1. Tự động hóa và điều khiển trong công nghiệp
Tự động hóa và điều khiển trong công nghiệp được hiểu là việc ứng dụng các hệ thống điều khiên tự động, như máy tính, các loại robot công nghiệp (cánh tay robot, robot cộng tác) để điều khiển các loại máy móc, cũng như vận hành quá trình sản xuất một cách tự động, con người không phải tham gia hoặc tham gia rất ít vào quá trình sản xuất.
Tự động hóa chính là bước thứ hai ngoài cơ giới hóa, hỗ trợ người vận hành thực hiện nhiệm vụ, đồng thời giúp hạn chế sự tham gia của con người thông qua các lệnh lập trình logic, thông minh và hoạt động mạnh mẽ. Sử dụng các hệ thống điều khiển như: máy tính, máy trạm, vi mạch, PLC hoặc robot 3 trục, robot 6 trục, trí tuệ nhân tạo, công nghệ thông tin… thay thế con người, để xử lý các quy trình, điều khiển các máy móc khác nhau.
tự động hóa công nghiệp có thể được định nghĩa là việc sử dụng các công nghệ và các thiết bị điều khiển tự động giúp vận hành và kiểm soát các quy trình công nghiệp mà không cần sự can thiệp đáng kể của con người. Tự động hóa công nghiệp mang lại hiệu suất vượt trội so với điều khiển thủ công. Các thiết bị tự động hóa có thể kể đến như PLC, PC, PAC…
2. Vai trò của tự động hóa trong công nghiệp
- Có rất nhiều sự thay đổi tích cực khi các công ty áp dụng tự động hóa vào trong hoạt động sản xuất của mình, lợi ích của tự động hóa bao gồm:
- Tăng năng suất lao động: Các dây chuyền tự động hóa có thể hoạt động liên tục 24/24 mà không cần đến sự can thiệp của con người, chính vì thế lượng sản phẩm được sản xuất ra sẽ nhiều hơn so với việc doanh nghiệp không áp dụng tự động hóa
- Tăng chất lượng sản phẩm: Với việc các ứng dụng tự động hóa được lập trình chính xác, sẽ giảm đáng kể về sai số của sản phẩm so với thao tác của công nhân. Ví dụ với sản phẩm: “Máy lắp ráp linh kiện - Component assembly machine” sử dụng trong ngành sản xuất điện điện tử, linh kiện nhựa có độ chính xác (Accuracy) lên tới 0.1 mm.
- Ngoài ra Tự động hóa còn giúp tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp, tăng tính linh hoạt, cắt giảm chi phí nhân công và nhiều chi phí khác.
3. Phân cấp của hệ thống tự động hóa công nghiệp
Các hệ thống tự động hóa công nghiệp rất phức tạp về bản chất do có số lượng lớn thiết bị hoạt động đồng bộ với nhau. Dựa vào các mức độ tự động hóa và cấu trúc hệ thống cụ thể mà ta có mô hình phân cấp các chức năng như hình sau:
Cấp chấp hành (cấp trường)
Đây là mức thấp nhất của hệ thống phân cấp tự động hóa bao gồm các thiết bị hiện trường như cảm biến và bộ truyền động. Với nhiệm vụ là chuyển dữ liệu của các quy trình và máy móc lên cấp độ cao hơn để theo dõi, phân tích. Bao gồm việc kiểm soát tham số quá trình thông qua bộ truyền động.
Cảm biến chuyển đổi các thông số thời gian thực như nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, mức độ… thành tín hiệu điện. Sau đó được chuyển đến bộ điều khiển để theo dõi và phân tích các thông số thời gian thực. Mặt khác, thiết bị truyền động chuyển đổi các tín hiệu điện thành các phương tiện cơ học để điều khiển các quá trình.
Cấp điều khiển
Cấp độ này bao gồm nhiều thiết bị tự động hóa khác nhau như máy CNC, PLC… có thể thu được thông số quy trình từ các cảm biến. Bộ điều khiển tự động điều khiển bộ truyền động dựa trên các tín hiệu cảm biến, chương trình hoặc kỹ thuật điều khiển đã được xử lý.
Bộ điều khiển lập trình (PLC) là những bộ điều khiển công nghiệp mạnh mẽ, có khả năng cung cấp các chức năng điều khiển tự động dựa trên đầu vào từ các cảm biến. Nó bao gồm các mô-đun khác nhau như CPU, I/O tương tự, I/O kỹ thuật số và mô-đun giao tiếp. PLC cho phép người vận hành lập trình một chức năng hoặc quy tình điều khiển để thực hiện tự động hóa sản xuất.
Cấp điều khiển và giám sát
Ở cấp độ này, các thiết bị tự động và hệ thống giám sát tạo điều kiện thuận lợi cho các chức năng điều khiển và can thiệp như Giao diện người máy (HMI), giám sát các thông số khác nhau, đặt mục tiêu sản xuất, lưu trữ lịch sử, thiết lập khởi động và tắt máy…
HMI của hệ thống điều khiển phân tán (DCS) hoặc hệ thống quản lý tự động hóa (SCADA) là những thiết bị được sử dụng phổ biến nhất trong cấp độ này.
Cấp thông tin
Đây là cấp độ cao nhất của tự động hóa công nghiệp, quản lý toàn bộ hệ thống. Các nhiệm vụ của cấp độ này bao gồm lập kế hoạch sản xuất, phân tích khách hàng và thị trường, đơn đặt hàng và bán hàng… Vì vậy, nó giải quyết được nhiều hơn các hoạt động về thương mại.
Từ hệ thống phân cấp trên, chúng ta có thể kết luận rằng có luồng thông tin liên tục từ cấp cao đến cấp thấp và ngược lại. Nếu chúng ta giả định theo cách đồ họa này, nó giống như một kim tự tháp. Trong đó, khi đi lên, thông tin được tổng hợp lại và khi đi xuống, chúng ta sẽ có được thông tin chi tiết về quá trình.
4. Ứng dụng tự động hóa và điều khiển phổ biến hiện nay
Ứng dụng Assembly Automation
TPA thiết kế và phát triển các ứng dụng Assembly Automation trên các ngành công nghiệp như: Công nghiệp ô tô, dược phẩm, điện - điện tử, thực phẩm, đồ uống, hàng tiêu dùng và nhiều ngành sản xuất khác.
Ứng dụng Pick&Place
Là ứng dụng gắp đặt sản phẩm từ vị trí cố định hoặc di động sang vị trí khác nhờ robot hoặc cơ cấu chuyền động cơ khí. Ứng dụng có thể sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá trình sản xuất, từ cấp nhiên vật liệu đầu vào đến đóng gói sản phẩm ở đầu ra. Đặc biệt các nhà máy của ngành thực phẩm – giải khát; hàng tiêu dùng; dược phẩm - hóa chất, hệ thống picking trong quá trình đóng gói và hệ thống palletizing trong quá trình xếp pallet cuối dây chuyền đã giải quyết triệt để được những bài toán về năng xuất, sản lượng cũng như nhân lực.
Các ứng dụng tự động hóa khác:
- Ứng dụng Machine Tending
- Ứng dụng Material Addition
>>> Xem thêm: Tự động hóa là gì? ứng dụng tự động hóa hiện nay
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét