آشنایی با اتوماسیون صنعتی: راهنمای جامع شناخت تجهیزات (PLC, HMI, اینورتر)، مزایا، سطوح هرم اتوماسیون و کاربرد آن در کارخانجات. مشاوره تخصصی و خرید تجهیزات با مبین نیرو. در ادامه این مقاله جامع، ما لایه های مختلف اتوماسیون را می شکافیم، تجهیزات کلیدی را معرفی می کنیم و به شما می گوییم که چگونه این فناوری می تواند کسب و کار شما را متحول کند.
در دنیای پرشتاب امروز، سکون به معنای عقب ماندن است. تصور کنید کارخانه ای را که در آن خطوط تولید بدون وقفه، با دقتی در حد میکرون و سرعتی باورنکردنی کار می کنند. جایی که خطای انسانی به صفر میل می کند و ماشین آلات با زبانی مشترک با یکدیگر سخن می گویند. این تصویر یک فیلم علمی تخیلی نیست؛ این واقعیتِ امروزِ صنایع پیشرو است که به لطف “اتوماسیون صنعتی” محقق شده است. اگر شما مدیر یک واحد صنعتی، مهندس برق یا سرمایه گذاری هستید که دغدغه افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها را دارد، آشنایی با اتوماسیون صنعتی نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت حیاتی است.
اتوماسیون صنعتی، هنر به کارگیری تکنولوژی برای هدایت و کنترل ماشین آلات و فرآیندهاست. این دانش، مرز میان یک کارگاه سنتی با بازدهی پایین و یک کارخانه مدرن با سودآوری بالا را ترسیم می کند. اما ورود به این دنیا بدون راهنما می تواند گیج کننده باشد. انبوهی از تجهیزات مانند پی ال سی، اچ ام آی، درایو و سنسورها وجود دارند که هر کدام نقش خاصی ایفا می کنند.
ما در شرکت مبین نیرو، به عنوان مرجع تخصصی تامین تجهیزات برق صنعتی و اتوماسیون و نماینده رسمی برندهای جهانی همچون تکو (TECO)، اشنایدر الکتریک (Schneider Electric) و سایمون (Cimon)، در کنار شما هستیم تا این مسیر را روشن کنیم. ما معتقدیم که صنعتگر ایرانی لایق دسترسی به برترین تکنولوژی های روز دنیا و دانش فنی اصیل است.
اگر همین حالا سوالی در ذهن دارید، می خواهید خط تولید خود را به روز کنید یا نیاز به قطعه ای خاص دارید، تیم مهندسی ما آماده ارائه مشاوره رایگان به شماست.
اطلاعات تماس و دسترسی:
برای پاسخ به این سوال که اتوماسیون صنعتی چیست، باید به ریشه این کلمه نگاه کنیم. اتوماسیون از کلمه یونانی “Automatos” به معنی “خودکار” گرفته شده است. در صنعت، اتوماسیون به معنی استفاده از سیستم های کنترلی مختلف (مانند کامپیوترها، ربات ها و تکنولوژی اطلاعات) برای مدیریت ماشین آلات و فرآیندهای تولیدی است تا نیاز به دخالت مستقیم انسان کاهش یابد یا به طور کلی حذف شود.
هدف نهایی اتوماسیون فقط “حذف انسان” نیست، بلکه “ارتقای توانمندی تولید” است. انسان ها خسته می شوند، تمرکزشان را از دست می دهند و قدرت محدودی دارند. اما سیستم های اتوماسیون می توانند 24 ساعته، بدون خستگی و با دقتی تکرارپذیر کار کنند.
یک سیستم اتوماسیون صنعتی معمولا از سه بخش اصلی تشکیل شده است:
این ساختار ساده، پایه و اساس پیچیده ترین کارخانه های جهان است. از خط تولید چیپس و پفک گرفته تا پالایشگاه های عظیم نفت و گاز، همگی بر همین منطق استوار هستند.
برای درک عمیق تر آشنایی با اتوماسیون صنعتی، مهندسان معمولا از مدل “هرم اتوماسیون” استفاده می کنند. این هرم نشان می دهد که داده ها چگونه از کف کارخانه به سطح مدیریت منتقل می شوند. این هرم شامل پنج سطح است:
این پایین ترین سطح هرم است و شامل تجهیزات فیزیکی می شود که مستقیما با مواد و محصول در تماس هستند. سنسورها (چشم و گوش سیستم) و عملگرها (دست و پای سیستم) در این طبقه قرار دارند. موتورهای الکتریکی، شیرهای کنترل و سنسورهای نوری اجزای این سطح هستند.
در این سطح، مغز متفکر سیستم قرار دارد. اطلاعات از سنسورها به این سطح می آید و فرمان ها به عملگرها ارسال می شود. پادشاه بلامنازع این سطح، دستگاهی به نام PLC است. پی ال سی یا کنترل کننده منطقی برنامه پذیر، کامپیوتری صنعتی است که جایگزین مدارات رله ای قدیمی شده است. برای اینکه بدانید این دستگاه دقیقا چگونه کار می کند و چرا قلب تپنده اتوماسیون نامیده می شود، پیشنهاد می کنیم مقاله تخصصی ما با عنوان پی ال سی چیست را مطالعه کنید.
در این سطح، اپراتورها و مهندسان بر فرآیند نظارت می کنند. سیستم های SCADA (اسکادا) و تجهیزاتی به نام HMI در این لایه قرار دارند. اچ ام آی یا رابط انسان و ماشین، نمایشگری است که به اپراتور اجازه می دهد وضعیت خط تولید را ببیند و فرمان های لازم را صادر کند. شناخت تفاوت و ارتباط بین سطح کنترل و سطح مانیتورینگ بسیار مهم است. برای درک بهتر این موضوع، مقاله اچ ام آی چیست را بررسی کنید.
در این سطح، کامپیوترها وضعیت تولید را رصد می کنند. مثلا چه مقدار مواد اولیه مصرف شده؟ چه تعداد محصول سالم و چه تعداد ضایعات تولید شده است؟ سیستم های اجرای ساخت (MES) در اینجا قرار دارند.
نوک هرم که مربوط به مدیریت کلان کارخانه است. سیستم های فروش، انبارداری و مالی در این سطح با سیستم تولید یکپارچه می شوند.
یک متخصص اتوماسیون باید جعبه ابزار خود را بشناسد. در اینجا به معرفی مهم ترین تجهیزاتی می پردازیم که شرکت مبین نیرو تامین کننده اصلی آن ها در ایران است.
همانطور که گفته شد، PLC مغز سیستم است. این دستگاه سیگنال های ورودی را می خواند، برنامه منطقی که شما نوشته اید را اجرا می کند و خروجی ها را فعال می کند. پی ال سی ها در مدل های مختلفی (کامپکت و ماژولار) ساخته می شوند. برندهایی مانند زیمنس، اشنایدر و فتک در ایران محبوب هستند. استفاده از پی ال سی هم در کارخانه ها، هم در شبکه های توزیع برق نیز حیاتی است. اگر علاقه مند به کاربردهای کلان این تکنولوژی هستید، مقاله کاربرد plc در صنعت برق دیدگاه جدیدی به شما خواهد داد.
موتورهای الکتریکی بزرگترین مصرف کننده انرژی در صنعت هستند. اگر یک موتور را مستقیما به برق بزنید، با سرعت ثابت و حداکثر توان می چرخد. اما در بسیاری از مواقع ما به سرعت متغیر نیاز داریم. اینجاست که اینورتر وارد می شود. اینورتر دستگاهی است که بین برق شبکه و موتور قرار می گیرد و سرعت و گشتاور موتور را با دقت بالا کنترل می کند. این کار باعث کاهش چشمگیر مصرف برق و استهلاک می شود. برای شناخت دقیق این تجهیز و نحوه عملکرد آن، مقاله جامع اینورتر چیست و چه کاربردی دارد را حتما بخوانید. همچنین برای انتخاب مدل مناسب، بررسی انواع اینورتر ضروری است.
اچ ام آی چهره سیستم اتوماسیون است. بدون آن، اپراتور کور است. اچ ام آی ها نمایشگرهای لمسی هستند که گرافیک فرآیند را نشان می دهند. یک سوال رایج این است که آیا اچ ام آی همان پی ال سی است؟ خیر، آن ها مکمل یکدیگرند. برای شفاف شدن مرز وظایف این دو دستگاه، مطلب تفاوت plc و hmi را مطالعه کنید.
سنسورها چشم و گوش سیستم هستند. سنسورهای القایی (برای تشخیص فلزات)، سنسورهای نوری (چشم الکترونیک)، ترموکوپل ها (برای دما) و ترانسمیترهای فشار، اطلاعات محیط فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند تا PLC بتواند آن ها را بفهمد.
چرا صاحبان صنایع میلیاردها تومان برای اتوماسیون هزینه می کنند؟ پاسخ در بازگشت سرمایه (ROI) نهفته است.
اتوماسیون یک نسخه واحد برای همه نیست. بسته به نوع تولید، سه نوع اصلی اتوماسیون وجود دارد:
انتخاب برند مناسب، یکی از چالش های اصلی مهندسان است. بازار ایران پر از برندهای مختلف است، اما کیفیت و پشتیبانی حرف اول را می زند. شرکت مبین نیرو با وسواس فراوان، برندهای زیر را برای صنعتگران ایرانی گلچین کرده است:
در آشنایی با اتوماسیون صنعتی، نمی توان از شبکه های صنعتی غافل شد. تجهیزات مختلف (PLC، اینورتر، HMI) باید با هم صحبت کنند. این گفتگو از طریق پروتکل های استانداردی انجام می شود.
یادگیری اصطلاحات انگلیسی مربوط به این شبکه ها برای هر مهندسی ضروری است. اگر می خواهید با واژگان تخصصی این حوزه آشنا شوید، مقاله اتوماسیون صنعتی به انگلیسی منبع بسیار خوبی است.
آیا این حوزه بازار کار خوبی دارد؟ بله، قطعا. با حرکت صنایع به سمت مدرن سازی، نیاز به متخصصان اتوماسیون روز به روز بیشتر می شود. اما دانشگاه به تنهایی کافی نیست. در دانشگاه مبانی تئوریک را می آموزید، اما صنعت نیاز به مهارت عملی دارد.
برای دانشجویان و علاقه مندان، مسیر یادگیری معمولا به این صورت است:
اگر می خواهید بدانید در دانشگاه چه دروسی مرتبط با این رشته است، مقاله رشته اتوماسیون صنعتی در دانشگاه راهنمای خوبی است. همچنین برای کسانی که می خواهند به صورت عملی وارد بازار کار شوند، صفحه اموزش اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در سایت مبین نیرو، نقطه شروع فوق العاده ای است. ما نقشه راهی برای تبدیل شدن به متخصصی که زبان ماشین ها را می فهمد، ترسیم کرده ایم.
یکی از مهم ترین دستاوردهای اتوماسیون، کاهش مصرف انرژی است. در سیستم های قدیمی، برای کنترل دبی آب پمپ، از شیر فلکه استفاده می شد (مانند این که پایتان روی گاز ماشین باشد و سرعت را با ترمز کنترل کنید!). اما در سیستم اتوماسیون، سنسور فشار به PLC فرمان می دهد و PLC به اینورتر می گوید که دور موتور را کم کند.
این کار هم مصرف برق را به شدت کاهش می دهد، هم عمر پمپ را نیز چند برابر می کند. همچنین استفاده از تجهیزاتی مانند سافت استارتر برای راه اندازی نرم موتورها، از ضربه های مکانیکی جلوگیری می کند. برای دانستن تفاوت سافت استارتر و اینورتر، می توانید به بخش مقالات سایت ما مراجعه کنید و مطلب سافت استارتر چیست را بخوانید.
با وجود مزایای فراوان، پیاده سازی اتوماسیون در ایران با چالش هایی روبروست:
در محیط های صنعتی، جان انسان ها در خطر است. اتوماسیون نقش مهمی در ایمنی دارد. سنسورهای پرده نوری، کلیدهای قطع اضطراری و سیستم های ایمنی (Safety PLC) باعث می شوند که اگر کارگر به منطقه خطر نزدیک شد، دستگاه بلافاصله متوقف شود. همچنین تجهیزات حفاظتی مانند کلیدهای محافظ جان، در تابلوهای کنترل اتوماسیون نقش حیاتی دارند. شاید فکر کنید این تجهیزات فقط برای ساختمان است، اما در صنعت نیز کاربرد دارند. مقاله علت قطع شدن فیوز محافظ جان می تواند اطلاعات مفیدی در زمینه عیب یابی این سیستم ها به شما بدهد.
ما در آستانه تحولی بزرگ هستیم. اتوماسیون سنتی در حال ادغام با اینترنت است.
آشنایی با اتوماسیون صنعتی امروز، پیش نیاز ورود به دنیای هوشمند فرداست.
در ادامه به ۱۰ سوال پرتکرار که معمولا توسط مشتریان و دانشجویان از ما پرسیده می شود، پاسخ می دهیم:
در کوتاه مدت ممکن است برخی مشاغل یدی حذف شوند، اما اتوماسیون مشاغل جدید و تخصصی تری (مانند تکنسین تعمیرات، برنامه نویس، ناظر کیفی) ایجاد می کند که درآمد و امنیت شغلی بالاتری دارند.
آشنایی با برق صنعتی (مدارات فرمان و قدرت، کنتاکتورها، رله ها) و مبانی منطق دیجیتال (گیت های منطقی) پیش نیاز اصلی است.
PLC برای محیط های خشن صنعتی (گرد و غبار، نویز، گرما) طراحی شده و سیستم عامل بلادرنگ (Real-time) دارد که هنگ نمی کند. کامپیوتر معمولی تحمل این شرایط را ندارد.
برند زیمنس (Siemens) و دلتا (Delta) بیشترین سهم بازار و منابع آموزشی را دارند. یادگیری دلتا ساده تر و ارزان تر است، اما زیمنس استاندارد صنایع بزرگ است.
HMI یک کامپیوتر صنعتی لمسی با سیستم عامل مخصوص است که مستقیما به PLC وصل می شود و برای کار در محیط صنعتی مقاوم سازی شده است.
خیر، برای کارهای ساده می توان از مدارات رله ای یا تایمر استفاده کرد. PLC زمانی توجیه دارد که منطق کنترل پیچیده باشد یا نیاز به تغییرات مداوم باشد.
این هزینه کاملا به پیچیدگی خط، برند تجهیزات و تعداد ورودی/خروجی ها بستگی دارد و نیاز به امکان سنجی دقیق توسط مهندسان دارد.
خیر، اینورتر علاوه بر کنترل سرعت، باعث راه اندازی نرم، حفاظت کامل موتور در برابر اضافه بار و نوسان برق، و کاهش مصرف انرژی می شود.
با توجه به فرسودگی صنایع ایران و نیاز به بازسازی، و همچنین رشد صنایع غذایی و دارویی، بازار کار این رشته بسیار داغ و پردرآمد است. اطلاعات بیشتر در بازار کار پی ال سی موجود است.
متاسفانه بازار پر از کالاهای تقلبی است. بهترین راه، خرید از نمایندگی های رسمی و معتبر مانند مبین نیرو است که اصالت کالا و گارانتی را تضمین می کنند.
آشنایی با اتوماسیون صنعتی دریچه ای است به سوی دنیایی که در آن کارایی، دقت و نوآوری حرف اول را می زند. چه شما صاحب یک کسب و کار باشید که می خواهد تولید خود را بهینه کند، و چه دانشجویی که به دنبال آینده ای روشن است، این مسیر پر از فرصت های طلایی است.
فراموش نکنید که اتوماسیون فقط خرید تجهیزات نیست؛ بلکه دانش مهندسی در انتخاب، نصب و برنامه نویسی صحیح آن هاست. یک انتخاب اشتباه می تواند هزینه های سنگینی به بار آورد.
شرکت مبین نیرو با سال ها تجربه و تخصص، آماده است تا شریک مطمئن شما در این مسیر باشد. ما هم بهترین تجهیزات را از برندهای معتبر جهانی تامین می کنیم، هم با مشاوره های فنی دقیق، به شما کمک می کنیم تا هوشمندانه ترین راهکار را برای چالش های خود انتخاب کنید.
همین امروز با ما تماس بگیرید یا به بخش های مختلف وبسایت ما، از جمله صفحه تماس باما و درباره ما سر بزنید. آینده صنعت شما، در دستان تصمیمات امروز شماست. هوشمندانه انتخاب کنید، هوشمندانه تولید کنید.
اطلاعات تماس شرکت مبین نیرو رای:
