Systemy kontroli procesu (komputery)

Systemy kontroli procesu (PC), czasami nazywane systemami kontroli przemysłowej (ICS), funkcjonują jako elementy sprzętu wzdłuż linii produkcyjnej podczas produkcji, które testują proces na różne sposoby, oraz zwraca dane do monitorowania i rozwiązywania problemów. Istnieje wiele rodzajów systemów kontroli procesów, w tym kontrola nadzorcza i akwizycja danych (SCADA), programowalne kontrolery logiczne (PLC) lub rozproszone systemy sterowania (DCS), i pracują nad gromadzeniem i przesyłaniem danych uzyskanych podczas procesu produkcyjnego.

PC mogą być stosunkowo prostym elementem z czujnikiem, często nazywanym głównym przetwornikiem, który odbiera wejście, wraz z kontrolerem, który przetwarza wejście, oraz odbiornik, który przetwarza wyjście.

Bardziej skomplikowane urządzenia komputerowe są robotyczne i wykonują wiele zadań. Urządzenia PCS mogą przekazywać swoje dane z aplikacją komputerową firmy zajmującej się planowaniem zasobów przedsiębiorstwa (ERP) za pośrednictwem oprogramowania Middleware o nazwie System wykonania produkcji (MES).

Czujniki

Na liniach produkcyjnych można wykonać dużą liczbę pomiarów. Czujnik sprzętu może podnieść wiele pomiarów, w tym ciśnienie, natężenie przepływu, gęstość, kwasowość, prędkość, prędkość, naprężenie, temperatura i waga.

Ponadto czujniki mogą wykryć, czy nastąpiła operacja, takie jak wypełnienie butelki, czy osiągnięto prawidłowe ciśnienie, czy też osiągnięto określoną temperaturę.

Wiele czujników istnieje na liniach produkcyjnych, spada pod niektórymi różnymi obszarami, takimi jak czujniki ciśnienia, mierniki przepływowe, czujniki siły i czujniki temperatury.

Sprawdzanie presji

Czujnik ciśnienia może być wyzwalany mechanicznie, ponieważ element mija czujnik. W swojej podstawowej formie czujnik ciśnienia pokazuje odczyt na tarczy przymocowanym do czujnika, ale może również transmitować elektronicznie odczyt do aplikacji MES. Inne rodzaje czujników obejmują:

• Czujnik ciśnienia tłokowego:Presja z pozycji na linii produkcyjnej może nacisnąć tłok, który ściska sprężynę. Ruch sprężyny wskazuje na ciśnienie.
• Membrana: membrana wpływają niewielkie ilości ciśnienia, a są one wskazane na tarczy.
• Rurka Bourdon: Ta pusta rurka prostuje się pod zastosowaniem ciśnienia. Można go wykorzystać do pomiaru różnic ciśnienia.

Przepływomierze

Przyrząd przepływowy mierzy liniową, nieliniową, masę lub objętościową prędkość przepływu cieczy lub gazu.

Wybierając licznik przepływu linii produkcyjnej, musisz znać informacje o zaangażowanym płynie, szybkości ruchu i jak rejestrować przepływ. Typy liczników przepływu obejmują następujące:

• Pozytywne przemieszczenie: te liczniki przepływowe wykorzystują efekt mechaniczny do pomiaru przepływu. Prędkość obrotu miernika wskazuje przepływ cieczy.
• Różnica: różnicowy miernik przepływu identyfikuje przepływ i przekształca go w różnicowe ciśnienie, które można zmierzyć.
• Wnioskowane: wnioskowanie o przepływie mierzy przepływ na podstawie wpływu przepływu. Może to być proste ramię wirnika, które jest poruszane przez przepływ. Im szybciej porusza się wirnik, tym szybszy przepływ.

Siła testowa

Czujnik siły mierzy siły i wywierano moment obrotowy. Czujniki te zwykle zawierają wskaźniki odkształceń i mogą komunikować informacje wymagane do pomiarów siły. Czujniki siły mogą być mechaniczne, hydrauliczne lub elektryczne wskaźniki odkształceń.

• Mechaniczne: funkcjonują one podobnie do działania normalnej skali, gdzie sprężyna porusza się pod zastosowaniem siły. Odchylenie sprężyny jest wprost proporcjonalne do przyłożonej siły, więc ruch jest pokazany na skali.
• Hydrauliczne: często określane jako hydrauliczne komórki obciążenia. Komórka zawiera ciecz, która staje się pod ciśnieniem po przyłożeniu siły. Czujnik podejmuje pomiar, wyświetlając ciśnienie na tarczy.
• Wskaźnik odkształceń: Ten metalowy cylinder jest ściśnięty pod zastosowaniem siły. Skurcz w cylindrze można zmierzyć, ponieważ siła powoduje zwiększoną rezystancję mierzoną przez przyłożony prąd elektryczny.

Wykrywanie temperatury

Czujnik temperatury przekształca temperaturę w inną ilość, taką jak ruch mechaniczny dla tarczy lub napięcie elektryczne.

• Thermocouple: Thomas Seebeck odkrył, że gdy jakikolwiek przewodnik zostanie poddany gradientowi termicznemu, generuje napięcie. Termopary to zwykle druty izolowane od siebie plastikowymi lub szklanymi materiałami z włókien.
• Rozszerzenie cieczy: te czujniki działają jako termometry, które można wypełnić rtęcią lub płynem odparowującym stosowanym w lodówce. Zmiany temperatury powodują rozszerzenie lub odparowanie cieczy, więc czujnik ulega ciśnieniu. Zmiana jest wyświetlana na prostym manometrze.
• Bimetalic: Gdy dwa metale są sztywno połączone jako pasek dwupowastu i podgrzewany, różnica w szybkości rozszerzenia między dwoma metali powoduje zgięcie paska. W przypadku czujników na linii produkcyjnej pasek jest skręcony w długą cienką cewkę wewnątrz rurki. Jeden koniec jest przymocowany na dole rurki, a drugi skręca i przesuwa wskaźnik na tarczy.