اجزاء کنترل در یک سیستم اتوماسیون صنعتی

سیستم اتوماسیون صنعتی (خودکاری) از سه قسمت اساسی تشکیل شده است که عبارتند از:

اندازه‌گیرها
کنترل کننده

محرک ها

محرک‌ها که در ادامه هرکدام از این سه قسمت توضیح داده می‌شود.

۱- اندازه‌گیرها 

اندازه‌گیرها در سیستم اتوماسیون صنعتی چشم سیستم‌های کنترل محسوب می‌شوند و با کمی سازی مقادیر فرایندی کنترل کننده را از وضعیت موجود در فرایند آگاه ساخته و در نتیجه کنترل کننده فرمان مورد نیاز را به محرک جهت کنترل فرایند و رسیدن به نقطه تنظیم مورد نظر ارسال می‌نماید. هر دستگاه اندازه‌گیری شامل سه جزء اساسی سنسور، ترانسدیوسر و ترانسمیتر می‌باشد.

– سنسور (Sensor) سنسور قطعه‌ای است که به پارامترهای فیزیکی نظیر حرکت، حرارت، نور، فشار، الکتریسیته، مغناطیس و دیگر حالات انرژی حساس است و در سیستم اتوماسیون صنعتی هنگام تحریک آنها از خود عکس العمل نشان می‌دهد و برای این عکس العمل نیاز به انرژی خارجی ندارد.

– ترانسدیوسر (Transducer) ترانسدیوسر قطعه‌ای است که سیستم اتوماسیون صنعتی وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد، سنسور پارامتر مورد اندازه‌گیری را به ترانسدیوسر تحویل می‌دهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال قابل درک برای کنترلر تبدیل می‌کند لذا برای انجام این تبدیل نیاز به یک منبع انرژی خارجی دارد.

– ترانسمیتر (Transmitter) ترانسمیتر وسیله‌ای است که  در سیستم اتوماسیون صنعتی یک سیگنال خروجی ترانسدیوسر را به سیگنال استاندارد قابل انتقال تبدیل می‌نماید. از معروفترین استانداردهای ترانسمیترها می‌توان به استاندارد ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و ۰ تا ۱۰ ولت اشاره نمود.

۲- کنترل کننده:

قسمت دوم ابزاردقیق بخش کنترل می‌باشد. کنترل عبارتست از سوق و نگهداری یک یا چند فرایند به وضعیت یا وضعیت‌های مطلوب یا مورد نظر. این مفهوم در برگیرنده کنترل کمی، کیفی، حفظ ایمنی و محیط زیست می‌باشد که اهداف اساسی کنترل می‌باشند.

۳- محرک‌ها:

محرک‌ها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده گرفته و متناسب با این سیگنال‌ها عمل می‌کنند. از عمده ادوات خروجی می‌توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه‌گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می‌شوند.

کاربرد سیستم اتوماسیون صنعتی

امروزه كاربرد سیستم اتوماسیون صنعتی و ابزار دقيق در صنايع و پروسه هاي مختلف صنعتي به وفور به چشم مي خورد. كنترل پروسه و سيستمهاي اندازه گيري پيچيده اي كه در صنايعي همچون نفت ، گاز ، پتروشيمي ، صنايع شيميايي ، صنايع غذايي ، صنايع خودرو سازي و غيره بكار مي آيد نيازمند ابزارالات بسيار دقيق و حساس مي باشند. پيشرفت هاي تكنيكي اخير در كنترل فرايند و اندازه گيري پارامترهاي مختلف صنعتي از قبيل فشار ، دما ، جريان و غيره باعث افزايش كيفيت محصولات و كاهش هزينه هاي توليد گرديده است .

به طور كلي برخي از مزاياي سیستم اتوماسیون صنعتی از اين قبيل اند:

– تكرارپذيري فعاليتها و فرايندها

– افزايش كيفيت محصولات توليدي

– افزايش سرعت توليد (كميت توليد)

– كنترل كيفيت دقيق تر و سريع تر

– كاهش پسماندهاي توليد (ضايعات)

– برهمكنش بهتر با سيستمهاي بازرگاني

– افزايش بهره وري واحدهاي صنعتي

– بالا بردن ضريب ايمني براي نيروي انساني و كاستن از فشارهاي روحي و جسمي

مانيتورينگ

يكي ديگر از مباحث مهم و مرتبط با سیستم اتوماسیون صنعتی ، مانيتورينگ مي باشد . امروزه مانيتورينگ يكي از نيازهاي اساسي بسياري از صنايع به خصوص صنايع بزرگ مي باشد. بسياري از صنايع بزرگ مانند صنايع پتروشيمي ، صنايع توليد انرژي ، صنايع شيميايي و … بدون استفاده از سيستم مونيتورينگ مناسب قادر به ادامه كار خود نيستند . مونيتورينگ عبارت است از جمع آوري اطلاعات مورد نظر از بخشهاي مختلف يك واحد صنعتي و نمايش آنها با فرمت مورد نظر براي رسيدن به اهداف ذيل :

– نمايش وضعيت لحظه اي هر يك از ماشين آلات و دستگاهها

– نمايش و ثبت پارمترهاي مهم و حياتي يك سيستم

– نمايش و ثبت آلارمهاي مختلف در زمانهاي بروز خطا در سيستم

– نمايش محل خرابي و زمان وقوع ايراد در هر يك از اجزاي سيستم

– نمايش پروسه هاي توليد با استفاده از ابزارهاي گرافيكي مناسب

– تغيير و اصلاح Set Point ها حين اجراي پروسه توليد

– امكان تغيير برخي از فرايندهاي كنترلي از طريق برنامه مونيتورينگ

– ثبت اطلاعات و پارمترهاي مورد نظر مديران از قبيل زمانهاي كاركرد، ميزان توليد ، ميزان مواد اوليه مصرفي ، ميزان انرژي مصرفي و …