V procesu oblikovanja sistemov, ki podpirajo proizvodne naloge, se upoštevajo številne operativne nianse. Vsak kompleks je individualen, vendar načela njegovega izvajanja temeljijo na osnovnem naboru zahtev. Sistem mora biti učinkovit, zanesljiv, funkcionalen in hkrati ergonomski. Povezavo med neposredno tehničnim delom proizvodne podpore in nalogami upravljanja izvajajo krmilniki za avtomatizacijo procesov. Koncentrirajo informacije, ki prihajajo z različnih tehnoloških področij, kar je osnova za sprejemanje določenih odločitev.
Razvrstitev krmilnikov po aplikaciji
Praktično vsako sodobno podjetje do neke mere uporablja sisteme za avtomatizacijo delovnih procesov. Poleg tega je narava servisiranih funkcij lahko popolnoma drugačna. Tako na področju kemične industrije programirljiva oprema nadzoruje doziranje, dovaja količine razsutih in tekočih materialov preko krmilnikov, spremlja lastnosti različnih snovi s pomočjo senzorjev itd. V storitvenem sektorju transportnih organizacij je poudarekse izvaja na nadzoru električne opreme, praviloma nakladanje in razkladanje. Razširjeni so tudi univerzalni krmilniki za avtomatizacijo prezračevalnih, ogrevalnih in vodovodnih sistemov. To je skupina sistemov, ki upravljajo komunalne storitve v podjetjih na različnih področjih. Nasprotno pa obstajajo visoko specializirana področja, na katerih je treba razviti posamezne sisteme za posebne potrebe. Ta področja vključujejo naftno industrijo in metalurške obrate.
Kako delujejo krmilniki
Industrijski krmilnik je mikroprocesor, ki zagotavlja strojno in programsko opremo. Prvi del pravzaprav služi fizičnemu delovanju sistema, ki temelji na ugnezdenem programu za izvajanje nalog. Pomemben vidik vsake tovrstne konfiguracije je regulativna infrastruktura. To pomeni, da je osnova programske opreme odgovorna za sprejemanje določenih odločitev, v prihodnosti pa se prejeti signali pošiljajo na točke ukazov, ki se dajejo neposredno delovni opremi. Tako krmilniki avtomatizacije nadzorujejo stroje, transportne linije, tehnične elektroenergetske objekte, itd.
Druga nič manj pomembna komponenta celotne nadzorne infrastrukture so senzorji in indikatorji, na podlagi katerih krmilnik razvija odločitve ali strateške verige, ki določajo načine delovanja opreme. To so lahko senzorji, ki ocenjujejo stanje servisiranih naprav in enotmateriali, parametri mikroklime v proizvodnem prostoru in druge značilnosti.
Arhitekture avtomatskih krmilnikov
Pod arhitekturo krmilnika razumemo nabor komponent, zaradi katerih se izvaja funkcija krmiljenja avtomatizacije. Arhitekturna konfiguracija praviloma predpostavlja prisotnost procesorja, omrežnih vmesnikov, pomnilniške naprave in V/I sistemov v kompleksu. To je osnovni paket, vendar se glede na potrebe posameznega projekta lahko sestava in značilnosti posameznih delov razlikujejo. Kompleksni krmilniki za avtomatizacijo se imenujejo modularni. Če je tradicionalna preprosta arhitektura poenoten blok s tipično sestavo funkcionalnih elementov, ki jih operater ne more spremeniti, potem se v kompleksnih arhitekturnih modelih izvaja večkomponentna modularna konfiguracija. Omogoča vzdrževanje ne le posamezne zaprte enote, temveč tudi vsakega modula posebej. Zdaj je vredno podrobneje razmisliti o posameznih delih arhitekture.
Različice arhitekturnih modulov
Osnovno modularno napravo predstavlja mikroprocesor. Od njegove moči je odvisno, kako zapletene so lahko naloge, ki jih rešuje določen krmilnik. Pomembna je tudi naprava za shranjevanje. Lahko se integrira v sistem brez možnosti nadaljnjega spreminjanja. Najpogosteje pa se uporabljajo zunanji bliskovni pomnilniški moduli, ki jih je mogoče zamenjatiodvisno od trenutnih nalog. V/I naprave so v veliki meri odgovorne za dejanja, ki jih izvajajo krmilniki industrijske avtomatizacije. Prek teh kanalov procesor prejme informacije za obdelavo in nadalje izda ustrezne ukaze. V sodobnih kompleksih imajo vse pomembnejšo vlogo vmesniški moduli, od katerih so odvisne komunikacijske zmogljivosti krmilnika.
Glavne značilnosti procesorskega modula
Pri razvoju krmilnega sistema je še posebej pomembno upoštevati osnovne značilnosti in zmogljivosti mikroprocesorja. Kar se tiče glavnih parametrov delovanja tega modula, vključujejo urno frekvenco, bitno globino, obdobja izvajanja nalog, pomnilnik itd. Toda tudi te lastnosti ne postanejo vedno odločilne, saj zmogljivost sodobnih celo proračunskih mikroprocesorjev zadostuje za servisiranje večine proizvodnih procesov. Veliko pomembneje je določiti komunikacijske zmogljivosti in funkcije, ki jih krmilniki izvajajo za avtomatizacijo dela podjetja. Zlasti glede na zahteve operaterji na prvo mesto postavljajo sposobnost dela s širokim naborom omrežnih kanalov, vmesnikov in programskih jezikov. Ločeno velja omeniti možnost povezave prikazovalnih naprav, krmilnikov, sodobnih zaslonov in drugih komponent.
upravljalska plošča
Ne glede na značilnosti polnjenja krmilnika je za nadzor njegovih funkcij potrebno zagotoviti operatersko postajo z ustreznim relejem. Navzven so takšne naprave podobne majhnimračunalnik, opremljen z vhodnimi in izhodnimi napravami, procesnimi senzorji in zaslonom. Najpreprostejši krmilniki za industrijsko avtomatizacijo zagotavljajo možnost programiranja preko te plošče. Poleg tega lahko programiranje pomeni osnovne nastavitve za ukaze začetne ravni. Najbolj izpopolnjeni uporabniški terminali izvajajo tudi samodiagnozo in samokalibracijo.
Napajalniki za avtomatizacijo
Povprečni razpon napetosti, ki napajajo industrijske krmilnike, je v območju 12-48 V. Vir je običajno lokalno 220V omrežje. Hkrati napajalnik ni vedno v neposredni bližini opreme, ki se servisira. Na primer, če se krmilniki uporabljajo za avtomatizacijo kotlovnice v metalurški večstopenjski proizvodnji, je lahko porazdeljeno električno omrežje enako oddaljeno od več porabnikov energije. To pomeni, da bo en krog služil kotlu za mehke kovine, drugi pa za trde. Hkrati se lahko spremeni tudi napetost v vodi.
Sklep
Sistemi za avtomatizacijo delovnega toka vse bolj postajajo del infrastrukture sodobnih podjetij. V skladu s tem se pogosto uporabljajo tudi krmilniki za sisteme avtomatizacije v različnih modifikacijah. Samo po sebi vzdrževanje takšne naprave ne zahteva posebnih stroškov. Glavne težave pri delu s to opremo so povezane s kakovostjo programiranjain optimizacijo postavitve konfiguracije. Toda hkrati zaradi poenostavitve upravljavskih funkcij postajajo vse bolj priljubljeni moduli, ki prevzamejo samokonfiguracijo glede na glavne podatke, ki jih vnese uporabnik.
