عناوین این صفحه:
اتوماسیون صنعتی چیست؟ درباره اهداف اتوماسیون صنعتی چه می‌دانید؟
اتوماسیون صنعتی، یک فرایند تولید است که شامل مجموعه‌ای از ماشین‌آلات است. با استفاده از این ماشین‌آلات، مواد اولیه به محصول نهایی تبدیل می‌شوند. در اصطلاح ماشین، هر ماشین آلاتی می‌تواند در این دسته قرار گیرد، مانند موتور، دریل، تسمه و نقاله. این ماشین‌آلات تحت دستگاه‌های الکترومکانیکی یا ماشین‌های شیمیایی مانند کوره‌ها، خشک کن ها و سیستم‌های احتراق شیمیایی قرار می‌گیرند.
در حال حاضر، اتوماسیون صنعتی تأثیر قابل توجهی در فرایند تولید دارد و می‌توان گفت که بدون این سیستم، خط تولید بسیار دشوار خواهد بود. وجود چندین عامل مهم است که برای اجرای سیستم اتوماسیون در فرایند تولید حائز اهمیت است.
از جمله:
- نیاز به کالاهای با کیفیت
- انتظارات زیاد در قابلیت اطمینان محصول
- تولید با حجم بالا
هدف اتوماسیون صنعتی چیست؟
کلمه “اتوماسیون” توسط مهندسان شرکت فورد موتور ابداع شده است. آن‌ها افراد پیشگام و مهمی در این شرکت و خط تولید مونتاژ بودند. در آغاز فرایند تولید صنعتی، محرک‌ها و رایانه‌ها بر اساس طریقه عملکرد چشم، دست و مغز کارگران بودند. هدف اصلی اجرای اتوماسیون صنعتی، جایگزین کردن کارگر انسانی با ماشین مستقل است. در ابتدا، ماشین‌های مستقل برای تولید نیاز به هماهنگی با یک ناظر انسانی داشتند. با پیشرفت تکنولوژی در سیستم‌های کنترل انالوگ و دیجیتال، ریزپردازنده‌ها و حسگرهای مختلف، دستیابی به اتوماسیون صنعتی واقعی آسان شده است.
هدف‌های اصلی اتوماسیون عبارتند از:
- افزایش تولید
- افزایش سود مشاغل
- استفاده موثر از مواد اولیه
- کاهش مصرف انرژی
- کاهش هزینه، به ویژه هزینه‌های مرتبط با نیروی انسانی
- بهبود کیفیت محصول.
تجهیزات اتوماسیون صنعتی چیست؟
فرایندی وجود دارد که با استفاده از برنامه‌نویسی و کاهش دخالت انسان در تصمیم‌گیری و فرماندهی دستی، با استفاده از تجهیزات مکانیزه از جمله ماشین‌آلات و سایر تجهیزات صنعتی، انجام می‌شود.
اکنون با استفاده از اتوماسیون صنعتی، بدون نیاز به ناظر انسانی، تمامی مراحل پردازش انجام می‌شود. در مرحله اول، یک سنسور دما در نزدیکی فر به کامپیوتر گزارش دمای محیط می‌دهد. یک شیر موتوری موجود است که توسط کامپیوتر نیز کنترل می‌شود تا سوخت مورد نیاز به اجاق گاز تزریق شود. بر اساس خوانش حاصله از سنسور دما، کامپیوتر شیر را باز می‌کند تا در ابتدا بیشترین میزان سوخت فراهم شود. پس از دستیابی به دمای مطلوب، شیر بسته می‌شود.
همچنین، کامپیوتر قادر است شیر را باز یا بسته نماید و حتی بسته به دمای محیط، مقدار سوخت را تنظیم کند. یک تایمر موجود در کامپیوتر پس از ۳۰ دقیقه خاموش بودن شیر، اعلام می‌کند و کامپیوتر می‌تواند سیستم را به طور کامل خاموش کند.
انواع اتوماسیون صنعتی در چهار دسته‌بندی زیر قرار می‌گیرند:
- سیستم اتوماسیون ثابت
- سیستم اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی
- سیستم اتوماسیون قابل تنظیم
- سیستم اتوماسیون یکپارچه
اتوماسیون صنعتی به عنوان یک عنصر اساسی در صنعت به دلایل زیر بسیار مهم است:
– بهبود کارایی و کیفیت تولید: با حذف دخالت انسانی در فرآیندهای تکراری و زمانبر، اتوماسیون صنعتی به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا به طور مؤثر‌تر و با کیفیت‌تری تولید کنند.
– کاهش وقفه‌ها و خطاها: با اتمام خودکار نقش‌های انسانی و کنترل دقیق فرآیندها توسط رایانه، احتمال خطا و وقفه در تولید محدود می‌شود.
– افزایش امنیت: با حذف دخالت انسانی در شرایط خطرناک و خطاپذیر، اتوماسیون صنعتی می‌تواند امنیت کارمندان را بهبود بخشد.
– بهبود بهره‌وری و سودآوری: با اتمام خودکار و کاهش هزینه‌های مربوط به کارمندان، اتوماسیون صنعتی می‌تواند بهبود بهره‌وری و سودآوری را ایجاد کند.
هرچند که ظهور صنعت مکانیزه در قرن نوزدهم اولین بار نیازمندی به انسان‌ها برای اجرای کار ماشین‌های قدرتمند صنعتی داشت، اما در نهایت قدرت این ماشین‌ها بیش از نیاز انسان به انبوهی از کارمندان تبدیل شد.
انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی :
- شبکه های عصبی مصنوعی
- سیستم کنترل توزیع
- رباتیک
- کنترل حرکت
- اسکادا
- ابزار دقیق
- واسط ماشین انسان
انواع تجهیزاتی که در اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود
- سنسور
- انکودر
- نمایشگر
- ابزار دقیق
- اینوتر
- تایمر
- رله
- منبع تغذیه
PLC چیست؟
PLC (پی‌ال‌سی) یکی از بخش‌های حیاتی و اصلی در اتوماسیون است. این تجهیزات نقش اساسی در انقلاب اتوماسیونی صنعتی ایفا کرده‌اند و کاربردهای سنتی مدیریت سیستم‌های صنعتی را بازنشانی کرده‌اند. با استفاده از اتوماسیون با استفاده از PLC، ماشین‌آلات قابل کنترل و مدیریت هستند.
در گذشته، در صورت بروز اختلال یا خرابی در بخشی از اتوماسیون یا عملکرد کلی آن، لازم بود تمامی قطعات بررسی شوند تا علت خرابی را پیدا کرد. اما با وجود PLCها، این مشکل به طور قابل توجهی حل شده است. PLC قطعات پیشرفته و هوشمندی هستند که می‌توانند عیب و خلل در کل سیستم را تشخیص داده و به شما نشان دهند کدام قطعه از اتوماسیون خراب است.
بیایید به معرفی پی‌ال‌سی زیمنس، یکی از بهترین محصولات موجود در بازار، بپردازیم.
کنترل فرایند تولید شامل چه بخش‌هایی است؟
کنترل فرایند تولید بخشی از وظایف و کارکردهای سیستم اتوماسیون صنعتی است. این فرایند توسط کارشناسان مجرب تنظیم می‌شود و شامل موارد زیر می‌شود:
- وجود رابطه کاربری برای مجموعه تحت کنترل
- تبادل اطلاعات بین بخش های مختلف تولید
- جریان یافتن استراتژی کنترلی در تولید
فرایند تولید در سیستم‌های اتوماسیون دو دسته است:
- فرایندهای پیوسته (واگرا) مانند صنایع پتروشیمی، پالایش، شیمی و صنعت غذایی
- فرایندهای گسسته (همگرا) مانند خودروسازی، الکترونیک، لوازم خانگی
فرآیند تولید بسته به نوع محصول به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود:
- تولید
- بسته‌بندی
- توزیع
بخش تولید در این صنعت اهمیت بسیار بیشتری نسبت به دو بخش دیگر دارد. ربات‌ها در جا به جایی، بررسی کیفیت مواد اولیه، فرایندهای ابتدایی ساخت و همچنین فرایندهای نهایی تولید محصول مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تمامی محصولات در انتهای خط تولید نیاز به بسته‌بندی دارند. دلیل این امر سادگی مسائل بهداشتی و مدت مصرف است که تأثیر قابل توجهی بر روی کیفیت محصول و توزیع آن در فروش دارد. بنابراین، این بخش نیازمند نظارت نیروی انسانی است.
در اصل، اتوماسیون صنعتی به‌منظور دو هدف اصلی شکل گرفته است:
- کاهش هزینه‌ها
- تولید انبوه محصولات
اتوماسیون صنعتی در تولید و ساخت محصولات متنوعی از صنعت نفت و گاز تا صنعت سیمان، معدن و تولید اسفالت بهره‌برداری می‌شود.
در اتوماسیون صنعتی، از انواع مختلفی از سنسورهای صنعتی برای اندازه‌گیری و کنترل استفاده می‌شود. برخی از این سنسورها عبارتند از:
- سنسورهای مجاورتی یا پراکسیمیتی: این سنسورها برای تشخیص و کشف اشیاء و مواد در نزدیکی فعالیت می‌کنند. به طور معمول از اصول مغناطیسی، الکترومغناطیسی یا اپتیکال برای تشخیص استفاده می‌شود.
- سنسورهای نوری: این سنسورها بر اساس تغییرات نوری و واکنش به تابش نور استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، سنسورهای فتوسل و الکترواپتیکال از این نوع هستند.
- سنسور فاصله‌سنج: این سنسورها برای اندازه‌گیری فاصله بین دستگاه و اشیا یا سطوح مورد استفاده قرار می‌گیرند. تکنولوژی‌های مختلفی نظیر امواج فراصوت، لیزر، اپتیکال و کاپستیو می‌توانند در این سنسورها به‌کار روند.
- شمارنده و انکودر: این سنسورها برای شمارش و اندازه‌گیری موقعیت و جابجایی استفاده می‌شوند. معمولاً در ماشین‌آلات و خطوط تولید استفاده می‌شوند.
- اندازه‌گیری و کنترل دما: سنسورهای دما به منظور اندازه‌گیری و کنترل دما در فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند. از ترموکوپل‌ها، رزیستورهای دما و سنسورهای ترمیستوری می‌توان در این زمینه نام برد.
- لودسل و اندازه‌گیری وزن (توزین): سنسورهای لودسل برای اندازه‌گیری و وزن‌گیری اشیا استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند در ترازوها، نردبان‌های نقاله و دستگاه‌های توزین استفاده شوند.
این فقط برخی از انواع سنسورهای صنعتی در اتوماسیون صنعتی هستند و ممکن است انواع دیگری نیز وجود داشته باشند.
اتوماسیون صنعتی شامل استفاده از تکنولوژی برای خودکارسازی و بهبود فرآیندهای صنعتی است. این شامل سیستم‌ها، ربات‌ها، سنسورها و کنترل‌کننده‌ها می‌شود. هدف از اتوماسیون صنعتی افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود کیفیت محصولات است. این فناوری مورد استفاده در صنایع مختلفی از جمله تولید، حمل و نقل، انرژی و شیمی است. با استفاده از اتوماسیون صنعتی، عملکرد پردازش، کنترل و مانیتورینگ بهبود می‌یابد