Industriële automatisering kan grofweg worden gedefinieerd als het gebruik van technologie en besturingssystemen (industriële pc, PLC, PAC, enz.) om industriële processen te automatiseren om de kwaliteit en productie te verbeteren zonder menselijke tussenkomst. Besturingssystemen worden gebruikt om geïntegreerde technologieën en andere apparaten te instrueren om automatisch te werken. In grote autofabrieken kunnen geautomatiseerde robotarmen bijvoorbeeld snel arbeidsintensieve, handmatige of repetitieve productietaken op een productielijn uitvoeren om een hoger nauwkeurigheidsniveau te bereiken, waardoor handmatige handelingen in hetzelfde tijdsbestek mogelijk zijn.
Dus wat controleert deze automatisering? Betreed de industriële computer die het hart vormt van de meeste industriële automatiseringssystemen.
Industriële PC met PLC/PAC
Vanwege hun ecologische en operationele voordelen zijn industriële pc's tegenwoordig in alle soorten en maten verkrijgbaar. Van robuuste single-board computers tot volwaardige-fanless box-pc's van industriële kwaliteit met krachtige Intel CPU's, HD Graphics en rijke I/O. Industriële pc's geven vorm aan de toekomst van industriële automatisering. Programmable Logic Controllers (PLC's) en Programmable Automation Controllers (PAC's) worden nu vervangen door industriële pc's vanwege de flexibiliteit, functionaliteit, prestaties en kosten van industriële pc's. PLC's zijn in wezen microcontrollers die worden gebruikt om machines te besturen. Ze bestaan uit geheugen, een processor en invoer/uitvoer (i/o)-functies, en kunnen voor-voorgeprogrammeerde functies uitvoeren, zoals wiskunde, tellen, communicatie, het beheren van sensoren en het activeren van actuatoren.
Industriële computers kunnen worden ingezet in een verscheidenheid aan bedrijfsscenario's, waaronder de productievloer van een fabriek, ingebed in beveiligings- en bewakingsarchitecturen en andere technische instellingen die te maken hebben met proces- en machineautomatisering. Vergeleken met computers voor algemeen-commercieel gebruik- zijn industriële pc's bestand tegen de zware omstandigheden die vaak voorkomen in industriële omgevingen en dergelijke, waardoor ze een populaire oplossing zijn voor de productie-, energie-, transport-, landbouw- en andere industrieën met vergelijkbare uitdagende omgevingen. Deze robuuste computers kunnen ook Human Machine Interface (HMI)-toepassingen uitvoeren, waardoor ze ook meer flexibiliteit bieden dan PLC's en PAC's. Het gebruik van een real-kernel verbetert oudere automatiseringsmodellen doordat automatisering kan worden gescheiden van de besturingssysteemomgeving (OS).
Industriële pc's in de industriële automatisering
Het gebruik en de toepassingen van industriële pc's gaan veel verder dan het bereik van industriële automatisering, maar voor dit artikel beperken we ons uitsluitend tot toepassingen die binnen het bereik van industriële automatisering vallen. Laten we eerst kijken naar de productie en hoe industriële pc's worden gebruikt en hoe ze de industriële automatisering op dit gebied ten goede kunnen komen.
Productie:Robuuste industriële pc's bieden het beste hardwareplatform voor massaproductie die verder gaat dan de beperkingen van gewone handarbeid. Machineautomatisering heeft massaproductie mogelijk gemaakt en internet heeft communicatie mogelijk gemaakt. Industriële pc-systemen, die vanaf hun kindertijd door elkaar zijn geschud, worden nu door veel fabrikanten sterk vertrouwd, niet alleen voor machinevisie en robotgeleiding, maar ook vanwege hun vermogen om waardevolle gegevens van machines en apparatuur te verzamelen voor preventief onderhoud.
Pakketinspectie en kwaliteitscontrole:Een andere belangrijke toepassing in de productie is natuurlijk visie{0}}gecontroleerde kwaliteitsborging, die werkt met hogere snelheden en met grotere nauwkeurigheid dan mogelijk is voor mensen. Door gebruik te maken van machine vision- en verpakkingsinspectiesystemen kunnen fabrikanten en voedselverpakkingsfabrieken de kwaliteitsborging van hun producten in snel tempo automatiseren.. 3D machine vision is de nieuwste ontwikkeling in de vision-industrie. Dankzij krachtige multi{4}}core CPU's kunnen CPU's extra Z--dimensieberekeningen verwerken met ultra-hoge snelheden, waardoor diepere multi-dimensionale gegevens over het object worden geleverd, waardoor 100% kwaliteitsborging mogelijk is. Dit tilt de kwaliteitscontrole naar een nieuw niveau, waarbij de beslissing over wel/niet slagen van een systeem afhankelijk kan zijn van meer parameters zoals schaal, vorm, oppervlak, grootte, enz.
Activa volgen:De productie is niet de enige industrie die sterk afhankelijk is geworden van industriële pc's. De detailhandels- en gezondheidszorgsectoren beschikken ook -tot-dagelijks over industriële pc-hardware, omdat zij de mogelijkheid hebben om inconsistenties en afwijkingen in activa en processen op te sporen en te monitoren. Dit kan zowel op-site als op afstand worden gedaan, en biedt systeembeheerders een manier om activa of processen nauwkeuriger en efficiënter te volgen dan handmatige arbeid doorgaans mogelijk is.
Simulatie en controle:Industriële pc-platforms gebruiken krachtige processors voor het emuleren en creëren van simulaties van potentiële scenario's uit de echte{0}}wereld. Dit kan inzichten vergroten om risico's te analyseren, verdere mogelijkheden te voorspellen en systemen binnen elk raamwerk te testen. Het kunnen uitvoeren van dit soort tests en analyses maakt verdere verbeteringen en ontwikkeling van de bestaande infrastructuur mogelijk op basis van inzichten uit simulaties en voorspellingen. Nu er veel discussie is over kunstmatige intelligentie en machinaal leren, zullen deze drie technologieën in de nabije toekomst samenkomen om nog geavanceerdere simulaties te creëren.
Gegevensverzameling op afstand:in het tijdperk van automatisering en IoT zijn data een van de meest waardevolle goederen die er zijn. Het vermogen van externe IoT-sensoren om gegevens te verzenden en te ontvangen over het gebruik van machines, gereedschappen, hardware en andere verbonden apparaten op afstand, stelt operators die ze inzetten in staat bruikbare gegevens te ontvangen over operationele processen, apparatuurvermoeidheid en algehele prestaties. Met deze gegevens weet het besturingssysteem wanneer het de kracht van een apparaat met uiterste precisie moet aanpassen, actuatoren moet activeren, de temperatuur- of drukregeling moet regelen en andere operationele functies moet uitvoeren.
IoT- en pc-gebaseerde automatisering
De pc staat centraal in de op open standaarden-gebaseerde IoT-revolutie, met name de industriële IoT, die het brein zal zijn dat de infrastructuur controleert waarvan gemeenschappen en economieën voor het dagelijks leven afhankelijk zijn. Verouderde operationele technologiesystemen en -instrumenten zullen moeten worden beschermd met behulp van intelligentere computers totdat ze worden vervangen door de modernste beveiligingstechnologieën-van-de-. IoT-communicatiegateways zullen niet alleen hun robuuste componenten en samenstellingen nodig hebben, maar ook sterke netwerkbeveiliging die is ingebed in de software die de communicatie tussen dingen beheert.