اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون (Automation) در زبان یونان باستان به معنی خود فرمان است. رباتیزه کردن یا اتوماسیون صنعتی (Industrial Automation) به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی (مثلاً کامپیوتر) به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه های تولید است. در حیطه صنعتی سازی اتوماسیون قدم بعدی مکانیزه سازی است. به این شکل که مکانیزه سازی، ماشین را جایگزین نیروی فیزیکی انسان می کند. اتوماسیون صنعتی نقش احساسات و مجری بودن مستقیم انسان در صنعت را به شکل چشمگیری کاهش می دهد. تنها کاربرانی که در این سیستم ها در پروسه تولید شرکت دارند، ناظرانی هستند که به آنها مهندسین ساکن میگویند.

چرخه ی تولید اتوماسیون سازی شده شامل کلیه عوامل لازم برای اندازه گیری، انتقال، نمایش، ذخیره سازی و تنظیم اطلاعات از مراحل ساخت و اجرای فرامین مربوطه می باشد. با روی کارآمدن تراشه های پردازشگر و کنترلر، ایده ی ایجاد چنین سیستم هایی به وجود آمد. سیستم هایی که قادر باشند دخالت انسان در چرخه ی تولید را به حداقل رسانده و تنها او را ناظری بر پروسه ساخت گردانند. رباتهای صنعتی مهم ترین نقش را در این سیستم ها ایفا می کنند و یکی از مهمترین ارکان تولید صنعتی به حساب می آید.

تا قبل از روی کارآمدن این نوع سیستم ها از دستگاه های مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده می شد، که هر کدام به صورت مستقل عمل می کردند و محدودیت های بسیاری داشتند. اما هدف از اتوماسیون سازی و استفاده از روبات، تزریق احساسات به پروسه تولید است. هم سویی و هم هدف کردن دستگاه ها و روبات ها و ایجاد شبکه در یک نظام تولید، حاصل به کارگیری تکنولوژی اتوماسیون صنعتی است.

وظایف اتوماسیون صنعتی :

اتوماسیون صنعتی وظیفه ای بیش از کنترل فرآیند تولید را بر عهده دارد. اما وظایف تعریف شده ی یک سیستم اتوماسیون صنعتی که توسط کارشناسان مربوطه تنظیم شده است عبارتند از:

• جاری ساختن استراتژی های کنترلی در کارخانه
• تبادل اطلاعات میان بخش های تولید
• ایجاد یک واسطه بین کاربر و مجموعه تحت کنترل

کاربرد اتوماسیون صنعتی :

سیستم های اتوماسیون صنعتی در هر دو نوع از فرایندهای تولید که شامل:

• فرآیند های پیوسته (واگرا) مثل: پالایش، غذائی و…
• فرآیند های گسسته (همگرا) مثل: خودرو، لوازم خانگی و…

می شود، کاربرد دارند.

یک فرایند تولید متناسب با نوع محصول مورد نظر به سه بخشتقسیم می شود:

1. تولید
2. بسته بندی
3. توزیع

تولید مهمترین بخش فرآیند ساخت است. از سنجش کیفیت مواد اولیه، انجام عملیات ابتدائی ساخت روی آنها تا فرآوری محصول نهائی و آزمایش های پایانی کنترل محصول. روبات های جابه جا کننده و برش دهنده پای ثابت این بخش در اکثر خطوط تولید هستند. اما از آنجا که تمام فرآورده ها و محصولات در پایان فرآیند تولید نیاز به بسته بندی دارند و عواملی چون مدت مصرف، مسائل بهداشتی، سادگی حمل و…. در کیفیت محصول و توزیع فروش آن تأثیر گذارند، پس توجه به این بخش الزامی است.

از بارگیری محصول در خودروهای باربری تا عرضه محصول در فروشگاه ها جزو بخش توزیع قرار می گیرد.
استفاده از روباتهای ویژه بارگیری و خطوط حمل و نقل هوشمند، از مهمترین دستاوردهای اتوماسیون در بخش توزیع محسوب میشود.
اتوماسیون صنعتی حتی در سطوح مدیریتی تولید نیز کارایی بسزایی دارد. این مهم به کمک واسط های ماشین و انسان (HMI) انجام پذیر است. چرا که علاوه بر کنترل سیستم، جمع آوری، هماهنگ سازی اطلاعات و نمایش آن در سطوح مختلف مدیریتی را امکان پذیر می سازد. کنترل سیستم به کمک HMI از راه دور به سادگی امکان پذیر است.

تجهیزات در اتوماسیون صنعتی

در حوزه اتوماسیون صنعتی تجهیزات مورد استفاده به سه بخش تجهیزات اندازه گیر ، تجهیزات کنترلی و عملگرها تقسیم می شوند.

1 – تجهیزات اندازه گیری

این تجهیزات شامل انواع سنسورها و اندازگیرهای آنالوگ مانند
سنسورهای مجاورتی (Proximity sensor)
سنسورهای خازنی (Capacitive sensor)
سنسورهای رنگ خوان (Color mark)
سنسورهای سنجش فشار (pressure sensor)
سنسورهای دما مانند ترموکوپل  PT100 , PT1000 و …
سنسور سنجش طول و ارتفاع مانند خط کش اهمی، انکودر، التراسونیک
سنسور سنجش وزن مانند انواع لودسل
سنسورهای رطوبت و … می باشند

2- تجهیزات کنترلی

این تجهیزات که بخش کلیدی و کنترلی در حوزه اتوماسیون صنعتی هستند شامل
کنترل کننده های منطقی PLC (پی ال سی)
نمایشگر های صنعتی HMI (اچ ام آی)
درایو موتورهای AC یا اینورتر (Inverter)
سروو درایوها (AC Servo Drive)
کارتهای موشن کنترل (Motion control)
کامپیوترهای صنعتی
تنشن کنترلرها
تجهیزات شبکه های صنعتی و … می باشند

3- عملگرها

این گروه از تجهیزات شامل
الکترو موتورهای AC
الکتروموتورهای DC
سروو موتورها
استپر موتورها
شیرهای برقی
رباتهای صنعتی و … می باشند.