اتوماسیون از لحاظ لغوی به معنای “کنترل و هدایت دستگاهی بصورت خودکار” میباشد. در صنعت امروزی هدف کنترل دستیابی به معنای کامل لغت اتوماسیون است ولی به دلایل مختلف این هدف امکان پذیر نیست و دربیشتر مواقع یک سیستم نیمه خودکار داریم که بخشی از کنترل توسط انسان و بخشی از آن توسط سیستم کنترل تعبیه شده انجام میشود.

یکی از مهمترین ارکان تولید صنعتی، اتوماسیون میباشد که تا قبل از پیدایش آن، از ادوات مختلفی برای کنترل خطوط تولید استفاده میشد که هر یک به شکل جداگانه عمل می کردند و در آنها محدودیت های زیادی نیز وجود داشت. هدف از اتوماسیون و استفاده از ربات، افزایش راندمان تجهیزات صنعتی و تولیدی است. هماهنگی و تناسب میان دستگاهها و روباتها و ایجاد یک شبکه در یک نظام تولید، نتیجه استفاده از تکنولوژی اتوماسیون است.

 سیستم صنعتی اتوماسیون مسئولیتی بیشتر از کنترل فرایند تولید را بر عهده دارد که توسط کارشناس و مهندس مربوطه تنظیم شده و عبارتند از:

1.  تبادل اطلاعات بین بخش های مختلف تولید
2. برقراری استراتژی های کنترلی در کارخانه
3.  ایجاد یک واسط  بین نیروی انسانی و مجموعه تحت کنترل

فرایندهای تولیدی سیستم های اتوماسیون صنعتی

سیستم های اتوماسیون صنعتی دارای دو فرایند تولید می باشد که عبارت است از

1.  فرایندهای پیوسته :از قبیل پالایش، پتروشیمی، صنایع شیمیائی، صنایع غذائی و …
2.  فرایندهای گسسته : از قبیل خودروسازی، صنایع الکترونیک,صنایع لوازم خانگی و …

فرایند تولید بسته به نوع محصول مورد نظر به سه قسمت تولید، بسته بندی و توزیع تقسیم می شود که مهمترین بخش این فرایند ساخت یا همان تولید است. رباتهای جابه جا کننده و برش دهنده از سنجش کیفیت مواد اولیه، انجام عملیات اولیه ساخت روی آنها تا فراوری محصول نهائی و آزمایش های انتهایی کنترل محصول، پای ثابت این بخش در اکثر خطوط تولید است. اما از آنجا که تمام محصولات در پایان پروسه تولید نیاز به بسته بندی دارند و عواملی از قبیل سادگی حمل، مدت زمان مصرف، مسائل بهداشتی، و…. در کیفیت محصول و توزیع فروش آن ماثر است، نیازمند نظارت نیروی انسانی است. زمان قرار گرفتن محصولات در خودروهای باربری تا عرضه محصولات در فروشگاهها توسط بخش توزیع انجام می شود. در این مرحله نیز استفاده از رباتهای ویژه بارگیری و خطوط حمل و نقل هوشمند، یکی از مهمترین دستاوردهای اتوماسیون صنعتی در بخش توزیع است.

سیستم اتوماسیون صنعتی حتی در سطوح مدیریتی تولید نیز نقش مهمی را ایفا می کند. این کار به وسیله سیستمهای مانیتورینگ صورت می گیرد زیرا علاوه بر کنترل سیستم، جمع آوری، هماهنگ سازی اطلاعات و نمایش آن در سطوح مختلف مدیریتی راحت تر انجام می گردد. کنترل سیستم به کمک HMI از راه دور به سادگی امکانپذیر است.

اجزاء کنترلی در یک سیستم اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون از سه قسمت اساسی تشکیل شده که عبارت است از:

1. اندازه‌گیر
2. کنترل کننده ها
3. محرک‌ها

که در ادامه هرکدام از این سه قسمت توضیح داده خواهد شد.

1- اندازه‌گیرها: اندازه‌گیر در واقع چشم سیستم‌های کنترل محسوب می‌شود و کنترل کننده را از وضعیت موجود در فرایند آگاه ساخته و در نتیجه کنترل کننده فرمان مورد نیاز را به محرک جهت کنترل فرایند و رسیدن به نقطه تنظیم مورد نظر ارسال می‌کند. هر دستگاه اندازه‌گیری شامل سه بخش اساسی سنسور، ترانسدیوسر و ترانسمیتر است.

–         سنسور (Sensor) سنسور قطعه‌ای است که به پارامترهای فیزیکی نظیر حرکت، حرارت، نور، فشار، الکتریسیته، مغناطیس و دیگر حالات انرژیعکس العمل نشان داده و برای این عکس العمل نیاز به انرژی خارجی ندارد.

–         ترانسدیوسر (Transducer) ترانسدیوسر قطعه‌ای است که وظیفه تبدیل حالات مختلف انرژی به یکدیگر را برعهده دارد، سنسور پارامتر مورد اندازه‌گیری را به ترانسدیوسر تحویل می‌دهد، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال قابل درک برای کنترل کننده مبدل می‌کند لذا برای انجام این تبدیل نیز نیاز به یک منبع انرژی خارجی دارد.

–         ترانسمیتر (Transmitter) ترانسمیتر وسیله‌ای است که یک سیگنال خروجی ترانسدیوسر را به سیگنال استاندارد قابل انتقال تبدیل می‌نماید. مانند سیگنالهای ۴ تا ۲۰ میلی آمپر و ۰ تا ۱۰ ولت.

۲–  کنترل کننده: قسمت دوم سیستم کنترلی بخش کنترل می‌باشد. کنترل عبارتست از هدایت و نگهداری یک یا چند فرایند به وضعیت مطلوب. این مفهوم در برگیرنده کنترل کمی، کیفی، حفظ ایمنی و محیط زیست است که اهداف اساسی کنترل می‌باشند.

۳–  محرک‌ها: محرک‌ها بخشهایی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده گرفته و متناسب با این سیگنال‌ها عمل می‌کنند. از جمله ادوات خروجی می‌توان به شیرهای کنترل و موتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل روی پارامترهای اندازه‌گیری شده در مقدار مورد نظر می‌شوند.