1 مقدمه
اتوماسیون الکتریکی صنعتی در درجه اول شامل ابزار دقیق اتوماسیون الکتریکی و فناوری کنترل اتوماسیون است. این مقاله بر ارزیابی سطح اتوماسیون الکتریکی صنعتی از دو جنبه کلیدی متمرکز است: جمع آوری اطلاعات سیستم و پردازش و کاربرد اطلاعات سیستم.
اطلاعات جمع آوری شده از طریق سیستم تصویر واضحی از وضعیت عملیاتی هر شرکت ارائه می دهد. این به عنوان مرجعی برای اجرای فناوری های کنترل اتوماسیون عمل می کند و یک پایه نظری محکم را ایجاد می کند، به ویژه در زمینه تولید ایمنی که در آن اقدامات احتیاطی افزایش یافته بسیار مهم است. این امر مستلزم آن است که سازندگان ابزار الکترونیکی مدرن اولویت بالایی برای تلاشهای توسعه محصول قائل شوند.
با توجه به پردازش اطلاعات، تشخیص ابزار و ارتباطات خودکار اطلاعات در طول تولید سازمانی شباهت های قابل توجهی دارند. هر دو به عنوان اجزای اصلی مراکز کنترل عمل می کنند. استفاده از سیستمها در ابزار دقیق اتوماسیون الکتریکی و فنآوری کنترل اتوماسیون مطابق با استانداردهای اساسی برای نظارت و نگهداری در زمان واقعی-است. اینها وظایف معمول جمعآوری و پردازش اطلاعات را تشکیل میدهند که یکپارچگی یکپارچه در فرآیندهای تولید صنعتی را تضمین میکنند و کارایی تولید را افزایش میدهند [1-6].
2 فناوری ابزار دقیق اتوماسیون
ابزارهای اتوماسیون الکتریکی صنعتی در حال حاضر به طور گسترده در بخش های مختلف مستقر شده اند و نقشی اساسی در افزایش کارایی تولید و تضمین کیفیت محصول ایفا می کنند. هنگام بحث در مورد این موضوع، درک مفهوم خاص ابزارآلات اتوماسیون-یک کاربرد-فناوری پیشرفته رایانه شخصی و فناوری های الکترونیکی ضروری است. با پیکربندی پارامترهای مربوطه، دستیابی سریعتر به اهداف تولید اتوماسیون صنعتی را امکان پذیر می کند.
در طول بهروزرسانیهای فنآوری، عملکرد ابزار دقیق خودکار بهطور قابلتوجهی بهبود یافته است و روند توسعه متنوعی را نشان میدهد-که یکی از ویژگیهای برجسته پیشرفت سریع فعلی در ابزار دقیق است. در تکامل فناوری الکتریکی صنعتی، افزایش کارایی کنترل یک موضوع حیاتی است که باید در نوسازی صنعتی چین در اولویت قرار گیرد. به طور معمول، کاربرد فناوری اتوماسیون الکتریکی شامل چهار جنبه کلیدی است: فناوری یکپارچه سازی سیستم، فناوری هوشمند، فناوری رابط انسان{3}}ماشین، و فناوری سنجش.
(1) فناوری یکپارچه سازی سیستم. یکپارچه سازی سیستم نشان دهنده یک فناوری حیاتی در کاربردهای اتوماسیون الکتریکی صنعتی است. بر جنبه هایی مانند ماژول های ارتباطی، تجزیه و تحلیل سیستم، و پیکربندی لایه فیزیکی در طراحی سیستم تمرکز می کند و در نتیجه نظارت بر زمان واقعی فرآیندهای تولید صنعتی را بهتر تطبیق می دهد. علاوه بر این، فناوری یکپارچه سازی سیستم در درجه اول برای تولید سازمانی-در مقیاس بزرگ طراحی شده است. می تواند استانداردهای تولید صنعتی را به سرعت بالا ببرد، هزینه های تولید شرکت ها را کاهش دهد و برای دستیابی به اهداف توسعه اقتصادی مدرن شرکت های صنعتی تلاش کند.
(2) فناوری هوشمند. هوشمندی در کاربردهای اتوماسیون الکتریکی صنعتی به فناوری عملیات هوشمند اشاره دارد. اجرای آن در اتوماسیون الکتریکی نه تنها به راندمان بسیار{3}}سیستم دست می یابد بلکه ادغام ابزار دقیق صنعتی با فناوری رایانه را نیز تسهیل می کند. با این حال، انتخاب ابزارهای کنترل اتوماسیون مناسب بر اساس شرایط واقعی در طول اجرای سیستم بسیار مهم است.
(3) فناوری تعامل انسان-ماشین (HMI). اتوماسیون الکتریکی صنعتی باید توسعه سیستم های تعاملی هسته ای HMI را در اولویت قرار دهد. پرسنل باید طراحی های علمی و منطقی را برای اطمینان از عملکرد ماهرانه تجهیزات در طول گردش کار انجام دهند. تنظیمات موثر سیستم نیاز به پیکربندی مناسب HMI دارد. پس از اینکه اپراتورها دستورات را صادر کردند، اینها از طریق مدارها برای دستیابی به کنترل تجهیزات جامع منتقل می شوند و در نهایت اهداف تولید را برآورده می کنند.
علاوه بر این، برای تسهیل بهروزرسانیهای آینده و نگهداری HMI، اقدامات پردازش پایه باید اجرا شود. این یک جنبه حیاتی است که اولویت بالایی را در توسعه سریع فناوری ابزار دقیق اتوماسیون الکتریکی صنعتی می طلبد.
(4) فناوری تشخیص حسگر. فناوری حسگر در حال حاضر به طور گسترده در تشخیص سیستم استفاده می شود و اطلاعات دقیق داده را ارائه می دهد. سنسورها به عنوان اجزای اصلی برای نظارت بر سیستم تولید عمل می کنند و در دستیابی به اتوماسیون صنعتی ضروری هستند.
3 اصل کار طراحی
(1) اجرای نظارت یکپارچه. نظارت متمرکز یک جزء حیاتی در فناوری اتوماسیون الکتریکی صنعتی است. در طول فرآیند نظارت، عملکردهای مختلف سیستم در یک پردازنده مرکزی برای پردازش علمی و کارآمد ادغام میشوند. اگرچه ممکن است این پردازش اطلاعات زمانبر باشد، اما هماهنگی مؤثر با تجهیزات نظارتی نه تنها پایداری عملیاتی سیستم را افزایش میدهد، بلکه مصرف برق را در مدارهای الکترونیکی کاهش میدهد. این منجر به یک معماری سیستم تصفیه شده تر می شود و احتمال تصادفات را کاهش می دهد.
(2) نظارت بر زمان واقعی از راه دور. سیستمهای نظارت از راه دور از شبکههای بیسیم استفاده میکنند تا نظارت بر زمان واقعی را از طریق رایانههای راه دور فعال کنند و محدودیتهای جغرافیایی در عملیات سیستم را حذف کنند. این رویکرد قابلیت های ارتباطی شبکه کامپیوترها را به حداکثر می رساند. در معماری شبکه بی سیم، سیستم می تواند به طور موثرتری اطلاعات اطراف را جمع آوری و نظارت کند که منجر به پردازش دقیق تر داده های محیطی می شود. با این حال، در طول عملیات شبکه بی سیم، حفاظت و نگهداری امنیتی باید به طور مناسب بر اساس شرایط عملیاتی خاص تجهیزات اجرا شود تا عملکرد سیستم پایدار تضمین شود.
4 تحقیق در مورد روشهای کنترل
(1) دامنه دانش نظری جامع. در سیستمهای اتوماسیون الکتریکی صنعتی، باید به ویژگیهای هوشمندی و اتوماسیون سیستم که نقش مهمی در توسعه و کاربرد فنآوری رایانه بهعنوان یک کل بازی میکنند، توجه زیادی شود. برای رونق شرکت های صنعتی، تحقق اتوماسیون الکتریکی نیاز به ادغام با فناوری{3}}به کمک رایانه دارد. این امر مستلزم ایجاد یک سیستم دانش نسبتاً جامع و تلاش بیشتر برای دستیابی به اهداف عملیاتی فناوری الکتریکی است. نه تنها تقویت سیستم دانش تئوری الکتریکی، بلکه تقویت کاربرد گسترده فناوری کامپیوتر، حصول اطمینان از همسویی کامل تئوری های طراحی با الزامات طراحی، ضروری است. بر اساس نیازهای فعلی توسعه عملی، طرح ها باید به شدت به الزامات پایبند باشند و در عین حال نوآوری را برای نظام مند کردن دانش نظری در اولویت قرار دهند. این امر ساختار دانش داخلی شرکتهای صنعتی را افزایش میدهد و به طور مؤثری نوسازی و پیشرفت دانش نظری را ارتقا میدهد.
(2) کاربردهای خاص فناوری اتوماسیون الکتریکی صنعتی. فن آوری ابزار دقیق اتوماسیون عمدتاً از طریق سیستم های تعبیه شده و شبکه ای اعمال می شود. ① تعبیه شده: در درجه اول شامل کاربرد خاص فناوری جاسازی شده در سیستم های اتوماسیون الکتریکی است. در طول کار طراحی، باید به گسترش CPU توجه شود تا عملکرد سیستم به طور جامع افزایش یابد. روش های علمی باید برای حل منطقی مسائلی که در فرآیندهای اتوماسیون شرکت های صنعتی با آن مواجه می شوند، به کار گرفته شوند. علاوه بر این، ملاحظات طراحی مربوط به تراشه ها مستلزم بررسی دقیق در مورد شبکه سازی سیستم برای اطمینان از تحقق هدف مورد نظر خود است. ② شبکه ای: این به عنوان پایه ای برای انتقال و دریافت اطلاعات در اتوماسیون الکتریکی صنعتی عمل می کند. در طول عملیات سیستم، باید به شبکه های ارتباطی و پروتکل های متنی توجه شود. کاربرد عملی فناوری ابزار دقیق اتوماسیون مستلزم استفاده از فناوری شبکه برای کنترل منطقی سیستمهای تولید صنعتی، تلاش برای افزایش بهرهوری سازمانی است.
(3) ادغام فناوری کنترل مدرن با فناوری کنترل هوشمند. کنترل هوشمند زمانی که سیستم ها نیازی به دخالت انسان ندارند، عملیات خودکار را امکان پذیر می کند. هدف آن در ابزار دقیق اتوماسیون جمع آوری، ذخیره و پردازش خودکار داده های سیستم است. این قابلیت از طریق کنترلکنندههای هوشمند، حسگرها و فناوریهای الکترونیکی یکپارچه که در ابزار هوشمند قرار دارند، عمل میکند. در سالهای آتی، این قابلیت کنترل هوشمند را با تکنیکهای کنترل مدرن، پیشبرد اتوماسیون صنعتی و تحقق کامل پتانسیل کنترلکنندههای قابل برنامهریزی و سیستمهای کنترل داده ادغام خواهد کرد.
(4) بهبود عملکرد و ساختار ابزار دقیق. با پذیرش گسترده فناوری اتوماسیون الکتریکی، ابزار دقیق نقشی اساسی ایفا می کند. برای افزایش قابل توجه کارایی و عملکرد سیستم، ابزارهای خودکار، اجزای هوشمند و نرم افزارهای کاربردی هوشمند باید همزمان با گسترش قابلیت های اندازه گیری یکپارچه شوند. برای افزایش سریع کارایی عملیاتی و عملکرد ابزارهای خودکار، الگوریتم های شبکه متنوعی باید در الگوریتم های هوشمند سیستم گنجانده شوند. علاوه بر این، با اجرای الگوریتمهای منطق فازی، بهرهگیری از ویژگیهای پردازندهها و کنترلکنندهها، و یکپارچهسازی هر سیستم ابزار دقیق خودکار نسبتاً مستقل، میتوان از طریق توابع اشکالزدایی، محاسبات تحلیلی و پاسخهای کنترلی سیستم بر روی تراشه (SoC) تصمیمات جامع و مؤثری اتخاذ کرد.
5 نتیجه گیری
ابزار دقیق اتوماسیون الکتریکی صنعتی نشان دهنده یک فناوری بسیار پیچیده است که رشته های مرتبط متعددی را در بر می گیرد. باید بر اساس سناریوهای کاربردی خود برای افزایش سطوح کنترل اتوماسیون الکتریکی، امکان نظارت بر زمان واقعی فرآیندهای تولید صنعتی، حل سریع-مشکلات سایت، بهبود مستمر کارایی اقتصادی تولید، و ترویج توسعه پایدار فناوری کنترل اتوماسیون الکتریکی صنعتی، اصلاح و بهینه شود.