Què és l'automatització industrial? En termes senzills, l'automatització industrial es refereix principalment al procés d'introducció de diversos equips mecànics en totes les etapes de producció per alliberar la mà d'obra tradicional. Més important encara, permet una realització més ràpida i eficient de les tasques de producció, per tant, tot el procés s'anomena desenvolupament d'automatització industrial. Actualment, en indústries com ara el petroli, la química, la fabricació d'automòbils i la defensa, les millores en l'eficiència de la producció són inseparables dels avenços en l'automatització de la tecnologia de control. Avui, explorem l'estat actual i les tendències futures del control d'automatització industrial.
Estat actual del control de l'automatització industrial
L'automatització industrial engloba tres components: sistemes d'automatització industrial, maquinari i programari. És una tecnologia integral que empra instrumentació, teoria de control i tecnologia informàtica per executar operacions predeterminades segons els requisits de producció industrial, aconseguint així objectius com l'augment de la producció, la reducció del consum i la millora de la qualitat.
Aprofitant els avenços en electrònica i comunicacions, el control de l'automatització industrial actual es basa principalment en sistemes basats en microordinadors{0}}. Les arquitectures de control típiques actuals presenten una estructura de tres-nivells que inclou ordinadors host, controladors industrials i actuadors de camp. Els sistemes de control d'automatització utilitzen principalment controladors lògics programables (PLC), sistemes de control distribuïts (DCS), ordinadors industrials i ordinadors encastats-inclosos reguladors i controladors PID-al costat dels productes OEM.
En primer lloc, la tecnologia de controlador programable (PLC) representa una nova generació de dispositius de control industrial basats en tecnologia informàtica. És un sistema electrònic digital dissenyat específicament per a entorns industrials per realitzar operacions aritmètiques, control seqüencial, recompte, temporització i operacions lògiques. Els PLC gestionen de manera eficaç tot el procés de fabricació de productes i maquinària, mantenint el domini del mercat a llarg termini-en el control de l'automatització industrial.
En segon lloc, els sistemes de control distribuïts (DCS) es basen en xarxes de comunicació fonamentals i consisteixen en arquitectures d'ordinadors de diversos-nivells, inclosos els nivells de control i supervisió de processos. DCS integra múltiples tecnologies avançades-tecnologies modernes de comunicació, control, visualització i informàtica-per la qual cosa és un producte de la convergència multi-tecnològica.
En tercer lloc, amb l'auge de la innovació en tecnologia de la informació, els ordinadors industrials han integrat tecnologies de xarxa de control i bus de camp, tècniques modernes de control de xarxa i equips avançats i tecnologies de visualització. Això s'alinea amb les tendències tecnològiques contemporànies cap a la informació, la digitalització i la intel·ligència. Des que van entrar en l'automatització industrial militar a principis dels anys noranta, els ordinadors industrials s'han expandit ràpidament als sectors comercials i civils, aconseguint aplicacions més àmplies.
Els PLC evolucionen cap a la integració i el treball en xarxa
La introducció del controlador integrat (OCS) ha aclarit el camí cap a la integració de PLC. Tot i que evoluciona dels PLC, OCS no és només un PLC. Integra PLC tradicionals amb HMI, E/S i tecnologies de xarxa que avança ràpidament en un sistema unificat, incorporant interfícies humanes-màquina per facilitar les operacions de control d'automatització industrial. Tant els programes de control de PLC com la programació HMI utilitzen la plataforma de programació desenvolupada per HORNER. El seu funcionament còmode i eficient l'ha fet molt afavorida pels usuaris, fent cada cop més evident la tendència cap a la integració de PLC. A més, les innovacions en tecnologia d'Internet han impulsat la transformació en el control de processos mitjançant l'expansió de la tecnologia Ethernet. El desenvolupament de PLC ara es basa en els avenços d'Internet per evolucionar cap a la xarxa. Amb la transmissió de dades d'alta-velocitat als sistemes de comunicació i una major integració de les funcions de xarxa als terminals de control, els PLC continuaran avançant cap a solucions en xarxa.
Desenvolupament de nous sistemes de control de bus de camp
Impulsats per les noves tecnologies, els sistemes de control informàtic han evolucionat a través de diverses etapes clau: sistemes de control d'instrumentació pneumàtica-base, sistemes de control d'instrumentació analògica de combinació d'unitats elèctriques, sistemes de control digital centralitzats i sistemes de control distribuït (DCS). Avui en dia, s'estan expandint i estenent cap als sistemes de control de bus de camp (FCS). La vitalitat futura de FCS creixerà cada cop més robusta, principalment perquè FCS integra noves tecnologies com ara DCS, Ethernet industrial i control avançat. Les tecnologies d'Ethernet industrial i de bus de camp proporcionen mètodes de transmissió de dades molt fiables, flexibles i convenients, que permeten una aplicació més àmplia de FCS en entorns industrials. Els nous sistemes de control de bus de camp mantindran el creixement en el camp de control i ocuparan una posició de mercat més important.
Desenvolupament de control intel·ligent
L'arribada del control intel·ligent ha impulsat transformacions en diversos camps. Com a aplicació de la tecnologia de la informació, empra la teoria de la intel·ligència artificial, algorismes d'aprenentatge i tècniques avançades per permetre que els equips simulin determinades característiques i funcions de la intel·ligència humana. El control intel·ligent industrial, desenvolupat a partir dels principis d'intel·ligència artificial, es manifesta principalment en l'automatització multifuncional d'equips mecànics. Realitza sistemes intel·ligents distribuïts oberts mitjançant Ethernet i tecnologies web, aprofitant la suite de protocols de quatre capes TCP/IP universal per oferir solucions de control industrial altament modulars, distribuïdes i reutilitzables. Per exemple: els sensors d'estat sòlid-de nova generació-i els transmissors intel·ligents estan evolucionant cap a la miniaturització, l'alta precisió, el baix consum d'energia i la intel·ligència. Els posicionadors de vàlvules intel·ligents, controlats per microcontroladors altament integrats, permeten la configuració de tots els paràmetres de control. Permeten funcions de correcció característiques com ara el control lineal,-de l'interval dividit, el percentatge igual i l'obertura-ràpida, alhora que aconsegueixen un funcionament intel·ligent. La incorporació de xarxes fa que la realització de la intel·ligència sigui una tendència inevitable.