Что такое промышленная автоматизация? С точки зрения непрофессионала, промышленная автоматизация в первую очередь относится к процессу внедрения различного механического оборудования на всех этапах производства с целью высвобождения традиционного труда. Что еще более важно, это позволяет быстрее и эффективнее выполнять производственные задачи, поэтому весь процесс называется разработкой промышленной автоматизации. В настоящее время в таких отраслях, как нефтяная, химическая, автомобильная и оборонная, повышение эффективности производства неотделимо от достижений в области автоматизации технологий управления. Сегодня мы исследуем текущее состояние и будущие тенденции управления промышленной автоматизацией.
Текущее состояние управления промышленной автоматизацией
Промышленная автоматизация включает в себя три компонента: системы промышленной автоматизации, аппаратное обеспечение и программное обеспечение. Это комплексная технология, в которой используются приборы, теория управления и компьютерные технологии для выполнения заранее определенных операций в соответствии с требованиями промышленного производства, тем самым достигая таких целей, как увеличение выпуска продукции, снижение потребления и улучшение качества.
Используя достижения в области электроники и связи, современное управление промышленной автоматизацией в первую очередь опирается на системы на базе микрокомпьютеров-. Современные типичные архитектуры управления представляют собой трехуровневую структуру, состоящую из главных компьютеров, промышленных контроллеров и полевых исполнительных механизмов. В системах автоматизации управления преимущественно используются программируемые логические контроллеры (ПЛК), распределенные системы управления (РСУ), промышленные ПК и встроенные компьютеры,-включая ПИД-регуляторы и контроллеры- наряду с OEM-продукцией.
Во-первых, технология программируемого контроллера (ПЛК) представляет собой новое поколение промышленных устройств управления, основанных на компьютерных технологиях. Это цифровая электронная система, специально разработанная для промышленных сред для выполнения арифметических операций, последовательного управления, счета, синхронизации и логических операций. ПЛК эффективно управляют всем производственным процессом продукции и оборудования, сохраняя долгосрочное-доминирование на рынке средств управления промышленной автоматизацией.
Во-вторых, распределенные системы управления (РСУ) построены на основе базовых сетей связи и состоят из многоуровневых компьютерных архитектур, включая уровни мониторинга и управления процессами. DCS объединяет множество передовых технологий-современных технологий связи, управления, отображения и компьютерных технологий-, что делает ее продуктом конвергенции нескольких-технологий.
В-третьих, с развитием инноваций в области информационных технологий в промышленные ПК интегрированы технологии полевой шины и сети управления, современные методы сетевого управления, а также передовое оборудование и технологии отображения. Это соответствует современным технологическим тенденциям в области информации, цифровизации и интеллекта. С момента внедрения военной промышленной автоматизации в начале 1990-х годов промышленные ПК быстро распространились в коммерческий и гражданский секторы, достигая более широкого применения.
ПЛК развиваются в сторону интеграции и создания сетей
Внедрение интегрированного контроллера (OCS) прояснило путь к интеграции ПЛК. Будучи развитием ПЛК, OCS — это не просто ПЛК. Он объединяет традиционные ПЛК с ЧМИ, устройствами ввода-вывода и быстро развивающимися сетевыми технологиями в единую систему, включающую человеко-машинный интерфейс для упрощения операций управления промышленной автоматизацией. Как программы управления ПЛК, так и программирование HMI используют платформу программирования, разработанную HORNER. Его удобное и эффективное управление сделало его очень популярным среди пользователей, что делает тенденцию к интеграции ПЛК все более очевидной. Кроме того, инновации в интернет-технологиях привели к трансформации управления процессами за счет расширения технологии Ethernet. Разработка ПЛК теперь опирается на достижения Интернета и развитие сетевых технологий. Благодаря высокой-скоростной передаче данных в системах связи и возросшей интеграции сетевых функций в терминалах управления ПЛК будут продолжать продвигаться к сетевым решениям.
Разработка новых систем управления полевой шиной
Благодаря новым технологиям компьютерные системы управления прошли несколько ключевых этапов: системы управления пневматическими приборами, установленные на базе-, системы управления аналоговыми приборами с сочетанием электрических блоков, централизованные цифровые системы управления и распределенные системы управления (РСУ). Сегодня они расширяются и распространяются на системы управления полевой шиной (FCS). Будущая жизнеспособность FCS будет становиться все более устойчивой, прежде всего потому, что FCS интегрирует новые технологии, такие как DCS, промышленный Ethernet и расширенное управление. Технологии промышленного Ethernet и полевых шин обеспечивают высоконадежные, гибкие и удобные методы передачи данных, что позволяет более широко применять FCS в промышленных условиях. Новые системы управления полевой шиной продолжат рост в области управления и займут более значительную позицию на рынке.
Развитие интеллектуального управления
Появление интеллектуального управления привело к преобразованиям в различных областях. В качестве приложения информационных технологий он использует теорию искусственного интеллекта, алгоритмы обучения и передовые методы, позволяющие оборудованию моделировать определенные характеристики и функции человеческого интеллекта. Промышленное интеллектуальное управление, разработанное на принципах искусственного интеллекта, проявляется прежде всего в многофункциональной автоматизации механического оборудования. Он реализует открытые распределенные интеллектуальные системы с помощью Ethernet и веб-технологий, используя универсальный четырехуровневый набор протоколов TCP/IP- для предоставления модульных, распределенных и многоразовых решений промышленного управления. Например: твердотельные-датчики и интеллектуальные передатчики нового-поколения развиваются в сторону миниатюризации, высокой точности, низкого энергопотребления и интеллекта. Интеллектуальные позиционеры клапанов, управляемые высокоинтегрированными микроконтроллерами, позволяют настраивать все параметры управления. Они обеспечивают функции коррекции характеристик, такие как линейное, разделенное-управление диапазоном, равнопроцентное и быстрое-открытие, обеспечивая при этом интеллектуальную работу. Внедрение сетей делает реализацию интеллекта неизбежной тенденцией.