Sustavi upravljanja industrijskom automatizacijom neizostavan su dio suvremene industrijske proizvodnje. Koriste razne senzore, aktuatore, kontrolere i druge uređaje za postizanje-praćenja u stvarnom vremenu, automatske kontrole i optimiziranog upravljanja proizvodnim procesima. Sa stalnim napretkom tehnologije, tipovi sustava upravljanja industrijskom automatizacijom postali su sve raznolikiji i sofisticiraniji. Ovaj članak pružit će detaljan pregled nekoliko glavnih tipova industrijskih automatiziranih upravljačkih sustava, uključujući centralizirane upravljačke sustave, distribuirane upravljačke sustave, upravljačke sustave fieldbus-a, industrijske Ethernet upravljačke sustave, upravljačke sustave programabilnog logičkog kontrolera (PLC) i računalno-integrirane proizvodne sustave (CIMS).
1. Centralizirani sustavi upravljanja
Centralizirani sustav upravljanja je sustav upravljanja koji koncentrira sve upravljačke uređaje unutar jedne kontrolne sobe. Primarna prednost ovog sustava je jednostavnost upravljanja i održavanja jer omogućuje centraliziranu obradu različitih kontrolnih signala i podataka. Centralizirani sustav upravljanja obično se sastoji od sljedećih komponenti:
1.1 Kontroler:Kontroler je jezgra centraliziranog upravljačkog sustava, odgovoran za primanje signala senzora, obradu podataka, donošenje odluka i slanje upravljačkih uputa aktuatorima.
1.2 Stanica operatera:Stanica operatera služi kao sučelje između operatera i kontrolnog sustava, obično uključujući uređaje kao što su zasloni, tipkovnice i miševi. Operateri mogu pratiti proizvodne procese, podešavati kontrolne parametre i pregledavati alarmne informacije putem operaterske stanice.
1.3 Senzori i aktuatori:Senzori su odgovorni za prikupljanje različitih fizičkih veličina tijekom proizvodnog procesa, kao što su temperatura, tlak i protok, te pretvaranje tih signala u električne signale koji se šalju upravljaču. Aktuatori, zauzvrat, prilagođavaju proizvodni proces prema uputama upravljača, poput otvaranja ili zatvaranja ventila i reguliranja brzine motora.
1.4 Mreža podatkovne komunikacije:Podatkovna komunikacijska mreža služi kao veza koja povezuje kontrolere, operaterske stanice, senzore i aktuatore, odgovorne za prijenos različitih kontrolnih signala i podataka.
2. Distribuirani sustav upravljanja
Distribuirani sustav upravljanja je sustav upravljanja koji raspoređuje upravljačke uređaje po različitim fazama proizvodnje. Primarne prednosti ovog sustava su povećana pouzdanost i fleksibilnost sustava, što omogućuje prilagođenu kontrolu prilagođenu različitim fazama proizvodnje. Distribuirani sustav upravljanja obično se sastoji od sljedećih komponenti:
2.1 Kontrolni čvorovi:Kontrolni čvorovi su osnovne jedinice distribuiranog upravljačkog sustava, odgovorne za obradu kontrolnih zadataka u svojim odgovarajućim čvorovima. Svaki kontrolni čvor obično uključuje mikroprocesor, ulazno/izlazna sučelja i komunikacijska sučelja.
2.2 Komunikacijske mreže:Komunikacijske mreže služe kao veza koja povezuje kontrolne čvorove, odgovorne za prijenos kontrolnih signala i podataka. Uobičajene komunikacijske mreže uključuju fieldbus i industrijski Ethernet.
2.3 Uređaji sučelja čovjek-stroj:Uređaji za sučelje čovjek-stroj služe kao sučelje između operatera i upravljačkog sustava, a mogu uključivati ekrane osjetljive na dodir, tipkovnice, miševe itd.
2.4 Baza podataka i poslužitelj:Baza podataka i poslužitelj koriste se za pohranjivanje i upravljanje različitim podacima iz proizvodnog procesa, kao što su status opreme, proizvodni podaci, alarmne informacije itd.
3. Sustav upravljanja sabirnicom polja
Upravljački sustav sabirnice polja je distribuirani sustav upravljanja koji se temelji na tehnologiji sabirnice polja. Fieldbus je komunikacijska mreža koja se koristi za povezivanje terenskih uređaja (kao što su senzori, aktuatori, kontrolni čvorovi, itd.), koja se odlikuje visokim-izvedbama, pouzdanošću i-troškovom-učinkovitošću. Uobičajene fieldbus tehnologije uključuju Profibus, Modbus i CAN.
3.1 Terenski uređaji:Terenski uređaji su osnovne jedinice upravljačkog sustava sabirnice polja, uključujući senzore, aktuatore i upravljačke čvorove.
3.2 Sučelje sabirnice polja:Sučelje sabirnice polja je uređaj koji povezuje terenske uređaje na sabirnicu polja, odgovorno za pretvaranje signala uređaja polja u signale sabirnice polja.
3.3 Mreža sabirnice polja:Mreža fieldbus je komunikacijska mreža koja povezuje različite terenske uređaje, odgovorne za prijenos upravljačkih signala i podataka.
3.4 Upravljačke i upravljačke stanice:Upravljači i operaterske stanice slični su distribuiranim sustavima upravljanja, odgovorni za obradu zadataka upravljanja i interakciju čovjeka-i stroja.
4. Industrijski Ethernet sustav upravljanja
Industrijski Ethernet sustav upravljanja je distribuirani sustav upravljanja temeljen na Ethernet tehnologiji. Ethernet je široko korištena komunikacijska tehnologija u računalnim mrežama, koju karakteriziraju visoke brzine prijenosa, velika propusnost i dobra kompatibilnost. Industrijski Ethernet sustav upravljanja obično se sastoji od sljedećih komponenti:
4.1 Industrijski Ethernet uređaji:Industrijski Ethernet uređaji uključuju industrijske Ethernet preklopnike, industrijske Ethernet adaptere i industrijska Ethernet sučelja.
4.2 Kontrolni čvorovi i terenski uređaji:Kontrolni čvorovi i terenski uređaji slični su onima u distribuiranom sustavu upravljanja, odgovorni za obradu kontrolnih zadataka i prikupljanje proizvodnih podataka.
4.3 Ethernet komunikacijska mreža:Ethernet komunikacijska mreža je komunikacijska mreža koja povezuje sve upravljačke čvorove i terenske uređaje, odgovorne za prijenos upravljačkih signala i podataka.
4.4 Upravljačke i upravljačke stanice:Upravljači i operaterske stanice slični su distribuiranim sustavima upravljanja, odgovorni za obradu zadataka upravljanja i interakciju čovjeka-i stroja.
5. Kontrolni sustav programabilnog logičkog kontrolera (PLC).
Programabilni logički kontroler (PLC) je računalo posebno dizajnirano za industrijske upravljačke aplikacije. PLC-ovi imaju fleksibilno programiranje, visoku pouzdanost i lakoću proširenja te se široko koriste u raznim industrijskim sustavima automatizacije. PLC sustav upravljanja obično se sastoji od sljedećih komponenti:
5.1 PLC:PLC je jezgra PLC upravljačkog sustava, odgovoran za primanje signala senzora, obradu podataka, donošenje odluka i zatim slanje upravljačkih naredbi aktuatorima.
5.2 Ulazno/izlazni moduli:Ulazno/izlazni moduli su uređaji koji povezuju PLC s terenskim uređajima, odgovorni za pretvaranje signala senzora u signale koje prepoznaje PLC ili pretvaranje upravljačkih naredbi PLC-a u signale koje prepoznaju aktuatori.