Säätimet
Monimutkaiset automaatiojärjestelmät ovat helpompia ymmärtää, kun ne jaetaan useisiin osiin. Tehtaan lattialla tapahtuvan viestinnän parantamiseksi tehtaan henkilöstö viittaa koneen komponentteihin tasoittain. Automatiikassa ohjauskomponentit ja -järjestelmät ovat sellaisia, jotka lähettävät datasignaaleja kenttätason laitteille, jotka puolestaan suorittavat toiminnon tai palauttavat tietoja. Ohjausjärjestelmän logiikkakomponentit tai ohjelmistot tai PLC-komponentit on suunniteltu skannaamaan tuloja, skannaamaan koodeja ja asettamaan lähtöjä kenttälaitteista esiohjelmoitujen ohjeiden perusteella.
Teolliset ohjaimet on suunniteltu vastaanottamaan tuloja ja lähettämään esiohjelmoituja komentoja kenttätason laitteisiin. Ohjauksia on kahdenlaisia - jatkuvat ja diskreetit.
Jatkuvassa ohjauksessa parametrit ja muuttujat ovat analogisia ja jatkuvia. Analogiset signaalit ovat vaihtelevia ja niillä on useampi kuin yksi tila, ei vain "on" ja "off", vaan niiden välissä. Diskreetissä ohjauksessa käytetään binäärisiä digitaalisia signaaleja. Digitaalinen signaali on joko "on" (binääri 1) tai "off" (binääri 2).
Koska sekä jatkuvia että erillisiä I/O-ohjauksia käytetään nykypäivän automaatiossa useiden konetoimintojen ohjaamiseen, monet ohjausjärjestelmät on suunniteltu kommunikoimaan molemmissa signaalityypeissä muunnospiirien tai komponenttien avulla.
Human Machine Interface (HMI)
HMI on ohjelmoitava koneliitäntä. Laitteen avulla käyttäjä voi kytkeytyä suoraan koneen järjestelmään tulojen ja lähtöjen tarkkailua ja ohjausta varten.
Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC)
PLC:itä käytetään yleisimmin automaatiossa, jossa manuaalisia syötteitä on rajoitetusti eikä kehittyneitä liitäntöjä tarvita. Nämä varhaiset ohjauslaitteet ohjelmoitiin tyypillisesti tikapuulogiikkaa käyttäen ja ne on suunniteltu käyttäjäystävällisiksi. Jos ymmärrät langallisen relelogiikan, tunnet olosi mukavaksi ohjelmoimalla tätä laitetta. Ohjelmointi voidaan tehdä tietokoneeltasi sarja- tai USB-liitännän kautta.
Kenttäväylän tulot ja lähdöt
Kenttäväylä koostuu sarjasta verkkoon kytkettyjä kenttälaitteita, jotka kommunikoivat sarjassa 31,25 kHz:n väylän kautta. Kenttäväyläjärjestelmässä laitteet voivat käyttää johtoparia siirtääkseen tietoja toistensa ja isäntäohjausjärjestelmän välillä. Kenttäväylän avulla tietosi eivät rajoitu mitattuihin muuttujiin, vaan ne sisältävät myös diagnostiikkatietoja, tilaviestejä ja hälytyksiä.
Työturvallisuustuotteet
Tehdaskerroksessa lisääntynyt automaatio on luonut uusia turvallisuushaasteita ja mahdollisuuksia. Haasteena on pitää työntekijät poissa liikkuvista osista ja pystyä pysäyttämään koneita välittömästi hätätilanteessa. Käyttäen samoja komponentteja kuin automaatiossa, valmistajat ovat suunnitelleet huipputeknisiä turvalaitteita tarpeiden ja aukkojen täyttämiseksi.
Turvavaloverhot
Turvavaloverhot suojaavat automatisoituja koneita tunnistamalla valonsäteen valosähköisen läsnäolon kautta. Jos palkki tuhoutuu, koneen ohjaukseen lähetetään pysäytyssignaali.
Hätäpysäytyspainikkeet
Sähkömekaaniset hätäpysäytyskytkimet (hätäpysäytyspainikkeet) eivät ole tyypillinen painikekytkin. Hätäpysäytyspainike on suunniteltu helposti tunnistettavaksi punaiseksi painikkeeksi keltaisella pohjalla ja siinä on helppokäyttöinen sienimuoto. Se on kytketty suoraan vaarallisen kuorman normaalisti suljettuihin koskettimiin, joten pysäytys on välitön.
Liitinkaapelit ja johtosarjat
Koneen komponentit ovat riippuvaisia kaapeleista sähkönjakelussa ja tiedonsiirrossa. Kaapelit on suunniteltu kytkemään laitteita ja johtamaan ilman radiotaajuushäiriöitä (RFI) ja sähkömagneettisia häiriöitä (EMI). Liittimet ovat pistokkeita kaapelin molemmissa päissä. Johtimet ovat suljettuja johtoja. Suojaus estää häiriöitä. Kaapelit voidaan räätälöidä vastaamaan koneen geometrisia ja sähköisiä vaatimuksia. Kaikkien koneen töiden suorittamiseen tarvittavien kaapeleiden määrä voidaan usein joutua konfiguroimaan kokoonpanoksi tai johtosarjaksi. Saatavilla on useita kaapelinhallintajärjestelmiä sotkuisten kaapelisotkujen ongelman ratkaisemiseksi.
Koneviestintä
Nykyään rakennetaan automatisoituja koneita, jotka sisältävät laajan valikoiman toisiinsa yhdistettäviä komponentteja. Liitettävyydestä on tullut ensisijainen näkökohta koneita suunniteltaessa. Verkkoviestintä välitetään komponentista toiseen tai järjestelmästä toiseen analogisten ja/tai digitaalisten signaalien tai muiden teollisten viestintäprotokollien kautta. Langattomien tai langallisten yhteyksien kautta koneen tiedonsiirto noudattaa standardoituja viestintäprotokollia.
Aivan kuten sinulla on katuosoite, konetietokoneissa, PLC:issä ja muissa älykkäissä ohjauslaitteissa on verkkoliitäntäkortti (NIC) ja IP (Internet Protocol) -osoite, jossa on ainutlaatuinen konekäyttökoodi (MAC).
Rakentamiseen on käytettävissä kaksi pääasiallista viestintäprotokollaa:
- User Datagram Protocol (UDP)
- Transmission Control Protocol (TCP)
Avainsana tässä on "rakennettu". Laitteisiin on lisätty erilaisia protokollia niiden toiminnasta riippuen. Verkkoprotokollat mahdollistavat laitteiden tunnistamisen, muodostamisen ja jakamisen.