در تمام عملیات های اتوماسیون صنعتی، کل سیستم برای دستیابی به عملیات ارزان تر، کارآمد وقابل اطمینان می بایست کنترل شود. از این رو، برخی از دستگاه ها برای اندازه گیری مقادیر فیزیکی مانند دما، فشار و غیره استفاده می شوند که به عنوان ابزار دقیق شناخته شده اند. اتوماسیون های صنعتی و ابزاردقیق صنعتی برای کنترل عملیات مختلف در صنایع مورد نیاز هستند.
روشی که در آن چندین ابزار الکتریکی، اندازه گیری و کنترل با هم ترکیب شده اند تا تجزیه و تحلیل، کنترل و اندازه گیری مقادیر فیزیکی و غیر فیزیکی الکتریکی را انجام دهند، ابزار دقیق نامیده می شود. اساسا، ابزار های مختلفی مانند ابزار الکتریکی، ابزار الکترونیکی و ابزار مکانیکی وجود دارد.
ابزار دقیق بیشتر در انواع مختلفی از قبیل ابزار الکتریکی، ابزار صنعتی، ابزار الکترونیکی، ابزار مکانیکی و غیره طبقه بندی می شود.
به زبان ساده ابزار دقیق روشی که در آن چندین ابزار الکتریکی، اندازه گیری و کنترل با هم ترکیب شده اند تا تجزیه و تحلیل، کنترل و اندازه گیری مقادیر فیزیکی و غیر فیزیکی الکتریکی را انجام دهند.
فرایند اندازه گیری و کنترل مقادیر مختلف در صنایع با استفاده از دستگاه های صنعتی مختلف می باشد. برای کنترل هر مقدار، در درجه اول مقدار خاصی باید اندازه گیری شود. مقادیر مشترک مورد استفاده در صنایع که برای اندازه گیری در نظر گرفته شده اند شامل فشار مایع، سرعت جریان مایع ، دمای دستگاه، حجم مایع، حرکت یا موقعیت و یا ابعاد فیزیکی یا شتاب دستگاه، جریان الکتریکی، ولتاژ الکتریکی و مقاومت الکتریکی است.
بنابراین، پس از اندازه گیری مقادیر مورد نظر، مقادیر اندازه گیری شده برای ارائه یا محاسبه یا کنترل عملیات دستی یا عملیات اتوماتیک منتقل می شود. در یک عملیات کنترل اتوماتیک ،اندازه و کمیت را می توان با استفاده از سیگنال کنترلی که کامپیوتر به دستگاه های کنترل ارسال میکند، کنترل کرد.
در واقع دستگاه های کنترل کننده همان موتور الکتریکی، شیرفلکه و دستگاه تولید گرمای الکتریکی هستند. این دستگاه های ابزار های دقیق و کنترل ، با استفاده از سیستم فیزیکی به دستگاه های اندازه گیری متصل می شوند. در صنعت برای راحتی کار، این دستگاهها را به صورت خودکار میسازند. میکرو کنترولر و ریزپردازنده ها برای سویئچینگ قابل برنامه ریزی مورد نیاز هستند. برای مثال، در بسیاری از صنایع ، برنامه برق صنعتی با استفاده از سیستم های تعبیه شده ی توکار زمانبندی می شوند.
رکوردر یا ضبط کننده ها نیز دستگاه هایی هستند که ورودی های قابل اندازه گیری مانند دما، رطوبت، فشار و.. را نمایش و ثبت می کنند. در ادامه چند نمونه از محصولات ابزار دقیق را مشاهده می نمایید...
رکوردر
نمایشگر بارگراف
رکوردر آتونیکس نمایشگردار
شکل زیر ساختار ساده ی ابزار دقیق در اتوماسیون صنعتی را تجزیه و تحلیل میکند.این قسمت شامل سنسور یا مبدل ها یا دستگاه های ورودی، کنترلر یا پردازنده ها ، فرستنده ها و عملگرها یا دستگاه های خروجی هستند.
ابزاردقیق ورودی برای اندازه گیری، تنظیم مقادیر فیزیکی مانند سطح جریان، فشار، دما و غیره استفاده می شود. ابزار دقیق خروجی شامل دستگاه های کنترل مانند سوپاپ ها، رگلاتورها، کلید مدار و رله ها می باشند. این موارد برای کنترل متغیر خروجی مطلوب در نظر گرفته شده اند، و از طریق کنترل از راه دور یا خودکار، قابلیت های کنترل را فراهم می کنند. این موارد بعنوان دستگاه های کنترل یا عناصر نهایی مورد توجه قرار می گیرند.
سه عنصر مهم در ابزار دقیق صنعتی بطور خلاصه در زیر شرح داده شده است.
سنسورهای زیادی بعنوان دستگاه های ورودی در ابزار دقیق الکترونیکی و برنامه های کنترل بی درنگ استفاده می شوند، اما پرکاربردترین سنسورها شامل سنسور دما، سنسور فشار، سنسور الکترونیک نوری، سنسور جریان، سنسور سرعت، ژنراتور پالس کویل القایی، ، فشارسنج، گرماسنج نوری، دیافراگم، ترموکوپل، ترمیستور ، سنسور تصویر، سنسور موقعیت و جا به جایی و غیره است.
سنسور دما برای تشخیص تغییرات درجه حرارت یک دستگاه خاص یا ماشین یا سیستم استفاده می شود و به این منظور در صورت تغییر دما،سیگنالی به کنترل کننده ها میدهد. انواع مختلفی مانند ترمیستور، ترموستات، ترموکوپل و غیره وجود دارد ، که هر سنسور خاص بر اساس کاربردش استفاده می شود.
سنسور فشار بعنوان یک مبدل عمل می کند و برای اندازه گیری فشار مایعات یا گاز مورد استفاده قرار می گیرد، و فشار را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند. بنابراین فرایندی که برای عملکردی خاص به یک حسگر خاص در نطر گرفته شده که به آن متصل شده است تا هر گونه تغییر در عملیات را تشخیص دهد، خروجی را حس کند و آن را با استفاده از کنترل کننده ها برای کنترل یا نظارت و یا کارکرد فرآیند در یک روش از پیش تعریف شده انتقال دهد.
آیا انواع سنسورها را می شناسید؟ مقاله انواع سنسور را دنبال کنید...
اکثر کنترل کننده ها یا سوپاپ ها عموما با استفاده از سیستم های مکانیکی یا الکترونیک جامد کار میکنند. اما کنترل کننده های صنعتی جدید، سیستم ها را بر اساس کامپیوتر ها کنترل می کنند، که باعث ساده تر شدن الگوریتم های کنترل پیچیده نسبت به استفاده از یک سیستم مکانیکی می شود. اغلب سیستم های کنترل در ابزار دقیق شامل سیستم های SCADA, DCS, PLC
هستند.
کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی یک کامپیوتر دیجیتال است که اغلب در صنعت و ماشین آلات برای اتوماسیون فرایندهای الکترومکانیکی صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این کنترل کننده ها، سیستم بلادرنگ هستند که برای تولید خروجی در زمانی محدود بعنوان پاسخ به تغییرات در شرایط ورودی استفاده می شوند. سیستم های کنترل رله با PLC جایگزین می شوند.
ابزارهای صنعتی یا ماشین آلات از قبیل موتورهای الکتریکی، سیلندرهای بادی یا هیدرولیک، موتورهای الکتریکی و ... می توانند با استفاده از PLC عمل کنند.
با PLC و انواع آن بیشتر آشنا شوید...
این صنایع شامل تجهیزات و ابزار هایی هستند که در مکان های دور قرار می گیرند، و می تواند از راه دور با استفاده از SCADA کنترل شود. این یک نوع سیستم کنترل صنعتی است که در آن سیستم نظارت با سیستم کسب اطلاعات جمع آوری شده، با هم ترکیب شده اند تا اطلاعات اکتسابی در مورد دستگاه های از راه دور و یا تجهیزات با سیگنال های کد شده بر روی کانال های مختلف ارتباطی مانند ارتباط بی سیم برای انتقال داده ها در کنترل قطعه بدست آید.
در صنعت ، عناصر کنترلی در یک مکان مرکزی و همچنین در مکان های توزیع و صنعت واقع شده است. بنابراین برای کنترل این ساب سیستم های توزیع شده یک سیستم کنترل بنام سیستم های کنترل توزیع مورد نیاز است.DCS برای اتوماسیون فرآیندهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه برای نظارت و کنترل فرآیندهای مختلف در صنایع مانند نیروگاه های هسته ای، کارخانه های شیمیایی، صنایع پتروشیمی و غیره استفاده می شود.
عملگر برای کنترل مکانیزم یا سیستم بر اساس سیگنال داده شده کار میکند که این سیگنال الکتریکی را به یک عملکرد قدرتمند تبدیل میکند.
سیگنال خروجی کنترل کننده ها یا سیستم های کنترل مانند DCS یا SCADA یا PLC های مورد استفاده در دستگاه های صنعتی، برای کنترل عملگر استفاده می شود. عملگر ها بطور کلی توسط جریان الکتریکی، فشار مکانیکی مایع به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. انواع مختلفی از عملگرها که عبارتند از هیدرولیک، بادی، عملگر الکتریکی و عملگر های مکانیکی وجود دارند. این عملگر ها برای کنترل دستگاه های خروجی مانند موتور ها، چراغ ها، سوپاپ ها، رله ها و غیره مورد استفاده قرار میگیرند.
خروجی PLC برای بستن سوئیچ سلونوئید استفاده می شود که منجر به تعویض جریان های بیش از حد می شود، به عنوان مثال، برای روشن کردن موتور در صنایع است.
بیشتر درباره کنتاکتور بدانید...
این قطعه با بستن و یا باز کردن و یا محدود کردنِ جزئی مسیر و یا لوله برای کنترل و تنظیم شارش سیالات بکار می رود.
جریان مایعات و گازها در صنعت می تواند توسط شیرفلکه ها به صورت دستی ، پدال و یا چرخشی و یا به صورت اتومات بر حسب فشار، شارش و دما کنترل شود.
منبع مقاله لاتین: edgefx.in
مقالات مرتبط در حوزه اتوماسیون صنعتی
خرید تجهیزات اتوماسیون صنعتی
اینفوگرافیک اتوماسیون صنعتی
انواع سنسور ها را بشناسید
انواع نمایشگر سون سگمنت (seven segment)
استپ موتور ، درایور و کنترلر
آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
