در دنیای امروزه اتوماسیون صنعتی اشنایدر (industrial automation) به معنای کنترل و هدایت دستگاه‌ها به صورت خودکار در محیط‌های صنعتی است. هدف اصلی از کنترل اتوماتیک تولید، دستیابی به اتوماسیون کامل است، اما به دلایل مختلف، عمدتاً این هدف به صورت کامل قابل دستیابی نمی‌باشد. در این زمینه، اغلب از سیستم‌های نیمه خودکار استفاده می‌شود که بخشی از کنترل دستگاه به عهده نیروی انسانی قرار دارد.
اجزاء کنترل در یک سیستم اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون (خودکاری) از سه قسمت اساسی تشکیل شده است که عبارتند از:
اتوماسیون صنعتی یک فرآیند خودکارسازی است که از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: اندازه‌گیرها، کنترل کننده، و محرک‌ها. در ادامه، هرکدام از این سه قسمت توضیح داده می‌شود.
- اندازه‌گیرها: اندازه‌گیرها وسایلی هستند که اطلاعات فیزیکی مانند فشار، دما، جریان، یا دیگر پارامترهای مرتبط با فرآیند صنعتی را اندازه‌گیری می‌کنند. این داده‌ها سپس به کنترل کننده منتقل می‌شوند.
- کنترل کننده: کنترل کننده یک واحد مرکزی است که داده‌های اندازه‌گیری شده را تحلیل می‌کند و بر اساس الگوریتم‌ها و برنامه‌های تعریف شده، تصمیماتی را انجام می‌دهد. این تصمیمات به محرک‌ها ارسال می‌شود تا وظایف مورد نظر را اجرا کنند.
- محرک‌ها: محرک‌ها وسایلی هستند که بر اساس دستوراتی که از کنترل کننده دریافت می‌کنند، حرکت و عمل می‌کنند. این محرک‌ها می‌توانند موتورها، ولوها، کلپس‌ها یا سایر دستگاه‌های مکانیکی باشند.
اتوماسیون صنعتی به کمک این قسمت‌های اصلی، به سیستم‌های خودکارسازی مجهز می‌شود که در انجام فرآیندها و کنترل سیستم‌های صنعتی بهبود و کارایی را به ارمغان می‌آورد. شرکت اشنایدر الکتریک فرانسه نیز به عنوان یک شرکت پیشگام در حوزه کنترل و اتوماسیون صنعتی با تکنولوژی‌های پیشرفته خود به بهبود فرآیندهای صنعتی کمک می‌کند
به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل هستند:
به طور کلی، اتوماسیون صنعتی برخی از مزایای مهم زیر را به دنیای صنعت معرفی می‌کند:
- تکرارپذیری فعالیت‌ها و فرایندها: اتوماسیون صنعتی به تکرارپذیری بالا در اجرای فعالیت‌ها و فرآیندهای صنعتی امکان می‌دهد. این بهبود باعث کاهش خطاها و افزایش دقت در اجرای وظایف مختلف می‌شود.
- افزایش کیفیت محصولات تولیدی: سیستم‌های اتوماتیک قادر به اجرای فرآیندها با دقت بالا هستند، که بهبود در کیفیت محصولات تولیدی را به همراه دارد.
- افزایش سرعت تولید (کمیت تولید): اتوماسیون صنعتی منجر به افزایش سرعت اجرای فرآیندها و بالا بردن کمیت تولید می‌شود، که در نهایت به بهبود بهره‌وری و افزایش سودآوری کمک می‌کند.
- کنترل کیفیت دقیقتر و سریع‌تر: با استفاده از سیستم‌های اتوماتیک، کنترل دقیقتر و سریع‌تر بر روی فرآیندها و کیفیت محصولات امکان‌پذیر می‌شود.
- کاهش پسماندهای تولید (ضایعات): اتوماسیون صنعتی موجب بهینه‌سازی مصرف مواد و کاهش ضایعات در فرآیندهای تولید می‌شود.
- برهمکنش بهتر با سیستم‌های بازرگانی: سیستم‌های اتوماتیک قابلیت ارتباط و برهمکنش بهتر با سیستم‌های بازرگانی و اجزای مختلف زنجیره تأمین را ایجاد می‌کنند.
- افزایش بهره‌وری واحدهای صنعتی: افزایش بهره‌وری و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید باعث بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری واحدهای صنعتی می‌شود.
- بالا بردن ضریب ایمنی: اتوماسیون صنعتی موجب بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی می‌شود و فشارهای روحی و جسمی را در محیط کار کاهش می‌دهد
سیستم صنعتی اتوماسیون مسئولیت‌های گسترده‌تری را به عهده دارد که توسط کارشناسان مربوطه تنظیم شده و شامل موارد زیر می‌شود:
- تبادل اطلاعات بین اجزاء مختلف تولید: سیستم اتوماسیون صنعتی نه تنها فرآیند تولید را کنترل نمی‌کند بلکه اطلاعات را بین اجزاء مختلف تولید نیز تبادل می‌کند. این امکان به افزایش هماهنگی و همکاری بین اجزاء مختلف تولید کمک می‌کند.
- برقراری استراتژی‌های کنترلی در کارخانه: سیستم صنعتی اتوماسیون به برنامه‌ریزی و اجرای استراتژی‌های کنترلی در کارخانه می‌پردازد. این شامل تنظیم و کنترل پارامترهای مختلف فرآیندها و فعالیت‌های تولیدی است.
- ایجاد یک واسطه بین کاربر و مجموعه تحت کنترل: ایجاد یک واسطه کاربری کارآمد بین کاربران و مجموعه تحت کنترل از طریق سیستم اتوماسیون، تسهیل در اجرای وظایف و ارتباط مؤثرتر با فرآیندها را فراهم می‌آورد. این واسطه معمولاً شامل صفحات نمایش گرافیکی و کنترل از راه دور می‌شود.
این وظایف گسترده نشان از اهمیت سیستم‌های اتوماسیون صنعتی در بهبود کارایی و کنترل هوشمند فرآیندهای صنعتی دارد
اتوماسیون صنعتی چیست؟
سیستم‌های صنعتی اتوماسیون دارای دو نوع فرآیند تولید است که به شرح زیر می‌باشد:
- فرآیندهای پیوسته (واگرا): این نوع فرآیندها به صورت پیوسته و بدون وقفه ادامه پیدا می‌کنند. این شامل صنایعی همچون پالایش، پتروشیمی، شیمیائی، غذائی و سایر فعالیت‌های صنعتی می‌شود. در این فرآیندها، تولید به صورت مستمر و مداوم انجام می‌شود و بهینه‌سازی فرآیندها و کنترل مداوم از اهمیت بالایی برخوردار است.
- فرآیندهای گسسته (همگرا): در این نوع فرآیندها، تولید به شکل گسسته و دوره‌ای انجام می‌شود. صنایعی همچون خودروسازی، الکترونیک، لوازم خانگی و صنایع مشابه از این نوع فرآیندها استفاده می‌کنند. در فرآیندهای گسسته، محصولات به صورت دسته‌های جداگانه تولید می‌شوند و بین هر دوره تولیدی، توقف و تغییرات ممکن است اتفاق بیافتد.
این دو نوع فرآیند تولید در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی با توجه به خصوصیات و نیازهای هر صنعت، از تکنیک‌ها و تجهیزات مختلفی برخوردار هستند تا کنترل و بهینه‌سازی بهتری را فراهم کنند
بخش‌های اصلی اتوماسیون صنعتی
به طور کلی، هر سیستم اتوماسیون یا کنترلی از سه بخش اصلی تشکیل شده است که عبارتند از: ورودی، بخش کنترل، و خروجی.
- ورودی: این بخش شامل اجزاءی مانند دکمه شروع، سوئیچ، سنسور تصویری، سنسور مجاورتی و رمزگذار چرخشی است. این اجزاء ورودی اطلاعات و وضعیت‌های محیط را به سیستم اتوماسیون می‌فرستند تا فرآیندها به طور مناسب کنترل شوند.
- بخش کنترل: در این بخش، اجزاءی همچون رله، تایمر، شمارنده، کنترلر دما و PLC (کنترلر منطقی برنامه‌پذیر) جای می‌گیرند. این اجزاء مسئول انجام محاسبات و تصمیم‌گیری‌های لازم بر اساس اطلاعات دریافتی از بخش ورودی هستند تا به اجرای مناسب فرآیندها بپردازند.
- خروجی: این بخش از اجزاءی مثل نمایشگر، سرو موتور، نوار نقاله، شیر برقی و هیتر تشکیل شده است. این اجزاء به عنوان واسطه برای انتقال و اعمال تغییرات مورد نیاز در محیط خارجی به کار می‌روند.
اجزای تشکیل‌دهنده: در ادامه، برخی از تجهیزات و عناصر الکتریکی که در سیستم‌های اتوماسیون به کار می‌روند معرفی می‌شوند:
- سوئیچ (Switch): این اجزاء به دو نوع عملیاتی و تشخیصی تقسیم می‌شوند و در بخش ورودی اتوماسیون‌های صنعتی بکار می‌روند.
- رله (Relay): وظیفه رله‌ها قطع و وصل کردن یک یا چند کنتاکت است و در بخش کنترل به عنوان رابط بین خروجی‌ها و ورودی‌های مختلف عمل می‌کنند
به طور خلاصه، اتوماسیون صنعتی از سه بخش اصلی تشکیل شده است که هرکدام وظایف خاص خود را دارند:
- ورودی:
- دکمه شروع
- سوئیچ
- سنسور تصویری
- سنسور مجاورتی
- رمزگذار چرخشی
- کنترلی:
- رله
- تایمر
- شمارنده
- کنترلر دما
- PLC (کنترلر منطقی برنامه‌پذیر)
- خروجی:
- نمایشگر
- سرو موتور
- نوار نقاله
- شیر برقی
- هیتر
انواع تجهیزات اتوماسیون صنعتی:
- شبکه‌های عصبی مصنوعی: استفاده از مدل‌های عصبی مصنوعی برای پردازش و تصمیم‌گیری هوشمند در سیستم‌های اتوماسیون.
- سیستم کنترل توزیع: مدیریت و کنترل توزیع و انتقال اطلاعات و داده‌ها در سیستم‌های اتوماسیون.
- واسط ماشین انسان: استفاده از رابط‌های کاربری هوشمند برای ارتباط موثر بین انسان و سیستم‌های اتوماسیون.
- اسکادا: سیستم‌های نمایش و کنترل اتوماتیک صنعتی که اطلاعات را به صورت گرافیکی نمایش می‌دهند.
- ابزار دقیق: استفاده از ابزارهای دقیق برای اندازه‌گیری و کنترل پارامترهای مختلف در فرآیندهای صنعتی.
- کنترل حرکت: مدیریت و کنترل حرکت و جابه‌جایی در سیستم‌های مکانیکی و رباتیک.
- روباتیک: استفاده از ربات‌ها در سیستم‌های اتوماسیون برای انجام وظایف خاص.
انواع تجهیزات:
- سنسور: ابزارهایی که تغییرات فیزیکی محیط را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کنند.
- انکودر: برای اندازه‌گیری چرخش یا جابه‌جایی و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی.
- کنترلر: واحد کنترلی که دستورات را از بخش کنترل دریافت کرده و وظایف مختلف را اجرا می‌کند.
- نمایشگر: دستگاهی برای نمایش اطلاعات گردآوری شده یا نتایج فرآیندها
اتوماسیون صنعتی اشنایدر
اتوماسیون صنعتی اشنایدر (Schneider Industrial Automation)، یک بخش از شرکت Schneider Electric است که در زمینه تولید و توزیع سیستم‌ها و تجهیزات مرتبط با اتوماسیون صنعتی فعالیت می‌کند. این شرکت با بیش از ۱۲۰ سال سابقه در حوزه صنعت، به عنوان یکی از پیشروهای جهانی در اتوماسیون صنعتی شناخته می‌شود.
محصولات اتوماسیون صنعتی اشنایدر شامل سیستم‌های کنترل حرکتی، PLC (Programmable Logic Controller)، HMI (Human Machine Interface)، سنسورها، تجهیزات اندازه‌گیری، درایوهای متغیر فرکانس و سایر تجهیزات و ماژول‌های مورد نیاز برای اتوماسیون فرآیندها و سیستم‌های صنعتی است. این محصولات معمولاً دارای قابلیت‌های پیشرفته‌ای همچون استفاده از فناوری‌های ارتباطی مانند اینترنت اشیا (IoT) و پشتیبانی از پروتکل‌های صنعتی انتقال داده مثل Modbus و EtherNet/IP هستند.
اشنایدر الکتریک با ارائه راهکارهای هوشمند و انعطاف پذیر، سازمان‌ها را در بهبود کارایی، انرژی‌بخشی و امنیت عملیاتی یاری می‌دهد. محصولات اتوماسیون صنعتی اشنایدر در صنایع مختلفی از جمله صنایع تولید، پتروشیمی، فولاد، خودروسازی، برق و انرژی و زیرساخت‌ها استفاده می‌شوند.
به طور خلاصه، اتوماسیون صنعتی اشنایدر با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، بهبود کارایی، کاهش هزینه و افزایش امنیت در فرآیندها و تجهیزات صنعتی را ممکن می‌سازد. برای خرید از فروشگاه صنعت روز به عنوان نمایندگی رسمی اشنایدر، می‌توانید بازدید کنید و محصولات مورد نیاز خود را تهیه نمایید.