자동화 및 제어 문제를 해결하기 위해 산업은 효율적인 생산 또는 제조 프로세스를 위해 제어 시스템에서 끊임없이 변화하는 기술을 사용합니다. 이를 위해서는 고품질의 안정적인 제어 시스템이 필요합니다. 산업 자동화의 새로운 트렌드는 제어 밸브 및 기타 최종 제어 요소와 같은 필드 장치를 제어하기위한 최신 제어 장치 및 통신 프로토콜을 다룹니다. 자동화 산업에서 사용되는 일부 스마트 장치 또는 기기는 PLC와 같은 다른 필드 레벨 제어 장치와 인터페이스하지 않고도 프로세스를 제어하고 통신 기능을 제어 할 수 있습니다.

산업 자동화 란?

산업 자동화는 PC / PLC / DCS와 같은 다양한 제어 장치를 사용하여 인간의 큰 개입없이 산업의 다양한 운영을 제어하고 자동 제어 성능을 제공하는 데 사용됩니다. 산업에서 제어 전략은 원하는 성능 또는 출력을 얻기 위해 구현 된 일련의 기술을 사용하므로 자동화 시스템이 산업에 가장 필수적입니다.

산업 자동화 프로세스

산업 자동화에는 캐스케이드 제어, PLC와 같은 최신 제어 하드웨어 장치, 제어 변수 감지를위한 센서 및 기타 기기, 제어 장치에 신호를 연결하는 신호 조절 장비, 드라이브 및 기타 중요한 최종 제어 장치, 독립형과 같은 고급 제어 전략 사용이 포함됩니다. 컴퓨팅 시스템, 통신 시스템, 알람 및 HMI (Human Machine Interface) 시스템.

자동화 산업의 필요성

제어 매뉴얼

주기적 또는 수동 검사를 줄이려면

일부 중요한 응용 분야에서는 산업 운영을 수행하기 위해 공정 변수를 주기적으로 확인해야합니다. 자동화 장비는 주기적 또는 수동 작업을 줄이고 자동 작업 조건을 설정합니다.

생산성을 높이려면

제조 및 기타 생산 프로세스를 자동화하면 주어진 노동 투입량에 대해 더 많은 양의 산출물을 생산함으로써 생산 률이 증가합니다.

생산 비용 절감

자동 기계 및 장비를 사용하여 프로세스를 제어하는 인간의 개입이 갑자기 떨어집니다. 이것은 인건비에 대한 투자를 줄여 생산 비용을 절감합니다.

제품 품질 향상

동일한 작업을 지속적으로 수행하는 것은 인간의 노력으로 품질 사양 측면에서 모든 경우에 완벽하지 않을 수 있습니다. 자동화 장비를 통해 실시간 하드웨어 제어 장치를 사용하여 안정적이고 균일 한 제품 품질을 얻을 수 있습니다.

유연성을 높이려면

다양한 자동화 장비를 이용하여 특히 제조 공정에서 복잡한 환경이없이 공정을 간단하게 처리합니다.

작업자 친화적이고 안전성 향상

산업 자동화를 통해 장비 또는 프로세스 운영의 복잡성이 감소합니다. 운영자로서의 운영자 위치를 감독 역할로 변경합니다.

산업 자동화 구조

산업 자동화의 구조는 센서 레벨, 자동화 제어 레벨 (유닛, 셀, 프로세스 제어), 감독 레벨 및 엔터프라이즈 레벨을 포함하여 다양한 수준의 작동을 설명합니다. 피라미드 구조는 팁을 올라가면 정보가 집계됨을 나타냅니다. 내려 오는 동안 녹아 내립니다. 즉, 하단에서 특정 변수에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. 산업 자동화는 엔터프라이즈 수준을 자동화 할 필요가없는 것처럼 모든 수준이 자동화된다는 의미는 아닙니다.

자동화 구조

센서 레벨은 프로세스 레이어라고도합니다. 센서와 액추에이터를 사용하여 연속 또는 주기적으로 프로세스 변수 값을 얻습니다. 이들은 산업 공정의 눈과 팔 역할을합니다. 이러한 기기 중 일부에는 공압 기기, 스마트 기기 등이 있습니다.

자동화 제어 레벨 또는 제어 계층은 PC / PLC / DCS 등과 같은 산업용 제어 장치를 사용합니다.이 레벨은 다양한 임베디드 프로세서, PID 알고리즘을 사용하여 프로세스를 제어합니다.

자동화 레이어

감독 수준 또는 SCADA 계층은 많은 채널 정보를 가져와 시스템 데이터베이스에 데이터를 저장합니다. 다양한 제어 장치에서 데이터를 수집하여 HMI (Human Machine Interface)에 표시합니다. 또한 프로세스 및 제어 변수의 수준을 나타내는 경보를 제공합니다. 특수 소프트웨어를 사용하여 데이터 및 통신 프로토콜을 가져와 필드 장치와 상호 작용합니다.

“인버터 출력 전압이 너무 낮음 ”

엔터프라이즈 수준은 일정, 주문 및 판매, 제품 계획 등과 같은 작업을 수행합니다.

산업 자동화의 유형

자동화 시스템은 제조 공정의 유연성과 통합 수준에 따라 네 가지 기본 유형으로 분류됩니다. 아래에 설명되어 있습니다.

고정 자동화

1. 고정 자동화

수행 할 작업 순서는 장비 구성에 의해 고정됩니다. 전용 장비로 대량 생산에 사용됩니다. 이 자동화 시스템의 예로는 자동 조립 라인, 증류 공정, 기계 이송 라인이 있습니다.

프로그래밍 가능한 자동화

2. 프로그래밍 가능한 자동화

여기에서 프로그램을 변경하여 작업 순서를 변경할 수 있습니다. 작업 순서는 제품 구성에 따라 달라집니다. 또한 새 제품을위한 프로그램 가능 장치에 새 프로그램을 입력 할 수 있습니다. 이 유형의 시스템은 배치 공정, 철강 압연기, 산업용 로봇 등에 사용됩니다.

3. 유연한 자동화

프로그래밍 가능한 자동화를위한 확장입니다. 이는 제품 설계 변형을 처리하는 데 더 큰 유연성을 제공합니다. 운영자는 프로세스의 순서를 변경하려는 경우 컴퓨터 프로그램에서 코드 형태로 명령을 내릴 수 있습니다. 하위 수준 장비는 생산 시간을 잃지 않고 현장 수준에서 작동하라는 지침을받습니다. 이러한 유형의 자동화는 다목적 CNC 기계, 자동 안내 차량 등을 제조하는 데 사용됩니다.

유연한 자동화

4. 통합 자동화

이 유형의 전체 시스템은 컴퓨터 제어하에 완전히 자동화됩니다. 설계부터 파견까지 전체 시스템이 완전 자동화됩니다. 장비조차도 로봇이 처리합니다. 이 시스템은 컴퓨터 통합 제조 시스템에 사용됩니다.

“ce 증폭기의 전압 이득 ”

자동화 장비

자동화 산업 장비

센서 및 액추에이터

센서는 다양한 공정 변수를 감지하고이를 전기 또는 광학 신호로 변환합니다. 이러한 센서에는 온도, 압력, 속도, 유량 등이 포함됩니다.

액추에이터는 전기 신호를 기계적 수단으로 변환하여 프로세스를 제어합니다. 여기에는 릴레이, 자석, 서보 모터 등이 포함됩니다.

일부 센서 및 액추에이터에는 스마트 장치 아래에있는 산업용 필드 통신 버스와 통신 할 수있는 기능이 있습니다.

산업용 컴퓨터

프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC) 산업용 컴퓨터라고도하는이 컴퓨터는 특정 제어 기능을 수행하도록 프로그래밍 할 수 있습니다. CPU 또는 프로세서, I / O 모듈 (아날로그 및 디지털 모두)로 구성되어 다양한 입 / 출력 장치와 릴레이 모듈을 연결합니다. 이들은 사용 가능한 입력을 기반으로 모듈을 확장하기 위해 고정 유형 또는 통합 유형의 모듈 식일 수 있습니다.

PLC와 함께 기존 PC는 온라인 또는 프로그램 변경을 통해 프로세스를 제어하는 데 사용됩니다. PLC에는 제어 전략을 프로그래밍하기위한 전용 소프트웨어가 함께 제공됩니다.

HMI (Human Machine Interface)

HMI는 컴퓨터 화면 및 기타 디스플레이에 정보 표시, 데이터베이스에 결과 로깅, 경보 신호 제공 등과 같은 기능을 제공합니다. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) 및 기타 시각적 기반 기술과 같은 기술을 사용합니다.

의사 소통 시스템

산업에서 많은 센서, 액추에이터, 제어 PC 및 기타 제어 장치가 지리적으로 분산되어 있으며 여러 데이터 버스를 통해 서로 상호 작용합니다. 산업 자동화에 사용되는 버스에는 공장 버스, 프로세스 버스 및 필드 버스의 세 가지 유형이 있습니다.

필드 버스는 필드 장비와 제어 장치 사이에서 상호 작용하는 반면 프로세스 버스는 감독 수준 컴퓨터를 PLC와 같은 제어 장치에 연결합니다. 공장 버스는 조직의 상위 수준을 감독 수준과 연결합니다. RS-485, profibus, CAN control modbus 등과 같은 통신에는 다른 프로토콜이 사용됩니다.

이 기사에 귀중한 시간을 보내 주셔서 감사 드리며 산업 자동화가 무엇인지 이해 하셨기를 바랍니다. 자동화에 관한 질문입니다.

인공 지능이란?

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