سبد خرید
0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

اتوماسیون صنعتی و حوزه های عملکرد آن

اتوماسیون صنعتی

فهرست مطالب
1-اتوماسیون صنعتی چیست؟
2-چرا اتوماسیون صنعتی؟ (مزایای سیستم اتوماسیون)
3-سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی
4-انواع سیستم های اتوماسیون صنعتی

1-4-اتوماسیون ثابت یا سخت 4-2-اتوماسیون قابل برنامه ریزی 4-3-اتوماسیون انعطاف پذیر یا نرم

رقابت بسیار روزافزون امروزدر صنعت ، محصولات با کیفیت بالا و سازگار با قیمت رقابتی را می طلبد. برای رفع این چالش تعدادی از صنایع از طراحی های مختلف محصول جدید و تکنیک های ساخت یکپارچه به موازات استفاده از دستگاه های خودکار را در نظر میگیرند.یکی از اقدامات قابل توجه و تأثیرگذار برای دستیابی به راه حل های چالش فوق ، اتوماسیون صنعتی است. اتوماسیون صنعتی با اتخاذ فناوری ها و خدمات جدید ، نوآورانه و یکپارچه ، کیفیت محصول ، قابلیت اطمینان و میزان تولید را افزایش می دهد در حالی که هزینه تولید و طراحی را کاهش می دهد. اتوماسیون صنعتی چیست

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون یک گام فراتر از مکانیزاسیون است که از مکانیزم ماشین آلات خاصی استفاده می کند که به اپراتورهای انسانی برای انجام یک کار کمک می کند. مکانیزاسیون عملیاتی دستی با استفاده از ماشین آلات مجهز به نیرو است که به تصمیم گیری انسان بستگی دارد.از طرف دیگر ، اتوماسیون با استفاده از دستورات منطقی برنامه نویسی و ماشین های قدرتمند جایگزین مشارکت انسان می شود.

اتوماسیون صنعتی جایگزین رایانه و ماشین آلات به جای تفکر انسان است. کلمه اتوماسیون به معنای “خود دیکته کردن” یا “مکانیزم به خودی خود حرکت می کند” است که از کلمات یونانی Auto و Matos گرفته شده است که در آن خودکار به معنای خود است در حالی که Matos به معنی حرکت است.

به طور خلاصه ، اتوماسیون صنعتی را می توان استفاده از فن آوری های مجموعه ای و دستگاه های کنترل خودکار دانست که نتیجه آن عملکرد و کنترل خودکار فرآیندهای صنعتی بدون دخالت قابل توجه انسان و دستیابی به عملکردی برتر از کنترل دستی است. این دستگاه های اتوماسیون شامل PLC ها ، رایانه های شخصی ، PAC ها و غیره هستند و فن آوری ها شامل سیستم های ارتباطی مختلف صنعتی هستند.

شکل فوق اتوماسیون نیروگاه ارائه شده توسط زیمنس برای دستیابی به عملیات پایدار ، ایمن و اقتصادی را نشان می دهد. این اتوماسیون یکپارچه (TIA) را با اتوماسیون کردن هر بخش از نیروگاه با دستگاه های کنترل کارآمد ، سنسورهای میدان و دستگاه های محرک فراهم می کند. در این اتوماسیون ، ماژول های (SIMATIC PLC) به عنوان دستگاه های کنترل استفاده می شوند در حالی که WinCC یک رابط گرافیکی موثر ارائه می دهد.

چرا اتوماسیون صنعتی؟ (مزایای سیستم اتوماسیون)

افزایش بهره وری

اتوماسیون کارخانه یا کارخانه تولیدی یا فرآیندی از طریق کنترل بهتر تولید میزان تولید را بهبود می بخشد. با کاهش شدید زمان مونتاژ در هر محصول با کیفیت تولید بیشتر ، به تولید انبوه کمک می کند. بنابراین ، برای ورودی کار مشخص مقدار زیادی خروجی تولید می کند. مزایای اتوماسیون صنعتی

هزینه بهینه بهره برداری

ادغام فرآیندهای مختلف در صنعت با ماشین آلات اتوماتیک ، زمان چرخه و تلاش را به حداقل می رساند و از این رو نیاز به نیروی انسانی کاهش می یابد. بنابراین سرمایه گذاری در کارمندان با اتوماسیون پس انداز می شود.

بهبود کیفیت محصول

از آنجا که اتوماسیون میزان درگیری انسان را کاهش می دهد ، احتمال خطاهای انسانی نیز از بین می رود. یکنواختی و کیفیت محصول با انطباق بیشتر را می توان با کنترل و نظارت انطباقی بر فرآیندهای صنعتی در تمام مراحل از ابتدای تولید محصول تا محصول نهایی ، با اتوماسیون حفظ کرد.

کاهش چک های معمول

اتوماسیون به طور کامل نیاز به بررسی دستی پارامترهای مختلف فرآیند را کاهش می دهد. با بهره گیری از فن آوری های اتوماسیون ، فرآیندهای صنعتی به طور خودکار متغیرهای فرآیند را با استفاده از تکنیک های کنترل حلقه بسته ، تنظیم و یا مقادیر مورد نظر را تنظیم می کنند.

بالا بردن سطح ایمنی

اتوماسیون صنعتی با جایگزینی ماشین آلات خودکار در شرایط خطرناک کار ، سطح ایمنی را برای پرسنل افزایش می دهد. به طور سنتی ، ربات های صنعتی و دستگاه های رباتیک در چنین مکان های خطرناک و خطرناکی اجرا می شوند.

سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی

سیستم های اتوماسیون صنعتی می توانند ماهیت بسیار پیچیده ای داشته باشند ، دارای تعداد زیادی دستگاه که همزمان با فن آوری های اتوماسیون کار می کنند. شکل زیر ترتیب سلسله مراتبی سیستم اتوماسیون متشکل از سطوح مختلف سلسله مراتبی را توصیف می کند.

سطح field

این پایین ترین سطح سلسله مراتب اتوماسیون است که شامل دستگاه های درست مانند سنسورها و محرک ها است. وظیفه اصلی این دستگاه های میدانی انتقال داده های فرآیندها و ماشین آلات به سطح بالاتر بعدی برای نظارت و تجزیه و تحلیل است. و همچنین شامل کنترل پارامتر فرآیند از طریق محرک ها می باشد. به عنوان مثال ، ما می توانیم این سطح را به عنوان چشم و بازوی یک فرآیند خاص توصیف کنیم.سنسورها پارامترهای زمان واقعی مانند دما ، فشار ، جریان ، سطح و غیره را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. این داده های حسگر بیشتر به کنترل کننده منتقل می شود تا پارامترهای زمان واقعی کنترل و تجزیه و تحلیل شود. برخی از سنسورها شامل ترموکوپل ، سنسور مجاورت ، RTD ، جریان سنج و … هستند.از طرف دیگر محرک ها سیگنال های الکتریکی (از کنترل کننده ها) را به ابزارهای مکانیکی برای کنترل فرایندها تبدیل می کنند. شیرهای کنترل جریان ، شیرهای برقی ، محرک های پنوماتیک ، رله ها ، موتورهای DC و سرو موتورها نمونه هایی از محرک ها هستند.

سطح کنترل

این سطح متشکل از دستگاههای مختلف اتوماسیون مانند دستگاههای CNC ، PLC و … است که پارامترهای فرآیند را از حسگرهای مختلف به دست می آورد. کنترل کننده های خودکار محرک ها را براساس سیگنال های حسگر پردازش شده و برنامه یا روش کنترل هدایت می کنند.

کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) بیشترین کنترل کننده های قوی صنعتی هستند که قادر به ارائه توابع کنترل اتوماتیک بر اساس ورودی از سنسورها هستند. از ماژول های مختلفی مانند CPU ، I / O آنالوگ ، I / O دیجیتال و ماژول های ارتباطی تشکیل شده است. این به اپراتور اجازه می دهد تا یک عملکرد کنترل یا استراتژی را برای انجام عملیات خودکار خاص روی فرآیند برنامه ریزی کند.

سطح نظارت و کنترل تولید

در این سطح ، دستگاههای خودکار و سیستم نظارت ، کنترل و مداخلات مانند عملکرد ماشین انسان (HMI) ، نظارت بر پارامترهای مختلف ، تعیین اهداف تولید ، بایگانی تاریخی ، تنظیم و شروع و خاموش شدن دستگاه و غیره را تسهیل می کند.به طور عمده ، HMI های سیستم کنترل توزیع (DCS) یا کنترل نظارت و کسب اطلاعات (SCADA) در این سطح به طور عام مورد استفاده قرار می گیرند.

سطح اطلاعات یا سازمانی

این سطح عالی اتوماسیون صنعتی است که کل سیستم اتوماسیون را مدیریت می کند. وظایف این سطح شامل برنامه ریزی تولید ، تجزیه و تحلیل مشتری و بازار ، سفارشات و فروش و غیره است. بنابراین بیشتر با فعالیت های تجاری سروکار دارد و کمتر با جنبه های فنی.و همچنین شبکه های ارتباطی صنعتی در سیستم های اتوماسیون صنعتی که اطلاعات را از یک سطح به سطح دیگر منتقل می کنند برجسته ترین هستند. بنابراین اینها در تمام سطوح سیستم اتوماسیون برای تأمین جریان مداوم اطلاعات وجود دارند. این شبکه ارتباطی می تواند در یک سطح با سطح دیگر متفاوت باشد. برخی از این شبکه ها شامل RS485 ، CAN ، DeviceNet ، Bus Field Field ، Profibus و … هستند.

از سلسله مراتب فوق می توان نتیجه گرفت که جریان مداوم اطلاعات از سطح بالا به سطح پایین و بالعکس وجود دارد. اگر این روش گرافیکی را در نظر بگیریم ، مانند هرمی است که در هنگام بالا رفتن ، اطلاعات جمع می شوند و هنگام پایین آمدن ، اطلاعات مفصلی درباره روند کار به دست می آورند.

انواع سیستم های اتوماسیون صنعتی

1-اتوماسیون ثابت یا سخت

این نوع اتوماسیون برای انجام عملیات ثابت و تکراری به منظور دستیابی به نرخ تولید بالا استفاده می شود. این از تجهیزات ویژه یا اختصاصی برای اتوماتیک سازی عملیات مونتاژ یا پردازش توالی ثابت استفاده می کند. به محض استفاده از آن ، تغییر یا تغییر طرح محصول نسبتاً دشوار است. بنابراین ، در ارائه انواع محصول انعطاف پذیر نیست ، اما کارایی را با نرخ تولید بالاتر افزایش می دهد و هزینه واحد را کاهش می دهد. برخی از این سیستم های خودکار فرآیند تقطیر ، مغازه های رنگ آمیزی و نوار نقاله هستند.

2-اتوماسیون قابل برنامه ریزی

در این اتوماسیون ، یک کلاس خاص از محصول تغییر می کند و همچنین عملیات مونتاژ یا پردازش را می توان با اصلاح برنامه کنترل در تجهیزات خودکار تغییر داد.این اتوماسیون برای فرآیند تولید دسته ای که حجم محصول متوسط تا زیاد است ، مناسب است. اما در این حالت ، تغییر و پیکربندی مجدد سیستم برای یک محصول جدید یا دنباله ای از عملیات دشوار است. بنابراین ، محصول جدید یا پیکربندی مجدد ترتیب عملیات نیاز به یک تنظیم طولانی دارد.نمونه هایی از این سیستم اتوماسیون ماشین آلات کنترل عددی ، کارخانه های کاغذ سازی ، کارخانه های نورد فولاد ، روبات های صنعتی و … هستند.این سیستم اتوماسیون تجهیزات کنترل خودکار را فراهم می کند که انعطاف پذیری زیادی برای ایجاد تغییر در طراحی محصول دارد. این تغییرات را می توان از طریق دستوراتی که به صورت کد توسط عملگرهای انسانی داده می شود ، به سرعت انجام داد.این اتوماسیون به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا چندین محصول با دامنه های مختلف را به عنوان یک فرآیند ترکیبی ترکیبی و نه جداگانه تولید کنند.

3-اتوماسیون انعطاف پذیر یا نرم

این سیستم اتوماسیون تجهیزات کنترل خودکار را فراهم می کند که انعطاف پذیری زیادی برای ایجاد تغییر در طراحی محصول دارد. این تغییرات را می توان از طریق دستوراتی که به صورت کد توسط عملگرهای انسانی داده می شود ، به سرعت انجام داد.این اتوماسیون به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا چندین محصول با دامنه های مختلف را به عنوان یک فرآیند ترکیبی ترکیبی و نه جداگانه تولید کنند.برخی از نمونه های این سیستم اتوماسیون ، وسایل نقلیه هدایت شده اتوماتیک ، اتومبیل و ماشین آلات چند منظوره CNC هستند.

 

 

 

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

توسط
تومان