Bei der Entwicklung von Systemen zur Unterstützung von Produktionsaufgaben werden viele betriebliche Nuancen berücksichtigt. Jeder Komplex ist individuell, aber die Prinzipien seiner Implementierung basieren auf einem grundlegenden Satz von Anforderungen. Das System muss effizient, zuverlässig, funktional und gleichzeitig ergonomisch sein. Die Verbindung zwischen dem direkt technischen Teil der Produktionsunterstützung und Managementaufgaben wird durch Steuerungen zur Prozessautomatisierung realisiert. Sie bündeln Informationen aus verschiedenen technologischen Bereichen, die die Grundlage für bestimmte Entscheidungen bilden.
Klassifizierung von Controllern nach Anwendung
Praktisch jedes moderne Unternehmen verwendet in gewissem Umfang Systeme zur Automatisierung von Arbeitsabläufen. Darüber hinaus kann die Natur der bedienten Funktionen völlig unterschiedlich sein. So steuern programmierbare Geräte im Bereich der chemischen Industrie die Dosierung, Fördermengen von Schüttgütern und flüssigen Materialien durch Steuerungen, überwachen die Eigenschaften verschiedener Substanzen mit Sensoren usw. Im Dienstleistungsbereich der Verkehrsbetriebe liegt der Schwerpunkterfolgt über die Steuerung von Kraftgeräten in der Regel das Be- und Entladen. Weit verbreitet sind auch Universalregler zur Automatisierung von Lüftungs-, Heizungs- und Wasserversorgungsanlagen. Dies ist eine Gruppe von Systemen, die Versorgungsunternehmen in verschiedenen Bereichen verw alten. Umgekehrt gibt es hochspezialisierte Bereiche, in denen es notwendig ist, individuelle Systeme für spezifische Bedürfnisse zu entwickeln. Zu diesen Bereichen gehören die Ölindustrie und Hüttenwerke.
Wie Controller funktionieren
Industrial Controller ist ein Mikroprozessor, der Hardware und Software bereitstellt. Der erste Teil dient nämlich dem physikalischen Betrieb des Systems, basierend auf dem verschachtelten Task-Ausführungsprogramm. Ein wichtiger Aspekt jeder Konfiguration dieser Art ist die regulatorische Infrastruktur. Das heißt, die Softwarebasis ist für das Treffen bestimmter Entscheidungen verantwortlich, aber in Zukunft werden die empfangenen Signale an die Befehlspunkte gesendet, die direkt an die Arbeitsausrüstung gegeben werden. So steuern Automatisierungssteuerungen Maschinen, Förderstrecken, energietechnische Anlagen etc.
Ein weiterer nicht weniger wichtiger Bestandteil der gesamten Steuerungsinfrastruktur sind Sensoren und Indikatoren, auf deren Grundlage der Controller Entscheidungen oder strategische Ketten entwickelt, die die Betriebsmodi der Ausrüstung bestimmen. Das können Sensoren sein, die den Zustand von gewarteten Geräten und Aggregaten auswertenMaterialien, mikroklimatische Parameter im Produktionsraum und andere Eigenschaften.
Architekturen von Automatisierungssteuerungen
Unter der Architektur des Controllers versteht man eine Reihe von Komponenten, aufgrund derer die Funktion der Steuerung der Automatisierung implementiert wird. In der Regel setzt die Architekturkonfiguration das Vorhandensein eines Prozessors, von Netzwerkschnittstellen, Speichergeräten und E/A-Systemen im Komplex voraus. Dies ist ein Basispaket, aber abhängig von den Anforderungen eines bestimmten Projekts können die Zusammensetzung und Eigenschaften der einzelnen Teile variieren. Komplexe Steuerungen für die Automatisierung werden modular genannt. Wenn die traditionelle einfache Architektur ein vereinheitlichter Block mit einer typischen Zusammensetzung von Funktionselementen ist, die nicht für eine Änderung durch den Bediener verfügbar sind, dann wird in komplexen Architekturmodellen eine modulare Konfiguration aus mehreren Komponenten implementiert. Es ermöglicht nicht nur die Wartung einer einzelnen geschlossenen Einheit, sondern auch jedes Modul einzeln. Nun lohnt es sich, die einzelnen Teile der Architektur genauer zu betrachten.
Varianten von Architekturmodulen
Das grundlegende modulare Gerät wird durch einen Mikroprozessor dargestellt. Es hängt von seiner Leistungsfähigkeit ab, wie komplex die von einem bestimmten Controller gelösten Aufgaben sein können. Auch das Speichermedium spielt eine Rolle. Es kann ohne weitere Änderungsmöglichkeit in das System integriert werden. Meistens werden jedoch externe Flash-Speichermodule verwendet, die gewechselt werden könnenabhängig von aktuellen Aufgaben. E/A-Geräte sind weitgehend für die Aktionen verantwortlich, die industrielle Automatisierungssteuerungen ausführen. Über diese Kanäle empfängt der Prozessor Informationen zur Verarbeitung und gibt die entsprechenden Befehle weiter aus. In modernen Anlagen spielen Schnittstellenmodule eine immer wichtigere Rolle, von denen die Kommunikationsfähigkeit der Steuerung abhängt.
Hauptmerkmale des Prozessormoduls
Bei der Entwicklung eines Steuerungssystems ist es besonders wichtig, die grundlegenden Eigenschaften und Fähigkeiten des Mikroprozessors zu berücksichtigen. Zu den Hauptbetriebsparametern dieses Moduls gehören Taktfrequenz, Bittiefe, Task-Ausführungszeiten, Speicher usw. Aber selbst diese Eigenschaften werden nicht immer entscheidend, da die Leistung moderner, sogar preisgünstiger Mikroprozessoren ausreicht, um die meisten zu bedienen die Produktionsprozesse. Viel wichtiger ist es, die Kommunikationsfähigkeiten und -funktionen zu bestimmen, die Controller ausführen, um die Arbeit des Unternehmens zu automatisieren. Insbesondere stellen die Betreiber je nach Anforderung die Fähigkeit, mit unterschiedlichsten Netzwerkkanälen, Schnittstellen und Programmiersprachen zu arbeiten, an erste Stelle. Unabhängig davon ist die Möglichkeit zu erwähnen, Anzeigegeräte, Bedienelemente, moderne Displays und andere Komponenten anzuschließen.
Bedienfeld
Unabhängig von der Beschaffenheit der Befüllung des Reglers ist zur Steuerung seiner Funktionen eine Bedienstation mit entsprechendem Relais vorzusehen. Äußerlich ähneln solche Geräte einem kleinenein Computer, der mit Eingabe- und Ausgabegeräten, Prozesssensoren und einer Anzeige ausgestattet ist. Die einfachsten Steuerungen für die industrielle Automatisierung bieten die Möglichkeit der Programmierung über dieses Panel. Darüber hinaus kann die Programmierung elementare Einstellungen für Einstiegsbefehle bedeuten. Die fortschrittlichsten Bedienterminals führen auch eine Selbstdiagnose und Selbstkalibrierung durch.
Automatisierungsstromversorgungen
Der durchschnittliche Spannungsbereich für die Versorgung von Industriesteuerungen liegt im Bereich von 12-48 V. Die Quelle ist normalerweise ein lokales 220-V-Netz. Gleichzeitig befindet sich die Stromversorgung nicht immer in unmittelbarer Nähe der zu wartenden Geräte. Wird beispielsweise ein Kesselhaus in einer metallurgischen Mehrstufenproduktion mit Steuerungen automatisiert, kann ein dezentrales Stromnetz von mehreren Energieverbrauchern äquidistant sein. Das heißt, ein Kreislauf dient dem Kessel für weiche Metalle und der andere für harte. Gleichzeitig kann sich auch die Spannung in den Leitungen ändern.
Schlussfolgerung
Workflow-Automatisierungssysteme werden zunehmend Teil der Infrastruktur moderner Unternehmen. Dementsprechend sind auch Steuerungen für Automatisierungssysteme in verschiedenen Modifikationen weit verbreitet. Die Wartung eines solchen Geräts erfordert an sich keine besonderen Kosten. Die Hauptschwierigkeiten bei der Arbeit mit diesem Gerät beziehen sich auf die Qualität der Programmierungund Optimierung des Konfigurationslayouts. Gleichzeitig erfreuen sich zur Vereinfachung der Bedienerfunktionen aber auch immer größerer Beliebtheit Module, die eine Selbstkonfiguration anhand der vom Benutzer eingegebenen Hauptdaten übernehmen.
