نقش اتوماسیون صنعتی در بهینه سازی و کاهش انرژی

اتوماسیون صنعتی با خودکار سازی فرایند ها و افزایش دقت باعث بهبود بهره وری در یک سیستم تولیدی می شود. کاهش مصرف با اتوماسیون صنعتی از اهداف اصلی پردازندگان به این تکنولوژی روزآمد است.

کاهش مصرف با اتوماسیون صنعتی یکی از رویکرد های جدید مهندسی تولید است. کاهش مصرف انرژی و افزایش کارایی ماشین آلات و کارهای انرژی بر همواره یکی از دغدغه های صاحبان صنایع، کارخانجات و در مقیاس بزرگتر دولت ها بوده است. تأمین انرژی هزینه بر بوده و هر چه این هزینه را کاهش دهیم در نهایت قیمت تمام شده محصول کاهش خواهد یافت. پیشرفت فن آوری و تکنولوژِ موجب شده است که صنایع به دنبال افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها باشند و این اتوماسیون صنعتی است که  عموما موقعیت های بسیار جذابی برای کاهش مصرف انرژی ایجاد می کند. در زمینه های مختلف می توان از مفهوم اتوماسیون برای کاهش مصرف انرژی و حفظ محیط زیست استفاده کرد. ما در این مقاله از مجله سیمی نصر ماد سعی کرده ایم تا درباره این موضوع با شما صحبت کنیم.

بهینه سازی مصرف انرژی و اتوماسیون صنعتی

کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی مصرف در زمان تولید باعث کاهش هزینه تمام شده تولید محصول می شود. این مسئله در مقیاس کلان تر باعث سوددهی بیشتر و کاهش هزینه ها خواهد شد.

از راه های بسیار کارا در کاهش مصرف انرژی و منابع در تولید اتوماسیون صنعتی است. اتوماسیون در نهایت باعث افزایش کیفیت و کمیت خروجی می شود. این فرایند می تواند هزینه های ناشی از نیروی انسانی را کاهش داده و از طرفی مصرف انرژی را در واحد های تولیدی به حداقل برساند. این تجهیزات را می توانید در صنایعی مانند کشاورزی، خودرو و برق مورد استفاده قرار دهید.

اتوماسیون به معنای کنترل و پایش خط تولید است که این کار را توسط کنترل کننده های قابل برنامه ریزی (PLC) و استفاده از عملگر های الکتریکی مانند الکتروموتور، کنتاکتور، رله، انواع کلید ها و … انجام می دهد. استفاده از این تجهیزات در واقع مصرف انرژی را در انجام کار بهینه کرده و در مقیاس های کوچک و بزرگ می تواند بهره وری مجموعه صنعتی را افزایش دهد.

بیشتر بخوانید: راهنمای نصب و راه اندازی پی ال سی 

استفاده از اتوماسیون در صنعت کشاورزی

مزارع عمودی که به صورت ساختمان های چند طبقه از ردیف های کاشت بذر تشکیل شده اند راهکار بسیار جذابی از اتوماسیون صنعتی برای جبران کمبود زمین مرغوب است. در این سیستم ها که با برنامه های از پیش تعیین شده فعالیت می کنند میزان مصرف آب به کمترین میزان ممکن رسیده و حداکثر استفاده از فضا انجام می شود.

از طریق حسگر ها در این مزارع می توان وضعیت رشد و نمو گیاهان و کمبود های احتمالی را مشخص کرد. استفاده از این سیستم ها به همراه انرژی خورشیدی مجموعه ای کاملاً اتوماتیک و بی ضرر برای محیط زیست ایجاد می شود.این کار در نهایت میزان انرژی مصرف شده برای تولید محصولات را کاهش می دهد.

از کاربرد های دیگر تجهیزات انجام فرایندهای اتوماتیک در گلخانه های صنعتی است. در این گلخانه ها با نصب حسگر ها و استفاده از یک پردازنده برای فاکتور های مختلفی که از طرف حسگر ا دریافت می شود برنامه کاری را تعیین کرده و سیستم های خودکار مختلفی که در گلخانه برای رسیدگی به محصولات به کار می روند با استفاده از پردازنده مرکزی فعالیت های خود را با دریافت فرمان انجام می دهند.

استفاده از اتوماسیون در نیروگاه های برق

در نیروگاه های برق استفاده از تجهیزات اتوماسیون صنعتی و استفاده از سیستم های اتوماتیک در تولید برق می تواند به خوبی میزان مصرف انرژی و خطرات کار را کاهش دهد. مراحل تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه های بخار و نیرو گاه های سوختی به صورتی است که بسیاری از مراحل کار به دلیل حرارت بالا توسط انسان قابل انجام نیست و از حسگر های متنوع برای دریافت اطلاعات از محیط کاری و انجام فرایند ها استفاده می شود. در این سیستم ها نیز حسگر ها وظیفه دریافت داده ها را داشته و انها را به پردازنده مرکزی ارسال می کمنند. در اینجا پردازنده مرکزی با توجه به برنامه ای که برای آن نوشته شده فاکتور ها را بررسی و دستورات لازم را به عملگر ها ارسال می کند.

برای نمونه یکی از استفاده های اتوماسیون نصب حسگر های خاصی است که میزان انتشار گازهای گلخانه ای را در لحظه مشخص می کنند و در صورتی که این میزان به حدی بیشتر از حد آستانه استاندارد از پیش تعریف شده برسد سیستم های هشدار علائم لازم را صادر می کنند.

گذشته از این کمیت های دیگری نیز با استفاده از اتوماسیون صنعتی و حسگرها قابل اندازه گیری هستند که بر اساس داده های دریافت شده دستورات به صورت لحظه ای و خودکار بری کنترل وضعیت ایجاد شده صادر می شود.

استفاده از اتوماسیون در اتوموبیل های خودران

اتوموبیل های خودران در میان پر طرفدارترین حیطه های اتوماسیون هستند. فاکتورهای زیادی از این خودرو ها را باید قبل از تولید انبود انها مدنظر قرار داد اما در سطح تکنولوژی از اتوماسیون و تکنولوژی آن استفاده شده است. استفاده از خودرو های خودران به صورتی که تنها به تعیین ادرس برای خودرو و بدون لمس هیچ قسمتی از خودرو فرد را به مقصد می رسانند، از موضوعات بسیار جذاب در زمینه تکنولوژی است.

این مسئله گذشته از شدنی بودن یا نبودن باعث کاهش مصرف انرژی و صرفه جویی در آن می شود. همین مسئله در واقع یکی از عوامل مهم گرایش به این تکنولوژی است.

چگونه خودروهای خودران کار می‌کنند؟

خودروهای خودران از چهار بخش اصلی زیر تشکیل شده‌اند:

• سنسورها: سنسورها اطلاعات لازم برای رانندگی را از محیط اطراف خودرو جمع‌آوری می‌کنند. سنسورهای معمولی مورد استفاده در خودروهای خودران عبارتند از:
• دوربین: دوربین برای تشخیص اشیا و افراد در اطراف خودرو استفاده می‌شود.
• رادار: رادار برای تشخیص اشیا در فواصل دورتر استفاده می‌شود.
• لیدار: لیدار برای ایجاد یک نقشه سه‌بعدی از محیط اطراف خودرو استفاده می‌شود.
• پردازشگر: پردازشگر اطلاعات جمع‌آوری شده توسط سنسورها را پردازش می‌کند و تصمیم‌گیری‌های لازم برای رانندگی را انجام می‌دهد.
• کنترل‌کننده‌های حرکتی: کنترل‌کننده‌های حرکتی فرمان‌های صادر شده توسط پردازشگر را برای حرکت خودرو اجرا می‌کنند.
• نرم‌افزار: نرم‌افزار وظیفه هماهنگی بین اجزای مختلف خودرو را بر عهده دارد.

خودروهای خودران از هوش مصنوعی برای پردازش اطلاعات و تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند. هوش مصنوعی شامل روش‌های مختلفی مانند یادگیری ماشین و پردازش زبان طبیعی است.

مزایا و معایب خودروهای خودران

خودروهای خودران مزایای مختلفی دارند، از جمله:

• امنیت: خودروهای خودران به دلیل استفاده از سنسورها و هوش مصنوعی، از ایمنی بالاتری نسبت به خودروهای سنتی برخوردار هستند.
• کاهش ترافیک: خودروهای خودران می‌توانند به‌طور کارآمدتری در جاده‌ها حرکت کنند و در نتیجه باعث کاهش ترافیک می‌شوند.
• صرفه‌جویی در انرژی: خودروهای خودران می‌توانند به‌طور کارآمدتری از انرژی استفاده کنند و در نتیجه باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شوند.

البته خودروهای خودران معایبی نیز دارند، از جمله:

• هزینه بالا: خودروهای خودران هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و هزینه تولید آنها بالاست.
• مسائل قانونی: هنوز مسائل قانونی مختلفی در مورد استفاده از خودروهای خودران وجود دارد که باید حل شود.
• مسائل اخلاقی: استفاده از خودروهای خودران ممکن است با مسائل اخلاقی مختلفی مانند مسئولیت در تصادفات روبرو شود.

در پایان

مصرف انرژی در سیستم های تولیدی اهمیت بالایی در قیمت تمام شده محصول دارد. از این رو تولید کنندگان در واحد های صنعتی به دنبال روش هایی جهت کاهش مصرف انرژی به ازای تولید هر واحد محصول هستند. این مسئله می تواند توسط اتوماسیون صنعتی صورت بگیرد. بسیاری از شرکت های تولیدی امروزه از این تکنولوژی در تولید محصولات با کیفیت استفاده می کنند و همچنین به دنبال استفاده از بهترین تجهیزات برق صنعتی برای تجهیز کردن کارخانه ها و مراکز صنعتی خود هستند از این رو می توانند با به کارگیری برندهایی مانند زیمنس که امروزه یکی از بهترین تولید کنندگان است به بهره وری بالایی برسند.