Teollinen vallankumous oli automaatiotekniikan kätilö. Juuri teollisen vallankumouksen tarpeiden vuoksi automaatiotekniikka irtautui kuorestaan ja saavutti nopean kehityksen. Samaan aikaan automaatiotekniikka edisti myös teollista kehitystä. Nykyään automaatiotekniikkaa on käytetty laajasti mekaanisen valmistuksen, voiman, rakentamisen, kuljetuksen ja tietotekniikan aloilla, ja siitä on tullut ensisijainen keino parantaa työn tuottavuutta.
Tehdasautomaatiolla, joka tunnetaan myös nimellä työpajaautomaatio, tarkoitetaan tuotteen koko valmistusprosessin tai sen osan automaattista loppuunsaattamista. Automatisoidun tehtaan saavuttamiseksi tietyt elektroniset ja mekaaniset tuotteet ovat välttämättömiä...
I. Ohjain - Automatisoidun tehtaan aivot
Ohjain (englanninkielinen nimi: controller) on komentolaite, joka ohjaa sähkömoottorin käynnistystä, nopeuden säätöä, jarrutusta ja suunnanvaihtoa muuttamalla pääpiirin tai ohjauspiirin johdotusta ennalta määrätyssä järjestyksessä ja muuttamalla piirin vastusarvoja. Se koostuu ohjelmalaskurista, käskyrekisteristä, käskydekooderista, ajoitusgeneraattorista ja toimintoohjaimesta. Se toimii "päätöksentekijänä"{2}}, joka antaa komentoja, koordinoi ja ohjaa koko tietokonejärjestelmän toimintaa. Automaattitehtaissa yleisesti käytettyjä ohjaimia ovat PLC:t ja teollisuuden ohjaustietokoneet.
Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) käyttää ohjelmoitavaa muistia ohjelmien sisäiseen tallentamiseen, suorittaa -käyttäjälle suunnattuja käskyjä, kuten loogisia operaatioita, peräkkäistä ohjausta, ajoitusta, laskentaa ja aritmeettisia operaatioita, ja ohjaa erityyppisiä koneita tai tuotantoprosesseja digitaalisen tai analogisen tulon/lähdön kautta.
Teolliset henkilökohtaiset tietokoneet (IPC) ovat teollisuuden ohjaustietokoneita, jotka käyttävät väylärakennetta tuotantoprosessien, sähkömekaanisten laitteiden ja prosessikoneiden havaitsemiseen ja ohjaamiseen. IPC:illä on tärkeitä tietokoneen ominaisuuksia ja ominaisuuksia, kuten tietokoneen suoritin, kiintolevy, muisti, oheislaitteet ja liitännät, sekä käyttöjärjestelmä, ohjausverkot ja protokollat, laskentaominaisuudet ja käyttäjäystävällinen-ihmis{2}}koneliitäntä. Teollisuuden ohjausteollisuuden tuotteet ja teknologiat ovat pitkälle erikoistuneita, luokiteltuja välituotteiksi ja tarjoavat luotettavia, sulautettuja ja älykkäitä teollisuustietokoneita muille teollisuudenaloille.
II. Robotit-Automaattisten tehtaiden luotettavat toteuttajat
Robotti on automatisoitu konelaite, joka suorittaa tehtäviä. Se voi joko seurata ihmisen käskyjä, suorittaa esi-ohjelmoituja sarjoja tai toimia tekoälytekniikan määrittämien periaatteiden mukaisesti. Sen ensisijainen tehtävä on avustaa tai korvata ihmistyövoimaa tehtävissä, kuten valmistus, rakentaminen tai vaaralliset toiminnot. Robotit koostuvat tyypillisesti toimeenpanomekanismeista, käyttöjärjestelmistä, anturilaitteista, ohjausjärjestelmistä ja monimutkaisista mekaanisista komponenteista.
III. Servomoottorit - Automatisoitujen tehtaiden voimalihakset
Servomoottori on moottori, joka ohjaa servojärjestelmän mekaanisten komponenttien toimintaa ja toimii apumoottorina epäsuoraan nopeuden säätöön. Servomoottorit mahdollistavat nopeuden ja asennon tarkkuuden tarkan ohjauksen, muuntaen jännitesignaalit vääntömomentiksi ja nopeudeksi ohjatun kohteen ohjaamiseksi. Servomoottorin roottorin pyörimisnopeutta ohjataan tulosignaalilla ja se voi reagoida nopeasti. Automaattisissa ohjausjärjestelmissä se toimii toimilaitteena ja sillä on ominaisuuksia, kuten pieni sähkömekaaninen aikavakio, korkea lineaarisuus ja alhainen käynnistysjännite. Se voi muuntaa vastaanotetut sähköiset signaalit kulmasiirtymäksi tai kulmanopeudeksi moottorin akselille. Ne on jaettu kahteen pääluokkaan: DC- ja AC-servomoottorit. Niiden pääominaisuus on, että ne eivät pyöri itse-signaalijännitteen ollessa nolla, ja niiden nopeus laskee tasaisesti vääntömomentin kasvaessa.
Servojärjestelmä (servomekanismi) on automaattinen ohjausjärjestelmä, jonka avulla lähtöohjatut muuttujat, kuten kohteen sijainti, suunta ja tila, voivat seurata syötetavoitteen (tai asetusarvon) muutoksia. Servot luottavat ensisijaisesti pulsseihin paikannuksessa. Pohjimmiltaan, kun servomoottori vastaanottaa yhden pulssin, se pyörii tätä pulssia vastaavan kulman verran, jolloin saavutetaan siirtymä. Koska servomoottori itsessään pystyy generoimaan pulsseja, se lähettää vastaavan määrän pulsseja jokaista kiertokulmaa kohden. Tämä luo takaisinkytkentäsilmukan tai suljetun-silmukan järjestelmän, jossa servomoottori vastaanottaa pulssit. Tällä tavalla järjestelmä tietää, kuinka monta pulssia se on lähettänyt servomoottorille ja kuinka monta pulssia se on vastaanottanut takaisin, mikä mahdollistaa moottorin pyörimisen tarkan ohjauksen ja tarkan paikantamisen 0,001 mm:n tarkkuudella.
DC-servomoottorit jaetaan harjattuihin ja harjattomiin moottoreihin. Harjatut moottorit ovat edullisia-, niissä on yksinkertainen rakenne, suuri käynnistysmomentti, laaja nopeusalue ja niitä on helppo hallita. Ne vaativat kuitenkin huoltoa, mikä on hankalaa (hiiliharjojen vaihtaminen), aiheuttavat sähkömagneettisia häiriöitä ja niillä on ympäristövaatimuksia. Siksi ne soveltuvat kustannus{4}}herkkiin yleisiin teollisuus- ja siviilisovelluksiin.
IV. Anturit - Automatisoidun tehtaan tuntoaisti
Anturi (englanninkielinen nimi: transducer/sensor) on tunnistuslaite, joka voi havaita mitattua tietoa ja muuntaa havaitun tiedon sähköisiksi signaaleiksi tai muuksi vaadittavaksi tiedonantomuodoksi tiettyjen sääntöjen mukaisesti tietojen siirron, käsittelyn, tallennuksen, näytön, tallennuksen ja ohjauksen vaatimusten täyttämiseksi. Se on ensisijainen komponentti automaattisen havaitsemisen ja hallinnan saavuttamiseksi.
Nykyaikaisessa teollisessa tuotannossa, erityisesti automatisoiduissa tuotantoprosesseissa, käytetään erilaisia antureita valvomaan ja ohjaamaan parametreja koko tuotantoprosessin ajan varmistaen, että laitteet toimivat normaaleissa tai optimaalisissa olosuhteissa ja tuotteet saavuttavat korkeimman laadun. Siksi voidaan sanoa, että ilman laajaa valikoimaa korkealaatuisia antureita-moderni tuotanto menettäisi perustansa.