سیستم اتوماسیون صنعتی به طور ذاتی میتواند خیلی پیچیده باشد که دارای تعداد زیادی ابزار است که به شکل همگام و همزمان با تکنولوژی های اتوماسیون کار میکنند.شکل زیر آرایش سلسلهای سیستم اتوماسیون متشکل از سطوح سلسلهای مختلف را نشان خواهند داد.
- سطح حوزه یا میدان
این قسمت پایین ترین سطح از سلسله اتوماسیون است که مشمولابزار میدانی مثل سنسوها و محرکها میشود. وظیفه اصلی این ابزار میدانی انتقال داده های پردازش ها و ماشین ها به یک سطح بالاتر برای نظارت و تحلیل است. و همچنین شامل کنترل پارامترهای پردازش از طریق محرکها هم هست. برای مثال، ما خواهیم توانست این سطح را به عنوان چشمه و بازوهای یک پروسه مخصوص، تعریف نماییم.
سنسور پارامترهای real time مثل دما،فشار،شار،سطح و غیره را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکند.این داده های سنسور بعدا به کنترل کننده ها برای نظارت و تحلیل پارامترهای real time تبدیل میشود.بعضی از سنسورها شامل ترموکوپل،سنسور نزدیکی،RTDs،جریان سنج و غیره میشود.
از طرف دیگر محرکها سیگنالهای الکتریکی را (از کنترل کننده ها) به مفاهیم مکانیکی برای کنترل پردازش ها تبدیل میکند.دریچه های کنترل جریان،دریچه های میدان مغناطیسی،محرک های بادی،دستگاه های تقویت نیرو (relays) ،موتورهای DC و موتورهای فرمان،مثالهایی از محرک ها هستند.
- سطح کنترل
این سطح شامل ابزارهای اتوماسیون گوناگون مانند ماشینهای CNC ،PLCs و غیره میشود که پارامترهای پردازش را از سنسورهای مختلف به دست خواهد آورد.کنترل کننده های اتوماتیک محرکها را بر پایهی سیگنالهای سنسور پردازش شده و برنامه یا تکنیک کنترل،هدایت میکند.
کنترل کننده های منطقی با قابلیت برنامه نویسی (PLCs) کنترل کننده های صنعتی قوی با بیشترین میزان استفاده هستند که قادر به عرضه کاربردهای و تابع های کنترل اتوماتیک بر اساس ورودی از سنسورها می باشند که شامل مدول های مختلف مانند CPU ، I/O analog ، I/O digital و مدول های ارتباطی میشود. این به اپراتورها این امکان را خواهد داد تا یک تابع کنترل یا یک استراتژی را برنامه ریزی کند تا عملیات های اتوماتیک مخصوص در پروسه را اجرا کند.
- سطح نظارت و کنترل محصول
در این سطح، ابزار اتوماتیک و سیستم نظارت، عمل کنترل و مداخله مانند سطح مشترک انسان و ماشین (HMI) ، نظارت بر پارامترهای مختلف ،تنظیم چارچوب های تولید، آرشیوبندی تاریخی، تنظیم روشن و خاموش کردن ماشین و غیره را سهولت می بخشد.
به طور عمده، هم سیستم کنترل توزیع (DCS) و هم کنترل نظارتی و حق مالکیت داده ها (SCADA) به شکل محبوبی در این بخش استفاده میشوند.
- سطح اطلاعات یا سرمایه گذاری (Enterprise)
این بالاترین سطح از اتوماسیون صنعتیمی باشد که کل سیستم اتوماسیون را به راحتی مدیریت میکند. وظایف این قسمت شامل برنامه ریزی تولید،تحلیل بازار و مشتری،سفارشها و فروشها و غیره میشود.بنابراین این قسمت بیشتر با فعالیتهای بازرگانی و کمتر با جنبه های فنی سرو کار دارد.
و همچنین شبکه های ارتباطی صنعتی برجسته ترین بخش در سیستم اتوماسیون صنعتی هستند که اطلاعات را از یک سطح به سطح دیگر انتقال میدهند.پس،این شبکه ها در همه سطوح سیستم اتوماسیون حضور دارند تا جریان پیوسته اطلاعات را امکان پذیر سازند.این شبکه ارتباطی میتواند در یک سطح نسبت به سطح دیگر،متفاوت باشد.بعضی از این شبکه ها شامل RS485،CAN،DeviceNet،Foundation Field bus،Profibus و غیره میشود.
از سلسله بالا ما میتوانیم نتیجه یگیریم که جریان پیوسته اطلاعات از سطح بالا به سطح پایین و بالعکس وجود دارد. اگر ما این راه گرافیکی را فرض کنیم، شبیه هرمی است که با بالا رفتن از آن، اطلاعات انباشته تر میشود، در حالی که با پایین آمدن از آن به اطلاعات جزئی تری از پروسه میرسیم.
