U procesu projektovanja sistema koji podržavaju proizvodne zadatke, uzimaju se u obzir mnoge operativne nijanse. Svaki kompleks je individualan, ali principi njegove implementacije zasnivaju se na osnovnom skupu zahtjeva. Sistem mora biti efikasan, pouzdan, funkcionalan i istovremeno ergonomski. Vezu između direktno tehničkog dijela podrške proizvodnji i zadataka upravljanja ostvaruju kontroleri za automatizaciju procesa. Oni koncentrišu informacije koje dolaze iz različitih tehnoloških oblasti, što je osnova za donošenje određenih odluka.
Klasifikacija kontrolera prema primjeni
Praktično svako moderno preduzeće koristi sisteme u određenoj meri za automatizaciju radnih procesa. Štoviše, priroda servisiranih funkcija može biti potpuno drugačija. Tako u oblasti hemijske industrije programabilna oprema kontroliše doziranje, snabdevanje količinama rasutih i tečnih materijala preko kontrolera, prati svojstva različitih supstanci pomoću senzora itd. U uslužnom sektoru transportnih organizacija, akcenatvrši se na kontroli elektroenergetske opreme, po pravilu, utovara i istovara. Univerzalni kontroleri za automatizaciju sistema ventilacije, grijanja i vodosnabdijevanja također su široko rasprostranjeni. Ovo je grupa sistema koji upravljaju komunalnim preduzećima u različitim oblastima. Nasuprot tome, postoje visoko specijalizovane oblasti u kojima je potrebno razvijati individualne sisteme za specifične potrebe. Ova područja uključuju naftnu industriju i metalurška postrojenja.
Kako rade kontroleri
Industrijski kontroler je mikroprocesor, koji obezbeđuje hardver i softver. Prvi dio, zapravo, služi fizičkom radu sistema, zasnovanom na ugniježđenom programu za izvršavanje zadataka. Važan aspekt svake konfiguracije ovog tipa je regulatorna infrastruktura. Odnosno, softverska baza je odgovorna za donošenje određenih odluka, ali se u budućnosti primljeni signali šalju na tačke komandi koje se daju direktno na radnu opremu. Dakle, kontroleri automatizacije upravljaju mašinama, transportnim linijama, tehničkim energetskim objektima, itd.
Još jedna ne manje važna komponenta ukupne kontrolne infrastrukture su senzori i indikatori, na osnovu kojih kontrolor razvija odluke ili strateške lance koji određuju režime rada opreme. To mogu biti senzori koji procjenjuju stanje uređaja i jedinica koje se servisirajumaterijali, parametri mikroklime u proizvodnoj prostoriji i druge karakteristike.
Arhitekture automatizacijskih kontrolera
Pod arhitekturom kontrolera podrazumijeva se skup komponenti, zbog kojih je implementirana funkcija automatizacije upravljanja. Po pravilu, arhitektonska konfiguracija pretpostavlja prisustvo procesora, mrežnih interfejsa, uređaja za skladištenje i I/O sistema u kompleksu. Ovo je osnovni paket, ali ovisno o potrebama određenog projekta, sastav i karakteristike pojedinih dijelova mogu varirati. Složeni kontroleri za automatizaciju nazivaju se modularni. Ako je tradicionalna jednostavna arhitektura objedinjeni blok sa tipičnim sastavom funkcionalnih elemenata koji nisu dostupni za promjenu od strane operatera, tada se u složenim arhitektonskim modelima implementira višekomponentna modularna konfiguracija. Omogućava održavanje ne samo jedne zatvorene jedinice, već i svakog modula zasebno. Sada vrijedi detaljnije razmotriti pojedinačne dijelove arhitekture.
Različiti arhitektonski moduli
Osnovni modularni uređaj predstavlja mikroprocesor. Od njegove snage zavisi koliko složeni mogu biti zadaci koje rešava određeni kontroler. Važan je i uređaj za pohranu podataka. Može se integrirati u sistem bez mogućnosti daljnjih modifikacija. Ali najčešće se koriste eksterni memorijski moduli koji se mogu mijenjatizavisno od trenutnih zadataka. I/O uređaji su u velikoj mjeri odgovorni za radnje koje poduzimaju kontrolori industrijske automatizacije. Kroz ove kanale, procesor prima informacije za obradu i dalje izdaje odgovarajuće komande. U savremenim kompleksima, moduli interfejsa igraju sve važniju ulogu, od kojih zavise komunikacijske mogućnosti kontrolera.
Glavne karakteristike procesorskog modula
Prilikom razvoja upravljačkog sistema posebno je važno uzeti u obzir osnovne karakteristike i mogućnosti mikroprocesora. Što se tiče glavnih operativnih parametara ovog modula, oni uključuju frekvenciju takta, dubinu bita, periode izvršavanja zadataka, memoriju, itd. Ali čak ni ove karakteristike ne postaju uvijek odlučujuće, budući da su performanse modernih čak i jeftinih mikroprocesora dovoljne za servisiranje većine proizvodnih procesa. Mnogo je važnije odrediti komunikacijske mogućnosti i funkcije koje kontrolori obavljaju za automatizaciju rada poduzeća. Konkretno, prema zahtjevima, operateri na prvo mjesto stavljaju mogućnost rada sa širokim spektrom mrežnih kanala, interfejsa i programskih jezika. Odvojeno, vrijedi napomenuti mogućnost povezivanja uređaja za prikaz, kontrola, modernih displeja i drugih komponenti.
Operatorska tabla
Bez obzira na karakteristike punjenja kontrolera, za upravljanje njegovim funkcijama mora biti obezbeđena operaterska stanica sa odgovarajućim relejem. Izvana, takvi uređaji podsjećaju na malekompjuter sa ulaznim i izlaznim uređajima, procesnim senzorima i displejom. Najjednostavniji kontroleri za industrijsku automatizaciju pružaju mogućnost programiranja preko ovog panela. Štaviše, programiranje može značiti elementarne postavke za naredbe početnog nivoa. Najsofisticiraniji upravljački terminali također vrše samodijagnozu i samokalibraciju.
Napajanja za automatizaciju
Prosječni raspon napona koji napajaju industrijske kontrolere je u rasponu od 12-48 V. Izvor je obično lokalna 220V mreža. U isto vrijeme, napajanje nije uvijek u neposrednoj blizini opreme koja se servisira. Na primjer, ako se kontroleri koriste za automatizaciju kotlarnice u metalurškoj višestepenoj proizvodnji, tada distribuirana elektroenergetska mreža može biti jednako udaljena od nekoliko potrošača energije. Odnosno, jedan krug će služiti kotlu za meke metale, a drugi za tvrde. Istovremeno, napon u vodovima se također može promijeniti.
Zaključak
Sistemi automatizacije toka rada sve više postaju dio infrastrukture modernih preduzeća. Shodno tome, naširoko se koriste i kontroleri za sisteme automatizacije u različitim modifikacijama. Samo po sebi, održavanje takvog uređaja ne zahtijeva posebne troškove. Glavne poteškoće u radu sa ovom opremom odnose se na kvalitet programiranjai optimizacija izgleda konfiguracije. Ali u isto vrijeme, kako bi se pojednostavile funkcije operatera, moduli koji pretpostavljaju samokonfiguraciju prema glavnim podacima koje unese korisnik postaju sve popularniji.
