A Revolução Industrial foi a parteira da tecnologia de automação. Foi precisamente devido às necessidades da Revolução Industrial que a tecnologia de automação se libertou da sua casca e alcançou um rápido desenvolvimento. Ao mesmo tempo, a tecnologia de automação também promoveu o progresso industrial. Hoje, a tecnologia de automação tem sido amplamente aplicada em áreas como fabricação mecânica, energia, construção, transporte e tecnologia da informação, tornando-se o principal meio de melhorar a produtividade do trabalho.
A automação de fábrica, também conhecida como automação de oficina, refere-se à conclusão automática de todo ou parte do processo de fabricação de um produto. Para conseguir uma fábrica automatizada, certos produtos eletrônicos e mecânicos são indispensáveis...
I. Controlador - O Cérebro da Fábrica Automatizada
Um controlador (nome em inglês: controlador) é um dispositivo de comando que controla a partida, regulação de velocidade, frenagem e reversão de um motor elétrico, alterando a fiação do circuito principal ou circuito de controle em uma sequência predeterminada e alterando os valores de resistência no circuito. Consiste em um contador de programa, registrador de instruções, decodificador de instruções, gerador de temporização e controlador de operação. Ele serve como o "órgão-decisório" que emite comandos, coordenando e dirigindo todas as operações do sistema computacional. Os controladores comumente usados em fábricas automatizadas incluem PLCs e computadores de controle industrial.
O controlador lógico programável (PLC) usa um tipo de memória programável para armazenar programas internamente, executando instruções orientadas ao usuário, como operações lógicas, controle sequencial, temporização, contagem e operações aritméticas, além de controlar vários tipos de máquinas ou processos de produção por meio de entrada/saída digital ou analógica.
Os computadores pessoais industriais (IPCs) são um tipo de computador de controle industrial que usa uma estrutura de barramento para detectar e controlar processos de produção, equipamentos eletromecânicos e máquinas de processo. Os IPCs possuem importantes atributos e recursos de computador, como CPU, disco rígido, memória, periféricos e interfaces, bem como um sistema operacional, redes e protocolos de controle, capacidades computacionais e uma interface homem-amigável ao usuário. Os produtos e tecnologias na indústria de controle industrial são altamente especializados, classificados como produtos intermediários e fornecem computadores industriais confiáveis, integrados e inteligentes para outras indústrias.
II. Robôs-Os executores confiáveis de fábricas automatizadas
Um robô é um dispositivo de máquina automatizado que executa tarefas. Ele pode seguir comandos humanos, executar sequências pré{1}}programadas ou agir de acordo com princípios estabelecidos pela tecnologia de inteligência artificial. Sua função principal é auxiliar ou substituir o trabalho humano em tarefas como fabricação, construção ou operações perigosas. Os robôs normalmente consistem em mecanismos executivos, sistemas de acionamento, dispositivos sensores, sistemas de controle e componentes mecânicos complexos.
III. Servomotores - Os músculos poderosos das fábricas automatizadas
Um servo motor é um motor que controla o funcionamento dos componentes mecânicos de um servo sistema, servindo como motor auxiliar para regulação indireta de velocidade. Os servo motores permitem o controle preciso da velocidade e da posição, convertendo sinais de tensão em torque e velocidade para acionar o objeto controlado. A velocidade de rotação do rotor do servo motor é controlada pelo sinal de entrada e pode responder rapidamente. Em sistemas de controle automático, atua como atuador e possui características como pequena constante de tempo eletromecânica, alta linearidade e baixa tensão de partida. Ele pode converter os sinais elétricos recebidos em deslocamento angular ou saída de velocidade angular no eixo do motor. Eles são divididos em duas categorias principais: servomotores CC e CA. Sua principal característica é que eles não apresentam auto{6}}rotação quando a tensão do sinal é zero e sua velocidade diminui uniformemente à medida que o torque aumenta.
Um servo sistema (servomecanismo) é um sistema de controle automático que permite que variáveis controladas de saída, como posição, orientação e estado de um objeto, sigam quaisquer alterações no alvo de entrada (ou valor definido). Os servos dependem principalmente de pulsos para posicionamento. Essencialmente, quando um servo motor recebe um pulso, ele gira no ângulo correspondente a esse pulso, conseguindo assim o deslocamento. Como o próprio servo motor tem a capacidade de gerar pulsos, ele emite um número correspondente de pulsos para cada ângulo que gira. Isso cria um circuito de feedback, ou sistema de circuito fechado-, com os pulsos recebidos pelo servo motor. Desta forma, o sistema sabe quantos pulsos enviou ao servo motor e quantos pulsos recebeu de volta, permitindo o controle preciso da rotação do motor e conseguindo um posicionamento preciso com precisão de 0,001mm.
Os servo motores DC são divididos em motores com escovas e sem escovas. Os motores escovados têm baixo-custo, estrutura simples, alto torque de partida, ampla faixa de velocidade e são fáceis de controlar. Porém, necessitam de manutenção, o que é inconveniente (substituição das escovas de carvão), geram interferência eletromagnética e possuem exigências ambientais. Portanto, eles são adequados para-aplicações industriais e civis em geral sensíveis ao custo.
4. Sensores - O sentido tátil de uma fábrica automatizada
Um sensor (nome em inglês: transdutor/sensor) é um dispositivo de detecção que pode detectar informações medidas e converter as informações detectadas em sinais elétricos ou outras formas necessárias de saída de informações de acordo com certas regras, para atender aos requisitos de transmissão, processamento, armazenamento, exibição, gravação e controle de informações. É o componente principal para obter detecção e controle automáticos.
Na produção industrial moderna, especialmente em processos de produção automatizados, vários sensores são utilizados para monitorar e controlar parâmetros ao longo do processo de produção, garantindo que os equipamentos operem em condições normais ou ideais e que os produtos atinjam a mais alta qualidade. Portanto, pode-se dizer que sem uma ampla gama de sensores de alta-qualidade, a produção moderna perderia sua base.