یک روز که برای تدریس به دانشگاه مراجعه کردم، با سوال جالب یکی از دانشجویان مواجه شدم. در طول همه این سال ها، این اولین بار بود که تصمیم گرفتم خارج از فضای آکادمیک به یک سوال پاسخ بدم! سوال این بود: “اتوماسیون دقیقا یعنی چی؟” بعد از کمی فکر کردن تصمیم گرفتم مثال های عملیاتی براش بزنم. باید یک پی ال سی انتخاب می کردم و کاربردهای مختلفش رو یکی یکی براش تشریح می کردم. برای ساده تر شدن موضوع، ساده ترین پی ال سی ممکن رو انتخاب کردم. بهش گفتم دوست داری کاربردهای لوگو 8 زیمنس رو برات تشریح کنم؟
دانشجوی من که با شنیدن این سوال حسابی جا خورده بود گفت استاد من پرسیدم اتوماسیون چیه ولی شما می خواین در مورد پی ال سی برای من توضیح بدین؟ گفتم نگران نباش اگر کاربردهای پی ال سی رو خوب درک کنی، بهتر متوجه میشی که اتوماسیون صنعتی چیه. و صحبتم رو اینطوری شروع کردم …
تاریخچه اتوماسیون
بیا از گذشته شروع کنیم و ببینیم فرآیندهای لازم برای تولید یک محصول چطور انجام می شدن. در گذشته های خیلی دور همه چی به صورت دستی انجام می شد. پیشرفت تکنولوژی سبب تولید ماشین آلات مختلف شد که مراحل تولید رو به انجام می رسوندند. اینجا بود که یک چالش جدی به وجود اومد! میدونی اون چالش چی بود؟
کنترل ماشین آلات یا به عبارت بهتر کنترل روند اجرای فرآیندها. هر چقدر پیچیدگی فرآیند بیشتر باشه، کنترل فرآیند سخت تره و چالش های بیشتری داره. اینجا بود که مهندسین دست به کار شدند تا راهی برای حل مشکل پیدا کنند و تابلو فرمان متولد شد.
در ابتدا مدارهای فرمان به کمک رله ها طراحی می شدند. مدارهای رله ای محدودیت های مختلفی داشتند از جمله اینکه ایجاد تغییرات در آن ها کار ساده ای نیست. در واقع مدار فرمان یکبار طراحی و براساس آن ساخته می شود. با گذشت زمان تعداد ماشین آلات کارخانه ها و به طبع آن کنترل فرآیندها پیچیده تر شد.
احساس نیاز برای طراحی مدارهای فرمان پیچیده تر، منجر به تولد کنترل کننده های صنعتی برنامه پذیر شد که به صورت مختصر PLC (Programable Logic Unit) نامیده می شن. تا ایجای قصه رو می تونی با جزئیات بیشتر در تاریخچه سیماتیک زیمنس بخونی.
اما کاربردهای لوگو 8 زیمنس قراره برات تشریح کنم تا بیشتر با اتوماسیون آشنا بشی. در یک جمله میشه اتوماسیون صنعتی رو اینطوری تعریف کرد:
“اجرای خودکار فرایندهای صنعتی”
مغز متفکر هر سیستم اتوماسیون هم در واقع یک پی ال سی هست. انواع مختلفی از پی ال سی زیمنس و سایر برندها در بازار موجود هستند که قابلیت ها و در نتیجه کاربردهای متفاوتی دارند. حالا بریم چندتا مثال برات بزنم که بهتر موضوع رو درک کنی.
کاربردهای لوگو 8 زیمنس
لوگو 8 یک پی ال سی کوچک و جمع و جور برای اجرای پروژه های کوچک و فرآیندهای منفرد اتوماسیون است. پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی متنوع، قدرت پردازش مناسب (برای پروژه های کوچک) و تنوع ماژول های ارتباطی و ورودی و خروجی سبب گسترش استفاده از این مینی پی ال سی جمع و جور شده است. چندتا از مهمترین کاربردهای لوگو 8 رو میشه به شکل زیر معرفی کرد:
کاربرد لوگو 8 در صنعت
برای مدیریت برخی از فرآیندهای ساده صنعتی می توان از لوگو 8 زیمنس استفاده کرد. مثلا کنترل پمپ آب با لوگو 8 را می توان مرود بررسی قرار داد. سناریوی عملیاتی به این صورت است که باید سطح مایع یک مخزن در حد مشخصی نگهداشته شود. برای منظور به دو سنسور سطح مایع نیاز داریم. همچنین باید یک پمپ را کنترل کنیم.
با رسیدن سطح مایع به مقدار کمینه، لوگو 8 فرمان روشن شدن پمپ را صادر می کند. پس از رسیدن سطح مایع به مقدار بیشینه، پی ال سی پمپ را خاموش می کند. بعد از بیان این مثال از دانشجو پرسیدم به نظر شما اگر پی ال سی و اصولا اتوماسیون هنوز ابداع نشده بود، چطور می توانستیم سطح مایع را تنظیم کنیم؟
مثال های زیاد دیگر را هم می توان به عنوان کاربردهای لوگو 8 زیمنس در صنعت بیان کرد. از جمله:
- کنترل نوار نقاله های سری
- کنترل سیستم ذخیره سازی غلات در سیلو
- کنترل ماشین آلات تولید سیم و کابل
- دستگاه تولید خامه در صنایع شیر و لبنیات
- دستگاه های برش
- آسانسور و بالابر
- و …
کاربرد لوگو 8 زیمنس در خانه هوشمند
خانه هوشمند هم نوعی اتوماسیون است البته از نوع مسکونی! یعنی کنترل اغلب تجهیزات الکتریکی و مکانیکی را می توان به صورت اتوماتیک انجام داد. کاربردی ترین مثال خانه هوشمند ترموستات ها هستند. این تجهیزات هوشمند دمای محیط را روی مقدار تعیین شده توسط کاربر ثابت نگه می دارند.
مزیت اصلی خانه هوشمند قابلیت کنترل از راه دور یا به عبارت بهتر دسترسی با موبایل است. ماژول های ارتباطی لوگو 8 انواع مختلفی دارند که امکان برقراری ارتباط با اینترنت و سایر پردازنده ها را فراهم می کند. لوگو 8 در واقع مغز متفکر خانه هوشمند است. از جمله قابلیت های خانه هوشمند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل هوشمند روشنایی
- کنترل هوشمند درب و کرکره ها
- کنترل هوشمند دما
- کنترل موتورخانه
- و …
ساختمان های تجاری
یکی دیگر از کاربردهای لوگو 8 زیمنس که بیشتر در ساختمان های بزرگ تجاری دیده می شود، کنترل سیستم تهویه مطبوع و به صورت کلی موتورخانه است. حفظ فشار ثابت آب در لوله ها، حفظ دمای آب در محدوده مشخص شده و بهینه سازی مصرف انرژی از جمله وظایفی است که لوگو 8 در ساختمان های تجاری قادر به انجام آن است.
اما می توان وظایف دیگر ی را هم بر عهده لوگو 8 گذاشت. کنترل روشنایی بخش های عمومی ساختمان، کنترل دسترسی و تردد افراد به بخش های مختلف ساختمان و برخی عملیات دیگر که بسته به نیاز ساختمان های تجاری مختلف متفاوت خواهد بود. به عنوان نکته پایانی باید اشاره کنم که در مجتمع های بزرگ پمپ و فن ها توان بالایی دارند، به منظور کنترل عملکرد آن ها از درایو استفاده می شود. به عنوان مثال درایو V20 زیمنس به صورت گسترده برای کنترل پمپ و فن تا توان 30 کیلووات مورد استفاده قرار می گیرد.
صنعت مرغداری
مرغداری ها نیاز به یک کنترل کننده مطمئن و قابل اعتماد جهت مدیریت شرایط محیطی دارند. دستگاه های جوجه کشی باید دمای ثابتی را برای مدت 2 هفته حفظ کنند تا بازدهی قابل قبولی داشته باشند. از سوی دیگر حفظ دمای مناسب برای رشد جوجه ها و نگهداری از مرغ ها بسیار ضروری است. تنها چند درجه تغییر دما یا عملکرد نادرست سیستم های تامین آب و غذا می تواند خسارات جبران ناپذیری را به این صنعت وارد کند.
عملکرد مطمئن و پایدار در کنار سهولت استفاده و برنامه نویسی سبب کاربرد لوگو 8 زیمنس در صنایع مرغداری شده است. به بیان دیگر با استفاده از لوگو 8 و اتوماتیک کردن اجرای فرآیندها، اتوماسیون صنعتی را در مرغداری اجرا می کنیم.
کاربردهای لوگو 8 زیمنس در گلخانه و کشاورزی
آخرین مثالی که می خوام برای شما بزنم به حوزه کشاورزی مربوط میشه. البته منظور من کشاورزی صنعتی و در سطح گسترده است. در کشاورزی صنعتی هدف ما کاهش هزینه و افزایش محصول تا حد ممکن است. مدیریت سیستم های آبرسانی، تامین مواد مغذی (کود) و … به کمک لوگو 8 به راحتی امکانپذیر است. به عنوان مثال به کمک یک سنسور رطوبت خاک اندازه گیری شده و در صورت نیاز محصولات آبیاری خواهند شد.
در گلخانه ها علاوه بر مدیریت سیستم های آبرسانی و تامین مواد مغذی، کنترل دما و نور نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. کاربرد لوگو 8 زیمنس در صنایع کشاورزی رو به افزایش است.
دامپروری با لوگو 8 زیمنس!
جالبه بدونی در دامپروری و شیلات هم میشه از لوگو 8 استفاده کرد. دامداری های صنعتی نیاز با کنترل دما، میزان تغذیه و آب دام توانسته اند بهره وری را به میزان چشمگیری افزایش بدهند. مدیریت سیستم های نگهداری علوفه و مواد مغذی از دیگر کاربردهای لوگو 8 زیمنس در دامداری های مدرن است.
خلاصه داستان
وقتی قصه به اینجا رسید دانشجوی من به صورت عینی با اتوماسیون صنعتی آشنا شده بود و درک نسبتا مناسبی از این موضوع داشت. اما برای اینکه خیالم راحت بشه که پاسخ سوالش رو گرفته، تصمیم گرفتم یک جمع بندی سریع در غالب خلاصه داستان ارائه کنم.
قصه از اینجا شروع شد که کارخانه ها متولد شدند و برای کنترل عملکرد بخش های مختلف اون ها دچار چالش شدیم. گسترش کارخانه ها و بزرگتر شدن صنایع این چالش رو جدی تر کرد. برای کنترل فرآیندها مختلف صنعتی مفهوم جدیدی به نام اتوماسیون صنعتی متولد شد.
این تکنولوژی کنترل بخش های مختلف کارخانه رو در دست می گیره و به صورت اتوماتیک فرآیندها رو اجرا می کنه. مثال هایی که از کاربرد لوگو 8 زیمنس بیان کردم، برخی از کارهایی بود که اتوماسیون میتونه برای ما انجام بده.
اگر شما جای دانشجوی من باشید، به نظرتون پاسخ مناسبی به سوالش دادم؟