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.

ISA100 Wireless چیست؟

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه داده های یک فرستنده دما در یک کشتی به سیستم کنترل وارد می شود؟احتمالاً پاسخ می دهید: بیش از یک جفت سیم که بین فرستنده و یک کارت ورودی آنالوگ متصل است.و تا همین اواخر، حرف شما صحت داشت.اما آیا واقعاً به نحوه نصب آن سیم ها فکر کرده اید؟آیا در زیر زمین در یک مجرا دفن شده اند؟آیا از بالای سر در یک محفظه قرار دارند؟در هر مورد، عوامل محیطی، نفوذ آب، تداخل الکترومغناطیسی یا آسیب فیزیکی می‌توانند باعث قطع، تخریب شوند و یا بر دقت و قابلیت اطمینان سیگنال دما تاثیر بگذارند.روشی بهتر و مطمئن‌تر برای انتقال این سیگنال‌ها از فرستنده‌ها و دستگاه‌های دور، یا حتی نه چندان دور، به سیستم کنترل وجود دارد، بدون اینکه نگران مسیریابی مجرای مداری، آسیب به سیم در اثر کشیدن سخت کابل، کابل‌های مدفون گران قیمت باشید.

معرفی ISA100 Wireless

ISA100 Wireless یک پروتکل کاربر نهایی، مبتنی بر استانداردهای صنعتی، امن سایبری، قوی و پروتکل بی‌سیم برای دستگاه‌های واسط مانند فرستنده‌های دما برای کنترل سیستم‌های نظارت و کنترل فرآیند است.ISA100 به کاربر این امکان را می دهد تا از مشکلاتی مانند برش تصادفی سیم در میدان، اتصال کوتاه در تاسیسات زیرزمینی و ترمینال های خورده شده به دلیل آلاینده های محیطی جلوگیری کند.

معرفی ISA100 Wireless

ممکن است بپرسید، اما من یک تلفن همراه دارم و به طور دوره ای اتصالات را قطع می کند.وای فای من در خانه بدون هیچ دلیل مشخصی قطع شده است. وقتی به زیرزمین می روم، فقط چند فوت دورتر، سیگنال من به جایی کاهش می یابد که گاهی کند یا غیرقابل استفاده است.بنابراین چگونه می توانم بگویم ISA100 قابل اعتماد و امن است؟این ارتباط ماننده ISA100 Wi-Fi، ۵G یا بلوتوث نیست. با هر شبکه بی سیم خانگی یا تجاری متفاوت است.این فناوری‌ها برای دستگاه‌های قابل حمل و قابل شارژی طراحی شده‌اند که داده‌های زیادی را منتقل می‌کنند.برنامه تلفن هوشمند بی سیم شما احتمالاً برای ۱۰ گیگابایت داده یا بیشتر در هر ماه تنظیم شده است.یک فرستنده در یک شبکه بی سیم ISA100 ممکن است فقط ۱ یا ۲ مگابایت داده در ماه ارسال کند، بخش کوچکی از داده هایی که معمولاً با تلفن هوشمند مبادله می شود.

اساس طراحی ISA100 Wireless

ISA100 Wireless به طور خاص برای برنامه های صنعتی اینترنت اشیا یا IIoT طراحی شده است.به یک معنا ساده، برنامه های IIoT را به عنوان برنامه هایی در نظر بگیرید که دستگاه های سیمی را با دستگاه های بی سیم جایگزین می کنند، با نحوه انتقال داده ها به جای شبکه سیمی، به صورت بی سیم انجام می شود.یک مخزن، یک ستون یا راکتوری که به طور سنتی از حسگرها، فرستنده‌ها و آنالایزرهای سیمی استفاده می‌کرد، اکنون می‌تواند از طریق ISA100 Wireless با کنترل‌کننده‌ها، سرورها و سایر دستگاه‌ها ارتباط برقرار کند.

آیا ISA100 به اندازه یک شبکه سیمی قابل اعتماد است؟

بله. ISA100 دارای مجموعه‌ای از ویژگی‌ها است که به آن اجازه می‌دهد در برنامه‌های کاربردی حیاتی که معمولاً توسط سایر فناوری‌های بی‌سیم پشتیبانی نمی‌شوند، استفاده شود. پروتکل ISA100 برای ارائه یک پروتکل جامع برای پاسخگویی به نیازهای صنعت، چه در حال حاضر و چه در آینده، توسعه یافته است.اساس طراحی بی سیم ISA100 Wireless نیازهای فعلی و آینده صنعت را برآورده می کند.
نیازهای صنعت چیست؟

– امنیت سایبری

– یکپارچگی داده

– قابلیت اطمینان عملیاتی

ISA100 چگونه این نیازها را تامین می کند؟

۱) ISA100 توسط صنعت برای صنعت توسعه داده شد

ابتدا استاندارد ISA100 توسط کارشناسانی از بیش از ۲۵۰ شرکت به نمایندگی از کاربران نهایی، ارائه دهندگان فناوری، تامین کنندگان و سایرین توسعه داده شد.

۲) ISA100 از شبکه مش قابل اعتماد پشتیبانی می کند

ثانیا، ISA100 از یک شبکه مش پشتیبانی می کند، یک معماری قوی که در آن دستگاه های نزدیک می توانند به عنوان تکرار کننده های محلی عمل کنند و مسیرهای متعددی را بین دستگاه ها و دروازه ها فراهم کنند.

در یک شبکه مش، هرچه تعداد دستگاه‌های موجود در شبکه ISA100 بیشتر باشد، مسیرهای ارتباطی بیشتری وجود دارد که سطح اضافه‌تری از افزونگی، قابلیت اطمینان و استحکام را فراهم می‌کند.

ISA100 ابزارهای مدیریت و تامین شبکه را فراهم می کند که به دستگاه های جدید اجازه می دهد به راحتی و ایمن به شبکه اضافه شوند.

۳) ISA100 به طور کلی از پایین به بالا طراحی شده است

سوم، پروتکل ISA100 از بالا به پایین طراحی شده است تا قابلیت اطمینان، عملکرد و امنیت را ارائه دهد.

ISA 100 به طور کلی از پایین به بالا طراحی شده است.
بسیاری از پروتکل‌های بی‌سیم دیگر از سایر پروتکل‌های موجود اقتباس شده‌اند، و اگرچه ممکن است نسبت به پروتکل‌های پایه پیشرفت‌هایی داشته باشند، اما نمی‌توانند سطح اطمینان و امنیت را که یک طراحی کلی‌نگر و پایه‌ای می‌تواند ارائه دهد، فراهم کنند.

۴) مؤسسه انطباق ISA100 قابلیت همکاری را تضمین می کند

چهارم، فروشندگانی که دستگاه‌های ISA100 را عرضه می‌کنند باید تحت آزمایش‌های دقیق قرار گیرند تا تأیید کنند که دستگاه‌هایشان الزامات استاندارد ISA100 را برآورده می‌کنند.

صدور گواهینامه توسط مؤسسه انطباق ISA100 تضمین می کند که دستگاه فروشنده می تواند با سایر دستگاه های منطبق با ISA100 به طور یکپارچه در شبکه ISA100 همکاری کند.

کجا از ISA100 استفاده کنم؟

پاسخ ساده این است که در هر جایی که از دستگاه های سیمی استفاده می شود.با بیش از ۱۸ فروشنده پیشرو در صنعت که دستگاه های مطابق با ISA100 را به بازار عرضه می کنند، شبکه های ISA100 را می توان برای نظارت بر فرآیند، کنترل فرآیند، تشخیص گاز، نظارت بر خوردگی، نظارت بر سلامت تله بخار، سیستم های ایمنی، نظارت بر سر چاه و موارد دیگر نصب کرد.

استفاده از ISA100 در صنعت

ISA100 Wireless در بسیاری از صنایع از جمله صنایع شیمیایی، نفت و گاز، خمیر و کاغذ، داروسازی، معدن و انرژی های تجدیدپذیر و همچنین سایر صنایع مورد استفاده قرار گرفته است.سنسورهایی برای اندازه گیری pH، دما، فشار، موقعیت دریچه، جریان، اکسیژن محلول و غیره در حال حاضر برای استفاده در شبکه های ISA100 در دسترس هستند.طرح های جدید حسگر همیشه معرفی می شوند.

شبکه های حسگر بی سیم در ISA100

ISA100 طیف متنوعی از دستگاه ها را ارائه می دهد.با بسیاری از دستگاه‌های منطبق با ISA100، کاربران می‌توانند بهترین محصولات را از میان فروشندگان برتر صنعت جهانی انتخاب کنند و این اطمینان را داشته باشند که هر کدام را می‌توان به طور یکپارچه و قابل پیش‌بینی به شبکه بی‌سیم ISA100 اضافه کرد.

خلاصه

در این مقاله به معرفی ISA100، چیستی، استفاده از آن و تفاوت آن با سایر شبکه های بی سیم پرداختیم. در بخش بعدی، چند مورد استفاده را نشان خواهیم داد که از ISA100 Wireless استفاده کرده‌اند و مزایا و مزایای استفاده از استاندارد ISA100 Wireless را برجسته می‌کنیم.

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.

آزمایش و عیب یابی الکتروموتور ها

یکی از مهم ترین اجزا در صنعت و اتوماسیون های صنعتی الکتروموتور ها می باشند . نیروی محرکه ای که توسط الکترو موتور ها ایجاد میشود مبدا شروع حرکت مکانیکی بوده و به زوایا و محور های مختلف تبدیل می شود بنابراین می توان نتیجه گرفت که بدون حرکت الکتروموتور ها خط تولید یک کارخانه به صورت کامل بی حرکت مانده و تولید به صورت کامل از کار می افتد.

بنابراین به این نتیجه می رسیم که آزمایش ، تعمیر و نگهداری و همچنین عیب یابی الکتروموتور ها یکی از موضوعات بسیار مهم می باشد که باید همواره در کارخانجات و جایگاه های دیگر صنعتی مورد توجه قرار گیرد .

 

روش های آزمایش موتور های الکتریکی :

  1. آزمایش هایی که معمولاً انجام می شود آزمایش های در حین کار از حالت بی باری تا ۱۲۵٪ بار کامل است.
  2. آزمایش های گشتاور-سرعت که نشان دهنده ی چگونگی تغییر گشتاور همگام با سرعت است.
  3. افزایش گرما در شرایط بار ثابت برای الکتروموتور هایی که به صورت پیوسته کار می کنند ، این آزمایش نشان دهنده ی دمای نهایی سیم پیچ ها و سایر اجزا الکتروموتور می باشد .

 

یکی از موارد ضروری که در مهندسی برق کاربرد زیادی دارد محاسبه ی تلفات یک الکتروموتور می باشد که این موضوع به نیاز به ازمایش هایی دارد که الکتروموتور در حالت بی باری با یک منبع ولتاژ قابل تغییر بدون اینکه به ناحیه ی اشباع کار کند هم چنین در آزمایش های ۱ و ۳ که در بالا ذکر شد به وسایلی لازم است که موتور تحت بار قرار گیرد که منجر می شود توان مکانیکی خروجی الکتروموتور به دقت اندازه گیری شود.

برای آزمایش یک موتور سه فاز در محیط های آزمایشگاهی به تجهیزات زیر نیاز است :

یکی از مهم ترین تجهیزات منبع ولتاژ متغیر است که بتوان ولتاژ آن را در محدوده ی وسیعی تغییر داد ، ولت متر ها ، آمپر متر ها ، وات متر ها با ظرفیت های مناسب ، وسیله ای برای خواندن دقیق  سرعت روتور ، ترمز اصطکاکی برای آزمایش های بارگذاری موتور و یک داینامومتر که قادر باشد بار را به طور پیوسته در سرعت دلخواه تغییر دهد.

ترمز اصطکاکی

اگر بر روی محور اصلی موتور یک استوانه قرار بگیرد و از طریق نوار یا هر تجهیز دیگری بتوانیم مانع حرکت شفت الکتروموتور شویم موجب بارگذاری روی الکتروموتور میشود. هنگام ترمز کردن گشتاوری به نوار وارد می شود که توسط اهرم منتقل می شود و از این طریق می توان جریان کشی الکتروموتور را به مقدار نامی رساند و توان خروجی را به صورت گرما ی اصطکاکی بین ترمز و استوانه تلف می شود .

حال اگر انتهای اهرم را وسیله ای وصل کنیم که نیروی اهرم را اندازه گیری کند ، گشتاور موتور که توسط اهرم منتقل میشود قابل اندازه گیری خواهد بود

آزمایش ها تست های موتور های الکتریکی قبل از راه اندازی

شماری از آزمایش ها و تست ها وجود دارد که جهت اطمینان از صحت کارکرد و سلامت الکتروموتور می باشد و قبل از راه اندازی انجام میشود.یکی از این تست ها سنجش مقدار مقامت عایقی سیم پیچ ، سیم های قدرت و فرمان می باشد .

در مورد سیم پیچی های الکتروموتور، باید میزان مقاومت عایقی هر سه سیم پیچ با بدنه را اندازه گیری کنیم. دو حالت را باید برای این موضوع مورد توجه قرار داد اول آنکه نباید از حد مشخصی پایین تر باشد که نشان از اتصال کوتاه دارد و دوم اینکه این مقدار باید از حدی که شرکت سازنده ی الکتروموتور ذکر کرده است پایین تر باشد . معمولا میزان مقاومت عایقی را با دستگاه میگر اندازه گیری می کنند.

یکی از مسائل پیش افتاده قبل از راه اندازی الکتروموتور این است که باید به اتصالات و فونداسیون آن توجه نمود ، زیرا اگر این اتصالات محکم نباشند و الکتروموتور دارای شوک یا ضربه ی راه اندازی باشد یا حتی اگر به سرعت نامی خود برسد به دلیل داشتن، لرزش استهلاک الکتروموتور و دستگاه اصلی را چند برابر می کند.

الکتروموتور را در حالت Free Run یعنی در حالت آزاد و بدون اتصال مکانیکی راه اندازی می کنیم ، اول از همه جهت موتور را چک کرده و با تعویض ۲ فاز از سه فاز جهت گردش دلخواه خود را ایجاد می کنیم. در این حالت می توانیم جریان بی باری الکتروموتور را اندازه گیری نموده و با مقدار مشخص شده توسط سازنده ی موتور مطابقت دهیم.همچنین در این زمان می توان توسط یک دستگاه ویبرومتر لرزش بخش های مختلف الکتروموتور را اندازه گیری کرد . لرزش زیاد الکتروموتور می تواند ناشی از ایراد در خود موتور و یا عدم نصب صحیح آن باشد.

>>> اینورتر یاسکاوا <<<

صدای غیر عادی بخش های مختلف الکتروموتور نیز با دستگاه خاصی اندازه گیری می شود که نام آن سنداسکوپ می باشد و دستگاهی با مکانیزم ساده می باشد. صدای و لرزش های غیرعادی می تواند به این نشانه باشد که موتور معیوب بوده یا کارکرد صحیحی ندارد.

در حالت Free Run باید حتما دمای الکتروموتور چک شود که بیش از حد افزایش نیافته باشد. همچنین افزایش دمای الکتروموتور در هر باری (Load) می تواند نشانگر کاکرد نادرست الکتروموتور مثل اضافه بار ، عیب در سیستم خنک کننده و … باشد که باید به سرعت مورد توجه قرار گیرد.

بسته به نظر طراح و سازنده، الکتروموتور مدتی در این وضعیت باید کار کند. پس از ثبت اطلاعات مربوطه، الکتروموتور را بدون بار راه اندازی کرده و به تدریج بار را اعمال می کنیم و همزمان با آن موارد ذکر شده یعنی جریان ، دما، لرزش ، صدا و … به صورت همزمان چک میکنیم . بعد ثبت تمامی اطلاعات باید آنان را با معیار های مرجع در کاتالوگ و دیتاشیت تطابق داد در صورت مطابقت داشتن مقادیر اندازه گیری شده با مقادیر معیار کارکرد الکتروموتور مورد تاییده بوده و می توان از آن بهره برداری کرد .

چه عواملی موجب خرابی  الکتروموتور ها هستند؟
  1. عواملی که در کیفیت توان موثر هستند مانند ولتاژ گذرا ، عدم تعادل ولتاژ، اعوجاج هارمونیکی
  • ایجاد ولتاژ گذرا می تواند دلایل متفاوتی داشته باشد ، از دلایل آن می توان به بانک های خازنی اصلاح ضریب توان، کلید زنی در بار های مجاور و …

دامنه و فرکانس ولتاژ های گذرا می تواند متغیر باشد و گاهی می تواند موجب شکست عایقی سیم پیچ های موتور شود .

  • عدم تعادل ولتاژ در موتورها :

شرایط عادی شبکه به این صورت است که سیستم های سه فاز ۳۸۰ ولت با پخش بار مناسب جهت استفاده ی تجهیزات تک فاز ۲۲۰ ولت قرار می گیرند، اگر در این شرایط پخش بار و امپدانس با محاسبات درست و دقیق انجام نشود منجر به عدم تعادل و تقارن ۳ فاز می شود. در حالت عادی ولتاژ هر سه فاز باید به یک اندازه باشد. عدم تعادل ولتاژ موجب جریان کشی بیشتر شده که همین عامل سبب افزایش دما و در نتیجه شکست عایقی خواهد بود .

  • اعوجاج هارمونیکی :

همان طور که می دانید هارمونیک ها منابع اضافه ولتاژها و یا جریان های ac فرکانس بالا هستند که انرژی را به سیم پیچ های موتور منتقل می کنند، این انرژی الکتریکی به حدی نیست که موجب شود شفت الکتروموتور بچرخد ولی در نهایت به صورت تلفات در سیم پیچ ها تلف می شود ، این تلفات حرارت و گرم شدن هسته و سیم پیچ ها را به دنبال دارد و با گذشت زمان عایق های سیم پیچ ها رو ضعیف کرده و رفته رفته از بین می برد. امروزه برای محاسبه و آگاهی از میزان اعوجاج هارمونیکی و همچنین عیب یابی الکتروموتور ها از دستگاهی به نام آنالایزر کیفیت توان (پاورمتر یا به عبارت دیگر پاور آنالایزر) سه فاز استفاده می شود. مشکل اصلی اعوجاج های هارمونیکی کاهش راندمان و همچین افزایش دمای موتور است .

 

  1. عواملی که با اینورترها و درایو های سرعت متغیر مرتبط هستند : انعکاس یا بازتاب ها در سیگنال های pwm خروجی درایو، جریان های پارازیت (جریان سیگما)، اضافه بار موتور که البته تا حد زیادی توسط درایو شناسایی شده و باعث قطع کار میشود.
  • اضافه بارهای عملیاتی : در حقیقا اضافه بار زمانی رخ میدهد که موتور بیشتر از بار نامی مجاز خود زیر بار قرار گیرد و جریانی بیشتر از جریان نامی خود را از شبکه دریافت کند. از نشانه های اضافه بار می توان به موضوعاتی چون کشیدن جریان بیش از حد از نامی ، کم بودن مقدار گشتاور و همچنین حرارت بیش از حد الکتروموتور اشاره کرد. با توجه به آمار های امروزی دلیل ۳۰ درصد خرابی الکترو موتور ها اضافه بار است .

گاهی اوقات درست عمل نکردن یا معیوب بودن یاتاقان ها یا بلبرینگ های موتور و همچنین اعضای مکانیکی دیگر موتور می توانند موجب جریان کشی زیاد ور در نتیجه اضافه بار شوند ولی در زمانی که تمام اجزا درست کار میکنند می توان نتیجه گرفت که ظرفیت بار با توان خروجی موتور هم خوانی ندارد.

فروش اینورتر میتسوبیشی

  1. عوامل مکانیکی : این موارد کمتر از عوامل دیگر رخ میدهد و دلیل آن می تواند گذشت زمان و استهلاک و فرسایش باشد. این عوامل را میتوان ، عواملی چون نا هم محوری شفت دوار موتور و راستای بار، عدم تعادل شفت، لغزان بودن و لنگی شفت، از بین رفتن یاتاقان ها.

 

  1. عواملی که به دلیل نصب نادرست ایجاد می شود: این عوامل در اکثر اوقات به دلیل بی تجربگی در نصب و اصولی نبودن نوع نصب شدن پایه ها ایجاد میشود.

 

عیب یابی موتور های الکتریکی :

عیب های یک موتور الکرتیکی زمانی مشخص میشود که نوع عملکرد آن به مشکل خورده یا در هنگام کاری مشکلاتی مثل گرمای بیش از حد مجاز ، صدا و لرزش، جریان کشی بیش از حد نامی و تغییر تعداد دور(RPM) بوجود بیاید

 

 

افزایش دما به چه دلایلی رخ می دهد ؟

  1. جریان سه فاز بیشتر از جریان نامی شود
  • گاهی اوقات مشاهده می شود که بدون اضافه بار جریان کشی الکتروموتور ها بیشتر می شود، اگر عیب های مکانیکی یا مسائل دیگری مطرح نباشد می تواند افزیایش یا کاهش ولتاژ شبکه رخ داده باشد ، در ساعاتی از شبانه روز ممکن است این اتفاق بیفتد.
  • توجه نکردن به کاربرد الکتروموتور و همچنین عدم تطابق این طراحی موتور و کاربرد مورد استفاده می تواند افزایش جریان را در بر داشته باشد، مثلا از موتوری که برای زمان کاری کوتاه طراحی شده است نمی توان به صورت تمام وقت استفاده نمود.
  1. جریان های متفاوت سه فاز :

  • گاهی اوقات ممکن بر اسر فرسودگی یا ضربه یکی از سیم پیچ ها از داخل قطع شده باشد و موتور ۲ فاز شود که این موضوع منجر به جریان کشی شدید و آسیب جدی به الکتروموتور می شود.
  • اتصال حلقه های یک کلاف به یکدیگر، اتصال بدنه و اتصال حلقه های دو کلاف از دو فاز مختلف به یکدیگر نیز می توانند باعث نابرابری جریان فازها شوند.
  1. صدا و لرزش موتور زیاد از حد نرمال باشد ، و قسمتی از سیم پیچ ها داغ شده و دود کردن آن مشهود باشد:

یکی دیگر از عیب های نسبتا رایج الکتروموتور ها می تواند صدا و داغ شدن باشد که در این صورت:

  • سیم پیچ در نقاطی دچار اتصال به بدنه شده یا که بین حلقه ها اتصال کوتاه بوجود آمده است که دلیل آن از بین رفتن عایق سیم پیچ می باشد .در این صورت الکتروموتور نمی چرخد.
  • جریان استاتور تا حد زیادی دچار نوسان بوده و پایدار نمی باشد که این موضوع صدای الکتروموتور را تغییر می دهد . در برخی موارد قطع شدن سیم پیچ روتور و همچنین قطع شدن میله های روتور قفسه سنجابی موجب صدای عجیب در موتور می شود.

 

  1. موتور به سختی راه اندازی شود و در زیر بار تعداد دور آن کاهش یابد

برای عیب یابی در این شرایط یکی از مشکلات زیر رخ داده است

  • سیم پیچ های استاتور اشتباهاً به جای مثلث ، به صورت ستاره بسته شده اند.
  • ولتاژ تغذیه کم است یا سیم های رابط بین موتور و منبع تغذیه (شبکه) از سطح مقطع پایینی برخوردار هستند که هنگام کارکرد موتور در بار نامی داغ شده و با افزایش مقاومت موجب افت ولتاژ بیشتر شده ، در این زمان باید در سطح مقطع سیم های رابط تجدید نظر کرد.
  • در صورت اتصال حلقه های سیم پیچ به یکدیگر هم، موتور به سختی راه افتاده و به افزایش بار، دور آن کاهش می یابد.
  • گاهی اوقات بر اثر بی تجربی تکنسین های فنی ممکن است یکی از سیم های رابط را به سیم صفر شبکه وصل کنند که همین امر موجب می شود دور موتور پایین تر باشد و ممکن است موجب آسیب به الکتروموتور شود

 

در اتوماسیون صنعتی تابلو های فرمان به منظور حفاظت موتور و قطع اتوماتیک آن در صورت افزایش درجه حرارت بدنه موتور ناشی از اضافه بار از رله های حرارتی (بی متال) و یا کلید محافظ موتوری (رله حرارتی- مغناطیسی) در مدار استفاده می شود.

حال برای آنکه بخواهیم از بی متال برای حفاظت از موتور استفاده کنیم باید از تجهیزات حفاظتی زیر بهره بگیریم :

  • کلید جدا کننده زیر بار مثل کلید گردان
  • فیور برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه، که در این حالت طراحی فیوز بر اساس جریان نامی موتور صورت می گیرد.
  • کنتاکتور به منظور قطع، وصل و کنترل مدار

 

نکاتی برای عیب یابی الکتروموتور

یکی از روش های ساده عیب یابی الکتروموتور ها استفاده مولتی متر می باشد که از طریق آن می توان به قطعی یا اتصال کوتاه شدن سیم پیچ ها پی برد.

همچنین از طریق آمپر متر آن می توان جریان الکتروموتور را اندازه گیری کرده و با جریان نامی روی پلاک آن تطابق داده و در صورت اضافه جریان وارد عمل شد تا از آسیب بیشتر به موتور جلوگیری کرد. اضافه جریان در موتور می تواند ناشی از اضافه بار، یاتاقان های خراب، سیم پیچی های اتصال کوتاه شده و یا سیم پیچی های باز شده باشد.

برای مشخص شدن اتصال کوتاه سیم پیچ ها به بدنه یا به زمین یا به دیگر سیم پیچ ها در اکثر اوقات از دستگاه های میگر استفاده می کنند، در حقیقت تجهیز میگر برای تست مقاومت عایقی سیم پیچ ها استفاده می شود به این صورت که با وارد کردن شوک با ولتاژ بالا (جریان محدود شده ) می تواند صحت مقاومت عایقی سیم پیچ را مشخص کرده و در صورت ضعف عایق آن را مردود اعلام کند. لازم به ذکر است که برای تست میگر باید به این نکته توجه نمود که الکتروموتور از شبکه جدا شده باشد .