סוגי בקרי תעשייה ומאפייניהם

I. מבוא

עם פיתוח מתמשך של אוטומציה תעשייתית, בקרים תעשייתיים ממלאים תפקיד חיוני כמרכיבי הליבה של מערכות אוטומציה תעשייתית. בקר תעשייתי הוא סוג של ציוד אלקטרוני שיכול לקבל אותות קלט ולשלוט, לפקח ולנהל את תהליך הייצור על פי כללי ההיגיון המוגדרים מראש או אלגוריתמי בקרה. במאמר זה נציג את סוגי בקרי התעשייה ואת מאפייניהם בפירוט, על מנת לספק התייחסות לתכנון ויישום של מערכות אוטומציה תעשייתיות.

II. סוגי בקרי התעשייה

ישנם סוגים רבים של בקרים תעשייתיים, על פי קריטריוני סיווג שונים, ניתן לחלק אותם לסוגים הבאים:

סיווג על ידי אובייקט בקרה

בקר מנוע חד כיווני:משמש בעיקר לשליטה על התחלה מוטורית חד כיוונית, עצירה ווויסות מהירות.

בקר מנוע דו כיווני:משמש לשליטה על מנוע דו כיווני קדימה ווויסות הפוך ומהירות.

בקר פנאומטי:משמש במערכות פנאומטיות, באמצעות שליטת לחץ אוויר להשגת השליטה של ​​מפעילים פנאומטיים.

בקר הידראולי:משמש במערכת ההידראולית, באמצעות שליטת לחץ השמן להשגת השליטה של ​​מפעילים הידראוליים.

PLC (בקר לוגיקה הניתן לתכנות):בקר תעשייתי לשימוש כללי, ניתן לתכנות ובזמן אמת, המתאים למגוון יישומי אוטומציה תעשייתית.

מסווג לפי מצב בקרה

בקר לולאה פתוח:בקרה על בסיס אותות קלט בלבד, מבלי לשקול את המשוב של אותות פלט.

בקר לולאה סגורה:משווה ומתאים בהתאם למשוב של אותות קלט ופלט כדי לממש שליטה מדויקת יותר.

מסווג לפי פונקציה

דֶלְפֵּק:משמש לפונקציות ספירה ותזמון, הנפוץ לספירת כמות ובקרת תזמון בתהליך הייצור.

שָׁעוֹן עֶצֶר:נהג לממש בקרת תזמון, כגון התחלת תזמון, עצירה ומתג.

בקר פרופורציונלי:על פי גודל אות הקלט, התאם את אות הפלט באופן יחסי.

בקר PID:בקר נפוץ לולאה סגורה שמממש שליטה מדויקת על המערכת באמצעות פעולות פרופורציונליות, אינטגרליות ודיפרנציאליות.

סוגים אחרים

CNC (בקר בקרה מספרי):משמש לבקרה על כלי מכונה וציוד שבבי למימוש שבבי עבודה בעלי דיוק גבוה.

DCS (מערכת בקרה מבוזרת):משמש לבקרה במערכות בקרת תהליכים רחבות היקף עם מאפיינים מבוזרים ומודולריים.

PAC (בקר אוטומציה לתכנות):משלב את התכונות של PLC ומחשבי בקרה תעשייתיים עם יכולות מחשוב ותקשורת מתקדמות יותר.

SCADA (מערכת בקרת פיקוח ורכישת נתונים):פלטפורמת תוכנה לניטור ובקרה של מערכות מבוזרות באמצעות רכישת נתונים, שלט רחוק ופונקציות אזעקה.

IPC (מחשב בקרה תעשייתי):בקרי תעשייה בעלי ביצועים גבוהים לתרחישים הדורשים עיבוד כמויות גדולות של נתונים וביצוע אלגוריתמי בקרה מורכבים.

בקר משובץ:בגודל קטן, צריכת חשמל נמוכה, דרגת אינטגרציה גבוהה, המתאימה לנפח הבקר וצריכת החשמל יש דרישות קפדניות של הסצינה.

III. המאפיינים של בקרי תעשייה

לבקר תעשייתי כליבת מערכת האוטומציה התעשייתית, יש את התכונות המשמעותיות הבאות:

אמינות ויציבות:בקרים תעשייתיים נועדו לפעול ביציבות בסביבות תעשייתיות קשות, עם יכולת ואמינות חזקים נגד הפרעה.

בזמן אמת:מסוגל להגיב לשינויים באותות הקלט בזמן אמת, לקבל במהירות החלטות שליטה כדי להבטיח את המשכיות וסנכרון הייצור.

גמישות ותכנות:משתמשים יכולים לכתוב ולשנות את תוכנית הבקרה בהתאם לצרכים שלהם כדי להסתגל ליישומים תעשייתיים שונים.

ממשקים עשירים:עם מגוון ממשקי תקשורת ופרוטוקולים, קל להחליף נתונים ולתקשר עם ציוד ומערכות אחרות.

קל לתחזוקה ולהרחבה:אימוץ תכנון מודולרי, נוח להרחבת תחזוקה ותפקוד.

דיוק שליטה גבוהה:על ידי אימוץ אלגוריתמי בקרה מתקדמים ועיצוב חומרה, הוא מבין שליטה ברמה גבוהה בתהליך הייצור.

אינטליגנטי ורשת:עם פיתוח האינטרנט של דברים וטכנולוגיית בינה מלאכותית, בקרים תעשייתיים מתפתחים בהדרגה בכיוון של אינטליגנטי ורשת, המסוגלים לממש פונקציות כמו ניטור מרחוק, אבחון תקלות ואופטימיזציה אוטומטית.

Iv. הסיכום

בקרים תעשייתיים כמרכיבי הליבה של מערכות אוטומציה תעשייתיות, מגוון רחב של עוצמה. לסוגים שונים של בקרים תעשייתיים מאפיינים משלהם והם מתאימים לתרחישים שונים של יישומים תעשייתיים. עם פיתוח מתמשך של טכנולוגיה, בקרי תעשייה ימשיכו להתפתח בכיוון המודיעין והרשתות, ומזריקים חיוניות חדשה לפיתוח מערכות אוטומציה תעשייתיות. בעתיד, בקרים תעשייתיים ישחקו תפקיד חשוב יותר בשיפור יעילות הייצור, הפחתת עלויות והבטחת איכות המוצר.