اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی، استفاده از دستگاه ها و تکنولوژی های مختلف برای کنترل و مدیریت فرایندهای تولید صنعتی است. در این روش، سیستم های خودکار، سنسورها، رگولاتورها، رله ها و کنترلرهایی که از قبل برنامه ریزی شده اند وظیفه کنترل ماشین ها، تجهیزات و فرایندهای تولید را برعهده دارند. اتوماسیون صنعتی باعث بهبود کیفیت، افزایش راندمان، کاهش هزینه ها و افزایش ایمنی در فرآیندهای تولید می شود. همراه آلفااینورتر باشید تا اطلاعاتی پیرامون اتوماسیون صنعتی را بگیرید.

اتوماسیون صنعتی در صنعت نقش بسیار مهمی دارد. با استفاده از این تکنولوژی، فرایندهای تولید را می توان بهبود بخشید و به صورت خودکار و بدون نیاز به دخالت دستی، کنترل کرد. اتوماسیون صنعتی منجر به کاهش هزینه های تولید، افزایش کیفیت، حفظ ایمنی و محیط زیست، افزایش بازدهی و حرکت به سمت صنعت 4.0 می شود. به عنوان مثال، در خطوط تولید خودرو، سیستم های رباتیک و اتوماسیون صنعتی برای جلوگیری از خطاها و افزایش دقت و کارایی، استفاده می شود.

سیستم اتوماسیون صنعتی چگونه ساخته می شود؟

سه جزء اصلی تجهیزات اتوماسیون صنعتی به شرح زیر است:.

۱- اندازه‌گیرها

سنسور، مبدل و فرستنده سه بخش اساسی هر دستگاه اندازه گیری هستند. در واقع، سنج ها به عنوان چشم های سیستم های کنترل عمل می کنند. با کمی کردن مقادیر فرآیند، کنترل کننده را از وضعیت فرآیند آگاه می کنند و در نتیجه کنترل کننده فرمان مناسب را برای کنترل فرآیند و رسیدن به نقطه تنظیم مورد نظر به محرک ارسال می کند.

۲- کنترل‌کننده

کنترل به هدایت و حفظ یک فرآیند در وضعیت یا حالات فعلی آن اشاره دارد. برای حفظ ایمنی و محیط زیست که از اهداف اولیه کنترل است، باید کنترل کمی و کیفی وجود داشته باشد.

۳- محرک‌ها

محرک ها اشیایی هستند که از سیگنال خروجی کنترل کننده برای هدایت اقدامات خود استفاده می کنند. توابع این ابزارها پارامترهای اندازه گیری شده را به مقدار دلخواه و دلخواه کنترل می کنند.

لوازم اتوماسیون صنعتی چه کاربردهایی دارند؟

اتوماسیون صنعتی در حال حاضر در طیف وسیعی از صنایع و فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. کیفیت محصولات بهبود یافته و هزینه های تولید به لطف پیشرفت های تکنولوژیکی اخیر در کنترل فرآیند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی مانند فشار، دما و جریان کاهش یافته است. اتوماسیون صنعتی برای کنترل و تعادل حرکت کشتی ها و هواپیماها و همچنین برای کار با ماشین آلات، فرآیند تولید در کارخانه ها، بویلرها و سیستم های گرمایشی استفاده می شود. زندگی روزمره نیز از سیستم های اتوماسیون صنعتی استفاده می کند، مانند:.

یخچال، تهویه مطبوع در اتومبیل، درب اتوماتیک اتوبوس، ماشین ظرفشویی، سیستم های کنترل هوشمند ساختمان و غیره.

اتوماسیون صنعتی چه مزایایی دارد؟

در زیر به چند مورد از مزایای اتوماسیون صنعتی اشاره می شود.

• تکرارپذیری رویه ها و اقدامات
• بهبود کیفیت کالاهای تولیدی
• افزایش سرعت تولید
• کنترل کیفیت که سریعتر و دقیق تر باشد.
• کاهش ضایعات تولید
• صرفه جویی در انرژی
• ارتقای بهره وری واحدهای صنعتی
• افزایش ایمنی کارگران و کاهش فشار جسمی و روحی آنها

معایب استفاده از اتوماسیون صنعتی چیست؟

استفاده از اتوماسیون صنعتی نیز همانند هر فناوری دیگر، دارای معایبی نیز هستند که به همراه تمامی مزایا باید در نظر گرفته شوند. معایبی که ممکن است در اتوماسیون صنعتی وجود داشته باشد عبارتند از:

۱- هزینه اتوماسیون صنعتی بالاست و به دلیل نیاز به تجهیزات و نصب و راه اندازی آنها، برای برخی صنایع با هزینه هایی همراه است که ممکن است برای آنها قابل قبول نباشد.

۲- با اینکه اتوماسیون صنعتی موجب بهبود کارایی و کاهش خطاهای انسانی می شود، اما در صورت خرابی و نیاز به تعمیر، می تواند مشکلات بزرگی را در پروسه تولید ایجاد کند.

۳- در برخی صنایع، نیاز به انسان برای رعایت برخی جزئیات و نظارت بر فرایند تولید هست و استفاده از اتوماسیون صنعتی می تواند به کم کردن نظارت انسانی و موجب شکست در فرایند تولید شود. با این حال، باید توجه داشت که با همه رفع این معایب و جبران آنها، از مزایای قابل توجه استفاده از اتوماسیون صنعتی در صنایع فرآوری و تولید بهره گرفته می شود.

اتوماسیون صنعتی شامل چه تجهیزاتی می شود؟

اتوماسیون صنعتی شامل تجهیزات مختلفی است که برای کنترل و مانیتورینگ فرایندهای صنعتی استفاده می شوند. این تجهیزات شامل موارد زیر می باشند:

1- PLC ها (Programmable Logic Controllers) : این تجهیزات برای کنترل فرایندها، جمع آوری داده ها و ارسال دستورات به دستگاه های مختلف استفاده می شوند.

2- سنسورها : این تجهیزات برای تشخیص و اندازه گیری ویژگی های مختلف مواد و فرایندها، مانند دما، فشار، جریان و غیره استفاده می شوند.

3- اکتواتورها : این تجهیزات برای کنترل و مدیریت دستگاه های مختلف، مانند موتورها، وال های دوار و سیستم های هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می شوند.

4- HMI ها (Human Machine Interfaces) : این تجهیزات برای نمایش و مانیتورینگ داده های فرایندها و تعامل با سیستم ها و دستگاه های مختلف استفاده می شوند.

5- SCADA سیستم : Supervisory Control and Data Acquisition) : این تجهیزات برای جمع آوری و نمایش داده های فرایندهای صنعتی به صورت زنده و ارائه سیگنال های کنترلی به دستگاه های مختلف استفاده می شوند.

سلسله مراتب سیستم اتوماسیون صنعتی چیست؟

سیستم ها و تجهیزات اتوماسیون صنعتی ذاتاً پیچیده هستند زیرا دستگاه های متعددی با فناوری های اتوماسیون همکاری می کنند. سلسله مراتب سیستم اتوماسیون که در اکثر اتوماسیون ها وجود دارد در قسمت های باقیمانده این مقاله مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

سطح میدانی

سطح میدان اتوماسیون، که شامل دستگاه هایی مانند حسگرها و محرک هایی است که در میدان مورد استفاده قرار می گیرند، پایین ترین سطح اتوماسیون است. وظیفه اصلی دستگاه های میدانی ارسال داده ها از فرآیندها و ماشین ها به سطوح بالاتر برای تجزیه و تحلیل و نظارت است. در این مرحله از عملگرها برای کنترل برخی پارامترهای فرآیند استفاده می شود. داده ها در زمان واقعی از جمله دما، فشار، جریان، سطح و غیره توسط حسگرها تبدیل می شوند. یک سیگنال الکتریکی تولید می شود. جزء بالادستی داده ها را از حسگرها دریافت می کند، آن را تجزیه و تحلیل می کند و سپس دستورات مورد نیاز را صادر می کند. برعکس، محرک‌ها سیگنال‌های الکتریکی را که کنترل‌کننده‌ها دریافت می‌کنند به کار مکانیکی تبدیل می‌کنند. عملگرها در سیستم اتوماسیون شامل شیرهای کنترل جریان، شیرهای برقی، رله ها، موتورهای الکتریکی و سروموتورها هستند.

سطح کنترل

ابزارهای اتوماسیون متعدد، از جمله ماشین‌های CNC، PLC و سایر اجزاء، صفحه کنترل را تشکیل می‌دهند. ، که داده ها را از حسگرها جمع آوری و پردازش می کند. کنترل کننده های اتوماتیک، عملیات لازم را توسط اپراتورها آغاز می کنند و بر اساس اطلاعاتی که دریافت کرده اند، فرمان لازم را صادر می کنند.

سطح کنترل تولید و سرپرستی

در این سطح، دستگاه‌های خودکار و سیستم‌های مانیتورینگ وظیفه کنترل و نمایش فرآیندها را در قالبی قابل تشخیص برای انسان تسهیل می‌کنند که توسط HMI انجام می‌شود.

سطح اطلاعاتی و شرکتی

سطحی که کل سیستم اتوماسیون را کنترل می کند، مهم ترین و بالاترین سطح اتوماسیون صنعتی است. وظایف این سطح شامل تجزیه و تحلیل بازار و مشتری، قرار دادن سفارش و فروش و غیره است. در نتیجه، بیشتر به مسائل تجاری مربوط می شود تا مسائل فنی.

علاوه بر این، تمام سیستم‌های اتوماسیون دارای شبکه‌های ارتباطی اتوماسیون هستند که اجزای حیاتی و جدایی ناپذیر این سیستم هستند و ارتباط بین تمام سطوح را برقرار می‌کنند.
از سلسله مراتب فوق می توان نتیجه گرفت که اطلاعات به طور مداوم از بالا به پایین و بالعکس حرکت می کند. در واقع، این سلسله مراتب شبیه هرمی است که در آن با بالا رفتن اطلاعات بیشتری جمع می شود و با حرکت به سمت پایین اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند به دست می آید.

انواع اتوماسیون صنعتی چیست؟

انواع این قطعات به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. اتوماسیون صنعتی مکانیکی (Mechanical Automation): در این نوع از اتوماسیون، از سامانه‌های مکانیکی برای حرکت دادن ماشین‌آلات صنعتی استفاده می‌شود؛ به عنوان مثال پرس‌ها، جابه‌جایی مکانیکی تجهیزات، سوئیچ‌های مکانیکی و …

2. اتوماسیون صنعتی الکترونیکی (Electronic Automation): در این نوع از اتوماسیون، از دیجیتال و الکترونیک استفاده می‌شود؛ به عنوان مثال: PLC، سنسورها (مثلا سنسورهای حرکتی، نوری، دما و رطوبت)، اکتیو و پسیو کنترلرها و …

3. اتوماسیون صنعتی بر اساس ISA-95 (ISA-95-Based Automation): این نوع از اتوماسیون، به منظور ارتباط بین چندین بخش واحد صنعتی (مثل سیستم‌های مدیریتی و سیستم‌های کنترلی) در نظر گرفته شده است.

4. اتوماسیون صنعتی هوشمند (Smart Automation): در این نوع از اتوماسیون، از سامانه‌های هوشمند (مثل هوش مصنوعی و یادگیری ماشین) برای کنترل و مدیریت فرایندهای ساخت استفاده می‌شود. به کمک این دستگاه‌ها، برنامه‌های کارخانه هوشمند و به صورت خودکار تعیین می‌شوند.

فرایندهای تولید سیستم‌های اتوماسیون صنعتی چیست؟

به طور کلی، فرایند تولید سیستم‌های اتوماسیون شامل چهار مرحله می‌باشد:

1. تحلیل و طراحی: در این مرحله، نیازهای مشتریان شناسایی شده و یک طرح کلی برای سیستم اتوماسیون به کمک نرم‌افزار‌های CAD و مدیریت پروژه تهیه می‌شود.

2. تولید: سیستم‌های اتوماسیون به صورت یکپارچه توسط تیم‌های تخصصی تولید می‌شود.

3. تست و عیب‌یابی: پس از تولید، سیستم‌های اتوماسیون تست می‌شوند تا عیب‌های آن‌ها شناسایی شود و برطرف شود.

4. نصب و راه‌اندازی: سیستم‌های اتوماسیون به همراه مستندات و راهنمایی‌های لازم برای نصب و راه‌اندازی به مشتری تحویل داده می‌شود. در این مرحله، کارشناسان فنی سیستم به مشتری کمک می‌کنند تا سیستم به خوبی راه‌اندازی شود.

قیمت تجهیزات اتوماسیون صنعتی

قیمت این تجهیزات به شدت متغیر است و بستگی به انواع و ویژگی‌های تجهیزات دارد. برای مثال، قیمت یک سیستم کنترل تولید با PLC و صفحه نمایش لمسی، هزینه‌ای بین چند میلیون تا صدها میلیون دارد، در حالی که یک سیستم اتوماسیون پیچیده با بیشترین قابلیت ها و مزایای ممکن، هزینه های بسیار بیشتری را به دنبال خواهد داشت. همچنین، هزینه نصب، راه‌اندازی و نگهداری نیز برای سیستم های با مشخصات بیشتر، بالاخره به شدت افزایش می‌یابد. لذا برای قیمت دقیق، بهتر است با با ما تماس بگیرید.