U svijetu sve veće efikasnosti, nije iznenađujuće otkriti da se većina pogodnosti koje uzimamo zdravo za gotovo ostvarujemo putem automatiziranih procesa. Sa ljudskim operaterima koji zahtijevaju minimalnu pažnju, mašine obavljaju važne zadatke kao što su analiza podataka, izvođenje operacija i zajednički rad.
Kao rezultat napretka u industrijskoj automatizaciji, sistemi kao što je SCADA se kombinuju sa komponentama kao što su PLC i HMI da bi se povećala produktivnost, udobnost i poboljšala bezbednost u opasnim uslovima.
Danas stotine kritičnih objekata koriste SCADA i PLC sisteme koji gotovo uvijek imaju HMI. ovi procesi su kritični kada je u pitanju rukovanje automatizacijom i naprednim dizajnom sistema. Ovi sistemi će se samo poboljšati. Očekuje se da će upotreba SCADA-e porasti za skoro 7 posto do 2024. godine, uz sve više proizvođača koji će usvojiti ovaj efikasniji pristup.
Ali pošto neki od ovih sistema imaju slične karakteristike i funkcionalnost, važno je razumeti po čemu se razlikuju i kako funkcionišu posebno za potrebe vaše industrije.
Brza razgradnja SCADA, HMI i PLC-a
SCADA sistemi su neophodni za funkcije industrijske automatizacije. Poput kompjutera, ovi složeni sistemi mogu analizirati informacije, snimati podatke i obavljati zadatke bez velike ljudske pomoći.
Nadzorna kontrola i sistemi prikupljanja podataka
Nadzorna kontrola i akvizicija podataka, ili SCADA, je automatizirani kontrolni proces koji se koristi u mnogim velikim industrijama za industrijsku automatizaciju, kao što su proizvodni, građevinski i inženjerski objekti.
SCADA je dvodijelni sistem:
- PLC (programabilna logička kontrola)
- RTU (Udaljena terminalna jedinica)
Često će SCADA imati i zasebnu komponentu koja se zove HMI (Human Machine Interface). Ukratko, SCADA je sistem sa softverskim i hardverskim elementima za kontrolu procesa, interakciju i praćenje i evidentiranje podataka preko PLC-a i HMI-a.
Human Machine Interface
HMI je korisnički interfejs ili kontrolna tabla koja omogućava ljudskom operateru interakciju sa mašinom. HMI se koriste širom svijeta u širokom spektru tehnologija, od pametnih telefona do elektrana.
HMI nisu dio specifičnog softvera, već se koriste za komunikaciju ljudi sa strojem ili uređajem. HMI se prvenstveno koriste kako bi pomogli korisnicima da razumiju i kontroliraju podatke dodirom vrha prsta putem komunikacionog uređaja, na primjer:
- ekran (TV, kompjuter ili film)
- Dugmad
- Poluge
- Računarski miš
- Tastatura
SCADA sistemima se može upravljati bez HMI, iako se HMI često preporučuje. tako da operateri mogu razumjeti kako komunicirati sa sistemom i primati obavijesti o svim greškama koje treba riješiti.
Programabilni kontroleri
Programabilni logički kontroleri se često opisuju kao mikroračunari koji mogu komunicirati sa različitim objektima, sistemima i mašinama. Dizajnirani su za kontrolu i rješavanje problema u mrežama, zbog čega su neophodna komponenta SCADA-e.
Sistem pojednostavljuje upotrebu mašina, a istovremeno pruža potrebnu funkcionalnost i koristi se u svakoj situaciji kada je potreban ljudski operater za visoko pouzdano upravljanje. Osim toga, oni su složeni dio industrijske automatizacije, bez kojih SCADA sistem ne može funkcionirati.
Neke od glavnih funkcija PLC-a u SCADA-i uključuju:
- Robotika
- montažna linija
- Counter
- Measuring
- Računarstvo
- Senzori
- Motori
- Lampe
- Fans
- Prekidač
Važna uloga industrijske automatizacije
Industrijska automatizacija je upotreba višestrukih kontrolnih sistema za upravljanje mašinama i opremom. Ovo uvelike varira između mnogih vrsta industrija, kao što su proizvodni pogoni i kontrolni sistemi za zgrade, transport i komunikacije.
Ova vrsta procesa je moćna i koristi kompjutere i mašine za rad umjesto ljudi, uz minimalnu pažnju operatera. Stoga, neke od glavnih prednosti automatiziranih sistema uključuju:
- Povećana produktivnost jer mašine mogu raditi neumorno
- Poboljšajte kvalitet proizvoda tako što ćete svaki put proizvoditi istu količinu
- Smanjite troškove rada zamjenom radnika mašinama
- Smanjite rutinske inspekcije tako što će PLC i HMI raditi u tandemu
- Poboljšajte sigurnost izvođenjem radnika iz opasnih sredina
Kada je to u pitanju, automatizacija je odličan način za postizanje važnih procedura uz minimalnu ljudsku intervenciju. Iako se koristi u različitim oblicima, ovu metodu ljudi koriste vekovima.
Kratka istorija automatizacije
Iako je Ford Motor Company skovao termin "automatizacija" 1948. godine, proces se može pratiti do starog Egipta. Zapravo, jedan od prvih mehanizama za kontrolu povratnih informacija datira iz 270. godine prije Krista!
Tokom narednih nekoliko vekova, čovečanstvo je tražilo načine da olakša rad. Sa žetvom hrane, gradnjom kuća i uvođenjem industrijske revolucije, postojale su stotine načina da se život učini praktičnijim. Tokom 1800-ih, ljudi su iskusili prve automatske mašine, kao što su peći, motori i termostati.
Kako je vrijeme skočilo u 20. vijek, ljudi su intenzivno koristili električnu energiju i industrijska automatizacija je bila u punom zamahu. Industrijska automatizacija je nešto složenija od automatizacije koju ljudi znaju godinama; to je kontrola i upotreba različitih sistema za upravljanje opremom kao što su mašine.
Danas postoji velika potražnja za proizvodima, zalihama i potrepštinama kao što su transport i proizvodnja električne energije. Jedan od najlakših načina za ispunjavanje ovih zahtjeva je korištenje industrijske automatizacije. Ovi kompletni sistemi pomažu u kontroli ovih glavnih delova života i oni zahtevaju efikasne sisteme kao što su SCADA, PLC i HMI.
Kako SCADA, HMI i PLC rade zajedno u industrijskoj automatizaciji?
U današnjem svijetu postoji toliko tehnologija koje treba pratiti. Dakle, iako može zvučati neodoljivo razumjeti kako složen sistem poput SCADA funkcionira, to je jednostavan lanac informacija. Zapamtite, SCADA sistemi su dizajnirani da:
- Automatizirati procese i procedure
- Pratite i analizirajte podatke i greške
- Izvršite daljinsko praćenje lokacije
- Povećajte produktivnost i osigurajte isti kvalitet proizvodnje
Ali kako SCADA, PLC i HMI rade zajedno?
SCADA se najbolje razumije kao centralizirana baza podataka koja pohranjuje i kontrolira cjelokupnu operaciju. Ovo komunicira sa PLC-om, što je način na koji sistem radi i komunicira unutar operativnog okruženja. Ako postoji HMI, on može biti u obliku ekrana, dugmeta, poluge ili tastature koji omogućava ljudima interakciju sa SCADA-PLC sistemom. Neki primjeri uključuju fabričke mašine, kompjutere i vozila.
U industrijskoj proizvodnji, HMI je ključan za pružanje informacija operateru. PLC sistem identificira sve probleme unutar SCADA sistema i predstavlja ih operateru preko HMI-a kako bi problem mogao biti riješen.
Manufacturing Facilities
Postoji bezbroj industrija koje koriste automatizovane sisteme, ali neke od najpopularnijih su:
- Hrana, kao što su stoka, žitarice, konzerve i ambalaža od voća i povrća
- Pića i duhan, kao što su flaširana voda, soda, alkohol, cigarete i cigare
- Tekstil, kao što su tkanine za odjeću, posteljina, ručnici i draperije
- Proizvodi od drveta, kao što su građa, šperploča, furnir, podovi i materijali za izgradnju kuće
Može se sa sigurnošću reći da je roba tražena u cijelom svijetu, što zauzvrat znači da je potreba za produktivnošću veća nego ikad. Kako bi pomogli u ispunjavanju ovih zahtjeva, proizvodni pogoni se okreću sistemima industrijske automatizacije, koji pomažu u povećanju produktivnosti i dosljednoj proizvodnji visokokvalitetnih proizvoda.
Proizvodnja električne energije
Sa stalnim povećanjem potrošnje električne energije širom svijeta, postoji velika potražnja za automatiziranom proizvodnjom električne energije. Iako se ovim objektima treba ručno upravljati, više izlaza se može distribuirati zahvaljujući automatiziranim sistemima kao što je SCADA.
Hrana i maloprodaja
Ako ste nedavno bili u restoranu brze hrane McDonald's, onda ste vjerovatno primijetili najnoviji dodatak njihovoj radnji: kiosk za naručivanje. Sa ovim automatizovanim sistemom naručivanja sa ekranom osetljivim na dodir, produktivnost je povećana, što znači manje vremena čekanja za potrošače i više vremena za zaposlene da se fokusiraju na svoj posao.
Ali McDonald's nije jedina kompanija koja koristi automatizirane sisteme. U bilo kojem restoranu ili trgovini možete pronaći primjere ovih sistema, na primjer:
- Sistemi transportnih traka
- Mogućnosti online kupovine
- Mašine za samokontrolu
- Isporuke dronom
Još jedan odličan primjer SCADA sistema u maloprodaji je automatizirano bankarstvo. Zahvaljujući bankomatima, ljudi u svakom trenutku mogu podići gotovinu sa svojih tekućih računa. Ovi sistemi koriste SCADA, PLC-ove i HMI da rade zajedno.
Putni i transportni sistemi
Operateri se u velikoj meri oslanjaju na automatizovane sisteme kada kontrolišu i nadgledaju transportne procedure, na primer:
- avioni
- kontrola vazdušnog saobraćaja
- Upravljački brodovi
- vozovi
- Mehanička skretanja
- GPS tragači i uređaji
- Vremenska svjetla na raskrsnicama
Operater će koristiti HMI, koji može biti kombinacija ekrana, poluga, dugmadi i tastature.
Zaključak
Industrijska automatizacija mijenja način na koji svijet funkcionira. Više nego ikada ranije, mašine su u stanju da manipulišu i obrađuju podatke kako bi povećale produktivnost, smanjile troškove rada i smanjile interakciju ljudi tako da je rezultat konzistentan.