اتوماسیون صنعتی

از زمان انقلاب صنعتی در بریتانیا، تلاش قابل توجهی برای توسعه تکنیک ها و دستگاه های پیچیده برای کمک به صنعت گران و تولید کنندگان آغاز گردید.

فرآیند تولید صنعتی شامل مجموعه ای از ماشین آلات است که از طریق آنها مواد اولیه دستخوش تغییرات فیزیکی و شیمیایی شده و در ترکیب با دیگر مواد، به محصول نهایی تبدیل می شود. در اینجا، اصطلاح “ماشین” می تواند به هر دستگاهی  مانند موتور، مته ، تسمه نقاله و غیره تلقی می شود که تحت دستگاه های الکترومکانیکی یا ماشین های شیمیایی مانند کوره ها، خشک کن ها، سیستم های احتراق شیمیایی و غیره قرار می گیرند.

امروزه اتوماسیون صنعتی فرایند تولید در صنایع را به دست گرفته و تصور یک خط تولید بدون سیستم های اتوماسیون بسیار دشوار است. چندین  فاکتور منجر به اجرا و الزام وجود سیستم اتوماسیون در تولیدات صنعتی می شود مانند نیاز به کالاهای با کیفیت بالا، انتظارات زیاد در مورد محصول و قابل اطمینان بودن آن، تولید با حجم بالا و… .

 

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون (Automation) از واژه automatic به معنی خودکار گرفته شده است و خود اتوماسیون به معنای کنترل و هدایت خودکار می باشد.

اتوماسیون صنعتی فرایندی است که با کمک برنامه نویسی منطقی دیجیتال و سپردن فرماندهی به تجهیزات مکانیزه و در نهایت کاهش مداخله انسان در مراحل مختلف تولید صنعتی، کار توسط ماشین آلات و سایر تجهیزات صنعتی پیش می رود و صرفا افراد مجرب و متخصصین مراحلی که سیستم اتوماسیون صنعتی پیش می برد را نظارت می کنند.

استفاده از سیستم های هوشمند موجب افزایش کارایی در صنعت و تولید می شود و سیستم اتوماسیون با ایجاد ارتباط بین دستگاه ها و سیستم عامل ها یا ربات های هوشمند، نظام تولیدی هماهنگ و یکپارچه ایجاد کرده که بازدهی را دوچندان و نظام مند می کند.

تاریخچه اتوماسیون صنعتی

اصطلاح اتوماسیون توسط مهندسی از شرکت فورد موتور ، که از پیشگامان اتوماسیون صنعتی و در خط مونتاژ تولید بود، ابداع شده است. در آغاز، فرایند تولید صنعتی بر پایه چشم، دست و مغز یک کارگر بود؛ امروزه این فرآیند به عهده حسگرها، محرک ها و رایانه ها است.

در اصل، اجرای اتوماسیون در یک فرآیند تولید متمرکز بر جایگزینی نیروی انسانی با یک ماشین مستقل است. در ابتدا، هر ماشین به طور مستقل برای یک روند تولید روان باید توسط یک ناظر انسانی هماهنگ و پایش می شد؛ اما با پیشرفت های تکنولوژی در سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال، ریزپردازنده ها و PLC ها (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) و حسگرهای مختلف، همگام سازی و هماهنگی چندین ماشین مستقل و دستیابی به اتوماسیون صنعتی واقعی بسیار آسان شده است.

مشاوره تخصصی و انجام پروژه‌های اتوماسیون صنعتی توسط تیم فنی مارش شاپ

مارش شاپ وارد‌کننده انواع قطعات الکترونیکی و الکترومکانیکی از کشورهای مختلف دنیا، در انجام پروژه‌های اتوماسیون صنعتی نیز پیشتاز است. مارش شاپ همچنین سعی دارد با مشاوره تخصصی به سایر شرکت‌ها و… در انجام پروژه‌ها آن‌ها را راهنمایی کند. جهت مشاوره و رزرو انجام پروژه با شماره‌های 02188326934 و 09305861709 تماس بگیرید.

سطوح فرآیند اتوماسیون صنعتی

روش های مختلفی برای توصیف سطح یک فرآیند اتوماسیون صنعتی وجود دارد، اما ساده ترین روش؛ هرم سلسله مراتبی زیر است که نشان دهنده نمایش سه سطح یک برنامه اتوماسیون صنعتی معمولی است.

سطح نظارت کننده (Supervisor Level)

سطح سوپروایزر که در بالای طبقه بندی نشسته است، معمولاً از یک رایانه صنعتی تشکیل شده است که این کامپیوتر می تواند به صورت رومیزی یا پنل بر روی دیوار نصب شده باشد و در دسترس قرار گیرد. این رایانه ها، عملیات های استانداردی را که توسط یک نرم افزار خاص که معمولاً توسط تامین کننده برای کنترل فرآیند صنعتی تهیه می شود، پیش می برند.

هدف اصلی این نرم افزار تصور سازی و پارامترسازی فرآیند است. برای ارتباطات نیز از اترنت صنعتی خاصی استفاده می شود که می تواند Gigabit LAN یا هر توپولوژی بی سیم (WLAN) باشد.

سطح کنترل (Control Level)

سطح کنترل سطح متوسط ​​در طبقه بندی است و این همان سطحی است که تمام برنامه های مربوط به اتوماسیون در آن اجرا می شوند. برای این منظور معمولاً از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی یا PLC استفاده می شود که قابلیت محاسبه در لحظه را فراهم می کند.

PLC ها معمولاً با استفاده از میکروکنترل کننده های 16 یا 32 بیتی اجرا می شوند و برای تأمین نیازهای در لحظه بر روی سیستم عامل اختصاصی اجرا می شوند. PLC ها همچنین قادر به ارتباط با چندین دستگاه ورودی/خروجی هستند و می توانند از طریق پروتکل های ارتباطی مختلف مانند CAN ارتباط برقرار کنند.

سطح پایه (Field Level)

تجهیزاتی مانند سنسورها و محرک ها در سطح پایه، طبقه بندی می شوند. سنسورهایی مانند دما، فشار و غیره و فعال کننده هایی مانند موتور، سوپاپ ها، سوئیچ ها و غیره از طریق یک گذرگاه پایه به یک PLC وصل می شوند و ارتباط بین یک دستگاه در سطح پایه و PLC مسئول آن، معمولاً براساس اتصال نقطه به نقطه صورت می گیرد.

از هر دو شبکه سیمی و بی سیم برای ارتباط استفاده می شود و با استفاده از این ارتباط ، PLC می تواند اجزای مختلف را نیز تشخیص و پارامتر کند.

علاوه بر این ، یک سیستم فرآیند اتوماسیون صنعتی نیز به دو سیستم عمده نیاز دارد که عبارتند از:

• منبع تغذیه صنعتی
• امنیت و حفاظت
  

نیازها و تقاضای برق سیستم های مختلف در سطوح مختلف این سلسله مراتب می تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، PLC ها معمولاً با ولتاژ 24 ولت کار می کنند، در حالی که موتورهای سنگین یا با جریان برق 1 فاز یا 3 فاز کار می کنند.

بنابراین ، برای یک کار بدون نقص و مشکل، طیف گسترده ای از منبع انرژی ورودی مناسب لازم است. علاوه بر این، نرم افزاری که برای کنترل PLC استفاده می شود باید امنیت داشته باشد چرا که به راحتی می تواند اصلاح یا خراب شود.

با در نظر گرفتن تمام سطوح فوق الذکر و اجزای متناظر با آنها، یک سیستم اتوماسیون صنعتی معمولی ساختار زیر را خواهد داشت.

عملکرد اتوماسیون صنعتی چگونه است؟

سیستم صنعتی اتوماسیون مسئولیتی بیش از کنترل فرایند تولید را بر عهده دارد که توسط کارشناسان مربوطه تنظیم شده و عبارت است از:

1. اشتراک گذاری اطلاعات بین قسمت های متفاوت تولید
2. برقراری استراتژی های هماهنگی و کنترل بخش های مختلف در کارخانه
3. ایجاد واسطه بین نیروی انسانی (پرسنل) و مجموعه تحت کنترل
   

 

انواع سیستم های اتوماسیون صنعتی

حال که کمی در مورد چیدمان یک سیستم اتوماسیون صنعتی معمولی مشاهده کردیم، اجازه دهید بحث در مورد انواع مختلف سیستم های اتوماسیون صنعتی را ادامه دهیم. سیستم های اتوماسیون صنعتی معمولاً در چهار نوع دسته بندی می شوند:

• سیستم اتوماسیون ثابت (Fixed Automation System)
• سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی (Programmable Automation System)
• سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر (Flexible Automation System)
• سیستم اتوماسیون یکپارچه (Integrated Automation System)

سیستم اتوماسیون ثابت

در یک سیستم اتوماسیون ثابت، برای تجهیزات مجموعه ای از عملکردها یا کارها ثابت تعریف می شود و بندرت تغییراتی در این عملیات ایجاد می شود. سیستم اتوماسیون ثابت معمولاً در فرآیندهای جریان مداوم مانند حامل ها و سیستم های تولید انبوه استفاده می شود.

سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی

در سیستم اتوماسیون قابل برنامه ریزی، توالی عملیات و همچنین پیکربندی ماشین آلات را می توان با استفاده از کنترل های الکترونیکی تغییر داد. این سیستم به زمان و تلاش قابل توجهی برای برنامه ریزی مجدد ماشین آلات نیاز دارد و معمولاً در فرآیند تولید دسته ای به کار می رود.

سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر

یک سیستم اتوماسیون انعطاف پذیر معمولاً همیشه توسط رایانه ها کنترل می شود و اغلب در مواردی که تنوع محصول مرتباً تغییر می کند، اجرا می شود. دستگاه های CNC بهترین مثال برای این سیستم هستند. کدی که توسط اپراتور به رایانه داده می شود مختص یک کار خاص است و بر اساس کد، دستگاه ابزار و تجهیزات لازم برای تولید را بدست می گیرد.

سیستم اتوماسیون یکپارچه

سیستم اتوماسیون یکپارچه مجموعه ای از ماشین ها، فرآیندها و داده های مستقل است که همه تحت فرمان یک سیستم کنترل واحد برای اجرای یک سیستم اتوماسیون فرآیند تولید همزمان کار می کنند. CAD، CAM، ابزارها و ماشین آلات تحت کنترل کامپیوتر، ربات ها، جرثقیل ها و حامل ها همه با استفاده از برنامه ریزی پیچیده و کنترل تولید، یکپارچه و هماهنگ می شوند.

تجهیزات اتوماسیون صنعتی چیست؟

تجهیزات اتوماسیون صنعتی یک دسته از تجهیزات تولیدی است که برای انجام خودکار برخی از عملیات تولید استفاده می شود. انواع تجهیزات شامل ربات های صنعتی ، سلول های اتوماسیون ، نوار نقاله و دستگاه های خاصی مانند بالابر و ماشین های واژگون است. تجهیزات اتوماسیون صنعتی به شدت در صنایع خودروسازی ، رنگ سازی ، هوافضا و جابجایی استفاده می شود. در واقع عملکرد این تجهیزات با هدف اتوماسیون صنعتی که اتوماتیک و خودکار کردن انجام امور است، تطابق پیدا کرده است. این تجهیزات در انواع اتوماسیون های صنعتی متفاوت هستند و متناسب با آن، عمل می کنند.

انواع ابزارهای شاخص اتوماسیون صنعتی:

• درایو صنعتی
• کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
• رابط انسان و ماشین (HMI)
• شبکه عصبی مصنوعی   (ANN)
• سامانه های کنترل سرپرستی و گرد آوری اطلاعات (SCADA)
• سیستم کنترل توزیع شده (DCS)
• کنترل‌کننده خودکار قابل برنامه‌ریزی (PAC) 
•  سیستم‌های مبتنی بر بینایی ماشین و پردازش تصویر (machine vision & image processing)
• کنترل حرکت
• رباتیک

 

کاربرد اتوماسیون صنعتی چیست؟

بسیاری از صنایع می توانند از اتوماسیون صنعتی بهره ببرند. برخی از بزرگترین صنایع شامل تولید، نفت و گاز، کارخانه های کاغذ و فولاد هستند.

تولید

به طور کلی شرکت های تولیدی از اتوماسیون صنعتی به روش های متفاوتی استفاده می کنند. می توان از این تکنولوژی برای سرهم کردن و یا ایجاد قطعات و محصولات، نظارت بر وظایف مربوط به نگهداری و یا مدیریت میزان موجودی انبار استفاده کرد.

حفاری نفت و گاز

از آنجا که حفاری نفت و گاز اغلب شامل ایستگاه های دریایی و مکان های دور افتاده است ، اتوماسیون صنعتی در این صنعت بسیار مفید است. سنسورها و دیگر تجهیزات نظارتی به معنای سفرهای دشوارتر و بالقوه خطرناک کمتری برای تکنسین ها است.

کارخانه های کاغذ سازی

می توان از آن در کارخانجات کاغذ برای مدیریت تولید دسته ای و همچنین کنترل ابزار دقیق ، دستگاه های گیاهی و تجهیزات استفاده کرد. این به اپراتورها اجازه می دهد تا دید عالی را در کل سیستم تولید داشته باشند.

فولاد

ما همچنین شاهد کنترل سلسله مراتبی اتوماسیون صنعتی در کارخانه های فولاد هستیم. این فناوری یک سیستم یکپارچه را ارائه می دهد که کل کارخانه فولاد را مدیریت و کنترل می کند.

حمل و نقل

اتوماسیون صنعتی مدت هاست که در صنعت هواپیمایی با کنترل خلبان خودکار بر روی جت های تجاری جایگاهی دارد. در حال حاضر ، حرکت به سمت وسایل نقلیه خودکار توسعه اتوماسیون صنعتی را شامل می شود که در هر دو سطح تجاری و شخصی استفاده می شود.

مقایسه اتوماسیون صنعتی با ابزار دقیق

اتوماسیون و ابزار دقیق دو جنبه اساسی صنعت مدرن هستند که آن را کارآمدتر و کیفی تر می کند. در حالی که اتوماسیون تکنیکی است که از طریق آن هر فرآیند (یک مرحله خاص در تولید) به صورت خودکار انجام می شود، ابزار دقیق وسیله ای است که طی این فرآیند خودکارسازی را میسر می کند.

اتوماسیون یک اصطلاح برای کاربردهای فناوری است که در آن ورودی انسان به حداقل می رسد. اتوماسیون عبارت است از استفاده از وسایل الکترونیکی و دستگاه های کنترل شده با کامپیوتر برای به عهده گرفتن کنترل فرآیندها. هدف اتوماسیون افزایش کارایی و قابلیت اطمینان است. در اکثر موارد، اتوماسیون جایگزین نیروی کار می شود. اتوماسیون عناصر کلیدی، سیستم ها و عملکردهای شغلی را تقریباً در همه صنایع شامل می شود.

مواردی مانند دستگاه های الکترونیکی، ماشین ها و حتی روبات ها برای خودکارسازی کارهایی که قبلاً توسط انسان انجام می شد، استفاده می شود. پیشرفت در زمینه نرم افزار، یادگیری ماشینی و روباتیک به سرعت این امکان را برای شرکت ها ایجاد می کند که بتوانند با کارگران کمتری کارهای بیشتری را انجام دهند.

ابزار دقیق به معنی اندازه گیری پارامترهای مختلف با کمک یک دستگاه مناسب است که برای اندازه گیری و انجام تجزیه و تحلیل بر روی داده های ثبت شده طراحی شده است؛ در حالی که اتوماسیون فرایند خودکارسازی است که در آن با دریافت اطلاعات لازم از ابزار دقیق، روند اتوماسیون را جلو می برد.

در نتیجه می توان ادعا نمود که هر دو این موارد به هم مرتبط هستند زیرا اندازه گیری ها با کمک ابزار دقیق انجام می شود و از سوی دیگر ادغام این اندازه گیری ها و اطلاعات نیز توسط دستگاه اتوماسیون انجام می گردد و کار انجام شده از طریق کدهای برنامه نویسی خودکار می شود. اساساً، اتوماسیون بیشتر برای اهداف صنعتی و کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای اتوماسیون صنعتی

• وظیفه انجام شده توسط اپراتورهای انسانی که شامل کار فیزیکی خسته کننده است، می تواند به راحتی جایگزین شود.
• اپراتورهای انسانی می توانند از کار در محیط های خطرناک تولید با درجه حرارت شدید، آلودگی، عناصر مضرر یا مواد رادیواکتیو جلوگیری کنند.
• وظایفی که برای یک اپراتور معمولی انسانی دشوار است به راحتی قابل انجام است. این کارها شامل بلند کردن بارهای سنگین و بزرگ، کار با اشیای بسیار کوچک و غیره است.
• تولید همیشه سریعتر است و هزینه محصول به طور قابل توجهی کمتر است (در مقایسه با همان محصولی که با کار دستی تولید می شود).
• چندین کنترل کیفیت می تواند در طی فرآیند تولید ادغام شود تا ثبات و یکنواختی ایجاد کند.
• اقتصاد صنعت می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد که تأثیر مستقیمی بر سطح زندگی دارد.
  

معایب اتوماسیون صنعتی

• از دست دادن شغل. از آنجا که اکثر کارها توسط ماشین انجام می شود، نیاز به نیروی انسانی بسیار کمتر است.
• با استفاده از فناوری روز نمی توان تمام کارهای مورد نظر را خودکار کرد. به عنوان مثال محصولات با اشکال و اندازه های نامنظم بهتر است برای مونتاژ دستی باقی بمانند. (به نظر می رسد این روند با رایانه ها و الگوریتم های پیشرفته در حال تغییر است).
• امکان استفاده از اتوماسیون برای فرآیندهای خاصی وجود دارد، یعنی برای محصولات با حجم بالا، محصولات قابل تکرار و سازگار.
• هزینه اولیه اجرای سیستم اتوماسیون بسیار زیاد است.
• مجموعه ای از نیروهای ماهر همیشه برای نگهداری و خدمات مورد نیاز است.

خرید اتوماسیون صنعتی

استفاده از اتوماسیون صنعتی، با توجه به نوع عملکرد آن در بسیاری از صنایع گسترش پیدا کرده است. در واقع با به کار بردن این سیستم، تمامی امور با سرعت و دقت بالاتری انجام می شوتد، در این صورت علاوه بر صرفه جویی در وقت، کیفیت ثابت می ماند. با توجه به فراگیر شدن این سیستم، شرکت های متعددی اقدام به تولید تجهیزات آن کرده اند و برندهای مختلفی خط تولید خود را در این زمینه راه اندازی کرده اند. مارش شاپ با هدف تسهیل دسترسی به تمامی این تجهیزات و اطمینان از اصالت و کیفیت کالا، محصولات مرتبط با سیستم اتوماسیون صنعتی را به طور مستقیم و بدون دخالت واسطه ها وارد کرده است. از این رو، جهت خرید این تجهیزات با خاطر آسوده می توانید درخواست خرید خود را از مارش شاپ ثبت کنید. با توجه به اینکه این مجموعه تمامی محصولات خود را از نظر اصالت، ضمانت می کند، آن را به بهترین گزینه برای خرید تجهیزات اتوماسیون صنعتی تبدیل کرده است. کافیست با شماره تماس مجموعه که در سایت درج شده است، ارتباط برقرار کنید.

قیمت اتوماسیون صنعتی

سیستم اتوماسیون صنعتی، حاصل عملکرد مجموعه ای از قطعات و تجهیزات است که در راستای اتوماتیک کردن فعالیت های صنعتی عمل می کنند. قطعاتی که در این سیستم استفاده می شوند، وظایف مختلفی دارند که از درجه پیچیدگی متفاوتی برخوردار هستند؛ از این رو قیمت آنها نیز متغیر است. قیمت این قطعات با توجه به نوع کاری که انجام می دهند و همچنین برند تولید کننده محصول، متفاوت است. مجموعه مارش شاپ در زمینه واردات تجهیزات اتوماسیون صنعنی فعالیت دارد و به منظور کاهش هزینه تهیه محصولات، واسطه ها را حذف کرده تا بهترین قیمت را ارائه دهد. همچنین، تمامی قطعات موجود در مارش شاپ به همراه ضمانت اصالت کالا ارسال می شوند. از این رو می توانید در کنار اصل بودن قطعات، با اطمینان خاطر از داشتن بهترین و مناسب ترین قیمت، خرید خود را انجام دهید. برای تهیه محصولات موجود در مارش شاپ، کافیست با شماره 88326934–021 تماس حاصل نمایید