|
|
|
|
|
|
|
|
אוטומציה ובקרה
|
|
|
|
|
אוטומציה ובקרה
אוטומציה
הגדרה
המונח אוטומציה - Automation מתאר שימוש במכונות, מערכות בקרה וטכנולוגית מידע (Information Technology - IT) כדי להפיק את המרב בתהליכי יצור ואספקת שירותים.
יתרונות וחסרונות
היתרונות העיקריים של אוטומציה הם:
הגברת התפוקה או פרודוקטיביות.
שיפור האיכות והגדלת יכולת חיזוי האיכות.
שיפור אחידות התהליכים והמוצרים.
בד"כ מתקינים ומשתמשים באוטומציה במקרים הבאים:
בתהליכי יצור לקיצור זמן המחזור, ושיפור התפוקה, האיכות והאחידות.
בתהליכים שמצריכים דרגת דיוק גבוהה.
מילוי מקום של עובדים בפעילויות שמצריכות כוח פיזי או פעילות מונוטונית.
מילוי מקום של עובדים בתנאי סיכון (כגון סכנת בערה, עבודה בחלל, עבודה תת-מימית וכו').
בביצוע פעילויות מעבר ליכולת האנושית מבחינת גודל, משקל, מהירות, כוח סבל וכו'.
יתרון כלכלי - אוטומציה יכולה לשפר את כלכלת מיזמים וחברות.
שחרור עובדים למילוי תפקידים אחרים.
אספקת עבודות ברמה גבוהה יותר בתכנון, פריסה, התקנה, הפעלה ותחזוקה של ציוד אוטומטי.
החסרונות העיקריים של אוטומציה הם:
סיכון ו/או פגיעות בבטיחות התהליכים - למערכת אוטומטית רמה מוגבלת של אינטליגנציה, ולכן היא יותר רגישה לביצוע שגיאות.
הוצאות פיתוח בלתי צפויות - הוצאות המחקר ופיתוח של אוטומציית תהליך יכולות להיות גדולות יותר מהחסכונות המופקים מהמערכת האוטומטית המושגת.
הוצאות התחלתיות גבוהות - אוטומציה של תהליך יצור או מתקן מצריך השקעה התחלתית עצומה בהשוואה למחיר היחידתי של המוצר, למרות שמחיר האוטומציה מתחלק בין מספר רב של מוצרים.
מגבלות
הטכנולוגיה במצבה הנוכחי לא מאפשרת אוטומציה של כל הפעילויות הרצויות.
כאשר רמת האוטומציה של תהליך הולך גדל, כמות העבודה שנחסכת והשיפור ברמת האיכות פוחתים, ואיתם הכדאיות הכלכלית.
בקרה אוטומטית
הגדרה
מתייחסת לשימוש בתיאורית הבקרה לוויסות תהליכים או תנאים ללא התערבות ישירה של בן אדם. בצורה הפשוטה ביותר של מעגל בקרה אוטומטי, בקר משווה ערך נמדד בתוך תהליך עם ערך מתוך סדרת ערכים שנקבעה מראש, ומעבד את אות הסטייה שנוצרה כך שהתהליך נשאר במסגרת הערך שנקבע למרות ההפרעות.
רכיבים של מערכת בקרה אוטומטית
מושג עיקרי בבקרה אוטומטית הוא מערכת בקרה אוטומטית, שמספקת בקרה וניטור של סוגים שונים של מערכות רלוונטיות, כגון ייצור, ניהול, וכו'. לדוגמה, אפשר לתכנן מערכת בקרה לשימור גבולות מוגדרים של ערכי טמפרטורה, לחץ ולחות בתוך מתקן ייצור.
מערכת בקרה מורכבת ממגוון רכיבים מבוקרים, ומשוב (feedback) של נתוני בקרה ממכשירי מדידה במעגל סגור (closed loop), שמאפשרים פעולה נכונה של רכיבי המערכת (כגון אלו הרשומים בהמשך) בהתאם לערכים שנקבעו מראש:
רגשים (sensors), שמודדים תנאים פיסיקליים, כגון טמפרטורה, לחץ, גובה נוזל, וכו'.
בקרים (controllers), שיכולים להיות החל מרכיבים פיסיקליים פשוטים ועד בקרים דיגיטליים מורכבים או מחשבים משובצים (embedded).
מפעילים (actuators), שמגיבים למדידות הרגשים ופועלים בהתאם להוראות הבקרים; לדוגמה, בבקרת כניסת אנרגיה, כגון, זרימת גז למבער במערכת חימום, או חשמל למנוע במקרר, או משאבה.
תחנת/ות מחשב, שמקושרות לבקרים. המחשבים משמשים להצגת ערכים נמדדים שהתקבלו מהבקרים במסכים של ממשק אדם/מכונה (HMI - Human/Machine Interface), ולשנות ערכים נקבעים (settings), כדי לאפשר ניטור ובקרה עכשוויים (online) של המערכת ע"י המשתמשים.
רגשים (Sensors)
רגשים, שמודדים תנאים פיסיקליים, כוללים בד"כ אמצעים לשדר את הערכים שהם מודדים ל בקרים המתאימים; במקרה זה הם גם נקראים משדרים (transmitters). הם יכולים לכלול בנוסף מצגות ערכים (indicators) לפיקוח ויזואלי קל ע"י המשתמש.
בקרים (Controllers)
הבקרים הם הרכיבים החשובים ביותר במערכת בקרה אוטומטית. הם יכולים להיות החל מרכיבים פיסיקליים פשוטים ועד בקרים דיגיטליים מורכבים או מחשבים משובצים. הבקרים מנתחים ומעבדים את הערכים הנמדדים ע"י הרגשים ושולטים על המערכת בהתאם, בצירוף עם מחשבים מחוברים לבקרים; המחשבים כוללים תוכנות HMI לניטור ובקרה של המערכת.
דוגמאות של בקרים:
בקרים לוגיים שניתנים לתכנות (PLCs - Programmable Logic Controllers)*
בקרים דיגיטליים ישירים (DDCs - Direct Digital Controllers)
יחידות קצה רחוקות (RTUs - Remote Terminal Units)
מפעילים (Actuators)
המפעילים מגיבים למדידות הרגשים ופועלים בהתאם להוראות הבקרים. דוגמאות של המפעילים הם: מתגים המגיבים להפרשי לחץ (DPSs - Differential Pressure Switches), מרסני נפח ממונעים (MVDs - Motorized Volume Dampers), מקררים ותנורים חשמליים, וכן משאבות ומפוחים, שמאפשרים כיוונוני טמפרטורה, לחץ, לחות, ותנאים פיסיקליים אחרים, כדי לתחום אותם בהתאם לערכים שנקבעו מראש.
תחנת/ות מחשב
תחנה מחשב אחת או יותר שמקושרות לבקרים מקבלות ערכים נמדדים מהבקרים ומציגים ערכים אלו, וכמו כן מצב פעולת רכיבי המערכת במסכים של ממשק HMIלניטור עכשווי של המערכת. הערכים הנמדדים ניתנים להשוואה עם ערכים מותרים שנקבעו מראש, ואם הערכים הנמדדים חורגים מהגבולות המותרים, אפשר להציג הודעת אזהרה. ניתן להשתמש בממשק HMIגם כדי לשנות את הערכים המותרים ולנטר את מצב פעולת רכיבי המערכת כתגובה לשינויים.
* סמארט לוג'יק משתמשת בבניית מערכות אוטומציה ובקרה בבקרים של חברת Siemens וחברת אלן ברדלי - Allen-Bradley
דוגמאות ל- PLCs בשימוש סמארטלוג'יק:
6XV1830-0EH10, 6ES7131-4BF00-0AA0, 6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7134-4GD00-0AB0, 6ES7193-4CA40-0AA0, 6ES7138-4CA01-0AA0, 6ES7193-4CC20-0AA0, 6ES7590-1AB60-0AA0, 6ES7511-1AK00-0AB0, 6ES7954-8LP01-0AA0, 6ES7155-6AU00-0BN0, 1746-NO4V, 1769-L16ER-BB1B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
אודות כותב המאמר:
אילן שעיה- מהנדס מומחה בתחום אוטמציה ובקרה שהיה אחראי על תכנון וביצוע פרויקטים בכל העולם
www.smartlogic.co.il
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
מאמרים נוספים מאת אילן שעיה
|
פציפיקציה פונקציונלית (Functional Specification) (שנקראת לפעמים ספציפיקציות פונקציונליות) היא מסמך פורמלי שמשמש לתיאור מדויק, עבור מפתחי התוכנה, את היכולות, המראה והאינטראקציה עם המשתמשים הנדרשים מהמוצר. הספציפיקציה הפונקציונלית היא סוג של קו מנחה ובהמשך נקודת יחוס עבור המפתחים שכותבים את קוד התוכנה.
|
|
אוטומציה ובקרה - ממשק אדם-מכונה HMI
ממשק אדם-מכונה Human-Machine Interface - HMI מתרחש בתחום בו חלה אינטראקציה בן בני אדם ומכונות. מטרת האינטראקציה היא אפשרות לניתור ובקרה יעילים של אותן מכונות ע"י מפעיליהן, כאשר המכונות מספקות מידע בהיזון חוזר שמאפשר למפעילים לקחת החלטות נכונות בזמן התהליך. לממשק זה יש שימוש נרחב בעיצוב, יצור ובקרה על ציוד תעשייתי, ועל ניתור ובקרה על תהליכים תעשייתיים.
|
|
אוטומציה ובקרה - בקר דיגיטלי ישיר Direct Digital Controller -DDC
המונח DDC מייצג בד"כ בקרה דיגיטלית ישירה (Direct Digital Control) אך גם בקר דיגיטלי ישיר (Direct Digital Controller).
בקרה מסוג DDC היא בקרה אוטומטית של מצב או תהליך ע"י בקר דיגיטלי. בקר מסוג DDC מורכב מבקרים מבוססים על מיקרופרוססורים (microprocessors) עם בקרה לוגית מבוצעת בעזרת תוכנה. מתמרים אנלוגיים/דיגיטליים (analog-to-digital (A/D) converters) מתמירים ערכים אנלוגיים לאותות דיגיטליות שמיקרופרוססור יכול להשתמש בהן.
|
|
אוטומציה ובקרה - חיבור הציוד לתקשורת SATEC
במאמר הבא נסקור את הייחודיות של מד ההספק של SATEC וכיצד ניתן להתחבר באמצעותו לרשתות תקשורת
כל דגמי Powermeter (מד הספק) של SATEC העכשוויים מצוידים באחד או שני פורטים לתקשורת סריאלית המבודדים באופן אופטי. על כן הם מאפשרים פעילות בסוגים שונים של רשתות תקשורת, כולל אלו עם הפרעות של מתח גבוה ושדות מגנטיים.
פורט תקשורת תומך בממשקים סטנדרטיים מסוג 232EIA RS-, RS-422 או RS-485 (לפי בחירת המשתמש או היצרן), שמאפשר חיבור למחשב,PLC* - Programmable Logic Controller או מודם.
|
|
אוטומציה ובקרה - ISA-88
הגדרת ISA
International Society of Automation - ISA זוהי אגודה טכנית הפועלת ללא מטרות רווח, מיועדת לכל מי שעובדים, לומדים או מעוניינים באוטומציה תעשייתית ועיסוקים מקושרים לנושא, כגון מכשור.
ISA כוללת תחומים טכניים והנדסיים רבים, והינה אחת מהארגונים המובילים בעולם בקביעת סטנדרטים והדרכת אנשי מקצוע בתעשייה בנושא אוטומציה.
הגדרת ANSI
American National Standards Institute - ANSI הוא ארגון פרטי ללא מטרות רווח שמפקח על פיתוח תקנים מוסכמים בהתנדבות, עבור מוצרים, שירותים,
|
|
המאמר מסקר שתי מערכות בקרה תעשייתיות מובילות SCADA ו - DCS וההבדל בשימוש בכל אחת מהן .
|
|
הקיצור S-88 מסמל את התקן ANSI/ISA-88 – S88. תקן זה מתייחס לבקרת אצווה Batch Control, ומהווה גישה תכנונית לתיאור ציוד ותהליך תכנון. תקן זה לא נועד לתוכנה בלבד; אלא משמש גם לתהליכים ידניים. התקן אושר ע"י ISA ב- 1995 ועודכן ב- 2010.
אחת החברות המובילות בארץ בתכנון תהליך בתקן S-88 היא סמארטלוג'יק. סמארטלוג'יק מתמחה בתכנון תהליך בתקן S-88 מאפיון Control-Modules דרך Equipment modules וכלה בפאזות תהליכיות. שירותי החברה מסתמכים על ידע וניסיון רב בעבודה עם מערכות מים, RO ,CIP, מזקקות, מערכות HVAC ,,Utilities
|
מאמרים נוספים בנושא תעשייה
|
מדריך לבחירת חברת הובלות דירה עם ביטוח! הובלת דירות למעבר דירה שלכם לקל מאי פעם! פנו אלינו היום לפרטים והצעת מחיר אטרקטיבית להובלת דירה עם חברת ההובלות של ישראל!
|
|
חברת פ.ק. מעבדות כיול וייעוץ בע"מ מציעה מניפה רחבה של שירותי כיול מתקדמים
|
|
מה עושה מומחה לאיתור נזילות? מה תפקידו? בעזרת אילו מכשירים מאתרים נזילת מים?
|
|
מה היתרון של צבע אפוקסי עבור רצפה
|
|
מכונות שרינק למפעלים שונים, מבצעות אריזה מהירה.
מכונות השרינק, עוטפות את המוצר ביריעת ניילון.
אחר כך, הן מלחימות את הניילון, ומקררות את פס ההלחמה.
|
|
מנוף הרמה הוא ללא ספק הכלי המקצועי ביותר עבור כל חברת בנייה אשר זקוקה למשאית מנוף הרמה לגובה.
|
|
הספקה טכנית שוטפת לעסקים היא כמו הדלק שמניע את הגלגל, הידיעה שחומרי הגלם מסופקים באופן יעיל ומקצועי מייעלת את העובדה ומגדילה את התפוקה בכמה רמות
|
|
|
|
|