Dnešní průmyslová krajina se vyznačuje nebývalou volatilitou, nejistotou, složitostí a nejednoznačností. V důsledku toho je pro majetek a lidi stále důležitější pracovat efektivněji s nižšími náklady a větší bezpečností. V této souvislosti hrají snímací technologie a jejich pokroky klíčovou roli pro udržení konkurenceschopnosti a účinnosti průmyslových operací.
Technologie snímání a její různé aplikace se neustále vyvíjejí s technologickými a obchodními potřebami. Senzory lze použít k detekci různých fyzikálních atributů od vzdálenosti přes teplo až po tlak. Dnešní produkty používají senzory ke snímání všeho kolem sebe; mají schopnost být velmi přesné, spotřebovávají méně energie a jsou levné na instalaci a údržbu. Senzory se ukazují jako důležitá součást vytváření nové hodnoty pro jejich procesy a související podniky.
1. Co je technologie snímání? Jak to souvisí se senzory?
Rozsah senzorů je velmi široký a existuje mnoho typů, ale v zásadě je senzor zařízení, které detekuje charakteristickou veličinu měřeného objektu a převádí tuto veličinu na čitelný signál, který je zobrazen na přístroji. Stručně řečeno, snímání je technologie, která využívá senzory k získávání informací tím, že detekuje fyzikální, chemické nebo biologické charakteristické veličiny a převádí je na čitelný signál.
Ve skutečnosti je k dispozici široká škála senzorů, které splňují jakékoli průmyslové potřeby. U náročných, -kritických průmyslových aplikací mohou senzory pomoci zlepšit procesy a poskytnout bezkonkurenční ochranu majetku. Tyto senzory poskytují-monitorování v reálném čase, včetně detekce a hlášení, které proces vyžaduje. Data monitorovaná a shromážděná senzory jsou odesílána ke kontrole a analýze a jakékoli anomálie ve specifických vlastnostech jsou hlášeny senzory vysílajícími elektrické signály. Tímto způsobem mohou senzory zlepšit efektivitu procesu a kvalitu produktu a zároveň zajistit, aby byl proces v souladu s osvědčenými postupy.
2. Pochopení strojového snímání z lidských smyslů
V zásadě je senzorem jakýkoli materiál nebo zařízení, které má schopnost detekovat abstraktní, nehmotné nebo fyzikální vlastnosti. Jsme obklopeni senzory, které úspěšně měří a detekují mnoho zařízení a procesů, které kolem nás úspěšně fungují.
Ve skutečnosti normální fungování lidského těla závisí na pěti smyslových orgánech - očích, uších, nose, jazyku a kůži. Funkce tělesných smyslů (smyslových orgánů) je jasně definována - získávají informace o vnějším prostředí a předávají je ke zpracování do mozku. Mozek pak nasměruje tělo k dalšímu postupu. Správné fungování smyslových orgánů je nezbytné pro bezpečnost a zdraví lidského těla.
V průběhu let bylo vyvinuto mnoho specializovaných senzorů, které dokážou detekovat širokou škálu fyzikálních nebo chemických vlastností.
Fyzikální senzory hrají důležitou roli ve vidění, sluchu a hmatu, snímají a převádějí fyzikální veličiny, jako je světlo, zvukové vlny, tlak a teplota, na elektrické signály.
Chemické senzory hrají roli v chuti a vůni. V závislosti na přítomnosti, koncentraci a složení různých chemikálií převádí a detekuje elektrické signály.
Biosenzory jsou považovány za součást chemických senzorů, ale využívají biologické vlastnosti, které vyzařují elektrické a optické signály k detekci stavů nebo látek.
Existují vysoce citlivé senzory, které dokážou detekovat magnetické a radiační dávky, které jsou lidskými smysly nedetekovatelné.
Senzory v průmyslových aplikacích hrají zásadní roli, podobně jako smyslové orgány v lidském těle. Procesní průmysl má velké shluky strojů nebo systémů a vzájemně propojených zařízení, jejichž správné fungování závisí na senzorech. Senzory propojené v procesním toku nepřetržitě detekují, měří a přenášejí elektrické signály jakýchkoli změn ve fyzickém prostředí. Elektrické signály jsou přenášeny do řídicího systému (počítače), který zpracovává data a dále řídí proces.
Jak společnost pokračuje vpřed, změnily se procesní toky a kontrolní mechanismy. Ve skutečnosti mají moderní stroje nyní vysoce citlivé a široce dostupné možnosti rozhraní člověk-stroj pro ovládání a monitorování. Technologie snímání je natolik automatizovaná, že je možné vybrat lidská přání a záměry a posunout proces dále.
Stejně jako tedy smyslové orgány lidského těla zodpovídají za nejrůznější úkoly a jsou klíčovým prvkem správného fungování života, stejnou roli hrají senzory v průmyslu neustálou kontrolou různých parametrů procesu pro nepřetržitý provoz.
3. průmyslové využití senzorů
Průmyslové procesy jsou v podstatě fyzikální, chemické, elektrické nebo mechanické kroky vedoucí k výrobě produktů. Vysoce rozvinutá zpracovatelská odvětví mají dobře-definované a zdokumentované procesy. Je důležité neustále měřit a přesně kontrolovat stav každého výrobního procesu, aby se zabránilo neúmyslným změnám součástí a nestabilním výrobním podmínkám. Pro úspěch procesu je také důležité maximalizovat výkon infrastruktury monitorováním stavu výrobního zařízení a veřejných služeb a prováděním optimálního řízení údržby. Proto jsou průmyslové senzory a přístroje navrženy pro monitorování procesů a monitorování majetku.
(1) Monitorování procesu
Senzory pro monitorování procesů se používají ke sledování stavu produktů a procesů v závodě. Tyto senzory, které jsou umístěny ve výrobním procesu, nepřetržitě zjišťují stav testovaného objektu a přenášejí jej jako procesní data do řídicí jednotky. Řídící jednotka poté porovná vysílaný signál s cílovou hodnotou, převede rozdíl na regulovanou veličinu, vyšle ji a následně převede do měřeného stavu. Opakováním tohoto cyklu se provádí „kontrola zpětné vazby“ pro udržení sledovaného objektu ve stabilním kontrolovaném stavu.
Tyto senzory vyžadují nepřetržitý-vstup dat v reálném čase a vysokou-rychlost odezvy. Tyto spolehlivé senzory dolaďují-proces v reálném čase, aby odstranily slepá místa, což vede k vysoce kvalitní výrobě a optimálnímu provozu závodu.
(2) Sledování aktiv
Senzory monitorování majetku hrají zásadní roli při monitorování zařízení závodu. Data, která získávají a přenášejí, tvoří základ pro analýzu a alarmy. Analýzou výstupních dat senzoru lze diagnostikovat stav zařízení závodu. Tato diagnóza se pak používá pro správu alarmů, prediktivní údržbu zařízení a efektivnější hlídky údržby. Vysoce citlivé senzory mohou pomoci předcházet nehodám závodu, prodloužit dobu provozuschopnosti procesu a zlepšit životnost zařízení.
S vývojem automatizace procesů se vyvíjí i technologie snímání, což vede k výkonnějším a lépe propojeným snímacím zařízením. Senzory byly nasazeny ve společnostech v celé řadě průmyslových odvětví, včetně ropného, plynárenského, petrochemického, chemického, energetického, celulózového a papírenského, farmaceutického, potravinářského, ocelářského, vodního a odpadního hospodářství a kovů. Pokroky v průmyslu otevřely cestu pro specializované kategorie senzorů. Jak se přechod k digitalizaci zrychluje, potřeba větší automatizace procesů, vylepšených schopností detekce anomálií a funkcí prediktivní údržby je hnacím motorem bezprecedentního přijetí technologií snímání.