سیستم اتوماسیون صنعتی، به عنوان پایه‌ای حیاتی در فرآیندهای تولیدی و صنعتی مختلف، نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند. این سیستم‌ها با اتخاذ رویکردهای مدرن و اتوماتیک در کنترل و مدیریت فرآیندها، به بهبود عملکرد، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری کمک می‌کنند.
در این مقاله، سعی شده است تا سلسله مراتب مختلف یک سیستم اتوماسیون صنعتی به دقت بررسی شود. از سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری، کنترل و پردازش داده‌ها تا سطوح مانیتورینگ و عملکرد، و در نهایت سطح مدیریتی، هر یک از این سطوح مهم و اساسی برای عملکرد صحیح و کارایی سیستم اتوماسیون صنعتی مورد بررسی قرار می‌گیرند.
اهمیت این مقاله در آشنایی با سلسله مراتب سیستم‌های اتوماسیون صنعتی و تاثیرات مثبت آن بر کارایی و بهره‌وری فرآیندها است. امیدواریم که مطالب ارائه شده در این مقاله، به مخاطبان عزیز کمک کند تا نحوه عملکرد و مدیریت سیستم‌های اتوماسیون صنعتی را بهتر درک کنند و از این ابزارهای حیاتی در بهبود عملکرد صنایع و تولیدات خود بهره‌مند شوند.
سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری
در سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی، سطح اولیه که با آن شروع می‌شود، سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری است. در این سطح، سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری مورد استفاده قرار می‌گیرند تا اطلاعاتی از محیط و فرآیندها به دست آورند. این اطلاعات اغلب شامل متغیرهای فیزیکی مانند دما، فشار، سطح، جریان و … می‌باشد. سنسورها با استفاده از فناوری‌های مختلف مانند الکترومغناطیس، اپتیکال، مکانیکی و … عملکرد خود را انجام می‌دهند و اطلاعات را به شکل سیگنال الکتریکی یا دیجیتال به سطوح بالاتر ارسال می‌کنند.
از ابزارهای اندازه‌گیری در این سطح می‌توان به مواردی مانند فشارسنج‌ها، دماسنج‌ها، سنسورهای موجودی، رطوبت‌سنج‌ها و … اشاره کرد. این ابزارها معمولاً در نقاط حساس و حیاتی فرآیندها نصب می‌شوند تا اطلاعات دقیقی از شرایط محیطی و فرآیندهای صنعتی به دست آورند. این اطلاعات اساسی برای عملکرد صحیح سیستم اتوماسیون صنعتی است و به سطوح بالاتر جهت پردازش و کنترل ارسال می‌شوند.
سطح کنترل در سیستم اتوماسیون صنعتی
در سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی، سطح کنترل بعدی پس از سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری قرار می‌گیرد. این سطح، اطلاعاتی که از سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری به دست آمده است، پردازش و تحلیل می‌شود تا تصمیماتی برای کنترل فرآیندها و تجهیزات اتخاذ شود.
در سطح کنترل، کنترل‌کننده‌ها، PLCها (کنترلرهای منطقی برنامه‌پذیر)، DCSها (سیستم‌های کنترل توزیع شده)، رله‌های برق و سایر وسایل کنترلی قرار دارند. این تجهیزات مسئول اجرای دستورات کنترلی و تصمیم‌گیری‌های لازم بر اساس اطلاعاتی که از سطح سنسورها و ابزارهای اندازه‌گیری دریافت می‌کنند، می‌باشند.
به طور معمول، در سطح کنترل، عملیاتی مانند کنترل دما، فشار، سرعت، جریان، وضعیت دستگاه‌ها و … صورت می‌پذیرد. این عملیات به طور مستقیم بر روی تجهیزات مربوطه تاثیر می‌گذارد و از طریق ارسال دستورات کنترلی، فرآیندها و تجهیزات را به حالت مطلوب و مورد نظر تنظیم می‌کند.
سطح مانیتورینگ و عملکرد
در سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی، سطح مانیتورینگ و عملکرد به عنوان سطح بعدی پس از سطح کنترل ظاهر می‌شود. این سطح، اطلاعات جمع‌آوری شده از سطح کنترل و دستگاه‌های مختلف، به صورت گسترده مورد مانیتورینگ، تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.
در این سطح، سیستم‌های مانیتورینگ و عملکرد مانند SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)، HMI (Human Machine Interface) و MES (Manufacturing Execution System) قرار دارند. این سیستم‌ها قادرند اطلاعاتی از تجهیزات، فرآیندها و کارایی سیستم را به کاربران نشان دهند و از آن‌ها جهت ارتقاء عملکرد و بهبود فرآیندها استفاده کنند.
با استفاده از این سطح، مدیران و عوامل تصمیم‌گیری می‌توانند به طور آگاهانه تر و دقیق‌تر به سیستم‌ها و فرآیندها نگاه کنند، عملکرد آن‌ها را مانیتورینگ کنند، عملکرد بهبود بخشیده و تصمیماتی را بر اساس اطلاعات بهتر و دقیق‌تر اتخاذ کنند. این سطح از سلسله مراتب یک سیستم اتوماسیون صنعتی به بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های تولید کمک می‌کند.
