillämpningar.
PLC:er utvecklas mot integration och nätverk
Introduktionen av den integrerade styrenheten (OCS) har klargjort vägen mot PLC-integration. Medan den utvecklas från PLC:er är OCS inte bara en PLC. Den integrerar traditionella PLC:er med HMI:er, I/O och snabbt avancerade nätverkstekniker till ett enhetligt system, som inkluderar mänskliga-maskingränssnitt för att underlätta industriell automationskontroll. Både PLC-styrprogram och HMI-programmering använder programmeringsplattformen utvecklad av HORNER. Dess bekväma och effektiva drift har gjort den mycket gynnad av användare, vilket gör trenden mot PLC-integration allt tydligare. Dessutom har innovationer inom internetteknik drivit fram transformation inom processtyrning genom expansionen av Ethernet-teknik. PLC-utveckling förlitar sig nu på internetframsteg för att utvecklas mot nätverk. Med hög-dataöverföring i kommunikationssystem och ökad integration av nätverksfunktioner i kontrollterminaler kommer PLC:er att fortsätta utvecklas mot nätverkslösningar.
Utveckling av nya fältbussstyrsystem
Drivna av ny teknik har datorkontrollsystem utvecklats genom flera viktiga steg: bas-monterade pneumatiska instrumenteringskontrollsystem, elektriska enhetskombinationer analoga instrumenteringskontrollsystem, centraliserade digitala kontrollsystem och distribuerade kontrollsystem (DCS). Idag expanderar de och sträcker sig mot fältbusstyrsystem (FCS). Den framtida vitaliteten hos FCS kommer att bli allt mer robust, främst på grund av att FCS integrerar nya teknologier som DCS, industriellt Ethernet och avancerad kontroll. Industriell Ethernet- och fältbussteknik ger mycket tillförlitliga, flexibla och bekväma dataöverföringsmetoder, vilket möjliggör en bredare tillämpning av FCS i industriella miljöer. Nya fältbussstyrsystem kommer att bibehålla tillväxten inom kontrollområdet och inta en mer betydande marknadsposition.
Utveckling av intelligent styrning
Tillkomsten av intelligent styrning har drivit fram transformationer inom olika områden. Som en tillämpning av informationsteknologi använder den artificiell intelligensteori, inlärningsalgoritmer och avancerade tekniker för att göra det möjligt för utrustning att simulera vissa egenskaper och funktioner hos mänsklig intelligens. Industriell intelligent styrning, utvecklad från artificiell intelligensprinciper, manifesterar sig främst i multifunktionell automatisering av mekanisk utrustning. Den realiserar öppna distribuerade intelligenta system genom Ethernet- och webbteknologier, och utnyttjar den universella TCP/IP fyra--protokollsviten för att leverera mycket modulära, distribuerade och återanvändbara industriella styrlösningar. Till exempel: Ny-generation solid state-sensorer- och smarta sändare utvecklas mot miniatyrisering, hög precision, låg strömförbrukning och intelligens. Smarta ventillägesställare, styrda av högintegrerade mikrokontroller, tillåter konfigurering av alla styrparametrar. De möjliggör karakteristiska korrigeringsfunktioner som linjär, delad-intervallkontroll, lika procentandel och snabb{10}}öppning, samtidigt som de uppnår intelligent drift. Inbäddningen av nätverk gör förverkligandet av intelligens till en oundviklig trend.