Управљачки системи индустријске аутоматизације су неизоставни део савремене индустријске производње. Они користе различите сензоре, актуаторе, контролере и друге уређаје да би постигли-надгледање у реалном времену, аутоматску контролу и оптимизовано управљање производним процесима. Са сталним напретком технологије, типови контролних система индустријске аутоматизације постали су све разноврснији и софистициранији. Овај чланак ће пружити детаљан преглед неколико главних типова контролних система индустријске аутоматизације, укључујући централизоване системе управљања, дистрибуиране контролне системе, контролне системе сабирнице, индустријске Етхернет контролне системе, управљачке системе програмабилног логичког контролера (ПЛЦ) и компјутерски-интегрисане производне системе (ЦИМС).
1. Централизовани контролни системи
Централизовани контролни систем је контролни систем који концентрише све контролне уређаје унутар једне контролне собе. Основна предност овог система је лакоћа управљања и одржавања, јер омогућава централизовану обраду различитих контролних сигнала и података. Централизовани контролни систем се обично састоји од следећих компоненти:
1.1 Контролор:Контролер је језгро централизованог система управљања, одговоран за пријем сигнала сензора, обраду података, доношење одлука, а затим слање управљачких инструкција актуаторима.
1.2 Станица оператера:Оператерска станица служи као интерфејс између оператера и контролног система, обично укључујући уређаје као што су дисплеји, тастатуре и мишеви. Оператери могу да прате производне процесе, подешавају контролне параметре и прегледају информације о аларму преко оператерске станице.
1.3 Сензори и актуатори:Сензори су одговорни за прикупљање различитих физичких величина током процеса производње, као што су температура, притисак и проток, и претварање ових сигнала у електричне сигнале који се шаљу контролору. Актуатори, заузврат, прилагођавају производни процес према упутствима контролера, као што су вентили за отварање или затварање и регулација брзине мотора.
1.4 Мрежа за комуникацију података:Мрежа за пренос података служи као веза која повезује контролере, оператерске станице, сензоре и актуаторе, одговорне за пренос различитих контролних сигнала и података.
2. Дистрибуирани систем управљања
Дистрибуирани контролни систем је контролни систем који дистрибуира контролне уређаје кроз различите производне фазе. Примарне предности овог система су побољшана поузданост и флексибилност система, омогућавајући прилагођену контролу прилагођену различитим фазама производње. Дистрибуирани контролни систем се обично састоји од следећих компоненти:
2.1 Контролни чворови:Контролни чворови су основне јединице дистрибуираног контролног система, одговорне за обраду контролних задатака у својим чворовима. Сваки контролни чвор обично укључује микропроцесор, улазно/излазне интерфејсе и комуникационе интерфејсе.
2.2 Комуникационе мреже:Комуникационе мреже служе као везе које повезују контролне чворове, одговорне за пренос контролних сигнала и података. Уобичајене комуникационе мреже укључују сабирницу поља и индустријски Етхернет.
2.3 Уређаји-машинског интерфејса:Уређаји{0}}људско-машинског интерфејса служе као интерфејс између оператера и контролног система и могу да обухватају екране осетљиве на додир, тастатуре, мишеве итд.
2.4 База података и сервер:База података и сервер се користе за складиштење и управљање различитим подацима из процеса производње, као што су статус опреме, подаци о производњи, информације о аларму итд.
3. Фиелдбус контролни систем
Управљачки систем сабирнице поља је дистрибуирани контролни систем заснован на технологији сабирнице поља. Сабирница поља је комуникациона мрежа која се користи за повезивање теренских уређаја (као што су сензори, актуатори, контролни чворови, итд.), са високим перформансама у реалном-времену, поузданошћу и{3}}ефикасношћу. Уобичајене технологије фиелдбус укључују Профибус, Модбус и ЦАН.
3.1 Теренски уређаји:Теренски уређаји су основне јединице контролног система сабирнице поља, укључујући сензоре, актуаторе и контролне чворове.
3.2 Интерфејс сабирнице:Интерфејс сабирнице поља је уређај који повезује теренске уређаје са сабирницом поља, одговоран за претварање сигнала сабирнице поља у сигнале сабирнице поља.
3.3 Мрежа сабирнице:Фиелдбус мрежа је комуникациона мрежа која повезује различите теренске уређаје, одговорне за пренос контролних сигнала и података.
3.4 Контролори и оператерске станице:Контролори и оператерске станице су слични дистрибуираним контролним системима, одговорни су за обраду контролних задатака и интеракцију људи{0}}машина.
4. Индустријски Етхернет контролни систем
Индустријски Етернет контролни систем је дистрибуирани контролни систем заснован на Етернет технологији. Етернет је широко коришћена комуникациона технологија у рачунарским мрежама, коју карактеришу високе брзине преноса, велики пропусни опсег и добра компатибилност. Индустријски Етхернет контролни систем се обично састоји од следећих компоненти:
4.1 Индустријски Етхернет уређаји:Индустријски Етхернет уређаји укључују индустријске Етхернет прекидаче, индустријске Етхернет адаптере и индустријске Етхернет интерфејсе.
4.2 Контролни чворови и теренски уређаји:Контролни чворови и теренски уређаји су слични онима у дистрибуираном систему управљања, одговорни су за обраду контролних задатака и прикупљање података о производњи.
4.3 Етернет комуникациона мрежа:Етернет комуникациона мрежа је комуникациона мрежа која повезује све контролне чворове и теренске уређаје, одговорне за пренос контролних сигнала и података.
4.4 Контролори и оператерске станице:Контролори и оператерске станице су слични дистрибуираним контролним системима, одговорни су за обраду контролних задатака и интеракцију људи{0}}машина.
5. Контролни систем програмабилног логичког контролера (ПЛЦ).
Програмабилни логички контролер (ПЛЦ) је рачунар посебно дизајниран за индустријске контролне апликације. ПЛЦ-ови се одликују флексибилним програмирањем, високом поузданошћу и лакоћом проширења и широко се користе у различитим системима управљања индустријском аутоматизацијом. ПЛЦ контролни систем се обично састоји од следећих компоненти:
5.1 ПЛЦ:ПЛЦ је језгро ПЛЦ контролног система, одговоран за пријем сигнала сензора, обраду података, доношење одлука и затим слање управљачких команди актуаторима.
5.2 Улазно/излазни модули:Улазно/излазни модули су уређаји који повезују ПЛЦ са уређајима на терену, одговорни за претварање сигнала сензора у сигнале које ПЛЦ препознаје, или претварање управљачких команди ПЛЦ-а у сигнале које препознају актуатори.