Otomasi sistem kontrol: level, alat, fitur, dan aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Automation of control systems (ACS) adalah sistem informasi yang dirancang untuk implementasi otomatis dari proses manajemen. Perlu dicatat bahwa pengenalan teknologi tersebut harus dibenarkan dari sudut pandang teknis dan ekonomi. Paling sering, pemasangan sistem seperti itu memungkinkan untuk mengurangi jumlah personel yang bekerja, meningkatkan efisiensi manajemen, dan meningkatkan kualitas fasilitas.

Persyaratan untuk ACS

Ada beberapa persyaratan untuk otomatisasi sistem kontrol.

Pertama, sangat penting bahwa semua elemen dapat terhubung satu sama lain, dan juga memiliki koneksi dengan sistem otomatis yang terhubung ke sistem kontrol otomatis. Selain itu, sangat penting di sini bahwa sistem memiliki kemungkinan ekspansi, pengembangan dan modernisasi. Hal ini dilakukan dengan harapan kedepannya perusahaan semakin berkembang dan diperlukan sistem yang lebih modern.

Kedua, tetapi tidak kalah pentingnya, sistem otomasi kontrolharus memiliki tingkat keandalan yang memadai. Dengan kata lain, itu harus 100% aman saat bekerja dengan parameter yang ditetapkan sebelumnya. Persyaratan penting lainnya adalah kemampuan beradaptasi. Sistem harus dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga dapat berubah dalam menghadapi perubahan parameter. Namun, harus dikatakan di sini bahwa kisaran perubahan dibahas terlebih dahulu, sebelum pemasangan sistem kontrol otomatis, dan oleh karena itu batasan perubahan ini dimasukkan ke dalam sistem terlebih dahulu.

Sistem otomasi kontrol harus menyediakan kemampuan untuk mengontrol pekerjaannya. Selain itu, sangat penting bahwa jika terjadi malfungsi, sistem dapat mendiagnosis dan menunjukkan tempat, jenis, dan penyebab masalah tertentu. Persyaratan penting terakhir untuk sistem kontrol otomatis adalah perlindungan terhadap tindakan personel yang salah. Jika terjadi perubahan parameter yang tidak disengaja atau disengaja yang dapat menyebabkan objek ke keadaan kritis, sistem kontrol harus dilindungi. Aturan ini juga berlaku jika informasi bocor di suatu tempat.

Bagian ACS. Fungsional

Saat ini, sistem informasi apa pun, termasuk sistem otomasi manajemen perusahaan, secara kondisional dapat dibagi menjadi dua komponen. Yang pertama fungsional, yang kedua menyediakan. Bagian pertama bertanggung jawab atas aspek tindakan di mana setiap sistem individu dibuat. Kombinasi tugas individu ini menciptakan bagian fungsional dari sistem secara keseluruhan.

Selanjutnya, Anda perlu memperhatikan fakta bahwa setiap sistem kontrol otomatis harus bekerjalangkah-langkah berikut:

• itu harus mengumpulkan, memproses, dan menganalisis semua informasi yang terkait dengan keadaan objek;
• sistem harus dapat mengembangkan metode kontrol saat diperlukan;
• Sistem kontrol otomatis juga harus dapat mentransfer tindakan kontrol ke elemen eksekutif, serta mentransfer data ke operator untuk kontrol;
• implementasi dan kontrol dari tindakan kontrol yang dikembangkan juga terletak pada sistem kontrol.

Menyediakan bagian dari sistem kontrol otomatis. Bagian informasi

Bagian besar kedua adalah menyediakan. Ini agak lebih rumit, dan secara kondisional dibagi menjadi beberapa grup pertunjukan yang lebih kecil, yang mencakup bagian berikut:

• program-matematis;
• informasi;
• teknis;
• metodologis dan organisasional;
• linguistik;
• personil.

Pengoperasian sistem otomasi manajemen perusahaan, atau lebih tepatnya bagian pendukungnya, didasarkan pada fakta bahwa ia mengumpulkan informasi lengkap tentang objek tersebut. Berdasarkan informasi yang diterima, yang meliputi data tentang encoding, metode pengalamatan, format data, dll., ACS akan beroperasi. Anda perlu memahami bahwa sejumlah besar informasi membutuhkan ruang penyimpanan. Untuk alasan ini, semua data yang diterima dikumpulkan dalam database besar, yang kemudian disimpan di media mesin.

Penting untuk dipahami di sini bahwa untuk menyimpan semua informasi dari awal pekerjaan hingga hari iniTidak mungkin karena terlalu banyak. Oleh karena itu, semua data yang disimpan ditimpa pada media dengan frekuensi tertentu, yang diperlukan untuk pengoperasian normal objek. Selain itu, setiap sistem otomasi proses tersebut memiliki semacam penyimpanan data cadangan. Hal ini dimaksudkan untuk dapat memulihkan hilangnya informasi jika ada perangkat yang gagal.

Bagian matematika

Harus segera dicatat bahwa ini adalah yang paling penting dalam sistem manajemen mana pun saat ini. Bagian perangkat lunak jenis ini mencakup perangkat lunak apa pun yang melakukan semua tugas yang diberikan ke sistem, dan juga memastikan operasi normal dari seluruh kompleks sarana teknis yang digunakan dalam perusahaan ini. Bagian matematika adalah totalitas dari semua rumus matematika, model, algoritma yang digunakan dalam pengoperasian sistem informasi.

Perangkat lunak sistem kontrol otomatisasi proses harus sepenuhnya memenuhi kinerja semua fungsi yang diperlukan dari objek otomatisasi. Penting untuk dicatat di sini bahwa semua fungsi ini diimplementasikan menggunakan alat komputasi. Ada beberapa properti khusus yang harus dipenuhi oleh bagian perangkat lunak ACS:

1. Kecukupan fungsional. Artinya, sistem harus lengkap.
2. Penting agar sistem tidak hanya andal, tetapi juga memiliki propertipenyembuhan diri sendiri, serta menentukan penyebab kerusakan.
3. Sistem harus beradaptasi dengan parameter objek yang berubah.
4. Seharusnya dapat diubah jika perlu.
5. Modularitas konstruksi, serta kemudahan penggunaan, juga merupakan komponen penting dari sistem.

Bagian teknis

Semuanya cukup sederhana di sini. Dukungan teknis mencakup ketersediaan semua sarana teknis yang diperlukan untuk memastikan fungsionalitas maksimum dari sistem kontrol otomatis. Bagian ini paling terpengaruh oleh perkembangan teknologi komputer dan teknologi komputer. Berkat pengembangan kedua bidang ini, variasi alat ukur teknis menjadi lebih luas, dan dengan sendirinya mereka mampu memecahkan berbagai masalah yang semakin luas.

Saat ini, sistem dan sarana teknis otomatisasi dan kontrol dapat dibagi menjadi dua kelompok besar. Kelompok pertama adalah alat komunikasi, dan kelompok kedua adalah alat teknologi organisasi.

Di sini perlu dipahami bahwa sarana teknis otomatisasi digunakan di semua tahap pengoperasian sistem kontrol otomatis, mulai dari memperbaiki parameter hingga penyimpanannya, dan juga dengan bantuan mereka dimungkinkan untuk menghubungkan seluruh sistem kontrol menjadi satu jaringan. Jika kita berbicara secara terpisah tentang alat komunikasi, maka mereka, pertama-tama, memainkan peran sebagai pemancar informasi dari satu perangkat ke perangkat lainnya. Dalam beberapa kasus yang jarang terjadi, mereka bekerja sama dengan komputer. Teknologi organisasi adalah perangkat yang memungkinkanmelakukan berbagai operasi dengan informasi yang diperoleh sebelumnya.

Aturan yang agak penting adalah bahwa setiap sarana teknis dari sistem kontrol otomatis, jika terjadi kerusakan, harus diganti dengan yang serupa tanpa masalah, tanpa perlu mengkonfigurasi ulang.

Bagian metodologis dan organisasi dari sistem

Merancang sistem otomasi kontrol menyiratkan adanya bagian seperti metodologi dan organisasi. Cabang dari sistem kontrol otomatis ini adalah seperangkat metode, alat, dan beberapa dokumen khusus yang menetapkan prosedur operasi tidak hanya untuk sistem itu sendiri, tetapi juga untuk personel yang memeliharanya. Selain itu, juga terdapat dokumen yang mensistematisasikan tata cara kerja personel saat berinteraksi satu sama lain. Ini juga mencakup beberapa metode, sebagai akibatnya personel dilatih untuk bekerja dengan sistem informasi tertentu. Dengan kata lain, ini adalah bagian yang tidak hanya mempengaruhi sistem itu sendiri, tetapi juga faktor manusia.

Tujuan utama dari bagian ini adalah untuk menjaga sistem tetap berjalan dan memungkinkan untuk dikembangkan lebih lanjut jika diperlukan. Dapat ditambahkan bahwa bagian ini berisi instruksi yang berhubungan dengan apa yang perlu dilakukan personel selama pengoperasian ACS untuk mempertahankan fungsi normalnya. Itu juga menyimpan file yang membawa informasi tentang apa yang perlu dilakukan jika sistem masuk ke mode darurat atau tidak berfungsi sebagaimana mestinya.

Linguistik

Bagian terakhir dari bagian pendukung ACS adalah linguistik. Secara alami, sistem ini adalah kumpulan bahasa. Ini termasuk bahasa komunikasi personel yang melayani sistem otomasi manajemen produksi, serta penggunanya dengan bagian-bagian sistem itu sendiri seperti teknis, informasional, dan program-matematis. Ada juga transkrip dari semua istilah dan definisi yang digunakan oleh ACS selama bekerja.

Selama operasi, sangat penting bagi operator untuk dapat berkomunikasi dengan sistem kontrol secara tepat waktu dan nyaman. Hal ini karena dukungan linguistik yang diperlukan kenyamanan, kejelasan dan stabilitas komunikasi ini tercapai. Hanya perlu ditambahkan bahwa di sini perlu memiliki sarana teknis yang akan memperbaiki kesalahan, jika ada, selama komunikasi antara pengguna dan sistem otomasi. Sampai saat ini, ada dua pendekatan berbeda untuk bekerja dengan ACS.

Cara pertama yang dilakukan proses manajemen otomasi adalah instalasi dan penggunaan teknologi komputer. Alat-alat ini hanya akan digunakan untuk menyederhanakan beberapa operasi yang terjadi saat bekerja dengan dokumen. Sampai saat ini, metode ini dianggap tidak efektif, karena tidak memungkinkan Anda untuk sepenuhnya membuka potensi tingkat teknologi komputer saat ini.

Metode kedua pada dasarnya berbeda dari yang pertama dan terletak pada kenyataan bahwa perusahaan menciptakan sistem otomasi manajemen terintegrasiobjek. Dalam hal ini, tidak hanya manajemen dokumen yang ditransfer ke teknisi, tetapi juga database, sistem pakar, alat komunikasi, serta banyak fungsi lainnya.

ACS tingkat bawah dan menengah

Setiap sistem kontrol proses saat ini dapat secara kondisional dibagi menjadi beberapa tingkatan. Otomatisasi sistem kontrol saat ini memiliki tiga level seperti itu.

Tingkat yang lebih rendah adalah sensor, serta alat pengukur yang mengontrol karakteristik yang dikendalikan. Selain itu, ini juga termasuk aktuator, di mana nilai karakteristik tergantung. Pada level ini, hanya kontrol minimal yang dilakukan, yang terdiri dari pencocokan sinyal dari sensor dengan input perangkat kontrol. Ada juga pertukaran sinyal yang dihasilkan oleh perangkat ini dengan aktuator.

Tingkat menengah berikutnya adalah manajemen peralatan. Dengan kata lain, pengontrol logika yang dapat diprogram terletak pada langkah kontrol ini. PLC ini mampu menerima sinyal dari peralatan pengukuran serta dari sensor yang memantau keadaan proses. Sesuai dengan informasi yang diterima, serta data yang diatur oleh pengguna, PLC menghasilkan sinyal kontrol yang ditransmisikan ke aktuator dengan perintah yang jelas.

Tingkat atas

Otomasi kontrol dalam sistem teknis juga memiliki yang ketiga, lebih tinggitingkat. Peralatan tersebut adalah operator dan stasiun pengirim, peralatan jaringan, server industri. Pada tahap inilah kontrol penuh atas jalannya operasi teknologi di fasilitas dilakukan oleh seseorang. Selain itu, komunikasi dengan dua level sebelumnya juga disediakan di sini, yang memungkinkan Anda mengumpulkan informasi yang diperlukan dengan sukses.

Pada tahap ini, HMI, SCADA digunakan. Yang pertama adalah antarmuka manusia-mesin, dengan bantuan operator yang dapat memantau kemajuan operasi teknologi di fasilitas tersebut. Ini termasuk berbagai monitor atau panel grafis, yang paling sering dipasang pada lemari otomatisasi dan dimaksudkan hanya untuk menampilkan informasi tentang objek dan kemajuan proses. Untuk mengontrol peralatan otomatisasi dan sistem kontrol, ada sistem SCADA, yang menyiratkan adanya kontrol pengawasan dan kemampuan untuk mengumpulkan data. Secara sederhana, jaringan ini memungkinkan Anda untuk menginstal perangkat lunak yang dapat dikonfigurasi dan diinstal pada komputer operator.

Semua data terpenting yang dikumpulkan PLC di tingkat menengah dikumpulkan, diarsipkan, dan divisualisasikan menggunakan sistem ini. Dasar otomatisasi terletak tepat di sini, karena SCADA tidak hanya dapat menerima informasi, tetapi juga membandingkannya dengan yang dimasukkan oleh operator. Jika ada penyimpangan parameter apa pun dari nilai yang ditetapkan, sistem akan memberi tahu pengguna tentang hal ini melalui alarm. Beberapasistem memiliki kemampuan tidak hanya untuk mengontrol, tetapi juga untuk secara otomatis mengubah nilai apa pun untuk mengembalikan nilai yang telah melampaui batas yang ditetapkan.

Alat otomatisasi

Sistem otomatisasi manajemen personalia, proses teknologi dilakukan dengan mengorbankan sarana teknis otomatisasi, atau TCA. Dengan kata lain, ini adalah perangkat yang dapat menjadi alat teknis itu sendiri dan melakukan aktivitas apa pun, atau menjadi bagian dari kompleks perangkat keras-perangkat lunak.

Paling sering, TCA adalah elemen dasar dari sistem otomasi. Ini termasuk semua peralatan yang menangkap, memproses, mengirimkan informasi. Dengan bantuan alat tersebut dimungkinkan untuk mengontrol, menyesuaikan dan memantau aspek otomatis dari proses produksi. Ada TCA yang mengontrol beberapa parameter. Ini bisa berupa tekanan, suhu, sensor level, sensor kapasitif, sensor laser, dll. Berikutnya adalah TSA informasi, tugas utamanya adalah mentransfer informasi yang diterima dari sensor. Dengan kata lain, ini adalah penghubung antara peralatan kontrol level yang lebih rendah dan level yang lebih tinggi.

Peralatan kontrol memiliki kemampuan untuk menghentikan sebagian atau seluruh proses produksi hingga penyebab penghentian dihilangkan. Juga, beberapa sistem canggih dapat melakukan pemecahan masalah sendiri. Dalam hal ini, mereka mengacu pada sistem kontrol dan manajemen penyembuhan diri.