工业自动化类型:过程工厂自动化和制造自动化系统层次结构
工业自动化是使用计算机和机械辅助系统以良好控制的方式操作各种工业操作。根据所涉及的操作,工业自动化系统主要分为两种类型,即过程工厂自动化和制造自动化。工业自动化的类型
一、过程工厂自动化
在加工业中,产品是基于某些原材料的许多化学过程产生的。一些行业是制药、石化、水泥行业、造纸行业等。因此,整个过程工厂是自动化的,以实现对物理过程变量的高质量、更高产、高可靠性控制。
上图显示了过程自动化系统的层次结构。它由代表加工厂中广泛组件的各个层组成。
级别0或工厂:该级别由最接近流程的机器组成。在这种情况下,传感器和执行器用于转换来自机器和物理变量的信号,以进行分析并产生控制信号。
直接过程控制:在这一层,自动控制器和监控系统从传感器获取过程信息,并相应地驱动执行器系统。这个级别的一些任务是——
工厂监控:此级别通过设置目标或设定点来命令自动控制器。它负责管理控制设备以实现最佳过程控制。这个级别的一些任务是:
生产调度与控制:解决资源分配、生产目标、维护管理等决策问题。此级别的任务包括:
工厂管理:这是过程工厂自动化的更高层次。它更多地涉及商业活动而不是技术活动。此级别的任务包括-
二、制造自动化系统
制造业使用机器/机器人用材料制造产品。其中一些制造业包括纺织和服装、玻璃和陶瓷、食品和饮料、造纸等。制造系统的新趋势是在每个阶段都使用自动化系统,例如材料处理、加工、组装、检查和包装。借助计算机辅助控制和工业机器人系统,制造自动化变得非常灵活和高效。
下图显示了制造自动化系统层次结构,其中所有功能级别都通过使用不同的自动化工具实现自动化。
下面是对制造自动化系统层次结构中每个级别的解释:
机械级:在这一级,各种传感和驱动装置控制制造过程。它是机器控制的仪表级。此级别的任务包括数据收集、信号检查和机器控制。
单元或组级别:这是另一个自动化级别,在该级别上协调制造单元内一组机器的操作。各种自动化控制器如PLC被用于机器的这种控制。
车间层:这是一个自动化监督层,在其中对多个制造单元进行监督和协调。
工厂级:此自动化级执行生产监控、控制和调度等活动。此级使用的HMI有助于远程控制所有制造过程变量。
企业级:该级完成所有与管理相关的活动,如生产计划和调度等。