Ker se proizvodni obsegi še naprej širijo in proizvodne tehnologije napredujejo, so vedno večje zahteve glede ravni avtomatizacije proizvodnih procesov. Posledično je industrijska instrumentacija prestala razvojno pot od neobstoja do obstoja, od preprostosti do zapletenosti in od eno-funkcij do več-funkcijskih zmogljivosti. Sprva so bili instrumenti omejeni na-merjenje na kraju samem in prikaz parametrov, kot so temperatura (npr. stekleni termometri), tlak (npr. manometri z U-cevjo), pretok (npr. stekleni rotametri) in nivo tekočine (npr. merilniki nivoja iz steklene cevi), skupaj s preprostimi lokalnimi kontrolnimi funkcijami. Postopoma so se razvili v smeri daljinskega prenosa, centraliziranega zaslona in zmogljivosti daljinskega upravljanja. Poleg naraščajoče raznolikosti senzorskih elementov in instrumentov za zaznavanje različnih parametrov so instrumenti za nadzor procesov napredovali z izjemno hitrostjo. Naredila je preskok od kombiniranih instrumentov pnevmatskih enot in kombiniranih instrumentov električnih enot do elektronskih integriranih krmilnih naprav in industrijskih računalniških krmilnih sistemov.
Instrumenti za industrijsko avtomatizacijo so raznoliki. Glede na proces pridobivanja, prenosa, refleksije in obdelave informacij so razvrščeni v pet glavnih vrst: (1) instrumenti za odkrivanje; (2) prikazovalniki; (3) kontrolni instrumenti; (4) aktuatorji; (5) Centralizirane naprave za spremljanje in nadzor.
Instrumenti za odkrivanje
Med proizvodnjo temperatura, tlak, stopnja pretoka, nivo in druge fizične količine medijev v opremi in cevovodih nenehno nihajo in so v stanju nenehnih sprememb. Za merjenje trenutnih vrednosti teh fizikalnih veličin se uporabljajo instrumenti za zaznavanje.
Na podlagi specifičnih izmerjenih procesnih parametrov lahko detekcijske instrumente kategoriziramo na naslednji način:
1. Temperaturni instrumenti:Običajni instrumenti za merjenje temperature vključujejo steklene termometre, bimetalne termometre, tlačne-termometre (bulb), temperaturna stikala, termočlene in uporovne temperaturne detektorje (RTD). Instrumenti-za merjenje temperature sevanja vključujejo radiacijske pirometre, optične pirometre in fotoelektrične kolorimetrične pirometre.
2. Tlačni instrumenti:Instrumenti za merjenje tlaka zaznavajo tlak, vakuum in diferenčni tlak. Glede na načelo delovanja vključujejo: - elastične manometre (nadalje razvrščene po elastičnih elementih: merilne naprave z bourdonovo cevjo, membranske merilne naprave, kapsulne merilne naprave, tlačna stikala itd.); - senzorski-manometri (npr. uporovni, kapacitivni, induktivni, Hallov-manometer); merilniki tlaka v stebru tekočine (npr. U-cevni, ravni-cevni, nagnjeni{12}}cevni merilniki tlaka); in visoko{13}}natančne batne manometre, ki se običajno uporabljajo za umerjanje standardnih manometrov.
3. Merilniki pretoka:Instrumenti za merjenje pretoka so na voljo v številnih različicah, pri čemer so trenutno najpogosteje uporabljene naprave za dušenje, povezane z oddajniki pretoka diferenčnega tlaka. Običajne dušilne naprave vključujejo plošče z odprtinami, šobe in Venturijeve cevi. Drugi običajni merilniki pretoka vključujejo vodomere, rotametre, merilnike pretoka z ovalnimi zobniki, ciljne merilnike pretoka, elektromagnetne merilnike pretoka, vrtinčne merilnike pretoka, merilnike pretoka Annubar in merilnike masnega pretoka.
4. Niveljski instrumenti:Instrumenti za merjenje nivoja merijo predvsem nivo tekočine medija v stolpih, rezervoarjih ali posodah; vmesnik med dvema tekočinama različnih gostot; ali raven trdnih materialov. Najpogostejši merilniki nivoja tekočin so merilniki nivoja s stekleno cevjo in merilniki nivoja s stekleno ploščo. Drugi vključujejo merilnike nivoja diferenčnega tlaka in merilnike nivoja -tipa vzgona (kot so merilniki nivoja s plovcem, nivojska stikala, merilniki nivoja v komori s plovcem, merilniki nivoja v obliki boje, merilniki nivoja z jeklenim trakom in instrumenti za tehtanje nivoja v rezervoarju). Za zaznavanje nivoja trdnega materiala možnosti vključujejo uporovne merilnike nivoja, kapacitivne merilnike nivoja, nivojska stikala, detektorje nivoja-tipa nivoja, merilnike nivoja z vilicami, ultrazvočne merilnike nivoja in radioaktivne merilnike nivoja.
5. Instrumenti za analizo komponent:Instrumenti za analizo komponent se uporabljajo za preverjanje sestave procesnih medijev in določanje vsebnosti določenih komponent (ali več komponent do celotne sestave). Glede na načela delovanja vključujejo elektrokemične analizatorje (npr. merilnike prevodnosti, industrijske pH-metre, analizatorje cirkonijevega oksida), toplotne analizatorje (npr. analizatorje toplotne prevodnosti, termokemične analizatorje, infrardeče analizatorje), magnetne analizatorje, fotoelektrične kolorimetre, masne spektrometre in industrijske plinske kromatografe.
Pri nameščanju spletnih analizatorjev komponent je na splošno potrebna predobdelava vzorca, da se zagotovi, da parametri, kot so stanje vzorca, temperatura, tlak in pretok, ustrezajo pogojem delovanja instrumenta. To zahteva cevni sistem, ki vključuje komponente, kot so filtri, zbiralniki prahu, sušilne posode, hladilniki, rotametri, vodna tesnila, ventili in cevi za splošno predobdelavo vzorcev. Za posebne medije (npr. vzorci dimnih plinov, visoko{4}}temperaturni vzorci kurilnega plina, vzorčenje analize težkega olja, vzorčenje korozivnih komponent in vzorčenje spremljanja okolja) je sistem pred-obdelave vzorčenja bolj izpopolnjen. Tak-izdelani sistemi za pre-predobdelavo vzorčenja se imenujejo enote za-predobdelavo vzorčenja.
Poleg tega so nekateri instrumenti za merjenje fizičnih lastnosti-, kot so merilniki vlage, higrometri, merilniki gostote, merilniki koncentracije, merilniki motnosti in viskozimetri-pogosto uvrščeni med instrumente za analizo komponent.
6. Mehanski merilniki količine:Običajno uporabljeni industrijski mehanski količinski instrumenti vključujejo merilnike debeline, detektorje toplotnega raztezanja, detektorje napetosti, detektorje upogiba, kot tudi naprave za zaznavanje vibracij gredi, premika gredi in vrtilne hitrosti v rotirajočih strojih (kot so velike parne turbine in kompresorji). Vključujejo tudi naprave za tehtanje (npr. elektronske pasne tehtnice, detektorje odstopanja in zdrsa pasu, indikatorje tehtanja in sisteme za tehtanje v vrečkah).
Kazalni instrumenti
Ti instrumenti so zasnovani tako, da dopolnjujejo instrumente za odkrivanje s prikazovanjem ali zapisovanjem trenutnih vrednosti izmerjenih parametrov. Primeri vključujejo indikatorje z gibljivo{1}}tuljavo, kot so merilniki razmerij in milivoltmetri za namene indikacije, digitalni zasloni in elektronski potenciometri ali elektronski mostovi za ravnotežje za prikazovanje ali beleženje temperature (elektronske potenciometre in mostove za ravnotežje je mogoče kombinirati tudi z električnimi ali pnevmatskimi regulatorji, da tvorijo sestavljene instrumente). Poleg tega vključujejo seštevalne instrumente z zmožnostjo kopičenja pretoka.
Kontrolni instrumenti
Krmilni instrumenti sprejemajo merilne signale iz instrumentov za zaznavanje procesa in oddajnikov za prikaz ter oddajajo regulacijske signale za krmiljenje delovanja aktuatorjev (aktuatorjev in regulacijskih ventilov), ki tvorijo krmilni-sistem zaprte zanke.
Krmilne instrumente je mogoče na splošno razvrstiti v analogne krmilne instrumente in digitalne krmilne instrumente glede na vrsto signala.
1. Analogni krmilni instrumenti vključujejo instrumente-vgrajene na podstavek, kombinirane instrumente enot (pnevmatski/električni) in modularne instrumente.
(1)Kombinirani instrumenti enot so razdeljeni v ločene enote glede na njihove funkcije v nadzornem sistemu. Vsaka enota obstaja neodvisno in jo je mogoče poljubno kombinirati v različne sisteme zaznavanja in regulacije, ki nudijo prilagodljivo in priročno konfiguracijo sistema. Prenos signala med enotami uporablja standardizirane analogne signale. Instrumenti za kombiniranje enot so bili široko uporabljeni od petdesetih do zgodnjih sedemdesetih let prejšnjega stoletja. Predstavljajo resnično funkcionalno porazdeljene instrumente, kjer en sam instrument opravlja določeno zahtevano funkcijo.
Upoštevati je treba, da oddajne enote znotraj enotnih kombiniranih instrumentov (razen temperaturnih oddajnikov) funkcionalno spadajo v kategorijo detekcijskih instrumentov.
Kombinirani instrumenti so nadalje razvrščeni glede na njihov delovni vir energije na pnevmatske in električne tipe:
Kombinirani instrumenti pnevmatskih enot: Ti so se razvili iz prejšnjih pnevmatskih instrumentov. Kot delovni vir energije uporabljajo stisnjen zrak 0,14 MPa, kot standardizirani signal pa uporabljajo stisnjen zrak 0,02–0,1 MPa. Prav zato, ker sta tako njihova delovna energija kot prenos signala odvisna od stisnjenega zraka, instrumenti pnevmatske enote sami po sebi zagotavljajo protieksplozijsko-varnost v obratih za rafiniranje in kemično proizvodnjo. Njihova pomanjkljivost je, da je pnevmatski prenos signala na splošno omejen na razdalje pod 150 metrov; prenos na daljše razdalje povzroča zakasnitev signala, kar vpliva na odzivnost zaslona in upravljanja. Kombinirani instrumenti pnevmatskih enot vključujejo naslednje instrumente enot:
a. Oddajne enote (tj. oddajniki) vključujejo tlačne oddajnike, oddajnike diferenčnega tlaka, oddajnike pretoka ciljnega-tipa, vgrajene-oddajnike pretoka z zaslonko, oddajnike diferenčnega tlaka (nivoja) z eno/dvojno prirobnico, notranje/zunanje oddajnike nivoja s plovcem in oddajnike temperature.
b. Kazalne enote, kot so barvni-indikatorji, palični indikatorji, več{2}}igelni indikatorji, kazalni zapisovalniki in seštevalniki.
c. Krmilne enote, vključno s kazalnimi krmilniki, snemalnimi krmilniki, kaskadnimi krmilniki in proporcionalnimi (integralnimi, izpeljanimi) krmilniki.
d. Računske enote, kot so seštevalniki, množitelji, delilniki in kalkulatorji razmerij.
e. Instrumenti enote nastavljene vrednosti: krmilniki nastavljene vrednosti, časovno-programirani krmilniki nastavljene vrednosti itd.
f. Instrumenti pomožne enote: pnevmatski (Q-) pogoni, ročni/avtomatski preklopni aktuatorji, izbirniki visokih (nizkih) vrednosti, releji, preklopna stikala, omejevalniki, krmilniki razmerij, razdelilniki obremenitve, visoko-filtrirni-pretočni-regulacijski ventili itd.
Kombinirani instrumenti z električno enoto: Kombinirani instrumenti z električno enoto delujejo na enosmerni tok. Ti instrumenti so prestali tri razvojne stopnje-Tip I (vezja vakuumske cevi), Tip II (vezja tranzistorjev) in Tip III (linearna integrirana vezja)-zaradi napredka njihovih temeljnih elektronskih komponent. Trenutno sta tipi I in II zastareli in se ne uporabljata več. Instrumenti tipa III se še vedno pogosto uporabljajo v obratih za rafiniranje nafte in kemično proizvodnjo. Tukaj obravnavani kombinirani instrumenti električnih enot se nanašajo izključno na tip III. Instrumenti tipa III delujejo na napajalnik DC 24 V. Prenos signala med posameznimi instrumenti znotraj kontrolne sobe uporablja napetostne signale DC 1–5 V, medtem ko komunikacija med instrumenti kontrolne sobe in-nameščenimi oddajniki, krmilnimi ventili in aktuatorji uporablja tokovne signale DC 4–20 mA. Da bi izpolnili različne zahteve glede -odpornosti proti eksplozijam, so oddajniki-nameščeni na terenu in z njimi povezane vhodno/izhodne enote v nadzorni sobi (kot so varovalke in varnostne pregrade) kategorizirane kot ognjevarne ali lastnovarne vrste. Poleg tega so se zaradi napredka tehnologije industrijskega računalniškega krmiljenja v zadnjih letih pojavili mikroprocesorski-instrumenti inteligentnih enot, ki predstavljajo novo generacijo instrumentov električnih enot.
Električni kombinirani instrumenti so sestavljeni iz naslednjih enot:
a. Oddajne enote (tj. oddajniki) vključujejo tlačne oddajnike, oddajnike diferenčnega tlaka, oddajnike pretoka ciljnega-tipa, oddajnike pretoka z vgrajeno-zaslonsko ploščo, oddajnike diferenčnega tlaka (nivoja) z eno/dvojno prirobnico, notranje/zunanje oddajnike nivoja s plovcem, oddajnike temperature (diferenčne temperature), inteligentne oddajnike tlaka in inteligentne oddajniki diferenčnega tlaka.
b. Instrumenti prikazovalne enote, kot so indikatorji z enim (dvojnim) kazalcem, indikatorji z barvnimi pasovi, alarmi z enim (dvojnim) kazalcem, snemalniki z enim (dvojnim) peresom, snemalniki z več-točkovnimi indikatorji, proporcionalni seštevalniki (kvadratni koren) itd.
c. Instrumenti krmilne enote vključujejo kazalne krmilnike, rezervne krmilnike SPC/DDC, krmilnike za sledenje položaja več-kanalnih ventilov, krmilnike posebnih funkcij, integratorje, diferenciatorje itd.
d. Instrumenti računskih enot, kot so seštevalniki, množitelji, delilniki, kalkulatorji kvadratnega korena itd.
e. Instrumenti enot za pretvorbo vključujejo pretvornike tokovnih signalov, pretvornike impulzov/napetosti, pretvornike frekvence/toka, pretvornike impedance, funkcijske pretvornike, električne/pnevmatske pretvornike in pnevmatske/električne pretvornike.
f. Instrumenti za nastavitvene enote vključujejo nastavitve konstantnega toka, nastavitve razmerij, nastavitve odstotkov, nastavitve alarmov, nastavitve programov parametrov in nastavitve časovnih programov.
g. Instrumenti pomožne enote vključujejo električne aktuatorje (tipa D-), aktuatorje DDC, varnostna držala, varnostne pregrade, razdelilnike električne energije, napetostne omarice, izbirnike signalov, izolatorje, inverterje, dvigala, dušilce signalov, reverzerje signalov, omejevalnike signalov in izbirnike-stopnje-sprememb.
(2) Modularni integrirani kontrolni instrumenti
To predstavlja novo serijo v razvoju instrumentov za nadzor procesov, znanih tudi kot modularne integrirane krmilne enote. Z modularno strukturo sestavljanja omogoča prilagodljivo konfiguracijo sistemov za nadzor procesov. V notranjosti uporablja signalni sistem 0-10 V DC napetosti in lahko sprejema različne pnevmatske in električne signale (vključno s tokom, napetostjo, kontakti, impulzi, frekvenco in kodirniki) iz instrumentov za zaznavanje polja in senzorskih elementov.
Modularne integrirane krmilne enote sestavljajo naslednji instrumenti in komponente:
a. Vhodno/izhodne komponente: moduli za pretvorbo vhoda, moduli za pretvorbo izhoda, moduli za pretvorbo impulzov, moduli za pretvorbo mV/V, moduli za pretvorbo P/E, moduli kumulativnega pogona moči itd.
b. Komponente za obdelavo signalov: komponente za medpomnilnik signala, komponente za medpomnilnik releja, komponente za generiranje signala (komponente za generiranje naklona, komponente za merjenje časa itd.), komponente za analogni izračun (komponente za množenje/deljenje, komponente kvadratnega korena, komponente seštevanja, komponente funkcije, komponente za omejevanje, komponente za izbiro signala itd.), komponente za seštevanje, komponente alarma, logične komponente.
c. Krmilne komponente: komponente PID (proporcionalne, integralne, izvedene komponente), komponente dinamične kompenzacije, komponente sledenja, komponente več-izhodnega vmesnika, zvočne-komponente vizualnega krmiljenja.
d. Pomožne in druge komponente: komponente za distribucijo električne energije, komponente za distribucijo signala, komponente za preklop, komponente za nastavljeno vrednost, komponente relejev, komponente za nadzor.
e. Prikazovalni in upravljalni instrumenti: indikatorji z enim (dvojnim) kazalcem, snemalniki z enim (dvojnim) peresom, snemalniki s trojnimi (štirimi) peresi, snemalniki trendov, ročni krmilniki, operaterji nadzornega zaslona.
(3) Kontrolni instrumenti-vgrajeni na podnožje
Med razvojem instrumentov za industrijsko avtomatizacijo od lokalnega zaznavanja in prikazovanja do centraliziranega nadzora se je pojavila vrsta instrumentov, ki vključujejo funkcije merjenja, prikaza in regulacije. To imenujemo podnožni-regulacijski instrument ali preprosto podnožni-inštrument. Primeri vključujejo indikacijske-snemalne regulatorje s pnevmatskimi regulatorji in nekatere lokalne regulatorje z eno-funkcijsko regulacijo (npr. temperaturni regulatorji, regulatorji tlaka, regulatorji diferenčnega tlaka, regulatorji pretoka). Regulacijski-inštrumenti, nameščeni na podnožje, so nadalje razvrščeni glede na vir energije na pnevmatske in električne.
Samo{0}}regulatorji so druga vrsta lokalnega nadzornega instrumenta. Ime so dobili po zanašanju na izmerjeni medij kot vir delovne energije, zato jih imenujemo tudi neposredno{2}}delujoči regulatorji. Ker so integrirani s svojimi regulacijskimi ventili, so samo-regulatorji znani tudi kot samo-regulacijski ventili. Običajni samo-regulatorji vključujejo samo-regulatorje temperature, samo-regulatorje tlaka in samo{10}}regulatorje pretoka.
2. Digitalni kontrolni instrumenti
Digitalni krmilni instrumenti zajemajo porazdeljene krmilne sisteme (DCS), programabilne logične krmilnike (PLC), industrijske krmilne računalnike (IPC) in varnostne nadzorne sisteme (FSC).
V šestdesetih letih 20. stoletja, ko so industrijski proizvodni procesi postajali vse večji-in zapleteni, so bili sistemi za nadzor industrijske avtomatizacije potrebni za obdelavo ogromnih količin podatkov, izvajanje naprednega računalniškega nadzora, olajšanje informacijske komunikacije, omogočanje centraliziranega prikaza in delovanja, doseganje nadzora-višje ravni in izboljšanje natančnosti nadzora. Običajni analogni instrumenti sami po sebi niso mogli več izpolnjevati teh zahtev, kar je privedlo do sprejetja računalniških-kontrolnih sistemov, ki so znatno dvignili raven integriranega nadzora procesov. Vendar pa je visoka koncentracija nadzornih funkcij povečala tudi tveganje za nesreče. Če bi računalniški nadzorni sistem odpovedal, bi nadzor, spremljanje in delovanje prenehali, kar bi resno vplivalo na proizvodnjo in potencialno povzročilo-večje nesreče v celotnem sistemu.
Po sedemdesetih letih 20. stoletja je pojav velikih-integriranih vezij in mikroprocesorjev skupaj z nadaljnjim napredkom v tehnologiji krmiljenja, tehnologiji prikazov, računalniški tehnologiji in komunikacijski tehnologiji privedel do razvoja novih sistemov za nadzor procesov, ki temeljijo na mikroprocesorjih in mikroračunalnikih, kot je porazdeljeni nadzorni sistem (DCS). DCS podeduje prednosti običajnih analognih instrumentov in računalniških krmilnih sistemov. Medtem ko ohranja centraliziran prikaz in delovanje skupaj s centraliziranim upravljanjem, decentralizira nadzorno pooblastilo, s čimer poveča varnost in zanesljivost nadzornega sistema. To dosežemo z razporeditvijo mikroprocesorjev glede na nadzorne funkcije ali cone. Vsaka mikroprocesorsko-opremljena nadzorna postaja lahko upravlja več do desetine zank. Več nadzornih postaj je združenih za nadzor celotnega proizvodnega procesa, s čimer se izvaja decentraliziran nadzor in razpršitev tveganj. Na podlagi tega se ogromne količine informacij prenašajo prek podatkovnih komunikacijskih kablov na mikroprocesor-zaslon CRT in operacijsko postajo v osrednji nadzorni sobi, kjer se te informacije centralno prikažejo ali zabeležijo. Hkrati se v koordinaciji z računalniki višje{11}}nivoje (računalniki za upravljanje procesov in računalniki za upravljanje proizvodnje) izvaja centraliziran nadzor in vodenje proizvodnega procesa.
Porazdeljeni krmilni sistemi omogočajo kontinuiran nadzor, šaržni (občasni) nadzor, sekvenčni nadzor, zajem in obdelavo podatkov ter napredni nadzor, ki tesno povezuje operativno vodenje s proizvodnim procesom. Ti sistemi imajo tudi zmožnosti samo-diagnostike, s katerimi lahko pregledajo komponente strojne in programske opreme. Ob zaznavi napake sprožijo zvočne in vizualne alarme ter prikažejo točno lokacijo okvare.
Tipičen porazdeljen nadzorni sistem obsega terenske nadzorne postaje, operaterske postaje CRT zaslonov, komunikacijska omrežja in periferne naprave, kot so tiskalniki.
Med kasnejšim razvojem so se nadzorne in komunikacijske zmogljivosti porazdeljenih nadzornih sistemov vse bolj izpopolnjevale in standardizirale. Programirljivi logični krmilniki (PLC) so na podlagi svojih primarnih krmilnih funkcij izšli iz sistemov DCS-, ki so bili osredotočeni na krmiljenje zanke-kot specializirane naprave, ki poudarjajo zaporedno krmiljenje. PLC-ji, ki so bili prvotno zasnovani za nadomestitev tradicionalnih alarmnih sistemov, ki-temeljijo na releju, obravnavajo vhodne in izhodne signale kot preklopne signale. Izvajajo logične, zaporedne, časovne, štetne in aritmetične funkcije s programiranjem programske opreme, zaradi česar so primerni za kompleksne zapore. Značilna značilnost PLC-jev je njihova "programabilnost"-krmilne sheme je mogoče spremeniti preprosto s spreminjanjem programa. Njihova zanesljivost, prilagodljivost, hitrost delovanja in zmogljivost za kompleksne krmilne sheme daleč presegajo tiste, ki jih je mogoče doseči z relejnimi vezji.
PLC-ji so se hitro razvijali in vključujejo zmožnosti analognega krmiljenja, računalniške funkcije in celo funkcije, kot so dinamični grafični zaslon CRT, upravljanje baze podatkov in ustvarjanje datotek. Medtem so sistemi DCS sprejeli tehnične lastnosti PLC, hkrati pa izboljšali paketno obdelavo in funkcije zaporednega nadzora. Ta funkcionalna konvergenca oži razliko med DCS in PLC ter zabriše njune meje. Ker se porazdeljeni nadzorni sistemi še naprej razvijajo-zlasti z miniaturizacijo sistema, inteligentnimi terenskimi oddajniki, standardiziranimi vodili fieldbus, standardiziranimi komunikacijskimi omrežji, medsebojno integracijo DCS in PLC, vključevanjem nadzornih računalnikov in osebnih računalnikov v sisteme DCS ter nadaljnjim izpopolnjevanjem sistemske programske opreme-se bodo bolje prilagodili različnim zahtevam za nadzor procesov in dosegli vrhunske tehnične in ekonomske koristi.
Fieldbus (FCS) je digitalno, serijsko, večtočkovno, dvosmerno podatkovno vodilo, nameščeno med terenskimi napravami in opremo za avtomatizacijo nadzorne sobe. Njegov temeljni koncept vključuje odpravo neposrednih povezav -na-ena med postajami DCS/PLC v nadzorni sobi, inteligentnimi krmilniki in terenskimi instrumenti (kot so oddajniki, regulacijski ventili, stikala) prek namenskih V/I kanalov. Namesto tega se te naprave prek svojih serijskih vmesnikov povežejo s kanalom visoke -hitrosti H2 fieldbus. Nato se povežejo s terenskim vodilom H1 prek pretvorniških mostov H2/H1, kar omogoča komunikacijo med terenskimi instrumenti H1 in H2 za spremljanje in zaznavanje procesov.
Ker Fieldbus predstavlja komunikacijsko omrežje najnižje{0}}nivoje, ki med seboj povezuje terenske naprave (vključno s terensko opremo in terenskimi instrumenti), združuje tako krmilne kot terenske komunikacijske funkcije, njegova vozlišča obsegajo inteligentne oddajnike (ki pokrivajo temperaturo, tlak, pretok, nivo, procesne analizatorje itd.) in inteligentne aktuatorje.
Industrijski računalniki so glede na nadzorne in upravljalne funkcije razvrščeni v osnovne krmilne avtomatske naprave in upravljalne računalnike. Osnovne naprave za avtomatizacijo sestavljajo prvo raven več{1}}nivojskih nadzornih sistemov, vključno s porazdeljenimi krmilnimi sistemi (DCS), programabilnimi logičnimi krmilniki (PLC), napravami za neposredno digitalno krmiljenje (DDC) in krmilnimi sistemi Fieldbus (FCS). Računalniki za upravljanje procesov služijo kot stroji višje-nivoje za osnovne naprave za avtomatizacijo, ki predstavljajo drugo raven več{4}}nivojskega nadzora; računalniki za upravljanje proizvodnje so uporabni na tretji do peti ravni več-nivojskega nadzora.
Aktuatorji
Pogoni, znani tudi kot krmilni ventili, so sestavljeni iz pogonskega mehanizma in telesa ventila. Glede na vir napajanja aktuatorja so razvrščeni v štiri glavne vrste: pnevmatski regulacijski ventili, električni regulacijski ventili, hidravlični regulacijski ventili in hibridni regulacijski ventili. Pnevmatski regulacijski ventili so nadalje razvrščeni glede na vrsto aktuatorja v diafragme-regulacijske ventile, batne-regulacijske ventile in regulacijske ventile-dolgega hoda.
Centralizirane naprave za nadzor in nadzor
Naprave za centralizirano zaznavanje uporabljajo senzorske elemente ali detektorje za centraliziran prikaz izmerjenih spremenljivk ali alarmnih kontaktnih signalov. Centralizirane krmilne naprave upravljajo aktuatorje v skladu s prednastavljenimi programi z integracijo niza izmerjenih spremenljivih signalov. Ti sistemi obsegajo različne enote za zajemanje podatkov, sisteme za zaznavanje patrulj, signalne alarmne naprave, varnostno nadzorno opremo, industrijske televizijske sisteme, naprave za daljinsko spremljanje in enote za nadzor zaporedja. Centralizirani nadzorni in nadzorni sistemi so običajno kategorizirani na naslednji način:
1. Naprave za nadzor varnosti: Sem spadajo sistemi za zaznavanje in alarmiranje vnetljivih plinov, sistemi za zaznavanje in alarmiranje strupenih plinov, monitorji plamena, sistemi za samodejni vžig, varovalne naprave proti izgorevanju, sistemi za odkrivanje puščanja olja in naprave za odkrivanje visoke-odpornosti.
2. Industrijski televizijski sistemi: Sestavljajo jih kamere in njihova pomožna oprema (naprave za razsvetljavo, prezračevanje, hladilne naprave in motorizirani gramofoni), prikazovalniki in pomožna oprema (operaterji, razdelilniki, kompenzatorji in stikala).
3. Naprave za daljinsko indikacijo in krmiljenje (RIC) sprejemajo vhodne spremenljive signale, informacije o procesu, vizualno prikazujejo alarme in oddajajo krmilne signale na krmilni terminal.
4. Signalne alarmne naprave zajemajo različne vrste, kot so utripajoči signalni alarmi, inteligentne utripajoče alarmne naprave in alarmni sistemi z relejnimi vezji.
5. Zaporedne krmilne naprave vključujejo zaščitne sisteme z relejno zaporo, logične nadzorne naprave, zaporedne krmilnike in inteligentne zaporedne krmilnike.
6. Alarmne naprave za pridobivanje podatkov in zaznavanje zank vključujejo enote za zajemanje podatkov in alarmne instrumente za zaznavanje zank.
Druga oprema za avtomatsko krmiljenje
V to kategorijo spadajo predvsem različne vrste armaturnih plošč (kanal-tipa, omarice-tipa, okvir-tipa, panel-tipa), ohišja instrumentov, upravljalske konzole, izolirane (zaščitne) omarice, napajalne omarice itd.
Materiali za avtomatizacijo
Materiali za avtomatizacijo se nanašajo na komponente, potrebne za namestitev instrumentov, ki zajemajo različne vrste, kot so tlačne cevi (brezšivne jeklene cevi, cevi iz nerjavečega jekla, visoko-tlačne cevi), cevi za dovod zraka (cevi iz pocinkanega jekla, medeninaste cevi), pnevmatske signalne cevi (bakrene cevi, bakreni cevni kabli, najlonski cevni kabli, povezava doze), materiali za električne napeljave (varjene jeklene cevi, pocinkane jeklene cevi), ventili, prirobnice in priključki za različne cevovodne sisteme, materiali za električno opremo za avtomatizacijo (kabli, žice, spojne omarice, električna oprema in komponente), nosilci kablov za instrumente, konstrukcijski jekleni materiali, kot je kotno železo in kanalsko jeklo za izdelavo nosilcev in podpor opreme za instrumente, toplotna izolacija materiali in materiali za proti-korozijsko prevleko.