Sistem kendali proses (PCS), kadang-kadang disebut sistem kendali industri (ICS), berfungsi sebagai peralatan di sepanjang jalur produksi selama proses berlangsung manufaktur yang menguji proses dalam berbagai cara, dan mengembalikan data untuk pemantauan dan pemecahan masalah. Ada banyak jenis sistem kendali proses, termasuk kendali pengawasan dan akuisisi data (SCADA), logika yang dapat diprogram pengontrol (PLC), atau sistem kendali terdistribusi (DCS), dan mereka bekerja untuk mengumpulkan dan mengirimkan data yang diperoleh selama manufaktur proses.
PCS dapat berupa benda yang relatif sederhana dengan sebuah sensor, yang sering disebut transduser primer menerima masukan, bersama dengan pengontrol yang memproses masukan, dan penerima yang memproses keluaran.
Perangkat PCS yang lebih rumit bersifat robotik dan melakukan banyak tugas. Perangkat PCS dapat mengkomunikasikan datanya ke perencanaan sumber daya perusahaan (ERP) aplikasi komputer melalui perangkat lunak middleware yang disebut sistem eksekusi manufaktur (MES).
Sensor
Sejumlah besar pengukuran dapat dilakukan di jalur produksi. Sensor peralatan dapat mengambil banyak pengukuran termasuk tekanan, laju aliran, kepadatan, keasaman, kecepatan, kecepatan, tegangan, suhu, dan berat.
Selain itu, sensor dapat mendeteksi apakah suatu pengoperasian telah terjadi, seperti pengisian botol, apakah tekanan yang tepat telah tercapai, atau apakah suhu tertentu telah tercapai.
Banyak sensor yang ada di jalur produksi, termasuk dalam beberapa area berbeda, seperti sensor tekanan, pengukur aliran, sensor gaya, dan sensor suhu.
Memeriksa Tekanan
Sensor tekanan dapat dipicu secara mekanis saat benda melewati sensor. Dalam bentuk dasarnya, sensor tekanan menunjukkan pembacaan pada dial yang terpasang pada sensor, namun sensor tersebut juga dapat mengirimkan pembacaan tersebut secara elektronik ke aplikasi MES. Jenis sensor lainnya meliputi:
- Sensor tekanan piston: Tekanan dari benda di jalur produksi dapat mendorong piston, sehingga menekan pegas. Pergerakan pegas menunjukkan tekanan.
- Diafragma: Diafragma dipengaruhi oleh sejumlah kecil tekanan, dan ini ditunjukkan pada dial.
- Tabung Bourdon: Tabung berongga ini menjadi lurus saat diberi tekanan. Dapat digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan.
Pengukur Aliran
Instrumen pengukur aliran mengukur laju aliran linier, nonlinier, massa, atau volumetrik suatu cairan atau gas.
Saat memilih pengukur aliran untuk lini produksi, Anda perlu mengetahui informasi tentang fluida yang terlibat, laju pergerakan, dan cara mencatat aliran. Jenis flow meter meliputi yang berikut ini:
- Perpindahan positif: Pengukur aliran ini menggunakan efek mekanis untuk mengukur aliran. Kecepatan putaran meteran menunjukkan aliran zat cair.
- Diferensial: Pengukur aliran diferensial mengidentifikasi aliran dan mengubahnya menjadi tekanan diferensial yang dapat diukur.
- Inferensial: Pengukur aliran inferensial mengukur aliran berdasarkan efek aliran. Ini bisa berupa lengan rotor sederhana yang digerakkan oleh aliran. Semakin cepat rotor bergerak maka semakin cepat pula alirannya.
Kekuatan Pengujian
Sensor gaya mengukur gaya dan torsi yang diberikan. Sensor ini biasanya berisi pengukur regangan dan dapat mengkomunikasikan informasi yang diperlukan untuk pengukuran gaya. Sensor gaya dapat berupa pengukur regangan mekanis, hidrolik, atau listrik.
- Mekanis: Fungsinya mirip dengan pengoperasian skala normal, di mana pegas bergerak karena adanya gaya. Lendutan pegas berbanding lurus dengan gaya yang diberikan, sehingga pergerakannya ditunjukkan dalam skala.
- Hidraulik: Sering disebut sebagai sel beban hidrolik. Sel berisi cairan, yang menjadi bertekanan ketika ada gaya yang diterapkan. Sensor mengambil pengukuran dengan menampilkan tekanan pada dial.
- Pengukur regangan: Silinder logam ini dikompresi karena adanya gaya. Kontraksi dalam silinder dapat diukur, karena gaya menyebabkan peningkatan hambatan yang diukur dengan arus listrik yang diberikan.
Mendeteksi Suhu
Sensor suhu mengubah suhu menjadi besaran lain seperti gerakan mekanis pada dial atau tegangan listrik.
- Termokopel: Thomas Seebeck menemukan bahwa ketika konduktor mana pun terkena gradien termal, ia menghasilkan tegangan. Termokopel biasanya berupa kabel yang diisolasi satu sama lain dengan bahan plastik atau serat kaca.
- Ekspansi cairan: Sensor ini berfungsi sebagai termometer yang dapat diisi dengan merkuri atau cairan evaporasi yang digunakan dalam lemari es. Perubahan suhu menghasilkan pemuaian atau penguapan cairan, sehingga sensor menjadi bertekanan. Perubahannya ditunjukkan pada pengukur tekanan sederhana.
- Bimetalik: Ketika dua logam disatukan secara kaku menjadi strip dua lapis dan dipanaskan, perbedaan laju muai antara kedua logam menyebabkan strip tersebut bengkok. Untuk sensor di jalur produksi, strip dipelintir menjadi kumparan tipis panjang di dalam tabung. Salah satu ujung dipasang di bagian bawah tabung dan ujung lainnya berputar dan menggerakkan penunjuk pada pelat jam.
