制造商需要在全球市场上保持竞争力。客户需求驱动着生产的方方面面:从产品质量和制造效率到交付时间和库存供应。
为了满足这些需求，越来越多的制造商转向工业自动化和创新的智能制造系统。要实现完整的IIOT(工业物联网)，首先需要解决工业自动化的问题。
什么是工业自动化？
工业自动化是在生产环境中使用控制系统和复杂设备。这包括机器人、各种传感器和计算机；执行以前手动完成的任务。
这些系统无需大量人工干预或监督即可运行，从而提高重复性操作的质量和可重复性。
对于汽车
自动化平台共享许多关键元素，每个都有自己的成功标准。这是四个基本要素的总结，第一个是最大的要素。
1.可编程逻辑控制器
PLC是一个数字处理器，它通过持续监控来自传感器设备的输入线路来控制任何自动化设备，并提供动作命令来响应这些特定的输入信号。
PLC可以处理多种I/O配置。它们可以承受各种温度、电子噪音、振动和冲击。将PLC集成到任何生产线或机械过程中是非常有益的。操作过程易于更改或复制，重要情况信息和统计数据整理交换。
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)
多年来，PLC一直是机器控制的主要部件，但由于工业4.0和IIOT(工业物联网)，复杂性正在上升。
我们可以将PLC分解成它自己的基本元素，以便进行更详细的分析:
中央处理器(CPU)或嵌入式计算机:基于微处理器的计算机大脑，通常位于一块板上。它在读取和处理输入信号后执行控制程序，然后在输出通道上发出适当的响应命令。
输入/输出部分:I/O模块作为机器接口和CPU之间的实时数据接口。它主要是一个数据传输系统，但也可以将一些初始数据转换成CPU(用于输入)或机器接口(用于输出)可以识别的信号。
在安装过程中考虑当地环境对PLC的影响是很重要的，如振动、冲击、灰尘和电磁干扰(EMI)。
为了达到最低限度的保护，PLC被安全地安装在一个金属柜内，其密封等级为IP21。在外部或受污染的位置，建议使用IP等级更高的密封件，以防止灰尘和水的损害。
温度问题可以通过基本的冷却功能或完全温控外壳来解决。金属外壳还可以屏蔽电磁干扰。如果其他电磁辐射源安装在同一面板上，机柜中可能需要进一步屏蔽。这可能包括逆变器、开关电源和变速驱动器。
2.输入/输出设备
输入设备:用于向信息处理系统(IPS)提供数据和控制信号的设备，如PLC(通过其I/O系统)或其他控制机制。俗称场传感器。
例子包括:
人机交互设备——开关和按钮、键盘、触摸屏。
传感设备-接近传感器、光电传感器、超声波传感器。
机械启动开关–限位开关、真空开关、温度开关、液位开关和压力开关。
输出设备:用于操作IPS执行的数据处理结果，并将处理结果转换成受控自动化机器所需动作的设备。俗称作动器。
例子包括:
机械运动-气压或液压缸、电磁阀、电机启动器、控制继电器、泵、风扇。
视觉或听觉反馈-扬声器和警报器，堆叠灯
其他安全设备可能包括气体或火灾探测，带有声音警告或疏散/灭火系统。
4.机器人学
用于工业自动化的机器人是自动化机械的发展，旨在更好地模仿人类操作者的灵活性。大多数工业机器人基于单臂，具有6轴运动:
轴1–旋转机器人(在机器人底部)
轴2-机器人下臂的向前/向后延伸
轴3-升高/降低机器人的上臂
轴4–旋转机器人的上臂(手腕旋转)
轴5-提升/降低机器人手臂的手腕。
轴6–旋转机器人手臂的手腕。
这些机械臂可以由更高级别的系统控制，但通常它们有自己独立的操作控制包。
机械臂是一种非常灵活的机器，可以在非常危险和恶劣的环境中代替和复制人类的动作。
他们经常出现在焊接，油漆，塑料和金属成型和饲料锤机器。它们的灵活性意味着它们可以被编程为许多不同的任务，并根据生产能力的需要在工厂中移动——有时一个新的程序是唯一需要改变的。
机器人自动化的最新成员是机器人手臂，它被设计成与人类在同一个空间工作。手臂通常被覆盖或填充，所以没有锋利的边缘。当它遇到任何其他物体时，它会有许多传感器来停止或逆转运动，因为那个物体可能是一个人。
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