اتوماسیون صنعتی و انواع آن ، بعلت پیشرفت سریع تکنولوژی، همه سیستم های پردازش صنعتی، کارخانجات، ماشین آلات صنعتی، امکانات آزمون و غیره از حالت مکانیزه به اتوماسیون صنعتی تغییر کرده اند. یک سیستم مکانیزه نیاز به دخالت انسان برای عملیات ماشینهای عمل کننده به صورت دستی دارد.
از وقتی که تکنولوژیهای کارآمد کنترل آمد، کنترل اتوماسیون کامپیوتری به وسیله نیاز به دقت، کیفیت و صحت بالا و اجرای عالی پردازش صنعت، دارد هدایت میشود.
اتوماسیون یک مرحله ورای مکانیزاسیون است که استفاده از دستگاه با قابلیت کنترل بالا برای یک تولید یا پروسه های تولید کارآمد را ممکن میسازد.
کلمه اتوماسیون از کلمات یونانی باستان اتو (یعنی خود) و موتوس (یعنی حرکت کننده) مشتق شده. پس، یک مکانیزم که به وسیله خودش حرکت میکند که اتوماسیون نامیده میشود.
با مقایسه با سیستم دستی، سیستم اتوماسیون عملکرد بهتری در زمینه صحت، قدرت و سرعت عملیات فراهم میکند.
اتوماسیون صنعتی ، استفاده دستگاههای کنترل مانند PC/PLC/PAC و غیره برای کنترل پردازشهای صنعتی و ماشین آلات است برای جایگزینی در حد امکان کار دستی و عملیاتهای خطرناک با عملیات خودکارشده است.
در کنترل صنعتی، تعداد زیادی از پردازشهای مختلف مانند دما، جریان، فشار، مسافت و سطوح مایع میتوانند به صورت همزمان حس شود. و این متغیرها به وسیله سیستم های ریزپردازشگر پیچیده یا PC بر اساس کنترلر پردازش دیتا، بدست می آیند، پردازش و کنترل میشوند.
سیستمهای کنترل اجزای حیاتی یک سیستم اتوماسیون هستند. انواع مختلف تکنیکهای کنترل حلقه بسته تضمین میکند که متغیرهای پردازش، نقاط مشخص شده را دنبال کنند. علاوه بر این نقش پایه ای، سیستم اتوماسیون کاربردهای دیگری مانند مقایسه مجموعه نقاط برای کنترل سیستم، روشن و خاموش کردن کارخانه، نظارت عملکرد سیستم، برنامه ریزی تجهیزات و غیره را انجام میدهد. سیستم کنترل در کنار نظارت، نسبت به محیط عملیات در یک صنعت برای سیستم تولید منعطف، کارآمد و قابل اطمینان تطبیق داده شده اند.
سیستم خودکار شده به سخت افزارهای تخصصی ویژه و محصولات نرم افزار برای نصب سیستمهای کنترل و نظارت نیاز دارد. در سالهای اخیر، تعداد چنین محصولاتی از فروشنده های مختلف که محصولات نرم افزار و سخت افزارتخصصی خود را تامین میکنند، گسترش یافته است. بعضی از این فروشنده ها زیمنس، ABB ،AB،National Instruments ، Omron و غیره هستند.
چون ما در یک محیط تجارتی به شدت رقابتی زندگی میکنیم، صنعت یا به عبارت دیگر تولیدکنندگان به وسیله فاکتورهایی مانند ایستادگی در مقابل محیط تولید خشن، ارضای استانداردهای انرژی کارآمد اخیر و ارائه دادن یک سطح امنیت بالا و غیره مورد چالش قرار میگیرند. اینها بعضی دلایل اصلاح اتوماسیون هستند:
اتوماسیون نرخ تولید را با ایجاد خروجی بیشتر از یک ورودی داده شده، افزایش میدهد. این برای کارگران انسانی ممکن نیست که برای ساعات طولانی بدون کاهش دقت، کار کنند.
از سوی دیگر، بدون افت دقت، سیستم های کنترل خودکار شده قادر به کار کردن برای ساعات طولانی هستند. پس باعث افزایش تولید و کارآمدی به آزای هر ساعت ورودی کاری میشوند.
یکی از اصلی ترین مزایای اتوماسیون ، کاهش نرخ شکستگی است. با انجام دستی پروسه تولید، ممکن است تاثیر زیادی در افت ویژگیهای کیفیت محصول به وجود آید. ولی سیستم اتوماسیون صنعتی عملیات را با راحتی و یکنواختی بیشتر برای ویژگیهای کیفیتی انجام میدهد.
با استفاده از سیستم اتوماسیون، پروسه های صنعتی در همه سطوح برای تولید یک محصول باکیفیت،کنترل و نظارت میشود.
سیستم اتوماسیون شده به صنایع کمک میکند تا سرمایه زیاد در مدت طولانی ذخیره کند و این کار را با جایگزین کردن ماشین آلات اتوماسیون شده به جای کار انسانی انجام میدهد و قسمت هزینه تولید را کاهش میدهد.
تجهیزات اتوماسیون که ۲۴ ساعت هفته را با ارامی و یکنواختی کار میکند نه تنها تولید را افزایش میدهد بلکه در بازگشت سرمایه به وسیله صرفه جویی در حقوق، هزینه های کار، پانسیون و هزینه های کارمندی، نتایج عالی در پی دارد. سیستم خودکارشده همچنین کسری کار را با جایگزین کردن عملیات خودکارشده به جای کار انسانی کاهش میدهد.
در بسیاری از کاربردهای صنعتی، متغیرهای پردازش مانند دما، سطح مایع، فشار و غیره باید به صورت دورهای بعنوان یک کار روتین نظارت شود تا سطوح تنظیمیشان حفظ شود.
بنابراین یک سیستم اتوماسیون شرایط کاری اتوماتیک با بکارگیری سیستم کنترل حلقه بسته ایجاد میکند.
اتوماسیون صنعتی استفاده از کامپیوتر و ماشین الات است که به سیستم برای انجام عملیاتهای مختلف صنعتی با حالت به خوبی کنترل شده کمک میکند. بر اساس عملیاتهای درگیر، سیستم اتوماسیون صنعتی به دو دسته اصلی طبقه بندی میشود: اتوماسیون پردازش کارخانه و اتوماسیون تولید .
در پروسه صنعتی، محصولات از پروسه های شیمیایی مختلف بر پایه چند ماده خام ،حاصل میشود. بعضی از اینها صنایع دارویی، پتروشیمی، صنعت سیمان، صنعت کاغذ و غیره هستند.
پس پردازش کارخانهای به صورت کلی خودکار میشود تا محصولات با کیفیت تولید شود، تولید بالاتر رود و کنترل متغیرهای فیزیکی پردازش، اطمینان پذیرتر شود.
شکل بالا سلسله سیستم اتوماسیون پردازش را نشان میدهد. این از لایه های مختلفی که نشان دهنده طیف بزرگی از اجزا در یک پردازش کارخانه است تشکیل شده است.
سطح صفر یا کارخانه: این مرحله شامل ماشین هایی میشود که به پردازش ها نزدیک ترین هستند.
در این مرحله، سنسورها و محرکها برای تفسیر سیگنالهای ماشین و متغیرهای فیزیکی برای هدف تحلیل و تولید سیگنالهای کنترل، استفاده میشود.
در این مرحله، کنترل کننده های اتوماتیک و سیستمهای نظارت، اطلاعات پردازش را از سنسورها بدست می آورد و به طور مربوطه سیستمهای محرک را هدایت میکند. بعضی از وظایف این مرحله عبارتند از:
- اکتساب داده
- نظارت کارخانه
- بررسی دیتا
- کنترل حلقه باز و بسته
- گزارش
این سطح، کنترلرهای اتوماتیک را با تنظیم اهداف یا نقاط تنظیم شده هدایت میکند.
این، به دنبال تجهیزات کنترل برای یک کنترل پردازش بهینه، میگردد. بعضی وظایف این مرحله عبارتند از:
- نظارت اجرای کارخانه
- کنترل پردازش بهینه
- مختصات کارخانه
- شناسایی شکست و غیره
این مرحله مسائل تصمیم گیری مانند تخصیص منابع، اهداف تولید، مدیریت نگهداری و غیره را حل میکند. وظایف این مرحله عبارتند از:
- توزیع محصول
- کنترل اموال
- نظارت محصول،گزارش محصول و غیره
این بالاترین مرحله اتوماسیون پردازش کارخانه است. این مرحله بیشتر با فعالیتهای تجاری سروکار دارد تا فعالیت فنی. بعضی وظایف این قسمت عبارتند از:
- تحلیل بازار و مشتری
- امار سفارشات و فروش
- طرح ریزی محصول
- تعادل ظرفیت و سفارش و غیره
- سیستم اتوماسیون تولید
صنایع تولیدی محصولات را خارج از مواد اولیه با استفاده از ماشین/ روبوتیک تولید میکنند.
بعضی از این صنایع تولیدی شامل نساجی و پوشاک، شیشه و سرامیک، غذا و نوشیدنی، تولید کاغذ و غیره میشود.
گرایشات جدید در سیستمهای تولیدی در حال استفاده از سیستمهای اتوماسیون در همه سطوح مانند مدیریت مواد، ماشینی کردن، گردآوری، بررسی و بسته بندی هستند.
همراه با کنترل با کمک کامپیوتر و سیستمهای روبوتیک صنعتی، اتوماسیون تولید بسیار منعطف و کارآمد میشود.
شکل زیر سلسله سیستم اتوماسیون تولید را نشان میدهد که در آن همه سطوح کارکردی به وسیله ابزار اتوماسیون مختلف خودکار شده اند. این مراحل شامل:
- سطح ماشین آلات: در این سطح ابزارهای حسی و تحرکی مختلف، پروسه تولید را کنترل میکنند. این یک سطح ابزار دقیق از ماشینهای کنترل است. وظایف این مرحله شامل جمع آوری دیتا، بررسی سیگنال و کنترل ماشین میشود.
- سطح سلول یا گروه: این سطحی دیگر از سطوح اتوماسیون است که در آن عملیات یک گروه از ماشینهای درون یک سلول تولیدی هماهنگ میشوند. کنترلرهای خودکارشده مختلف مانند پی ال سی برای چنین کنترلهایی روی ماشین استفاده میشوند.
- سطح کف فروش: این یک سطح اتوماسیون شده نظارتی است که در آن نظارت و هماهنگی چندین سلول تولیدی انجام میشود.
- سطح کارخانه: این سطح اتوماسیون، فعالیتهای نظارت محصول، کنترل و برنامه ریزی را انجام میدهد. hmi به کار برده شده در این سطح، کنترل از راه دور همه متغیرهای پردازش تولید را آسان میکند.
- سطح تشکیلات: این سطح همه مدیریتهای مربوط به فعالیتهایی مانند طرح ریزی محصول و برنامه ریزی را انجام میدهد.
منبع: سایت http://www.electrical4u.com/