การปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นพยาบาลผดุงครรภ์ของเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ เนื่องมาจากความต้องการของการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติหลุดพ้นจากเปลือกและประสบความสำเร็จในการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในเวลาเดียวกัน เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติยังส่งเสริมความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรมอีกด้วย ปัจจุบัน เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสาขาต่างๆ เช่น การผลิตเครื่องจักรกล พลังงาน การก่อสร้าง การขนส่ง และเทคโนโลยีสารสนเทศ กลายเป็นวิธีการหลักในการปรับปรุงผลิตภาพแรงงาน
ระบบอัตโนมัติในโรงงานหรือที่เรียกว่าระบบอัตโนมัติในโรงงาน หมายถึงการทำให้กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดหรือบางส่วนเสร็จสมบูรณ์โดยอัตโนมัติ เพื่อให้บรรลุถึงโรงงานแบบอัตโนมัติ ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลบางอย่างจึงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้...
I. ผู้ควบคุม - สมองของโรงงานอัตโนมัติ
ตัวควบคุม (ชื่อภาษาอังกฤษ: controller) เป็นอุปกรณ์คำสั่งที่ควบคุมการสตาร์ท การควบคุมความเร็ว การเบรก และการกลับตัวของมอเตอร์ไฟฟ้า โดยการเปลี่ยนการเดินสายไฟของวงจรหลักหรือวงจรควบคุมตามลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานในวงจร ประกอบด้วยตัวนับโปรแกรม รีจิสเตอร์คำสั่ง ตัวถอดรหัสคำสั่ง ตัวสร้างไทม์มิ่ง และตัวควบคุมการทำงาน โดยทำหน้าที่เป็น "ส่วนการตัดสินใจ-" ที่ออกคำสั่ง ประสานงาน และควบคุมการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมด ตัวควบคุมที่ใช้กันทั่วไปในโรงงานอัตโนมัติ ได้แก่ PLC และคอมพิวเตอร์ควบคุมทางอุตสาหกรรม
Programmable Logic Controller (PLC) ใช้หน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้ประเภทหนึ่งเพื่อจัดเก็บโปรแกรมภายใน ดำเนินการคำสั่งที่มุ่งเน้นผู้ใช้- เช่น การดำเนินการทางลอจิคัล การควบคุมตามลำดับ เวลา การนับ และการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ และการควบคุมเครื่องจักรประเภทต่างๆ หรือกระบวนการผลิตผ่านอินพุต/เอาท์พุตดิจิทัลหรือแอนะล็อก
คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทางอุตสาหกรรม (IPC) เป็นคอมพิวเตอร์ควบคุมทางอุตสาหกรรมประเภทหนึ่งที่ใช้โครงสร้างบัสเพื่อตรวจจับและควบคุมกระบวนการผลิต อุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้า และเครื่องจักรในกระบวนการผลิต IPC มีคุณลักษณะและคุณลักษณะที่สำคัญของคอมพิวเตอร์ เช่น CPU ของคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดไดรฟ์ หน่วยความจำ อุปกรณ์ต่อพ่วง และอินเทอร์เฟซ ตลอดจนระบบปฏิบัติการ เครือข่ายและโปรโตคอลควบคุม ความสามารถในการคำนวณ และอินเทอร์เฟซของเครื่องจักร-ที่เป็นมิตรกับมนุษย์- ผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมการควบคุมอุตสาหกรรมมีความเชี่ยวชาญสูง โดยจัดเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง และจัดหาคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมอัจฉริยะ ฝังตัว และเชื่อถือได้สำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ
ครั้งที่สอง หุ่นยนต์-ผู้ดำเนินการที่เชื่อถือได้ของโรงงานระบบอัตโนมัติ
หุ่นยนต์เป็นอุปกรณ์เครื่องจักรอัตโนมัติที่ปฏิบัติงาน มันสามารถทำตามคำสั่งของมนุษย์ ดำเนินการ-ลำดับโปรแกรมล่วงหน้า หรือดำเนินการตามหลักการที่กำหนดโดยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ หน้าที่หลักคือช่วยเหลือหรือทดแทนแรงงานมนุษย์ในงานต่างๆ เช่น การผลิต การก่อสร้าง หรือการปฏิบัติงานที่เป็นอันตราย โดยทั่วไปหุ่นยนต์ประกอบด้วยกลไกบริหาร ระบบขับเคลื่อน อุปกรณ์ตรวจจับ ระบบควบคุม และส่วนประกอบทางกลที่ซับซ้อน
III. เซอร์โวมอเตอร์ - ขุมพลังของโรงงานอัตโนมัติ
เซอร์โวมอเตอร์เป็นเครื่องยนต์ที่ควบคุมการทำงานของส่วนประกอบทางกลในระบบเซอร์โว โดยทำหน้าที่เป็นมอเตอร์เสริมสำหรับการควบคุมความเร็วทางอ้อม เซอร์โวมอเตอร์ช่วยให้สามารถควบคุมความเร็วและความแม่นยำของตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ โดยแปลงสัญญาณแรงดันไฟฟ้าเป็นแรงบิดและความเร็วเพื่อขับเคลื่อนวัตถุที่ถูกควบคุม ความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ของเซอร์โวมอเตอร์ถูกควบคุมโดยสัญญาณอินพุตและสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว ในระบบควบคุมอัตโนมัติ จะทำหน้าที่เป็นแอคชูเอเตอร์และมีลักษณะเฉพาะ เช่น ค่าคงที่เวลาของระบบเครื่องกลไฟฟ้าเล็กน้อย ความเป็นเส้นตรงสูง และแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นต่ำ มันสามารถแปลงสัญญาณไฟฟ้าที่ได้รับเป็นการกระจัดเชิงมุมหรือความเร็วเชิงมุมเอาท์พุทบนเพลามอเตอร์ แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เซอร์โวมอเตอร์ DC และ AC คุณลักษณะหลักคือไม่แสดงการหมุนตัวเอง-เมื่อแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณเป็นศูนย์ และความเร็วจะลดลงอย่างสม่ำเสมอเมื่อแรงบิดเพิ่มขึ้น
ระบบเซอร์โว (กลไกเซอร์โว) คือระบบควบคุมอัตโนมัติที่ช่วยให้ตัวแปรควบคุมเอาต์พุต เช่น ตำแหน่ง การวางแนว และสถานะของวัตถุ ติดตามการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในเป้าหมายอินพุต (หรือค่าที่ตั้งไว้) เซอร์โวอาศัยพัลส์เป็นหลักในการกำหนดตำแหน่ง โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อเซอร์โวมอเตอร์ได้รับหนึ่งพัลส์ มันจะหมุนตามมุมที่สอดคล้องกับพัลส์นั้น จึงทำให้เกิดการกระจัด เนื่องจากเซอร์โวมอเตอร์มีความสามารถในการสร้างพัลส์ จึงปล่อยจำนวนพัลส์ที่สอดคล้องกันสำหรับแต่ละมุมที่หมุน ซึ่งจะสร้างวงจรป้อนกลับหรือระบบลูปปิด- โดยมีพัลส์ที่ได้รับจากเซอร์โวมอเตอร์ ด้วยวิธีนี้ ระบบจะรู้ว่ามีพัลส์จำนวนเท่าใดที่ส่งไปยังเซอร์โวมอเตอร์ และจำนวนพัลส์ที่ได้รับกลับมา ทำให้สามารถควบคุมการหมุนของมอเตอร์ได้อย่างแม่นยำ และได้ตำแหน่งที่แม่นยำด้วยความแม่นยำ 0.001 มม.
มอเตอร์เซอร์โวกระแสตรงแบ่งออกเป็นมอเตอร์แบบมีแปรงถ่านและแบบไร้แปรงถ่าน มอเตอร์แบบมีแปรงถ่านมีราคาต่ำ- มีโครงสร้างที่เรียบง่าย แรงบิดเริ่มต้นสูง ช่วงความเร็วที่กว้าง และควบคุมได้ง่าย อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาซึ่งไม่สะดวก (เปลี่ยนแปรงถ่าน) ก่อให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และมีข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้น จึงเหมาะสำหรับ-การใช้งานทางอุตสาหกรรมและพลเรือนทั่วไปที่มีความละเอียดอ่อนด้านต้นทุน
IV. เซ็นเซอร์ - ความรู้สึกสัมผัสของโรงงานอัตโนมัติ
เซ็นเซอร์ (ชื่อภาษาอังกฤษ: ทรานสดิวเซอร์/เซนเซอร์) เป็นอุปกรณ์ตรวจจับที่สามารถรับรู้ข้อมูลที่วัดได้ และแปลงข้อมูลที่รับรู้เป็นสัญญาณไฟฟ้าหรือรูปแบบข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ ตามกฎเกณฑ์บางประการ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการส่งผ่านข้อมูล การประมวลผล การจัดเก็บ การแสดง การบันทึก และการควบคุม เป็นองค์ประกอบหลักในการตรวจจับและควบคุมอัตโนมัติ
ในการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกระบวนการผลิตแบบอัตโนมัติ เซ็นเซอร์ต่างๆ จะถูกใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์ตลอดกระบวนการผลิต เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทำงานในสภาวะปกติหรือเหมาะสมที่สุด และผลิตภัณฑ์จะได้คุณภาพสูงสุด ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าหากไม่มีเซ็นเซอร์คุณภาพสูง-มากมาย การผลิตสมัยใหม่จะสูญเสียรากฐานไป