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O que é Automação Industrial Tipos de Automação Industrial

A competitividade altamente crescente de hoje em dia sobre o setor exige produtos de alta qualidade e consistência, com um preço competitivo. Para enfrentar esse desafio, o número de indústrias que considera vários projetos de novos produtos e técnicas de fabricação integradas é paralelo ao uso de dispositivos automatizados. 

Um dos movimentos notáveis ​​e influentes para obter as soluções do desafio mencionado acima é a automação industrial. A automação industrial facilita o aumento da qualidade, confiabilidade e taxa de produção do produto, enquanto reduz os custos de produção e design adotando tecnologias e serviços novos, inovadores e integrados. O que é automação industrial?



O que é automação industrial?

A automação dá um passo adiante na mecanização que usa um mecanismo específico de maquinaria que auxilia operadores humanos na execução de uma tarefa. A mecanização é a operação manual de uma tarefa usando máquinas acionadas que depende da tomada de decisão humana. Por outro lado, a automação substitui o envolvimento humano pelo uso de comandos de programação lógica e máquinas poderosas.

O que é a definição de automação industrial A automação industrial é a substituição de computadores e máquinas pela do pensamento humano. A palavra Automação dá o significado de ' auto-ditador ' ou 'um mecanismo de movimento por si só ', que deriva das palavras gregas Auto e Matos, em que auto significa auto enquanto Matos significa movimento . Em resumo, a automação industrial pode ser definida como o uso de tecnologias definidas e dispositivos de controle automático que resultam na operação e controle automáticos de processos industriais sem intervenção humana significativa e alcançando desempenho superior ao controle manual. 

Esses dispositivos de automação incluem CLPs, PCs, PACs, etc. e as tecnologias incluem vários sistemas de comunicação industrial.O que é o diagrama de blocos do Sistema de Automação Industrial A figura acima mostra a automação da usina fornecida pela Siemens para alcançar operações sustentáveis, seguras e econômicas. Ele fornece a automação integrada total (TIA), automatizando cada seção da usina com dispositivos de controle eficientes, sensores de campo e dispositivos de atuação. Nesta automação, os módulos SIMATIC (PLCs) são usados ​​como dispositivos de controle, enquanto o WinCC fornece uma interface gráfica eficaz.

Por que automação industrial? (Vantagens do sistema de automação)

Para aumentar a produtividade a automação da fábrica ou manufatura ou planta de processo melhora a taxa de produção através de um melhor controle da produção. Ajuda a produzir produção em massa, reduzindo drasticamente o tempo de montagem por produto, com uma qualidade de produção maior. Portanto, para um dado insumo de mão-de-obra, produz uma grande quantidade de produto.Vantagens da automação industrial. Para fornecer o melhor custo de operação A integração de vários processos na indústria com máquinas automatizadas, minimiza o tempo e o esforço do ciclo e, portanto, a necessidade de trabalho humano é reduzida. Assim, o investimento nos funcionários foi economizado com automação. Para melhorar a qualidade do produto Como a automação reduz o envolvimento humano, a possibilidade de erros humanos também é eliminada. 

A uniformidade e a qualidade do produto com maior conformidade podem ser mantidas com a automação, controlando e monitorando adaptativamente os processos industriais em todas as etapas, desde o início de um produto até o produto final. Para reduzir verificações de rotina A automação reduz completamente a necessidade de verificação manual de vários parâmetros do processo. Aproveitando as tecnologias de automação, os processos industriais ajustam automaticamente as variáveis ​​do processo para definir ou os valores desejados usando técnicas de controle de malha fechada. 

Por que automação industrial Aumentar o nível de segurança A automação industrial aumenta o nível de segurança do pessoal, substituindo-o por máquinas automatizadas em condições perigosas de trabalho. Tradicionalmente, robôs industriais e dispositivos robóticos são implementados em locais tão arriscados e perigosos. Hierarquia de um sistema de automação industrial Os sistemas de automação industrial podem ser de natureza muito complexa, possuindo um grande número de dispositivos trabalhando em sincronização com as tecnologias de automação. 

A figura abaixo descreve o arranjo hierárquico do sistema de automação que consiste em diferentes níveis hierárquicos. Nível do campo É o nível mais baixo da hierarquia de automação que inclui os dispositivos de campo, como sensores e atuadores. A principal tarefa desses dispositivos de campo é transferir os dados de processos e máquinas para o próximo nível superior para monitoramento e análise. E também inclui o controle do parâmetro do processo através de atuadores. Por exemplo, podemos descrever esse nível como olhos e braços de um processo específico. 

 Os sensores convertem os parâmetros em tempo real, como temperatura, pressão, vazão, nível, etc. em sinais elétricos. Esses dados do sensor são transferidos para o controlador para monitorar e analisar os parâmetros em tempo real. Alguns dos sensores incluem termopar, sensores de proximidade, RTDs, medidores de vazão, etc. Por outro lado, os atuadores convertem os sinais elétricos (dos controladores) em meios mecânicos para controlar os processos.

Válvulas de controle de fluxo, válvulas solenóides, atuadores pneumáticos, relés, motores de corrente contínua e servomotores são exemplos de atuadores.Hierarquia de um sistema de automação industrial Nível de controle Este nível consiste em vários dispositivos de automação, como máquinas CNC, CLPs, etc., que adquirem os parâmetros do processo de vários sensores. 

Os controladores automáticos acionam os atuadores com base nos sinais do sensor processado e na técnica de programa ou controle. Os controladores lógicos programáveis ​​(PLCs) são controladores industriais robustos mais amplamente utilizados, capazes de fornecer funções de controle automático com base na entrada de sensores. Consiste em vários módulos como CPU, E / S analógica, E / S digital e módulos de comunicação. Permite ao operador programar uma função ou estratégia de controle para executar determinada operação automática no processo. 

  Nível de Supervisão e Controle de Produção Nesse nível, os dispositivos automáticos e o sistema de monitoramento facilitam as funções de controle e intervenção, como a Interface Homem Máquina (HMI), supervisionando vários parâmetros, definindo metas de produção, arquivamento histórico, definindo o início e o desligamento da máquina, etc. Principalmente, as IHMs do Sistema de Controle de Distribuição (DCS) ou do Controle Supervisório e Aquisição de Dados (SCADA) são usadas popularmente neste nível.
 
 



Nível de informação ou empresa Este é o nível superior da automação industrial que gerencia todo o sistema de automação. As tarefas desse nível incluem planejamento de produção, análise de clientes e de mercado, pedidos e vendas, etc. Portanto, lida mais com atividades comerciais e menos com aspectos técnicos. E também as redes de comunicação industrial são mais proeminentes nos sistemas de automação industrial que transferem as informações de um nível para outro. 

Portanto, eles estão presentes em todos os níveis do sistema de automação para fornecer fluxo contínuo de informações. Essa rede de comunicação pode ser diferente de um nível para o outro. Algumas dessas redes incluem RS485, CAN, DeviceNet, barramento de campo básico, Profibus, etc. 

 A partir da hierarquia acima, podemos concluir que há um fluxo contínuo de informações de nível alto para baixo e vice-versa. Se assumirmos esse caminho gráfico, é como uma pirâmide na qual, à medida que subimos, as informações são agregadas e, ao descer, obtemos informações detalhadas sobre o processo.

Tipos de sistemas de automação industrial



1. Automação fixa ou rígida Esse tipo de automação é empregado para executar operações fixas e repetitivas, a fim de alcançar altas taxas de produção. Utiliza equipamentos especiais ou dedicados para automatizar as operações de montagem ou processamento de sequência fixa. Uma vez empregado, é relativamente difícil alterar ou variar o design do produto. Portanto, é inflexível no fornecimento de variedade de produtos, mas aumenta a eficiência com maior taxa de produção e reduz o custo unitário.
Automação fixa ou rígida Alguns desses sistemas automatizados são processos destilados, oficinas de pintura e transportadores.

2. Automação programável Nesta automação, uma classe específica de alterações de produtos e também operações de montagem ou processamento podem ser alteradas com a modificação do programa de controle no equipamento automatizado. Essa automação é mais adequada para o processo de produção em lote, onde o volume do produto é médio a alto. Porém, é difícil alterar e reconfigurar o sistema para um novo produto ou sequência de operações. Portanto, novo produto ou reconfigurar a sequência de operações requer uma configuração longa. Exemplos desse sistema de automação são máquinas numericamente controladas, fábricas de papel, laminadoras de aço, robôs industriais etc.Automação programável 

  3. Automação flexível ou suave Esse sistema de automação fornece o equipamento de controle automático que oferece uma grande flexibilidade para fazer alterações no design do produto. Essas alterações podem ser executadas rapidamente através dos comandos fornecidos na forma de códigos pelos operadores humanos. Essa automação permite que os fabricantes produzam vários produtos com diferentes faixas como um processo combinado combinado, em vez de separados. Automação flexível ou flexível Alguns dos exemplos desse sistema de automação são veículos guiados automaticamente, automóveis e máquinas CNC multiuso. 

 Fonte: E-SPIN Quer saber mais sobre IOT? Clique em: http://bit.ly/AutoIndustral

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