اتوماسیون صنعتی: چیست؟ (مقدمات و انواع)
به دلیل پیشرفت سریع فناوری، تمام سیستم‌های پردازش صنعتی، کارخانه‌ها، ماشین آلات و تأسیسات آزمایشی از مکانیکی شدن به اتوماسیون تغییر کردند. یک سیستم مکانیکی نیاز به مداخله انسانی برای عملکرد دارد. با ظهور و تکامل فناوری‌های کنترل جدید و موثر، کنترل اتوماسیون کامپیوتری به دلیل نیاز به دقت بالا، کیفیت، دقت و عملکرد در فرآیندهای صنعتی رشد کرده است.
اتوماسیون یک قدم فراتر از مکانیکی شدن است که از دستگاه‌های کنترل با توانایی بالا برای فرآیندهای تولید یا تولید کارآمد استفاده می‌کند.
چیست اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی استفاده از دستگاه‌های کنترلی مانند PC/PLCs/PACs و غیره برای کنترل فرآیندهای و ماشین آلات صنعتی با حذف بیشترین مداخله کارگری و جایگزینی عملیات مونتاژ خطرناک با عملیات اتوماتیک است. اتوماسیون صنعتی به طور نزدیک با مهندسی کنترل مرتبط است.
اتوماسیون یک اصطلاح گسترده است که به هر مکانیزمی که خود به خود حرکت می‌کند یا خودکار است، اطلاق می‌شود. کلمه "اتوماسیون" از کلمات یونانی قدیم Auto (معنی "خود") و Matos (معنی "حرکت") مشتق شده است. در مقایسه با سیستم‌های دستی، سیستم‌های اتوماسیون از نظر دقت، قدرت و سرعت عملکرد عملکرد بهتری ارائه می‌دهند.
در کنترل اتوماسیون صنعتی، متغیرهای فرآیند زیادی مانند دما، جریان، فشار، فاصله و سطح مایعات می‌توانند به طور همزمان تشخیص داده شوند. تمام این متغیرها توسط سیستم‌های پیچیده میکروپروسسور یا کنترلرهای پردازش داده مبتنی بر PC به دست آمده، پردازش و کنترل می‌شوند.
سیستم‌های کنترل بخش ضروری یک سیستم اتوماسیون هستند. انواع مختلف تکنیک‌های کنترل حلقه بسته مطمئن می‌شوند که متغیرهای فرآیند نقطه تنظیم را دنبال کنند. علاوه بر این عملکرد اساسی، سیستم اتوماسیون از توابع مختلف دیگری مانند محاسبه نقاط تنظیم برای سیستم‌های کنترل، شروع یا خاتمه کار کارخانه، نظارت بر عملکرد سیستم، برنامه‌ریزی تجهیزات و غیره استفاده می‌کند. سیستم‌های کنترل با نظارتی که به محیط کار در صنعت سازگار شده‌اند، سیستم تولیدی انعطاف‌پذیر، کارآمد و موثقی را فراهم می‌کنند.
سیستم اتوماتیک نیاز به محصولات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری تخصصی خاص برای اجرای سیستم‌های کنترل و نظارت دارد. در سال‌های اخیر، تعداد زیادی از این محصولات توسط تأمین‌کنندگان مختلف توسعه یافته است که محصولات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری تخصصی خود را ارائه می‌دهند. بعضی از این تأمین‌کنندگان شامل Siemens، ABB، AB، National Instruments، Omron و غیره هستند.
نوع‌های اتوماسیون صنعتی
اتوماسیون صنعتی استفاده از سیستم‌های کمکی کامپیوتری و ماشینی برای اداره عملیات صنعتی مختلف به صورت خوب کنترل شده است. بسته به عملیات موجود، سیستم‌های اتوماسیون صنعتی به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند: اتوماسیون کارخانه فرآیند و اتوماسیون تولید.
اتوماسیون کارخانه فرآیند
در صنایع فرآیندی، محصول نتیجه فرآیندهای شیمیایی زیادی بر اساس مواد اولیه است. بعضی از این صنایع شامل صنایع دارویی، پتروشیمی، صنایع سیمان، صنایع کاغذ و غیره هستند. بنابراین کل کارخانه فرآیند اتوماتیک شده تا محصول با کیفیت بالا، با تولید بیشتر و کنترل قابل اعتماد بیشتر متغیرهای فیزیکی فرآیند تولید شود.
شکل فوق ساختار سلسله مراتبی سیستم اتوماسیون فرآیند را نشان می‌دهد. این ساختار شامل لایه‌های مختلفی است که مؤلفه‌های گسترده‌ای را در یک کارخانه فرآیند نشان می‌دهد.
سطح ۰ یا کارخانه: این سطح شامل ماشین‌هایی است که نزدیک‌ترین به فرآیندها هستند. در اینجا، سنسورها و اکتشاف‌ها برای ترجمه سیگنال‌های از ماشین‌ها و متغیرهای فیزیکی برای تحلیل و تولید سیگنال‌های کنترلی استفاده می‌شوند.
کنترل مستقیم فرآیند: در این سطح، کنترل‌کننده‌های خودکار و سیستم‌های نظارتی اطلاعات فرآیند را از سنسورها دریافت می‌کنند و به تبع آن سیستم‌های اکتشافی را کنترل می‌کنند. بعضی از کارهای این سطح عبارتند از-
دریافت داده
نظارت بر کارخانه
بررسی داده
کنترل حلقه باز و حلقه بسته
گزارش‌دهی
کنترل نظارتی کارخانه: این سطح با تنظیم هدف‌ها یا نقاط تنظیم، کنترل‌کننده‌های خودکار را فرمان می‌دهد. این سطح به کنترل تجهیزات برای کنترل بهینه فرآیند می‌پردازد. بعضی از کارهای این سطح عبارتند از:
نظارت بر عملکرد کارخانه
کنترل بهینه فرآیند
هماهنگی کارخانه
تشخیص خرابی و غیره
برنامه‌ریزی و کنترل تولید: این سطح مشکلات تصمیم‌گیری مانند تخصیص منابع، هدف تولید، مدیریت نگهداری و غیره را حل می‌کند. کارهای این سطح شامل موارد زیر است:
ارسال تولید
کنترل موجودی
نظارت بر تولید، گزارش‌دهی تولید و غیره
مدیریت کارخانه: این سطح بالاترین سطح اتوماسیون کارخانه فرآیند است. این سطح بیشتر با فعالیت‌های تجاری نسبت به فعالیت‌های فنی سروکار دارد. کارهای این سطح شامل موارد زیر است-
تحلیل بازار و مشتری
آمار سفارشات و فروش
برنامه‌ریزی تولید
تعادل بین ظرفیت و سفارشات و غیره
