Procesní řídicí systémy (PCS), někdy nazývané průmyslové řídicí systémy (ICS), fungují jako části zařízení podél výrobní linky během výrobní které testují proces různými způsoby a vracejí data pro monitorování a odstraňování problémů. Existuje mnoho typů systémů řízení procesů, včetně dohledového řízení a sběru dat (SCADA), programovatelné logiky řadiče (PLC) nebo distribuované řídicí systémy (DCS) a pracují na sběru a přenosu dat získaných během výrobní proces.
PCS může být relativně jednoduchá položka se senzorem, často nazývaným primární převodník, který přijímá vstup spolu s ovladačem, který zpracovává vstup, a přijímačem, který zpracovává výstup.
Složitější PCS zařízení jsou robotická a plní mnoho úkolů. Zařízení PCS mohou předávat svá data do podnikového plánování zdrojů společnosti (ERP) počítačová aplikace prostřednictvím middlewarového softwaru nazývaného výrobní exekuční systém (MES).
Senzory
Na výrobních linkách lze provádět velké množství měření. Senzor zařízení může zachytit mnoho měření včetně tlaku, průtoku, hustoty, kyselosti, rychlosti, rychlosti, napětí, teploty a hmotnosti.
Senzory také dokážou zjistit, zda došlo k nějaké operaci, jako je naplnění láhve, zda bylo dosaženo správného tlaku nebo zda bylo dosaženo určité teploty.
Na výrobních linkách existuje mnoho senzorů, které spadají do různých oblastí, jako jsou tlakové senzory, průtokoměry, senzory síly a teplotní senzory.
Kontrola tlaku
Senzor tlaku lze spustit mechanicky, když předmět prochází senzorem. V základní podobě zobrazuje tlakový senzor hodnotu na číselníku připevněném k senzoru, ale může také elektronicky přenášet odečet do aplikace MES. Mezi další typy senzorů patří:
- Snímač tlaku pístu: Tlak z položky na výrobní lince může tlačit na píst, který stlačuje pružinu. Pohyb pružiny indikuje tlak.
- Membrána: Membrána je ovlivněna malým množstvím tlaku, který je indikován na číselníku.
- Bourdonova trubice: Tato dutá trubice se narovnává působením tlaku. Lze jej použít pro měření tlakových rozdílů.
Průtokoměry
Průtokoměr měří lineární, nelineární, hmotnostní nebo objemový průtok kapaliny nebo plynu.
Při výběru průtokoměru pro výrobní linku potřebujete znát informace o použité kapalině, rychlosti pohybu a způsobu zaznamenávání průtoku. Typy průtokoměrů zahrnují následující:
- Objemový průtok: Tyto průtokoměry využívají k měření průtoku mechanický efekt. Rychlost otáčení měřiče udává průtok kapaliny.
- Diferenční: Diferenční průtokoměr identifikuje průtok a převádí jej na diferenční tlak, který lze měřit.
- Inferenční: Inferenční průtokoměr měří průtok na základě účinku průtoku. Mohlo by to být jednoduché rameno rotoru, které se pohybuje prouděním. Čím rychleji se rotor pohybuje, tím rychlejší je průtok.
Testovací síla
Snímač síly měří vynaložené síly a krouticí moment. Tyto snímače obvykle obsahují tenzometry a mohou předávat informace potřebné pro měření síly. Snímače síly mohou být mechanické, hydraulické nebo elektrické tenzometry.
- Mechanické: Tyto funkce fungují podobně jako u normální váhy, kde se pružina pohybuje působením síly. Průhyb pružiny je přímo úměrný působící síle, takže pohyb je znázorněn na stupnici.
- Hydraulické: Často označované jako hydraulické snímače zatížení. Článek obsahuje kapalinu, která se při působení síly natlakuje. Senzor provádí měření zobrazením tlaku na číselníku.
- Tenzometr: Tento kovový válec je stlačován působením síly. Kontrakce ve válci může být měřena, protože síla způsobuje zvýšený odpor měřený aplikovaným elektrickým proudem.
Detekce teploty
Teplotní senzor převádí teplotu na jinou veličinu, jako je mechanický pohyb číselníku nebo elektrické napětí.
- Termočlánek: Thomas Seebeck objevil, že když je jakýkoli vodič vystaven tepelnému gradientu, generuje napětí. Termočlánky jsou obvykle dráty izolované od sebe plastovými nebo skleněnými vlákny.
- Expanze kapaliny: Tyto senzory fungují jako teploměry, které lze plnit rtutí nebo odpařující se kapalinou používanou v chladničkách. Změny teploty způsobují expanzi nebo vypařování kapaliny, takže senzor je pod tlakem. Změna je zobrazena na jednoduchém tlakoměru.
- Bimetalické: Když jsou dva kovy pevně spojeny dohromady jako dvouvrstvý pás a zahřátý, rozdíl v rychlosti rozpínání mezi dvěma kovy způsobí, že se pás ohne. U senzorů na výrobní lince je pás stočen do dlouhé tenké cívky uvnitř trubky. Jeden konec je upevněn ve spodní části trubice a druhý se otáčí a pohybuje ukazatelem na číselníku.
