اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی مجموعه‌ای از فناوری‌ها است که از سیستم‌ها و دستگاه‌های کنترلی مانند نرم‌افزارهای رایانه‌ای و روباتیک استفاده می‌کند تا عملیات خودکار فرآیندها و ماشین‌آلات صنعتی را بدون نیاز به اپراتور انسانی امکان‌پذیر کند. اتوماسیون صنعتی احتمال خطای انسانی را از بین می برد، هزینه ها را کاهش می دهد، در زمان صرفه جویی می کند و به عملکرد بالاتری می رسد.
ابزار اتوماسیون صنعتی
طیف وسیعی از ابزارها برای اتوماسیون صنعتی مورد نیاز است. آنها شامل سیستم‌های کنترل مختلفی هستند که دستگاه‌ها و سیستم‌های مختلفی را در بر می‌گیرند که بر جنبه‌های فرآیند تولید تأثیر می‌گذارند. ابزارهای کلیدی در اینجا توضیح داده شده است.
کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)
PLC یک سیستم کنترل کامپیوتری صنعتی مقاوم و دیجیتالی است که برای انجام عملیات خودکار در فرآیندهای صنعتی از پیش برنامه ریزی شده است. PLC به طور مداوم اطلاعات را از دستگاه‌ها یا حسگرهای ورودی نظارت و دریافت می‌کند، اطلاعات را پردازش می‌کند و دستگاه‌های خروجی متصل را فعال می‌کند تا کار را در فرآیند صنعتی یا ماشین‌آلات تکمیل کند.
کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها (SCADA)
سیستم های اسکادا فرآیندهای صنعتی را کنترل و نظارت می کنند. این سیستم داده‌های بلادرنگ را از طریق تعامل مستقیم با دستگاه‌هایی مانند حسگرها و PLCها دریافت و پردازش می‌کند و رویدادها را در یک فایل گزارش ثبت می‌کند. SCADA برای تجزیه و تحلیل داده ها مهم است و تصمیم گیری موثر برای بهینه سازی در فرآیندهای صنعتی را امکان پذیر می کند.
رابط ماشین انسانی (HMI)
HMI یک برنامه نرم افزاری است که تعامل و ارتباط بین یک اپراتور انسانی و ماشین یا سیستم تولید را امکان پذیر می کند. داده های پیچیده را به اطلاعات قابل دسترسی ترجمه می کند و امکان کنترل بهتر فرآیند تولید و کاربردهای مختلف آن را فراهم می کند.
سیستم کنترل توزیع شده (DCS)
DCS یک شبکه نظارتی مرکزی است که دستگاه ها را برای کنترل عناصر مختلف در یک سیستم خودکار به هم متصل می کند.
رباتیک
ربات ها می توانند وظایف خود را در موقعیت های پیچیده یا خطرناک به نحو احسن انجام دهند، جریان تولید و کیفیت را بهبود بخشند و ایمنی را برای کارکنان افزایش دهند. علاوه بر این، روبات ها می توانند زندگی روزمره را بسیار راحت تر یا راحت تر کنند.
نقش کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
کنترلرهای قابل برنامه ریزی مشابه کامپیوترهای صنعتی هستند. PLCها می‌توانند به‌عنوان واحدهای مستقلی کار کنند که می‌توانند به طور مداوم یک فرآیند، عملکرد ماشین خاص را نظارت و خودکار کنند. PLC ها را می توان شبکه کرد. چنین شبکه ای می تواند کل خط تولید را کنترل کند. PLC ها را می توان برای نظارت و کنترل بسیاری از سنسورها و محرک ها تطبیق داد. آنها سیگنال های الکتریکی را پردازش می کنند و از آنها برای اجرای دستورات از پیش برنامه ریزی شده برای تقریباً هر برنامه ای استفاده می کنند. PLC ها در اتوماسیون صنعتی برای افزایش قابلیت اطمینان، پایداری و عملکرد سیستم، به حداقل رساندن نیاز به اپراتورهای انسانی و احتمال خطای انسانی استفاده می شوند.
چگونه PLC ها را برنامه ریزی کنیم؟
واحدهای کنترل PLC را می توان با زبان های برنامه نویسی گرافیکی یا متنی خاص برنامه ریزی کرد. دستگاه‌های PLC معمولاً عملکردهای ورودی و نمایش سنتی را ندارند و همچنین رابط گرافیکی نمایشگر ندارند یا فقط روی یک صفحه نمایش کوچک هستند. برنامه ها معمولاً باید در محیط توسعه رایانه نوشته شوند و سپس به دستگاه های PLC منتقل شوند.
زبان های برنامه نویسی PLC
زبان های گرافیکی:
• Ladder Diagram – LD
این فرم دستورالعمل رایج است:
• Functional Block Diagram – FBD:
• Sequential Function Chart – SFC:
زبان های مبتنی بر متن
• Structured Text Programming – ST:
• Instruction List – IL
کاربردهای برنامه نویسی PLC
ابزارهای PLC تقریباً در هر زمینه ای از اتوماسیون صنعتی، حمل و نقل، دستگاه های پزشکی، خانه های خودکار، جابجایی چمدان های فرودگاهی، پارک های تفریحی، و تهویه و تهویه مطبوع ساختمان های بزرگ استفاده می شوند.بنابراین فناوری ساخت تنها یکی از بسیاری از زمینه‌های ممکن است که می‌توان از PLC استفاده کرد، اما بسیاری از زمینه‌های دیگر مانند مهندسی ساختمان و تدارکات از آن استفاده می‌کنند.