1 הקדמה
אוטומציה חשמלית תעשייתית כוללת בעיקר מכשור אוטומציה חשמלית וטכנולוגיית בקרת אוטומציה. מאמר זה מתמקד בהערכת רמת האוטומציה החשמלית התעשייתית משני היבטים מרכזיים: איסוף מידע מערכת ועיבוד ויישום מידע מערכת.
מידע שנאסף באמצעות המערכת מספק תמונה ברורה של המצב התפעולי של כל ארגון. הוא משמש כאסמכתא להטמעת טכנולוגיות בקרת אוטומציה ומבסס בסיס תיאורטי מוצק, במיוחד בתחום הייצור הבטיחותי שבו אמצעי זהירות משופרים הם חיוניים. זה מחייב שיצרני מכשירים אלקטרוניים מודרניים נותנים עדיפות גבוהה למאמצי פיתוח מוצרים.
לגבי עיבוד מידע, זיהוי מכשירים ותקשורת מידע אוטומטית במהלך הייצור הארגוני חולקים קווי דמיון משמעותיים. שניהם משמשים כמרכיבי ליבה של מרכזי בקרה. היישום של מערכות במכשור אוטומציה חשמלית וטכנולוגיית בקרת אוטומציה עומד בסטנדרטים בסיסיים לניטור ותחזוקה בזמן אמת-. אלה מהווים משימות איסוף ועיבוד מידע שגרתיות, המבטיחות אינטגרציה חלקה בתוך תהליכי ייצור תעשייתיים ושיפור יעילות הייצור [1-6].
2 טכנולוגיית מכשור אוטומציה
מכשירי אוטומציה חשמליים תעשייתיים נפרסים כעת באופן נרחב במגזרים שונים, וממלאים תפקיד מרכזי בשיפור יעילות הייצור והבטחת איכות המוצר. כאשר דנים בנושא זה, חיוני להבין את הרעיון הספציפי של מכשור אוטומציה-יישומי-היי-טק של טכנולוגיות PC וטכנולוגיות אלקטרוניות. על ידי הגדרת פרמטרים רלוונטיים, הוא מאפשר השגה מהירה יותר של יעדי ייצור אוטומציה תעשייתית.
במהלך עדכונים טכנולוגיים, הביצועים של המכשור האוטומטי השתפרו באופן משמעותי, מה שמציג מגמת פיתוח מגוונת-מאפיין בולט של ההתקדמות המהירה הנוכחית במכשור. באבולוציה של טכנולוגיית חשמל תעשייתית, שיפור יעילות הבקרה היא נושא קריטי שיש לתעדף במודרניזציה התעשייתית של סין. בדרך כלל, היישום של טכנולוגיית אוטומציה חשמלית כולל ארבעה היבטים מרכזיים: טכנולוגיית שילוב מערכות, טכנולוגיה חכמה, טכנולוגיית ממשק מכונה אנושית וטכנולוגיית חישה.
(1) טכנולוגיית שילוב מערכות. שילוב מערכות מייצג טכנולוגיה חיונית ביישומי אוטומציה חשמלית תעשייתית. הוא מתמקד בהיבטים כגון מודולי תקשורת, ניתוח מערכת ותצורת שכבות פיזיות בתכנון המערכת, ובכך מתאים יותר לניטור- בזמן אמת של תהליכי ייצור תעשייתיים. יתר על כן, טכנולוגיית אינטגרציית המערכת מיועדת בעיקר לייצור ארגוני-בקנה מידה גדול. זה יכול להעלות במהירות את תקני הייצור התעשייתי, להפחית את עלויות הייצור הארגוניות ולשאוף להשיג את יעדי הפיתוח הכלכלי המודרני של מפעלים תעשייתיים.
(2) טכנולוגיה חכמה. האינטליגנציה ביישומי אוטומציה חשמלית תעשייתית מתייחסת לטכנולוגיית פעולה חכמה. היישום שלו באוטומציה חשמלית משיג לא רק יעילות מערכת גבוהה-ת במיוחד, אלא גם מקלה על השילוב של מכשור תעשייתי עם טכנולוגיית מחשבים. עם זאת, חיוני לבחור כלי בקרת אוטומציה מתאימים על סמך התנאים בפועל במהלך הטמעת המערכת.
(3) טכנולוגיית אינטראקציה אנושית-ממשק מכונה (HMI). אוטומציה חשמלית תעשייתית חייבת לתת עדיפות לפיתוח מערכות אינטראקציה HMI ליבה. הצוות חייב לבצע תכנונים מדעיים ורציונליים כדי להבטיח תפעול ציוד מיומן במהלך זרימות העבודה. התאמות מערכת אפקטיביות דורשות תצורת HMI נכונה. לאחר שהמפעילים מוציאים פקודות, אלו מועברות באמצעות מעגלים כדי להשיג בקרת ציוד מקיפה, שבסופו של דבר מגשימה את יעדי הייצור.
בנוסף, כדי להקל על עדכונים עתידיים ותחזוקה של ה-HMI, יש ליישם אמצעי עיבוד בסיסיים. זהו היבט קריטי הדורש עדיפות גבוהה בפיתוח מהיר של טכנולוגיית מכשור אוטומציה חשמלית תעשייתית.
(4) טכנולוגיית זיהוי חיישנים. טכנולוגיית החיישנים מיושמת כעת באופן נרחב בזיהוי מערכת, ומספקת מידע מדויק על הנתונים. חיישנים משמשים כמרכיבים העיקריים לניטור מערכות הייצור והם הכרחיים בהשגת אוטומציה תעשייתית.
3 עקרונות של עבודת עיצוב
(1) יישום ניטור מאוחד. ניטור מרכזי הוא מרכיב קריטי בטכנולוגיית אוטומציה חשמלית תעשייתית. במהלך תהליך הניטור מתאחדות פונקציות מערכת שונות למעבד מרכזי לעיבוד מדעי ויעיל. למרות שעיבוד המידע הזה עשוי להיות זמן רב-, התיאום היעיל עם ציוד הניטור לא רק משפר את יציבות הפעולה של המערכת אלא גם מפחית את צריכת החשמל במעגלים אלקטרוניים. זה מביא לארכיטקטורת מערכת מעודנת יותר ומוריד את ההסתברות לתאונות.
(2) ניטור זמן אמיתי-מרוחק. מערכות ניטור מרחוק ממנפות רשתות אלחוטיות כדי לאפשר-פיקוח בזמן אמת באמצעות מחשבים מרוחקים, תוך ביטול מגבלות גיאוגרפיות על פעולות המערכת. גישה זו ממקסמת את יכולות התקשורת ברשת של מחשבים. בתוך ארכיטקטורת הרשת האלחוטית, המערכת יכולה לאסוף ולנטר מידע מסביב בצורה יעילה יותר, מה שמוביל לעיבוד מדויק יותר של נתונים סביבתיים. עם זאת, במהלך פעולת הרשת האלחוטית, הגנת אבטחה ותחזוקה חייבות להיות מיושמות כראוי בהתבסס על תנאי התפעול הספציפיים של הציוד כדי להבטיח ביצועי מערכת יציבים.
4 מחקר על שיטות בקרה
(1) היקף ידע תיאורטי מקיף. בתוך מערכות אוטומציה חשמלית תעשייתית, יש להקדיש תשומת לב משמעותית למאפיינים של אינטליגנציה ואוטומציה של המערכת, אשר ממלאים תפקיד מכריע בפיתוח ויישום טכנולוגיית המחשוב בכללותה. כדי שארגונים תעשייתיים ישגשגו, המימוש של אוטומציה חשמלית דורש אינטגרציה עם טכנולוגיה- בעזרת מחשב. הדבר מחייב הקמת מערך ידע מקיף יחסית וביצוע מאמצים גדולים יותר להשגת היעדים התפעוליים של טכנולוגיית החשמל. זה חיוני לא רק כדי לשפר את השכלול של מערכת הידע התיאורטי החשמלי, אלא גם לחזק את היישום הנרחב של טכנולוגיית המחשב, כדי להבטיח שתיאוריות העיצוב יתאימו באופן מלא עם דרישות התכנון. בהתבסס על צרכי הפיתוח המעשיים הנוכחיים, עיצובים חייבים לעמוד בקפדנות בדרישות תוך מתן עדיפות לחדשנות לשיטתיות של ידע תיאורטי. זה משפר את מבנה הידע הפנימי של מפעלים תעשייתיים, ומקדם למעשה את חידוש וקידום הידע התיאורטי.
(2) יישומים ספציפיים של טכנולוגיית אוטומציה חשמלית תעשייתית. טכנולוגיית מכשור אוטומציה מיושמת בעיקר באמצעות מערכות משובצות ורשתות. ① Embedded: כולל בעיקר יישום ספציפי של טכנולוגיה משובצת בתוך מערכות אוטומציה חשמלית. במהלך עבודת התכנון, יש לשים לב להרחבת המעבד כדי לשפר את פונקציונליות המערכת באופן מקיף. יש להשתמש בשיטות מדעיות כדי לפתור באופן רציונלי בעיות שנתקלות בהן בתהליכי אוטומציה של ארגונים תעשייתיים. בנוסף, שיקולי תכנון הכרוכים בשבבים מחייבים דיון זהיר לגבי רשתות המערכת כדי להבטיח שהיא ממלאת את מטרתה המיועדת. ② ברשת: זה משמש כבסיס לשידור וקבלה של מידע באוטומציה חשמלית תעשייתית. במהלך פעולת המערכת, יש לשים לב לרשתות תקשורת ולפרוטוקולי טקסט. היישום המעשי של טכנולוגיית מכשור אוטומציה דורש מינוף טכנולוגיית רשת לשליטה רציונלית במערכות ייצור תעשייתיות, תוך שאיפה לשפר את הפרודוקטיביות הארגונית.
(3) שילוב של טכנולוגיית בקרה מודרנית עם טכנולוגיית בקרה חכמה. בקרה חכמה מאפשרת פעולה אוטומטית כאשר המערכות אינן דורשות התערבות אנושית. מטרתו במכשור האוטומציה היא לאסוף, לאחסן ולעבד באופן אוטומטי נתוני מערכת. פונקציונליות זו פועלת באמצעות בקרים חכמים, שילוב חיישנים וטכנולוגיות אלקטרוניות הנמצאות בתוך מכשירים חכמים. בשנים הקרובות, יכולת זו תמזג בקרה חכמה עם טכניקות בקרה מודרניות, תקדם אוטומציה תעשייתית ומימוש מלא של הפוטנציאל של בקרים ניתנים לתכנות ומערכות בקרת נתונים.
(4) שיפור הפונקציונליות והמבנה של מכשור אוטומטי. עם האימוץ הנרחב של טכנולוגיית אוטומציה חשמלית, מכשור משחק תפקיד מרכזי. כדי להגביר משמעותית את היעילות והביצועים של המערכת, יש לשלב מכשירים אוטומטיים, רכיבים חכמים ותוכנות יישומים חכמות תוך הרחבת יכולות המדידה. כדי לשפר במהירות את היעילות התפעולית והביצועים של מכשירים אוטומטיים, יש לשלב אלגוריתמי רשת מגוונים באלגוריתמים החכמים של המערכת. בנוסף, על ידי הטמעת אלגוריתמים לוגיים מטושטשים, מינוף המאפיינים של מעבדים ובקרים ושילוב של כל מערכת מכשור אוטומטית עצמאית יחסית, ניתן לקבל החלטות מקיפות ויעילות באמצעות פונקציות ניפוי באגים, חישובים אנליטיים ותגובות בקרה של טכנולוגיית-מערכת על-שבב (SoC).
5 מסקנה
מכשור אוטומציה חשמלית תעשייתית מייצגת טכנולוגיה מורכבת ביותר המקיפה דיסציפלינות קשורות רבות. יש לשכלל אותו ולבצע אופטימיזציה בהתבסס על תרחישי היישומים שלו כדי לשפר את רמות הבקרה של אוטומציה חשמלית, לאפשר-ניטור בזמן אמת של תהליכי ייצור תעשייתיים, לפתור את בעיות-האתר באופן מיידי, לשפר ללא הרף את היעילות הכלכלית של הייצור ולקדם פיתוח בר-קיימא של טכנולוגיית בקרת אוטומציה חשמלית תעשייתית.