Automatyka przemysłowa należy do tych gałęzi inżynierii, które rozwijają się wyjątkowo intensywnie. Z tego powodu przedstawiciele kadry inżynierskiej w zakładach przemysłowych powinny mieć opanowane podstawy automatyki, a także dbać o ciągłe poszerzanie i aktualizowanie przyswojonych informacji.
Najważniejszymi kwestiami obejmującymi podstawy automatyki przemysłowej są:
1. Wykrywanie oraz identyfikacja obiektów,
2. Pomiary takich parametrów jak położenie, odległość oraz ciśnienie,
3. Połączenia sieciowe,
4. IO-Link
„Zmysły maszyn”
W pozycjach omawiających podstawy
automatyki przemysłowej często można spotkać się z porównaniem zagadnień tej dziedziny do zmysłów i organizmu człowieka:
Wzrok i dotyk: czujniki wizyjne, pojemnościowe, optoelektroniczne.
Słuch: czujniki ultradźwiękowe
Myślenie: sterowniki logiczne PLC
Ruch: napędy i silniki
Nerwy: połączenia sieciowe
Automatyka przemysłowa – najważniejsze zagadnienia
Proces, dzięki któremu obiekty w systemie są identyfikowane i pozycjonowane to tzw. detekcja. Dzięki rozwiązaniom stosowanym w czujnikach światła, dźwięku i pola magnetycznego wykrywane mogą być zarówno ciała stałe, jak i ciecze.
Czujniki
Najważniejsze rodzaje czujników wykorzystywanych w automatyce przemysłowej to:
– czujniki indukcyjne,
– czujniki pojemnościowe,
– czujniki optoelektroniczne,
– czujniki ultradźwiękowe,
– czujniki pola magnetycznego,
– czujniki liniowe
Poszczególne rodzaje czujników różnią się wieloma parametrami, m.in. odległością, z jakiej są w stanie wykryć obiekty. Znajomość tych parametrów i wynikających z nich zastosowań danych urządzeń to absolutne podstawy automatyki przemysłowej, dzięki którym możliwe jest dopasowanie ich do potrzeb danego zakładu i sprawne przeprowadzanie procesów.
Wyjścia i styki
Innym zagadnieniem, które musi zostać opanowane przez inżynierów mających styczność choćby z podstawami automatyki przemysłowej są rodzaje wyjść (PNP oraz NPN), a także styków: zwiernych, rozwiernych i antywalentnych.
Ważną kwestią jest także umiejętność rozróżniania czujników pomiarowych i przełączających oraz znajomość rodzajów sygnałów na wyjściach tego rodzaju urządzeń.
Pomiary
Podstawowymi parametrami, których pomiary powinny być dokonywane na bieżąco są: położenie, odległości, kąty oraz ciśnienie. Konieczna przy tym jest dbałość o ich najwyższą dokładność. Rozwiązania z dziedziny automatyki przemysłowej pozwalają na wykorzystanie w tym celu konkretnych urządzeń:
– przetworników liniowych,
– czujników indukcyjnych,
– enkoderów magnetycznych,
– technologii optoelektronicznej.
Identyfikacja obiektów
Najczęściej stosowanymi, a zarazem najbardziej efektywnymi metodami identyfikacji obiektów są systemy RFID i czytniki kodów kreskowych. Mają one kluczowe znaczenie dla kontroli efektywności produkcji.
Systemy RFID służą przede wszystkim do śledzenia produktów; zyskały popularność dzięki możliwości dostosowania częstotliwości do potrzeb przedsiębiorstwa.
Z kolei czytniki kodów kreskowych pracują przede wszystkim z kodami 1D i 2D. Ich zaletą jest duży zasięg, sięgający nawet kilku metrów.
Innymi zastosowaniami wspomnianych urządzeń może być
Asset-Tracking, czyli proces śledzenia produktu za pomocą zarówno czytnika kodów jak i systemu
RFID, Work-in-Progress, wykorzystywany w celu kontroli produkcji zautomatyzowanej w liniach montażowych, a także intralogistyka, czyli sterowanie przepływem materiałów przeprowadzane z wykorzystaniem systemu RFID.
Połączenia sieciowe
Do najważniejszych zagadnień dotyczących tego „układu nerwowego” maszyn należą sposoby transportowania danych między urządzeniami a poziomem sterowania, zbierania danych za pomocą koncentratorów pasywnych, transmisji danych przez moduły sieciowe, a także metody bezdotykowej transmisji danych.
Interfejs IO-Link
IO-Link jest ustandaryzowanym systemem przesyłania oraz odczytywania danych. Zaprojektowany został jako inteligentne i uniwersalne rozwiązanie umożliwiające diagnostykę i parametryzację.
Składa się z szeregu urządzeń takich jak Master IO-Link, elementy wykonawcze, inteligentne czujniki i moduły cyfrowych wejść/wyjść.
Znajomość tego systemu jest znacznym ułatwieniem w pracy z danymi maszynami; dotyczy to nie tylko zarządców i pracowników wyższego szczebla, ale i operatorów.
Warto podkreślić, że wymienione tematy to zaledwie podstawy, które koniecznie trzeba przyswoić, by móc rozwijać się w dziedzinie automatyki przemysłowej. Z tego powodu warto sięgać po specjalistyczne wydawnictwa i bazy wiedzy. Dotyczy to nie tylko osób początkujących, ale i zaawansowanych, jako że branża ta rozwija się niezwykle dynamicznie.
