Tootmisülesandeid toetavate süsteemide projekteerimisel võetakse arvesse paljusid töönüansse. Iga kompleks on individuaalne, kuid selle rakendamise põhimõtted põhinevad põhinõuetel. Süsteem peab olema tõhus, töökindel, funktsionaalne ja samal ajal ergonoomiline. Tootmistoetuse otseselt tehnilise osa ja juhtimisülesannete vahelise seose rakendavad kontrollerid protsesside automatiseerimiseks. Need koondavad erinevatest tehnoloogilistest valdkondadest pärinevat teavet, mis on teatud otsuste tegemise aluseks.
Kontrolerite klassifikatsioon rakenduse järgi
Praktiliselt iga kaasaegne ettevõte kasutab süsteeme mingil määral tööprotsesside automatiseerimiseks. Lisaks võivad teenindatavad funktsioonid olla täiesti erinevad. Nii juhivad programmeeritavad seadmed keemiatööstuse valdkonnas kontrollerite kaudu doseerimist, puiste- ja vedelmaterjalide tarnemahtusid, jälgivad erinevate ainete omadusi andurite abil jne. Transpordiorganisatsioonide teenindussektoris rõhuasetustehakse jõuseadmete juhtimisel, reeglina peale- ja mahalaadimisel. Samuti on lai alt levinud universaalsed kontrollerid ventilatsiooni-, kütte- ja veevarustussüsteemide automatiseerimiseks. See on süsteemide rühm, mis haldab erinevate valdkondade ettevõtete kommuna alteenuseid. Seevastu on väga spetsiifilisi valdkondi, kus on vaja välja töötada individuaalsed süsteemid konkreetsete vajaduste jaoks. Nende valdkondade hulka kuuluvad naftatööstus ja metallurgiatehased.
Kuidas kontrollerid töötavad
Tööstuslik kontroller on mikroprotsessor, mis pakub riist- ja tarkvara. Esimene osa teenindab tegelikult süsteemi füüsilist tööd, mis põhineb pesastatud ülesannete täitmise programmil. Iga seda tüüpi konfiguratsiooni oluline aspekt on reguleeriv infrastruktuur. See tähendab, et tarkvarabaas vastutab teatud otsuste tegemise eest, kuid edaspidi saadetakse vastuvõetud signaalid otse töötavatele seadmetele antud käsupunktidesse. Seega juhivad automatiseerimiskontrollerid masinaid, konveieriliine, tehnilisi elektriseadmeid jne.
Teine mitte vähem oluline komponent üldises juhtimisinfrastruktuuris on andurid ja indikaatorid, mille näitajate alusel töötab kontroller välja otsused või strateegilised ahelad, mis määravad seadmete töörežiimid. Need võivad olla andurid, mis hindavad hooldatavate seadmete ja üksuste seisukordamaterjalid, tootmisruumi mikrokliima parameetrid ja muud omadused.
Automaatikakontrollerite arhitektuurid
Kontrolleri arhitektuuri all mõistetakse komponentide kogumit, mille tõttu realiseeritakse automaatika juhtimise funktsioon. Reeglina eeldab arhitektuurne konfiguratsioon protsessori, võrguliideste, salvestusseadme ja I / O süsteemide olemasolu kompleksis. See on põhipakett, kuid sõltuv alt konkreetse projekti vajadustest võib üksikute osade koostis ja omadused erineda. Automatiseerimiseks mõeldud keerukaid kontrollereid nimetatakse modulaarseteks. Kui traditsiooniline lihtne arhitektuur on ühtne plokk, millel on tüüpiline funktsionaalsete elementide koostis, mida operaator ei saa muuta, siis keerukate arhitektuurimudelite puhul rakendatakse mitmekomponentset modulaarset konfiguratsiooni. See võimaldab hooldada mitte ainult ühte suletud seadet, vaid ka iga moodulit eraldi. Nüüd tasub arhitektuuri üksikuid osi lähem alt käsitleda.
Arhitektuurimoodulite valik
Põhimoodulseadet esindab mikroprotsessor. See sõltub selle võimsusest, kui keerulised võivad olla konkreetse kontrolleri lahendatavad ülesanded. Samuti on oluline salvestusseade. Seda saab süsteemi integreerida ilma täiendava muutmise võimaluseta. Kuid enamasti kasutatakse väliseid välkmälumooduleid, mida saab sisse vahetadaolenev alt hetkeülesannetest. I/O-seadmed vastutavad suures osas tööstusautomaatika kontrollerite tegevuste eest. Nende kanalite kaudu saab protsessor informatsiooni töötlemiseks ja annab edasi vastavad käsud. Kaasaegsetes kompleksides mängivad üha suuremat rolli liidesemoodulid, millest sõltuvad kontrolleri suhtlusvõimalused.
Protsessorimooduli peamised omadused
Juhtsüsteemi väljatöötamisel on eriti oluline arvestada mikroprotsessori põhiomaduste ja võimalustega. Mis puudutab selle mooduli peamisi tööparameetreid, siis need hõlmavad taktsagedust, bitisügavust, ülesande täitmise perioode, mälu jne. Kuid isegi need omadused ei saa alati määravaks, kuna tänapäevaste isegi eelarveliste mikroprotsessorite jõudlus on piisav, et teenindada enamikku tootmisprotsessid. Palju olulisem on määrata kindlaks sidevõimalused ja funktsioonid, mida kontrollerid ettevõtte töö automatiseerimiseks täidavad. Eelkõige seavad operaatorid vastav alt nõuetele eelkõige võimaluse töötada paljude võrgukanalite, liideste ja programmeerimiskeeltega. Eraldi väärib märkimist võimalus ühendada kuvaseadmeid, juhtnuppe, kaasaegseid kuvareid ja muid komponente.
Operaatoripaneel
Sõltumata kontrolleri täitmise omadustest peab selle funktsioonide juhtimiseks olema varustatud vastava releega operaatorijaam. Väliselt meenutavad sellised seadmed väikestsisend- ja väljundseadmete, protsessiandurite ja kuvariga varustatud arvuti. Tööstusautomaatika lihtsaimad kontrollerid võimaldavad programmeerida selle paneeli kaudu. Lisaks võib programmeerimine tähendada algtaseme käskude elementaarseid seadistusi. Kõige keerukamad operaatoriterminalid teostavad ka enesediagnostikat ja -kalibreerimist.
Automaatika toiteallikad
Tööstuskontrollereid varustavate pingete keskmine vahemik on vahemikus 12–48 V. Tavaliselt on allikaks kohalik 220 V võrk. Samal ajal ei ole toiteallikas alati hooldatavate seadmete vahetus läheduses. Näiteks kui metallurgilises mitmeetapilises tootmises kasutatakse katlamaja automatiseerimiseks kontrollereid, siis võib hajutatud elektrivõrk olla mitmest energiatarbijast võrdsel kaugusel. See tähendab, et üks ahel teenindab boilerit pehmete metallide jaoks ja teine kõvade metallide jaoks. Samal ajal võib muutuda ka pinge liinides.
Järeldus
Töövoo automatiseerimissüsteemid muutuvad üha enam kaasaegsete ettevõtete infrastruktuuri osaks. Sellest lähtuv alt kasutatakse laialdaselt ka mitmesuguste modifikatsioonide automatiseerimissüsteemide kontrollereid. Iseenesest ei nõua sellise seadme hooldus erikulusid. Peamised raskused selle seadmega töötamisel on seotud programmeerimise kvaliteedigaja konfiguratsiooni paigutuse optimeerimine. Kuid samal ajal muutuvad operaatori funktsioonide lihtsustamiseks üha populaarsemaks moodulid, mis eeldavad kasutaja sisestatud põhiandmete järgi isekonfigureerimist.
