دانشنامه اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی یا روباتیزه کردن (Industrial Automation) به معنی استفاده از ابزارهای کنترلی (مثلاً کامپیوتر) به جای انسان به منظور هدایت و کنترل ماشین آلات صنعتی و پروسه‌های تولید است. اتوماسیون به بهره‌گیری از سامانه‌های کنترل (مثل کنترل عددی، کنترل منطقی قابل برنامه ریزی، و دیگر سیستم‌های کنترل صنعتی)، مکانیکی و الکترونیکی به کمک رایانه ها برای پایش (کنترل) خط تولید گفته می‌شود، که در آن هدف، کاهش نیاز به دخالت انسان است.

اتوماسیون از لحاظ لغوی به معنای “کنترل و هدایت دستگاهی بطور خودکار” میباشد. در صنعت امروزی هدف کنترل رسیدن به معنای کامل لغت اتوماسیون است ولی به دلایل متفاوت این هدف امکان پذیر نیست و دربیشتر مواقع یک سیستم نیمه خودکار داریم که بخشی از کنترل توسط اپراتور و بخشی از آن توسط سیستم کنترل تعبیه شده انجام میگیرد.

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. پيشرفتهاي 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 .
امروزه كاربرد اتوماسيون صنعتي 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. پيشرفتهاي 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 اتوماسيون صنعتي از اين قبيل اند.
- تكرار پذيري فعاليتها و فرايندها
- افزايش كيفيت محصولات توليدي
- افزايش سرعت توليد
- كنترل كيفيت دقيقتر و سريعتر
- كاهش پسماندهاي توليد
- برهمكنش بهتر با سيستمهاي بازرگاني
- افزايش بهره وري واحدهاي صنعتي
- بالا بردن ضريب ايمني برای کارکنان
- كاستن از فشارهاي روحي و جسمي

يكي ديگر از مباحث مهم و مرتبط با اتوماسيون صنعتي ، 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 ای از ماشين آلات و دستگاهها
- نمايش و ثبت پارمترهاي مهم و حياتي يك سيستم
- نمايش و ثبت هشدار در زمان بروز خطا در سيستم
- نمايش خرابی و زمان وقوع ايراد در اجزاي سيستم
- نمايش پروسه توليد با ابزارهاي گرافيكي مناسب
- تغيير و اصلاح Set Point حين اجراي پروسه توليد
- امكان تغيير فرايند ها از طريق برنامه مونيتورينگ
- ثبت اطلاعات و پارمترهاي مورد نظر مديران شامل
+ زمانهاي كاركرد
+ ميزان توليد
+ ميزان مواد اوليه مصرفي
+ ميزان انرژي مصرفي


اتوماسیون صنعتی
در این بخش مجموعه ای از سیستم های نرم افزاری در حوزه اتوماسیون صنعتی به عنوان راهکار هایی جدید به مدیران مراکز تولیدی و صنعتی مختلف معرفی گردیده است
- سیستم پردازش تصویر هوشمند
- سیستم های شناسایی خودکار

   واحد وب

واحد فناوری اتوماسیون صنعتی شرکت پارس کد به مدیریت آقای مهندس مرتضی راد از سال های اولیه تاسیس شرکت دایر گردیده و طی فرآیند های تعریف شده در این واحد درخواست های متنوع ارجاع شده مشتریان به شرکت در بخش ارائه خدمات گسترده وب به انجام رسیده است.

در ادامه به منظور شفاف سازی هر چه بیشتر فرآیند ارائه خدمات فناوری وب به مشتریان مراحل انجام پروژه به شرح زیر می باشد.

1.برگزاری جلسات مشاوره و نیازسنجی حسب درخواست مشتری
2.بازدید کارشناس تحلیل سیستم
3.تدوین پروپزال بر مبنای تحلیل صورت گرفته
4.ارائه پروپزال تخصصی متناسب با نیازسنجی و تحلیل صورت گرفته
5.عقد قرارداد
6.اجرای فاز به فاز پروژه ضمن تشکیل تیم های تخصصی شامل طراحی و برنامه نویسی ...

   معرفی پروژه های وب

با توجه به گستردگی خدمات فناوری وب شرکت پارس کد این شرکت با برخورداری از متخصصان زبده خود، حسب نیاز های واحد های سازمانی و اداری، تولیدی و صنعتی، تجاری و فروشگاهی قابلیت طراحی و پیاده سازی انواع سایت های حرفه ای از قبیل ذیل داشته و دارد

  • وبسایتهای شخصی File.mp4
  • وبسایتهای نویسنده ها و ناشرها File.mp4
  • وبسایتهای دایرکتوری File.mp4
  • وبسایتهای ارائه دهنده اطلاعات File.mp4
  • وبسایتهای اشتراک گذاری عکس File.mp4
  • بروشورها و کاتالوگهای آنلاین تجاری File.mp4
  • وبسایتهای شبکه های اجتماعی File.mp4
  • وبسایتهای تجاری File.mp4

معرفی ابزار های اتوماسیون صنعتی

کُنترلر
کنترل کننده ها یا همان کُنترلر ها ( Controllers ) مغز متفکر سیستم های کنترلی می باشند به طوریکه پس از دریافت خروجی یا همان سیگنال های اندازه گیری تولید شده توسط ترانسمیتر ها و ترانسدیوسر ها، بر اساس تابعی که برایشان تعریف گردیده است، تصمیم لازم در خصوص بروز عکس العمل مورد نظر را میگیرند . کنترلر ها با مقایسه مستمر سیگنال های اندازه گیری، پس از انجام محاسبات دقیق، مقادیر متغیر های تنظیم شونده را تعیین نموده و آن را برای اعمال و اجرا شدن ابتدا به یک محرک ( Actuator ) و سپس به عنصر نهایی کنترل، برای مثال یک شیر بند آور، منتقل می کنند.
همزمان با رشد فنآوری ها، فنآوری کُنترلر ها نیز متحول گردیده و کُنترلر هایی با حجم کمتر و کارایی بیشتر تولید گردیده است که در همین ارتباط می توان به کنترل کننده های دیجیتال برنامه پذیر یا همان PLC ها اشاره نمود . این وسیله به منظور کنترل پروسه های تولید در کارخانجات و صنایع طراحی گردیده و از قابلیت های آن کار در محیط های پر نویز و انجام عملیات پیچیده تکراری است . کنترل کننده های دیجیتال برنامه پذیر از اجزای سخت افزاری متنوعی همچون رک ( Rack )، حافظه ( Memory )، کارت ارتباطی ( CP ) و ماژول های ورودی، خروجی، تابع، واسط، تغذیه و پردازش واحد مرکزی ( CPU ) تشکیل شده اند که هر یک قابلیت و توانایی های خاص به خود را دارا می باشد . ماژول CPU در حقیقت قلب یک کنترل کننده دیجیتال برنامه پذیر بوده و وظیفه اش دریافت اطلاعات از ورودی ها و پردازش اطلاعات مطابق دستور های برنامه و صدور فرمان هایی است که به صورت فعال یا غیر فعال نمودن خروجی ها ظاهر می شود . پر واضح است که هر چه سرعت ماژول واحد پردازش مرکزی بیشتر باشد، زمان اجرای برنامه نیز کمتر خواهد بود . امروزه شرکت های زیادی نیز به تولید انواع کنترل کننده های دیجیتال برنامه پذیر می پردازند که از جمله آنها می توان به شرکت های Siemens و ABB و LG اشاره کرد.

امروزه کُنترلر ها در حوزه مهندسی کنترل و نیز مهندسی ابزار دقیق در کنار سنسور ها، ترانسمیتر ها و دستگاه های اندازه گیری مختلف، تعاریف و کاربرد های فراوانی یافته اند به طوریکه در طراحی و کنترل سیستم های صنعتی نقش کلیدی را ایفاء نموده و جایگاه ویژه ای را در صنایع گوناگون به خود اختصاص داده اند.
امروزه کاربرد PLC ها در صنایع و فرایند های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد که در این خصوص میتوان به کاربرد گسترده این تجهیزات در سیستم های رنگ پاش، پرسکاری، سوراخکاری، جوشکاری و ... در صنایع خودرو سازی، سیستم های ذوب، قالبگیری، تزریق، دمش، تولید و آنالیز در صنایع پلاستیک سازی، سیستم های کنترل دما و فشار در صنایع سنگین همچون ذوب فلزات، سیستم های مخلوط کننده و ترکیب کننده در صنایع شیمیایی، سیستم های بسته بندی و حمل و نقل در صنایع دارویی و غذایی اشاره کرد.

سنسور
سنسور ( Sensor ) یا همان حسگر، المان حس کننده ای است که کمیت های فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما و ... را به کمیت های الکتریکی پیوسته ( آنالوگ ) یا غیر پیوسته ( دیجیتال ) تبدیل می کند . سنسور ها یا همان حسگر ها در همه دستگاه های اندازه گیری وجود دارند و وظیفه شان تماس با سیال و تاثیر پذیری از پارامتر مورد اندازه گیری می باشد از این رو انواع دستگاه های اندازه گیری دارای سنسور یا حس کننده متفاووتی هستند که هر یک کمیت هایی مانند دما، فشار، دبی و غیره را اندازه گیری می کنند همچنین سنسور ها بر حسب نوع عملکرد، دارای خروجی های متفاوتی از قبیل مقاومت، ظرفیت الکتریکی، جابجایی و غیره هستند
سنسور ها در انواع دستگاه های اندازه گیری، سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند . امروزه عملکرد سنسور ها و قابلیت اتصال آنها به دستگاه های مختلف از جمله PLC ها باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی سیستم ها و دستگاه های کنترل اتوماتیک باشد . این سنسور ها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می شود
برخی دیگر از سنسور ها به عنوان گیرنده های نوری و در اغلب دوربین های ثابت دیجیتالی و تصویر برداری کاربرد دارند که برای مثال می توان به سنسور یا گیرنده تصویر CCD و یا CMOS اشاره کرد که وظیفه شان گرفتن نور و تبدیل آن به سیگنال های الکتریکی است. امروزه سنسور های تصویری در بسیاری از سیستم های دوربین های مدار بسته مورد استفاده می باشند . حسگر های فراصوت نوعی دیگر از سنسور ها می باشند که اساس کارشان مشابه رادار یا ردیاب صوتی، تشخیص ویژگی های هدف از طریق تحلیل بازتاب امواج رادیویی یا صوتی می باشد . از سنسور فراصوت در سیستم دزدگیر خودرو و برای ردیابی و آشکار سازی هدف ها و اندازه گیری فاصله آنها در بسیاری از سیستم های کنترل اتوماتیک استفاده می شود . سنسور های مادون قرمز ( PIR )، نوعی دیگر از حسگر به حساب می آیند که صرفا تشعشعات مادون قرمز ( InfraRed ) ساتع شده از اجسام و اشیاء قرار گرفته شده در میدان دیدشان را اندازه گیری می کنند . از انواع سنسور های مادون قرمز در قطع و وصل شیر آب و نیز سیستم درب های اتوماتیک استفاده می شود . از سنسور های دود و حرارت در سیستم های هوشمند اعلام حریق استفاده فراوان می گردد و سنسور های ترمو کوپلی نیز نوعی دیگر از سنسور ها به شمار می روند که مستقیما ولتاژ کوچکی متناسب با دمای محیط اطرافشان تولید نموده و امکان اندازه گیری دمای محیط را فراهم می آورند.
کاربرد سنسور ها به موارد فوق الذکر محدود نبوده و سنسور های گوناگون دیگری با کاربرد های متفاوت همواره مورد استفاده می باشند که از آن جمله می توان به سنسور دریچه گاز، سنسور اکسیژن، سنسور زیستی، سنسور فیبری و ... اشاره نمود

تراشه
تا قبل از اختراع تراشه ( IC ) مدار های الکترونیکی از تعداد زیادی قطعه یا المان الکتریکی تشکیل می شدند . این مدارات فضای زیادی را اشغال می کردند و توان الکتریکی بالایی نیز مصرف می نمودند . این مسئله امکان به وجود آمدن نقص و عیب در مدارات را افزایش می داد ضمن آنکه این مدارات همواره از سرعت پائینی برخوردار بودند . در فنآوری تراشه یا چیپ تعداد زیادی عناصر الکتریکی که بیشتر آنها ترانزیستور هستند در یک فضای کوچک، کمتر از یک سانتی متر مربع تعبیه شده است، همین امر موجب گردیده است که امروزه دستگاه های الکترونیکی کاربرد چشمگیر تری در همه زمینه ها داشته باشند . تراشه یا مدار مجتمع ( IntegratedCircuit )، به مجموعه ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می گردد که با استفاده از مواد نیمه رسانا همچون سیلیکون ساخته شده است و حاوی دو یا سه نوع دستگاه الکترونیکی از جمله مقاومت، خازن و ترانزیستور می باشد . ریز تراشه های تولید شده در داخل یک سوکت جا سازی می شوند تا ضمن قرار گرفتن در برد مدار چاپی به دیگر اجزاء و یا دستگاه های الکترونیکی متصل شوند

هر ریز تراشه، وظیفه خاصی را انجام می دهد و با کُدی عددی شناسایی می شود . برخی از ریز تراشه ها با سیگنال های آنالوگ و برخی دیگر با سیگنال های دیجیتال کار می کنند . ریز تراشه های دیجیتالی، سیگنال ها را به صورت کُد های باینری ( دو دو یی ) ارسال و دریافت می کنند یعنی تمامی اطلاعات به صورت سیگنال های روشن/ خاموش ارائه می شوند . این سیگنال ها به وسیله ترانزیستور های ریز تراشه پردازش می شوند به طوری که هر وفت کلید باز است عدد صفر و هر وقت که کلید بسته است عدد یک مخابره می گردد . برای مثال کُد باینری برای حرف a در صفحه کلید رایانه عدد 01100001 است.
امروزه ریز تراشه های گوناگون در قالب انواع میکرو پروسسور ها و میکرو کُنترلر ها در صنعت الکترونیک کاربرد فراوانی یافته اند . ریز پردازنده ها یا میکرو پروسسور ها در واقع تراشه های کوچکی هستند که می توانند عملیات حسابی و منطقی را انجام دهند به همین دلیل اغلب از آنها به عنوان مغز رایانه نام برده می شود . یک میکرو پروسسور سه کار مهم را می تواند انجام دهد، نخست اینکه کارهای وابسته به ریاضی چون جمع، تفریق، ضرب و تقسیم کردن را انجام دهد، دوم اینکه می تواند اطلاعات را از مکانی در یک حافظه به مکانی دیگر در حافظه ای دیگر منتقل کند و سوم اینکه می تواند تصمیم بگیرد و به یک سری از دستورات جدید که بر اساس آن تصمیمات است جهش کند . ریز کُنترلگر ها یا همان میکرو کُنترلر ها نیز تراشه های کوچکی هستند که در درون خود علاوه بر یک ریز پردازنده کوچک ( CPU ) به عنوان واحد پردازش مرکزی، دارای حافظه تصادفی ( RAM )، حافظه فقط خواندنی ( ROM )، تایمر، پورت ورودی و خروجی ( I /O ) و پورت ترتیبی یا همان پورت سریال ( SerialPort ) بوده و از این طریق می توانند به تنهایی بر روی ابزار های دیگر کنترل لازم را اعمال کنند.

رُبات
طی سال های 1920 تا 1930 لغت رُبات برای اولین بار در نمایشنامه ای به همین نام، توسط کارل کاپک، نویسنده ای اهل چک اسلواکی، در بیان مفهوم "موجودی تحت فرمان صاحب خود" و در معنی لغوی "کارگر اجباری" به کار برده شد . پس از آن در سال 1940 ایزاک آسیموف نویسنده معروف داستان های علمی و تخیلی اهل روسیه، قوانین سه گانه رُباتیک را پایه گذاری نمود و به دنبال آن در سال های 1950 تا 1960 اولین رُبات ها توسط جورج دوول و جو انگلبرگر با تاسیس اولین شرکت رُباتیک با نام RoboBand ساخته شدند به طوریکه امروزه انگلبرگر به عنوان پدر علم رُباتیک لقب گرفته است . در عصر حاضر رُبات، ماشینی هوشمند، قابل برنامه نویسی و انعطاف پذیر است که برای به دست آوردن اطلاعاتی از محیط خود دارای حسگر های ( Sensors ) متنوعی می باشد و علم رُباتیک، علم طراحی، ساخت، نگهداری و تعمیر رُبات ها و به عبارتی دیگر دانش و فنآوری هدایت و کنترل تجهیزات مکانیکی به وسیله رایانه است . در حال حاضر علم رُباتیک از سه شاخه اصلی مهندسی الکترونیک، مهندسی مکانیک و مهندسی نرم افزار ( هوش مصنوعی ) تشکیل و ترکیب یافته است.
ساختار عمومی یک رُبات از 5 بخش متفاوت ولی مرتبط به هم تشکیل شده است . سیستم مکانیکی مفصل شده ( AMS ) متشکل از بازو ها، مچ ها، اتصالات و عوامل نهایی مکانیکی، تحریک کننده ها ( Actuators )، سیستم های انتقالی که مسئولیت اتصال تحریک کننده ها را به سیستم مکانیکی مفصل شده بر عهده دارد، حسگر ها و نهایتا مغز رُبات ( CPU ) که محل دستور گرفتن و تصمیم گیری رُبات می باشد . پردازش اطلاعات دریافتی از سنسور ها بر عهده این بخش می باشد که این وظیفه توسط برنامه های نرم افزاری موجود در حافظه واحد پردازش مرکزی رُبات به انجام می ربسد . برنامه نویسی در رُبات نیز به دو صورت Online و یا Offline انجام می شود . در روش آنلاین برنامه نویسی به دو روش آموزش دستی و یا آموزش از طریق هدایت انجام می پذیرد و در روش آفلاین برای برنامه نویسی از زبان های کنترل کننده رُبات ها استفاده می شود.
امروزه 90% رُبات ها، رُبات های صنعتی هستند، یعنی رُبات هایی که در کارخانه ها، آزمایشگاه ها، انبار ها، نیروگاه ها، بیمارستان ها و بخش های مشابه به کار گرفته می شوند . هر چند که در سال های قبل رُبات های صنعتی بیشتر در کارخانه های خودرو سازی به کار گرفته می شدند ولی هم اکنون استفاده از رُبات ها در اکثر صنایع در حال گسترش بوده و اکثر کار های سخت و خطرناک را به جای انسان انجام می دهند . امروزه کمتر کارخانه ای را می توان یافت که در آن از رُبات استفاده نشود . بازو های رُباتیکی که بدون استراحت قطعات و محصولات را از نقطه ای به نقطه دیگر جا به جا می کنند، رُبات های جوشکار، رُبات های رنگرز، رُبات های بسته بند، رُبات های تراشکار، رُبات های چاپگر، رُبات های کنترل کننده کیفیت، رُبات های کنترل کننده دما و فشار، رُبات های هشدار دهند و ... همگی از قابلیت و کاربرد های متنوع رُبات در صنایع حکایت دارند