Rewolucja przemysłowa była położną technologii automatyzacji. To właśnie na potrzeby rewolucji przemysłowej technologia automatyzacji wyrwała się ze skorupy i osiągnęła szybki rozwój. Jednocześnie technologia automatyzacji promowała także postęp przemysłowy. Obecnie technologia automatyzacji jest szeroko stosowana w takich dziedzinach, jak produkcja mechaniczna, energetyka, budownictwo, transport i technologie informacyjne, stając się głównym sposobem poprawy wydajności pracy.
Automatyzacja fabryki, znana również jako automatyzacja warsztatów, odnosi się do automatycznego zakończenia całości lub części procesu produkcyjnego produktu. Aby stworzyć zautomatyzowaną fabrykę, niezbędne są pewne produkty elektroniczne i mechaniczne...
I. Kontroler - Mózg zautomatyzowanej fabryki
Kontroler (nazwa angielska: kontroler) to urządzenie sterujące, które steruje uruchamianiem, regulacją prędkości, hamowaniem i cofaniem silnika elektrycznego poprzez zmianę okablowania obwodu głównego lub obwodu sterującego w określonej kolejności i zmianę wartości rezystancji w obwodzie. Składa się z licznika programu, rejestru instrukcji, dekodera instrukcji, generatora taktowania i kontrolera operacyjnego. Pełni funkcję „organu decyzyjnego-”, który wydaje polecenia, koordynuje i kieruje operacjami całego systemu komputerowego. Do powszechnie stosowanych sterowników w zautomatyzowanych fabrykach zaliczają się sterowniki PLC i przemysłowe komputery sterujące.
Programowalny sterownik logiczny (PLC) wykorzystuje rodzaj programowalnej pamięci do wewnętrznego przechowywania programów, wykonywania-instrukcji zorientowanych na użytkownika, takich jak operacje logiczne, sterowanie sekwencyjne, synchronizowanie czasu, liczenie i operacje arytmetyczne, a także kontrolowanie różnych typów maszyn lub procesów produkcyjnych za pośrednictwem cyfrowych lub analogowych wejść/wyjść.
Przemysłowe komputery osobiste (IPC) to rodzaj przemysłowego komputera sterującego, który wykorzystuje strukturę magistrali do wykrywania i kontrolowania procesów produkcyjnych, sprzętu elektromechanicznego i maszyn procesowych. Komputery IPC posiadają ważne atrybuty i funkcje komputera, takie jak procesor komputera, dysk twardy, pamięć, urządzenia peryferyjne i interfejsy, a także system operacyjny, sieci i protokoły sterujące, możliwości obliczeniowe oraz-przyjazny użytkownikowi-interfejs człowiek-maszyna. Produkty i technologie w branży sterowania przemysłowego są wysoce wyspecjalizowane, klasyfikowane jako produkty pośrednie i zapewniają niezawodne, wbudowane i inteligentne komputery przemysłowe dla innych gałęzi przemysłu.
II. Roboty-Niezawodni wykonawcy zautomatyzowanych fabryk
Robot to zautomatyzowane urządzenie maszynowe, które wykonuje zadania. Może wykonywać polecenia człowieka, wykonywać-zaprogramowane sekwencje lub działać zgodnie z zasadami ustanowionymi przez technologię sztucznej inteligencji. Jego podstawową funkcją jest wspomaganie lub zastępowanie pracy ludzkiej w zadaniach takich jak produkcja, budowa lub operacje niebezpieczne. Roboty zazwyczaj składają się z mechanizmów wykonawczych, układów napędowych, urządzeń czujnikowych, systemów sterowania i złożonych elementów mechanicznych.
III. Serwomotory - Siła napędowa zautomatyzowanych fabryk
Serwosilnik to silnik sterujący pracą elementów mechanicznych w układzie serwo, służący jako silnik pomocniczy do pośredniej regulacji prędkości. Serwosilniki umożliwiają precyzyjną kontrolę prędkości i dokładności położenia, przekształcając sygnały napięciowe na moment obrotowy i prędkość w celu napędzania kontrolowanego obiektu. Prędkość obrotowa wirnika serwosilnika jest sterowana sygnałem wejściowym i może szybko reagować. W układach automatycznego sterowania pełni funkcję siłownika i charakteryzuje się małą elektromechaniczną stałą czasową, wysoką liniowością i niskim napięciem rozruchowym. Może konwertować odebrane sygnały elektryczne na wyjściową wartość przemieszczenia kątowego lub prędkości kątowej na wale silnika. Dzielą się na dwie główne kategorie: serwomotory prądu stałego i prądu przemiennego. Ich główną cechą jest to, że nie wykazują-samorotacji, gdy napięcie sygnału wynosi zero, a ich prędkość maleje równomiernie wraz ze wzrostem momentu obrotowego.
Serwosystem (serwomechanizm) to automatyczny system sterowania, który umożliwia kontrolowanym zmiennym wyjściowym, takim jak pozycja, orientacja i stan obiektu, śledzenie wszelkich zmian wartości docelowej wejściowej (lub wartości zadanej). Serwa służą głównie do pozycjonowania, wykorzystując impulsy. Zasadniczo, gdy serwomotor otrzymuje jeden impuls, obraca się o kąt odpowiadający temu impulsowi, uzyskując w ten sposób przemieszczenie. Ponieważ sam serwomotor ma zdolność generowania impulsów, emituje odpowiednią liczbę impulsów dla każdego kąta, pod jakim się obraca. Tworzy to pętlę sprzężenia zwrotnego, czyli układ{{4}zamkniętej pętli, z impulsami odbieranymi przez serwomotor. W ten sposób system wie, ile impulsów wysłał do serwosilnika i ile impulsów otrzymał z powrotem, umożliwiając precyzyjną kontrolę obrotów silnika i osiągnięcie precyzyjnego pozycjonowania z dokładnością do 0,001 mm.
Serwosilniki prądu stałego dzielą się na silniki szczotkowe i bezszczotkowe. Silniki szczotkowe są tanie,-mają prostą konstrukcję, wysoki moment rozruchowy, szeroki zakres prędkości i są łatwe w sterowaniu. Wymagają jednak konserwacji, która jest niewygodna (wymiana szczotek węglowych), generują zakłócenia elektromagnetyczne i mają wymagania środowiskowe. Dlatego nadają się do-ograniczonych kosztów ogólnych zastosowań przemysłowych i cywilnych.
IV. Czujniki - Zmysł dotykowy zautomatyzowanej fabryki
Czujnik (angielska nazwa: przetwornik/czujnik) to urządzenie wykrywające, które może wykrywać zmierzone informacje i przekształcać wykryte informacje w sygnały elektryczne lub inne wymagane formy informacji wyjściowych zgodnie z określonymi zasadami, aby spełnić wymagania dotyczące przesyłania, przetwarzania, przechowywania, wyświetlania, rejestrowania i sterowania informacji. Jest to podstawowy element umożliwiający automatyczne wykrywanie i kontrolę.
We współczesnej produkcji przemysłowej, zwłaszcza w zautomatyzowanych procesach produkcyjnych, wykorzystuje się różnorodne czujniki, które monitorują i kontrolują parametry w całym procesie produkcyjnym, zapewniając pracę urządzeń w normalnych lub optymalnych warunkach, a produkty osiągają najwyższą jakość. Można zatem powiedzieć, że bez szerokiej gamy-czujników wysokiej jakości nowoczesna produkcja straciłaby swoje podstawy.