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什么是工业自动化,它的组成部分是什么?

什么是工业自动化?

自动化是利用机器、控制系统和信息技术来优化生产过程中的生产力,而很少有人参与。

工业自动化通过使用各种控制系统,如可编程逻辑电路(PLC)、人机界面(HMIs)和机器人技术,帮助我们在更优化的条件下处理工厂操作。

自动化利用逻辑和编程向机器提供如何完成某个功能的信息;这些机器提供了很大的控制,提高了制造性能。

在制造环境中,工业自动化可能由各种类型的设备组成。在工业自动化控制中,可以同时记录多个过程变量,如温度、流量、压力、距离和液位。所有这些变量都由复杂的微处理器系统或基于pc的数据处理控制器记录、处理和控制。

工业自动化的优势

工业自动化的主要优点是

  • 高可靠性
  • 提高了生产率
  • 质量的提高和
  • 降低劳动力成本

工业自动化框图

工业自动化有哪些类型?

根据其用途,市场上有不同类型的工业自动化。它们是:

  • 固定(硬)自动化
  • 可编程自动化
  • 灵活(软)自动化
  • 全面集成自动化

固定(硬)自动化

这种类型的自动化用于具有专用设备的大批量生产环境。为了更好地运行,设备上有一个预装的操作装置

固定(硬)自动化优势:

  • 高生产速度
  • 低单位成本

固定(硬)自动化缺点:

  • 初期投资高
  • 高几率失败

可编程自动化

该方法所构建的生产设备能够修改操作顺序,以满足不同的产品配置。

它主要用于批量生产产品,因为我们可以定制并在整个生产过程中做出足够的更改。

在可编程自动化中,一个指令程序总是控制着制造过程。在这种情况下,我们只需将程序加载到硬件系统中,就可以随时开始生产新产品。

可编程自动化的优势:

  • 非常灵活的
  • 能够处理设计上的变化
  • 适合批量生产

可编程自动化的缺点:

  • 高投资。
  • 生产率低于固定自动化。

灵活(软)自动化

物料搬运系统以灵活的自动化方式连接多台机床,系统的所有部件都由中央计算机控制或控制。

灵活(软)自动化优势:

  • 产品可变混合物的连续生产
  • 灵活处理产品设计变化
  • 生产速度中等

灵活(软)自动化缺点:

  • 高投入
  • 与固定的自动化相比,成本较高

全面集成自动化

综合工业自动化是指生产操作的全面自动化,其中所有过程都是数字化协调并由计算机控制的。它包括以下技术:

  • 计算机辅助工艺设计
  • 适应性强的机器系统
  • 计算机数控机床
  • 物料搬运机器人是自动化物料搬运系统的一个例子。
  • 自动存储和检索系统
  • 用电脑控制生产和调度
  • 自动化的输送机和起重机

工业自动化主要部件

  • PLC -可编程逻辑控制器
  • DCS-分布式控制系统
  • SCADA
  • 预先解决方案
  • 网络安全
  • OT

可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器(PLC)是一种工业控制系统,它连续分析输入设备的状态,并根据定制的程序选择控制输出设备的状态。为了实现过程或机器的自动化,PLC监控输入,根据程序做出选择,并控制输出。

PLC已经由三个主要部分组成:

  • 输入,
  • CPU和
  • 输出

PLC的体系结构

基本PLC操作:

PLC由输入模块、中央处理器(CPU)和输出模块组成。输入设备从称为传感器的各种现场设备收集数字或模拟信号,并将其转换为CPU可能使用的逻辑信号。根据存储在系统内存中的程序指令,CPU做出决定并执行控制指令。编程工具提供适当的指令,指定PLC将如何响应所提供的输入。操作员界面允许设备显示过程信息并添加新的控制设置。

什么是PLC的优势是什么?

PLC的优点是

  • 与继电器逻辑解决方案相比,体积更小。
  • 很容易处理
  • 更快的响应
  • 更少的维护
  • 更容易排除故障。
  • 更好的可靠性
  • 远程控制和通信能力。

主要PLC制造商名单

  1. 西门子。
  2. 罗克韦尔自动化/艾伦·布拉德利。
  3. 三菱电机
  4. 施耐德电气。
  5. ABB。
  6. 霍尼韦尔过程。
  7. 欧姆龙。
  8. 日立工业设备系统公司。

集散控制系统

分布式控制系统,简称DCS,是一种分散在整个系统中具有自主控制器的制造车间控制系统。

控制系统架构在整个工厂的分布导致了提高控制稳定性、过程质量和工厂效率的更有效方法。

DCS通常用于以下过程:,

  • 石油和天然气
  • 石油化工产品
  • 化工厂
  • 核电厂
  • 水处理厂
  • 污水处理厂
  • 食品加工
  • 汽车制造
  • 医药制造业

DCS由软件和硬件组成。大多数控制器本地安装的简单性降低了安装费用。在现场,低延迟自动控制提高了可靠性,而中央控制功能和远程控制替代方案允许人为监督。与中央控制器系统不同,各个进程都有自己的控制器和单独的CPU,允许其他进程在发生故障时继续运行。

DCS的功能是什么?

虽然DCS在许多行业中被用于管理复杂的生产过程,但它们最常见的是在大型连续制造工厂,如石油和天然气、石化行业。单个控制器从DCS接收指令,然后分散到整个工厂。当适当设置时,DCS可以提高安全性,同时提高生产效率。

主要DCS厂家名单

  1. 霍尼韦尔
  2. 日本横河
  3. 艾默生电气公司
  4. 英维思集团有限
  5. 西门子
  6. 美卓
  7. ABB
  8. 通用电气
  9. 三菱
  10. 罗克韦尔

SCADA

监控控制和数据采集是一种控制系统架构,由计算机、网络数据传输和图形用户界面组成,用于设备和过程的高级监控。这个过程可以是工业的、基础设施的或基于设施的:制造、发电、制造过程和精炼都是可以以连续、批处理、重复或离散模式运行的工业过程的例子。水处理和分配、废水收集和处理、石油和天然气管道、电力传输和分配以及其他基础设施活动都是公共或私人基础设施活动的例子。

的SCADA子系统

SCADA系统由子系统组成。详情如下:

a) 人机界面(HMI)是一种向操作员显示过程数据并允许操作员监控过程的设备。

收集(获取)过程数据并向过程发送命令(控制)的监控(计算机)系统。

C)远程终端单元(RTUs)连接处理传感器,将传感器信号转换为数字数据,并将数字数据传输给监控系统。

各大厂家SCADA名单

  1. 霍尼韦尔
  2. 施耐德电气
  3. ABB
  4. 西门子能源
  5. 通用电气

网络安全在工业自动化

组织更互联数字网络。进入工业自动化和过程控制系统通过公司内部网络和外部网络是可能的。亚博yabo888vip

不同系统和网络之间的数据传输使它们更容易受到攻击和随后的系统故障。为了确保这些系统的可用性和完整性,需要防止未经授权的内部和外部访问工业控制系统。

网络安全的重要性:

首先,我们要知道有很多原因,数字或网络攻击的发生,在某些情况下,它只是为了好玩的黑客在某些情况下,人们把它作为一个赚钱的途径。

这里强调了网络安全的重要性。

在上述任何一种情况下,这些攻击的影响都可能是毁灭性的,对人民或行业造成巨大的经济和声誉损害。由于这些原因,IT和OT安全比以往任何时候都更加重要,即使大多数公司没有准备或没有意识到甚至从基本的安全角度。除非努力保护IT/OT融合的下一阶段,否则许多现有框架将很容易受到这些攻击。IT/OT组合不仅可以让企业构建面向未来的增强功能,还可以让它们安全地进行增强。

用于工业自动化的网络安全解决方案

防止网络攻击的各种方法

各种类型的网络安全解决方案是

网络和恶意软件攻击

建议使用防恶意软件,防止恶意软件攻击。在电脑上安装这个软件可以帮助我们找到并删除恶意软件,如果我们的电脑上有任何恶意软件,它还可以防止恶意软件攻击在未来。

什么是DOS ?如何防止DOS ?

DoS或拒绝服务攻击是最好的攻击之一,因为它们会关闭目标的服务器,使访问他们的位置或使用他们的在线服务变得困难。拥有更大的带宽容量是对抗DoS攻击的最简单方法。如果您担心您的公司可能成为DoS攻击的目标,那么只要有足够的服务器容量来处理增加的流量活动就可以阻止攻击。还有第三方管理可以帮助你的公司在DoS攻击期间保持在线。

网络钓鱼及网络钓鱼攻击的防范

在网络钓鱼攻击中,网络罪犯试图通过欺骗你将个人信息提供给他们,从而从你那里获取个人信息。更具冒险精神的骗子可能会试图窃取受害者的政府管理的账本数据。最近的一个网络钓鱼计划使用谷歌文档诱骗用户输入他们的谷歌登录凭证。

防止网络钓鱼攻击最简单和有效的方法是确保工作人员了解攻击的正常和有害程度;提醒他们在检查电子邮件时要格外小心,并报告任何他们发现可疑的电子邮件。除此之外,还要确保员工在电子邮件账户中使用双重认证等安全功能。

工业自动化和工业控制系统中的网络安全:

网络安全这个词描述的是工业自动化和控制系统(IACS)如何保护自己免受不可预见的事件、行动、机会或攻击。事故可能发生在任何地方,包括互联网、公司系统、程序评估和未经授权的访问,它们可能对健康、安全和环境产生重大影响。

不网络

操作技术(OT)是硬件和软件的组合,其检测和/或通过直接监测和/或控制修改工业设备,资源,过程和事件。这个词是用来形容标准的IT系统和工业控制系统环境之间的技术和功能上的差异。这里有技术,工作的一些例子:

  • 可编程逻辑控制器(plc)
  • 监控和数据采集系统(SCADA)
  • 配电控制系统(DCS)
  • 计算机数控系统(CNC)
  • 科学仪器(如数字示波器)
  • 楼宇管理及楼宇自动化系统(BMS) / (BAS)
  • 控制室内和室外照明
  • 综合能源、安全和安保监控系统
  • 建筑环境的交通系统

预先解决方案

史学家

这是一个时间基准数据系统或工具设计成从自动化系统收集的数据。所保存的数据可以随后被用于说明过程的数据趋势图表上,生成报告,或执行数据分析。

历史学家系统的标准元素

历史学家系统由三个基本组成部分组成:

数据采集器从PLC、OPC服务器、文件、网络设备等多种来源收集数据。

服务器软件:它处理数据收集器收集的数据,并将其提供给客户端应用程序。

它还提供一些其他服务,如报警管理、计算和数据上下文子系统。

客户端应用程序用于数据报告、图表和分析。

报警管理

报警管理系统的主要作用是在行业发生异常操作情况时向操作人员发出警报。告警产生的原因如下:

  • 人为的或自然的问题
  • 设备问题,
  • 产品质量控制。

如果由于严重安全、环境或财务问题的危险而发生警报,紧急关闭(ESD)系统也可用于停止过程。

提前过程控制亚博yabo888vip

高级过程控制(AP亚博yabo888vipC)是一种基于模型的软件,用于控制过程的运行,通常称为多元预测控制(MPC)。

提高运营经济性或提高产量是实现这些应用程序的常见灵感。先进的过程控制软件可以提供亚博yabo888vip以下特点:

  • 用于离线和在线模型创建、模型验证和数据分析的工具,以确保模型的准确性
  • 从控制系统或在线过程历史学家系统获得的历史数据驱动程序。
  • 操作人员指令,告知操作人员APC在哪里进行操作。
  • 控制变量预测基于管理变量的未来预测运动
  • 在运行时调整APC,以考虑流程动态的变化,而不需要重新编译模型
  • 不是PID或过程控制器的调优和亚博yabo888vip相关性能,而是APC控制器的监控和性能分析软件

资产管理系统(AMS)

专注于减少自动化系统停机时间的资产管理解决方案。

工业自动化拥有大量的智能机器,如plc、HMIs、vfd等,这些设备是基于工业配置或编程的。智能机器通常连接到以太网网络。有时,行业中会发生一些中断,快速从这些中断中恢复对减少停机时间和产品损失非常重要。这些中断是由于人为或自然因素造成的,资产管理系统可以解决这些问题。

医疗辅助队的能力

AMS软件的功能如下:

  • 归档关键文件和文档
  • 自动灾难恢复
  • 跟踪或审核操作设置的所有更改:

存档关键文件和文件:当对任何资源进行更改时,版本历史记录将记录用户名和更改日期。存储最近的版本,保留的备份版本的数量由用户决定。因此,如果发生任何错误,用户可以恢复到以前的版本,并可以在没有太多延迟或停机的情况下运行行业。

自动灾难恢复:利用AMS软件进行文件的备份。如果检测到的任何差异被组装成一个报告,可以自动通过电子邮件发送给用户列表。

跟踪或审核操作设置的所有更改:例如,当用户修改控制器中的参数值或设定点时,事件会自动记录在集中审核日志中,其中包括设备、用户、时间和执行的操作。

医疗辅助队的其他好处。您可能会自动扫描运行的网络,并添加新的资产AMS。工作站软件包可以跟踪并容易上传。安全扫描,可在多台设备同时进行。资产也可以使用移动设备跟踪。

数据收集软件和变更管理系统

数据收集是以电子格式从各种输入和输出设备收集和存储数据的计算机化系统。采用数据收集技术的优点包括消除了纸质调查,能够立即导出数据进行数据分析和报告。

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