산업 자동화란 무엇입니까? 유형, 레벨, 장점

이 기사에서는 산업 자동화에 대한 개요, 산업 자동화의 단점, 다양한 유형의 자동화 시스템, 일반적인 산업 자동화 애플리케이션의 다양한 수준 등을 살펴보겠습니다.개요 소개산업 자동화란 무엇입니까?이해할 예 산업 자동화를 위한 동기부여산업 자동화 프로세스 수준감독자 수준제어 수준필드 수준산업 자동화 시스템의 유형고정 자동화 시스템프로그래밍 가능한 자동화 시스템유연한 자동화 시스템통합 자동화 시스템산업 자동화의 장점과 단점 단점 단점소개영국의 산업 혁명 기간 이후 복잡한 기술을 개발하기 위한 상당한 노력이 있었습니다. 생산의 다른 작업을 가진 사람들을 돕습니다. 산업 생산 공정은 일련의 기계로 구성되며, 이를 통해 원자재 조합이 진행됩니다. 를 거쳐 최종 제품으로 변형됩니다. 여기서 "기계"라는 용어는 모터, 드릴, 컨베이어 벨트 등과 같은 모든 것이 될 수 있습니다. 오븐, 건조기, 화학 연소 시스템 등과 같은 전기 기계 장치 또는 화학 기계에 해당합니다. 오늘날 산업 자동화는 산업의 생산 공정을 인수했으며 자동화 시스템이 없는 생산 라인은 상상하기 매우 어렵습니다. 고품질 제품의 요구, 제품 신뢰성에 대한 높은 기대, 대량 생산 등과 같은 산업 생산에서 자동화 시스템의 구현으로 이어지는 몇 가지 요소가 있습니다. 산업 자동화란 무엇입니까? 산업 자동화는 기계 및 기타를 작동하는 프로세스입니다. 디지털 논리 프로그래밍의 도움으로 산업 장비 및 기계화 장비의 도움으로 의사 결정 및 수동 명령 프로세스에 대한 인간 개입 감소. 위의 정의는 확실히 이해하기 쉬운 것이 아니지만 산업 자동화가 무엇인지 이해하려고 노력합시다. 작은 예의 도움. 산업 자동화를 이해하는 예 작업자가 오븐의 온도를 관찰하는 수동 산업 생산 프로세스를 고려하십시오. 작업이 특정 온도에 도달하고 약 30분 동안 그 온도를 유지하는 것이라고 가정합니다. 따라서 작업자는 먼저 온도를 원하는 양으로 올리도록 밸브를 제어하여 오븐에 들어가는 연료의 양을 조정해야 합니다. 필요한 온도에 도달하면 밸브를 지속적으로 조정하여 유지해야 합니다. 앞으로 30분 동안 온도에 따라 연료를 늘리거나 줄입니다. 이제 산업 자동화로 전체 프로세스가 작업자의 도움 없이 처리됩니다. 먼저 오븐 근처에 온도 센서가 있어 온도를 컴퓨터에 보고합니다. 이제 오븐에 연료를 공급하기 위해 컴퓨터에 의해 제어되는 전동 밸브가 있습니다. 센서의 온도 판독값에 따라 컴퓨터는 처음에 더 많은 연료를 공급하기 위해 밸브를 엽니다. 원하는 온도에 도달하면 밸브가 차단됩니다. 그러나 컴퓨터는 온도 판독값에 따라 가장 적은 양의 연료가 흐르도록 밸브를 열거나 닫을 수 있습니다. 컴퓨터의 타이머는 30분이 지나면 컴퓨터가 시스템을 완전히 끌 수 있음을 나타냅니다. 위의 예가 모호해 보일 수 있지만 일반적인 산업 자동화 시스템을 구현하는 방법을 이해하는 데 도움이 됩니다. 위의 예에서는 사람의 개입이 전혀 없고 전체 작업이 자동화 시스템에 의해 완전히 수행됩니다. 산업 자동화를 위한 동기 자동화라는 용어는 산업 자동화 및 제조 조립 라인의 개척자였던 Ford Motor Company의 엔지니어가 만들었습니다. . 초기에 산업 생산 공정은 현대의 센서, 액추에이터 및 컴퓨터와 달리 작업자의 눈, 손, 뇌를 기반으로 합니다. 원래 생산 공정에서 자동화 구현은 인간 작업자를 대체하는 데 중점을 둡니다. 독립 기계. 초기에는 이러한 독립적인 기계가 원활한 생산 프로세스를 위해 인간 감독자의 조정을 받아야 했습니다. 그러나 아날로그 및 디지털 제어 시스템, 마이크로 프로세서 및 PLC(Programmable Logic Controllers) 및 다양한 센서의 기술 발전으로 여러 장치를 동기화하는 것이 매우 쉬워졌습니다. 독립적인 기계 및 프로세스를 통해 진정한 산업 자동화를 달성합니다. 산업 경제의 부상과 함께 산업 자동화에 대한 비즈니스 전략도 시간이 지남에 따라 변경되었습니다. 오늘날 산업 자동화를 구현하는 근본적인 동기는 다음과 같습니다.생산 증대비용 절감, 특히 인적 비용 절감제품 품질 개선원료의 효율적인 사용 에너지 소비 감소 비즈니스 이익 증대산업 생산 공정에서 자동화를 사용하는 데에는 몇 가지 이차적 동기가 있습니다. 작업자에게 안전한 환경을 제공하고 환경 오염을 줄이는 것과 같습니다. 산업 자동화 프로세스의 수준 산업 자동화 프로세스의 수준을 설명하는 방법에는 여러 가지가 있지만 가장 간단한 것은 일반적인 산업 자동화 애플리케이션. 수퍼바이저 레벨 계층의 최상위에 위치하는 수퍼바이저 레벨은 일반적으로 데스크탑 PC, 패널 PC 또는 랙 장착형 PC로 사용할 수 있는 산업용 PC로 구성됩니다. 이러한 PC는 일반적으로 산업 공정 제어를 위해 공급업체에서 제공하는 특수 소프트웨어가 있는 표준 운영 체제에서 실행됩니다. 소프트웨어의 주요 목적은 공정 시각화 및 매개변수화입니다. 통신에는 특수 산업용 이더넷이 사용되며, 기가비트 LAN 또는 모든 무선 토폴로지(WLAN)가 될 수 있습니다. 제어 수준 제어 수준은 계층 구조의 중간 수준이며 모든 자동화 관련 프로그램이 실행되는 수준입니다. 이를 위해 일반적으로 실시간 컴퓨팅 기능을 제공하는 프로그래머블 로직 컨트롤러 또는 PLC가 사용됩니다. PLC는 일반적으로 16비트 또는 32비트 마이크로컨트롤러를 사용하여 구현되며 실시간 요구 사항을 충족하기 위해 독점 운영 체제에서 실행됩니다. PLC는 또한 여러 I/O 장치와 인터페이스할 수 있으며 CAN과 같은 다양한 통신 프로토콜을 통해 통신할 수 있습니다. 필드 레벨 센서 및 액츄에이터와 같은 단말 장비는 계층 구조에서 필드 레벨로 분류됩니다. 온도, 광학, 압력 등과 같은 센서 모터, 밸브, 스위치 등과 같은 액추에이터 필드 버스를 통해 PLC에 인터페이스되며 필드 레벨 장치와 해당 PLC 간의 통신은 일반적으로 점대점 연결을 기반으로 합니다. 유선 및 무선 네트워크 모두 통신에 사용되며 이 통신을 사용하여 PLC는 다음을 수행할 수 있습니다. 또한 다양한 구성 요소를 진단하고 매개 변수화합니다. 또한 산업 자동화 프로세스 시스템에는 두 가지 주요 시스템이 필요합니다. 산업용 전원 공급 장치보안 및 보호 계층 구조의 여러 수준에 있는 여러 시스템의 전원 요구 사항은 매우 다를 수 있습니다. 예를 들어 PLC는 일반적으로 24V DC에서 작동하는 반면, 대형 모터는 단상 또는 1상 AC에서 작동합니다. 따라서 고장 없는 작동을 위해서는 광범위한 적절한 입력 전원 공급 장치가 필요합니다. 또한 PLC를 제어하는 ​​데 사용되는 소프트웨어는 쉽게 수정되거나 손상될 수 있으므로 보안이 있어야 합니다. 위에서 언급한 모든 수준과 해당 구성 요소를 고려하면 일반적인 산업 자동화 시스템은 다음과 같은 구조를 갖습니다. 산업 자동화 시스템지금까지 일반적인 산업 자동화 시스템의 레이아웃에 대해 알아보았으므로 다양한 유형의 산업 자동화 시스템에 대해 논의해 보겠습니다. 산업 자동화 시스템은 일반적으로 네 가지 유형으로 분류됩니다. 고정 자동화 시스템프로그래밍 가능한 자동화 시스템유연한 자동화 시스템통합 자동화 시스템고정 자동화 시스템고정 자동화 시스템에서 생산 장비는 고정된 작업 또는 작업 세트로 고정되며 이러한 작업에 거의 변경 사항이 없습니다. 고정 자동화 시스템은 일반적으로 컨베이어 및 대량 생산 시스템과 같은 연속 흐름 프로세스에 사용됩니다. 프로그래밍 가능한 자동화 시스템 프로그래밍 가능한 자동화 시스템에서는 전자 제어를 사용하여 기계의 구성 및 작업 순서를 변경할 수 있습니다. 이 시스템은 기계를 다시 프로그래밍하는 데 상당한 시간과 노력이 필요하며 일반적으로 배치 프로세스 생산에 사용됩니다.유연한 자동화 시스템유연한 자동화 시스템은 일반적으로 항상 컴퓨터에 의해 제어되며 종종 제품이 자주 변경되는 곳에 구현됩니다. CNC 기계는 이 시스템의 가장 좋은 예입니다. 작업자가 컴퓨터에 부여한 코드는 특정 작업에 고유하며 이 코드를 기반으로 기계는 생산에 필요한 도구와 장비를 획득합니다. 통합 자동화 시스템 통합 자동화 시스템은 독립적인 기계, 프로세스 및 데이터의 집합입니다. 생산 공정의 자동화 시스템을 구현하기 위해 단일 제어 시스템의 명령 하에 모두 동시에 작동합니다. CAD(Computer Aided Design), CAM(Computer Aided Manufacturing), 컴퓨터 제어 도구 및 기계, 로봇, 크레인 및 컨베이어는 모두 복잡한 일정 및 생산 제어를 사용하여 통합됩니다. 작업을 쉽게 대체할 수 있습니다. 작업자는 극한의 온도, 오염, 중독성 요소 또는 방사성 물질이 있는 위험한 생산 환경에서 작업을 피할 수 있습니다. 일반적인 작업자에게는 어려운 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다. 이러한 작업에는 무겁고 큰 짐을 들어 올리기, 극도로 작은 물체로 작업하기 등이 포함됩니다. 생산은 항상 더 빠르고 제품 비용은 훨씬 저렴합니다(수동 작업으로 생산되는 동일한 제품과 비교할 때). 여러 품질 관리 검사를 수행할 수 있습니다. 일관성과 획일성을 제공하기 위해 생산 공정에 통합됩니다. 산업 경제는 크게 향상될 수 있으며 이는 생활 수준에 직접적인 영향을 미칩니다.단점 일자리 상실. 대부분의 작업이 기계에 의해 수행되기 때문에 수동 노동에 대한 요구 사항이 매우 적습니다. 현재 기술로는 원하는 모든 작업을 자동화할 수 없습니다. 예를 들어 모양과 크기가 불규칙한 제품은 수동으로 조립하는 것이 가장 좋습니다. (이 추세는 고급 컴퓨터와 알고리즘으로 변화하는 것 같습니다). 특정 프로세스에 자동화를 사용하는 것이 가능합니다.

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