← Tilbage til Process Control & Automation kategori

Process Control - Alt du behøver at vide

Hvis du overvejer at arbejde i procesindustrien, og du gerne vil lære mere om det grundlæggende i processtyring og hvordan det bruges, er du på det rigtige sted. I denne artikel diskuterer vi alt, hvad du skal vide om processtyring - med særlig vægt på processtyring i fremstillingen og forståelse af forskellige processtyringssystemer. Klar til at komme i gang? Lad os hoppe ind og begynde med at diskutere de grundlæggende definitioner af processtyring, og hvordan den bruges.

proces kontrol

Hvad er processtyring?

Processtyring anvendes i kontinuerlig produktion - i industrien og i andre felter og industrier, hvor der produceres en slags materiale uden nogen form for afbrydelse - såvel som i "batchbehandling". Det bruges til automatisk at kontrollere de betingelser, hvor et produkt er lavet - sikrer bedre kvalitet og effektivitet.

Affaldshåndtering omfatter for eksempel kontinuerlig og uafbrudt behandling af gråvand og spildevand uden afbrydelser - så dette er et felt, hvor processtyring anvendes.

Diagrammet nedenfor er et typisk eksempel på nogle af processtyringssystemerne på plads:

Behandlingsproceskontrol af spildevand

Billede med fab-Tech Inc

Et andet eksempel ville være olie- og gasraffinering, og endda olie- og gastransport gennem rørledninger, hvor uafbrudt, selv strøm af materialet er påkrævet. Diagrammet nedenfor har forskellige systemkrav, såsom:

  • Fjernovervågning, styring og styring af olierørledninger fra kontrolcentret
  • Brug fiberoptik til langdistancetransmission af data på tværs af installationslandet
  • Gigabit redundant ring til høj data tilgængelighed
  • Robust design, der er i stand til at fungere under hård miljø
Oli Pipeline Process Control

Grundlæggende kombinerer processtyring disciplinerne inden for styringsteknologi og kemiteknik - og bruger specialiserede, ofte specialbyggede industrielle kontrolsystemer. Disse systemer styrer strømmen, udgangen, blandingen og andre sådanne aspekter af en kontinuerlig produktionsproces, baseret på feedback fra sensorer, dataovervågningssystemer og mere.

Dette gør det muligt for virksomheden at producere en mere sikker, mere økonomisk levedygtig og konsekvent produkt til offentlig brug. Processtyringssystemer opererer på et meget mere raffineret, kraftigt niveau end et system, der udelukkende styres af mennesker.

For eksempel overveje, hvad der ville give bedre resultater, når pasteuriserende mælk - en enkeltperson, der tager en temperaturaflæsning manuelt, så slukker varmen, når mælken når den rigtige temperatur - eller en sensor i en pasteuriseringstank, der automatisk registrerer, når mælken er blevet pasteuriseret korrekt, og tømmer derefter automatisk maskinen og flytter produktet til næste trin.

I det væsentlige handler processtyring udelukkende om at eliminere menneskelig tilbagemelding - og tillader de avancerede, automatiserede systemer i et industrianlæg at håndtere mindre justeringer automatisk uden indgreb udover menneskelig overvågning af hvert system.

Denne video fra CrashCourse forklarer detaljeret mere om nøgleelementerne i processtyring sammen med eksempler på, hvor processtyring anvendes, og problemer der måtte opstå uden det:

â € <

Hvilke discipliner kan processtyring bruges i?

Der er en række forskellige discipliner og arbejdsplads specialiteter, hvor processtyring kan bruges som:

  • Engineering - Ingeniører er typisk ansvarlige for design af processtyringssystemer og maskiner. Ved brug af specifikationer fastsat af en fabrikant eller et andet firma, er det en ingeniørs ansvar at designe det rigtige system og sikre, at det er pålideligt, funktionelt og operationelt skudtæt. Ingeniører er også normalt ansvarlige for at udvikle processtyringsinstrumenter til operationspersonale, så de kan overvåge hver enkelt proces på en granulær basis og sikre, at den fungerer korrekt.
  • Software og systemudvikling - Software- og systemdesignere og -udviklere er typisk ansvarlige for softwarebaserede systemer, der går i forbindelse med det fysiske udstyr, der anvendes til processtyring. Ingeniører og software ingeniører arbejder normalt tæt sammen med hinanden, når de udvikler processtyringssystemer.
  • â € <operationer - Operationspersonale, som tilsynsførende og deres medarbejdere, er ansvarlige for overvågning af processtyringsudstyr for at sikre, at det fungerer korrekt og uden fejl. På trods af fremskridt inden for automatisering er menneskelig tilsyn en nødvendighed for at sikre, at processtyringssystemerne fungerer korrekt - og for at sikre, at manuel indgriben er mulig, hvis det er nødvendigt.
  • Kvalitetssikring - QA er stadig påkrævet i anlæg, der bruger processtyring - at fange fejl og fejl, justere processtyringssystemer og tage andre nødvendige handlinger, der er nødvendige for at sikre perfekt produktkvalitet, sikkerhed og effektivitet.


Hvad er betydningen af ​​processtyring? Hvad er dens fordele?

Nu hvor du forstår det grundlæggende om processtyringssystemer og hvordan de bruges, samt de fag og discipliner, der oftest gør brug af processtyring, lad os diskutere fordelene ved processtyring.

Hvorfor er det vigtigt - og hvorfor skal industrivirksomheder gøre en indsats for at forbedre deres processtyringssystemer eller tilføje nye proceskontroller? Her er blot nogle få grunde.

  • â € <Forøg systemets gennemstrømning uden yderligere udgifter - Når systemer og processer automatiseres og kan udføres automatisk uden menneskelig indgriben, kan du få mere af dine eksisterende udstyr og fremstillingsprocesser. Behovet for menneskelig indgriben er reduceret, og du kan sikre maksimal effektivitet - og kvalitet - af hver maskine, der bruges i din fabrik. Dette giver dig mulighed for at øge den maksimale gennemstrømning af din fabrik eller facilitet uden yderligere udgifter i dyrt udstyr.
  • â € <Øget automatisering, mindsk menneskelig indgriben - Automatisering er et nøgleelement til enhver fremstillingsproces. Mens menneskelig indgriben og overvågning altid vil være nødvendig, giver automatisering mulighed for at eliminere afskedigelser og unødvendig manuel kontrol - hvilket reducerer menneskelige fejl og ineffektivitet og tidskrævende, unødvendige trin, der kan reducere gennemløbene af din plante.
  • â € <Eliminer omarbejdning, skrot og ineffektivitet - Automatisering og processtyring hjælper med at holde hvert system i din fabrik opereret med maksimal effektivitet, eliminering af ineffektivitet, samt behovet for reworks og scrapping af produkter, hvor det er relevant.
  • â € <Forbedre dine evner til at påtage dig mere arbejde - Processkontrollen hjælper dig ikke kun med at øge systemets gennemstrømning, det giver også din virksomhed eller virksomhed mulighed for at påtage sig mere arbejde - da du fortsætter med at automatisere processtyring, frigøres flere medarbejdere og systemer til arbejde på andre projekter og produkter, lønsomhed.
  • â € <Boost energieffektivitet - Ved at bruge dit eksisterende udstyr og maskiner til deres fulde kapacitet kan du øge energieffektiviteten af ​​din fabrik, da der ikke bliver spildt arbejde eller produkter takket være proceskontrol. Energiforbrug er en stor udgift for industri- og produktionsanlæg, så maksimering af energieffektiviteten hjælper med at minimere omkostninger og øge fortjenesten - udover at bidrage til at bevare miljøet.

Af disse grunde - og dusinvis af andre - er processtyring en absolut vigtig del af fremstillingen og industriel forarbejdning i mange forskellige brancher. Forbedret automatisering hjælper dig med at få mest muligt ud af dine eksisterende systemer, minimerer affald, effektiviserer effektiviteten, tager mere arbejde og øger din rentabilitet - og det er bare begyndelsen på de fordele, du vil nyde med processtyringssystemer.

Software og produkter bruges til at hjælpe med processtyring

Hvert processtyringssystem er anderledes, og det gælder især processtyring i fremstillingen. Fra custom-built processtyring til cloud-baserede software suiter er der en hel del forskellige stykker software samt mange forskellige produkter, der bruges til processtyring, så lad os diskutere nogle af dem nu.

Skærmbillede af MPC i en typisk applikation

Skærmbillede af MPC i en typisk applikation med Siemens

  • â € <Processtyringssoftware - Processtyringssoftware er kernen i ethvert processtyringssystem. Selv om det normalt er skræddersyet, baseret på din fabrik, industrielle processer og specifikke behov, er der nogle firmaer derude, der tilbyder grundlæggende, forudbyggede processtyringsplatforme. Dette omfatter Automation Direct, Sartorius, PQ Systems og mange flere.

    Disse platforme kan som regel tilpasses og bygges efter behovene hos de fleste store industrianlæg og fabrikanter. Mens store virksomheder normalt foretrækker at ansætte softwareingeniører til at oprette brugerdefineret processtyringssoftware, kan en forudbygget platform være nyttig, hvis du har et mere begrænset budget eller skal bruge det samme system på tværs af flere fabrikker eller faciliteter.
  • Processtyringsinstrument - Processtyringsinstrument er i det væsentlige simpelthen en eller flere computermonitorer, der giver aflæsninger, output, information om hvert system og proces og andre sådanne oplysninger i realtid baseret på dine processtyringssystemer . Denne type processtyringsinstrument kan anvendes i et mindre produktionsanlæg.

    Mere komplekse planter og faciliteter - f.eks. Et atomkraftværk - bruger en række forskellige typer processtyringsinstrumenter, herunder store komplekse skærme, fysiske aflæsninger og knapper, computere og mange andre instrumenter, herunder dials, meter, digitale udlæsninger og andre sådanne værktøjer.

    Uanset dens kompleksitet er alle typer processtyringsinstrumenter beregnet til at gøre det samme - at give de menneskelige operatører et overskueligt overblik over tilbagekoblingssløjfer og funktioner, der forekommer inden for en given facilitet til enhver tid.
  • â € <Sensorer og overvågningssystemer - I hjertet af hver proces er styresystemet en række sensorer og overvågningssystemer, der bruges til at indsamle realtidsdata om en bestemt proces eller "feedback loop". I en fødevarefabrik, f.eks. Termometre og temperatursensorer kan bruges til at kontrollere temperaturen på et produkt, for at sikre, at det er inden for sikre niveauer, og at temperaturen let kan justeres til det rette niveau, hvilket sikrer maksimal produktkvalitet.
  • â € <QA programmer og software - QA-software er en kritisk del af processtyring, da kvalitetssikring skal bruges til at bekræfte den samlede kvalitet af et produkt og sikre, at det opfylder alle nødvendige standarder. QA gør det også muligt at justere individuelle processer - hvis en serie af et produkt ikke helt opfylder de krævede standarder, kan hver enkelt proces og maskine involveret i fremstillingen undersøges for fejl, eller selve processen kan revideres, baseret på på de data, der indsamles af processtyringssystemet.
  • â € <Analytics og data warehousing systemer - Langsigtet datalagring og analyse sikrer, at alle data, der indsamles af et processtyringssystem, kan lagres til langsigtet arkivering. Hvis et produkt ender med at være defekt, kan data fra produktionsbatchen f.eks. Undersøges for at bestemme årsagen, og for at sikre, at problemet ikke gentages. Langsigtet dataanalyse kan også bruges til at forbedre effektiviteten af ​​processtyringssystemer.

Afhængigt af virksomhed, industri, applikation og type processtyringssystem kan de produkter og systemer, der anvendes til at gennemføre processtyring, variere vildt. Det er derfor, de fleste store virksomheder vender sig til specialiserede processteknologiselskaber til at udvikle deres egne brugerdefinerede processtyringsværktøjer og -systemer. Kompleksiteten ved at udvikle et processtyringssystem betyder, at de fleste virksomheder ikke kan klare hele processen "internt".

Nøgleindustrier til processtyring

Som nævnt ovenfor anvendes processtyring typisk i enhver industri, hvor der sker kontinuerlig produktion - hvor en eller anden type produkt eller materiale konstant fremstilles med lidt til ingen nedetid. Så med det for øje, lad os kigge på nogle få af de vigtigste industrier til processtyringssystemer - og hvordan de bruges.

  • â € <Pharmaceuticals - Der kræves ekstrem præcision, når der oprettes farmaceutiske lægemidler. Selv mindre fejl kan gøre et parti af medicin eller andre sådanne produkter helt ubrugelige - så farmaceutiske virksomheder skal minimere menneskelig indgriben og fejl så meget som de muligvis kan. Det betyder, at de fleste lægemiddelvirksomheder gør brug af avancerede processtyringssystemer - der muliggør granulær kontrol af fremstillingsprocessen, minimerer produktaffald og garanterer sikkerheden af ​​alle lægemidler, der fremstilles på fabrikken.
  • â € <OEM og fremstilling - Producentvirksomheder af alle typer kan gøre brug af proceskontrol. Et firma, der fremstiller strukturelt stål, vil for eksempel sandsynligvis gøre brug af proceskontrol til opgaver som f.eks. Sikring af højeste temperaturer i højovne, styring af smeltet metals viskositet og for andre sådanne opgaver, der hjælper med at sikre den rette samlede kvalitet for produkterne .
  • â € <Papirmasse og papir - Proceskontrol er yderst vigtigt i papirmasseindustrien. Dette skyldes dels, at råmaterialet (træ), der anvendes til papirmasse og papir, kan variere i kvalitet vildt, og regelmæssige, konstante tilpasninger af fremstillingsprocesser er nødvendige for at tage højde for dette - sikre, at en varieret input (træ) altid skaber en ensartet udgang (papirmasse og papirprodukter).
  • â € <Halvlederfirmaer - Producenter af halvledere (mikrochips), såsom Intel, AMD, Nvidia og andre, gør stor brug af processtyring. Miljøerne, hvor mikrochips er skabt, skal styres i en utrolig præcis grad - ellers kan hele partier af halvledere blive fuldstændig ødelagt og gøres ubrugelige.
  • â € <petrokemikalier - Konsistens er absolut nøglen i den petrokemiske industri, især når man skaber produkter som højkvalitets gummi- og petroleumafledt plast. Proceskontrol kan bruges til at overvåge produkterne nøje under raffinering og produktionsprocessen, hvilket sikrer konsekvent kvalitet og uafbrudt kontinuerlig produktion af et givet petrokemisk produkt.
  • â € <Strømgenerering - Kraftværker genererer ikke et fysisk produkt, men genererer snarere elektricitet og strøm, der skal bruges andre steder - og de skal gøre det konstant, så de altid anvender en række processtyringssystemer. Disse systemer bruges til at styre kraftproduktionen og sikrer, at der ikke genereres overskydende kraft - og at anlægget ikke producerer strøm. Brændstof, temperaturen på anlægget, tilførsel af kølevæske og andre faktorer skal konstant justeres for at sikre korrekt elproduktion.
  • â € <Mad og mejeri - Tidligere gav vi et eksempel på anvendelsen af ​​proceskontrol i pasteuriseringen af ​​mælk. Brug af processtyring til at automatisere produktionen af ​​fødevarer og mejeriprodukter er en god måde at sikre, at fødevaren er sikker og af en ensartet kvalitet - og for at maksimere totalproduktionen fra en fødevarefabrik eller et fødevareforarbejdningsanlæg.
  • â € <Vand - Vandbehandling er en ideel applikation til processtyring, da input (spildevand, havvand osv.) Aldrig stopper - og kan variere ganske lidt i sammensætningen. Ikke kun det, men udgangen (drikkevand) skal også frigives i en konstant strøm og være af høj nok kvalitet til at kunne forbruges. Proceskontrol hjælper automatisk til at tilpasse behandlingsprocesserne til at håndtere varierede indgange, og sikre sund, sikker og drikkevand er resultatet af behandlingsprocessen.
  • â € <Olie & gas - Olie- og gasledninger skal levere en konstant, stabil strøm af olie eller gas og opretholdes ved korrekt tryk. Proceskontroller kan hjælpe med automatisk at justere rørledninger og produktgennemstrømning - holde rørledningen pålidelig, sikker og sikre en konstant strøm af olie eller gas. Refineries gør også brug af proceskontrol for at sikre sikkerhed, produktkvalitet og uafbrudt produktion.

Dette er nogle af de industrier, hvor processtyring er den mest anvendte - men alle industrivirksomheder gør på en eller anden måde brug af processtyring.

3 Eksempler på applikationer til processtyring

For at forenkle tingene bruger processtyring automatiserede sensorer, programmer og computere til at justere en given "feedback loop". For eksempel at styre temperaturen af ​​en gummiforbindelse under fremstillingen, for at holde den fra "indstilling" og sikre, at den kan formes .

Proceskontrol kan kun involvere en af ​​disse tilbagekoblingssløjfer - eller blive brugt på tværs af en hel fabrik, der består af tusindvis af individuelle, men alligevel koblede tilbagekoblingssløjfer, som skal være interoperable med hinanden for at sikre maksimal sikkerhed og effektivitet.

Er du interesseret i at lære mere om processtyring med konkrete eksempler? Her er et par eksempler på processtyringsapplikationer, hvordan de bruges, og hvorfor de er så vigtige.

  • â € <Kernekraftværker - Styrestænger er et meget letforståeligt eksempel på processtyring, og en feedback-loop. Effektudgangen af ​​en atomreaktor styres delvist af kontrolstænger. Styrestænger er bygget af et materiale, som bor, som let absorberer den energi, der frigives ved nuklear fission.

    Når effekten af ​​en reaktor stiger, bruges automatiske sensorer til at sænke disse kontrolstænger ind i reaktoren. Til gengæld absorberer de energi og reducerer effekten til det korrekte niveau. Så, hvis niveauet begynder at falde for hurtigt, justeres styrestængerne automatisk igen.

    Denne feedback loop forekommer kontinuerligt - og normalt uden indblanding af et menneske. Ved at foretage mindre justeringer af styrestængerne holder processtyringssystemet strømforsyningen inden for det angivne niveau. Operatørerne anvender imidlertid et proceskontrolovervågningssystem for at sikre, at reaktoren fungerer korrekt - og for at sikre, at kontrolstængerne ikke fejler.
  • Afsaltning - Desalination bruges til at omdanne havvand eller saltvand til drikkevand, gennem fjernelse af salt og andre urenheder.

    Omsolering af omvendt osmose er den mest almindelige afsaltningsform, der består af en specialiseret membran, hvorigennem vandet "skubbes". Vandet er i stand til at skubbe gennem membranen, mens salte og forurenende stoffer efterlades.

    Et simpelt eksempel på processtyring i omvendt osmose afsaltning ville være renseprocessen. Som tiden går, skal membranen, der bruges til at filtrere forurenende stoffer, renses. Et processtyringssystem kan overvåge membranens ydeevne, så detekteres automatisk, når det skal rengøres - og sluk for systemet for at skylle det med rent, ferskvand, fjerne disse forureninger og genoprette membranen automatisk.
  • Tilberedning af et kødprodukt - Som nævnt anvendes proceskontrol generelt i fødevareindustrien. Tag et kødprodukt som en hotdog som et eksempel. Kødene skal koges til den rette temperatur for at sikre, at de er spiselige og fri for madforurenede forureninger - men det må ikke være overcooked, eller produktet kan ødelægges.

Et processtyringssystem kan bruges til at analysere mængden af ​​fødevareprodukter i en bestemt ovn eller madlavningsareal og temperaturen i ovnen - og beregne den optimale tid for fødevaren til at forblive i madlavningsområdet. Derefter placeres produktet i ovnen, koges og fjernes automatisk. Dette sikrer hurtig batchbehandling uden menneskelig indgriben og perfekt ensartede resultater hver gang systemet bruges.

Forstå processtyring - og hvorfor det er vigtigt for din virksomhed!

Forhåbentlig har denne artikel været nyttig og har været nyttig til at fremme din forståelse af proceskontrol, dens fordele, de discipliner, hvor den bruges, og i de industrier, hvor den er den vigtigste.

Ved at implementere bedre proceskontrol kan virksomheder af alle typer, størrelser og specialiteter - i enhver industri - drage fordel af en mere effektiv produktionsproces, bedre produktkvalitet, højere produktion og en række andre fordele. Så start med at tænke på, hvordan du kan forbedre dine egne proceskontroller i dag - og få en konkurrencemæssig fordel!

Process Industry Informer

Relaterede nyheder

Giv en kommentar

Din e-mail adresse vil ikke blive offentliggjort. Krævede felter er markeret *

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.