工業(yè)自動化的結(jié)構(gòu)

　　工業(yè)自動化的結(jié)構(gòu)說明了各個層次的操作。這些包括傳感器層面，自動化控制層面（單元，單元，過程控制），監(jiān)管層面和企業(yè)層面。金字塔結(jié)構(gòu)表明，隨著你的提示，信息被匯總下來的時候就解散了。這意味著我們將在底部獲得特定變量的詳細(xì)信息。工業(yè)自動化并不意味著所有的水平都像企業(yè)級自動化一樣自動化。

　　傳感器級別也被稱為處理層。它使用傳感器和執(zhí)行器連續(xù)或周期性地獲取過程變量的值。這些作為工業(yè)過程的眼睛和手臂。其中一些儀器包括氣動儀器，智能儀器等。

　　自動化控制層或控制層使用PC / PLC / DCS等工業(yè)控制設(shè)備。該層使用各種嵌入式處理器，PID算法來控制過程。

　　監(jiān)督級別或SCADA層獲取大量信道信息并將數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。它從各種控制設(shè)備獲取數(shù)據(jù)并將其顯示在HMI（人機(jī)界面）上。它也發(fā)出警報(bào)來指示過程和控制變量的水平。它使用特殊的軟件來獲取數(shù)據(jù)和通信協(xié)議，以便與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行交互。

　　企業(yè)級執(zhí)行計(jì)劃，訂單和銷售，產(chǎn)品計(jì)劃等任務(wù)。

　　工業(yè)自動化的類型

　　根據(jù)制造工藝的靈活性和集成度，自動化系統(tǒng)分為四種基本類型。這些在下面描述。

　　1. 固定自動化

　　在這個要執(zhí)行的操作序列中，通過設(shè)備配置來固定。它用于大批量生產(chǎn)和專用設(shè)備。這個自動化系統(tǒng)的例子是自動裝配線，蒸餾過程，機(jī)器傳送線。

　　2.可編程自動化

　　在此，可以通過改變程序來改變操作順序。操作順序根據(jù)不同的產(chǎn)品配置而變化。新產(chǎn)品的可編程設(shè)備也可以輸入新的程序。這種類型的系統(tǒng)用于批量生產(chǎn)，鋼鐵軋機(jī)，工業(yè)機(jī)器人等。

　　3.靈活的自動化

　　這是可編程自動化的延伸。這為處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)差異提供了更大的靈活性。如果想改變過程的順序，操作員可以以計(jì)算機(jī)程序中的代碼的形式發(fā)出命令。較低級別的設(shè)備在不損失生產(chǎn)時間的情況下接收現(xiàn)場操作指示。這種類型的自動化被用于制造多功能數(shù)控機(jī)床，自動引導(dǎo)車輛等。

　　4.綜合自動化

　　在這種類型中，整個系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)控制下是全自動的。從設(shè)計(jì)過程到調(diào)度，整個系統(tǒng)是完全自動化的。即使這些設(shè)備是由機(jī)器人處理的。該系統(tǒng)用于計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。

　　工業(yè)自動化設(shè)備

　　傳感器和執(zhí)行器

　　傳感器感測各種過程變量并將其轉(zhuǎn)換成電信號或光信號。這些傳感器包括溫度，壓力，速度，流量等執(zhí)行器將電信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械手段以獲得對過程的控制。這些包括繼電器，磁鐵，伺服電機(jī)等一些傳感器和執(zhí)行器具有與智能設(shè)備下的工業(yè)現(xiàn)場通信總線進(jìn)行通信的能力。

　　工業(yè)電腦

　　可編程邏輯控制器（PLC）也被稱為工業(yè)計(jì)算機(jī)，能夠被編程來執(zhí)行某些控制功能。它由CPU或處理器，I / O模塊（包括模擬和數(shù)字）組成，用于連接各種輸入/輸出設(shè)備和繼電器模塊。這些模塊可以是固定式或集成式的模塊，以基于可用輸入擴(kuò)展模塊

　　與PLC一樣，傳統(tǒng)的PC用于通過在線或改變程序來控制過程。PLC帶有專用軟件來編制控制策略。

　　HMI（人機(jī)界面）

　　人機(jī)界面提供了在計(jì)算機(jī)屏幕和其他顯示器上顯示信息，將結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)庫中，發(fā)出警報(bào)信號等的功能。它使用SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）和其他基于視覺的技術(shù)等技術(shù)。

　　通訊系統(tǒng)

　　在行業(yè)中，許多傳感器，執(zhí)行器，控制PC和其他控制裝置在地理上分布并且通過多條數(shù)據(jù)總線相互作用。工業(yè)自動化中使用的總線有三種類型，即工廠總線，過程總線和現(xiàn)場總線。