Proceskontrolsystemer (PCS), nogle gange kaldet industrielle kontrolsystemer (ICS), fungerer som udstyr langs produktionslinjen under fremstilling der tester processen på en række forskellige måder og returnerer data til overvågning og fejlfinding. Der findes mange typer proceskontrolsystemer, herunder tilsynskontrol og dataindsamling (SCADA), programmerbar logik controllere (PLC) eller distribuerede kontrolsystemer (DCS), og de arbejder med at indsamle og transmittere data opnået under fremstilling behandle.
PCS'en kan være en forholdsvis simpel genstand med en sensor, ofte kaldet en primær transducer, der modtager et input, sammen med en controller, der behandler inputtet, og en modtager, der behandler en produktion.
Mere komplicerede PCS-enheder er robotiserede og udfører mange opgaver. PCS-enhederne kan kommunikere deres data til en virksomheds virksomhedsressourceplanlægning (ERP) computerapplikation gennem middleware-software kaldet et produktionsudførelsessystem (MES).
Sensorer
Et stort antal målinger kan udføres på produktionslinjer. En udstyrs sensor kan opfange mange målinger, herunder tryk, flowhastighed, tæthed, surhed, hastighed, hastighed, stress, temperatur og vægt.
Sensorer kan også registrere, om en operation har fundet sted, såsom fyldning af en flaske, om det korrekte tryk er opnået, eller om en bestemt temperatur er nået.
Mange sensorer findes på produktionslinjer, der falder ind under nogle forskellige områder, såsom tryksensorer, flowmålere, kraftsensorer og temperatursensorer.
Kontrol af tryk
En tryksensor kan udløses mekanisk, når et emne passerer sensoren. I sin grundform viser en tryksensor aflæsningen på en urskive, der er fastgjort til sensoren, men den kan også elektronisk overføre aflæsningen til MES-applikationen. Andre typer sensorer omfatter:
- Stempeltryksensor: Trykket fra emnet på produktionslinjen kan trykke på stemplet, som komprimerer en fjeder. Fjederens bevægelse angiver trykket.
- Membran: Membranen påvirkes af små mængder tryk, og disse bliver vist på en skive.
- Bourdon-rør: Dette hule rør rettes ud under påføring af tryk. Den kan bruges til at måle trykforskelle.
Flowmålere
Et flowmålerinstrument måler den lineære, ikke-lineære, masse- eller volumetriske strømningshastighed af en væske eller en gas.
Når du vælger en flowmåler til produktionslinjen, skal du vide information om den involverede væske, bevægelseshastigheden og hvordan du registrerer flowet. Flowmålertyper omfatter følgende:
- Positiv forskydning: Disse flowmålere bruger en mekanisk effekt til at måle flow. Omdrejningshastigheden af måleren angiver væskestrømmen.
- Differential: Differentialflowmåleren identificerer flowet og konverterer det til et differenstryk, der kan måles.
- Inferential: Den inferentielle flowmåler måler flowet baseret på effekten af flowet. Dette kunne være en simpel rotorarm, der bevæges af strømmen. Jo hurtigere rotoren bevæger sig, jo hurtigere flow.
Test af kraft
En kraftsensor måler kræfter og drejningsmoment. Disse sensorer indeholder normalt strain gauges og kan kommunikere information, der kræves til kraftmålinger. Kraftsensorer kan være mekaniske, hydrauliske eller elektriske strain gauges.
- Mekanisk: Disse fungerer på samme måde som driften af en normal skala, hvor en fjeder bevæger sig under påføring af kraft. Afbøjningen af en fjeder er direkte proportional med den påførte kraft, så bevægelsen er vist på en skala.
- Hydraulisk: Benævnes ofte hydrauliske vejeceller. Cellen indeholder væske, som kommer under tryk, når der påføres en kraft. Sensoren tager målingen ved at vise trykket på en skive.
- Strain gauge: Denne metalcylinder komprimeres under påføring af en kraft. Sammentrækningen i cylinderen kan måles, da kraften forårsager øget modstand målt ved en påført elektrisk strøm.
Registrering af temperatur
En temperatursensor konverterer temperaturen til en anden størrelse, såsom mekanisk bevægelse for en skive eller en elektrisk spænding.
- Termoelement: Thomas Seebeck opdagede, at når en leder bliver udsat for en termisk gradient, genererer den en spænding. Termoelementer er normalt ledninger, der er isoleret fra hinanden med plast- eller glasfibermaterialer.
- Væskeekspansion: Disse sensorer fungerer som termometre, der kan fyldes med kviksølv eller en fordampningsvæske, der bruges i køleskabe. Temperaturændringer forårsager udvidelse eller fordampning af væsken, så sensoren kommer under tryk. Ændringen vises på en simpel trykmåler.
- Bimetallisk: Når to metaller stiftes sammen som en to-lags strimmel og opvarmes, får forskellen i ekspansionshastigheden mellem de to metaller, at strimlen bøjes. For sensorer på produktionslinjen er strimlen snoet til en lang tynd spole inde i et rør. Den ene ende er fastgjort i bunden af røret, og den anden drejer og flytter en viser på en skive.
