Kuigi protsessijuhtimisinstrumentide perekond tundub suur ja keeruline, jagunevad selle põhiliikmed peamiselt nelja kategooriasse. Alates "andmete kogumisest" kuni "juhiste täitmiseni" on neil selge tööjaotus ja tihe koostöö, mis moodustab täieliku tootmise jälgimise ja reguleerimise suletud ahela, mis on hädavajalik. Nende nelja tüüpi instrumentide funktsioonide valdamine aitab teil protsessi juhtimise põhiloogika kiiresti selgeks teha.
Tuvastamisriistad: "Scouts" tootmiskohal
Perekonna "eesrindlikuna" on tuvastamisseadmete põhivastutus "reaalajas andmete kogumine", tootmisprotsessi erinevate põhiparameetrite täpne hõivamine ja edastamine, ilma kõikumisteta. Nagu tööstusliku tootmise "silmad", on need kogu suletud ahela juhtimise aluseks. Ilma täpsete avastamisandmeteta on hilisem reguleerimine võimatu.
Levinud tuvastusinstrumentide tüübid (4 põhitüüpi)
- Temperatuuriinstrumendid: Peamiselt termopaarid ja termotakistid, mis tunnetavad täpselt temperatuuri reaktsioonikateldes ja torujuhtmetes, jäädvustades isegi mõne kümnendiku kraadiseid kõikumisi, et hoida tootmise "temperatuuri punane joon" kontrolli all;
- Surveinstrumendid: sealhulgas manomeetrid ja rõhuandurid, mis jälgivad rõhku torustikes ja konteinerites ööpäevaringselt, et vältida suure-rõhu leket ja madala-rõhu ebaefektiivsust, tagades tootmisohutuse;
- Voolumõõturid: nagu keerisvoolumõõturid ja elektromagnetilised voolumõõturid, mõõdavad täpselt vedelike ja gaaside tarnemahtu, aidates ettevõtetel kontrollida tooraine sisendit ja toote väljundit, et vältida raiskamist;
- Tasemeinstrumendid: nagu radari tasememõõturid ja ultraheli tasememõõturid, mõõdavad need reaalajas-hoidlates olevate materjalide kõrgust, muutes laoseisu ja selle puudujäägi nägemise lihtsaks [2].
Kuvariistad: andmete "häälsaatjad".
Tuvastusseadmetega kogutud algandmed on keerulised elektrisignaalid, mida tavainimene otseselt tõlgendada ei saa. Sel ajal tulevad mängu kuvariistad. Nende põhiülesanne on esitada andmeid intuitiivselt, teisendades elektrilised signaalid selgeteks väärtusteks ja näpunäideteks, võimaldades operaatoritel ilma professionaalse tõlgenduseta ühe pilguga aru saada tootmise olekust.
Peamised kuvariistade tüübid
Praegu jagunevad tööstusobjektide peamised kuvariistad kahte kategooriasse: digitaalsed kuvariistad ja analoogosuteriistad. Digitaalkuvaritel on suur täpsus ja kiire lugemiskiirus, need võivad kuvada otse konkreetseid väärtusi ja on praegustes tööstusettevõtetes esimene valik; analoog-osutiinstrumendid on klassikalised ja vastupidavad, lihtsa struktuuriga, sobivad lihtsate stsenaariumide jaoks, mille täpsusnõuded on madalad.
Reguleerivad instrumendid: tootmise "ülemad".
Kui tuvastusinstrumendid leiavad, et "andmed erinevad standardist" (näiteks liiga kõrge temperatuur või liiga madal rõhk), võetakse reguleerimisinstrumendid kohe kasutusele, toimides "ülemana" [2]. Nende põhiülesanne on "reguleerimisjuhiste täpne väljastamine": vastavalt eelseadistatud standardparameetritele koos kõrvalekalde suuruse ja muutumiskiirusega arvutatakse automaatselt optimaalne reguleerimisplaan ja juhendatakse järgnevat täitevmehhanismi tegema muudatusi, et viia kõrvalekalduvad parameetrid tagasi normaalsesse vahemikku.
Reguleerimisinstrumentide põhivarustus ja täiendusomadused
Reguleerimisinstrumentide hulgas on PID-regulaator tööstusautomaatikas "täheseade", millel on täpne ja stabiilne reguleerimine, mis sobib enamiku tootmisstsenaariumide jaoks. Seda võib näha keemia-, elektri- ja farmaatsiatööstuses [2]. Aruka uuendusega on kaasaegsetel reguleerimisseadmetel ka andmesalvestus- ja kaugjuhtimisfunktsioonid, mis parandavad veelgi reguleerimise tõhusust [1].
Täiturid: juhiste "tegijad".
Reguleerivate instrumentide poolt antud juhiseid peavad lõpuks ellu viima täiturmehhanismid - nad on "komandöri" õiged-käed ja kogu pere "töökamad" liikmed. Nende põhivastutus on "reguleerimistoimingute elluviimine": saada reguleerimisinstrumentidelt juhiseid, viia täpselt lõpule toiminguid, nagu klapi avamine ja sulgemine, deflektori reguleerimine ja mootori kiiruse reguleerimine, ning muuta "juhised" tõeliselt "tegelikeks toiminguteks", et tagada tootmisprotsessi stabiilne ja kontrollitavus.
Levinud täiturmehhanismide tüübid ja kohandatavad stsenaariumid
Tööstusobjektidel on enamkasutatavad pneumaatilised juhtventiilid ja elektrilised juhtventiilid, mis sobivad erinevatesse töötingimustesse: pneumaatilised juhtventiilid töötavad suruõhuga, kiire reageerimiskiirusega, sobivad tule- ja plahvatusohtlike ohtlike stsenaariumide jaoks; elektrilised juhtventiilid töötavad elektriga, suure reguleerimise täpsusega, sobivad stsenaariumide jaoks, kus reguleerimise täpsuse nõuded on kõrged.
Kokkuvõte: Neli tüüpi instrumente loovad täieliku suletud ahela
Neli tüüpi instrumente moodustavad täieliku suletud ahela "tuvastus → kuva → reguleerimine → täitmine". Just need "tähelepanuväärsed" seadmed ehitavad ühiselt üles tööstusliku tootmise "närvikeskuse" ja toetavad erinevate tööstusharude automatiseeritud arengut [2].