自動化機械設備通過在危險的工作條件下用自動化機器代替人員來提高人員的安全水平。傳統上，工業機器人和機器人設備是在這樣的危險和危險場所實施的。工業自動化系統本質上可能非常複雜，具有大量與自動化技術同步工作的設備。下圖描述了由不同層次級別組成的自動化系統的層次結構。
這是自動化層次結構的最低級別，其中包括諸如傳感器和執行器之類的現場設備。這些現場設備的主要任務是將過程和機器的數據傳輸到下一個更高級別以進行監視和分析。並且還包括通過執行器控製過程參數。例如，我們可以將此級別描述為特定過程的眼睛和手臂。
傳感器將諸如溫度，壓力，流量，液位等實時參數轉換為電信號。該傳感器數據進一步傳輸到控制器，以便監視和分析實時參數。其中一些傳感器包括熱電偶，接近傳感器，RTD，流量計等。另一方面，執行器將電信號（來自控制器）轉換為機械裝置以控製過程。流量控制閥，電磁閥，氣動執行器，繼電器，直流電動機和伺服電動機就是執行器的例子。
該級別由各種自動化設備組成，例如CNC機器，PLC等，它們從各種傳感器獲取過程參數。自動控制器根據處理後的傳感器信號和程序或控制技術來驅動執行器。可編程邏輯控制器（PLC）是使用最廣泛的堅固型工業控制器，能夠根據傳感器的輸入提供自動控制功能。它由各種模塊組成，例如CPU，模擬量I / O，數字量I / O和通訊模塊。它允許操作員對控制功能或策略進行編程，以對過程執行某些自動操作。
