Endüstriyel otomasyon cihazları çok çeşitlidir. Bilginin elde edilmesi, iletilmesi, yansıtılması ve işlenmesi sürecine bağlı olarak beş ana türe ayrılırlar: (1) Tespit araçları; (2) Gösteri aletleri; (3) Kontrol araçları; (4) Aktüatörler; (5) Merkezi izleme ve kontrol cihazları.
(I) Tespit Cihazları
Üretim süreçleri sırasında ekipman ve boru hatları içindeki ortamın sıcaklığı, basıncı, akış hızı, seviyesi ve diğer fiziksel miktarları sürekli dalgalanır ve sürekli değişir. Bu fiziksel büyüklüklerin anlık değerlerini ölçmek için tespit cihazları kullanılır.
Ölçülen spesifik proses parametrelerine bağlı olarak tespit cihazları aşağıdaki şekilde kategorize edilebilir.
1. Sıcaklık Aletleri:Yaygın sıcaklık ölçüm araçları arasında cam termometreler, bimetalik termometreler, basınç-tipi (ampul) termometreler, sıcaklık anahtarları, termokupllar, dirençli sıcaklık dedektörlerinin (RTD'ler) yanı sıra radyasyon pirometreleri, optik pirometreler ve fotoelektrik kolorimetrik pirometreler gibi radyasyon termometreleri bulunur.
2. Basınç Aletleri:Basınç ölçüm cihazları basıncı, vakumu ve diferansiyel basıncı algılar. Çalışma prensiplerine göre aşağıdakileri içerirler: - Elastik basınç göstergeleri (elastik unsurlara göre ayrıca sınıflandırılır: Burdon tüpü göstergeleri, diyafram göstergeleri, kapsül göstergeleri, basınç anahtarları, vb.); - Sensör-tipi basınç göstergeleri (örneğin dirençli, kapasitif, endüktif, Hall-etkili basınç göstergeleri); sıvı sütunlu basınç göstergeleri (örneğin, U-borulu, düz-borulu, eğimli-borulu basınç göstergeleri); ve genellikle standart basınç göstergelerini kalibre etmek için kullanılan yüksek-doğruluklu pistonlu basınç göstergeleri.
3. Akış Ölçerler:Akış ölçüm cihazları çok sayıda çeşide sahiptir; şu anda en yaygın olarak kullanılanı, diferansiyel basınç akış vericileriyle eşleştirilmiş kısma cihazlarıdır. Yaygın kısma cihazları arasında delik plakaları, nozullar ve Venturi tüpleri bulunur. Diğer yaygın akış ölçerler arasında su sayaçları, rotametreler, oval dişli akış ölçerler, hedef akış ölçerler, elektromanyetik akış ölçerler, vorteks akış ölçerler, Annubar akış ölçerler ve kütle akış ölçerler bulunur.
4. Seviye Aletleri:Seviye aletleri öncelikle kuleler, tanklar veya kaplar içindeki bir ortamın sıvı seviyesini ölçer; farklı yoğunluktaki iki sıvı arasındaki arayüz; veya katı malzemelerin seviyesi. En yaygın sıvı seviye göstergeleri, cam tüp seviye göstergeleri ve cam plaka seviye göstergeleridir. Diğerleri arasında diferansiyel basınç seviyesi göstergeleri ve yüzdürme-tipi seviye göstergeleri (şamandıra seviye göstergeleri, seviye anahtarları, şamandıra odası seviye göstergeleri, şamandıra seviye göstergeleri, çelik bant seviye göstergeleri ve tank seviyesi tartı aletleri gibi) bulunur. Katı malzeme seviyesi tespiti için cihazlar arasında dirençli seviye göstergeleri, kapasitif seviye göstergeleri, seviye anahtarları, ağırlık-tipi seviye dedektörleri, ayar çatalı seviye göstergeleri, ultrasonik seviye göstergeleri ve radyoaktif seviye göstergeleri bulunur.
5. Bileşen Analiz Araçları:Bileşen analiz araçları, proses ortamının bileşimini doğrulamak ve belirli bileşenlerin (veya tam bileşime kadar birden fazla bileşenin) içeriğini belirlemek için kullanılır. Çalışma prensiplerine göre elektrokimyasal analizörler (örneğin iletkenlik ölçerler, endüstriyel pH ölçerler, zirkonya analizörleri), termal analizörler (örneğin termal iletkenlik analizörleri, termokimyasal analizörler, kızılötesi analizörler), manyetik analizörler, fotoelektrik kolorimetreler, kütle spektrometreleri ve endüstriyel gaz kromatograflarını içerirler.
Çevrimiçi bileşen analizörlerini kurarken, numune durumu, sıcaklık, basınç ve akış hızı gibi parametrelerin cihazın çalışma koşullarını karşıladığından emin olmak için genellikle numune ön işlemi gerekir. Bu, filtreler, toz toplayıcılar, kurutma kapları, soğutucular, rotametreler, su contaları, vanalar ve genel numune ön işlemine yönelik borular gibi bileşenlerden oluşan bir boru sistemi gerektirir. Özel ortamlar için (örneğin, baca gazı numuneleri, yüksek-sıcaklıktaki fırın gazı numuneleri, ağır yağ analizi numunesi alma, aşındırıcı bileşen numunesi alma ve çevresel izleme numunesi alma), numune alma ön-işleme sistemi daha karmaşıktır. Bu tür önceden hazırlanmış numune alma ön-işleme sistemleri, numune alma ön-işleme birimleri olarak adlandırılır.
Ek olarak, nem ölçerler, higrometreler, yoğunluk ölçerler, konsantrasyon ölçerler, bulanıklık ölçerler ve viskozimetreler gibi belirli fiziksel özellik ölçüm araçları-genellikle bileşen analiz araçları altında sınıflandırılır.
6. Mekanik Miktar Araçları:Yaygın olarak kullanılan endüstriyel mekanik ölçüm cihazları arasında kalınlık göstergeleri, termal genleşme dedektörleri, gerilim dedektörleri, sapma dedektörleri ve ayrıca dönen makinelerde (büyük buhar türbinleri ve kompresörler gibi) şaft titreşimini, şaft yer değiştirmesini ve dönme hızını tespit etmeye yönelik cihazlar bulunur. Bunlar aynı zamanda tartım cihazlarını da içerir (örneğin, elektronik bant kantarları, bant sapması ve kayma dedektörleri, tartım göstergeleri ve tartım torbalama sistemleri).
(II) Gösterim Aletleri
Bu cihazlar, ölçülen parametrelerin anlık değerlerini göstererek veya kaydederek tespit cihazlarını tamamlayacak şekilde tasarlanmıştır. Örnekler arasında gösterge amaçlı oran metreler ve milivolt metreler gibi hareketli bobin göstergeleri, dijital ekranlar ve sıcaklığın gösterilmesi veya kaydedilmesi için elektronik potansiyometreler veya elektronik denge köprüleri yer alır (elektronik potansiyometreler ve denge köprüleri ayrıca kompozit aletler oluşturmak için elektrikli veya pnömatik regülatörlerle birleştirilebilir). Ek olarak, akış biriktirme yeteneklerine sahip toplama araçları da içerirler.
(III) Kontrol Cihazları
Kontrol cihazları, hem görüntüleme için proses algılama cihazlarından ve vericilerden ölçüm sinyallerini alır, hem de aktüatörlerin (aktüatörler ve kontrol vanaları) çalışmasını kontrol etmek için düzenleyici sinyaller yayınlayarak kapalı bir-döngü kontrol sistemi oluşturur.
Kontrol cihazları, sinyal tipine göre genel olarak analog kontrol cihazları ve dijital kontrol cihazları olarak sınıflandırılabilir.
1. Analog Kontrol Cihazları tabana- monteli cihazları, ünite kombinasyon cihazlarını (pnömatik/elektrikli) ve modüler cihazları içerir.
(1) Birim kombinasyon cihazları, kontrol sistemi içindeki işlevlerine göre farklı birimlere ayrılır. Her ünite bağımsız olarak mevcuttur ve esnek ve kullanışlı sistem konfigürasyonu sunan çeşitli algılama ve düzenleme sistemleri oluşturmak üzere serbestçe birleştirilebilir. Üniteler arasındaki sinyal iletimi standartlaştırılmış analog sinyaller kullanır. Birim birleştirme araçları 1950'lerden 1970'lerin başına kadar yaygın olarak kullanıldı. Tek bir cihazın belirli bir gerekli işlevi yerine getirdiği, gerçekten işlevsel olarak dağıtılmış araçları temsil ederler.
Ünite kombinasyon cihazları içindeki verici ünitelerin (sıcaklık vericileri hariç) işlevsel olarak tespit cihazları kategorisine ait olduğu dikkate alınmalıdır.
Ünite kombinasyon aletleri ayrıca çalışma enerji kaynaklarına göre pnömatik ve elektrikli tiplere ayrılır.
Pnömatik ünite kombinasyon aletleri: Bunlar daha önceki pnömatik cihazlardan geliştirilmiştir. Çalıştırma enerji kaynağı olarak 0,14 MPa basınçlı hava kullanırlar ve standart sinyal olarak 0,02-0,1 MPa basınçlı hava kullanırlar. Hem çalışma enerjisi hem de sinyal iletimi basınçlı havaya bağlı olduğundan, pnömatik ünite aletleri, rafineri ve kimyasal üretim tesislerinde kullanıldığında doğası gereği patlamaya- dayanıklı koruma sağlar. Dezavantajı ise pnömatik sinyal iletiminin genellikle 150 metrenin altındaki mesafelerle sınırlı olmasıdır. İletim mesafeleri bu sınırı aştığında, sinyal yayılımında gecikmeler meydana gelir ve bu gecikmeler görüntü ve düzenlemenin hassasiyetini etkiler.
Pnömatik ünite kombinasyon aletleri aşağıdaki ünite aletlerini içerir:
A. Verici birimleri (yani vericiler), basınç vericilerini, diferansiyel basınç vericilerini, hedef-tipi akış vericilerini, yerleşik delikli plakalı akış vericilerini, tek (veya çift) flanşlı diferansiyel basınç (seviye) vericilerini, dahili (veya harici) şamandıra seviyesi vericilerini ve sıcaklık vericilerini içerir.
B. Renkli-bant göstergeleri, çubuk göstergeleri, çok-iğneli göstergeler, gösterge kaydediciler ve toplayıcılar gibi gösterge birimleri.
C. Gösterge kontrolörleri, kayıt kontrolörleri, kademeli kontrolörler ve oransal (integral, türev) kontrolörleri içeren kontrol üniteleri.
D. Toplayıcılar, çarpanlar, bölücüler ve oran hesaplayıcılar gibi hesaplama birimleri.
e. Ayar noktası birimi araçları: Ayar noktası kontrolörleri, zaman-programlı ayar noktası kontrolörleri, vb.
F. Yardımcı ünite cihazları: Pnömatik (Q-tipi) aktüatörler, manuel/otomatik geçiş aktüatörleri, yüksek (düşük)-değer seçiciler, röleler, geçiş anahtarları, sınırlayıcılar, oran kontrolörleri, yük dağıtıcılar, yüksek-akış filtresi-regülatör valfleri vb.
Elektrik Ünitesi Kombinasyon Aletleri: Elektrik ünitesi kombinasyon aletleri DC gücüyle çalışır. Temel elektronik bileşenlerindeki güncellemeler nedeniyle bu cihazlar üç gelişim aşamasından geçmiştir: Tip I (vakum tüplü devreler), Tip II (transistör devreleri) ve Tip III (doğrusal entegre devreler). Şu anda Tip I ve II aşamalı olarak kullanımdan kaldırılmıştır ve artık kullanılmamaktadır. Tip III enstrümanlar, petrol rafine etme ve kimyasal üretim tesislerinde yaygın olarak uygulanmaya devam etmektedir. Burada tartışılan elektrik ünitesi kombinasyon araçları yalnızca Tip III'e atıfta bulunmaktadır. Tip III cihazlar DC 24V güç kaynağıyla çalışır. Kontrol odasındaki ayrı cihazlar arasındaki sinyal iletiminde DC 1–5V voltaj sinyalleri kullanılırken, kontrol odası cihazları ile sahada kurulu vericiler, kontrol vanaları ve aktüatörler arasındaki iletişimde DC 4–20mA akım sinyalleri kullanılır. Çeşitli patlamaya- dayanıklılık gereksinimlerini karşılamak için, sahada kurulu vericiler ve bunlarla ilişkili kontrol odası giriş/çıkış birimleri (güvenlik koruyucuları ve güvenlik bariyerleri gibi) aleve dayanıklı veya kendinden güvenli türler olarak kategorize edilir. Ek olarak, endüstriyel bilgisayar kontrol teknolojisindeki ilerlemenin etkisiyle, son yıllarda yeni nesil elektrikli ünite enstrümanlarını temsil eden mikroişlemci{16}}tabanlı akıllı ünite enstrümanları ortaya çıktı.
Elektrik ünitesi kombinasyon aletleri aşağıdaki ünitelerden oluşur:
A. Verici üniteleri (yani vericiler), basınç vericilerini, diferansiyel basınç vericilerini, hedef-tipi akış vericilerini, dahili-delikli plakalı akış vericilerini, tek (veya çift) flanşlı diferansiyel basınç (seviye) vericilerini, dahili (veya harici) şamandıra seviyesi vericilerini, sıcaklık (veya fark sıcaklık) vericilerini, akıllı basınç vericilerini ve akıllı fark basıncını içerir vericiler.
B. Tek (çift) işaretçi göstergeleri, renkli bant göstergeleri, tek (çift) işaretçi alarmları, tek (çift) kalem kaydediciler, çok-noktalı gösterge kaydediciler, orantısal (karekök) toplayıcılar vb. gibi görüntüleme birimi araçları.
C. Kontrol ünitesi araçları arasında gösterge kontrolörleri, SPC/DDC yedek kontrolörler, çok-kanallı valf konumu izleme kontrolörleri, özel fonksiyon kontrolörleri, entegratörler, farklılaştırıcılar vb. yer alır.
D. Toplayıcılar/çıkarıcılar, çarpanlar/bölücüler, karekök hesaplayıcılar vb. gibi hesaplama birimi araçları.
e. Dönüştürme birimi araçları arasında akım sinyali dönüştürücüler, darbe/gerilim dönüştürücüler, frekans/akım dönüştürücüler, empedans dönüştürücüler, fonksiyon dönüştürücüler, elektrik/pnömatik dönüştürücüler ve pnömatik/elektrik dönüştürücüler bulunur.
F. Ayar noktası birimi araçları arasında sabit akım ayarlayıcılar, oran ayarlayıcılar, yüzde ayarlayıcılar, alarm ayarlayıcılar, parametre program ayarlayıcılar ve zaman programı ayarlayıcılar bulunur.
G. Yardımcı ünite araçları arasında elektrikli (D-tipi) aktüatörler, DDC aktüatörler, emniyet tutucular, güvenlik bariyerleri, güç dağıtıcıları, voltaj kutuları, sinyal seçiciler, yalıtıcılar, invertörler, asansörler, sinyal damperleri, sinyal ters çeviriciler, sinyal sınırlayıcılar ve değişim-hız-seçicileri bulunur.
(2) Modüler Entegre Kontrol Cihazları
Bu, modüler entegre kontrol üniteleri olarak da bilinen proses kontrol cihazlarının gelişiminde yeni bir seriyi temsil etmektedir. Modüler montaj yapısına sahip olup proses kontrol sistemlerinin esnek konfigürasyonunu kolaylaştırır. Dahili olarak 0-10V DC voltaj sinyal sistemi kullanır ve saha tespit cihazlarından ve algılama elemanlarından çeşitli pnömatik ve elektrik sinyallerini (akım, voltaj, kontaklar, darbeler, frekans, kodlayıcılar vb. dahil) alabilir.
Modüler entegre kontrol üniteleri aşağıdaki cihaz ve bileşenlerden oluşur:
A. Giriş/Çıkış Bileşenleri:Giriş dönüştürme modülleri, çıkış dönüştürme modülleri, darbe dönüştürme modülleri, mV/V dönüştürme modülleri, P/E dönüştürme modülleri, kümülatif güç sürücü modülleri vb.
B. Sinyal işleme bileşenleri:Sinyal tamponlama bileşenleri, röle tamponlama bileşenleri, sinyal üretme bileşenleri (eğim üretme bileşenleri, zamanlama bileşenleri, vb.), analog hesaplama bileşenleri (çarpma/bölme bileşenleri, karekök bileşenleri, toplama bileşenleri, fonksiyon bileşenleri, sınırlama bileşenleri, sinyal seçim bileşenleri vb.), toplama bileşenleri, alarm bileşenleri, mantık bileşenleri.
C. Kontrol Bileşenleri:PID bileşenleri (orantılı, integral, türev bileşenleri), dinamik dengeleme bileşenleri, izleme bileşenleri, çoklu-çıkış arayüzü bileşenleri, sesli-görsel kontrol bileşenleri.
D. Yardımcı ve Diğer Bileşenler:Güç dağıtım bileşenleri, sinyal dağıtım bileşenleri, anahtarlama bileşenleri, ayar noktası bileşenleri, röle bileşenleri, izleme bileşenleri.
e. Ekran ve Çalıştırma Cihazları:Tek (çift) işaretçi göstergeleri, tek (çift) kalem kaydediciler, üçlü (dört) kalem kaydediciler, trend kaydediciler, el kumandaları, kontrol ekranı operatörleri.
(3) Tabana-monteli Kontrol Aletleri
Endüstriyel otomasyon cihazlarının yerel tespit ve görüntülemeden merkezi kontrole doğru gelişimi sırasında ölçüm, görüntüleme ve düzenleme fonksiyonlarını entegre eden bir tür cihaz ortaya çıktı. Biz buna tabana-monte edilen düzenleme aracı veya basitçe tabana-monte edilen cihaz diyoruz. Örnekler arasında pnömatik aktüatörlü gösterge-kayıt regülatörleri ve tek işlevli düzenlemeye sahip belirli yerel regülatörler (örneğin, sıcaklık regülatörleri, basınç regülatörleri, diferansiyel basınç regülatörleri, akış regülatörleri) yer alır. Tabana monteli-kontrol cihazları ayrıca güç kaynaklarına göre pnömatik ve elektrikli tiplere ayrılır.
Kendi kendine-çalışan düzenleyiciler bir tür yerel kontrol aracıdır. Adlarını, güç kaynağı olarak ölçülen ortama dayanmalarından alırlar ve bu nedenle doğrudan etkili düzenleyiciler olarak da adlandırılırlar. Ek olarak, kontrol vanasıyla entegre olduklarından dolayı, kendi kendine-çalışan regülatörlere, kendi kendine-çalışan kontrol vanaları da denir. Yaygın olarak kullanılan kendi kendine çalışan regülatörler arasında, kendi kendine-çalışan sıcaklık regülatörleri, kendi kendine-çalışan basınç regülatörleri ve kendi kendine-çalışan akış regülatörleri bulunur.
2. Dijital Kontrol Cihazları
Dijital kontrol araçları, dağıtılmış kontrol sistemlerini (DCS), programlanabilir mantık kontrolörlerini (PLC), endüstriyel kontrol bilgisayarlarını (IPC) ve güvenlik kontrol sistemlerini (FSC) kapsar.
1960'larda, endüstriyel üretim süreçleri giderek daha büyük-ölçekli ve karmaşık hale geldikçe, büyük veri hacimlerini işlemek, gelişmiş hesaplamalı kontrol gerçekleştirmek, bilgi iletişimini kolaylaştırmak, merkezi görüntüleme ve işletimi mümkün kılmak, daha yüksek-düzeyde kontrol elde etmek ve kontrol hassasiyetini geliştirmek için endüstriyel otomasyon kontrol sistemlerine ihtiyaç duyuldu. Geleneksel analog cihazlar artık tek başına bu talepleri karşılayamıyordu ve bu durum, entegre proses kontrolü seviyesini önemli ölçüde artıran bilgisayar kontrol sistemlerinin benimsenmesine yol açtı. Ancak kontrol fonksiyonlarının yüksek yoğunlaşması aynı zamanda kaza riskini de yoğunlaştırdı. Bilgisayar kontrol sisteminin arızalanması durumunda kontrol, izleme ve operasyon durur, bu da üretimi ciddi şekilde etkiler ve sistem çapında felaketle sonuçlanabilecek arızalara-neden olabilir.
1970'lerden sonra, büyük-ölçekli entegre devrelerin ve mikroişlemcilerin ortaya çıkışı, kontrol teknolojisi, görüntüleme teknolojisi, bilgisayar teknolojisi ve iletişim teknolojisindeki daha fazla ilerlemeyle birleştiğinde, Dağıtılmış Kontrol Sistemi (DCS) gibi mikroişlemcilere ve mikrobilgisayarlara dayalı yeni süreç kontrol sistemlerinin geliştirilmesine yol açtı. DCS, geleneksel analog cihazların ve bilgisayarlı kontrol sistemlerinin avantajlarını devralır. Merkezi yönetim ile birlikte merkezi görüntüleme ve işletimi korurken, kontrol yetkisini dağıtarak kontrol sisteminin emniyetini ve güvenilirliğini artırır. Bu, mikroişlemcilerin kontrol fonksiyonlarına veya bölgelere göre dağıtılmasıyla elde edilir. Mikroişlemci- ile donatılmış her kontrol istasyonu birkaç ila düzinelerce döngüyü yönetebilir. Tüm üretim sürecini denetlemek için birden fazla kontrol istasyonu birleştirilir, böylece merkezi olmayan kontrol sağlanır ve riskler dağıtılır. Bu temele dayanarak, büyük miktarda bilgi, veri iletişim kabloları aracılığıyla merkezi kontrol odasındaki mikroişlemci-tabanlı bir CRT ekrana ve operasyon istasyonuna iletilir. Bu istasyon bilgileri merkezi olarak görüntüler veya kaydeder. Eş zamanlı olarak, üretim sürecinin merkezi izleme ve yönetimini uygulamak için daha yüksek düzeydeki bilgisayarlarla (süreç yönetimi bilgisayarları ve üretim yönetimi bilgisayarları) koordinasyon sağlar.
Dağıtılmış kontrol sistemleri, sürekli kontrol, toplu (aralıklı) kontrol, sıralı kontrol, veri toplama ve işlemenin yanı sıra gelişmiş kontrolü mümkün kılar ve operasyonel yönetimi üretim süreciyle yakından bütünleştirir. Bu sistemler aynı zamanda donanım ve yazılım bileşenlerini denetleyebilen kendi-teşhis özelliklerine de sahiptir. Arıza tespit edildiğinde sesli ve görsel alarm vererek arızanın tam yerini gösterir.
Tipik bir dağıtılmış kontrol sistemi, saha kontrol istasyonlarını, CRT ekranlı operatör istasyonlarını, iletişim ağlarını ve yazıcılar gibi çevresel cihazları içerir.
Daha sonraki geliştirmeler sırasında, dağıtılmış kontrol sistemlerinin kontrol ve iletişim yetenekleri giderek daha iyi hale geldi ve standartlaştırıldı. Kontrol işlevlerine dayanarak, programlanabilir mantık denetleyicileri (PLC'ler), sıralı kontrolde uzmanlaşmak için -temel olarak döngü kontrolüne odaklanan-DCS sistemlerinden ortaya çıktı. Başlangıçta geleneksel röle-tabanlı kilitleme alarm sistemlerinin yerini almak üzere tasarlanan PLC'ler, hem giriş hem de çıkış sinyallerini anahtar sinyalleri olarak işler. Yazılım programlama yoluyla mantık, sıralama, zamanlama, sayma ve aritmetik işlevlerini yürütürler ve bu da onları karmaşık kilitlemelere uygun hale getirir. PLC'lerin tanımlayıcı özelliği, onların "programlanabilirliğidir"-kontrol şemaları, program değiştirilerek kolayca değiştirilebilir. Güvenilirlikleri, esneklikleri, operasyonel hızları ve karmaşık kontrol şemalarına yönelik kapasiteleri, röle devreleriyle elde edilebilecekleri çok aşıyor.
PLC'ler, analog kontrol yeteneklerini, hesaplama işlevlerini ve hatta CRT dinamik grafik ekranı, veritabanı yönetimi ve dosya oluşturma gibi özellikleri birleştirerek hızla gelişti. Bu arada DCS sistemleri, toplu işleme ve sıralı kontrol fonksiyonlarını geliştirirken PLC teknik özelliklerini benimsemiştir. Bu işlevsel yakınlaşma, DCS ile PLC arasındaki ayrımı daraltıyor ve sınırlarını bulanıklaştırıyor. Dağıtılmış kontrol sistemleri,-özellikle sistemin minyatürleştirilmesi, akıllı alan vericileri, standartlaştırılmış fieldbus'lar, standartlaştırılmış iletişim ağları, DCS ve PLC'nin karşılıklı entegrasyonu, izleme bilgisayarlarının ve PC'lerin DCS sistemlerine dahil edilmesi ve sistem yazılımının daha da iyileştirilmesi yoluyla gelişmeye devam ettikçe-çeşitli süreç kontrol gereksinimlerine daha iyi uyum sağlayacak ve üstün teknik ve ekonomik faydalar elde edeceklerdir.
Fieldbus (FCS), saha cihazları ile kontrol odası otomasyon ekipmanı arasına kurulan dijital, seri, çok noktalı, çift yönlü bir veri yoludur. Temel konsepti, özel G/Ç kanalları aracılığıyla kontrol odası DCS/PLC istasyonları, akıllı kontrolörler ve saha cihazları (vericiler, kontrol vanaları, anahtarlar gibi) arasındaki doğrudan bire bir bağlantıları ortadan kaldırmayı içerir. Bunun yerine, bu cihazlar seri arayüzleri aracılığıyla fieldbus'ın H2 yüksek-hızlı kanalına bağlanır. Daha sonra H2/H1 dönüşüm köprüleri aracılığıyla H1 fieldbus'a bağlanarak proses izleme ve algılama için H1 ve H2 saha cihazları arasında iletişimi sağlarlar.
Fieldbus, hem saha kontrolü hem de saha iletişim işlevlerini entegre eden, saha cihazlarını (saha ekipmanı ve saha cihazları dahil) birbirine bağlayan en düşük- seviyeli iletişim ağını oluşturduğundan, düğümleri akıllı vericilerden (sıcaklık, basınç, akış, seviye, proses analizörlerini vb. kapsayan) ve akıllı aktüatörlerden oluşur.
Endüstriyel bilgisayarlar, kontrol ve yönetim işlevlerine göre temel otomasyon kontrol cihazları ve yönetim bilgisayarları olarak sınıflandırılır. Temel otomasyon cihazları, Dağıtılmış Kontrol Sistemleri (DCS), Programlanabilir Mantık Denetleyicileri (PLC), Doğrudan Dijital Kontrol (DDC) cihazları ve Fieldbus Kontrol Sistemleri (FCS) dahil olmak üzere, çok-seviyeli kontrol sistemlerinin ilk seviyesini oluşturur. Süreç yönetimi bilgisayarları, temel otomasyon cihazları için üst-seviye makineler olarak hizmet verir ve çok-düzeyli kontrolün ikinci düzeyini temsil eder. Üretim yönetimi bilgisayarları, çok seviyeli kontrol sistemlerinin üçüncü ila beşinci seviyelerine uygulanabilir.
(IV) Aktüatörler
Kontrol vanaları olarak da bilinen aktüatörler iki parçadan oluşur: aktüatör mekanizması ve vana gövdesi. Aktüatör mekanizmasının güç kaynağına bağlı olarak dört ana tipe ayrılırlar: pnömatik kontrol vanaları, elektrikli kontrol vanaları, hidrolik kontrol vanaları ve hibrit kontrol vanaları. Pnömatik kontrol valfleri ayrıca aktüatör mekanizması türüne göre diyafram-tipi kontrol valfleri, piston-tipi kontrol valfleri ve uzun-stroklu kontrol valfleri şeklinde kategorilere ayrılır.
(V) Merkezi İzleme ve Kontrol Cihazları
Merkezi izleme cihazları, ölçülen değişkenleri veya alarm iletişim sinyallerini merkezi olarak görüntülemek için algılama elemanlarını veya dedektörleri kullanır. Merkezi kontrol cihazları, bir dizi ölçülen değişken sinyali entegre ederek aktüatörleri önceden ayarlanmış programlara göre yönetir. Bu sistemler çeşitli veri toplama ünitelerini, devriye izleme sistemlerini, sinyal alarm cihazlarını, güvenlik tespit ekipmanlarını, endüstriyel televizyon ve uzaktan izleme sistemlerini ve sıra kontrol ünitelerini kapsamaktadır. Merkezi izleme ve kontrol cihazları genel olarak aşağıdaki şekilde sınıflandırılır:
1. Güvenlik İzleme Cihazları: Yanıcı gaz algılama ve alarm sistemleri, zehirli gaz algılama ve alarm sistemleri, alev monitörleri, otomatik ateşleme sistemleri, yanma güvenliği koruma cihazları, yağ sızıntısı tespit sistemleri ve yüksek-direnç tespit cihazlarını içerir.
2. Endüstriyel televizyon sistemleri, kameralardan ve yardımcı ekipmanlardan (aydınlatma, temizleme, soğutma cihazları, motorlu döner tablalar), ekranlardan ve yardımcı ekipmanlardan (operatörler, dağıtıcılar, kompansatörler, anahtarlayıcılar) oluşur.
3. Uzaktan kumanda cihazları giriş değişken sinyallerini alır, bilgileri işler, alarmları görsel olarak görüntüler ve kontrol sinyallerini kontrol terminaline gönderir.
4. Sinyal alarm cihazları, yanıp sönen sinyal alarmları, akıllı yanıp sönen alarm cihazları ve röle devresi alarm sistemleri dahil olmak üzere çeşitli türleri kapsar.
5. Sıralı kontrol cihazları arasında röle kilitleme koruma sistemleri, mantık izleme cihazları, sıralı kontrolörler ve akıllı sıralı kontrolörler bulunur.
6. Veri toplama ve döngü tespit alarm cihazları, veri toplama ünitelerini ve döngü tespit alarm cihazlarını içerir.
(6) Diğer Otomatik Kontrol Ekipmanları
Bu kategori öncelikle çeşitli gösterge panellerini (kanal-tipi, dolap-tipi, çerçeve-tipi, panel-tipi), alet kutularını, operatör konsollarını, izolasyon (koruyucu) kutularını, güç kaynağı kutularını vb. içerir.
(7) Otomasyon Malzemeleri
Otomasyon malzemeleri, basınçlı borular (dikişsiz çelik borular, paslanmaz çelik borular, yüksek-basınçlı borular), hava besleme boruları (galvanizli çelik borular, pirinç borular), pnömatik sinyal boruları (bakır borular, bakır boru kabloları, naylon boru kabloları, bağlantı kutuları), elektrik boru malzemeleri (kaynaklı çelik) gibi çeşitli türleri kapsayan, cihaz kurulumu için gerekli bileşenleri ifade eder. borular, galvanizli çelik borular), çeşitli boru sistemleri için vanalar, flanşlar ve bağlantı parçaları, otomasyona yönelik elektrikli ekipman malzemeleri (kablolar, teller, bağlantı kutuları, elektrikli ekipman ve bileşenler), alet kablo kanalları, alet ekipmanı braketleri ve desteklerinin imalatı için köşebent ve kanal çeliği gibi yapısal çelik malzemeler, ısı izleme yalıtım malzemeleri ve-korozyon önleyici kaplama malzemeleri.