وبلاگ

خط تولید لوله و پروفیل

قوطی و پروفیل را می توان به دو طریق مستقیم و غیرمستقیم تولید نمود. روش انتخابی بستگی به امکانات ماشین از نظر طراحی دارد. معمولاً پروفیل باز به روش مستقیم تولید می گردد. دستگاه های تولید لوله و پروفیل عموماً دارای قسمتهای تغذیه نوار، گیوتین، قسمت جوش سر و ته نوار، انباره، فرمینگ ( که از دو قسمت شکل دهندۀ اولیه و شکل دهندۀ نهایی ، قسمت جوش دو لبۀپروفیل، براده برداری، سردکن، سایزینگ با تعداد ۴ تا ۶ دروازه – خمش و پیچش گیر  برش (اره) اتوماتیک ، شتاب دهنده و نهایتاً میز تخلیه می باشند. با توجه به اینکه دستگاه برای ساخت چه تولیداتی طراحی شده و به چه روشی ساخته شده باشد قسمتهای فوق با کمی تغییر از نظر تعداد و اندازه ساخته خواهد شد ولی آنچه قابل ذکر است اینکه عمل اصلی این دستگاهها شکل دادن به ورق در حال عبور از بین دو قالب بالا و پایین در حال چرخش در دروازه های مختلف تا تولید محصول نهایی به طریقۀ سرد می باشد.

نحوۀ تولید یک نوع پروفیل

تولید پروفیل و قوطی های ساختمانی می تواند به روش مستقیم و یا غیر مستقیم (تولید لوله و سپس تبدیل به شکل نهایی) انجام گردد. هر روش دارای محاسن و معایبی می باشد. در روش تولید مستقیم نوار در اثر عبور از بین قالبهای بالا و پائین (دارای محرک) و در کنار هرزگردها که طراح با انجام محاسبات از نظر میزان نیرو و زوایای شکل مورد نظر که با توزیع در هر دروازه طراحی نموده به تدریج شکل گرفته و پس از جوش خوردن دو لبه ورق توسط جوشهای فرکانسی نهایتاً در قسمت سایزینگ شکل کامل می گیرد.
پروفیل تولید شده در اثر اعمال نیرو از طرف قالبها و حرارت جوش، کاملاً مستقیم نبوده و توسط پیچش گیر با اعمال نیروی مجدد، خمش، پیچش و کمانش آن اصلاح می گردد. پروفیل در حال تولید، توسط اره اتوماتیک در فواصل ۶ متری بریده و به تعداد معینی بسته بندی و پس از نصب کارت مشخصات و تأیید کنترل کیفی به انبار محصولات تحویل می گردد.
در روش تولید غیر مستقیم پروفیل ابتدا در دستگاه اصلی نورد با همان مراحل فوق و یکی از سه روش خم کردن، به لوله تبدیل و پس از جوش دو لبه، در قسمت سایزینگ و پیچش گیر در اثر فشارهای بالائی و پایینی و جانبی، این لوله به اشکال مختلف تبدیل می گردد و یا اینکه در قسمت سایزینگ و پیچش گیر لوله کاملتر و محصول نهایی لوله خواهد بود و پس از برش بسته بندی می گردد.
لوله های تولید شده را در دستگاههای ساده تری تولید که هر یک دارای ۸ الی ۱۰ دروازه می باشند عبور داده و اشکال مختلفی را تولید خواهند نمود.

محاسن و معایب دو روش:

الف- روش مستقیم:
پروفیل تولید شده به روش مستقیم دارای زاویه های تیز، ابعاد دقیق و خط جوش ثابت در دیوارۀ بالایی و انحنای سطحی کم بوده و نسبت به روش دیگر از کیفیت بالاتری برخوردار خواهد بود..
در این روش به دلیل تیز بودن گوشه و اختلاف قطر نقاط مختلف قالبها و سرعت خطی متفاوت، استهلاک قالبها بیشتر می باشد. همچنین از نظر ماشین کاری و عملیات حرارتی نیز دقت بیشتری لازم است از طرفی فضای هوایی بیشتر بین ایندکتور و پروفیل و فریت سرعت تولید را کاهش داده و نسبت به روش غیر مستقیم دارای سرعت کمتر و راندمان پائینتری خواهد بود.

تولید پروفیل به روش مستقیم

ب- روش غیر مستقیم:
در این روش قسمت اولیه ماشین ( شامل Forming و Finishing ) به یکی از سه طریق: شکل دهی لبه ای، شکل دهی مرکزی و یا شکل دهی از طریق شعاع واقعی (شکل زیر) (با توجه به نظر طراح و شرایط ماشین) نوار به لوله تبدیل و در قسمت Sizing به شکل مورد نظر تبدیل می گردد که این روش On line نامیده می شود و یا پس از اینکه در این دور قسمت نیز لوله کامل و بریده شد، در دستگاههای دیگری عمل تغییر شکل انجام می گردد. در این روش چون می توان با ساخت یک لوله در قسمت فرمینگ و تعویض حداقل چند قالب در قسمت سایزینگ و یا بردن به دستگاه های بدن جوش دیگر چند نوع پروفیل تهیه نمود. داشتن تنوع با حداقل ماشین لوله سازی امکان پذیر است. ضمناً چون فاصله هوایی بین ایندکتور و لوله به حداقل ممکن و قطر انتخابی فریت می تواند به بالاترین اندازه ممکن برسد از حداکثر توان دستگاه جوش می توان استفاده کرده و سرعت تولید نسبت به روش مستقیم بیشتر خواهد بود. قالبها منحنی شکل و ساخت با دستگاه راحت تر و در عملیات حرارتی احتمال شکستن به دلیل عدم وجود گوشه های تیز بسیار کمتر می باشد ولی از نظر کیفیت، گوشه ها گردتر و اندازۀ اضلاع و خط جوش و انحنای سطحی با دقت پایین تر نسبت به روش مستقیم خواهد بود. آنچه تولید لوله صرفاً برای تهیه لولۀ گاز و یا آب باشد قطر لوله را در قسمت جوش حدود نیم میلی متر بیشتر از قطر نهایی شاخته و این میزان اضافه قطر لوله را با افزایش سرعت خطی به وجود آمده در اثر افزایش قطر قالبها در هر دروازه (۵/۰ تا ۲/۰) میلی متر در سایزینگ تقلیل داده و عملاً لوله را کشیده و گرد می نمایند. لوله تولید شده را می توان قبل از برش توسط تست غیر مخرب ادی کارنت(حوزه مغناطیسی) آزمایش و یا پس از برش به صورت Offline آزمایش را انجام داد و آنگاه پس از پلیسه گیری عمل تست هیدرواستاتیک را تا فشار حدود ۷۰ بار برای مدت ۵ ثانیه انجام داده و پس از تأیید و چاپ مشخصات لازمه بر روی لوله ها به صورت شش گوش بسته بندی و به بازار عرضه نمود.

سلسله مراتب سیستم اتوماسیون صنعتی

سیستم اتوماسیون صنعتی به طور ذاتی می­تواند خیلی پیچیده باشد که دارای تعداد زیادی ابزار است که به شکل همگام و همزمان با تکنولوژی­ های اتوماسیون کار می­کنند.شکل زیر آرایش سلسله­ای سیستم اتوماسیون متشکل از سطوح سلسله­ای مختلف را نشان خواهند داد.

  • سطح حوزه یا میدان

این قسمت پایین ترین سطح از سلسله­ اتوماسیون است که مشمولابزار میدانی مثل سنسوها و محرک­ها می­شود. وظیفه­ اصلی این ابزار میدانی انتقال داده­ های پردازش­ ها و ماشین­ ها به یک سطح بالاتر برای نظارت و تحلیل است. و همچنین شامل کنترل پارامترهای پردازش از طریق محرک­ها هم هست. برای مثال، ما خواهیم توانست این سطح را به عنوان چشم­ه و بازوهای یک پروسه­ مخصوص، تعریف نماییم.

سنسور پارامترهای real time مثل دما،فشار،شار،سطح و غیره را به سیگنال­های الکتریکی تبدیل می­کند.این داده ­های سنسور بعدا به کنترل کننده ­ها برای نظارت و تحلیل پارامترهای real time تبدیل می­شود.بعضی از سنسورها شامل ترموکوپل،سنسور نزدیکی،RTDs،جریان سنج و غیره می­شود.

از طرف دیگر محرک­ها سیگنال­های الکتریکی را (از کنترل کننده ­ها) به مفاهیم مکانیکی برای کنترل پردازش­ ها تبدیل می­کند.دریچه­ های کنترل جریان،دریچه­ های میدان مغناطیسی،محرک­ های بادی،دستگاه ­های تقویت نیرو (relays) ،موتورهای DC و موتورهای فرمان،مثال­هایی از محرک­ ها هستند.

  • سطح کنترل

این سطح شامل ابزارهای اتوماسیون گوناگون مانند ماشین­های CNC ،PLCs و غیره می­شود که پارامترهای پردازش را از سنسورهای مختلف به دست خواهد آورد.کنترل کننده­ های اتوماتیک محرک­ها را بر پایه­ی سیگنال­های سنسور پردازش شده و برنامه یا تکنیک کنترل،هدایت می­کند.

کنترل کننده­ های منطقی با قابلیت برنامه نویسی (PLCs) کنترل کننده­ های صنعتی قوی با بیشترین میزان استفاده هستند که قادر به عرضه کاربردهای و تابع­ های کنترل اتوماتیک بر اساس ورودی از سنسورها می باشند که شامل مدول­ های مختلف مانند CPU ، I/O analog ، I/O digital و مدول­ های ارتباطی می­شود. این به اپراتورها این امکان را خواهد داد تا یک تابع کنترل یا یک استراتژی را برنامه ریزی کند تا عملیات­ های اتوماتیک مخصوص در پروسه را اجرا کند.

  • سطح نظارت و کنترل محصول

در این سطح، ابزار اتوماتیک و سیستم نظارت، عمل کنترل و مداخله­ مانند سطح مشترک انسان و ماشین (HMI) ، نظارت بر پارامترهای مختلف ،تنظیم چارچوب­ های تولید، آرشیوبندی تاریخی، تنظیم روشن و خاموش کردن ماشین و غیره را سهولت می بخشد.

به طور عمده، هم سیستم کنترل توزیع (DCS) و هم کنترل نظارتی و حق مالکیت داده­ ها (SCADA) به شکل محبوبی در این بخش استفاده می­شوند.

  • سطح اطلاعات یا سرمایه گذاری (Enterprise)

این بالاترین سطح از اتوماسیون صنعتیمی باشد که کل سیستم اتوماسیون را به راحتی مدیریت می­کند. وظایف این قسمت شامل برنامه ریزی تولید،تحلیل بازار و مشتری،سفارش­ها و فروش­ها و غیره می­شود.بنابراین این قسمت بیشتر با فعالیت­های بازرگانی و کمتر با جنبه­ های فنی سرو کار دارد.

و همچنین شبکه­ های ارتباطی صنعتی برجسته ترین بخش در سیستم اتوماسیون صنعتی هستند که اطلاعات را از یک سطح به سطح دیگر انتقال می­دهند.پس،این شبکه ها در همه­ سطوح سیستم اتوماسیون حضور دارند تا جریان پیوسته­ اطلاعات را امکان پذیر سازند.این شبکه­ ارتباطی می­تواند در یک سطح نسبت به سطح دیگر،متفاوت باشد.بعضی از این شبکه­ ها شامل RS485،CAN،DeviceNet،Foundation Field bus،Profibus و غیره می­شود.

از سلسله­ بالا ما می­توانیم نتیجه یگیریم که جریان پیوسته­ اطلاعات از سطح بالا به سطح پایین و بالعکس وجود دارد. اگر ما این راه گرافیکی را فرض کنیم، شبیه هرمی است که با بالا رفتن از آن، اطلاعات انباشته تر می­شود، در حالی که با پایین آمدن از آن به اطلاعات جزئی تری از پروسه می­رسیم.

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی چیست؟

 

اتوماسیون صنعتی به بهره گیری از رایانه ها بجای متصدیان انسانی برای کنترل دستگاه ها و فرایندهای صنعتی گفته میشود. اتوماسیون یک گام فراتر از مکانیزه کردن است . مکانیزه کردن به معنی فراهم کردن متصدیان انسانی با ابزار و دستگاه هایی است که ایشان را برای انجام بهتر کارشان یاری میرساند. نمایانترین و شناخته شده ترین بخش اتوماسیون صنعتی ربات های صنعتی هستند.

امروزه کاربرد اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است .
به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل اند:
– تکرارپذیری فعالیتها و فرایندها
– افزایش کیفیت محصولات تولیدی
– افزایش سرعت تولید (کمیت تولید )
– کنترل کیفیت دقیقتر و سریعتر
– کاهش پسماندهای تولید (ضایعات)
– برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگانی
– افزایش بهره وری واحدهای صنعتی
– بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی
در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند .
لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یامدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و میتواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند .
همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد .
جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند .
در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .
اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه ۸۰ میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سیستمهای نوین اتوماسیون و ابزار دقیق مبتنی بر PLC در مقایسه با کنترل کننده های رله ای و کنتاکتوری قدیمی دارای امتیازات زیر است :
– هزینه نصب و راه اندازی آنها پایین می باشد.
– برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .
– اندازه فیزیکی کمی دارند.
– تعمیر و نگه داری آنها بسیار ساده می باشد.
– به سادگی قابلیت گسترش دارند .
– قابلیت انجام عملیات پیچیده را دارند.
– ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .
– ساختار مدولار دارند که تعویض بخشهای مختلف آن را ساده میکند.
– اتصالات ورودی – خروجی و سطوح سیگنال استاندارد دارند.
– زبان برنامه نویسی آنها ساده و سطح بالاست.
– در مقابل نویز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.
– تغییر برنامه در هنگام کار آسان است.
– امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .
– امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است .
– امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و … به PLC ها وجود دارد .
مونیتورینگ
یکی دیگر از مباحث مهم و مرتبط با اتوماسیون صنعتی ، مانیتورینگ می باشد . امروزه مانیتورینگ یکی از نیازهای اساسی بسیاری از صنایع به خصوص صنایع بزرگ می باشد. بسیاری از صنایع بزرگ مانند صنایع پتروشیمی ، صنایع تولید انرژی ، صنایع شیمیایی و … بدون استفاده از سیستم مونیتورینگ مناسب قادر به ادامه کار خود نیستند . مونیتورینگ عبارت است از جمع آوری اطلاعات مورد نظر از بخشهای مختلف یک واحد صنعتی و نمایش آنها با فرمت مورد نظر برای رسیدن به اهداف ذیل :
– نمایش وضعیت لحظه ای هر یک از ماشین آلات و دستگاهها
– نمایش و ثبت پارمترهای مهم و حیاتی یک سیستم
– نمایش و ثبت آلارمهای مختلف در زمانهای بروز خطا در سیستم
– نمایش محل خرابی و زمان وقوع ایراد در هر یک از اجزای سیستم
– نمایش پروسه های تولید با استفاده از ابزارهای گرافیکی مناسب
– تغییر و اصلاح Set Point ها حین اجرای پروسه تولید
– امکان تغییر برخی از فرایندهای کنترلی از طریق برنامه مونیتورینگ
– ثبت اطلاعات و پارمترهای مورد نظر مدیران از قبیل زمانهای کارکرد، میزان تولید ، میزان مواد اولیه مصرفی ، میزان انرژی مصرفی و …

ابزار دقیق

ابزار دقیق

ابزار دقیق انواع ابزاردقیق مورد نیاز پروسه های صنعتی معرفی میگردد . ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند و شامل ابزاری نظیر : انواع کنترلر ، نشاندهنده ، ترانسمیتر، رکوردر و… میباشند که این ابزار وظیفه اندازه گیری ، انتقال ، نمایش ، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی نظیر دما ، فشار، فلو ، سطح مایعات و … را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند. ابزار دقیق را میتوان به دو صورت دسته بندی کرد یکی از نظر نوع عملکرد این ابزار برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به کنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر برای مثال فشار ، فلو ، دما ، و سطح به صورت سیگنال های استاندارد که ، ترانسمیتر یا منتقل کننده نامیده میشوند .
ابزار دقیق را همچنین میتوان از نظر پارامتری که این ابزار بایستی عملیاتی بر روی آن انجام دهد دسته بندی کرد برای مثال بخشهای : ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما ، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما ، ابزار اندازه گیری و کنترل دقیق فشار ، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو ، ابزار سطح سنجی یا اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی ، ابزار رطوبت سنجی و ….

در این وب سایت هر دو دسته بندی مد نظر قرار گرفته و در حوزه ابزار دقیق شما میتوانید ابتدا با توجه به پارامتر مورد کنترل و اندازه گیری و یا با توجه به انتظاری که از این ابزار دارید به سراغ دسته بندی مناسب رفته ابزار مورد نیاز را به صورت دقیق انتخاب کنید .

بخشها به ترتیب اهمیت پارامتر به
فشار یا پرشر : Pressure
دما یا تمپریچر : Temperature
سطح یا لول : Level
فلو یا جریان : Flow

رطوبت : Humidity

و از نظر عملکرد به

میتر یا اندازه گیر یا نمایشگر: Meter
کنترلر : Controller
نشاندهنده یا ایندیکتور : Indicator
ترانسمیتر یا انتقال دهنده : Transmitter
کنترل ولو یا شیر کنترل : Valve or Control Valve
کالیبراتور : Calibrator

کوردر یا دیتالاگر یا ثبات : Recorder Or Logger

طبقه بندی شده است .

اولین فاکتور در انتخاب ابزار دقیق همانگونه که از نامش متوجه میشویم دقیق (Accurate) بودن آن یا است این مفهوم با نام accuracy یا دقت معمولا به صورت درصدی از مقادیر خوانده شده یا کل رنج اندازه گیری ابزار به صورت درصد در اطلاعات فنی تجهیز می آیند . برای مثال یک فشار سنج در محدوده اندازه گیری ۱۰۰ بار با دقت یک درصد فول اسکیل ( کل رنج اندازه گیری ) با دقت مثبت و منفی یک بار برای هر عدد اندازه گیری شده دقیق است .

مزایای اتوماسیون صنعتی

مزایای اتوماسیون صنعتی

به طور کلی برخی از مزایای اتوماسیون صنعتی از این قبیل اند:

تکرارپذیری فعالیتها و فرایندها

افزایش کیفیت محصولات تولیدی

افزایش سرعت تولید (کمیت تولید )

کنترل کیفیت دقیقتر و سریعتر

کاهش پسماندهای تولید (ضایعات)

برهمکنش بهتر با سیستمهای بازرگانی

افزایش بهره وری واحدهای صنعتی

بالا بردن ضریب ایمنی برای نیروی انسانی و کاستن از فشارهای روحی و جسمی

در حال حاضرارتقاء سطح کیفی محصولات تولیدی در صنایع مختلف و در کنار آن افزایش کمی تولید ، هدف اصلی هر واحد صنعتی می باشد و مدیران صنایع نیز به این مهم واقف بوده و تمام سعی خود را در جهت نیل به این هدف متمرکز نموده اند . لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول ، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می باشد . ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آنها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد . چنین ماشین آلاتی جهت کارکرد صحیح خود نیاز به یک بخش فرمان خودکار دارند که معمولا از یک سیستم کنترل قابل برنامه ریزی (به عنوان مثال PLC یامدار منطقی قابل برنامه ریزی) در این بخش استفاده میگردد . بخش کنترل قابل برنامه ریزی مطابق با الگوریتم کاری ماشین ، برنامه ریزی شده و می تواند متناسب با شرایط لحظه ای به عملگر های دستگاه فرمان داده و در نهایت ماشین را کنترل کند . همانطور که گفته شد بخش کنترل در هر سیستم صنعتی بایستی متناسب با شرایط لحظه ای به عملگرها فرمان دهد بنابراین در یک ماشین یا بطورکلی در یک فرایند صنعتی بخش اول یک چرخه کنترلی ، برداشت اطلاعات از فرایند می باشد .

جمع آوری اطلاعات در فرایندهای صنعتی با استفاده از سنسورها یا حسگرها صورت می گیرد . این حسگرها به منزله چشم و گوش یک سیستم کنترلی عمل می کنند . امروزه در بسیاری از ماشین آلات صنعتی استفاده از سنسورها امری متداول می باشد تا جاییکه عملکرد خودکار یک ماشین را می توان با تعداد سنسورهای موجود در آن درجه بندی کرد . وجود سنسورها ی مختلف در فرایند اتوماسیون به اندازه ای مهم می باشد که بدون سنسور هیچ فرایند خودکاری شکل نمی گیرد بنابراین سنسورها یکی از اجزای لاینفک سیستمهای اتوماسیون صنعتی می باشند . در گذشته نه چندان دور بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترل ایجاد می گردید . در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .

اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان تغییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه ۸۰ میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد . به طور خلاصه سیستمهای نوین اتوماسیون و ابزار دقیق مبتنی بر PLC در مقایسه با کنترل کننده های رله ای و کنتاکتوری قدیمی دارای امتیازات زیر است :

هزینه نصب و راه اندازی آنها پایین می باشد.

برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .

اندازه فیزیکی کمی دارند.

تعمیر و نگه داری آنها بسیار ساده می باشد.

به سادگی قابلیت گسترش دارند .

قابلیت انجام عملیات پیچیده را دارند.

ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .

ساختار مدولار دارند که تعویض بخشهای مختلف آن را ساده میکند.

اتصالات ورودی – خروجی و سطوح سیگنال استاندارد دارند.

زبان برنامه نویسی آنها ساده و سطح بالاست.

در مقابل نویز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.

تغییر برنامه در هنگام کار آسان است.

امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .

امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی) قابل حصول است .

امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و … به PLC ها وجود دارد .

مونیتورینگ

یکی دیگر از مباحث مهم و مرتبط با اتوماسیون صنعتی ، مانیتورینگ می باشد . امروزه مانیتورینگ یکی از نیازهای اساسی بسیاری از صنایع به خصوص صنایع بزرگ می باشد. بسیاری از صنایع بزرگ مانند صنایع پتروشیمی ، صنایع تولید انرژی ، صنایع شیمیایی و … بدون استفاده از سیستم مونیتورینگ مناسب قادر به ادامه کار خود نیستند . مونیتورینگ عبارت است از جمع آوری اطلاعات مورد نظر از بخشهای مختلف یک واحد صنعتی و نمایش آنها با فرمت مورد نظر برای رسیدن به اهداف ذیل :

نمایش وضعیت لحظه ای هر یک از ماشین آلات و دستگاهها

نمایش و ثبت پارمترهای مهم و حیاتی یک سیستم

نمایش و ثبت آلارمهای مختلف در زمانهای بروز خطا در سیستم

نمایش محل خرابی و زمان وقوع ایراد در هر یک از اجزای سیستم

نمایش پروسه های تولید با استفاده از ابزارهای گرافیکی مناسب

تغییر و اصلاح Set Point ها حین اجرای پروسه تولید

امکان تغییر برخی از فرایندهای کنترلی از طریق برنامه مونیتورینگ

ثبت اطلاعات و پارمترهای مورد نظر مدیران از قبیل زمانهای کارکرد، میزان تولید ، میزان مواد اولیه مصرفی ، میزان انرژی مصرفی و …

 

کاربرد اتوماسیون صنعتی

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

۱- فرایندهای پیوسته (واگرا) مثل: پالایش، غذائی و …..

۲- فرایندهای گسسته (همگرا) مثل: خودرو، لوازم خانگی و ….

می شود، کاربرد دارند. یک فرایند تولید متناسب با نوع محصول مورد نظر به سه بخش تولید،بسته بندی و توزیع تقسیم میشود. تولید مهمترین بخش فرایند ساخت است. از سنجش کیفیت مواد اولیه،انجام عملیات ابتدائی ساخت روی آنها تا فراوری محصول نهائی و آزمایش های پایانی کنترل محصول. روباتهای جابه جا کننده و برش دهنده پای ثابت این بخش دراکثر خطوط تولید هستند. اما از آنجا که تمام فراورده ها و محصولات در پایان فرایند 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 فروشگاهها 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 می شود. اتوماسیون حتی در سطوح مدیریتی تولید نیز کارایی به سزایی دارد. این مهم به کمک واسط های ماشین 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.

وظایف اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی وظیفه ای بیش از کنترل فرایند 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

چرا اتوماسیون صنعتی؟(مزیت­ های سیستم اتوماسیون)

چرا اتوماسیون صنعتی؟(مزیت­ های سیستم اتوماسیون)

  • افزایش تولید

اتوماسیون کارخانه یا تولید یا پروسه­ کارخانه،نرخ تولید را از طریق کنترل بهتر محصولات،بهبود

می­بخشد.اتوماسیون به تولید محصول با کاهش زمان همگذاری (assembly) برای هرمحصول به طور تاثیر گذار با یک محصول با کیفیت بالاتر،کمک می نماید. بنابراین برای یک ورودی کار (زحمت) داده شده مقدار بیشتری خروجی خواهیم داشت.

  • فراهم کردن هزینه­ بهینه برای عملیات

تلفیق پروسه­ های مختلف در صنعت با ماشین­ های خودکار شده،زمان چرخه­ و تلاش و درنتیجه نیاز به زحمت انسان را به حداقل می­رساند.بنابراین،سرمایه­ کارفرماها با اتوماسیون ذخیره می­شود.

  • بهبود کیفیت محصول

چون که اتوماسیون صنعتی نقش انسان را کاهش می­دهد،امکان خطاهای انسانی نیز محدود می­شود.همگونی و کیفیت محصول همراه با آسایش بیشتر با اتوماسیون به وسیله­ کنترل و نظارت تطبیق ­پذیر بر پروسه­ های صنعتی در همه­ سطوح از آغاز یک تولید تا پایان آن،به دست می­آید.

  • بررسی­ های روتین را کاهش می­دهد

اتوماسیون به طور کامل نیاز به بررسی­ های دستی از پارامترهای پردازشی مختلف را کاهش می­دهد.با بهره ­مند شدن از مزایای تکنولوژی اتوماسیون صنعتی، پروسه ­های صنغتی به صورت اتوماتیک متغیرهای پردازش را به مقداردلخواه تنظیم می­کند و این کار را با استفاده از تکنیک­ های کنترل چرخه­ بسته انجام خواهند داد.

  • افزایش سطح ایمنی

اتوماسیون صنعتی سطح ایمنی را برای پرسنل با جایگزینی آنها با ماشین­ های خودکار شده در شرایط کاری پرخطر، افزایش می­دهد. به طور سنتی، روبوت­ های صنعتی و ابزارهای روبوتیک در این چنین مکان­ های پرخطر و ریسکی قرار داده می­شوند.