فیلترینگ در پردازش تصویر چیست؟

فیلترینگ در پردازش تصویر فرآیندی است که ظاهر را تمیز می کند و امکان برجسته سازی انتخابی اطلاعات خاص را فراهم می کند. تعدادی از تکنیک ها در دسترس هستند و بهترین گزینه ها می تواند به تصویر و نحوه استفاده از آن بستگی داشته باشد. پردازش تصویر آنالوگ و دیجیتال ممکن است نیاز به فیلتر داشته باشد تا نتیجه نهایی قابل استفاده و جذابی به دست آید. این می تواند بخشی معمولی از فرآیند ویرایش باشد که برای آماده سازی تصاویر برای توزیع استفاده می شود.

در مورد عکاسی فیلم، زمانی که یک عکاس پرینت می‌کند، ممکن است لازم باشد از فیلتر برای به دست آوردن افکت‌های مورد نظر استفاده شود. فیلترها را می‌توان جهت بهبود کیفیت تصاویر ، برای فعالیت‌هایی مانند ایجاد چاپ‌های سیاه و سفید از نگاتیوهای رنگی و… استفاده نمود. عکاس ممکن است آزمایش هایی را با چندین فیلتر انجام دهد تا مناسب ترین آنها را پیدا کند.

عکاسان فیلم می توانند از فیلتر در پردازش تصویر برای فعالیت هایی مانند افزایش کنتراست استفاده کنند. این فیلتر می‌تواند طول موج نور را هنگام عبور از بزرگ‌کننده تغییر دهد و نوردهی و تصویر توسعه‌یافته را تغییر دهد. کیتِ فیلترهای رایج برای بزرگ‌کننده‌ها و دوربین‌ها به‌طور گسترده به صورت تجاری در دسترس هستند.

کاربردهای پردازش تصویر در کشاورزی

فیلتر دیجیتال تعدادی گزینه پیشرفته دستکاری عکس را فراتر از فیلترهای اساسی مورد استفاده در توسعه عکس ارائه می دهد. یکی از کاربردهای رایج فیلتر در پردازش تصویر، حذف تاری است. ممکن است تصاویر به دلیل تخریب فایل، جابجایی اشیاء در کادر در هنگام گرفتن عکس و سایر مشکلات تار باشند. عکاس می تواند از یک الگوریتم فیلتراسیون برای هدف گیری انتخابی پیکسل ها و صاف کردن تصویر استفاده کند. فیلترهای پیچیده تر ممکن است قادر به بازسازی تصاویر نیمه آسیب دیده از طریق میانگین گیری، با استفاده از داده های موجود برای تخمین محتویات گم شده در یک تصویر باشند.

 

تلاش برای هوش مصنوعی قابل توضیح

هوش مصنوعی (AI) در تجزیه حجم بسیار زیاد داده و تصمیم گیری بر اساس اطلاعاتی که فراتر از محدودیت های درک انسان است، بسیار موثر است. اما از یک نقص جدی رنج می‌برد: نمی‌تواند توضیح دهد که چگونه به نتایجی که ارائه می‌کند، دست‌کم، نه به‌گونه‌ای که اکثر مردم بتوانند آن را درک کنند، می‌رسد.

این ویژگی «جعبه سیاه» شروع به ایجاد پیچیدگی‌های جدی در برنامه‌هایی می‌کند که هوش مصنوعی به آنها قدرت می‌دهد، به‌ویژه در زمینه‌های پزشکی، مالی و سایر زمینه‌های حیاتی، جایی که «چرا» هر اقدام خاص اغلب مهم‌تر از «چه چیزی» است.

نگاهی به پشت ماجرا

این موضوع منجر به ایجاد زمینه جدیدی به نام هوش مصنوعی قابل توضیح (XAI) می‌شود که به دنبال ایجاد شفافیت کافی در الگوریتم‌های هوش مصنوعی است تا کاربران خارج از قلمرو دانشمندان داده و برنامه‌نویسان بتوانند منطق هوش مصنوعی خود را دوباره بررسی کنند تا مطمئن شوند که در داخل محدوده کار می‌کند. مرزهای استدلال قابل قبول، سوگیری و عوامل دیگر.

همانطور که اسکات کلارک، نویسنده فناوری، اخیراً در CMSWire اشاره کرد، هوش مصنوعی قابل توضیح بینش لازم را در مورد فرآیند تصمیم‌گیری فراهم می‌کند تا به کاربران اجازه دهد بفهمند چرا اینگونه رفتار می‌کند. به این ترتیب، سازمان‌ها می‌توانند نقص‌های مدل‌های داده خود را شناسایی کنند، که در نهایت منجر به افزایش قابلیت‌های پیش‌بینی و بینش عمیق‌تر در مورد اینکه چه چیزی با برنامه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی کار می‌کند و چه چیزی کار نمی‌کند، می‌شود.

عنصر کلیدی در XAI اعتماد است. بدون آن، در هر اقدام یا تصمیمی که یک مدل هوش مصنوعی ایجاد می کند، تردید وجود خواهد داشت و این خطر استقرار در محیط های تولیدی را افزایش می دهد که در آن هوش مصنوعی قرار است ارزش واقعی را برای شرکت به ارمغان بیاورد.

طبق گفته موسسه ملی استاندارد و فناوری، هوش مصنوعی قابل توضیح باید بر اساس چهار اصل ساخته شود:

توضیح – توانایی ارائه شواهد، پشتیبانی یا استدلال برای هر خروجی.
معنی‌داری – توانایی انتقال توضیحات به روشی که کاربران بتوانند آن را درک کنند.
دقت – توانایی توضیح نه تنها چرایی تصمیم گیری، بلکه نحوه اتخاذ آن و.
محدودیت های دانش – توانایی تعیین اینکه چه زمانی نتیجه گیری های آن قابل اعتماد نیستند، زیرا آنها فراتر از محدودیت های طراحی آن قرار دارند.
در حالی که این اصول را می توان برای هدایت توسعه و آموزش الگوریتم های هوشمند مورد استفاده قرار داد، آنها همچنین برای راهنمایی درک انسان از معنای قابل توضیح وقتی به کار می روند که اساساً یک ساختار ریاضی است.

خریدار مراقب هوش مصنوعی قابل توضیح باشد

به گفته جرمی کان از فورچون، مشکل کلیدی XAI در حال حاضر این است که در حال حاضر به یک کلمه کلیدی بازاریابی برای بیرون راندن پلتفرم‌ها تبدیل شده است تا یک نام واقعی محصول که تحت هر مجموعه ای از استانداردهای معقول توسعه یافته است.

تا زمانی که خریداران متوجه شوند که “قابل توضیح” ممکن است به سادگی به معنای مجموعه ای از حرف های بیهوده باشد که ممکن است ربطی به کار در دست داشته باشد یا نداشته باشد، سیستم پیاده سازی شده است و ایجاد یک سوئیچ بسیار پرهزینه و زمان بر است. مطالعات در حال انجام، خطاهایی را در بسیاری از تکنیک‌های توضیح‌پذیری پیشرو به‌عنوان بسیار ساده و ناتوان در توضیح اینکه چرا یک مجموعه داده معین برای خروجی الگوریتم مهم یا بی‌اهمیت تلقی می‌شود، می‌یابد.

آنتونی حبایب، مدیرعامل توسعه‌دهنده مدیریت هوش مصنوعی Monitaur می‌گوید تا حدی به همین دلیل است که هوش مصنوعی قابل توضیح کافی نیست. آنچه واقعاً مورد نیاز است هوش مصنوعی قابل درک است. تفاوت در زمینه وسیع تری است که درک بیش از تبیین دارد. همانطور که هر معلمی می‌داند، شما می‌توانید چیزی را برای دانش‌آموزان خود توضیح دهید، اما این بدان معنا نیست که آن‌ها آن را درک می‌کنند، به‌ویژه اگر پایه اولیه دانش لازم برای درک را نداشته باشند. برای هوش مصنوعی، این بدان معناست که کاربران نه تنها باید در مورد نحوه عملکرد مدل در حال حاضر شفافیت داشته باشند، بلکه باید در مورد چگونگی و چرایی انتخاب آن برای این کار خاص نیز شفافیت داشته باشند. چه داده هایی وارد مدل شدند و چرا. چه مسائلی در طول توسعه و آموزش و انبوهی از مسائل دیگر به وجود آمد.

در هسته خود، توضیح پذیری یک مشکل مدیریت داده است. توسعه ابزارها و تکنیک‌ها برای بررسی فرآیندهای هوش مصنوعی در چنین سطح دانه‌ای برای درک کامل آنها و انجام این کار در یک بازه زمانی معقول، آسان یا ارزان نخواهد بود. و احتمالاً نیازمند تلاش یکسانی از سوی نیروی کار دانش است تا هوش مصنوعی را به گونه‌ای درگیر کند که بتواند منطق اغلب از هم گسیخته و آشفته مغز انسان را درک کند.

به هر حال، برای شکل دادن به یک دیالوگ دو نفر نیاز دارند.

طراحی درایو با نرم افزار

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه نرم افزار مسیر را از طراحی تا راه اندازی یک درایو تغییر داده است؟
در سال‌های اخیر، تکامل نرم‌افزار باعث شده تا بتوانیم تا از اولین مراحل تا انتها طراحی درایو با نرم افزار را در اختیار داشته باشیم که همین امر تحولات زیادی را در این صنعت ایجاد کرده است. این قابلیت های جدید به لطف توسعه سریع نرم افزار روندی است که ما در همه صنایع مشاهده می کنیم.با کمک نرم افزار، این روزها به حجم عظیمی از داده های بدست آمده از آزمایش و عملیات دسترسی داریم. و ما مدل های مفیدی داریم که می توانیم در شبیه سازی و عملیات استفاده کنیم.

MyDrive Suite – چیزی که وارد می‌کنید همان چیزی است که به دست می‌آورید

با این حال، هنگام استفاده از مدل‌ها، احتمالاً همه ما به سختی یاد گرفته‌ایم که آنچه را که قرار می‌دهید همان چیزی است که از آن خارج می‌شوید! برای به دست آوردن بهترین نتایج، استفاده از مدل شبیه سازی مناسب بر اساس داده های دقیق دستگاه که توسط مهندسان نرم افزار خبره به خوبی تنظیم شده است، بسیار مهم است. هنگامی که از نرم افزار اصلی Danfoss استفاده می کنید، در واقع همان مدلی را دریافت می کنید که ما در تحقیق و توسعه خود از آن استفاده می کنیم. دقیق تر از این نمی شود.

نرم‌افزار همچنین به شما کمک می‌کند تا برنامه‌های کاربردی خود را برای بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌ها تنظیم کنید (این راحت است، نحوه اقدام برای دستیابی به اهداف آب و هوایی ما برای بودجه فرد نیز خوب است). در اینجا، ابزار MyDrive® ecoSmart به شما کمک می کند تا الزامات دستورالعمل طراحی محیط زیست اتحادیه اروپا را برآورده کنید. این به شما کمک می کند تا کلاس راندمان و راندمان بار بخشی را برای درایوها و ترکیبات درایو + موتور محاسبه کنید. همچنین یک گزارش PDF برای مستندسازی داده های از دست دادن بار بخشی و کلاس کارایی IE یا IES ایجاد می کند.

همچنین در این زمینه بخوانید: نرم افزار Drive wizard

راندمان در کاهش هارمونیک ها نیز موضوع داغی است، جایی که راندمان باید با عملکرد متعادل شود. در اینجا می تواند هزاران یورو تفاوت بین بهترین و بهترین راه حل بعدی وجود داشته باشد. و در جایی که عملکرد بدون تداخل در محیط‌های پیچیده و حساس حیاتی است، نرم‌افزار هوشمند در جهت‌یابی راه‌حل‌های پیچیده ارزشمند است. به لطف نرم افزارهایی مانند MyDrive® Harmonics، اکنون می توانید تأثیر شبکه را آزمایش کنید. سپس می‌توانید از راه‌حل‌های مناسب برای کاهش آن تأثیر، به روشی اقتصادی استفاده کنید!

فراتر از طراحی سیستم

نرم افزار خوب فقط در مرحله طراحی مفید نیست. نرم افزار همچنین به شما کمک می کند تا با استفاده از پالت کامل پارامترهای موجود، درایو را راه اندازی کنید. ابزار کنترل حرکت VLT® MCT 10، VACON® Live، و VACON® NCDrive محبوب‌ترین ابزارهای ما در طول دهه‌ها بوده‌اند. امروز، ما آنها را با ابزارهای راه اندازی برای طیف وسیع تری از درایوها تکمیل می کنیم.

هنگام طراحی نرم‌افزار، رابط کاربری و تجربه مشتری محور هستند. بنابراین، در Danfoss ما در مورد راحتی و دسترسی بسیار فکر می کنیم. در دسترس بودن نرم افزار بسیار مهم است: نرم افزار باید درست زمانی که به آن نیاز دارید وجود داشته باشد. و نیاز به یک مرور کلی و همچنین داشتن ابزار مناسب در دستان شما دلیلی است که ما MyDrive® Suite را اختراع کردیم.

این مجموعه یک مرکز نرم افزاری است که در آن تمام ابزارهای نرم افزاری رسمی Danfoss Drives ما در یک مکان مرکزی قرار دارند. به عنوان یک نقطه دسترسی، MyDrive® Suite در یافتن ابزار Danfoss مناسب برای کارتان در زمان و هزینه شما صرفه جویی می کند. ابزارها سازماندهی شده‌اند تا بتوانید به راحتی به نرم‌افزار مناسب برای انتخاب، ابعاد، سفارشی‌سازی، اعتبارسنجی عملکرد، راه‌اندازی یا سرویس درایو Danfoss خود بروید.

پیاده سازی IIoT با PLCهای Omron

در ابتدا باید به این موضوع بپردازیم که کنترل کننده اتوماسیون ماشین چیست؟یک کنترل‌کننده اتوماسیون ماشین، عملکردهای منطقی مدار الکتریکی سنتی PLC را با عملکردهای کنترل‌کننده حرکت با سرعت بالا ترکیب می‌کند که برای کنترل موقعیت/سرعت/گشتاور بسیار دقیق و سریع لازم است.این تکامل جدید PLC که ما از آن به عنوان کنترل کننده های اتوماسیون ماشین یاد می کنیم، حتی بیشتر به دستگاهی تبدیل شده است که به راحتی با سایر دستگاه های IIoT سازگار می شود.

پیاده سازی IoT و IIoT

ممکن است که کلمه IoT یا اینترنت اشیا را قبلا شنیده باشید اما برایتان سوال باشد که IIoT به چه معناست؟ در واقع IIoT مخفف Industrial Internet of Things هست که به معنی اینترنت اشیا صنعتی می باشد.بیایید با یک بررسی تفاوت های اینترنت اشیا و اینترنت اشیا صنعتی را بررسی کنیم.
اینترنت اشیا به بخشی از زندگی ما تبدیل شده است اما ممکن است خود ماهم از آن خبر نداشته باشیم اما در حال استفاده کردن از آن باشیم.سیستم ها و دستگاهایی که در منزل و محل کار خود داریم و از طریق اینترنت به ما متصل می شوند از جمله کاربردهای اینترنت اشیا هستند.
بنابراین به این موضوع پی می بریم که IIoT بخشی از IoT است که وظیفه آن کنترل و نظارت بر دستگاه و ماشین آلات صنعتی است. محاسبه و پردازش داده های IIoT یک شرکت می تواند توسط دستگاه ها و تجهیزات خود سیستم باشد و یا به صورت محاسبات ابری انجام شود.

پردازش ابری یا Cloud Computing چیست؟

در هر شبکه ای(چه صنعتی چه غیر صنعتی) لازم است که اطلاعات بر روی یک سروری پردازش شود و یا بر روی آن ذخیره شود. حال اگر این سرور مبتنی بر اینترنت باشد و یا یک فضایی برای ذخیره سازی بر روی اینترنت باشد به آن فضای ابری گفته می شود. روند رو به رشد استفاده و روی آوردن شرکت های بزرگ به این سرویس ها نشان دهنده آینده روشن آنهاست.

کنترل کننده های اتوماسیون ماشین آماده IIoT

شرکت امرن سازنده PLCهای امرن که یکی از پیشتازان دنیای صنعت است مجموعه ای از کنترل کننده های اتوماسیون ماشین آماده IIoT را توسعه داده است.PLC های Omron NX102 و NX701 می توانند از طریق OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) که یک پروتکل صنعتی باز است، با سرورهای ابری ارتباط برقرار کنند.
شرکت امرن سرورهای OPC UA را برای پی ال سی ها خود به منظور اتصال به پلتفرم های مختلف مانند ویندوز، لینوکس یا اندروید تعبیه کرده است.

PLC با کلاینت داخلی SQL

پی ال سی های NX102 و NX701 امرن در CPU خود از یک کلاینت SQL بهره مند هستند که به سادگی می توانند ارتباط مستقیم با پایگاه داده SQL که یکی از قدرتمند ترین پایگاه های داده دنیاست ارتباط برقرار نمایند.SQL مخفف عبارت Structured Query Language  است که به عنوان زبان استاندارد ANSI برای سیستم های مدیریت پایگاه داده رابطه ای شناخته می شود.

اشتراک داده ها

Omron Sysmac اطلاعات را برای اشتراک گذاری از پی ال سی های امرن با سه روش زیر انجام می دهد:
– سرویس گیرنده SQL داخلی
– سرور OPC UA
– بلوک های تابع MQTT

پیاده سازی IIoT در عمل

وقتی در مورد داده ها در یک صنعت صحیت می کنیم ابتدا باید بدانیم که منظور از داده چه چیزهایی است؟ اطلاعات فراوانی هستند که می توانند از سطح کارخانه به دست بیایند، مانند کنترل کیفی محصولات، فرایند تولید، تامین مواد، خروج کالا و… که این اطلاعات اهمیت بسیاری دارند.

کاربرد کلود و IIoT

تصور کنید که دو شرکت با هم به صورت مشارکتی یک قطعه را تولید می کنند. شرکت اول با تولید قطعه به کمک یک سیستم ماشین بینایی بررسی می کند که آیا این قطعه کیفیت لازم را دارد یا باید از خط تولید خارج شود، پس از تایید کیفیت یک بارکد بر روی قطعات  درج می شود و سپس اطلاعات در یک فضای ابری ذخیره می شود.

محصولات تولید شده برای شرکت دوم ارسال می شوند و آنها با خواندن اطلاعات از فضای ابری، بر اساس بارکد روی محصول برشکاری لازم را بر روی آنها انجام می دهند.

امیدواریم که به خوبی با مفهوم IIoT و فضای ابری آشنا شده باشید. اگر این مطلب برای شما مفید بود آنرا برای همکاران خود نیز ارسال کنید.

پی ال سی چیست

پی ال سی چیست؟ کلمه PLC شکل مخفف شده سه کلمه “Programmable Logic Controller” است.Programmable یعنی برنامه پذیر یا به عبارتی قابلیت برنامه نویسی بر روی آن وجود دارد.Logic یعنی منطقی، پس قاعدتا از یک اصولی برای ارتباط کاربر با دستگاه برخوردار است. و نهایتا Controller هم بدان معنا است که می تواند فرایند های مختلف را بر اساس برنامه ای که برای آن تعریف شده کنترل کند. حال اگر این عبارت را بخواهیم بصورت یک جا و به زبان ساده تعریف کنیم می توانیم بگوییم PLC یعنی: کنترل‌گر منطقی برنامه‌پذیر! حال که با مفهوم کلی این عبارت آشنا شدیم لازم است تا به صورت مفهومی و کامل نیز با تعاریف هر یک از کلمات این عبارت آشنا شویم.

کنترلر

از کلمه کنترلر – Controller (کنترل گر) می توانیم دریابیم،با دستگاهی مواجه هستیم که قابلیت انجام تمام فرایندهای کنترلی را دارد. برخی افراد حتی خود پی ال سی را نیز به عنوان اتوماسیون می شناسند که شاید همین ویژگی های PLC باشد که منجر به این نتیجه گیری در بین افراد می گردد. چرا که اتوماسیون نیز سیستمی ست تماما کنترل کننده که در کنار این ویژگی عملگرا نیز هست.دلیل این که پی ال سی ها توانستند جایگزین سیستم های رله شوند همین قابلیت کنترلی آنها بود.

منطقی

منطقی بودن یک دستگاه یا یک ماشین تقریبا قابل درک است. هر ماشینی که منطقی باشد قطعا زبانی برای ارتباط برقرار کردن دارد که اگر زبان آن را بدانید به راحتی می توانید با آن ارتباط برقرار نمایید.

برنامه پذیر

وقتی یک کنترلر منطقی باشد قاعدتا ضروری است که قابلیت برنامه نویسی روی آن نیز فراهم باشد. زبان های برنامه نویسی بر روی پی ال سی بسیار متعددند. و برخی از پیچیدگی بالایی برخوردارند.

تفاوت پی ال سی با کامپیوتر چیست؟

دو تفاوت کلی در بین کامپیوتر و تجهیزات PLC وجود دارد که در ادامه تفاوت ها را به طور کلی مورد بررسی قرار می دهیم.در گذشته در بین سال های ۱۹۵۰-۱۹۶۰ کامپیوتر ها در صنایع سنگین مورده استفاده قرار می گرفتند اما به دلیل همین دو تفاوتی که ذکر شد، آنها توانایی کنترل کارهای سنگین صنعتی را نداشتند.

  • از نظر فیزیکی:

قطعاتی که در کامپیوترها به کار می رود از ظرافت و حساسیت خاصی برخوردار است.این ظرافت و حساسیت عموما برای محیط های صنعتی گزینه خوبی بشمار نمی رود. غالبا محیط های صنعتی از آلودگی هایی همچون غبار، رطوبت، گرما و سرما، نویز الکتریکی و نوسان برق و… برخوردارند. این عوامل به کامپیوتر های شخصی آسیب های بسیار زیاد و جدی را وارد می کنند. اما در طرف مقابل پی ال سی ها می توانند برای مدت زیادی در این شرایط کار کنند.

  • به لحاظ محاسباتی:

اگر یک سیستم کامپیوتری برای یک منظور خاص طراحی و تولید شود از قابلیت های بالایی برخوردار است و می تواند با قدرت عمل نماید. اما زمانی که حیطه کاری آنها گسترده تر می شود و برای کاربرد های عمومی ساخته می شود قدرت و توانایی محاسباتی آنها نیز به شدت کاهش می یابد. در این شرایط است که ضرورت استفاده از یک پی ال سی مشخص می شود. زیرا یک پی ال سی برای کاربردهای خاص طراحی می شود.

پی ال سی امرن

مزایای PLC نسبت به مدارات رله ای

  • دقت بالای PLC
  • سرعت عمکرد بالای PLC نسبت به مدارات رله ای
  • تغییر در منطق کنترل و عیب یابی بسیار سریع و آسان PLCها
  • PLC دارای قابلیت اتصال به انواع درایو و بردهای کنترلی صنعتی را دارد
  • استفاده از PLC در فرایندهای صنعتی منجر به صرفه جویی شود
  • طراحی و اجرای مدار های کنترل با استفاده از پی ال سی بسیار ساده تر از مدارات رله ای است
  • PLC استهلاک مکانیکی ندارد به دلیل اینکه از قطعات الکترونیکی ساخته شده است، و دارای عمر بیشتری می باشد
  • مصرف PLC موجب کاهش حجم و پیچیدگی تابلو می شود، لذا منطق کنترل فرمان با نرم افزار پیاده سازی می شود و باعث کابل کشی کمتر و کاهش عناصر می شود.
  • در استفاده از  PLC می توان تایمر ها، شمارنده ها و رله های کمکی را از مدار حذف نموده و داخل PLC برنامه نویسی نمود.

کاربرد PLC در صنعت

پی ال سی را می توانید در مصارف و کاربردهای مختلفی استفاده نمایید. همچنین آنها می توانید در صنایعی مانند صنعت فولاد، صنعت خودرو، صنایع شیمیایی و بخش انرژی بکار ببرید. دامنه کاری PLC بسیار گسترده است و بر اساس نیاز به توسعه در همه فناوری های مختلف، کاربرد و استفاده شان به طرز چشمگیری افزایش می یابد. از سویی کاربرد PLC در هر صنعتی ممکن است با صنعت در گیر مغایرت داشته باشد. برای مثال در صنعت حمل و نقل، از پی ال سی برای نظارت بر سیستم کنترل ایمنی و کار با بالابر و پله برقی استفاده می شود.

 کاربرد پی ال سی در صنعت شیشه

PLCهای چندین دهه است که در صنعت شیشه مورد استفاده قرار میگیرد. پی ال سی ها عمدتا برای کنترل نسبت مواد و همچنین پردازش لیوان های تخت استفاده می شوند. این فناوری در طول سالها پیشرفت کرده و همین مساله افزایش تقاضا را برای پی ال سی جهت استفاده در صنعت شیشه به دنبال داشته است. تولید شیشه یک فرایند پیچیده و سخت است، بنابراین شرکت هایی که در این حوزه فعالیت می کنند غالبا از PLC در حالت کنترل خود استفاده می کنند. به طور کلی، PLC هم در ضبط داده های آنالوگ در تولید شیشه و هم در کنترل کیفیت و موقعیت دیجیتال اعمال می شود.

مزایای PLC در صنعت کاغذ سازی

در صنعت چاپ کاغذ، PLC ها در فرآیندهای مختلف استفاده می شوند. این  فرایندها شامل کنترل ماشین آلاتی می باشد که محصولات کاغذی را با سرعت زیاد تولید می کنند. به عنوان مثال، یک PLC تولید صفحات کتاب یا روزنامه ها را در چاپ افست تحت کنترل و نظارت قرار می دهد.

 کاربرد پی ال سی در تولید سیمان

تولید سیمان شامل مخلوط کردن مواد اولیه مختلف در کوره است. کیفیت این مواد اولیه و نسبت آنها به طور قابل توجهی بر کیفیت محصول نهایی تأثیر می گذارد. برای اطمینان از استفاده از کیفیت و مقادیر مناسب مواد اولیه، صحت داده ها در مورد چنین متغیرهای فرآیندی مهم است. یک سیستم کنترل توزیع شده شامل PLC در حالت کاربری و یک نرم افزار پیکربندی در فرایندهای تولید و مدیریت صنعت استفاده می شود. PLC، فرایندهایی مانند آسیاب کشی، کوره زغال سنگ و کوره شفت را کنترل می کند.

کاربرد های دیگر

نمونه های دیگر برنامه های کاربردی برنامه نویسی PLC که امروزه در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد، شامل سیستم های خاموش کردن مخزن آب در بخش هوا فضا، سیستم کنترل ماشین پر کردن در صنایع غذایی، کنترل ماشین لباسشویی صنعتی و … می باشد.

PLC همچنین در سیستم تغییر فن دیگ های بخار ذغال سنگ در بیمارستانها، سیستم کنترل دستگاه راه و تغذیه سیلو و همچنین سیستم های کنترل قالب گیری تزریقی در صنعت پلاستیک استفاده می شود.

مزایا و فواید استفاده از PLC در صنعت

  • سرعت خیلی بالا
  • آسان برای تغییر منطق یعنی انعطاف پذیری
  • قابل اطمینان به دلیل عدم وجود قطعات متحرک
  • مصرف برق کم
  • تعمیر و نگهداری آسان به دلیل مونتاژ مدولار
  • امکاناتی در یافتن عیب و تشخیص
  • قابلیت مدیریت عملیات منطقی بسیار پیچیده
  • مستند سازی خوب
  • جفت شدن با رایانه های پردازشی آسان است
  • کنترل سیگنال آنالوگ و برنامه نویسی کنترل حلقه بسته
  • شمارنده، تایمر و مقایسه کننده را می توان برنامه ریزی کرد
  • به دلیل معرفی سیستم توصیفی و رنگ آمیزی ، رابط اپراتوری آسان

استفاده از PLC آسان است

PLC ها به گونه ای طراحی شده اند که به راحتی قابل استفاده هستند. به عنوان مثال کارمندان برای استفاده از آنها نیازی به آموزش خاصی ندارند و نظارت بر تصمیمات سیستم کنترل ساده است. یک PLC بهتر از یک سیستم عامل دسکتاپ مانند ویندوز، اجرای منطق قطعی را اجرا می کند. توابع قابل اطمینان تر و سازگار تر هستند.

مزیت در ورودی و خروجی

مزیت اصلی دیگر PLCها قابلیت ورودی/خروجی آنها است. رایانه های سنتی به سادگی تعداد گزینه های ارائه شده PLC را ندارند و یافتن سخت افزار PLC با قابلیت مدیریت ورودی/خروجی اضافی نسبتاً آسان است. همچنین کاربران از طیف وسیعی از رابط های بالقوه انتخاب می کنند. بعنوان مثال، شما ممکن است یک مدل ساده انتخاب کنید که از یک سیستم ساده، سبک و سوئیچ استفاده میکند. علاوه براین می توانید یک صفحه رابط گرافیکی انتخاب کنید. PLC حتی می تواند در یک فضای اداری جداگانه به یک میز کار سنتی متصل شود. گزینه های متنوع این اطمینان را می دهد که مدیران صنعتی می توانند فناوری خود را برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده به جای کل سیستم جایگزین کنند. PLCها می توانند به عنوان کنترل رله متوالی، کنترل حرکت، شبکه، سیستم های کنترل توزیع شده و موارد دیگر عمل نمایند.

PLC مقرون به صرفه است

حتی اگر در توسعه نرم افزار سفارشی سرمایه گذاری کنید، هزینه PLC به شدت ارزان تر از اجزایی است که برای ایفای همان نقش ها لازم است. اگرچه این تنها دلیل برای در نظر گرفتن PLC است، اما کارآیی بیشتر سیستم در واقع باعث صرفه جویی در هزینه ها می گردد.

سایز مزایا

مزایای PLC برای صنعت از عملکرد برتر و کیفیت مناسب تا هزینه کمتر می باشد. به ندرت اتفاق می افتد که این دو مزیت با هم تداخل داشته باشند. یک پی ال سی می تواند در برابر سختی کارخانه های صنعت و مراکز حمل و نقل مقاومت کند بدون اینکه محاسبات دقیق را به خطر بیندازد. واحدهای پی ال سی کمتر از معادل عملکردی اشغال می کنند و تقریباً همیشه ماندگاری بیشتری دارند. جای تعجب نیست که یک سیستم کنترلی که به طور خاص برای محیط های صنعتی ایجاد شده در شرایط صنعت عملکرد بهتری نسبت به رقابت دارد. PLC تصفیه شده ترین سیستم محاسبات صنعت موجود امروز را ارائه می دهد. با دامنه عملکرد پویا و دسترسی آسان، مزایا مشخص است.

 انواع پی ال سی

پی ال سی ها را به طور کلی می توان به چهار دسته اصلی تقسیم نمود. در ادامه به تشریح هر یک خواهیم پرداخت.

مینی پی ال سی

در صنعت، مینی PLCهای مختلفی با اسامی گوناگون وجود دارد که از مقایسه آنها می توان دریافت که تقریباً نحوه اتصال و سیم کشی انواع آنها با یکدیگر یکسان است و تنها از نظر شکل نرم افزار و نحوه برنامه ریزی تفاوت هایی دارند.مینی PLC کوچکترین محصول کارخانه های سازنده پی ال سی و از انواع سیستم های کنترل است. شرکت های سازندۀ این وسیله تقریباً یک دهه است که آن را به بازار عرضه کرده اند. در ابتدا به علت گران بودن قیمت این مینی پی ال سی ها زمینه های استفاده و کاربرد کمی داشتند.اما امروزه با وجود پایین آمدن قیمت بعضی از پی ال سی ها، زمینه کاربردی مینی پی ال سی افزایش یافته و با تنوع بیشتری تولید می شود. یکی از دلایل اصلی ساخت آن ها داشتن امکان برنامه ریزی با دست توسط کلیدهای روی PLC ا ست که آن را تبدیل به قطعه ای منحصر به کرده است.

پی ال سی کامپکت (Compact)

 این پی ال سی ها دارای ساختار و شکل ظاهری یکپارچه هستند که در برخی مدل ها دارای نمایشگر بوده و با چهار کلید جهت دار می توان این نمونه پی ال سی ها را بدون نیاز به کامپیوتر برنامه برنامه ریزی نمود. نمونه ای از این کنترل کننده ها، پی ال سی های زلیوی ساخت شرکت اشنایدر الکتریک فرانسه هستند که برای کارهای کنترلی کوچک ساخته شده اند. انتخاب نوع پی ال سی در موفقیت سیستم کنترلی تأثیر گذار است یعنی باید با توجه به مشخصات فرآیند، نوع پی ال سی مناسب انتخاب شود.

فاکتور های انتخاب PLC

 اطلاعات مورد نیاز برای انتخاب یک پی ال سی مناسب شامل موارد زیر است:

    1.  تغذیۀ AC یا  DC
    2.  تعداد ورودی (آنالوگ یا دیجیتال)
    3.  تعداد خروجی (آنالوگ یا دیجیتال)
اغلب شرکت‌های سازنده پی ال سی ها، این نوع  PLCها را همراه دیگر  PLCها به بازار ارائه می‌دهند اما بعضی از سازندگان آنرا با نام میکرو PLC ارائه می کنند.
خرید پی ال سی امرن cp1e از نمایندگی امرن در تهران

PLC ماژولار

   در این نوع از پی ال سی ها، اجزای پی ال سی یکپارچه نیست و ماژول منبع تغذیه، ماژول ورودی و خروجی، ماژول اصلی شاملCPU  و حافظه از یکدیگر جدا هستند. اما ماژول ها طوری ساخته شده اند تا بتوانیم آنها را کنار هم قرار دهیم و با حالت کشویی یا نری – مادگی  به هم متصل می گردند.

کاربرد:

پی ال سی های ماژولار در سیستم های کنترل فرآیند بزرگ صنعتی با تعداد ورودی و خروجی بالا به کار می روند. ورودی به این پی ال سی ها اطلاعاتی است که از طریق سنسورها و یا پی ال سی های Slave دیگر یا کامپیوترهای مرکزی Master PLC دیگر می آید و خروجی این پی ال سی ها شامل فرمان هایی است که به درایورها (Drivers) یا انواع موتورها و یا فرمان به پی ال سی های Slave دیگر  و یا حتی بوبین کنتاکتور ها صادر می گردد که تمامی این بخش ها از طریق شبکه ها (فیلد باس، پروفی باس، مد باس و…) با هم در ارتباط هستند.

 بررسی سخت افزاری پی ال سی

واحد پردازش مرکزی یا CPU

هسته مرکزی در پی ال سی واحد پردازش مرکزی می نامند و بدون وجود آن، مغز دستگاه از کار می افتد و امکان کار کردن سایر بخش ها نیز وجود نخواهد داشت. پردازنده ها در انواع مختلفی وجود دارند و از CPUهای کوچک در پی ال سی های کوچک و از پردازنده های بزرگ در پی ال سی های بزرگ (که در صنایع مهم و اساسی کاربرد دارند) به کار برده می شود. وظیفه واحد پردازش مرکزی یا پردازنده در پی ال سی این است تا اطلاعات مختلف را از ورودی های دستگاه دریافت کند و بر طبق دستورات برنامه این اطلاعات را پردازش و فرمان هایی را به خروجی ها صادر نماید. سرعت پردازش CPU تاثیر زیادی در سرعت عملکرد دستگاه دارد و هرچه سرعت آن بالاتر باشد برنامه ها با سرعت بالاتری اجرا می گردند.

منبع تغذیه پی ال سی

منبع تغذیه، ولتاژ و جریان مورد نیاز واحد CPU و سایر اجزای پی ال سی را تامین می کند و ولتاژ آن را باید به صورت دقیق تنظیم نماییم. ولتاژ ۲۴ ولت DC، ۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت AC و ولتاژ ۵ ولت DC از ولتاژهای مورد استفاده در منبع تغذیه پی ال سی می باشد.

واحد ورودی پی ال سی

واحد ورودی انتقال سیگنال های ورودی از پردازنده PLC به کنترل کننده ها را انجام می دهد. این واحد از اجزایی شامل کلیدهای مختلف، ورودی های اپراتور و حسگرهای فشار تشکیل شده است و در دو نوع ورودی دیجیتال و آنالوگ می توانید آنها را تهیه نمایید. با دادن برنامه های مختلف به پی ال سی می توان ورودی های مختلفی را به دستگاه ارائه داد و عملکردهای مختلفی را از آن دریافت کرد. یک پی ال سی می تواند دارای چندین ورودی باشد که هر یک وظیفه دریافت اطلاعات خاصی را بر عهده داشته و در نهایت منجر به خروجی خاصی می گردد.

قسمت خروجی پی ال سی

واحدهای خروجی انتقال اطلاعات مختلف از داخل دستگاه به محیط خارجی از  پی ال سی را انجام می دهند. در صورتی که ورودی دستگاه از نوع آنالوگ باشد خروجی آن نیز از همین نوع است و در صورت دیجیتال بودن ورودی پی ال سی، خروجی آن نیز دیجیتال خواهد بود. در واقع خروجی پی ال سی را می توانیم  محل صدور فرمان های پی ال سی به پروسه تحت کنترل بنامیم که در پی ال سی های مختلف تعداد آن متفاوت می باشد.

بدنه پی ال سی

تمامی اجزای پی ال سی در کنار یکدیگر قرار گرفته و بر طبق مکانیسمی که برای آن ها طراحی شده است به یکدیگر متصل می گردند. برای این که بتوان تمامی اجزای به کار رفته در پی ال سی را در یک مکان جمع نمود از بدنه یا شاسی استفاده می گردد. استحکام بدنه پی ال سی از اهمیت بالایی برخوردار بوده چرا که آسیب به آن می تواند منجر به صدمه دیدن سایر اجزای دستگاه شده و کارایی آن را با اختلال مواجه نماید.

واحد برنامه نویسی پی ال سی

برنامه نویسی از مراحل مهم در عملکرد پی ال سی می باشد که به دلیل وجود همین برنامه به آن کنترل گر منطقی برنامه پذیر گفته می شود. هر پی ال سی دارای کد برنامه نویسی و نرم افزار مخصوص به خود می باشد و فردی که برنامه نویسی پی ال سی را انجام می دهد نیاز است تا با استفاده از واحد برنامه نویسی پی ال سی به انجام این کار بپردازد. برنامه نویس وظیفه دارد تا برای واحدهای مختلف برنامه مخصوص به خود را نوشته و به دستگاه بدهد تا پی ال سی قادر به کنترل خط تولید بر طبق برنامه نوشته شده باشد.

 

نقش ربات های صنعتی در تغییر نحوه کار نیروهای انسانی

در دنیای امروز وجود سیستم های رباتیک در دنیای صنعت و اتوماسیون صنعتی بیش از هر زمان دیگری احساس می شود و نقش ربات های صنعتی بر هیچکس پوشیده نیست. از جمله دلایل این امر می توان به کاهش نیروی کار انسانی برای انجام برخی فرایندها و همچنین اهمیت بالای ایمنی، سرعت، دقت و کیفیت می باشند.
سازمان استاندارد جهانی یا همان ISO در اوایل شکوفایی ربات های صنعتی تاکید بر ایجاد فاصله بین منابع انسانی و ربات های صنعتی داشت تا از بروز آسیب جلوگیری کند اما با گذر زمان به این نتیجه رسیدند که تعامل بین انسان و ربات جز موارد ضروری در اتوماسیون است.در سال ۲۰۱۶ ایزو قوانین جدید را مصوب نمود که ایمنی ربات ها برای تعامل با انسان افزایش یابد و از سوی دیگر آموزش های لازم برای تعامل بین انسان و ربات را ارائه نمود.
تصویب همین قانون موجب شد تا ربات ها شکوفایی بیشتر داشته باشند و تنها محدود به اتوماسیون صنعتی نشوند و بتوان آنها را در محیط های عمومی تری همچون مراکز خرید و فروشگاه ها، فرودگاه ها و بسیاری از امکان دیگر استفاده کرد.همین موضوع منجر به ایجاد فرصت های شغلی بیشتری می گردد.در ادامه به بررسی دلایل بیشتر در مورد نقش ربات های صنعتی خواهیم پرداخت.

نقش ربات های صنعتی در ایجاد فرصت های شغلی بیشتر

پیش بینی ها حاکی از آن است که طی یک دهه آینده حدود ۲۳ درصد از مشاغل جهان توسط ربات ها اداره شوند و فرایند ها به صورت خودکار انجام گردد. اما این به معنی حذف کامل نیروهای انسانی نیست، در واقع نقش ربات های صنعتی این است که بتوانند کارهای پیش پا افتاده را به جای انسان ها انجام دهند و نیروهای انسانی تمرکز بیشتری را بر روی کارهای گروهی و خلاقانه قرار دهند.همانند ربات های چسب زنی، بسته بندی، جابجایی،جوشکاری  و… تمام این ربات ها برای کمک بیشتر به انسان وارد دنیای صنعت شده اند و هیچکدام قرار نیست که جایگزین انسان شوند و مشاغل انسانی را به مخاطره بیندازند بلکه منجر به تربیت نیروهای کارآزموزده و زبده می شود.

مهارت شرط موفقیت

بدون شک تکنولوژی های جدید همچون رباتیک، هوش مصنوعی، پردازش تصویر و … به دنبال خود دانش جدید را نیز به همراه خواهند داشت.لازم است تا دانش، مهارت و خلاقت توامان با هم منجر به دستاوردهای تازه شوند.در آینده ای نه چندان دور نیاز به ماشین های با هوش مصنوعی به شدت افزایش خواهد یافت و در نتیجه نیروهای کار دیگر افراد با دانش پایین و نیروی کار ساده نخواهند بود.

کاربردهای پردازش تصویر در دنیای امروز

پردازش تصویر یا Image processing دانشی است که در بیست سال گذشته با سرعت چشمگیر و قابعل توجهی رشد و توسعه یافته است، به نوعی که امروزه در جای جای دنیای صنعت می توانید حضور این دانش را به خوبی لمس کنید. در این مقاله نیز ما قصد داریم تا کاربردهای پردازش تصویر را تا حد ممکن در صنایع و علوم مختلف بررسی و تحلیل کنیم.

چرا پردازش تصویر؟

امروزه تصاویر به عنوان داده های اولیه، نقش بسیار مهمی را در کابردها و صنایع مختلف ایفا می کنند.فارغ از حوزه ای که پردازش تصویر بکار می رود، می توانیم کاربرد آنرا در صنعت به چهار قسمت کلی و اصلی تقسیم کنیم:

  • بهبود کیفیت ظاهری(Enhancement)
  • بازسازی تصاویر مختل شده(Restoration)
  • فشردگی و رمزگذاری تصویر (Compression and Coding)
  •  درک تصویر توسط ماشین (Understanding)

بهبود کیفیت با پردازش تصویر

در برخی موارد ممکن است تصاویر دریافت و در دست، از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشند اما پردازش تصویر می تواند با استفاده از یکسری فیلتر کیفیت تصاویر را بهبود بخشیده و آنها را قابل درک کنند. برای مثال رفع کردن محو شدگی تصویر، یا بهبود نور، از بین بردن برخی نویزهای تصویری و… از جمله مواردی است که پردازش تصویر به کمک انسان می آید تا اطلاعات بهتری را در دسترس داشته باشیم.

کاربردهای پردازش تصویر

همانطور که در ابتدا نیز اشاره کردیم، پردازش تصویر می تواند در صنایع و موارد گوناگونی مورد استفاده قرار گیرد که در ادامه این مقاله به هر صنعت و کاربرد پردازش تصویر در آن صنعت خواهیم پرداخت.

مرجع اتوماسیون صنعتی
۱- صنعت

یکی از مهمترین کاربردهای پردازش تصویر در زمینه صنعت است. در دنیای امروز کمتر صنعتی دیده می شود که از ماشین بینایی بهره نبرد. ممکن است هنوز در کشور ما ایران این دانش زیاد مورد استفاده نباشد، اما خوشبختانه روند رشد این دانش درصنایع داخلی نیز رو به افزایش و رو به رشد است.

پردازش تصویر در صنعت کمک می کند تا خطا به کمترین میزان و یا حتی نزدیک به صفر شودو از طرفی نیاز به حضور منابع انسانی نباشد. همین ویژگی عدم نیاز به اپراتور باعث می شود علاوه بر افزایش سرعت و دقت، هزینه نگهداری نیز به کمترین میزان خود برسد.مزایای استفاده از این دانش در صنعت بسیار زیاد است اجازه دهید با ذکر یک مثال نمونه ای از کابرد آن را توضیح دهیم.

یک مثل از کاربرد ماشین بینایی

یکی از کاربردهای ماشین ویژن این است که می تواند محصولات را اندازه گیری کند. ممکن است این کار را انسان نتواند به سادگی انجام دهد.

برای مثال فرض کنید که یک کارخانه تولید نوشیدنی قصد دارد سطح مایعات داخل بطری را اندازه گیری کند، به این شکل که اگر میزان مایع داخل بطری کمتر از یک سطح مشخص بود آن را از روی کانوایر برداشته و در دسته محصولات غیر قابل قبول قرار دهد. اگر بطری شفاف باشد ممکن است انسان هم این کار را بتواند انجام دهد اما بسیار کندترو زمان بر است. اما این فرایند به کمک بینایی ماشین می تواند با سرعت بسیار بالا انجام پذیرد. حال اگر بطری، مانند بطری دوغ یا حتی روغن های مایع، غیر شفاف باشد نه تنها سرعت انجام توسط اپراتور خیلی کندتر می شود حتی در مواقعی انجام آن ممکن غیرممکن نیز بشود. اما به کمک پردازش تصویر اطلاعات در کسری از ثانیه توسط دوربین های صنعتی از روی خط تولید دریافت شده و به کامپیوتر های صنعتی ارسال می شود و پس از انجام پردازش تصمیم لازم گرفته می شود که آیا محصول تولید شده کیفیت لازم را دارد و یا باید از خط تولید خارج شود.

مثال دوم

در همان مثال قبلی فرض کنید که علاوه بر موارد فوق باید بررسی شود که آیا لیبل های روی بطری ها به درستی چسبانده شده است یا خیر؟ و یا گاهی ممکن است درب بطری به درسته بسته نشده باشد و یا حتی دارای ترک باشد که همین موضوع منجر به از بین رفتن گاز موجود ( در نوشیدنی های گازدار) یا خارج شدن مایعات داخل آن و یا حتی خراب شدن محصول شود. تشخیص تمام این ایرادها در کسری از ثانیه و با کمترین خطای ممکن توسط ماشین بینایی انجام می گردد.

۲- هواشناسی

یکی از علومی که در دنیای امروز به شدت به پردازش تصویر وابسته است علم هواشناسی است، زیرا در این علم بیشتر اطلاعات جهت پیش بینی آب و هوا از طریق تصاویر ماهواره ای صورت می پذیرد. به کمک این تصاویر و ماشین بینایی، می توان دقیق ترین پیش بینی های آب هوایی را با کمترین خطای ممکن انجام داد. پیشرفت این دانش آنقد زیاد بوده که امروزه سامانه های هواشناسی قادرند تا میزان بارش باران در روزهای آینده را نیز به خوبی تشخیص داده و پیش بینی کنند.

۳-کاربردهای پردازش تصویر در شهرسازی

یکی دیگر از کاربردهای پردازش تصویر در زمینه شهرسازی است. ماشین بینایی به شما کمک می کند تا پیش از ساخت یک ساختمان و یا حتی یک شهرک جدید آنرا طراحی کرده و مشکلات احتمالی را نیز شبیه سازی و پیش بینی کنید.

همچنین با دریافت تصاویر ماهواره ای از شهرها و پردازش آنها می توان پی برد که در چه مسیرهایی بهتر است، مثلا جاده سازی انجام شود. و یا حتی پردازش تصویر کمک می کند تا تمام جاده های اصلی و فرعی، ساختمان ها، رودخانه ها و غیره را بر روی تصویر تحلیل و تفکیک کنید.

همه ما با دوربین های کنترل ترافیک آشنایی داریم. این دوربین ها نقش به سزایی در مدیریت ترافیک دارند. دقت بفرمایید که فارغ از اینکه دوربین های راهنمایی و رانندگی می توانند رانندگان متخلف را شناسایی کنند، می توانند به گرفتن تصمیمات صحیح ترافیک را مدیریت و کنترل کنند. برخی چراغ های راهنمایی دیگر با تایمرهای ثابت کار نمی کنند. فرض کنید در یک تقاطع سه مسیر خلوت ترند و یک مسیر به یک جهت خاص بسیار شلوغ و پر ترافیک تر است. در چنین شرایطی منطقی نیست که تمام خودروها برای مثال ۱۰۰ ثانیه پشت چراغ بمانند. این سامانه مدیریت میکند که روند ترافیک روان تر باشد و بر اساس اطلاعات ارسالی و دریافتی ، خودرو ها هدایت شوند.

۴- کشاورزی

پردازش تصویر در کشاورزی شامل دو بخش می شود؛پردازش تصاویر از ارتفاعات بالا و نزدیک به زمین.

به کمک تصاویر دسته اول، یعنی تصاویر از ارتفاعات بالا،مواردی همچون تقسیم بندی اراضی، میزان صدمات احتمالی، تحلیل مرغوب ترین خاک مناسب کشاورزی، شناسایی مناطق پر آب تر و غیره را بررسی نمود.
در تصاویر نزدیک، ماشین بینایی گیاهان هرز یا گیاهان آسیب دیده را تشخیص می دهد و به کمک داده های موجود تصمیم می گیرد که گیاه نیاز به درمان دارد و یا اینکه باید کلا از بین برود. همچنین قابلیت تشخیص بیماری ها ، زمان آبیاری و کود دهی، و موارد بسیار دیگر این چنینی را دارد که منجر به افزایش بهره وری و همچنین کاهش تلفات می شود. ماشین ویژن حتی می تواند زمان مناسب چیدن محصولات را اعلام کند و بر اساس الگوریتم هایی که دارد، محصولات برداشت شده را طبقه بندی و دسته بندی کند تا در هنگام بسته بندی محصولات با کیفیت بالا از محصولات کم کیفیت جدا شوند.

کاربردهای پردازش تصویر در کشاورزی

۵- علوم نظامی و امنیتی

تا به حال به این موضوع فکر کرده اید که موشک های نظامی چگونه اهداف خود را دنبال می کنند؟ و یا اینکه چگونه با خطای نزدیک به صفر شلیک می شوند؟ تمام این موارد از کاربردهای پردازش تصویر است. پردازش تصویر به موشک ها کمک می کند تا نقاط ضعف اهداف شلیکی را شناسایی کنند تا با اصابت به آن نقاط بیشترین تخریب را به جای داشته باشند.

در زمینه امنیت نیز همه ما روزانه بارها با کاربردهای مختلف ماشین بینایی سرو کار داریم.ساده ترین و رایج ترین کاربردی که همه ما می شناسیم همان قابلیت تشخیص اثر انگشت یا Finger Print بر روی لپ تاپ های شخصی و یا گوشی های تلفن همراه مان است.این دانش می تواند اثر انگشت های مختلف را پردازش و تحلیل کند. البته تنها اثر انگشت نیست، آنها می توانند بسیاری از خواص بیومتریک دیگر را نیز در اندام انسان تشخیص دهند. مثلا، حتما شنیده اید که دانشمندان می گویند مردمک چشم انسان ها نیز منحصر به فرد است و می توان با پردازش این داده ها، مسائل امنیتی را پیاده سازی نمود.
یک مثال دیگر از کاربردهای پردازش تصویر در زمینه امنیت را با هم بررسی کنیم. یک فروشگاه زنجیره ای بزرگ نمی تواند توسط نیروهای انساننی کنترل شود. زیرا روزانه افراد بسیار زیادی به آنجا مراجعه می کنند و همچنین اپراتورها قادر نیستند که از پشت مانیتور تشخیص دهند که آیا فرد در حال سرقت محصولات است یا خیر. اما ماشین ویژن بر اساس حرکات بدنی افراد می تواند تشخیص دهد که آیا فرد در حال سرقت است یا تنها قصد دارد محصول را بررسی کرده و سپس در سبد خرید خود قرار دهد.

۶-کاربردهای پردازش تصویر در نجوم و فضا نوردی

به کمک ماشین بینایی، علم ستاره شناسی پیشرفت های بسیاری داشته است. دیگر نیاز نیست انسان به تحلیل و رصد آسمان و وقایع اسمانی بپردازد. ماشین ها می توانند به صورت اتوماتیک نقشه های سه بعدی از کیهان و جهان هستی تهیه کنند.

همچنین در فضا نوردی می توان براساس تصاویری که دریافت شده است سطح سیارات و قمرها را تحلیل و بررسی کرد. امروزه اطلاعات بسیار زیادی بدست آمده که تمام آنها به کمک تجهیزات ماشین بینایی است.
مورد دیگر از کاربردهای پردازش تصویر در فضانوردی این است که می توانند فضاپیماها را کنترل کنند و برای فرود از آن استفاده شود.

۷- ماشین ویژن در پزشکی

یکی از بارزترین کاربردهای ماشین بینایی در علم پزشکی، زمانی است که پزشکان نیاز دارند تا تمام عکسها با بیشترین شفافیت و وضوح گرفته شوند. علت این ضرورت آن است که دیدن تمام جزئیات ضروری است. جراحی های ریز که به انگلیسی microsurgery نامیده می شود، با ایجاد یک سوراخ کوچک و فقط دیدن محل جراحی توسط پزشک، از راه دور و توسط بازوهای رباتیک بسیار دقیق انجام می پذیرد.

۸- فناوری های علمی

یکی دیگر از کاربردهای پردازش تصویر کمک به افزایش سرعت پیشرفت ­های علمی و همچنین هنری بوده است.بارزترین تاثیر آن در هنر عکاسی است.تصویر برداری از وقایعی که با سرعت بالا و در کسری از ثانیه رخ می دهند تنها به کمک علم پردازش تصویر است.به کمک این علم تصاویر گرفته شده اصلاح شده و با وضوح بسیار بالا ثبت می گردند.

این دانش در زمینه فناوری GPS نیز تاثیرهای به سزا و شایانی داشته است.همچنین این دانش تحولات عظیمی را در زمینه تهیه نقشه های سه بعدی داشته است.گوگل مپ را می توان یکی از بارزترین دستاوردهای این دانش دانست.

در زمینه رباتیک نیز پردازش تصویر منجر به ایجاد مسابقات رباتیک ، همچون ربات های فوتبالیست شده است.

احتمالا با خودروهای بدون سر نشین نیز آشنایی دارید. خودروهای هوشمند نیز از دانش پردازش تصویر بهره می برند و به کمک این علم می توانند در لحظه تصمیمات صحیح را بگیرند و همچنین با اتصال به نقشه های آنلاین از مسیر های پرترافیک و یا خطرناک آگاه شده و درست ترین تصمیم را بگیرند.به جرات می توان گفت که این خودروها احتمال بروز حادثه را به مرز صفر می رسانند. از سوی دیگر با خواندن تابلوهای شهری و علائم رانندگی این اطمینان را به کاربر می دهند که هیچ تخلفی را مرتکب نشوند و همواره طبق اصول راهنمایی و رانندگی هر کشور، رانندگی کنند.

۹- باستان شناسی

بدون شک تاریخ و باستان شناسی برای هرفردی موضوع شیرین و جذابی است که مردمان آن زمان چگونه می زیستند.اما از آن دوران اسناد با کیفیتی به جز برخی تصاویر ،غار نوشته و یا کتیبه وجود ندارد. پردازش تصویر می تواند به کمک همین اسناد یکسری شبیه سازی ها را انجام داده و شهرها و بناهای آن زمان را شبیه سازی کند. از سوی دیگر، همان دست نوشته ها و تصاویر از کیفیت چندانی برخوردار نیستند اما پردازش تصویر میتواند آنها را بازسازی کرده و با کیفیت بسیار بالا نمایش دهد.

در طی یک پروژه ای، متخصصان ایتالیایی موفق به بازسازی روم باستان شده اند و گردشگران با استفاده از عینک های واقعیت مجازی می توانند در خیابان ها و پس کوچه های روم باستان قدم بزنند.

۱۰- تبلیغات

علم تبلیغات و بسته بندی از مهم ترین عوامل در فروش و یا عدم فروش یک محصول است. پردازش تصویر می تواند با کمک الگوریتم های مختلف یک محصول را در طرح ها وبسته بندی های مختلف قرار داده و آنها را از نظر ، دید کاربر بررسی کند تا به بهترین بسته بندی ممکن برسد.

۱۱- سینما

تاثیر پردازش تصویر در سینما بسیار بالا و قابل توجه بوده است. به کمک motion capture یک شخصیت انیمیشنی و یا حتی یک شخصیت در یک بازی کامپیوتری می تواند تمام حرکات بدن و یا صورت یک شخصیت واقعی را تقلید کند، تاجایی که امروزه در ساخت برخی انیمیشن ها از بازیگران حرفه ای در این زمنیه استفاده می شود.

۱۲-کاربردهای پردازش تصویر در اقتصاد

موارد متعددی هستند که اقتصاد یک کشور را می سازند. یکی از همین موارد پردازش تصویر است که با پردازش کردن داده ها و تصاویر مختلف، و یا شاخص ها و نمودارهای گوناگون، تصمیم های درست را می گیرد

دیگر کاربرد آن در بانک های تمام الکترونیک است که در آنها کارمندی وجود ندارد و تمام فرایند ها به دقت بالا توسط ماشین ها انجام می شود. 

۱۳- روانشناسی

در علم روانشناسی شاخه ای با عنوان روانشناسی رنگ وجود دارد که با یک جستجوی ساده در گوگل می توانید تاثیر هر رنگ را بر روی روان انسان برررسی کنید. حال پردازش تصویر قادر است تا با پردازش تصاویر و ویدیو ها رنگ مایه مد نظر را جهت القا حس مربوطه، اعمال کند.

۱۴- زمین شناسی‌

دستگاه هایی وجود دارند که با کاوش سطوح مختلف در کره زمین به بررسی و شناسایی سنگ ها و کانی های مختلف می پردازند. این فرایند تنها به کمک Image processing انجام می پذیرد. ماشین ها با گرفتن تصاویر مختلف ،کسب تجربه و مقایسه آنها با یکدیگر می توانند به توسعه علم خود کمک کنند.

۱۵- کنترل کیفیت

یکی از کاربردهای بینایی ماشین و پردازش تصویر در کنترل کیفیت خروجی کارخانه‌ها می‌باشد. در این قسمت می‌خواهیم ببینیم که یک جسم چگونه اجازه عبور می‌یابد و برعکس چگونه به بعضی از جسم¬ها اجازه عبور و ادامه دادن داده نمی‌شود.
پس از اینکه جسم از جلوی سنسور عبور کرد، سیگنال ارسالی به رایانه فرمان گرفتن تصویر را می¬دهد. سپس تصویر گرفته شده، پردازش و نتایج لازم از آن استخراج می¬شود. در این جا ما سعی در مکانیزه کردن فرآیندی یکنواخت داریم که به‌صورت معمول و تکراری توسط انسان انجام می‌شود. اولین مسأله و مشکل ما این است که چگونه عکس‌های تهیه شده از اشیایی که در حال حرکت بر روی نوار نقاله هستند را تبدیل به داده‌های قابل فهم و تفسیر سیستم (صفر و یک) نماییم، که این مشکل توسط دوربین CCD (Charge Coupled Device) و تبدیل داده ها به صفر و یک حل می‌شود. سپس این داده ها برای تحلیل به کامپیوتر انتقال می¬یابند.
دوربین های صنعتی و دیجیتال معمولاً از نوع CCD هستند،. نور از طریق یک عدسی وارد دوربین و برروی یک پرده مخصوص تصویر می‌شود که تحت عنوان تراشه CCD شناخته می‌شود. تراشهCCD که تصاویر با استفاده از آن گرفته می‌شوند از تعداد زیادی سلول تشکیل شده که همگی در یک تراشه با الگوی خاصی مرتب شده‌اند و تحت عنوان پیکسل (pixels) شناخته می‌شوند. زمانی که تراشه CCD این اطلاعات را دریافت می‌کند، آن‌ها را به شکل سیگنال‌های دیجیتالی از طریق کابل‌هایی به سیستم دریافت‌کننده می‌فرستد و بعد تصاویر در این سیستم به صورت مجموعه‌ای از اعداد ذخیره می‌شوند.

صنعت چوب

صنایع چوب یکی از پر کاربرد ترین صنایع در عصر حاضر است.این صنعت قدیمی روز به روز در حال پیشرفت در زمینه¬های مختلف آن می¬باشد.اکنون دیگر صنایع چوب به یک صنعت آمیخته با هنر تبدیل شده است.همان طور که می دانیم برش و حالت دهی از جمله مهم¬ترین و کلیدی ترین کارهای صنعت چوب می¬باشد.
اما همیشه یک مشکل اساسی در برش صحیح چوب وجود داشت و آن هم این بود که چگونه چوب به حالتی برش شود که کمترین میزان اتلاف چوب را داشته باشد و نیز بعد از برش چگونه می توان صحیح بودن برش را کنترل کرد.این مشکل نیز به راحتی توسط پردازش تصویر قابل حل است.بعد از این که برش یک قسمت از چوب تمام شد، با استفاده از یک دوربین آن قسمت را کنترل می¬کنیم تا نقصی از لحاظ برش وجود نداشته باشد.

شمارش محصولات

بحث شمارش، جزء لاینفک بسته بندی کالاهای مختلف می¬باشد.زمانی که تعداد بسته بندی¬ها بالا رود، این کار یک کار خسته کننده و طاقت فرسا برای انسان به نظر می¬آید.اما شاید ساده¬ترین کار در بحث پردازش تصویر، شمارش باشد.شمارش تعداد به خودی خود شامل چندین موضوع می¬شود؛ از جمله¬: شمارش اجزای داخل بسته بندی، شمارش اجزای روی نوار نقاله و….

تشخیص شماره پلاک خودرو

نرم افزار شمارش خودروهای عبوری از عرض خیابان

بی شک یکی از مؤثرترین مولفه‌ها در مدیریت و برنامه ریزی دسترسی به آمار دقیق می‌باشد. درصورت وجود آمار دقیق و سریع می‌توان از روش¬های کنترل بهینه استفاده کرد و بهره¬وری را افزایش داد. به عنوان مثال اگر آمار دقیقی از میزان مصرف یک محصول غذایی وجود داشته باشد با برنامه¬ریزی مناسب می‌توان زمینه تولید و عرضه اصولی آن را فراهم کرد. لذا احتمال نابسامانی در بازار و متضرر شدن کشاورز و مصرف کننده کاهش می‌یابد. چنان که بیان شد مهم¬ترین فاکتور در برنامه ریزی دسترسی به آمار مناسب است اما تهیه آمار فرایند پیچیده و وقت گیر است و معمولا هزینه زیادی را در بر¬دارد. به عنوان مثال به دلایلی از جمله کنترل ترافیک یا کنترل میزان روشنایی خیابان باید خودروهای عبوری از خیابان شمارش شوند. این کار اگر به صورت دستی یا انسانی انجام شود، هزینه زیادی نیاز دارد، امکان سهل انگاری انسانی نیز وجود دارد پس استفاده از یک دستگاه مناسب که توانایی شمارش خودروهای عبوری را داشته باشد تنها گزینه ممکن است. با توجه به نیاز فوق نرم افزاری تهیه شده‌است که با استفاده از تصاویر گرفته شده از عرض خیابان خودروهای عبوری را تشخیص می‌دهد و تعداد آنها را شمارش می‌کند. این نرم افزار امکان استفاده در روز یا شب را دارا می‌باشد. شمایی از این نرم افزار در زیر نشان داده شده‌است.

کنترل ماشین آلات و تجهیزات صنعتی یکی از وظایف مهم در فرآیندهای تولیدی است. بکارگیری کنترل خودکار و اتوماسیون روزبه روز گسترده تر شده و رویکردهای جدید با بهره¬گیری از تکنولوژی‌های نو امکان رقابت در تولید را فراهم می‌سازد. لازمه افزایش کیفیت و کمیت یک محصول، استفاده از ماشین آلات پیشرفته و اتوماتیک می‌باشد. ماشین آلاتی که بیشتر مراحل کاری آن¬ها به طور خودکار صورت گرفته و اتکای آن به عوامل انسانی کمتر باشد. امروزه استفاده از تکنولوژی ماشین بینایی و تکنیک‌های پردازش تصویر کاربرد گسترده‌ای در صنعت پیدا کرده‌است و کاربرد آن بویژه در کنترل کیفیت محصولات تولیدی، هدایت روبات و مکانیزم‌های خود هدایت شونده روز به روز گسترده¬تر می‌شود.
عدم اطلاع کافی مهندسین از تکنولوژی ماشین بینایی و عدم آشنایی با توجیه اقتصادی بکارگیری آن موجب شده‌است که در استفاده از این تکنولوژی تردید و در بعضی مواقع واکنش منفی وجود داشته باشد. علی رغم این موضوع، ماشین بینایی روز به روز کاربرد بیشتری پیدا کرده و روند رشد آن چشمگیر بوده‌است. عملیات پردازش تصویر در حقیقت مقایسه دو مجموعه عدد است که اگر تفاوت این دو مجموعه از یک محدوده خاص فراتر رود، از پذیرفتن محصول امتناع شده و در غیر این‌صورت محصول پذیرفته می‌شود. در زیر پروژه‌هایی که در زمینه پردازش تصاویر پیاده سازی شده‌است، توضیح داده می‌شود. این پروژه‌ها با استفاده از پردازش تصویر، شمارش و اندازه گیری اشیا، تشخیص عیوب، تشخیص ترک، دسته بندی اشیا و عملیات بیشمار دیگری را انجام می‌دهند:
۱٫ اندازه گیری و کالیبراسیون
۲٫ جداسازی پین¬های معیوب
۳٫ بازرسی لیبل و خواندن بارکد
۴٫ بازرسی عیوب چوب
۵٫ بازرسی قرص
۶٫ بازرسی و دسته بندی زعفران
۷٫ درجه بندی و دسته بندی کاشی
۸٫ بازرسی میوه

اتوماسیون صنعتی

با استفاده از تکنیک¬های پردازش تصویر می‌توان دگرگونی اساسی در خطوط تولید ایجاد کرد. بسیاری از پروسه‌های صنعتی که تا چند دهه پیش پیاده سازیشان دور از انتظار بود، هم اکنون با بهرگیری از پردازش هوشمند تصاویر به مرحله عمل رسیده‌اند. از جمله منافع کاربرد پردازش تصویر به شرح زیر است.
• افزایش سرعت و کیفیت تولی
• کاهش ضایعات
• اصلاح روند تولید
• گسترش کنترل کیفیت

نتیجه گیری
رد پای پردازش تصویر در بسیاری از علوم و صنایع مشاهده می¬شود و بعضی از این کاربردها آنچنان به پردازش تصویر وابسته هستند که بدون آن، اساساً قابل استفاده نمی¬باشند. کاربرد پردازش تصویر در هر یک از زمینه¬هایی که بحث شد، بسیار گسترده است.

جهت دریافت مشاوره در پروژه های صنعتی پردازش تصویر با شرکت نیرونوین به شماره ۰۲۵۳۶۱۲۵ در تماس باشید.

تفاوت بین سافت استارتر و VFD

در دو مقاله جداگانه به توضیح مفصل سافت استارتر و درایو فرکانسی به طور کامل پرداختیم و همچنین مزایا و معایب آنها را به طور کامل مورد بررسی قرار دادیم. اکنون که با کاربرد این دو تجهیز آشنا شدیم قصد داریم تا تفاوت بین سافت استارتر و درایو فرکانس متغیر یا همان VFD را نیز تحلیل و بررسی کنیم.

سافت استارتر یا VFD ؟

شاید این سوال هم برای شما پیش بیاید که برای کاربرد مد نظرتان باید از درایو فرکانس متغیر استفاده کنید و یا یک سافت استارتر بکارببرید. با ما همراه باشید تا پاسخ تمام سوالاتی که در ذهن دارید درباره این دو تجهیز بدست اورید.

تفاوت بین سافت استارتر و درایو

تفاوت های بسیاری بین این دو تجهیز وجود دارد اما اگر مقالات مربوطه را مطالعه کرده باشید، گفتیم که سافت استارتر ها تنها در زمان استارت و استپ الکتروموتور بکار می روند و کمک میکنند تا موتور شروع به کار نرمی داشته باشد اما پس از آن دیگر کاربردی ندارند. درحالیکه درباره VDFها گفتیم که قادرند تا سرعت موتور را کنترل کنند. پس می توان گفت اولین و اصلی ترین تفاوت میان سافت استارترها و VDF ها قابلیت کنترل سرعت موتور است.

تفاوت دوم

دیگر تفاوتی که می توانیم به آن اشاره کنیم نحوه عملکرد این دو تجهیز است.شما با توجه به کاربردی که دارید می توانید تصمیم بگیرید که از سافت استارتر استفاده نمایید یا از درایو فرکانسی. چنانچه قصد کنترل دور موتور را ندارید و تنها می خواید در هنگام راه اندازی الکتروموتور جریان هجومی و گشتاور زمان راه اندازی را کاهش دهید، می توانید به سراغ سافت استارتر ها بروید زیرا وظیفه آنها کنترل ولتاژ است.اما اگر علاوه براین ویژگی ها می خواهید سرعت موتور را نیز کنترل کنید، یعنی برای مثال نمی خواهید که موتور با تمام  توان خودش کار کند و با سرعت مد نظر شما کار کند، بدون شک نیاز به خرید اینورتر دارید.

اینورتر میتسوبیشی

مزایای VFD ها

  • ذخیره انرژی
  • قابلیت تنظیم سرعت
  • امکان تنظیم ولتاژ و فرکانس
  • کنترل استارت و استپ
  • مدیریت شتاب
  • ویژگی کنترل گشتاور دینامیکی
  • توانایی کنترل جریان راه اندازی
  • حرکت روان در کاربردهای سنگین
  • بهبود عملکرد تجهیزات
  • درجه حفاظتی بالا
  • ورودی/خروجی های دیجیتال و آنالوگ
  • و …

نصب پی ال سی روی تابلو

به لحاظ ساختار فیزیکی و ظاهری و نحوه قرارگیری پی ال سی ها بر روی ریل اکثرا مشابه هم هستند.در این مقاله قصد داریم تا نحوه نصب و یا جدا کردن PLC از روی تابلو یا ریل را به شما آموزش دهیم.

نصب پی ال سی روی ریل

جهت نصب پی ال سی بر روی ریل کافی ست ابتدا PLC را از بالا بر روی ریل قرار دهید و سپس قسمت زیرین آنرا فشار داده تا زبانه PLC بر روی ریل قرار گرفته و چفت شود. در صورتی که پی ال سی به درستی بر روی ریل قرار گیرد صدایی مانند کلیک ماوس کامپیوتر شنیده می شود.

جدا کردن پی ال سی از روی تابلو

جدا کردن پی ال سی از روی تابلو هم بسیار کار ساده ای است. کافیست که به کمک یک پیچ گوشتی قسمت قفل پی ال سی که بر روی ریل قرار دارد را فشار دهید تا پی ال سی آزاد شود و سپس آن را از روی ریل جدا کنید.