اتوماسیون صنعتی و نقش انواع ابزار دقیق در آن

اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون 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.

اتوماسیون صنعتی به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه های تولید است.

یک فرایند تولید متناسب با نوع محصول مورد نظر به سه بخش تولید، بسته بندی و توزیع تقسیم می شود. تولید مهمترین بخش فرایند ساخت است. تولید بخش های مختلف سنجش کیفیت مواد اولیه، انجام عملیات ابتدائی ساخت روی آنها تا فراوری محصول نهائی و آزمایش های پایانی کنترل محصول در بر میگیرد.

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.

نقش انواع پوزیشنر در اتوماسیون صنعتی

کارخانه های فرآیند ممکن است شامل صدها حلقه طراحی شده برای کنترل متغیرهای فرآیند، از جمله فشار، دما، سطح و جریان در محدوده عملیاتی خاص مورد نیاز برای حفظ کیفیت محصولات نهایی باشد.

پیشرفت های اخیر در فن آوری هایی که همزمان با شیر کنترلی کار می کنند، کارخانجات را قادر می سازد تا بازدهی را افزایش داده، زمان خرابی را کاهش و اطلاعات بیشتری را نسبت به گذشته جمع آوری کنند.

پوزیشنرهای شیر با داشتن ویژگی های زیر کارآیی و ایمنی را در اتوماسیون بالا می برند:

• حساسیت بالا

• مقاومت بالا در برابر دما

• خطاهای لرزشی و خطی ناچیز

• پایداری و تکرارپذیری که مصرف را به حداقل می رساند و از تنش های فرآیند می کاهد.

• افزایش قابلیت اطمینان

• سهولت کار با نیاز به حداقل تنظیمات و در نهایت کاهش زمان خرابی

• توابع تشخیصی پیشرفته که باعث صرفه جویی در وقت و بهبود مستمر عملکرد فرآیند می شوند.

• پروتکل هایDigital Fieldbus

نقش پی ال سی در اتوماسیون صنعتی

پی ال سی که مخفف “Programmable Logic Controller” است، کامپیوتری است که برای کنترل یک فرآیند برنامه ریزی شده است. یک PLC اطلاعات را در مورد شرایط فرآیند دریافت کرده و سپس آنها را به دستگاه های موجود در یک سایت تولید می فرستد تا اطلاعات را کنترل کند.

با ظهور پی ال سی تجهیزات و قطعات استفاده شده در کنترل فرآیندهای صنعتی و خطوط تولید تغییر نموده و مدارهای رله کنتاکتوری و سخت افزاری حالت جامد کم کم جای خود را به کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی یعنی پی ال سی ها دادند.

PLC ها با استفاده از تشکیل بخشی از یک سیستم بزرگتر SCADA، نقش مهمی در زمینه اتوماسیون دارند. یک پی ال سی را می توان با توجه به نیاز عملیاتی فرآیند برنامه ریزی کرد. در صنعت تولید به دلیل تغییر ماهیت تولید، نیاز به برنامه ریزی مجدد وجود خواهد داشت. در واقع برای غلبه بر این مشکل، سیستم های کنترلی مبتنی بر پی ال سی معرفی شدند.

مزیت اصلی پی ال سی نسبت به یک سیستم کنترل “هارد سیمی” این است که شما می توانید به عقب برگردید و پس از برنامه ریزی PLC آن را با هزینه کم (فقط هزینه زمان برنامه نویس) تغییر دهید. در یک سیستم کنترل سیمی سخت، شما اساسا باید سیم‌ها را جدا کنید و از ابتدا شروع کنید (که گران‌تر است و بیشتر طول می‌کشد).

مزایای پی ال سی در اتوماسیون صنعتی

• فن آوری پیشرفته

• سیم کشی کمتر

• فشردگی

• افزایش قابلیت اطمینان

• انعطاف بیشتر

• هزینه کمتر

• قابلیت ارتباط

• زمان پاسخگویی سریعتر

• عیب یابی آسان

• ناهمواری

• آسان برای یادگیری و برنامه ریزی

• مصرف برق کم

• زمان پروژه کوتاهتر

• ویژگی شبیه سازی

نقش ترانسمیتر فشار در اتوماسیون صنعتی

اندازه گیری و کنترل فشار پرکاربردترین متغیر فرآیند در بسیاری از بخش های صنعت کنترل فرآیند است. علاوه بر این از طریق فشار و با استفاده از ترانسمیتر می توان مجموعه ای از متغیرهای فرآیند دیگر مانند سطح، حجم، جریان و چگالی را اندازه گیری کرد.

ترانسمیتر فشار برای انتقال فشار اندازه گیری شده به سیستم کنترل استفاده می شود. ترانسميترها از دوبخش المان اولیه و المان ثانویه تشکیل شده اند. المان اولیه همان سنسورها می باشند که در تماس مستقیم با فرآیند بوده و فشار را به مقدار الکتریکی یا مکانیکی تبدیل می کنند. المان ثانویه، مبدلی الکترونیکی است که خروجی المان اولیه را به سیگنال قابل خواندن، مانند 4-20 میلی آمپر تبدیل می کند.

مزایای استفاده از ترانسمیتر فشار در اتوماسیون

یک ترانسمیتر فشار هوشمند در اتوماسیونT فناوری حسگر و الکترونیک آن را ترکیب می کند. از جمله مزایای استفاده از آن شامل موارد زیر است:

• سیگنال خروجی دیجیتال

• رابط ارتباط دیجیتال (HART/4-20mA، Foundation Fieldbus، Profibus-PA)

• جبران فشار و دما

• ثبات

• کالیبراسیون آسان

• خود تشخیصی

• نصب و کالیبراسیون آسانپ

• قابلیت اطمینان بالا

• هزینه کم و دوره نصب و نگهداری کوتاه

• حفاظت گذرا، بدون قطبیت منبع تغذیه

• قفل فیزیکی برای انتقال حضانت و غیره

نقش فلومتر در اتوماسیون صنعتی

اندازه گیری جریان یکی از مهمترین جنبه های کنترل فرآیند پس از فشار و دما بوده و یکی از متغیرهایی است که بیشترین کاربرد و اهمیت را برای اکثر فرآیندها در صنایع مختلف دارد.

فلومتر یکی از پرکاربردترین ابزارها در صنعت می باشد. برای حفظ شرایط مطلوب فرآیند در جهت به حداکثر رساندن تولید کارخانه و کیفیت محصول، توانایی اندازه گیری دقیق و کنترل فلو (Flow) امری ضروری و حیاتی است. در اکثر کاربردهای فرآیند، تنظیم مناسب نرخ فلو، کنترل نرخ واکنش فرآیند را تضمین کرده و همچنین متغیرهای دیگری چون فشار، سطح و دما را تنظیم می کند.

مزایای استفاده از فلومتر در اتوماسیون

• قابلیت استفاده در صنایع مختلف: فناوری‌های فلومتر در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، صنایع دریایی، پتروشیمی، خمیر و کاغذ، مواد غذایی و آشامیدنی، آبراهه‌ها، آب و معدن و فلز توزیع می‌شوند. به عنوان مثال در صنایع غذایی و نوشیدنی، یک نسخه بسیار بهداشتی از فلومتر مورد نیاز است. در معدن و فلز، فن آوری ها ممکن است شامل دوغاب ساینده باشد. و در صنعت نفت و گاز، هیدروکربن ها مرکزی هستند.

• دقت با تکنولوژی فلومتر: اولین و اصلی ترین هدف اندازه گیری به دست آوردن دقت خاصی است. برای اندازه‌گیری جریان، درک این نکته بسیار مهم است که بیانیه دقت یا تعریف دقت را می‌توان به دو روش دقت به عنوان درصد وزن یا دقت به عنوان درصد مقیاس کامل بیان کرد.

• اندازه گیری جریان آب و گاز در کارخانه ها یا آزمایشگاه ها

• کاربردهای شیمیایی

• سیستم های دارویی

• کاربردهای غذا و نوشیدنی

• برای اندازه گیری مصرف گاز طبیعی یا مایعاتی نظیر شربت، دارو، روغن و سوسپانسیون به کار می رود.

• نظارت بر غلظت و محتوای جامدات

• نظارت بر جریان در کاربردهای ترکیب مواد

• امکانات تحقیق و توسعه

جمع بندی

در متن بالا تعریف کلی از اتوماسیون صنعتی را بیان کرده و همچنین نقش انواع ابزار دقیق ضروری در اتوماسیون اعم از پی ال سی، فلومتر، پوزیشنر و ترانسمیتر را به عنوان نمونه بررسی کردیم.

در پایان ذکر این نکته ضروری است که اگر کاربران می خواهند فناوری اندازه گیری را انتخاب کنند، باید هدف اندازه گیری خود را از نظر فرآیندهای انتقال، فرآیندهای نظارت، کنترل فرآیندها و رویه های ایمنی در نظر بگیرند. آنها همچنین باید عملکرد مورد نیاز برای نصب را در نظر بگیرند: آیا به دقت بسیار بالایی نیاز است یا دقت آنقدر مهم نیست؟ آیا آنها به استحکام نیاز دارند؟ آیا راه حل تعمیر و نگهداری کم مورد نیاز است؟ همه این ملاحظات وارد عمل می شوند و نیازها باید با هزینه و اقتصاد متعادل شوند. علاوه بر هزینه اولیه، هزینه مالکیت، نگهداری و نصب نیز باید در نظر گرفته شود.

انتخاب متناسب این ابزار با توجه به کاربرد، نوع برند و کیفیت محصول، امری ضروری است که لازم است با دقت زیادی بررسی شود. بنابراین نیاز به مشاوره و استفاده از تجربه افراد و شرکت های فعال در این مسئله احساس می شود. شرکت های بسیاری در این زمینه در کشور فعالیت می کنند که البته برخی از آن ها با توجه به شرایط کشور برای تامین ابزار باکیفیت با مشکل مواجه شدند. در این بین شرکت میراکنترل که یکی از معتبرترین شرکت ها در زمینه واردات، تامین تجهیزات و سفارشی سازی ابزار دقیق و سیستم کنترل می باشد، با تامین بهترین و مناسب ترین ابزار و پشتیبانی و مشاوره تخصصی، به شما کمک می کند تا بهترین انتخاب را با توجه به نوع صنعت و تولیدات خود داشته باشید.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انواع محصولات ابزار دقیق با برندهای مطرح اعم از روزمونت، زیمنس، اندرس هاوزر، سامسون، یوکوگاوا و ... و همچنین دریافت مشاوره رایگان از سایت https://www.miracontroller.com بازدید فرمایید یا با شماره های 02188341674 - 02188341172 تماس حاصل فرمایید.