اتوماسیون صنعتی ... Industrial Automation بهره گیری از رایانه ها بجای متصدیان انسانی برای کنترل دستگاه ها و فرایندهای صنعتی

اشاره اتوماسیون صنعتی به بهره گیری از رایانه ها بجای متصدیان انسانی برای کنترل دستگاه ها و فرایندهای صنعتی گفته میشود. اتوماسیون یک گام فراتر از مکانیزه کردن است . مکانیزه کردن به معنی فراهم کردن متصدیان انسانی با ابزار و دستگاه هایی است که ایشان را برای انجام بهتر کارشان یاری میرساند. نمایانترین و شناخته شده ترین بخش اتوماسیون صنعتی ربات های صنعتی هستند. اتوماسیون صنعتی چیست؟ امروزه کاربرد اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است . مزایای اتوماسیون صنعتی به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل اند: - تکرارپذیری فعالیتها و فرایندها - افزایش کیفیت محصولات تولیدی - افزایش سرعت تولید (کمیت تولید ) - کنترل کیفیت دقیقتر و سریعتر - کاهش پسماندهای تولید (ضایعات) - برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگانی - افزایش بهره وری واحدهای صنعتی - بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند . لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یامدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و میتواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند . همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد . جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند . در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت . اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه 80 میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سیستمهای نوین اتوماسیون و ابزار دقیق مبتنی بر PLC در مقایسه با کنترل کننده های رله ای و کنتاکتوری قدیمی دارای امتیازات زیر است : - هزینه نصب و راه اندازی آنها پایین می باشد. - برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است . - اندازه فیزیکی کمی دارند. - تعمیر و نگه داری آنها بسیار ساده می باشد. - به سادگی قابلیت گسترش دارند . - قابلیت انجام عملیات پیچیده را دارند. - ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند . - ساختار مدولار دارند که تعویض بخشهای مختلف آن را ساده میکند. - اتصالات ورودی - خروجی و سطوح سیگنال استاندارد دارند. - زبان برنامه نویسی آنها ساده و سطح بالاست. - در مقابل نویز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند. - تغییر برنامه در هنگام کار آسان است. - امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است . - امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است . - امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و ... به PLC ها وجود دارد . مونیتورینگ یکی دیگر از مباحث مهم و مرتبط با اتوماسیون صنعتی ، مانیتورینگ می باشد . امروزه مانیتورینگ یکی از نیازهای اساسی بسیاری از صنایع به خصوص صنایع بزرگ می باشد. بسیاری از صنایع بزرگ مانند صنایع پتروشیمی ، صنایع تولید انرژی ، صنایع شیمیایی و ... بدون استفاده از سیستم مونیتورینگ مناسب قادر به ادامه کار خود نیستند . مونیتورینگ عبارت است از جمع آوری اطلاعات مورد نظر از بخشهای مختلف یک واحد صنعتی و نمایش آنها با فرمت مورد نظر برای رسیدن به اهداف ذیل : - نمایش وضعیت لحظه ای هر یک از ماشین آلات و دستگاهها - نمایش و ثبت پارمترهای مهم و حیاتی یک سیستم - نمایش و ثبت آلارمهای مختلف در زمانهای بروز خطا در سیستم - نمایش محل خرابی و زمان وقوع ایراد در هر یک از اجزای سیستم - نمایش پروسه های تولید با استفاده از ابزارهای گرافیکی مناسب - تغییر و اصلاح Set Point ها حین اجرای پروسه تولید - امکان تغییر برخی از فرایندهای کنترلی از طریق برنامه مونیتورینگ - ثبت اطلاعات و پارمترهای مورد نظر مدیران از قبیل زمانهای کارکرد، میزان تولید ، میزان مواد  اولیه مصرفی ، میزان انرژی مصرفی و ...

Industrial Automation

Industrial automation is the use of robotic devices to complete manufacturing tasks. In this day and age of computers, industrial automation is becoming increasingly important in the manufacturing process because computerized or robotic machines are capable of handling repetitive tasks quickly and efficiently. Machines used in industrial automation are also capable of completing mundane tasks that are not desirable to workers. In addition, the company can save money because it does not need to pay for expensive benefits for this specialized machinery. There are both pros and cons for a company when it comes to industrial automation. On the plus side, with soaring healthcare costs, paid days off, vacation time, and other costly employee benefits, companies can save money with industrial automation. While robotic machinery can initially be extremely expensive, the loss of monthly wages for production workers leads to incredible savings for the company. While machinery used for industrial automation can break down, it does not happen often. If it does, only a handful of maintenance or computer engineers are needed to handle repairs and get lines running smoothly again. In addition, many plants hire dozens of production workers for a variety of shifts and need to close on certain days. Industrial automation, however, allows a company to run the plant twenty-four hours a day, 365 days a year, without paying overtime. This fact alone can add up to significant savings. A company that employs forty-eight factory workers on three different shifts and closes on weekends, for example, can save thousands of dollars with industrial automation. This is particularly true if weekend work is necessary, which means overtime pay of time and a half must be paid for Saturday work and double-time for Sunday. This equates to an additional twelve hours of pay per employee. Of course, life insurance, 401K benefits, dental insurance, health insurance, pension coverage, and disability also contribute to the expense. Industrial automation can eliminate the need for all forty-eight jobs. The robotic machinery used for industrial automation may only involve a monthly payment until the machinery is paid for, a couple technicians to keep the robotic machinery running, and electricity costs. Unfortunately for workers, industrial automation can eliminate thousands of jobs. As the workforce decreases and the cost of living increases, many families struggle to make ends meet as their jobs are replaced by high-tech machines.