Przyszłość przedsiębiorstwa w dużej mierze zależy od innowacyjnych rozwiązań, które optymalizują procesy, zapobiegają awariom, minimalizują koszty. Rozwiązania z zakresu automatyzacji można zastosować niemal w każdej branży i w każdym procesie: w produkcji, logistyce, czy podczas kontroli jakości. Dzięki nim firma będzie mogła zawalczyć o przewagę konkurencyjną na rynku.
Aby nadążyć za rozwojem innowacyjnych rozwiązań, konieczna jest wszechstronna i rozległa wiedza na ten temat, którą należy ciągle poszerzać i aktualizować, ponieważ automatyka przemysłowa to wykorzystanie różnych technologii, które pozwalają monitorować i sterować urządzeniami, maszynami lub procesami przemysłowymi.
Jak działają czujniki?
Na czym polega automatyka przemysłowa? Jak funkcjonują rozwiązania z zakresu automatyzacji? Odpowiedzi na te pytania najprościej zobrazuje porównanie działania poszczególnych elementów (czujników, sieci, sterowników) do działania ludzkich zmysłów. Jeśli pójdziemy o krok dalej, to możemy nawet dostrzec pewne podobieństwa pomiędzy ludźmi a maszynami!
Przykładowo:
- wzrok, smak, węch czy dotyk to będą czujniki optoelektryczne w maszynie, wykorzystywane do pomiaru ciśnienia, wizyjnych, pojemnościowych,
- siatka nerwowa to w urządzeniu połączenia sieciowe, za ich pomocą przesyłane są dane – od jednostki sterującej do wykonawczej,
- mózgiem maszyny są sterowniki logiczne PLC,
- uszami są czujniki ultradźwiękowe,
- mięśnie to silniki i napędy.
Takie ujęcie budowy maszyny w obszarze automatyki przemysłowej nawet laikowi pozwoli zrozumieć działanie rozwiązań z zakresu Przemysłu 4.0.
Detekcja, czyli wykrywanie i identyfikacja obiektów
Czujniki wykorzystywane są w zakładach produkcyjnych i przedsiębiorstwach w wielu różnych obszarach: podczas procesu produkcyjnego, w trakcie pakowania czy kontroli jakości, a także na magazynie do ewidencjonowania stanów.
Praca wspomnianych czujników polega przede wszystkim na identyfikacji obiektów, a także na ich pozycjonowaniu.
Odpowiednie rodzaje czujników wykrywają zarówno ciała stałe (metalowe i niemetalowe), jak też ciecze. Do identyfikacji obiektów stosowane są czujniki oparte o działania światła i dźwięku, a także pole magnetyczne.
Czujniki klasyfikujemy według prostego podziału:
- indukcyjne, służą do detekcji wszystkich metalowych obiektów, znajdujących się w odległości kilku lub kilkudziesięciu mm,
- pojemnościowe, wykrywają wszystko, co ma określoną pojemność w bliskim zasięgu,
- optoelektroniczne, dzielą się na czujniki odbiciowe, optoelektroniczne refleksyjne lub działają na zasadzie bariery jednokierunkowej – za ich pomocą detekcja obiektów jest możliwa na większe odległości,
- czujniki ultradźwiękowe, służą do detekcji niemal wszystkich obiektów na większe odległości.
Parametryzacja, czyli pomiar położenia, odległości i ciśnienia
Celem parametryzacji jest dokładny pomiar właściwości fizycznych. W przedsiębiorstwie ma to ogromne znaczenie, ponieważ precyzyjne pomiary położenia, odległości czy ciśnienia wpływają na produkcję i na możliwość jej optymalizacji. Dlatego tak ważne jest, by pomiary te były wykonywane na bieżąco oraz możliwie najbardziej precyzyjnie.
Odpowiednio dobrane urządzenia umożliwiają szczegółowy pomiar położenia obiektów, odległości, kątów czy ciśnienia. Jednak każdy z tych parametrów wymaga innego sposobu pomiaru, stąd też należy bardzo dokładnie dobrać rozwiązania, by odpowiadały na te różne potrzeby.
Możemy wyróżnić cztery typy pomiarów:
- pomiar położenia, wykorzystywany jest przetwornik liniowy, który nawet w trudnych warunkach jest w stanie wykonać pomiar kilku pozycji jednocześnie;
- technologia kodowania magnetycznego (korzystają z niej enkodery magnetyczne), najlepiej sprawdza się w precyzyjnych pomiarach dokonywanych w czasie rzeczywistym;
- technologia indukcyjna, wykorzystuje się ją do pomiarów w bliskich odległościach;
- technologia optoelektroniczna, dokonuje pomiarów niezależnie od odległości, faktury obiektu oraz jego koloru.
Przez najbliższe lata rozwój automatyki przemysłowej zdecydowanie przyśpieszy i będzie wskazywał kierunek dla całej branży. Aby nadążyć za zmianami, konieczna jest wiedza i ciągłe poszerzanie kompetencji.
