Demontáž jádra - Členové rodiny nástrojů pro řízení procesů, z nichž každý plní své povinnosti vybudovat uzavřenou smyčku

Přestože se rodina přístrojů pro řízení procesů zdá být rozsáhlá a složitá, její hlavní členové se dělí především do čtyř kategorií. Od „sběru dat“ až po „provádění instrukcí“ mají jasnou dělbu práce a úzkou spolupráci tvoří kompletní uzavřenou smyčku monitorování a regulace výroby, která je nepostradatelná. Zvládnutí funkcí těchto čtyř typů nástrojů vám může pomoci rychle vyřešit základní logiku řízení procesu.

Jako „předvoj“ rodiny je hlavní odpovědností detekčních nástrojů „sbírat data v reálném čase“, přesně zachytit a přenášet různé klíčové parametry ve výrobním procesu, aniž by chyběly jakékoli výkyvy. Stejně jako „oči“ průmyslové výroby jsou základem celé regulační uzavřené smyčky. Bez přesných detekčních dat není následná regulace nemožná.

Běžné typy detekčních nástrojů (4 základní typy)

1. Teplotní přístroje: Především termočlánky a tepelné odpory, přesně snímají teplotu v reakčních kotlích a potrubích, dokonce zachycují kolísání o několik desetin stupně, aby udrželi výrobní „červenou čáru teploty“ pod kontrolou;
2. Tlakové přístroje: Včetně tlakoměrů a tlakových vysílačů monitorují tlak v potrubí a nádobách 24 hodin denně, aby zabránily vysoko-úniku tlaku a nízkému-neefektivitě a zajistily bezpečnost výroby;
3. Průtokové přístroje: Jako jsou vírové průtokoměry a elektromagnetické průtokoměry, přesně měří dodávaný objem kapalin a plynů a pomáhají podnikům kontrolovat vstup surovin a výstup produktů, aby nedocházelo k plýtvání;
4. Hladinoměry: Jako jsou radarové hladinoměry a ultrazvukové hladinoměry v reálném čase-měří výšku materiálů ve skladovacích nádržích, takže je snadné vidět zásoby a zda je nedostatek [2].

Původní data shromážděná detekčními přístroji jsou složité elektrické signály, které běžní lidé nemohou přímo interpretovat. V této době přicházejí na řadu zobrazovací nástroje. Jejich hlavní odpovědností je „prezentovat data intuitivně“, převádět elektrické signály na jasné hodnoty a ukazatele, což operátorům umožňuje na první pohled pochopit stav výroby bez profesionálního výkladu.

Běžné typy zobrazovacích nástrojů

V současnosti jsou běžné zobrazovací přístroje v průmyslových areálech rozděleny do dvou kategorií: digitální zobrazovací přístroje a analogové ukazovací přístroje. Digitální zobrazovací přístroje mají vysokou přesnost a vysokou rychlost čtení, mohou přímo zobrazovat specifické hodnoty a jsou první volbou v současných průmyslových areálech; Analogové ukazovací přístroje jsou klasické a odolné, s jednoduchou strukturou, vhodné pro jednoduché scénáře s nízkými požadavky na přesnost.

Když detekční přístroje zjistí, že se „data odchylují od standardu“ (např. příliš vysoká teplota nebo příliš nízký tlak), okamžitě se začnou používat regulační přístroje, které budou působit jako „velitel“ [2]. Jejich hlavní odpovědností je „přesně vydávat pokyny k regulaci“: podle předem nastavených standardních parametrů v kombinaci s velikostí a rychlostí změny odchylky automaticky vypočítat optimální plán regulace a nařídit následnému výkonnému mechanismu, aby provedl úpravy, aby se odchylované parametry vrátily do normálního rozsahu.

Základní vybavení a charakteristiky upgradu regulačních nástrojů

Mezi regulačními přístroji je PID regulátor "hvězdným zařízením" v průmyslové automatizaci s přesnou a stabilní regulací, vhodnou pro většinu výrobních scénářů. Je to vidět v chemickém, elektroenergetickém a farmaceutickém průmyslu [2]. Díky inteligentní modernizaci mají moderní regulační přístroje také funkce ukládání dat a dálkového ovládání, což dále zvyšuje účinnost regulace [1].

Pokyny vydávané regulačními nástroji musí v konečném důsledku implementovat aktuátoři - jsou tou pravou-rukou „velitele“ a „nejpracovitějšími“ členy celé rodiny. Jejich hlavní odpovědností je „provádět regulační akce“: přijímat pokyny od regulačních přístrojů, přesně provádět akce, jako je otevírání a zavírání ventilů, nastavení přepážky a nastavení otáček motoru, a skutečně přeměnit „pokyny“ na „skutečné operace“, aby bylo zajištěno, že výrobní proces je stabilní a kontrolovatelný.

Běžné typy akčních členů a adaptabilní scénáře

Nejčastěji používanými pohony v průmyslových provozech jsou pneumatické regulační ventily a elektrické regulační ventily, které jsou vhodné pro různé pracovní podmínky: pneumatické regulační ventily jsou poháněny stlačeným vzduchem, s vysokou rychlostí odezvy, vhodné pro hořlavé a výbušné nebezpečné scénáře; elektrické regulační ventily jsou poháněny elektřinou, s vysokou přesností regulace, vhodné pro scénáře s vysokými požadavky na přesnost regulace.

Čtyři typy přístrojů tvoří úplnou uzavřenou smyčku „detekce → zobrazení → regulace → provedení“. Právě tato „nepozoruhodná“ zařízení společně budují „nervové centrum“ průmyslové výroby a podporují automatizovaný rozvoj různých průmyslových odvětví [2].