Para resolver os problemas de automação e controle, as indústrias usam as tecnologias em constante mudança em sistemas de controle para processos de produção ou manufatura eficientes. Isso requer sistemas de controle confiáveis e de alta qualidade. Novas tendências em automação industrial lidam com dispositivos de controle e protocolos de comunicação mais recentes para controlar dispositivos de campo como válvulas de controle e outros elementos de controle final. Alguns dos dispositivos ou instrumentos inteligentes usados na indústria automatizada têm a capacidade de controlar os processos e também os recursos de comunicação sem fazer interface com outros dispositivos de controle de nível de campo, como PLCs.

O que é automação industrial?

A automação industrial é o uso de vários dispositivos de controle como PCs / PLCs / DCS, usados para controlar várias operações de uma indústria sem intervenção humana significativa e para fornecer desempenho de controle automático. Nas indústrias, as estratégias de controle usam um conjunto de tecnologias que são implementadas para obter o desempenho ou saída desejada, tornando o sistema de automação mais essencial para as indústrias.

Processo automatizado em indústrias

A automação industrial envolve o uso de estratégias de controle avançadas como controles em cascata, dispositivos de hardware de controle modernos como PLCs, sensores e outros instrumentos para detectar as variáveis de controle, equipamentos de condicionamento de sinal para conectar os sinais aos dispositivos de controle, drives e outros dispositivos de controle final significativos, autônomo sistemas de computação, sistemas de comunicação, alarmes e sistemas HMI (Human Machine Interface).

Necessidade de indústria automatizada

Manual de controle

Para reduzir a verificação periódica ou manual

Em algumas aplicações críticas, a verificação periódica da variável do processo é necessária para realizar as operações industriais. Equipamentos de automação reduzem as operações periódicas ou manuais e estabelecem as condições de trabalho automáticas.

Para aumentar a produtividade

Automatizar a manufatura e outros processos de produção aumenta a taxa de produção, produzindo resultados em maiores quantidades para um determinado insumo de trabalho

Reduza o custo de produção

Usando as máquinas e equipamentos automáticos, a intervenção humana para controlar os processos cai abruptamente. Isso reduz o investimento no custo do trabalho, portanto, o custo de produção.

Para melhorar a qualidade do produto

Fazer continuamente o mesmo trabalho pode não ser perfeito em todos os casos em termos de especificações de qualidade com o esforço humano. Com equipamentos de automação, é possível obter qualidade de produto confiável e uniforme usando dispositivos de controle de hardware em tempo real.

Para aumentar a flexibilidade

Usando vários equipamentos de automação, os processos são tratados de forma simples, sem obter nenhum ambiente complexo, especialmente nos processos de fabricação.

Operador amigável e melhora a segurança

A complexidade de operação dos equipamentos ou processos é reduzida com a automação industrial. Ele muda a posição do operador como operador para a função de supervisão.

Estrutura da Automação Industrial

A estrutura da automação industrial explica vários níveis de operação. Eles incluem nível de sensor, nível de controle de automação (unidade, célula, controles de processo), nível de supervisão e nível de empresa. A estrutura em pirâmide indica que, conforme você sobe a ponta, a informação é agregada e enquanto desce é dissolvido. Isso significa que obteremos informações detalhadas para uma determinada variável na parte inferior. A automação industrial não significa que todos os níveis são automatizados, como o nível empresarial não precisa ser automatizado.

Estrutura de Automação

O nível do sensor também é chamado de camada de processo. Utiliza os sensores e atuadores para obter os valores das variáveis do processo de forma contínua ou periódica. Estes atuam como olhos e braços dos processos industriais. Alguns desses instrumentos incluem instrumentos pneumáticos, instrumentos inteligentes, etc.

O nível de controle de automação ou camada de controle usa dispositivos de controle industrial como PCs / PLCs / DCS, etc. Este nível utiliza os vários processadores embutidos, algoritmos PID para controlar o processo.

Camadas de automação

O nível de supervisão ou camada SCADA obtém muitas informações do canal e armazena os dados no banco de dados do sistema. Ele adquire dados de vários dispositivos de controle e os exibe no HMI (Interface Homem-Máquina). Também dá alarme para indicar os níveis das variáveis de processo e controle. Ele usa um software especial para fazer com que os dados e os protocolos de comunicação interajam com os dispositivos de campo.

“uma luz de natal é feita para piscar através da descarga de um capacitor ”

O nível empresarial executa tarefas como agendamento, pedidos e vendas, planejamento de produtos, etc.

Tipos de automações industriais

Os sistemas de automação são classificados em quatro tipos básicos, com base na flexibilidade e nível de integração nos processos de fabricação. Esses são descritos abaixo.

Automação Fixa

1 Automação Fixa

Nesta sequência as operações a serem realizadas são fixadas pela configuração do equipamento. É usado na produção de alto volume com equipamento dedicado. Exemplos desse sistema de automação são linhas de montagem automatizadas, processo destilado, linhas de transferência de máquina.

Automação Programável

2. Automação programável

Nesse caso, a sequência de operações pode ser alterada alterando o programa. A sequência de operações é variada com base nas diferentes configurações do produto. Além disso, novos programas podem ser inseridos nos dispositivos programáveis para os novos produtos. Este tipo de sistema é utilizado em processos batch, laminadores de aço, robôs industriais, etc.

3. Automação flexível

É a extensão da automação programável. Isso oferece uma maior flexibilidade para lidar com as variações de design do produto. Os operadores podem dar comandos na forma de códigos no programa de computador se quiserem alterar a seqüência do processo. Equipamentos de nível inferior recebem instruções para operar em nível de campo sem perder o tempo de produção. Este tipo de automação é usado na fabricação de máquinas CNC multifuncionais, veículos guiados automaticamente, etc.

Automação Flexível

4. Automação Integrada

Neste tipo, o sistema total é totalmente automatizado sob controle do computador. Desde a concepção até o despacho, todo o sistema é totalmente automatizado. Até o equipamento é manuseado pelos robôs. Este sistema é usado em sistemas de manufatura integrados por computador.

Equipamentos de automação

Equipamentos da Indústria Automatizada

Sensores e Atuadores

Um sensor detecta as várias variáveis do processo e as converte em sinais elétricos ou ópticos. Esses sensores incluem temperatura, pressão, velocidade, fluxo, etc.

Os atuadores convertem os sinais elétricos em meios mecânicos para obter controle sobre os processos. Isso inclui relés, ímãs, servomotores, etc.

Alguns dos sensores e atuadores têm a capacidade de se comunicar com os barramentos de comunicação de campo industrial que vêm sob os dispositivos inteligentes.

Computadores industriais

Controladores lógicos programáveis (PLC's) também chamados de computadores industriais, podem ser programados para executar certas funções de controle. Consiste em uma CPU ou processador, módulos de E / S (analógicos e digitais) para conectar os vários dispositivos de entrada / saída e módulos de relé. Estes podem ser modulares, que são de tipo fixo ou tipos integrados para estender os módulos com base nas entradas disponíveis.

Junto com os PLCs, os PCs convencionais são usados para controlar o processo online ou alterando os programas. PLCs vêm com software dedicado para programar a estratégia de controle.

HMI (Interface Homem Máquina)

HMI's oferece as facilidades como, exibir as informações em telas de computador e outros monitores, registrar os resultados no banco de dados, dar sinal de alarme, etc. Ele usa tecnologias como SCADA (Controle de Supervisão e Aquisição de Dados) e outras tecnologias baseadas em visuais.

Sistema de comunicação

Nas indústrias, muitos sensores, atuadores, PCs de controle e outros dispositivos de controle são distribuídos geograficamente e interagem uns com os outros por meio de vários barramentos de dados. Existem três tipos de barramentos usados na automação industrial, ou seja, barramento de fábrica, barramento de processo e barramento de campo.

“diferença entre nmos e pmos ”

O barramento de campo interage entre os instrumentos de campo e os dispositivos de controle, enquanto o barramento de processo conecta os computadores de nível de supervisão aos dispositivos de controle, como PLCs. O barramento de fábrica conecta o nível superior da organização ao nível de supervisão. Diferentes protocolos são usados para as comunicações como RS-485, profibus, modbus de controle CAN, etc.

Obrigado por gastar seu valioso tempo com este artigo e espero que você tenha entendido o que é automação industrial. Aqui está uma pergunta para você sobre automação,

O que é inteligência artificial?

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