産業オートメーションとは何ですか?平たく言えば、産業オートメーションとは主に、従来の労働力を解放するために、生産のすべての段階にわたってさまざまな機械装置を導入するプロセスを指します。さらに重要なことは、生産タスクをより迅速かつ効率的に完了できるため、プロセス全体が産業オートメーション開発と呼ばれることです。現在、石油、化学、自動車製造、防衛などの業界全体で、生産効率の向上は制御技術の自動化の進歩と切り離せません。今回は、産業オートメーション制御の現状と将来のトレンドについて探ります。
産業自動化制御の現状
産業オートメーションには、産業オートメーション システム、ハードウェア、ソフトウェアという 3 つのコンポーネントが含まれます。計装、制御理論、コンピュータ技術を活用し、工業生産の要求に応じて所定の操作を実行し、生産量の増加、消費量の削減、品質の向上などの目的を達成する総合的な技術です。
エレクトロニクスと通信の進歩を利用して、現代の産業オートメーション制御は主にマイクロコンピュータ{0}}ベースのシステムに依存しています。現在の一般的な制御アーキテクチャは、ホスト コンピュータ、産業用コントローラ、フィールド アクチュエータで構成される 3 層構造を特徴としています。-オートメーション制御システムは主に、プログラマブル ロジック コントローラ (PLC)、分散制御システム (DCS)、産業用 PC、組み込みコンピュータ-PID レギュレータやコントローラを含む-を OEM 製品とともに利用しています。
まず、プログラマブル コントローラー (PLC) テクノロジーは、コンピューター テクノロジーに基づく新世代の産業用制御デバイスを表します。これは、算術演算、逐次制御、計数、タイミング、および論理演算を実行するために産業環境向けに特別に設計されたデジタル電子システムです。 PLC は、製品と機械の製造プロセス全体を効果的に管理し、産業オートメーション制御における長期的な市場優位性を維持します。-
第 2 に、分散制御システム（DCS）は基礎的な通信ネットワーク上に構築されており、プロセスの監視や制御レベルを含むマルチレベルのコンピュータ アーキテクチャで構成されています。{0} DCS は、複数の高度なテクノロジー-最新の通信、制御、ディスプレイ、コンピューター テクノロジー-を統合し、マルチ-テクノロジーの融合の産物となっています。
第三に、情報技術革新の台頭により、産業用 PC にはフィールドバスおよび制御ネットワーク技術、最新のネットワーク制御技術、および高度な機器およびディスプレイ技術が統合されています。これは、情報、デジタル化、インテリジェンスへの現代の技術トレンドと一致しています。 1990 年代初頭に軍事産業オートメーションに参入して以来、産業用 PC は商業および民間部門に急速に拡大し、より幅広い用途を実現しています。
PLC は統合とネットワーク化に向けて進化
統合コントローラ (OCS) の導入により、PLC 統合への道筋が明確になりました。 PLCから進化したOCSは、単なるPLCではありません。従来の PLC と HMI、I/O、急速に進歩するネットワーキング テクノロジーを統合システムに統合し、ヒューマン マシン インターフェースを組み込んで産業オートメーションの制御操作を容易にします。{2}} PLC 制御プログラムと HMI プログラミングはどちらも、HORNER が開発したプログラミング プラットフォームを利用しています。便利で効率的な操作性がユーザーに高く評価されており、PLC統合の傾向がますます顕著になっています。さらに、インターネット技術の革新により、イーサネット技術の拡張を通じてプロセス制御の変革が推進されました。 PLC の開発は現在、インターネットの進歩に依存してネットワーク化に向けて進化しています。通信システムにおける高速データ伝送と制御端末におけるネットワーク機能の統合の増加により、PLC はネットワーク化されたソリューションに向けて進化し続けるでしょう。
新しいフィールドバス制御システムの開発
新しいテクノロジーによって、コンピュータ制御システムはいくつかの重要な段階を経て進化してきました。つまり、ベースマウント型の空気圧計装制御システム、電気ユニットを組み合わせたアナログ計装制御システム、集中デジタル制御システム、分散制御システム（DCS）です。{0}}現在、フィールドバス制御システム (FCS) に向けて拡張されています。 FCS の将来の活力は、主に DCS、産業用イーサネット、高度な制御などの新技術を統合しているため、ますます強力になるでしょう。産業用イーサネットおよびフィールドバス技術は、信頼性が高く、柔軟で便利なデータ伝送方法を提供し、産業環境での FCS の幅広い応用を可能にします。新しいフィールドバス制御システムは、制御分野での成長を維持し、より重要な市場での地位を占めるでしょう。
知能制御の開発
インテリジェント制御の出現により、さまざまな分野で変革が起こりました。情報技術の応用として、人工知能理論、学習アルゴリズム、および高度な技術を採用して、機器が人間の知能の特定の特性と機能をシミュレートできるようにします。人工知能の原理に基づいて開発された産業用インテリジェント制御は、主に機械装置の多機能オートメーションに現れます。イーサネットとウェブ テクノロジーを通じてオープン分散インテリジェント システムを実現し、ユニバーサル TCP/IP 4 層プロトコル スイートを活用して、高度にモジュール化された分散型の再利用可能な産業用制御ソリューションを提供します。{3}例: 新世代-ソリッドステート センサーとスマート トランスミッターは、小型化、高精度、低消費電力、インテリジェンスを目指して進化しています。高度に統合されたマイクロコントローラーによって制御されるスマート バルブ ポジショナーにより、すべての制御パラメーターを構成できます。これらにより、インテリジェントな操作を実現しながら、リニア、スプリット範囲制御、均等パーセンテージ、クイックオープニングなどの特性補正機能が可能になります。-ネットワークの組み込みにより、インテリジェンスの実現は避けられない傾向になります。