I. Uvod
Industrijski nadzor (ICS) je nepogrešljiv del sodobne industrijske proizvodnje, ki uporablja računalniške, komunikacije, avtomatizacijo in druge tehnologije za uresničitev spremljanja, nadzora in optimizacije industrijskega proizvodnega procesa. S hitrim razvojem informacijske tehnologije in nenehnim izboljševanjem ravni industrializacije so vrste in funkcije industrijskih nadzornih sistemov tudi nenehno obogatene in izboljšane. V tem prispevku bomo predstavili vrste, značilnosti, scenarije uporabe in prihodnje razvojne trende sistemov industrijskega nadzora, da bi zagotovili sklicevanje na raziskave in uporabo na povezanih področjih.
Ii. Vrste industrijskih nadzornih sistemov
Industrijske kontrolne sisteme lahko razdelimo v skladu z različnimi merili klasifikacije, naslednje je več skupnih načinov razvrščanja:
Deljeno v skladu s sistemom
(1) Centraliziran krmilni sistem:Centraliziran kontrolni sistem pomeni, da so vse kontrolne funkcije koncentrirane v centralnem krmilniku, s katerim se celoten proizvodni postopek centralno upravlja in nadzoruje. Ta sistem ima preprosto strukturo, vendar sta zanesljivost in prilagodljivost slaba, primerna za manjši obseg, nadzorne zahteve niso velike proizvodne priložnosti.
(2) Distribuirani krmilni sistem (DCS):Razdeljeni krmilni sistem je sestavljen iz več razpršenih na področju sistema krmilnika, vsak regulator je odgovoren za nadzor dela proizvodnega procesa in prek komunikacijskega omrežja za dosego osrednjega krmilnika in izmenjave informacij. DCS sistem ima visoko zanesljivost, prilagodljivost in razširljivost ter druge prednosti, primerne za obsežne, zapletene proizvodne procese.
(3) Sistem za nadzor Fieldbusa (FCS):Fieldbus Control System je distribuiran krmilni sistem, ki temelji na Fieldbusu, ki uporablja digitalno komunikacijsko tehnologijo za uresničitev izmenjave informacij in nadzora med terenskimi napravami. FCS sistem ima prednosti močne v realnem času, visoko stopnjo integracije informacij, enostavne za vzdrževanje itd., In je pomembna razvojna smer sodobnega industrijskega nadzora.
Razdeljen v skladu s kontrolnim objektom
(1) Sistem za nadzor procesa:Sistem za nadzor procesa se uporablja predvsem za neprekinjeni proizvodni proces, kot so petrokemični, proizvodnja električne energije in druga polja. Skozi proizvodni postopek temperature, tlaka, pretoka in drugih parametrov za spremljanje in nadzor v realnem času, da se zagotovi stabilnost proizvodnega procesa in kakovosti izdelka.
(2) Diskretni nadzorni sistem:Diskretni krmilni sistem se uporablja predvsem za diskretne proizvodne procese, kot so proizvodnja strojev, proizvodnja elektronike in druga polja. Spremlja in nadzoruje status obratovanja opreme za samodejno delovanje opreme in optimizacijo proizvodnega procesa.
(3) Sistem za nadzor gibanja:Sistem za nadzor gibanja je specializiran za natančno nadzorovanje položaja, hitrosti in pospeševanja mehanskega gibanja. Široko se uporablja na poljih, kot so robotika, obdelovalni stroji CNC in montažne linije ter zagotavlja natančnost in sinhronizacijo gibanja z algoritmi in opremo za nadzor visoke natančnosti.
Razdeljen v skladu s funkcijo
(1) Nadzorni nadzor in pridobivanje podatkov (SCADA):SCADA System je računalniški sistem za daljinsko spremljanje in nadzor industrijskih objektov. Vključuje zajemanje podatkov, omrežno komunikacijo, vmesnik za človeško-stroj itd. In je sposoben prikazati stanje opreme v realnem času, snemanje podatkov in izdajo ukazov za nadzor. , železniški prevoz in električna omrežja.
(2) Programirani logični krmilnik (PLC):PLC je eden najpogostejših kontrolnih sistemov v industrijski avtomatizaciji. Shrani navodila, da izvajajo logične operacije, nadzor zaporedja, časovno razporeditev, štetje in aritmetične operacije s programirnim pomnilnikom in lahko nadzirajo različne vrste mehanske opreme ali proizvodnih procesov z digitalnimi ali analognimi vhodi/izhodi. programiranja.
(3) Vmesnik za človeški stroj (HMI):HMI je del industrijskega krmilnega sistema s človeško interakcijo, ki operaterju omogoča spremljanje in delovanje postopka. HMI običajno vključuje zaslone, operacijske gumbe in luči itd.
Iii. Značilnosti industrijskih nadzornih sistemov
Industrijski krmilni sistemi imajo naslednje značilnosti:
V realnem času:Industrijski krmilni sistemi morajo v realnem času spremljati in nadzorovati proizvodni proces, da bi zagotovili stabilnost proizvodnega procesa in kakovosti izdelka.
Zanesljivost:Industrijski nadzorni sistemi se običajno izvajajo v ostrih industrijskih okoljih, zato morajo imeti visoko zanesljivost in sposobnost proti interferenci.
Varnost:Industrijski nadzor vključuje varnost proizvodnje in varnost osebja ter druga vprašanja, zato mora imeti popolne ukrepe za zaščito varnosti.
Odprtost:Z nenehnim razvojem informacijske tehnologije morajo industrijski nadzorni sistemi podpreti integracijo in komunikacijo z drugimi sistemi, da bi dosegli izmenjavo in izmenjavo informacij.
Iv. Scenariji aplikacij industrijskega nadzora sistema
Industrijski krmilni sistemi se pogosto uporabljajo na različnih področjih, vključno s petrokemijskimi, proizvodnjo električne energije, proizvodnjo strojev, proizvodnjo elektronike, prevozom in tako naprej. Sledi nekaj tipičnih scenarijev uporabe:
Petrokemično polje:Petrokemični proizvodni postopek je zapleten in nevaren, potreba po spremljanju in nadzoru temperature proizvodnega procesa, tlaka, pretoku in drugih parametrov v realnem času, da se zagotovi stabilnost proizvodnega procesa in kakovosti izdelka. Industrijski nadzor lahko uresniči nadzor nad avtomatizacijo in upravljanje procesa petrokemičnega proizvodnje.
Polje za proizvodnjo energije:Sistem za proizvodnjo električne energije potrebuje spremljanje in nadzor opreme za proizvodnjo električne energije v realnem času in delovanje električnega omrežja, da se zagotovi stabilnost in varnost napajanja. Industrijski krmilni sistem lahko uresniči oddaljeno spremljanje in nadzor sistema za proizvodnjo električne energije.
Mehansko proizvodno polje:Mehanski proizvodni postopek zahteva natančen nadzor mehanskega gibanja položaja, hitrosti in pospeška ter drugih parametrov, da se zagotovi kakovost izdelka in učinkovitost proizvodnje. Industrijski krmilni sistem lahko uresniči samodejni nadzor in upravljanje procesa proizvodnje strojev.
V. Prihodnji razvojni trendi
Z nenehnim razvojem informacijske tehnologije in nenehnim izboljševanjem ravni industrializacije prihodnji razvojni trend industrijskega nadzora sistemov vključuje predvsem naslednje vidike:
Inteligenten:Industrijski nadzorni sistemi bodo z uvedbo umetne inteligence, velikih podatkov in drugih naprednih tehnologij za dosego inteligentne optimizacije in nadzora nad proizvodnim procesom posvetili več pozornosti inteligentnim in prilagodljivim sistemom.
Omrežje:Industrijski nadzorni sistemi bodo z integracijo in komunikacijo z drugimi sistemi bolj pozorni na mreženje in integracijo za doseganje izmenjave informacij in izmenjavo informacij.
Varnost:Sistem industrijskega nadzora bo bolj pozoren na varnost in zanesljivost ter zagotovil varnost in stabilnost proizvodnega procesa s krepitvijo ukrepov za varstvo varnostne zaščite in vzpostavitvijo sistema upravljanja varnosti.
Zeleno:Sistem industrijskega nadzora bo bolj pozoren na zeleni in trajnostni razvoj z optimizacijo proizvodnega procesa in zmanjšanjem porabe energije in drugih načinov za zmanjšanje vpliva na okolje.
Vi. Zaključek
Industrijski nadzor kot temeljna podpora sodobne industrijske proizvodnje, njene raznolikosti in bogate funkcionalnosti, za avtomatizacijo industrijske proizvodnje, inteligentna in učinkovita, da bi zagotovila močno garancijo. Od centraliziranega krmilnega sistema do distribucijskega krmilnega sistema do sistema za nadzor Fieldbusa, razvoj industrijskega krmilnega sistema odraža stalen napredek tehnologije in naraščajoče industrijske povpraševanje.
Najprej obstaja veliko vrst sistemov industrijskega nadzora, vsak ima svoje edinstvene scenarije uporabe in prednosti. Na primer, sistem DCS je primeren za obsežne in zapletene proizvodne procese, medtem ko sistem FCS zavzema pomemben položaj v sodobnem industrijskem nadzoru s svojo močno in visoko stopnjo integracije informacij v realnem času in visoki stopnji. Poleg tega se PLC kot "možgani" industrijske avtomatizacije s svojo stabilnostjo, prožnostjo in enostavnostjo programiranja pogosto uporabljajo v različnih proizvodnih priložnostih.
Drugič, značilnosti sistemov industrijskega nadzora določajo njegov pomemben položaj v industrijski proizvodnji. V realnem času, zanesljivosti, varnosti in odprtosti so nepogrešljivi elementi sistemov industrijskega nadzora. Z naraščajočimi zahtevami industrijske proizvodnje na ravni avtomatizacije in inteligence se sistem industrijskega nadzora tudi nenehno razvija in izboljšuje, da bi zadovoljil nove proizvodne potrebe in tehnične izzive.
Ponovno imajo industrijski krmilni sistemi široko paleto scenarijev uporabe, ki pokrivajo skoraj vsa področja industrijske proizvodnje. Od petrokemične proizvodnje električne energije do proizvodnje strojev, elektronske proizvodnje, prevoza in drugih polj imajo industrijski krmilni sistemi ključno vlogo. S pomočjo spremljanja in nadzora proizvodnega procesa v realnem času sistem industrijskega nadzora zagotavlja stabilnost proizvodnega procesa in kakovosti izdelkov ter izboljšuje učinkovitost proizvodnje in konkurenčnost podjetij.
Nazadnje bo prihodnji razvojni trend industrijskega nadzora sistemov več pozornosti posvetil inteligenci, mreži, varnosti in zeleni barvi. Z nenehnim razvojem umetne inteligence, velikih podatkov in drugih naprednih tehnologij bo sistem industrijskega nadzora bolj pozoren na inteligenco in prilagodljivost, da bi dosegel inteligentno optimizacijo in nadzor nad proizvodnim procesom. Hkrati bodo z naraščanjem industrijskega interneta in široko uporabo tehnologije Internet of Things sistemi industrijski nadzor posvetili več pozornosti mreženju in integraciji ter uresničili brezhibno integracijo in komunikacijo z drugimi sistemi. Poleg tega bodo z nenehnim izboljševanjem potreb po industrijski proizvodnji za varnost in varstvo okolja tudi industrijski nadzorni sistemi namenjeni tudi več pozornosti varnosti in zelenemu varstvu okolja, da bi zagotovili varnost in trajnost proizvodnega procesa.
Če povzamemo, imajo industrijski nadzorni sistemi ključno vlogo pri sodobni industrijski proizvodnji. Z nenehnim napredkom tehnologije in naraščajočim industrijskim povpraševanjem se bodo sistemi industrijskega nadzora še naprej razvijali in izboljševali, kar bo zagotovilo bolj trdno podporo za avtomatizacijo, inteligenco in učinkovitost industrijske proizvodnje.