浅谈工业自动化系统的层次结构

作者:Tigervs    发布时间:2019-07-20    浏览量:

工业自动化系统由大型设备组成,可与其他工业自动化技术同步并协同工作。因此,它们本质上可能是复杂的。工业自动化系统由不同的层级组成,如下所述。

工业自动化系统的层次结构

现场级别

现场级别是最低的自动化层级,由现场设备(如执行器和传感器)组成。现场设备的核心任务是将机器和处理数据传输到下一级进行监控和分析。执行器用于控制过程参数。在大多数情况下,这个级别被称为自动化工业流程的武器和眼睛。通过场级传感器将诸如水平,流量,温度和压力的实时过程参数转换成电信号。从传感器收集的数据被传输到控制器,以进一步监测和分析实时参数。传感器包括; 接近传感器,流量计,热电偶,RTD等。执行器包括; 气动执行器,流量控制阀,继电器,电磁阀,伺服电机,

控制级别

控制级别由PLC和CNC机床等自动化设备组成,可从不同的传感器中获取理想的过程参数。工业自动化控制器根据处理过的传感器信号,控制技术或程序触发执行器。PLC(可编程逻辑控制器)被广泛用作工业控制器,因为它们可以根据传感器的输入提供自动控制功能。PLC允许工业自动化操作员编程控制功能以执行自动过程操作。PLC由不同的模块组成,如; 数字I / O,通信模块,模拟I / O和CPU。

生产控制和监督级别

在此级别,自动监控系统和设备用于促进功能的干预和控制,如:设定生产目标,监督不同参数,监督控制和数据采集(SCADA),设置机器启动和停止周期,以及人机界面(HMI)。

工作中心或工厂级别

在此级别,制造执行系统(MES)是连接,监视和控制工厂车间复杂制造系统和数据流的信息系统。MES的主要目标是确保有效执行制造业务并提高产量。

企业或信息级别

通常称为企业资源规划(ERP),这是最重要的工业自动化层级,其任务是管理整个工业自动化系统。在这个级别执行的任务包括; 市场和客户分析,销售,订单和生产计划仅举几例。显然,这一水平旨在支持商业工业活动而不是技术工业方面。注意,所有工业自动化层级包括将信息从一个层级传送到另一个层级的工业通信网络。因此,它们确保信息的连续流动,但是通信网络可以从一个层级到另一个层级变化。

总结

工业自动化层次结构呈现金字塔形式的通信,其中信息在从低级别(传感器级别)移动到高级别(服务器级别或企业级别)时聚合,并且层次结构的级别之间存在直接关联。改进的层级之间的通信导致整个制造系统的直接效率提高。事实上,这是工业4.0和中国制造2025计划的基础。

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