工業(yè)控制自動(dòng)化(Industrial Control and Automation)是指利用自動(dòng)化技術(shù)和控制工程來實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)、生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制、成本控制、安全控制的一種應(yīng)用技術(shù)。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中的具體體現(xiàn),它主要用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制、信息化自動(dòng)化管理和自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)、制造和使用。 工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)的方方面面,例如機(jī)械、電子、化工、冶金、能源等各種領(lǐng)域。它可以通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)來完成液位控制、溫度控制、壓力控制、燃?xì)饪刂啤⑽锪骺刂频裙I(yè)過程的自動(dòng)化控制,提高生產(chǎn)效率、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量、提高安全性等。 工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方式也非常多樣化,例如PLC編程、SCADA系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、控制電路設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)等等。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,還可以有效地解決勞動(dòng)力短缺的問題,減少工業(yè)事故的發(fā)生,同時(shí)與信息技術(shù)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)化和智能化。 總而言之,工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用,它不斷地推動(dòng)著工業(yè)制造的現(xiàn)代化與高效化。
工業(yè)自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)說明了各個(gè)層級(jí)的操作方式。那些包含傳感器層面,自動(dòng)化掌控層面(單元,單元,過程掌控),監(jiān)管層面和企業(yè)層面。金字塔結(jié)構(gòu)表明,隨著你的提示,信息被匯總下來的時(shí)候就退出了。這意味著我們將在底部贏得特定變量的詳細(xì)信息。工業(yè)自動(dòng)化并不意味著所有的水平都像企業(yè)級(jí)自動(dòng)化那樣自動(dòng)化。
傳感器級(jí)別也被稱作處置層。它采用傳感器和繼續(xù)執(zhí)行器連續(xù)或周期性地以獲取過程變量的值。那些作為工業(yè)過程的眼睛和手臂。其中許多儀器包含氣動(dòng)儀器,智能儀器等。
自動(dòng)化掌控層或掌控層采用PC/PLC/DCS等工業(yè)掌控設(shè)備。該層采用各式各樣嵌入式處置器,PID算法來掌控過程。
監(jiān)督級(jí)別或SCADA層以獲取大量信道信息并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中。它從各式各樣掌控設(shè)備以獲取數(shù)據(jù)并將其顯示在HMI(人機(jī)界面)上。它也收到警報(bào)來命令過程和掌控變量的水平。它采用特殊的軟件來以獲取數(shù)據(jù)和通信協(xié)議,以便與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備展開可視化。
企業(yè)級(jí)繼續(xù)執(zhí)行計(jì)劃,訂單和銷售,產(chǎn)品計(jì)劃等任務(wù)。
工業(yè)自動(dòng)化的類型
依照組裝工藝的靈活性和內(nèi)置度,自動(dòng)化系統(tǒng)分為四種基本類型。那些在下面描述:
1.緊固自動(dòng)化
在這個(gè)要繼續(xù)執(zhí)行的操作方式序列中,透過設(shè)備布局來緊固。它用作大批量生產(chǎn)和專用設(shè)備。這個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的例子是自動(dòng)裝配線,釀造過程,機(jī)器傳輸線。
2.可編程自動(dòng)化
在此,能透過發(fā)生改變程序來發(fā)生改變操作方式順序。操作方式順序依照不同的產(chǎn)品布局而變化。新產(chǎn)品的可編程設(shè)備也能輸出捷伊程序。此種類型的系統(tǒng)用作批量生產(chǎn),鋼鐵軋機(jī),工業(yè)機(jī)器人等。
3.靈活的自動(dòng)化
這是可編程自動(dòng)化的延伸。這為處置產(chǎn)品設(shè)計(jì)差異提供更多了更大的靈活性。如果想發(fā)生改變過程的順序,操作方式員能以計(jì)算機(jī)程序中的代碼的形式收到命令。較高級(jí)別的設(shè)備在不損失生產(chǎn)時(shí)間的情況下發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)操作方式命令。此種類型的自動(dòng)化被用作組裝多功能數(shù)控機(jī)床,自動(dòng)引導(dǎo)車輛等。
4.綜合自動(dòng)化
在此種類型中,整個(gè)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)掌控下是全自動(dòng)的。從設(shè)計(jì)過程到調(diào)度,整個(gè)系統(tǒng)是完全自動(dòng)化的。即使那些設(shè)備是由機(jī)器人處置的。該系統(tǒng)用作計(jì)算機(jī)內(nèi)置組裝系統(tǒng)。
工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備
傳感器和繼續(xù)執(zhí)行器
傳感器感測(cè)器各式各樣過程變量并將其切換成電信號(hào)普巴寺信號(hào)。那些傳感器包含溫度,壓力,速度,流量等繼續(xù)執(zhí)行器將電信號(hào)切換為機(jī)械手段以贏得對(duì)過程的掌控。那些包含繼電器,磁鐵,伺服電機(jī)等許多傳感器和繼續(xù)執(zhí)行器具備與智能設(shè)備下的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信總線展開通信的能力。
傳感器感測(cè)器各式各樣過程變量并將其切換成電信號(hào)普巴寺信號(hào)。那些傳感器包含溫度,壓力,速度,流量等繼續(xù)執(zhí)行器將電信號(hào)切換為機(jī)械手段以贏得對(duì)過程的掌控。那些包含繼電器,磁鐵,伺服電機(jī)等許多傳感器和繼續(xù)執(zhí)行器具備與智能設(shè)備下的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通信總線展開通信的能力。
工業(yè)電腦
可編程邏輯掌控器(PLC)也被稱作工業(yè)計(jì)算機(jī),能夠被編程來繼續(xù)執(zhí)行某些掌控功能。它由CPU或處置器,I/O模塊(包含演示和數(shù)字)組成,用作連接各式各樣輸出/輸出設(shè)備和繼電器模塊。那些模塊能是緊固式或內(nèi)置式的模塊,以基本概念可用輸出擴(kuò)展模塊
與PLC那樣,傳統(tǒng)的PC用作透過在線或發(fā)生改變程序來掌控過程。PLC帶有專用軟件來編制掌控策略。
HMI(人機(jī)界面)
人機(jī)界面提供更多了在計(jì)算機(jī)屏幕和其它顯示器上顯示信息,將結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中,收到警報(bào)信號(hào)等的功能。它采用SCADA(監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集)和其它基本概念視覺的技術(shù)等技術(shù)。
通訊系統(tǒng)
在行業(yè)中,許多傳感器,繼續(xù)執(zhí)行器,掌控PC和其它掌控裝置在地理上分布并且透過數(shù)條數(shù)據(jù)總線相互作用。工業(yè)自動(dòng)化中采用的總線有四種類型,即工廠總線,過程總線和現(xiàn)場(chǎng)總線。
工業(yè)控制自動(dòng)化為什么重要(工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀)
Tag:控制,工業(yè),自動(dòng)化,工業(yè)自動(dòng)化
內(nèi)容:
隨著科技的飛速發(fā)展,人們對(duì)于自動(dòng)化控制的需求變得越來越迫切,而工業(yè)控制自動(dòng)化的應(yīng)用也越來越廣泛。工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展歷經(jīng)多個(gè)階段,從最初的單體控制發(fā)展至系統(tǒng)集成,形成了控制理論、控制工具、控制系統(tǒng)等多個(gè)方面。目前我國(guó)的工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)整體水平居于較高水平,掌握了一定的核心技術(shù),取得了很大的進(jìn)展。
工業(yè)控制自動(dòng)化的技術(shù)與應(yīng)用
隨著科技的不斷發(fā)展,工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。從原材料加工到制成品生產(chǎn)的全過程中,工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。我們可以將其分為三個(gè)方面:設(shè)備控制、過程控制和組態(tài)軟件。其中,設(shè)備控制以PLC(可編程邏輯控制器)或者DCS(分散控制系統(tǒng))為代表;過程控制則是在設(shè)備控制的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步控制工藝流程;組態(tài)軟件則是針對(duì)人機(jī)交互界面的開發(fā)。
工業(yè)控制自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的手動(dòng)操作相比,工業(yè)控制自動(dòng)化有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它能夠提高生產(chǎn)效率,減少人為操控造成的疏漏和錯(cuò)誤,提高生產(chǎn)準(zhǔn)確性和一致性。同時(shí),它還能夠?yàn)槠髽I(yè)提供更高品質(zhì)的產(chǎn)品,增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。應(yīng)用了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)后,企業(yè)不僅能夠在生產(chǎn)領(lǐng)域得到長(zhǎng)足發(fā)展,更能夠在產(chǎn)品品質(zhì)、售后服務(wù)等方面體現(xiàn)出更好的客戶體驗(yàn)。
工業(yè)控制自動(dòng)化的缺陷
雖然工業(yè)控制自動(dòng)化有著廣泛的應(yīng)用,但是它仍然存在一些問題。其中一個(gè)主要問題就是缺乏必要的人工干預(yù)和技術(shù)支持。尤其是在故障處理等方面,如果不及時(shí)進(jìn)行處理,可能會(huì)造成生產(chǎn)事故的發(fā)生,嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)效益。
工業(yè)控制自動(dòng)化的未來發(fā)展趨勢(shì)
未來幾年,工業(yè)控制自動(dòng)化將會(huì)繼續(xù)得到發(fā)展和推廣。在大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和智能制造等新一代技術(shù)的支持下,工業(yè)控制自動(dòng)化將會(huì)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的數(shù)據(jù)集成、更高效的生產(chǎn)流程和更卓越的品質(zhì)管理。預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi),我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)的整體水平將會(huì)進(jìn)一步提升,成為支持地方經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要力量之一。
工業(yè)控制自動(dòng)化對(duì)企業(yè)的意義
工業(yè)控制自動(dòng)化對(duì)于企業(yè)的意義重大。它可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì),增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí),它還能夠減少人為因素帶來的生產(chǎn)事故和質(zhì)量問題,提高企業(yè)的品牌形象和品牌價(jià)值。因此,企業(yè)應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到工業(yè)控制自動(dòng)化的重要性,并積極采用相關(guān)技術(shù)。
總之,工業(yè)控制自動(dòng)化具有廣泛的應(yīng)用前景和重大的社會(huì)意義。在未來,它將會(huì)成為支撐我國(guó)制造業(yè)快速發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù),為創(chuàng)新型企業(yè)帶來更多的機(jī)遇和發(fā)展空間。