La automatización industrial se puede definir a grandes rasgos como el uso de tecnología y sistemas de control (PC industrial, PLC, PAC, etc.) para automatizar procesos industriales para mejorar la calidad y la producción sin intervención humana. Los sistemas de control se utilizan para indicar a las tecnologías integradas y otros dispositivos que funcionen automáticamente. Por ejemplo, en grandes plantas de fabricación de automóviles, los brazos robóticos automatizados pueden realizar rápidamente tareas de fabricación repetitivas, manuales o que requieren mucha mano de obra-en una línea de producción para lograr niveles más altos de precisión, lo que permite operaciones manuales en el mismo período de tiempo.
Entonces, ¿qué controla esta automatización? Ingrese la computadora industrial en el corazón de la mayoría de los sistemas de automatización industrial.
PC industrial con PLC/PAC
Debido a sus beneficios ambientales y operativos, las PC industriales ahora vienen en todas las formas y tamaños. Desde computadoras robustas de placa única hasta PC completas-de tipo caja sin ventilador de grado industrial con potentes CPU Intel, gráficos HD y E/S enriquecidas. Las PC industriales están dando forma al futuro de la automatización industrial. Los controladores lógicos programables (PLC) y los controladores de automatización programables (PAC) ahora están siendo reemplazados por PC industriales debido a la flexibilidad, funcionalidad, rendimiento y costo de las PC industriales. Los PLC son esencialmente microcontroladores que se utilizan para controlar máquinas. Consisten en memoria, un procesador y funciones de entrada/salida (i/o), y son capaces de realizar funciones pre-programadas como matemáticas, conteo, comunicación, gestión de sensores y activación de actuadores.
Las computadoras industriales se pueden implementar en una variedad de escenarios operativos, incluida la planta de producción de una fábrica, integradas en arquitecturas de seguridad y vigilancia y otras configuraciones técnicas involucradas en la automatización de procesos y máquinas. En comparación con las computadoras de uso general-comercial-, las PC industriales son capaces de resistir los entornos hostiles que a menudo se encuentran en entornos industriales y similares, lo que las convierte en una solución popular para la fabricación, la energía, el transporte, la agricultura y otras industrias con entornos igualmente desafiantes. Estas computadoras robustas también tienen la capacidad de ejecutar aplicaciones de interfaz hombre-máquina (HMI), lo que también proporciona mayor flexibilidad que los PLC y PAC. El uso de un kernel-en tiempo real mejora los modelos de automatización más antiguos al permitir que la automatización se separe del entorno del sistema operativo (SO).
PC industriales en automatización industrial
Los usos y aplicaciones de las PC industriales van mucho más allá del alcance de la automatización industrial pero, en este artículo, nos limitaremos a las aplicaciones dentro del alcance de la automatización industrial. Veamos primero la fabricación y cómo se utilizan las PC industriales y cómo pueden beneficiar la automatización industrial en este campo.
Fabricación:Las robustas PC industriales proporcionan la mejor plataforma de hardware para la producción en masa que va más allá de las limitaciones del trabajo manual ordinario. La automatización de las máquinas ha permitido la producción en masa e Internet ha permitido la comunicación. Muchos fabricantes confían ahora en los sistemas de PC industriales, sacudidos desde su infancia, no sólo para la visión artificial y la guía de robots, sino también por su capacidad para recopilar datos valiosos de máquinas y equipos para el mantenimiento preventivo.
Inspección de paquetes y control de calidad:Por supuesto, otra aplicación importante en la fabricación es el control de calidad-controlado por visión, que funciona a velocidades más altas y con mayor precisión de lo que es posible para los humanos. Al utilizar sistemas de inspección de envases y visión artificial, los fabricantes y las plantas de envasado de alimentos pueden automatizar el control de calidad de sus productos a un ritmo rápido.. 3La visión artificial D es el último avance en la industria de la visión. Gracias a las potentes CPU multi-núcleo, las CPU pueden procesar cálculos de dimensiones Z-adicionales a velocidades ultra-rápidas, lo que proporciona datos multi-dimensionales más profundos sobre el objeto, lo que permite una garantía de calidad del 100 %. Esto lleva el control de calidad a un nuevo nivel, donde la decisión de aprobación/rechazo de un sistema puede depender de más parámetros como escala, forma, superficie, tamaño, etc.
Seguimiento de activos:La manufactura no es la única industria que ha comenzado a depender en gran medida de las PC industriales. Los sectores minorista y sanitario también se encargan del funcionamiento diario-de-el hardware de PC industrial, ya que tienen la capacidad de rastrear y monitorear inconsistencias y anomalías en activos y procesos. Esto se puede hacer tanto en el sitio-como de forma remota, y proporciona a los operadores del sistema una forma de rastrear activos o procesos de manera más precisa y eficiente que el trabajo manual.
Simulación y Control:Las plataformas de PC industriales utilizan potentes procesadores para emular y crear simulaciones de posibles escenarios del mundo real-. Esto puede mejorar la información para analizar riesgos, predecir nuevas posibilidades y probar sistemas dentro de cualquier marco. Ser capaz de realizar este tipo de pruebas y análisis permite realizar mayores mejoras y desarrollar la infraestructura existente basándose en conocimientos obtenidos de simulaciones y predicciones. Con mucha discusión en torno a la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, estas tres tecnologías convergerán en un futuro próximo para crear simulaciones aún más avanzadas.
Recopilación remota de datos:En la era de la automatización y la IoT, los datos son uno de los bienes más valiosos que existen. La capacidad de los sensores remotos de IoT para enviar y recibir datos sobre el uso de maquinaria, herramientas, hardware y otros dispositivos conectados remotos permite a los operadores que los implementan recibir datos procesables sobre procesos operativos, fatiga del equipo y rendimiento general. Estos datos permiten al sistema de control saber cuándo ajustar la potencia de un dispositivo con extrema precisión, activar actuadores, regular el control de temperatura o presión y otras funciones operativas.
Automatización basada en IoT y PC-
La PC está en el centro de la revolución de la IoT basada en estándares abiertos-, en particular la IoT industrial, que será el cerebro que controlará la infraestructura de la que dependen las comunidades y las economías para la vida diaria. Los sistemas e instrumentos de tecnología operativa heredados deberán protegerse mediante computadoras más inteligentes hasta que sean reemplazados por tecnologías de seguridad-de-ultima generación-. Las puertas de enlace de comunicaciones de IoT requerirán no sólo sus componentes y conjuntos resistentes, sino también una sólida seguridad de red integrada en el software que gestiona las comunicaciones entre las cosas.