30 Industriell automasjon og robotikk

Industriell automasjon

Kva er industriell automasjon?
Bruk av kontrollsystem (PLS, robotar, datamaskiner) for å drifte industrielle prosessar med minimal menneskeleg intervensjon.

Fordelar:
- Auka produktivitet
- Jamn kvalitet
- Reduserte arbeidskostnader
- Auka tryggleik (farlege operasjonar)
- 24/7 drift
- Sporbarheit og datainnsamling

Automasjonspyramiden:

Nivå 5: Forretningssystem (ERP)
Planlegging, økonomi, ordrestyring

Nivå 4: Plant management (MES)
Produksjonsplanlegging, kvalitetskontroll

Nivå 3: Prosesskontroll (SCADA)
Overvaking, datatrendar, alarmar

Nivå 2: Kontroll (PLS, DCS)
Automatisk styring av prosessar

Nivå 1: Felt (sensorar, aktuatorar)
Fysiske einingar i prosessen

Nivå 0: Prosess
Den fysiske produksjonen

Eksempel på automatisert industri:
- Bilindustri: Sveiserobotar, monteringslinjer
- Matvareproduksjon: Pakking, fylling, kvalitetskontroll
- Prosessindustri: Olje, kjemi, papir
- Logistikk: Automatlager, sortering

Industrirobotar

Kva er ein industrirobot?
Ein omprogrammerbar, multifunksjonell manipulator designa for å flytte materialar, delar, verktøy eller spesialiserte einingar.

Robottypar:

Artikulert (ledda arm)
6-aksa robotarm, liknar menneskearm.
- Svært fleksibel
- Blir brukt til sveising, måling, montering
- Eksempel: ABB, KUKA, Fanuc

SCARA
Selective Compliance Assembly Robot Arm.
- Stiv i vertikal retning, fleksibel horisontalt
- Rask og presis
- Blir brukt til pick-and-place, montering

Delta (parallell)
Tre armar som møtest i eitt punkt.
- Svært høg fart
- Blir brukt til sortering, pakking
- Vanleg i næringsmiddelindustrien

Kartesisk (XYZ)
Lineære rørsler i X, Y, Z.
- Enkel programmering
- CNC-maskiner, 3D-printarar

Cobot (samarbeidande robot)
Designa for å jobbe saman med menneske.
- Kraftavgrensing
- Inga tryggleiksgjerde naudsynt
- Lettare å programmere

Robotspesifikasjonar:
- Rekkevidde (mm)
- Løftekapasitet (kg)
- Repeterbarheit (mm)
- Fart (grader/sekund)
- Tal på aksar (DOF)

HMI - Human Machine Interface

Kva er HMI?
Grensesnitt som lèt operatørar samhandle med maskiner og prosessar. Erstattar knappar og lamper med berøringsskjermar.

Funksjonar:
- Visualisering av prosess
- Betening (start/stopp, justering)
- Alarmar og meldingar
- Datatrendar og historikk
- Oppskrifter og parametrar

Designprinsipp:

Klarheit
- Oversiktleg layout
- Logisk gruppering
- Konsistent fargebruk

Fargekodar (ISA-101):
- Grøn: Normal drift
- Gul: Åtvaring
- Raud: Alarm, fare
- Blå: Informasjon
- Grå: Inaktiv/frakopla

Navigasjon
- Hierarkisk struktur (oversikt → detaljar)
- Maks 3 klikk til viktig info
- Alltid synleg tilbake-knapp

Alarmhandtering
- Prioritering (kritisk/høg/låg)
- Kvittering av alarmar
- Alarmlogg
- Ikkje for mange samtidige alarmar

Typiske HMI-skjermar:
- Prosessoversikt
- Trendvisning
- Alarmliste
- Innstillingar og parametrar
- Vedlikehaldsinfo

SCADA-system

Kva er SCADA?
Supervisory Control And Data Acquisition - system for overvaking og kontroll av geografisk spreidde prosessar.

Bruksområde:
- Vassforsyning og avløp
- Kraftproduksjon og distribusjon
- Olje- og gassinstallasjonar
- Vegtrafikk og tunnelar
- Bygningsautomasjon (BMS)

Komponentar:

RTU (Remote Terminal Unit)
Feltenheiter som samlar data frå sensorar og sender til sentralen.

MTU (Master Terminal Unit)
Sentralen som samlar data frå alle RTU-ar og presenterer for operatør.

Kommunikasjon
Nettverk som bind systemet saman:
- Ethernet/IP
- Radiolink
- Fiberoptikk
- Mobilnett

HMI/SCADA-software
Programvare for visualisering og kontroll:
- WinCC (Siemens)
- FactoryTalk (Rockwell)
- Ignition (Inductive Automation)

Cybertryggleik i SCADA:
Kritisk infrastruktur er mål for cyberåtak:
- Segregert nettverk
- Brannmurar og VPN
- Autentisering og tilgangskontroll
- Overvaking og logging
- Oppdateringar og patching