از جمله مواردی که در کشورمان ایران توانسته است مشابه نمونه‌های خارج از کشور رشد و توسعه بالایی را کسب کند بحث مربوط به اتوماسیون صنعتی است که با استفاده از برخی تجهیزات و ابزارهای کامل و پیشرفته ساخته شده می‌توانیم فعالیت‌های دقیق و بدون عیب و نقصی را انجام دهیم. به‌صورت مشخص می‌توانیم نقش افراد را در انجام کارهای تکراری و زمان‌بر کاهش دهیم و با استفاده از ابزارها و دستگاه‌های بروز با کمک هوش مصنوعی خودکارسازی فعالیت‌ها و خدمات موجود در صنایع را شروع کنیم. با آموزش اتوماسیون صنعتی می‌توان راه را برای تولیدات با بازدهی و راندمان بالا هموار کرد و در این مسیر محصولاتی که عرضه می‌کنیم با استفاده از استانداردهای نوین و روز دنیا ساخته شوند. در این مطلب می‌خواهیم به مبحث اتوماسیون صنعتی به‌صورت تخصصی بپردازیم و راه‌های پیاده سازی آن را در صنایع مختلف بررسی کرده و برخی از تولیدکنندگان برتر در زمینه ساخت ابزارآلات اتوماسیون صنعتی را معرفی کنیم.
آشنایی با مفهوم اتوماسیون صنعتی
قبل از هر چیز باید بدانیم که معنای عبارت اتوماسیون چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟ منظورمان از اتوماسیون این است که بتوان کلیه‌ی فرآیندها و فعالیت‌های موجود برای ساخت یک محصول را به‌صورت اتوماتیک و خودکارسازی شده تولید کنیم. طبیعی است که مفهوم اتوماسیون در بخش صنعت بیشتر نمود عملی و عینی دارد و برای انجام اینکار باید از ابزارهای جدید و پیشرفته استفاده کنیم تا بتوانیم تمامی کاربردهای مهم اتوماسیون صنعتی را پیاده سازی کنیم. برخی از این ابزارها که در این زمینه به کمک ما خواهند آمد، سیستم‌های کامپیوتری قابل برنامه ریزی هستند که به آنها PLC می گوییم و همچنین ابزارهای دیگری به PLC ها متصل هستند که می‌توانند عملیات‌های مختلفی را اجرا کنند و یا اینکه از فرمان‌های قابل انجام تبعیت کنند. در هر اتوماسیون داده‌هایی را به صورت ورودی خواهیم داشت که در یک سیستم وارد می‌شوند و همچنین بخشی برای کنترل و برنامه ریزی وجود دارد که بر روی داده‌های دریافتی عملیات پردازش انجام می‌دهد و در آخر نیز اطلاعات به‌دست آمده از پردازش هم به بخش خروجی جهت انتشار داده خواهد شد.
فناوری رباتیک؛ کاربردی مهم در اتوماسیون صنعتی
با آموزش اتوماسیون صنعتی می‌توانیم یکی از مهم‌ترین و بهترین کاربردهایی که می‌توان از آن استفاده کرد را پیاده سازی و عملیاتی کرد و این کاربرد شامل علم رباتیک و سیستم‌های هوشمند رباتی است. کاربردهای فراوانی را می‌توانیم برای اتوماسیون صنعتی نام ببریم که همان‌طور که اشاره شد یکی از ارزشمندترین آنها بحث استفاده از ربات‌ها جهت انجام عملیات‌های دقیق، سنگین و پیچیده است. همان‌طور که می دانیم جهت ساخت بسیاری از بردهای الکترونیکی و الکتریکی و برای اینکه قطعات موجود بر روی آن را تجمیع کنیم باید از مهارت‌های بالایی برای مونتاژ بهره‌مند باشیم که در هر صورت اینکار با خطاهایی همراه خواهد بود.
ولی با استفاده از ربات‌های هوشمند و با سرعت بالا می‌توانیم کلیه‌ی فعالیت‌های حساس و ظریف موجود در این زمینه را به آنها واگذار کنیم تا بدون کمترین خطایی بهترین تولید را داشته باشیم. این بردها در زمینه‌های مختلفی مانند علوم هوا و فضا، سیستم‌ها و سخت افزارهای کامپیوتری، ساخت گوشی تلفن همراه، تولید لوازم خانگی و… استفاده می‌شود که در هر صورت باید بدون هیچ مشکلی مونتاژ و پیکربندی شوند. خصوصیت مهم اتوماسیون صنعتی در این است که می‌تواند ربات‌های را طراحی کند که با سرعت و دقت بالا کلیه‌ی کارهایی که انسان‌ها تا قبل از این انجام می‌دادند را شبیه سازی و خودکارسازی کنند.
در این حالت می‌توانیم از نتیجه‌ی خروجی به‌دست آمده رضایت داشته باشیم و کارگران و نیروهای کاری کمتری را جهت انجام فعالیت‌های طولانی و سخت و تکراری بکار بگیریم. این‌گونه اتوماتیک کردن فرمان‌های موجود در اتوماسیون صنعتی امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است و در کارخانجات و شرکتی‌های مختلفی می‌توانیم ردپای ورود اتوماسیون را مشاهده کنیم. در ادامه می‌خواهیم به برخی سؤالات و ابهامات موجود در زمینه اتوماسیون صنعتی پاسخ دهیم و برای اینکه بتوانید به کلیه‌ی فرآیندها و آموزش‌های لازم در این زمینه مسلط شوید، می‌توانید با فیلم‌های آموزشی فرادرس با این سازوکارها آشنایی لازم را پیدا کنید.
بهره بردن از ابزار PLC در اتوماسیون صنعتی ضروریست؟
البته که در جواب این سؤال باید بگوییم خیر! چون در برخی از کاربردهایی که با آموزش اتوماسیون صنعتی می‌توانیم به آنها دسترسی داشته باشیم می‌توان مشاهده کرد که به رله‌های با قابلیت کنترل کننده نیاز داریم تا بتوان بعضی از فرآیندها و عملیات‌ها را به‌صورت منطقی تجزیه و تحلیل کنیم. ولی با استفاده از PLC این توانایی را خواهیم داشت تا این جزئیات را با راحتی و سادگی بهتری انجام دهیم و البته که برای برخی از کاربردهای سطح پایین و معمولی اتوماسیون صنعتی لازم نیست تا از PLC ها استفاده کنیم. هرچند باید دقت داشته باشیم که با پیچیده شدن و سخت‌تر شدن حجم و دقت عملیات‌های موجود نیاز به استفاده از PLC بیشتر از قبل خواهد بود و برای اینکه پروژه‌ها به‌صورت کامل و با بالاترین بازدهی ممکن انجام شود ناگزیر به استفاده از PLC خواهیم بود.
آیا اتوماسیون صنعتی فقط HMI و PLC را شامل می شود؟
در جواب این سوال هم باید بگوییم خیر. در توضیحات فوق ذکر شد که اتوماسیون صنعتی بر روی روش ها و شیوه های مختلف انجام عملیات و فرآیندها تمرکز دارد و برای اینکه نتیجه بهتری را جهت ایجاد تجهیزات در اختیار داشته باشیم ناگزیر هستیم تا از بعضی امکانات با سرعت و دقت بالاتر که قابلیت کنترل و برنامه ریزی را داشته باشند استفاده کنیم که برای برخی از نمونه های آنها می توان به HMI و PLC اشاره کنیم.
با وجود ابزارهای برقی دیگر چرا باید از PLC یا HMI در اتوماسیون صنعتی استفاده کنیم؟
تا قبل از پیدایش ابزارهایی مانند PLC و HMI روش‌های دیگری وجود داشت که البته دارای هزینه بالاتر و زمان بیشتری جهت انجام کار بود و این‌گونه ابزارهای برقی دیگر مشکلات و خسارت‌های زیادی را به تولیدکنندگان تحمیل می‌کرد و البته برای تعمیر و بهسازی آنها نیز باید وقت و هزینه‌ی زیادی را صرف کنیم که گویای انعطاف پذیری کمتری بود و تغییرات در آنها سخت‌تر بود. ولی با استفاده از PLC و HMI می‌توانیم با هزینه و زمان کمتر کلیه‌ی فرآیندها و عملیات‌های موجود را طراحی و پیاده سازی کنیم و کمترین میزان حجم تعمیرات و نگهداری را در پروژه‌های بزرگ داشته باشیم.
معرفی اجزای تشکیل دهنده ی اتوماسیون صنعتی
در ادامه‌ی مبحث آموزش اتوماسیون صنعتی می‌بایست ابتدا از اجزای تشکیل دهنده‌ی آن اطلاعات کامل به‌دست بیاوریم تا بتوانیم بهتر با آن کار کنیم. در حالت کلی هر اتوماسیون صنعتی از سه جزء مهم و اصلی تشکیل شده که کلیه‌ی درخواست‌ها در این سه بخش بررسی و کنترل می‌شوند.
این 3 بخش مهم عبارتند از:
- بخش ورودی
- بخش کنترل و پردازش
- بخش خروجی
در ادامه آشنایی کلی درباره ی اجزای اتوماسیون صنعتی خواهیم داشت.
بخش ورودی
در این بخش باید با استفاده از سنسورها، کلیدهای ورودی داده، میکرو سوئیچ ها و … داده های قابل دریافت را بگیریم و از این طریق در یک فرآیند موجود در اتوماسیون صنعتی قرار دهیم.
بخش کنترل
در بخش کنترل نیز می توانیم با بهره بردن از شمارنده ها، رله ها، تایمر و همچنین انواع نمونه های PLC وظیفه ی برنامه ریزی و کنترل کردن را بر روی داده های ورودی داشته باشیم تا بتوانیم آنها را بدرستی تحلیل و بررسی کنیم.
بخش خروجی
در این بخش نیز می توانیم با بهره بردن از برخی تجهیزات نمایش خروجی مثل موتورها، نمایشگرها، انواع HMI داده های موجود پردازش شده را نمایش بدهیم.
این 3 بخش بصورت کلی در هر شکلی از سیستم و دستگاه هایی که در اتوماسیون صنعتی قرار می گیرد وجود دارد و باید از این قاعده پیروی کند.
ساختارهای اتوماسیون صنعتی کدامند؟
در بخش‌های فوق با تعریف، کاربرد و اجزای اتوماسیون صنعتی آشنا شدیم و در ادامه می‌خواهیم با ساختار اصلی یک اتوماسیون صنعتی آشنا شویم. لازم به ذکر است اگر بخواهیم با توجه به فرآیندهای سخت و پیچیده امروزی بخواهیم آموزش اتوماسیون صنعتی را پیگیری کنیم ابتدا باید به‌صورت اصولی با برنامه نویسی PLC و همین‌طور HMI آشنا شویم تا بتوانیم پروژه‌های مهم را به‌راحتی انجام دهیم. حال برای اینکه آموزش ساختار اتوماسیون صنعتی را فرا بگیرید لازم است به بخش‌های زیر توجه کنیم:
بخش‌های مختلف برق صنعتی کاملاً مشخص هستند و شیوه‌ی کار کردن با آنها نیز به همین شکل مشخص می‌باشد و اختیار آن را نداریم که خارج از زمینه‌ی عملکرد آنها انتظاراتی از سیستم و فرآیندهای آن داشته باشیم. البته می‌توانیم با مشاهده اطلاعات و مستندات هر نرم افزار و برنامه‌ای به تمامی اطلاعات موجود برای تنظیمات آنها دسترسی داشته باشیم. باید در نظر داشته باشیم که نوع کارهایی که می‌توان با بهره بردن از زبان برنامه نویسی PLC انجام دهیم کاملاً یک شکل نیست و متفاوت است. پس نمی‌توانیم یک چارچوب و اسلوب دقیقی را برای میزان حق دریافتی متخصص و برنامه نویس زبان PLC در نظر بگیریم.
بخش دیگری از ساختار مورد نیاز برای آموزش اتوماسیون صنعتی به برنامه نویسی HMI مربوط می‌شود که در واقع این تکنولوژی کمک ویژه‌ای خواهد کرد تا کارها و فعالیت‌های موجود در ماشین را مشاهده و بررسی کنیم و همچنین تمامی فعالیت‌هایی که در PLC شکل می‌گیرد را رصد کنیم. بخش آخر از ساختار اتوماسیون صنعتی به اینورتر (Inverter) و درایوهای موتور مربوط می‌شود که برای اجرا و برنامه ریزی بر روی موتورها به این تجهیزات نیاز داریم.
معرفی برترین تولیدکنندگان اتوماسیون صنعتی
بعد از آشنایی با اجزا و ساختار تشکیل دهنده‌ی اتوماسیون‌ها می‌خواهیم به سراغ معرفی برترین تولیدکنندگان و شرکت‌های معتبر در زمینه‌ی دستگاه‌های اتوماسیون صنعتی برویم و با جزئیات آنها آشنا شویم. هر کدام از این شرکت‌ها در حال حاضر توانسته‌اند بازار بین‌المللی معتبری را برای محصولات خود ایجاد کنند و خدمات متنوع خود را برای مشتریان و صنایع مختلف ارائه کنند.
شرکت زیمنس (Siemens)
از جمله مهم‌ترین شرکت‌هایی که از ابتدا به دنبال ارائه محصولات و خدمات معتبر در زمینه‌ی اتوماسیون صنعتی و اداری بوده است شرکت زیمنس است که در کشور آلمان محصولات خود را تولید می‌کند. در کنار ساخت و تجهیز محصولات جدید و بروزی که این شرکت تولید می‌کند می‌توان به انجام پروژه‌های صنعتی بزرگ و عظیمی که تحت پیمانکاری این شرکت انجام می‌شود اشاره کرد.
شرکت زیمنس توانسته است با داشتن نیروهای متخصص و زبده خود نیازهای مشتریان را به‌درستی به محصولات و خدمات مورد نیازشان تبدیل کند و در این راه بسیار موفق عمل کرده است. مهم‌ترین فعالیتی که شرکت زیمنس در آن نقش دارد مربوط به کارهای مهندسی و عمرانی است ولی همه‌ی توانایی این شرکت معطوف به این بخش نیست و در زمینه‌ی دیگری نیز فعالیت دارد که عبارت‌اند از:
- ساخت تجهیزات پزشکی و بیمارستانی
- طراحی و ساخت ابزارهای تولید برق و نیروگاهی
- طراحی سیستم های اعلام آتش سوزی و حریق
- ساخت سیستم های مجهز برای مسیرهای ریلی
- طراحی ابزراهای تابلو برق صنعتی
- ساخت کلیه لوازم خانگی
- طراحی تجهیزات نورپردازی برای فیلم و عکس برداری
شرکت اشنایدر الکتریک (Schneider Electric)
از جمله شرکت‌های که توانسته است با آموزش اتوماسیون صنعتی کارشناسان خبره و ماهری را برای طراحی ابزارها و تجهیزات اتوماسیون صنعتی تربیت کند شرکت اشنایدر الکتریک است که در کشور فرانسه واقع شده است. هرچند محصولات شرکت اشنایدر الکتریک در ایران هم بسیار مورد استفاده قرار گرفته است ولی به علت های متعددی نمونه‌های تقلبی زیادی از محصولات این شرکت نیز در بازارهای مختلفی وجود دارد. البته برای جلوگیری از انتخاب محصولات تقلبی باید با جزئیات کالاهای اصلی و اورجینال این شرکت آشنایی کامل داشته باشیم تا نمونه‌ی اصل را از تقلبی تشخیص دهیم.
شرکت اشنایدر نه تنها در زمینه‌ی خدمات بلکه در موارد دیگر مثل تولید انرژی الکتریکی و توزیع برق و همچنین خطوط انتقال برق هم فعالیت می‌کند.
محصولات مختلفی که در این شرکت تولید می‌شوند معمولاً در زمینه‌ی انرژی الکتریکی و برقی مشاهده می‌شود که عبارت‌اند از:
- ساخت سنسورهای متنوع برای صنایع مختلف
- طراحی تجهیزات هوشمند اتوماسیون صنعتی
- طراحی ابزارهای مربوط به تابلوهای برق صنعتی
- ساخت مدار شکن قدرت دیژنکتور
- طراحی انواع منبع تغذیه اضطراری بدون وقفه (UPS)
- طراحی و ساخت انواع PLC
شرکت ایتون (Eaton)
یکی از شرکت‌های بزرگ آمریکایی با قدمتی بیش از 100 سال می‌باشد و البته فناوری‌های روز و نوینی را همواره ارائه کرده است شرکت ایتون می‌باشد. این شرکت توانسته است با ساخت و طراحی ابزارها و تجهیزات اتوماسیون صنعتی گام مهمی در این زمینه بردارد و شرکت‌های مختلفی هستند که از محصولات این برند استفاده می‌کنند. شرکت ایتون سابقه بسیار درخشانی در زمینه‌ی تولید و تجهیزات محصولات برق صنعتی و انرژی الکتریکی دارد.
در حال حاضر مالکیت این برند تحت اختیار شرکت آلمانی مولر است که اصلی‌ترین فعالیت‌ها و محصولات آن شامل موارد زیر می‌باشد:
- طراحی و ساخت تجهیزات مهندسی برق
- طراحی ابزارهای مورد نیاز صنعت خودرو
- ارائه سیستم های هیدرولیک
- طراحی و تجهیز امکانات هوانوردی
کلام آخر در مورد آموزش اتوماسیون صنعتی
در این مقاله سعی کردیم تا در زمینه‌ی مفهوم اتوماسیون صنعتی اطلاعات مفیدی را ارائه کنیم تا علاقه‌مندان بتوانند با آموزش اتوماسیون صنعتی مسیر پیشرفت و فعالیت خود را در صنایع مختلف هموار کنند. علاوه بر کسب آگاهی لازم در مورد کاربردهای اتوماسیون صنعتی، درباره ساختار و اجزای آن اطلاعات لازم را شرح دادیم. اگر شما هم از علاقه‌مندان به این زمینه هستید و بخواهید به‌صورت حرفه‌ای از نظرات کارشناسان موجود در این زمینه بهره‌مند شوید می‌توانید با استفاده از فیلم‌های آموزشی فرادرس اطلاعات و فنون مورد نیاز را از اساتید فعال در این زمینه فرا بگیرید.
