Có một số cách để mô tả các cấp độ của Quy trình tự động hóa công nghiệp, nhưng cách đơn giản nhất là tam giác phân cấp sau biểu diễn ba cấp độ của một Ứng dụng tự động hóa công nghiệp điển hình.
Giới thiệu về các cấp độ tự động hóa công nghiệp
Cấp giám sát
Nằm ở đầu phân cấp, cấp giám sát thường bao gồm PC công nghiệp, thường có sẵn dưới dạng PC để bàn hoặc PC bảng điều khiển hoặc PC gắn trên giá đỡ. Các PC này chạy trên hệ điều hành tiêu chuẩn với một phần mềm đặc biệt, thường do nhà cung cấp cung cấp để kiểm soát quy trình công nghiệp.
Mục đích chính của phần mềm là trực quan hóa quy trình và tham số hóa. Một ethernet công nghiệp đặc biệt được sử dụng để liên lạc, có thể là Gigabit LAN hoặc bất kỳ cấu trúc liên kết không dây (WLAN) nào.
Mức độ kiểm soát
Mức điều khiển là mức giữa trong hệ thống phân cấp và đây là mức mà tất cả các chương trình liên quan đến tự động hóa được thực thi. Đối với mục đích này, nói chung, Bộ điều khiển logic lập trình hoặc PLC được sử dụng, cung cấp khả năng tính toán thời gian thực.
PLC thường được triển khai bằng vi điều khiển 16 bit hoặc 32 bit và chạy trên hệ điều hành độc quyền để đáp ứng các yêu cầu thời gian thực. PLC cũng có khả năng được giao tiếp với một số thiết bị I / O và có thể giao tiếp thông qua các giao thức truyền thông khác nhau như CAN.
Mức độ trường
Các thiết bị đầu cuối như Cảm biến và Thiết bị truyền động được phân loại thành Cấp trường trong hệ thống phân cấp. Các cảm biến như nhiệt độ, quang học, áp suất, v.v. và các bộ truyền động như động cơ, van, công tắc, v.v. được giao tiếp với PLC thông qua bus trường và giao tiếp giữa thiết bị Mức trường và PLC tương ứng của nó thường dựa trên điểm-tới- kết nối điểm.
Cả mạng có dây và không dây đều được sử dụng để giao tiếp và sử dụng giao tiếp này, PLC cũng có thể chẩn đoán và tham số hóa các thành phần khác nhau.
Ngoài ra, một hệ thống quy trình tự động hóa công nghiệp cũng yêu cầu hai hệ thống chính. Họ đang:
- Cung cấp điện công nghiệp
- An ninh và Bảo vệ
Yêu cầu năng lượng của các hệ thống khác nhau ở các cấp độ khác nhau của hệ thống phân cấp có thể rất khác nhau. Ví dụ, PLC thường chạy trên 24V DC, trong khi động cơ nặng chạy trên AC 1 pha hoặc 3 pha.
Vì vậy, cần có nhiều loại nguồn điện đầu vào thích hợp để hoạt động không gặp sự cố. Ngoài ra, cần có bảo mật cho phần mềm đang được sử dụng để điều khiển PLC vì nó có thể dễ dàng bị sửa đổi hoặc bị hỏng.
Xem xét tất cả các cấp nêu trên và các thành phần tương ứng của chúng, một Hệ thống tự động hóa công nghiệp điển hình sẽ có cấu trúc như sau.
