کلیاتی از اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق
استفاده از هرنوع ابزارآلات و تجهیزات تکنولوژیک در زمینه‌های مختلف، نیاز به دانش و آگاهی اولیه از چند و چون آن دارد. اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق نیز یکی از تکنولوژی‌های روز دنیا در صنعت است. می‌خواهیم گام به گام و در کنار هم شناخت مورد نیاز برای بهره‌مندی از این علم و تجهیزات آن را به دست آوریم. با ما همراه باشید.
اتوماسیون صنعتی چیست؟
اتوماسیون صنعتی یا به عبارتی اتوماسیون در صنعت (Industrial Automation) به معنای استفاده از تکنولوژی و تجهیزات در تولید است. به بیان دقیق‌تر در این عنوان اتوماسیون (Automation) به معنی خودکار و صنعت (Industrial) به معنای ابزار و اجزای مورد استفاده در فرآیند تولید، توزیع و مصرف یک فرآورده است. بنابراین اتوماسیون صنعتی را می‌توان خودکار شدن روند تولید به کمک علم روز با هدف افزایش بهره‌وری و کاهش هزینه تولید دانست. در اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق که یکی از اصلی‌ترین ارکان تولیدات صنعتی است، ابزارهای کنترل‌گر مانند کامپیوتر جایگزین نیروی انسانی شده و کنترل و هدایت ماشین‌آلات صنعتی و پروسه‌ی تولید را در دست می‌گیرند.
تاریخچه اتوماسیون صنعتی
بسیاری پیدایش اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق را مصادف با پیدایش خط تولید می‌دانند. در اینکه اولین خط تولید صنعتی در ۱۹۱۳ توسط هنری فورد تاسیس و شروع به کار کرد شکی نیست. اما برخی این خط تولید را نیمه‌اتوماتیک و منشاء پیدایش اتوماسیون صنعتی می‌دانند و برخی دیگر این تاریخچه را عقب‌تر برده و به ۱۷۵۰ و شروع انقلاب صنعتی نسبت می‌دهند. البته آنچه در کارخانه‌ی فورد برای تولید خودروهای انبوه و هزینه تولید کمتر، مورد استفاده قرار گرفت با مفهوم امروزه اتوماسیون صنعتی قرابت معنایی بیشتری دارد. چرا که تکنولوژی به کار گرفته شده در اولین خط تولید جهان در کمپانی فورد منجر به بهبود کیفیت، کاهش هزینه و افزایش تولید در زمان مشابه نسبت به قبل شد. بنابراین هدف افزایش بهره‌وری توسط اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق اولین بار در فورد به منصه ظهور رسید. پس از آن استفاده از این تکنولوژی در تولید بین ژاپنی‌ها و آلمانی‌ها مورد استقبال قرار گرفت.
ضرورت بهره وری از اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق
امروزه با پیشرفت تکنولوژی مفهوم اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق گسترش بسیاری به خود دیده و به یک علم پیشرفته و وسیع تبدیل شده است. در واقع با آمیختگی انقلاب الکترونیک و انقلاب صنعتی، استفاده همزمان از ابزارالات و ماشین‌آلات و تجهیزات و تکنولوژی به مرزهای گسترده‌تری دست یافته و وارد مراحل جدیدی شده است. برهمین اساس اهداف و چرایی استفاده از آن نیز موارد بیشتری را دربر می‌گیرد. از جمله:
همچنین امروزه اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در تولید محصولات مختلفی نقش دارد و صنعت‌گران فعال در حوزه‌های نفت، گاز، سیمان، معدن، پتروشیمی و …… از اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در فرآیند‌های تولیداتی خود بهره‌مند می‌شوند.
مهم‌ترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق
با دانستن مفهوم، تاریخچه و لزوم استفاده از اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق، شاید شناخت تجهیزات و قطعات این حوزه اولین گام برای بهره‌مندی از آن باشد. بنابراین در ابتدا شما را با اصلی‌ترین و مهم‌ترین ابزار اتوماسیون صنعتی به صورت کلی آشنا کرده و در آینده با جزئیات بیشتر روند تکمیل و پیشرفت، انواع، کارایی و نقش و آینده‌ی پیش روی آن‌ها را به تفکیک مورد بررسی بیشتر قرار خواهیم داد. به طور کلی مفهوم ابزار دقیق شامل مجموعه ابزارهای دقیق اندازه‌گیری می‌شود که براساس عاملی که آن را اندازه‌گیری می‌کنند انواع مختلفی دارند. ابزار دقیق برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی موثر در پروسه تولید مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزار دارای زیر مجموعه‌های زیر هستند:
در این بخش زیر مجموعه‌ی اندازه‌گیرها خود اجزای مختلفی دارند که شامل سنسور، ترانسیودر و ترانسمیتر می‌شود. به این ترتیب که این اجزا در کنار هم اطلاعات و گزارش‌های لازم از کمیت‌های فیزیکی مورد نظر را به کنترلر‌ها ارسال می‌کنند. در این همکاری، سنسور به تغییر کمیت‌هایی مانند نور، دما، فشار حساس است و روی آن واکنش نشان می‌دهد، این واکنش به صورت انرژی به ترانسیودر ارسال شده و در آنجا به سیگنالی قابل پردازش در کنترلر تبدیل می‌کند. سیگنال تغییر یافته نیز توسط ترانسمیتر به استانداردهای انتقالی لازم دست یافته و به کنترلر منتقل می‌شود. کنترلر با پردازش سیگنال‌های دریافتی شرایط کیفی، کمی و ایمنی پارامترهای مورد نظر را بررسی و کنترل می‌کند. در صورت هرگونه ناهماهنگی و عدم تناسب گزارش سنسورها با شرایط مطلوب تنظیم شده در کنترلر، محرک سیگنال‌های لازم را از آن دریافت کرده و با نشان دادن واکنش‌های لازم، شرایط ایده‌آل را در سیستم ایجاد می‌کنند.
PLC در اتوماسیون صنعتی
Programmable Logic Controller که به اختصار PLC خوانده می‌شود در واقع حاصل پیشرفت تکنولوژی در بخش کنترل‌گر اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق است. PLC نوعی کنترلر پیشرفته قابل برنامه‌ریزی است که امکان اتصال به شبکه و کنترل توسط یک کامپیوتر مرکزی هوشمند را نیز دارند. استفاده از PLC امکان کنترل دقیق‌تر و سریعتر را به سیستم‌ها اتوماسیون و ابزار دقیق می‌دهد. برنامه‌های کنترلی مورد نظر مهندسان کنترل در حافظه PLC ذخیره شده و این کنترلر پیشرفته براساس آن‌ها اطلاعات سنسورها را پردازش کرده و با نتیجه به دست آمده نحوه عملکرد سیستم را از طریق محرک‌ها تنظیم می‌کند. مزیت PLC به کنترل‌گرهای رله‌ای قدیمی بی‌نیازی آن به سیم‌کشی‌های پیچیده و سنگین است. این نکته تعمیرات نواقص احتمالی کنترلر را ساده‌تر و سریعتر می‌کند.
میکروسوئیچ در اتوماسیون
میکروسوئیچ (Micro Switch) یا سوئیچ‌های الکترومکانیکی از دیگر اجزای مهم اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق هستند. این قطعه که کلید مینیاتور فنری نیز نامیده می‌شود نوعی عملگر در اتوماسیون صنعتی شناخته می‌شود. نام این سوئیچ برگرفته از نام اولین تولید‌کننده آن، یعنی کمپانی Micro است. میکروسوئیچ‌ها که انواع مختلفی نیز دارند در بخش محرک‌های سیستم اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق قرار می‌گیرند.
پاور در سیستم ابزار دقیق
پاور یا منبع تغذیه از دیگر اجزای اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق است که به منظورهای مختلفی در سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد. انواع منبع تغذیه نیز در سیستم‌ها مختلف، تفاوت‌هایی دارند. ولتاژ برق خروجی آن‌ها با ولتاژ برق مورد نیاز سیستم تنظیم می‌شود و مورد استفاده‌ای که برای آن‌ها در نظر گرفته شده است. پاور ممکن است تنها به عنوان منبع تغذیه PLC و یا منبع تغذیه کل سیستم شناخته شود.
پایان‌بندی
اکنون در پایان آغاز راه بررسی اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق هستیم. با دانستن اینکه اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق چیست و چه کارایی دارد، می‌توان بهتر به بررسی اجزا و تجهیزات این علم صنعتی پرداخت. همچنین شناخت کلی از فرآیند و مراحل مختلف اتوماسیون صنعتی بهتر می‌توان به نقش و اهمیت هریک از تجهیزات این سیستم‌های پیشرفته و فوق‌پیشرفته پی برد. طی مقالات بعدی، به بررسی و بیان جزئیات بیشتری از وظایف، انواع و اهمیت هریک از اجزای اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق خواهیم پرداخت تا لزوم استفاده از نمونه‌های باکیفیت و معتبر این تجهیزات برای مصرف‌کنندگان گرامی بیش از پیش آشکار شود.
