Bij het ontwerpen van systemen die productietaken ondersteunen, wordt rekening gehouden met veel operationele nuances. Elk complex is individueel, maar de principes van de implementatie ervan zijn gebaseerd op een reeks basisvereisten. Het systeem moet efficiënt, betrouwbaar, functioneel en tegelijkertijd ergonomisch zijn. De koppeling tussen het direct technische deel van productieondersteuning en beheertaken wordt gerealiseerd door controllers voor procesautomatisering. Ze concentreren informatie die afkomstig is uit verschillende technologische gebieden, wat de basis vormt voor het nemen van bepaalde beslissingen.
Classificatie van controllers per toepassing
Vrijwel elke moderne onderneming gebruikt tot op zekere hoogte systemen om werkprocessen te automatiseren. Bovendien kan de aard van de bediende functies totaal verschillend zijn. Zo regelt programmeerbare apparatuur op het gebied van de chemische industrie de dosering, de aanvoer van bulk- en vloeibare materialen via controllers, bewaakt de eigenschappen van verschillende stoffen met behulp van sensoren, enz. In de dienstensector van transportorganisaties ligt de nadruk:wordt gedaan op de besturing van elektrische apparatuur, in de regel laden en lossen. Universele regelaars voor de automatisering van ventilatie-, verwarmings- en watertoevoersystemen zijn ook wijdverbreid. Dit is een groep systemen die hulpprogramma's beheert bij bedrijven op verschillende gebieden. Omgekeerd zijn er zeer gespecialiseerde gebieden waarin het nodig is om individuele systemen voor specifieke behoeften te ontwikkelen. Deze gebieden omvatten de olie-industrie en metallurgische fabrieken.
Hoe controllers werken
Industriële controller is een microprocessor die hardware en software levert. Het eerste deel dient in feite de fysieke werking van het systeem, gebaseerd op het geneste taakuitvoeringsprogramma. Een belangrijk aspect van elke configuratie van dit type is de regelgevende infrastructuur. Dat wil zeggen, de softwarebasis is verantwoordelijk voor het nemen van bepaalde beslissingen, maar in de toekomst worden de ontvangen signalen verzonden naar de commandopunten die rechtstreeks aan de werkapparatuur worden gegeven. Zo besturen automatiseringscontrollers machines, transportbanden, technische stroomvoorzieningen, enz.
Een ander niet minder belangrijk onderdeel van de algehele besturingsinfrastructuur zijn sensoren en indicatoren, op basis waarvan de controller beslissingen of strategische ketens ontwikkelt die de bedrijfsmodi van de apparatuur bepalen. Dit kunnen sensoren zijn die de toestand van de onderhouden apparaten en eenheden evaluerenmaterialen, microklimaatparameters in de productieruimte en andere kenmerken.
Architectuur van automatiseringscontrollers
Onder de architectuur van de controller wordt een set componenten verstaan, waardoor de functie van het besturen van automatisering wordt geïmplementeerd. In de regel gaat de bouwkundige configuratie uit van de aanwezigheid van een processor, netwerkinterfaces, opslagapparaat en I/O-systemen in het complex. Dit is een basispakket, maar afhankelijk van de behoeften van een bepaald project kunnen de samenstelling en kenmerken van afzonderlijke onderdelen variëren. Complexe besturingen voor automatisering worden modulair genoemd. Als de traditionele eenvoudige architectuur een verenigd blok is met een typische samenstelling van functionele elementen die niet door de operator kunnen worden gewijzigd, dan wordt in complexe architectuurmodellen een modulaire configuratie met meerdere componenten geïmplementeerd. Het maakt niet alleen onderhoud van een enkele gesloten unit mogelijk, maar ook van elke module afzonderlijk. Nu is het de moeite waard om de afzonderlijke delen van de architectuur in meer detail te bekijken.
Rassen van architectuurmodules
Het modulaire basisapparaat wordt vertegenwoordigd door een microprocessor. Het hangt af van zijn kracht hoe complex de taken die door een bepaalde controller worden opgelost, kunnen zijn. Het opslagapparaat is ook van belang. Het kan zonder verdere aanpassingen in het systeem worden geïntegreerd. Maar meestal worden externe flash-geheugenmodules gebruikt, die inafhankelijk van de huidige taken. I/O-apparaten zijn grotendeels verantwoordelijk voor de acties die industriële automatiseringscontrollers ondernemen. Via deze kanalen ontvangt de processor informatie voor verwerking en geeft hij verder de juiste commando's. In moderne complexen spelen interfacemodules een steeds belangrijkere rol, waarvan de communicatiemogelijkheden van de controller afhangen.
Belangrijkste kenmerken van de processormodule
Bij het ontwikkelen van een besturingssysteem is het vooral belangrijk om rekening te houden met de basiskenmerken en mogelijkheden van de microprocessor. Wat de belangrijkste bedrijfsparameters van deze module betreft, deze omvatten klokfrequentie, bitdiepte, taakuitvoeringsperioden, geheugen, enz. Maar zelfs deze kenmerken worden niet altijd doorslaggevend, aangezien de prestaties van moderne, zelfs budgetmicroprocessors voldoende zijn om de meeste van de productieprocessen. Het is veel belangrijker om de communicatiemogelijkheden en -functies te bepalen die controllers uitvoeren om het werk van de onderneming te automatiseren. Met name volgens de eisen stellen operators de mogelijkheid om met een breed scala aan netwerkkanalen, interfaces en programmeertalen te werken op de eerste plaats. Afzonderlijk is het vermeldenswaard de mogelijkheid om weergaveapparaten, bedieningselementen, moderne displays en andere componenten aan te sluiten.
Bedieningspaneel
Ongeacht de kenmerken van de vulling van de controller, om zijn functies te regelen, moet een bedieningsstation met een geschikt relais worden voorzien. Uiterlijk lijken dergelijke apparaten op een kleineeen computer voorzien van invoer- en uitvoerapparatuur, processensoren en een display. De eenvoudigste controllers voor industriële automatisering bieden de mogelijkheid om via dit paneel te programmeren. Bovendien kan programmeren elementaire instellingen voor instapcommando's betekenen. De meest geavanceerde bedieningsterminals voeren ook zelfdiagnose en zelfkalibratie uit.
Automatiseringsvoedingen
Het gemiddelde spanningsbereik dat industriële controllers levert, ligt tussen 12 en 48 V. De bron is meestal een lokaal 220V-netwerk. Tegelijkertijd bevindt de stroomvoorziening zich niet altijd in de buurt van de apparatuur die wordt onderhouden. Als bijvoorbeeld regelaars worden gebruikt om een ketelhuis te automatiseren in een metallurgische meertrapsproductie, dan kan een gedistribueerd stroomnetwerk op gelijke afstand van meerdere energieverbruikers liggen. Dat wil zeggen, het ene circuit zal de ketel dienen voor zachte metalen en het andere voor harde. Tegelijkertijd kan de spanning in de lijnen ook veranderen.
Conclusie
Workflow-automatiseringssystemen worden steeds meer onderdeel van de infrastructuur van moderne ondernemingen. Dienovereenkomstig worden controllers voor automatiseringssystemen in verschillende modificaties ook veel gebruikt. Op zich vereist het onderhoud van een dergelijk apparaat geen speciale kosten. De belangrijkste problemen bij het werken met deze apparatuur hebben betrekking op de kwaliteit van de programmeringen optimalisatie van de configuratielay-out. Maar om de operatorfuncties te vereenvoudigen, worden modules die uitgaan van zelfconfiguratie op basis van de belangrijkste gegevens die door de gebruiker zijn ingevoerd, steeds populairder.
