Upravljački sistemi industrijske automatizacije neizostavni su dio moderne industrijske proizvodnje. Koriste različite senzore, aktuatore, kontrolere i druge uređaje kako bi postigli praćenje-u realnom vremenu, automatsku kontrolu i optimizirano upravljanje proizvodnim procesima. Sa stalnim napretkom tehnologije, vrste industrijskih sistema upravljanja automatizacijom postaju sve raznovrsnije i sofisticiranije. Ovaj članak će pružiti detaljan pregled nekoliko glavnih tipova kontrolnih sistema industrijske automatizacije, uključujući centralizirane sisteme upravljanja, distribuirane upravljačke sisteme, kontrolne sisteme sabirnice, industrijske Ethernet upravljačke sisteme, upravljačke sisteme programabilnog logičkog kontrolera (PLC) i kompjuterski-integrisane proizvodne sisteme (CIMS).
1. Centralizovani kontrolni sistemi
Centralizovani kontrolni sistem je kontrolni sistem koji koncentriše sve kontrolne uređaje unutar jedne kontrolne sobe. Osnovna prednost ovog sistema je jednostavnost upravljanja i održavanja, jer omogućava centralizovanu obradu različitih kontrolnih signala i podataka. Centralizovani kontrolni sistem se obično sastoji od sledećih komponenti:
1.1 Kontrolor:Kontroler je srž centralizovanog sistema upravljanja, odgovoran za prijem signala senzora, obradu podataka, donošenje odluka, a zatim slanje upravljačkih instrukcija aktuatorima.
1.2 Stanica operatera:Operatorska stanica služi kao interfejs između operatera i kontrolnog sistema, obično uključujući uređaje kao što su displeji, tastature i miševi. Operateri mogu pratiti proizvodne procese, podešavati kontrolne parametre i pregledavati informacije o alarmu preko operaterske stanice.
1.3 Senzori i aktuatori:Senzori su odgovorni za prikupljanje različitih fizičkih veličina tokom procesa proizvodnje, kao što su temperatura, pritisak i protok, i pretvaranje ovih signala u električne signale koji se šalju kontroloru. Aktuatori, zauzvrat, prilagođavaju proizvodni proces prema uputama kontrolera, kao što je otvaranje ili zatvaranje ventila i regulacija brzine motora.
1.4 Mreža za komunikaciju podataka:Mreža za prijenos podataka služi kao veza koja povezuje kontrolere, operaterske stanice, senzore i aktuatore, odgovorne za prijenos različitih kontrolnih signala i podataka.
2. Distribuirani kontrolni sistem
Distribuirani kontrolni sistem je upravljački sistem koji raspoređuje kontrolne uređaje kroz različite proizvodne faze. Primarne prednosti ovog sistema su poboljšana pouzdanost i fleksibilnost sistema, omogućavajući prilagođenu kontrolu prilagođenu različitim fazama proizvodnje. Distribuirani kontrolni sistem se obično sastoji od sljedećih komponenti:
2.1 Kontrolni čvorovi:Kontrolni čvorovi su osnovne jedinice distribuiranog kontrolnog sistema, odgovorne za obradu kontrolnih zadataka u svojim čvorovima. Svaki kontrolni čvor obično uključuje mikroprocesor, ulazno/izlazne interfejse i komunikacione interfejse.
2.2 Komunikacijske mreže:Komunikacione mreže služe kao veze koje povezuju kontrolne čvorove, odgovorne za prenos kontrolnih signala i podataka. Uobičajene komunikacione mreže uključuju sabirnicu polja i industrijski Ethernet.
2.3 Ljudsko-mašinski interfejs uređaji:Ljudsko{0}}mašinski interfejs uređaji služe kao interfejs između operatera i kontrolnog sistema, a mogu uključivati ekrane osjetljive na dodir, tastature, miševe itd.
2.4 Baza podataka i server:Baza podataka i server se koriste za pohranjivanje i upravljanje različitim podacima iz proizvodnog procesa, kao što su status opreme, podaci o proizvodnji, informacije o alarmu itd.
3. Kontrolni sistem sabirnice polja
Upravljački sistem sabirnice polja je distribuirani upravljački sistem zasnovan na tehnologiji sabirnice polja. Sabirnica polja je komunikaciona mreža koja se koristi za povezivanje terenskih uređaja (kao što su senzori, aktuatori, kontrolni čvorovi, itd.), sa visokim performansama u stvarnom-vrijeme, pouzdanošću i{3}}efikasnošću. Uobičajene tehnologije sabirnice polja uključuju Profibus, Modbus i CAN.
3.1 Terenski uređaji:Terenski uređaji su osnovne jedinice kontrolnog sistema sabirnice polja, uključujući senzore, aktuatore i upravljačke čvorove.
3.2 Fieldbus sučelje:Sučelje sabirnice polja je uređaj koji povezuje uređaje polja na sabirnicu polja, odgovoran za pretvaranje signala sabirnice polja u signale sabirnice polja.
3.3 Fieldbus mreža:Mreža sabirnice polja je komunikaciona mreža koja povezuje različite terenske uređaje, odgovorne za prijenos kontrolnih signala i podataka.
3.4 Kontrolori i operaterske stanice:Kontrolori i operaterske stanice su slični distribuiranim kontrolnim sistemima, odgovorni su za obradu kontrolnih zadataka i interakciju ljudi{0}}mašine.
4. Industrijski Ethernet kontrolni sistem
Industrijski Ethernet kontrolni sistem je distribuirani kontrolni sistem zasnovan na Ethernet tehnologiji. Ethernet je široko rasprostranjena komunikaciona tehnologija u računarskim mrežama, koju karakterišu visoke brzine prenosa, velika propusnost i dobra kompatibilnost. Industrijski Ethernet kontrolni sistem se obično sastoji od sljedećih komponenti:
4.1 Industrijski Ethernet uređaji:Industrijski Ethernet uređaji uključuju industrijske Ethernet prekidače, industrijske Ethernet adaptere i industrijska Ethernet sučelja.
4.2 Kontrolni čvorovi i terenski uređaji:Kontrolni čvorovi i terenski uređaji slični su onima u distribuiranom upravljačkom sistemu, odgovorni su za obradu kontrolnih zadataka i prikupljanje proizvodnih podataka.
4.3 Ethernet komunikaciona mreža:Eternet komunikaciona mreža je komunikaciona mreža koja povezuje sve kontrolne čvorove i terenske uređaje, odgovorne za prenos kontrolnih signala i podataka.
4.4 Kontrolori i operaterske stanice:Kontrolori i operaterske stanice su slični distribuiranim kontrolnim sistemima, odgovorni su za obradu kontrolnih zadataka i interakciju ljudi{0}}mašine.
5. Kontrolni sistem programabilnog logičkog kontrolera (PLC).
Programabilni logički kontroler (PLC) je računar posebno dizajniran za industrijske kontrolne aplikacije. PLC-ovi se odlikuju fleksibilnim programiranjem, visokom pouzdanošću i lakoćom proširenja i široko se koriste u različitim sistemima upravljanja industrijskom automatizacijom. PLC kontrolni sistem se obično sastoji od sljedećih komponenti:
5.1 PLC:PLC je jezgro PLC kontrolnog sistema, odgovoran za prijem signala senzora, obradu podataka, donošenje odluka i zatim slanje upravljačkih komandi aktuatorima.
5.2 Ulazno/izlazni moduli:Ulazno/izlazni moduli su uređaji koji povezuju PLC sa terenskim uređajima, odgovorni za pretvaranje signala senzora u signale koje PLC prepoznaje, ili pretvaranje upravljačkih komandi PLC-a u signale koje prepoznaju aktuatori.