اتوماسیون صنعتی چیست؟ راهنمای جامع کاربردها، تجهیزات و مزایای اتوماسیون صنعتی

امروزه بسیاری از کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی برای افزایش سرعت تولید، کاهش خطا، کنترل دقیق فرآیندها و کاهش هزینه‌های عملیاتی از سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌کنند. در یک سیستم اتوماسیون، تجهیزات مختلفی مانند PLC، HMI، SCADA، سنسورها، عملگرها، اینورترها، سرووموتورها و شبکه‌های صنعتی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا فرآیندهای مختلف را به‌صورت خودکار کنترل و پایش کنند.

اتوماسیون صنعتی چیست و چرا به یکی از مهم‌ترین فناوری‌های صنایع مدرن تبدیل شده است؟

امروزه بسیاری از کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی برای افزایش سرعت تولید، کاهش خطا، کنترل دقیق فرآیندها و کاهش هزینه‌های عملیاتی از سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌کنند. در یک سیستم اتوماسیون، تجهیزات مختلفی مانند PLC، HMI، SCADA، سنسورها، عملگرها، اینورترها، سرووموتورها و شبکه‌های صنعتی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا فرآیندهای مختلف را به‌صورت خودکار کنترل و پایش کنند.

به زبان ساده، اتوماسیون صنعتی یعنی استفاده از فناوری و سیستم‌های کنترلی برای انجام خودکار فرآیندهایی که در گذشته به دخالت مستقیم انسان نیاز داشتند. PLC معمولاً منطق کنترلی را اجرا می‌کند، HMI امکان تعامل اپراتور با ماشین را فراهم می‌کند و SCADA برای نظارت گسترده‌تر، جمع‌آوری داده و گزارش‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این مقاله از نیروبیت با مفهوم اتوماسیون صنعتی، نحوه عملکرد، اجزای اصلی، انواع، کاربردها، مزایا و معایب، تفاوت PLC و HMI و SCADA و همچنین آینده این فناوری آشنا می‌شویم.

 اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی (Industrial Automation) به مجموعه‌ای از فناوری‌ها، تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزارهایی گفته می‌شود که برای کنترل، پایش و اجرای خودکار فرآیندهای صنعتی به کار می‌روند.

در یک فرآیند سنتی، اپراتور ممکن است وظایفی مانند روشن و خاموش کردن موتور، کنترل دما، بررسی فشار، تنظیم سرعت، باز و بسته کردن شیرها یا کنترل وضعیت تجهیزات را به‌صورت دستی انجام دهد.

اما در سیستم اتوماسیون صنعتی، این وظایف می‌توانند بر اساس یک برنامه از پیش تعیین‌شده توسط کنترلرها و تجهیزات اتوماسیون انجام شوند.

برای مثال، تصور کنید در یک خط تولید باید یک موتور زمانی روشن شود که یک قطعه توسط سنسور شناسایی شده و پس از رسیدن قطعه به موقعیت مشخص، موتور متوقف شود. در یک سیستم دستی، اپراتور باید این عملیات را کنترل کند؛ اما در سیستم اتوماسیون، سنسور وضعیت را تشخیص می‌دهد، PLC اطلاعات را پردازش می‌کند و فرمان مناسب را به موتور یا درایو ارسال می‌کند.

بنابراین می‌توان گفت:

> اتوماسیون صنعتی یعنی استفاده از سیستم‌های کنترلی و فناوری‌های هوشمند برای انجام، کنترل و نظارت خودکار فرآیندهای صنعتی با حداقل دخالت مستقیم انسان.

هدف از این کار فقط حذف نیروی انسانی نیست؛ بلکه افزایش دقت، تکرارپذیری، سرعت، ایمنی، بهره‌وری و قابلیت کنترل فرآیند است.

 اتوماسیون صنعتی چگونه کار می‌کند؟

برای درک بهتر عملکرد اتوماسیون صنعتی، بهتر است یک سیستم را به چند بخش اصلی تقسیم کنیم:

سنسورها → کنترلر → عملگرها → HMI/SCADA

سنسورها اطلاعات مربوط به فرآیند را دریافت می‌کنند. این اطلاعات به کنترلر، معمولاً PLC، ارسال می‌شود. PLC بر اساس برنامه‌ای که برای آن نوشته شده است، اطلاعات را پردازش کرده و فرمان لازم را صادر می‌کند.

سپس عملگرها مانند موتور، شیر برقی، جک، کنتاکتور یا سرووموتور فرمان دریافت‌شده را اجرا می‌کنند.

در همین زمان، HMI یا SCADA می‌تواند اطلاعات فرآیند را به اپراتور نمایش دهد.

برای مثال در یک سیستم کنترل دما:

1. سنسور دما، دمای محیط یا فرآیند را اندازه‌گیری می‌کند.
2. مقدار اندازه‌گیری‌شده به PLC ارسال می‌شود.
3. PLC مقدار واقعی را با دمای تنظیم‌شده مقایسه می‌کند.
4. در صورت نیاز، PLC فرمان روشن یا خاموش شدن تجهیزات گرمایشی را صادر می‌کند.
5. وضعیت سیستم در HMI نمایش داده می‌شود.
6. در سیستم‌های بزرگ‌تر، اطلاعات می‌تواند در SCADA ثبت و برای گزارش‌گیری و تحلیل استفاده شود.

این معماری باعث می‌شود فرآیند به شکل مداوم و با دخالت کمتر اپراتور اجرا شود.

 اجزای اصلی اتوماسیون صنعتی چیست؟

سیستم‌های اتوماسیون صنعتی از تجهیزات مختلفی تشکیل می‌شوند. بسته به نوع صنعت و پیچیدگی پروژه، ممکن است همه این تجهیزات در یک پروژه وجود نداشته باشند.

 PLC یا کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر

یکی از مهم‌ترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی PLC (Programmable Logic Controller) است. PLC  یک کنترل‌کننده صنعتی است که برای دریافت اطلاعات از سنسورها، اجرای منطق کنترلی و ارسال فرمان به تجهیزات طراحی شده است.

برای مثال PLC می‌تواند بر اساس برنامه خود تصمیم بگیرد:

1. چه زمانی موتور روشن شود.
2. چه زمانی موتور متوقف شود.
3. چه زمانی یک شیر باز یا بسته شود.
4. در چه شرایطی آلارم فعال شود.
5. سرعت یک موتور چقدر باشد.
6. ترتیب اجرای مراحل یک خط تولید چگونه باشد.

PLCها برای کار در محیط‌های صنعتی طراحی شده‌اند و در بسیاری از کاربردها به‌عنوان لایه اصلی کنترل تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 HMI یا رابط انسان و ماشین

HMI (Human Machine Interface)  رابط بین اپراتور و سیستم کنترل است. HMI معمولاً به شکل یک نمایشگر صنعتی لمسی یا پنل کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و اطلاعات سیستم را به شکل گرافیکی نمایش می‌دهد.

اپراتور می‌تواند از طریق HMI مواردی مانند موارد زیر را مشاهده یا تنظیم کند:

1. دما
2. فشار
3. سرعت
4. وضعیت موتورها
5. وضعیت سنسورها
6. خطاها و هشدارها
7. شمارش تولید
8. زمان کارکرد تجهیزات
9. مقادیر تنظیمی فرآیند

برای مثال در یک دستگاه صنعتی، PLC وظیفه اجرای منطق کنترل را بر عهده دارد و HMI می‌تواند صفحه‌ای باشد که اپراتور از طریق آن دستگاه را روشن و خاموش کرده یا پارامترهای آن را تغییر می‌دهد.

سیستم SCADA

SCADA مخفف عبارت Supervisory Control and Data Acquisition است. SCADA  معمولاً در پروژه‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به نظارت گسترده، جمع‌آوری اطلاعات، ثبت داده‌ها، نمایش وضعیت تجهیزات و گزارش‌گیری وجود دارد.

برای مثال در یک کارخانه بزرگ ممکن است تعداد زیادی PLC در بخش‌های مختلف وجود داشته باشد. SCADA می‌تواند اطلاعات این کنترلرها را جمع‌آوری کرده و در یک محیط مرکزی نمایش دهد.

کاربردهای SCADA شامل موارد زیر است:

1. مانیتورینگ تجهیزات
2. جمع‌آوری داده‌ها
3. ثبت اطلاعات تاریخی
4. نمایش آلارم‌ها
5. گزارش‌گیری
6. تحلیل روند تغییرات
7. نظارت مرکزی
8. کنترل برخی تجهیزات از طریق سیستم نظارتی

به همین دلیل SCADA بیشتر در پروژه‌های بزرگ‌تر و سیستم‌هایی که نیاز به نظارت متمرکز دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 تفاوت PLC، HMI و SCADA چیست؟

این سه اصطلاح در اتوماسیون صنعتی بسیار پرکاربرد هستند، اما نقش یکسانی ندارند.

تجهیز	وظیفه اصلی	سطح عملکرد
PLC	اجرای منطق کنترل	کنترل ماشین و فرآیند
HMI	نمایش و تعامل اپراتور	رابط کاربر و ماشین
SCADA	نظارت، جمع‌آوری داده و گزارش‌گیری	سطح نظارتی

به بیان ساده:

PLC تصمیم می‌گیرد، HMI وضعیت را نمایش می‌دهد و SCADA دید گسترده‌تری از فرآیند و داده‌های آن فراهم می‌کند.

البته در پروژه‌های واقعی این تجهیزات معمولاً در کنار یکدیگر کار می‌کنند و مرزهای معماری بسته به طراحی سیستم متفاوت است.

 سنسورها در اتوماسیون صنعتی

سنسورها وظیفه اندازه‌گیری یا تشخیص وضعیت فرآیند را بر عهده دارند. برخی از سنسورهای رایج در صنایع عبارت‌اند از:

1. سنسور دما
2. سنسور فشار
3. سنسور سطح
4. سنسور جریان
5. سنسور نوری
6. سنسور مجاورتی
7. سنسور القایی
8. انکودر
9. سنسور رطوبت
10. سنسور وزن

برای مثال، یک سنسور القایی می‌تواند حضور یک قطعه فلزی را تشخیص دهد و اطلاعات آن را به PLC ارسال کند.

عملگرها یا Actuatorها

پس از اینکه کنترلر اطلاعات را پردازش کرد، باید فرمانی در دنیای واقعی اجرا شود. این وظیفه بر عهده عملگرهاست.

عملگرها می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

1. موتورهای الکتریکی
2. شیرهای برقی
3. جک‌های پنوماتیک
4. جک‌های هیدرولیک
5. سرووموتورها
6. رله‌ها
7. کنتاکتورها

در واقع اگر سنسور را «چشم» سیستم در نظر بگیریم، کنترلر مانند «مغز» و عملگرها مانند «دست و پای» سیستم عمل می‌کنند.

 اینورتر چه نقشی در اتوماسیون صنعتی دارد؟

اینورتر یا VFD (Variable Frequency Drive) یکی دیگر از تجهیزات بسیار مهم در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی است. اینورتر برای کنترل سرعت و عملکرد موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای مثال به جای اینکه یک موتور فقط روشن یا خاموش شود، می‌توان با استفاده از اینورتر سرعت آن را کنترل کرد.

این قابلیت در کاربردهایی مانند موارد زیر اهمیت زیادی دارد:

1. نوار نقاله
2. پمپ
3. فن
4. کمپرسور
5. ماشین‌آلات تولیدی
6. سیستم‌های تهویه
7. خطوط بسته‌بندی

استفاده صحیح از درایو می‌تواند کنترل فرآیند را دقیق‌تر کرده و امکان تنظیم سرعت موتور را فراهم کند.

 انواع اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی را می‌توان از نظر نحوه استفاده و انعطاف‌پذیری به چند گروه تقسیم کرد.

 اتوماسیون ثابت

در اتوماسیون ثابت، تجهیزات برای انجام یک فرآیند مشخص طراحی می‌شوند و تغییر فرآیند معمولاً دشوار است. این نوع اتوماسیون بیشتر برای تولید حجم بالای محصولات مشابه مناسب است.

مثال:

1. خطوط تولید انبوه
2. خطوط مونتاژ با فرآیند ثابت
3. تجهیزات تولید با ظرفیت بالا

مزیت اصلی آن سرعت و بهره‌وری بالا است، اما انعطاف‌پذیری آن نسبت به سیستم‌های قابل برنامه‌ریزی کمتر است.

اتوماسیون قابل برنامه‌ریزی

در این نوع اتوماسیون، رفتار سیستم را می‌توان با تغییر برنامه کنترلر تغییر داد. PLC نمونه بسیار مهمی از فناوری مورد استفاده در این نوع سیستم‌ها است.این روش برای کارخانه‌هایی مناسب است که ممکن است در طول زمان محصول یا فرآیند تولید خود را تغییر دهند.

اتوماسیون انعطاف‌پذیر

اتوماسیون انعطاف‌پذیر برای سیستم‌هایی مناسب است که نیاز به تغییرات سریع‌تر در فرآیند تولید دارند. در این سیستم‌ها تجهیزات و نرم‌افزارها به شکلی طراحی می‌شوند که امکان تغییر محصول، پارامترهای تولید یا ترتیب فرآیند با سرعت بیشتری وجود داشته باشد.

مهم‌ترین کاربردهای اتوماسیون صنعتی

امروزه اتوماسیون صنعتی تقریباً در اکثر صنایع مدرن حضور دارد.

 اتوماسیون صنعتی در کارخانه‌ها

در کارخانه‌های تولیدی، اتوماسیون می‌تواند برای کنترل:

1. خطوط تولید
2. خطوط مونتاژ
3. دستگاه‌های بسته‌بندی
4. نوار نقاله‌ها
5. ماشین‌آلات CNC
6. سیستم‌های توزین
7. ربات‌های صنعتی

استفاده شود.

 اتوماسیون صنعتی در صنایع نفت و گاز

در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، کنترل دقیق فرآیندها اهمیت بسیار بالایی دارد. سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ می‌توانند برای نظارت بر:

1. فشار
2. دما
3. جریان
4. سطح مخازن
5. شیرها
6. پمپ‌ها
7. کمپرسورها

استفاده شوند.

در چنین محیط‌هایی سیستم‌های کنترلی و نظارتی نقش مهمی در افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی فرآیند دارند.

 اتوماسیون در نیروگاه‌ها و صنعت برق

در نیروگاه‌ها و تأسیسات انرژی، سیستم‌های اتوماسیون برای پایش و کنترل تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برخی کاربردها عبارت‌اند از:

1. کنترل تجهیزات نیروگاه
2. مانیتورینگ پارامترهای الکتریکی
3. کنترل موتورهای الکتریکی
4. مدیریت تجهیزات حفاظتی
5. جمع‌آوری داده‌ها
6. کنترل فرآیندهای کمکی نیروگاه

 اتوماسیون در صنایع غذایی

در صنایع غذایی، کنترل دقیق دما، زمان، سرعت، فشار و میزان مواد اهمیت زیادی دارد.

اتوماسیون می‌تواند در بخش‌هایی مانند:

1. تولید
2. پر کردن
3. بسته‌بندی
4. توزین
5. انتقال مواد
6. کنترل دما
7. شست‌وشوی تجهیزات

استفاده شود.

 اتوماسیون در صنایع دارویی

در صنایع دارویی، دقت، قابلیت ردیابی و کنترل فرآیند اهمیت بسیار زیادی دارد. سیستم‌های اتوماسیون می‌توانند در کنترل تجهیزات تولید، ثبت پارامترها و پایش فرآیند مورد استفاده قرار گیرند.

 مزایای اتوماسیون صنعتی چیست؟

استفاده صحیح از اتوماسیون صنعتی مزایای متعددی برای کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی دارد.

 ۱. افزایش بهره‌وری : ماشین‌آلات خودکار می‌توانند فرآیندهای مشخص را با سرعت و تکرارپذیری بالا انجام دهند.

 ۲. کاهش خطای انسانی : در فرآیندهایی که تکرار مداوم و تصمیم‌گیری بر اساس قوانین مشخص وجود دارد، اتوماسیون می‌تواند احتمال برخی خطاهای ناشی از دخالت انسانی را کاهش دهد.

 ۳. افزایش کیفیت تولید : وقتی پارامترهای فرآیند به‌صورت دقیق کنترل شوند، امکان تولید محصول با کیفیت یکنواخت افزایش پیدا می‌کند.

 ۴. افزایش ایمنی : برخی فرآیندهای صنعتی ممکن است برای انسان خطرناک باشند. با استفاده از سیستم‌های خودکار می‌توان حضور مستقیم اپراتور در برخی نقاط پرخطر را کاهش داد. البته خود سیستم اتوماسیون نیز باید به‌درستی طراحی، تست و ایمن‌سازی شود.

 ۵. کاهش هزینه‌های عملیاتی : اتوماسیون می‌تواند با کاهش توقفات، بهینه‌سازی فرآیند و استفاده بهتر از منابع، هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهد.

 ۶. امکان ثبت و تحلیل اطلاعات : یکی از مزیت‌های مهم سیستم‌های مدرن اتوماسیون، امکان جمع‌آوری داده‌های تولید است.

این داده‌ها می‌توانند برای موارد زیر استفاده شود :

1. تحلیل عملکرد
2. بررسی توقفات
3. شناسایی خطاها
4. محاسبه راندمان
5. گزارش‌گیری
6. بهینه‌سازی فرآیند

 معایب و چالش‌های اتوماسیون صنعتی

با وجود مزایای متعدد، اجرای اتوماسیون صنعتی بدون چالش نیست.

1. هزینه اولیه : خرید PLC، HMI، سنسورها، درایوها، تابلو برق، تجهیزات شبکه و نرم‌افزار می‌تواند هزینه اولیه قابل توجهی ایجاد کند.
2. نیاز به نیروی متخصص : طراحی، برنامه‌نویسی، نصب، راه‌اندازی و عیب‌یابی سیستم‌های اتوماسیون به افراد متخصص نیاز دارد.
3. وابستگی به تجهیزات و نرم‌افزار : در صورت انتخاب نامناسب تجهیزات یا عدم تأمین قطعات یدکی، تعمیر و نگهداری سیستم ممکن است دشوار شود.
4. امنیت سایبری : با افزایش اتصال تجهیزات صنعتی به شبکه‌ها و سامانه‌های مدیریتی، موضوع امنیت سایبری نیز اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
5. پیچیدگی تعمیرات : در سیستم‌های پیشرفته، عیب‌یابی ممکن است به دانش PLC، شبکه صنعتی، درایو، سنسورها و نرم‌افزارهای مربوطه نیاز داشته باشد.

 شبکه‌های صنعتی در اتوماسیون

در یک سیستم ساده ممکن است یک PLC و چند سنسور و عملگر کافی باشد؛ اما در پروژه‌های بزرگ، تجهیزات مختلف باید با یکدیگر ارتباط داشته باشند.برای این منظور از شبکه‌ها و پروتکل‌های صنعتی استفاده می‌شود.

برخی فناوری‌ها و پروتکل‌های رایج عبارت‌اند از:

1. Modbus
2. Modbus TCP
3. PROFINET
4. PROFIBUS
5. EtherNet/IP
6. CAN
7. OPC UA

انتخاب شبکه مناسب به عواملی مانند نوع تجهیزات، سرعت مورد نیاز، فاصله، تعداد دستگاه‌ها و معماری سیستم بستگی دارد.

 اتوماسیون صنعتی و صنعت 4.0

اتوماسیون صنعتی یکی از پایه‌های اصلی صنعت 4.0 محسوب می‌شود. در نسل جدید سیستم‌های صنعتی، تجهیزات فقط وظیفه کنترل ماشین را انجام نمی‌دهند؛ بلکه داده‌های تولید را نیز جمع‌آوری کرده و از طریق شبکه با سایر سیستم‌ها ارتباط برقرار می‌کنند.

فناوری‌هایی مانند:

1. اینترنت اشیا صنعتی (IIoT)
2. هوش مصنوعی
3. یادگیری ماشین
4. رایانش ابری
5. تحلیل داده
6. دوقلوی دیجیتال (Digital Twin)
7. رباتیک پیشرفته

در حال تغییر دادن معماری کارخانه‌های مدرن هستند.

به این ترتیب، اتوماسیون از یک سیستم صرفاً کنترلی به یک زیرساخت داده‌محور برای مدیریت و بهینه‌سازی فرآیندهای صنعتی تبدیل می‌شود.

 آیا اتوماسیون صنعتی باعث حذف نیروی انسانی می‌شود؟

یکی از سوالات رایج درباره اتوماسیون صنعتی این است که آیا با خودکار شدن فرآیندها، نیروی انسانی حذف می‌شود؟ پاسخ این است که اتوماسیون بیشتر باعث تغییر نوع فعالیت نیروی انسانی می‌شود تا حذف کامل آن.

در سیستم‌های خودکار همچنان به متخصصانی برای موارد زیر نیاز است :

1. طراحی سیستم
2. برنامه‌نویسی PLC
3. طراحی HMI
4. مدیریت SCADA
5. تعمیر و نگهداری
6. عیب‌یابی
7. تحلیل داده
8. امنیت شبکه
9. مدیریت فرآیند

در واقع با افزایش اتوماسیون، مهارت‌های مرتبط با برق، الکترونیک، کنترل، برنامه‌نویسی و شبکه اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند.

برای اجرای یک پروژه اتوماسیون صنعتی چه مراحلی طی می‌شود؟

یک پروژه اتوماسیون صنعتی معمولاً باید بر اساس نیاز واقعی فرآیند طراحی شود.

مراحل کلی می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

 ۱. بررسی فرآیند : ابتدا باید مشخص شود فرآیند فعلی چگونه کار می‌کند و چه مشکلاتی دارد.

 ۲. تعیین نیازمندی‌ها : تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها، تجهیزات، سرعت، دقت، شرایط محیطی و نیازهای کنترلی مشخص می‌شوند.

 ۳. طراحی سیستم کنترل : PLC، HMI، SCADA، سنسورها، درایوها، شبکه و سایر تجهیزات انتخاب می‌شوند.

 ۴. طراحی تابلو برق و مدارها : مدارهای قدرت، فرمان، کنترل و ارتباطات طراحی می‌شوند.

 ۵. برنامه‌نویسی PLC : منطق کنترل فرآیند در PLC پیاده‌سازی می‌شود.

 ۶. طراحی HMI و SCADA : صفحات نمایش، آلارم‌ها، پارامترها، نمودارها و گزارش‌ها طراحی می‌شوند.

 ۷. تست و راه‌اندازی : سیستم قبل و هنگام راه‌اندازی آزمایش می‌شود تا عملکرد تجهیزات مطابق نیاز پروژه باشد.

 ۸. آموزش و نگهداری : در نهایت اپراتورها و کارشناسان مربوطه آموزش می‌بینند و برنامه نگهداری و عیب‌یابی سیستم تدوین می‌شود.

 تفاوت اتوماسیون صنعتی و برق صنعتی چیست؟

این دو مفهوم به یکدیگر مرتبط هستند اما یکسان نیستند.

برق صنعتی حوزه‌ای گسترده‌تر در زمینه تولید، توزیع، کنترل و استفاده از انرژی الکتریکی در محیط‌های صنعتی است و موضوعاتی مانند تابلوهای برق، موتورهای الکتریکی، حفاظت، کابل‌کشی و تجهیزات قدرت را دربرمی‌گیرد.

اما اتوماسیون صنعتی بیشتر بر کنترل خودکار فرآیندها، تجهیزات و ماشین‌آلات تمرکز دارد.البته این دو حوزه در پروژه‌های واقعی به‌شدت با یکدیگر ارتباط دارند.

برای مثال در یک خط تولید ممکن است تابلو برق، کنتاکتورها و تجهیزات حفاظتی از بخش برق صنعتی باشند و PLC، HMI، سنسورها و درایوها بخش اتوماسیون را تشکیل دهند.

 آینده اتوماسیون صنعتی چگونه خواهد بود؟

آینده اتوماسیون صنعتی به سمت سیستم‌های هوشمندتر، متصل‌تر و داده‌محورتر حرکت می‌کند.

در نسل‌های جدید سیستم‌های صنعتی، تجهیزات می‌توانند اطلاعات بیشتری از وضعیت خود ارائه کنند و داده‌های تولید برای تحلیل عملکرد، نگهداری پیش‌بینانه و بهینه‌سازی فرآیند مورد استفاده قرار گیرند.

ترکیب اتوماسیون با هوش مصنوعی، IIoT، تحلیل داده و دوقلوهای دیجیتال می‌تواند به کارخانه‌ها کمک کند تا علاوه بر کنترل فرآیند، از داده‌های تولید برای تصمیم‌گیری بهتر استفاده کنند. ([Hermes OS][2])

جمع‌بندی؛ اتوماسیون صنعتی چیست؟

اتوماسیون صنعتی فناوری‌ای است که با استفاده از تجهیزات کنترلی، سنسورها، عملگرها، نرم‌افزارها و شبکه‌های صنعتی، امکان کنترل و پایش خودکار فرآیندهای صنعتی را فراهم می‌کند.

در یک سیستم اتوماسیون، تجهیزاتی مانند PLC، HMI، SCADA، سنسورها، اینورترها، سرووموتورها و شبکه‌های صنعتی می‌توانند در کنار یکدیگر کار کنند.

مهم‌ترین اهداف استفاده از اتوماسیون صنعتی عبارت‌اند از:

1. افزایش بهره‌وری
2. افزایش سرعت تولید
3. افزایش دقت
4. کاهش خطا
5. بهبود کیفیت
6. افزایش ایمنی
7. کاهش توقفات
8. کنترل بهتر فرآیند
9. جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها
10. بهینه‌سازی مصرف منابع

امروزه اتوماسیون صنعتی فقط به معنای روشن و خاموش کردن خودکار ماشین‌آلات نیست؛ بلکه به سمت سیستم‌هایی حرکت می‌کند که قادرند داده جمع‌آوری کنند، وضعیت تجهیزات را تحلیل کنند و در کنار فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی و اینترنت اشیا صنعتی، نقش مهمی در شکل‌گیری کارخانه‌های هوشمند داشته باشند.

 سوالات متداول درباره اتوماسیون صنعتی

 اتوماسیون صنعتی به زبان ساده چیست؟

اتوماسیون صنعتی یعنی استفاده از تجهیزات و نرم‌افزارهای کنترلی برای انجام خودکار فرآیندهای صنعتی و کاهش نیاز به دخالت مستقیم انسان.

 مهم‌ترین تجهیزات اتوماسیون صنعتی کدام‌اند؟

PLC، HMI، SCADA، سنسورها، عملگرها، اینورترها، سرووموتورها و تجهیزات شبکه صنعتی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های اتوماسیون هستند.

 PLC چیست؟

PLC یک کنترل‌کننده صنعتی قابل برنامه‌ریزی است که اطلاعات ورودی را دریافت، بر اساس برنامه پردازش و فرمان لازم را به تجهیزات خروجی ارسال می‌کند.

 تفاوت PLC و HMI چیست؟

PLC وظیفه کنترل فرآیند را بر عهده دارد، در حالی که HMI رابط کاربر با سیستم است و امکان مشاهده اطلاعات و ارسال فرمان توسط اپراتور را فراهم می‌کند.

 SCADA چه کاری انجام می‌دهد؟

SCADA برای نظارت، جمع‌آوری داده، نمایش اطلاعات، مدیریت آلارم‌ها، ثبت داده‌های تاریخی و گزارش‌گیری در سیستم‌های صنعتی استفاده می‌شود.

 آیا اتوماسیون صنعتی فقط برای کارخانه‌های بزرگ است؟

خیر. سیستم‌های اتوماسیون می‌توانند از یک دستگاه ساده با چند سنسور و PLC تا خطوط تولید و کارخانه‌های بسیار بزرگ مورد استفاده قرار گیرند.

 آیا اتوماسیون صنعتی باعث کاهش هزینه می‌شود؟

در صورت طراحی و اجرای صحیح، اتوماسیون می‌تواند با افزایش بهره‌وری، کاهش خطا، کاهش توقفات و بهینه‌سازی فرآیند به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک کند؛ البته هزینه اولیه اجرای سیستم نیز باید در نظر گرفته شود.

منبع :نیروبیت