Im Laufe meines Berufslebens musste ich diese Dinge oft erklären. Natürlich ist es schwieriger, diese Konzepte Menschen ohne den gleichen technischen Hintergrund zu erklären, aber ich bin ein Profi. Ich habe den Kurs „Technisches Training für nicht-technische Personen“ absolviert! Dort lernte ich, wie ich Informationen HR-Leuten, Finanztypen und vielen anderen präsentieren kann. Verbindungen zwischen meinen Themen und dem täglichen Leben herzustellen, hat enorm geholfen. Viele Menschen, für die ich präsentiert habe, arbeiteten in Automatisierungsunternehmen, aber wussten kaum, was ihre Produkte/Dienste leisteten. Ich musste es also erklären und ihnen zeigen, wie wichtig Messung ist, für sie und ihre Industrie. In dem Artikel wird das Konzept der Messung, der Steuerung und der Messgeräte in diesem Zusammenhang erläutert.

Messen, steuern und betätigen

Zunächst erklärte ich das grundlegende Konzept der Messung, Steuerung und Betätigung in einem Prozess. Ich verspreche, falls Sie jemals unter einer Dusche gestanden haben, dann kennen Sie dieses Konzept. Und ich hoffe doch, dass Sie schon einmal in Ihrem Leben geduscht haben. Bevor Sie unter die Dusche steigen, müssen Sie die Temperatur des Wassers überprüfen, oder? Sie halten Ihre Hand oder Fuß oder was auch immer ins Wasser, um herauszufinden, wie heiß es ist. Und voilà – Sie haben Messschritt ausgeführt! An dieser Stelle müssen Sie entscheiden, ob die Temperatur richtig ist. Hier analysiert Ihr Steuersystem, Ihr Gehirn in diesem Fall, was Sie gefühlt haben, und vergleicht es mit dem, was Sie möchten (Sollwert). Aber was passiert, wenn sich das Wasser kälter oder heißer anfühlt als Ihr Sollwert? Dann wird es Zeit zum Betätigen! Also benutzen Sie Ihre andere Hand, um die Dusche einzustellen. Danach wird der Prozess wieder ausgeführt, bis Sie Ihren Sollpunkt finden und schließlich unter die Dusche steigen. Diese Erklärung schafft eine Beziehung zwischen Prozesssteuerung und Alltag. Der gleiche Zyklus passiert in der Automatisierung, wo man messen (Feldgeräte), steuern (SPS, DCS) und betätigen (Ventile, Pumpen usw.) muss.

Weitere Informationen zu Steuerungssystemen finden Sie im Visaya-Artikel über Steuersysteme, Regelkreise und Steuerungstheorie.

Geräte

In der Automatisierungswelt haben wir physikalische und chemische Variablen, die wir messen müssen, um Prozesse zu steuern und die gewünschten Ergebnisse zu produzieren. Feldgeräte verwenden verschiedene Funktionsprinzipien, um die Prozessvariable zu messen und die Daten an ein Steuerungssystem zu liefern. Also lassen Sie uns einige der wichtigsten Grundsätze, die wir in der Automatisierung verwenden, überprüfen:

Druck

Für Druck sprechen wir über Reifen. Zuerst müssen wir den Reifen kalibrieren. Ein richtig aufgeblasener Reifen fährt besser als ein flacher Reifen, oder? Wenn Sie einen Auto- oder Fahrradreifen kalibrieren müssen, können Sie eine Maschine verwenden, um den Druck zu messen, und den Reifen füllen, bis der Druck den Sollpunkt erreicht, der in der Maschine programmiert ist. Sie brauchen diese Messung, um einen zu geringen Reifendruck zu vermeiden, weil er dann nicht so gut fährt, oder einen zu hohen, weil er dann explodieren kann. Nicht zur Nachahmung empfohlen.

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Und da wir von Explosionen sprechen, viele Industrien müssen den Druck in Rohren und Tanks kontrollieren, um diese Situation zu vermeiden. Glauben Sie mir, Sie wollen in diesen Fällen ein Kontrollfreak sein. Aber Sie können auch Druck verwenden, um weniger gefährliche Variablen, Durchfluss und Füllstand zu messen.

Füllstand

Viele Häuser haben Warmwassertanks, damit man nicht eiskalt duschen muss. (Vielleicht haben Sie inzwischen einen tanklosen Heizer, aber ich wette, irgendwann mal hatten Sie einen Warmwassertank, also spielen Sie einfach mit, okay?) Wie vermeidet man, diesen Tank zu überfüllen? Dafür haben Sie ein einfaches und effektives Füllstandgerät. Die meisten Tanks haben einen Füllstandschalter, um das Wasserrohr zu schließen oder zu öffnen, um den Tank zu füllen. Wenn Sie genug Wasser haben, bleibt die Leitung geschlossen. Und wenn Sie so viel heißes Wasser verbraucht haben, dass es unter einen bestimmten Füllstand im Tank fällt, öffnet sich die Leitung wieder. Sobald es den „genug“-Füllstand erreicht, schließt sie wieder. Es ist der Kreislauf!

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Industrietanks lagern oder mischen Materialien für den Produktionsprozess. Und sie verwenden ähnliche Messgeräte, um eine Überfüllung zu vermeiden oder leer zu werden.

Durchfluss

Okay, jetzt wird das Wasser, das in Ihren Warmwassertank fließt, für Ihre Wasserrechnung gemessen, richtig? Dafür haben die Wasserbetriebe ziemlich einfache Durchflussmesser. Sie messen Ihre Wassernutzung für jene Unternehmen, die sie später ablesen und Ihnen den Verbrauch in Rechnung stellen. Während Sie dieses Wasser verbrauchen, messen diese Durchflussmesser alles, was durch das Rohr fließt. Manchmal zahlen Sie auch für die Luft, aber wir werden  diese Diskussion heute überspringen. Nur ein Fakt, der für Sie von Interesse sein könnte.

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Auf der Branchenseite, wenn Sie Prozessmaterial über Rohre transportieren, dann müssen Sie wissen, wie viel reinkommt. Viele Kontrollen verwenden Durchfluss als primäre Variable, um die Produktion am Laufen zu halten.

Weitere Informationen zu Durchflussmessern finden Sie im Visaya-Artikel zu Durchflussmesser-Typen.

Schlussfolgerung

Wir wissen, dass dies ein einfaches Thema ist, aber wie viele von Ihnen betrachten diese Konzepte auf diese Weise? Und wir haben noch mehr Prozessvariablen – pH, Sauerstoff und viele andere. Wir brauchen also Messgeräte in der industriellen Welt, um diese Variablen zu überwachen, damit unsere Prozesse ordnungsgemäß ablaufen. Um mehr über die Konzepte innerhalb der Automatisierungspyramide zu erfahren, wenden Sie sich an unsere Ingenieure!

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