1 مقدمة
تشمل الأتمتة الكهربائية الصناعية في المقام الأول أجهزة الأتمتة الكهربائية وتكنولوجيا التحكم الآلي. تركز هذه الورقة على تقييم مستوى الأتمتة الكهربائية الصناعية من جانبين رئيسيين: جمع معلومات النظام ومعالجة وتطبيق معلومات النظام.
توفر المعلومات التي يتم جمعها من خلال النظام صورة واضحة عن الحالة التشغيلية لكل مؤسسة. وهو بمثابة مرجع لتنفيذ تقنيات التحكم الآلي ويضع أساسًا نظريًا متينًا، لا سيما في مجال إنتاج السلامة حيث تكون الاحتياطات المحسنة أمرًا بالغ الأهمية. وهذا يستلزم أن تولي الشركات المصنعة للأدوات الإلكترونية الحديثة أولوية عالية لجهود تطوير المنتجات.
فيما يتعلق بمعالجة المعلومات، فإن الكشف عن الأجهزة ونقل المعلومات الآلي أثناء إنتاج المؤسسة يشتركان في أوجه تشابه كبيرة. كلاهما بمثابة المكونات الأساسية لمراكز التحكم. يفي تطبيق الأنظمة في أجهزة التشغيل الآلي الكهربائية وتكنولوجيا التحكم الآلي بالمعايير الأساسية للمراقبة والصيانة في الوقت الفعلي-. وتشكل هذه مهام جمع ومعالجة المعلومات الروتينية، مما يضمن التكامل السلس في عمليات الإنتاج الصناعي وتعزيز كفاءة التصنيع [1-6].
2 تكنولوجيا الأجهزة الآلية
يتم الآن نشر أدوات الأتمتة الكهربائية الصناعية على نطاق واسع في مختلف القطاعات، وتلعب دورًا محوريًا في تعزيز كفاءة الإنتاج وضمان جودة المنتج. عند مناقشة هذا الموضوع، من الضروري فهم المفهوم المحدد لأجهزة التشغيل الآلي-وهو تطبيق عالي التقنية- لأجهزة الكمبيوتر والتقنيات الإلكترونية. ومن خلال تكوين المعلمات ذات الصلة، فإنه يتيح تحقيق أهداف إنتاج الأتمتة الصناعية بشكل أسرع.
أثناء التحديثات التكنولوجية، تحسن أداء الأجهزة الآلية بشكل ملحوظ، مما أظهر اتجاهًا متنوعًا للتطور-وهو سمة بارزة للتقدم السريع الحالي في الأجهزة. في تطور التكنولوجيا الكهربائية الصناعية، يعد تعزيز كفاءة التحكم قضية حاسمة يجب منحها الأولوية في التحديث الصناعي في الصين. عادةً، يتضمن تطبيق تقنية التشغيل الآلي الكهربائي أربعة جوانب رئيسية: تقنية تكامل النظام، والتكنولوجيا الذكية، وتقنية الواجهة البشرية-والآلة، وتكنولوجيا الاستشعار.
(1) تكنولوجيا تكامل النظام. يمثل تكامل النظام تقنية مهمة في تطبيقات الأتمتة الكهربائية الصناعية. فهو يركز على جوانب مثل وحدات الاتصال، وتحليل النظام، وتكوين الطبقة المادية في تصميم النظام، وبالتالي استيعاب بشكل أفضل-مراقبة عمليات الإنتاج الصناعي في الوقت الفعلي. علاوة على ذلك، تم تصميم تقنية تكامل النظام بشكل أساسي للإنتاج -المؤسسي على نطاق واسع. يمكنها رفع معايير الإنتاج الصناعي بسرعة، وتقليل تكاليف إنتاج الشركات، والسعي لتحقيق أهداف التنمية الاقتصادية الحديثة للمؤسسات الصناعية.
(2) التكنولوجيا الذكية. يشير الذكاء في تطبيقات الأتمتة الكهربائية الصناعية إلى تكنولوجيا التشغيل الذكية. ولا يؤدي تطبيقه في التشغيل الآلي الكهربائي إلى تحقيق كفاءة عالية جدًا-للنظام فحسب، بل يسهل أيضًا تكامل الأجهزة الصناعية مع تكنولوجيا الكمبيوتر. ومع ذلك، فمن الضروري اختيار أدوات التحكم الآلي المناسبة بناءً على الظروف الفعلية أثناء تنفيذ النظام.
(3) تقنية تفاعل واجهة الآلة البشرية (HMI). يجب أن تعطي الأتمتة الكهربائية الصناعية الأولوية لتطوير أنظمة تفاعل HMI الأساسية. يجب على الموظفين إجراء تصميمات علمية وعقلانية لضمان تشغيل المعدات بكفاءة أثناء سير العمل. تتطلب تعديلات النظام الفعالة تكوينًا مناسبًا لواجهة HMI. بعد أن يصدر المشغلون الأوامر، يتم إرسالها عبر الدوائر لتحقيق التحكم الشامل في المعدات، وتحقيق أهداف الإنتاج في نهاية المطاف.
بالإضافة إلى ذلك، لتسهيل التحديثات المستقبلية وصيانة HMI، يجب تنفيذ تدابير المعالجة التأسيسية. وهذا جانب حاسم يتطلب أولوية عالية في التطور السريع لتكنولوجيا أجهزة الأتمتة الكهربائية الصناعية.
(4) تكنولوجيا الكشف عن أجهزة الاستشعار. يتم الآن تطبيق تقنية الاستشعار على نطاق واسع في الكشف عن النظام، مما يوفر معلومات دقيقة عن البيانات. تعمل أجهزة الاستشعار كمكونات أساسية لمراقبة نظام الإنتاج ولا غنى عنها في تحقيق الأتمتة الصناعية.
3 مبادئ عمل التصميم
(1) تنفيذ المراقبة الموحدة. تعد المراقبة المركزية عنصرًا حاسمًا في تكنولوجيا الأتمتة الكهربائية الصناعية. أثناء عملية المراقبة، يتم دمج وظائف النظام المختلفة في معالج مركزي للمعالجة العلمية والفعالة. على الرغم من أن معالجة المعلومات هذه قد تستغرق وقتًا-مستهلكًا للوقت، فإن التنسيق الفعال مع معدات المراقبة لا يعزز الاستقرار التشغيلي للنظام فحسب، بل يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة في الدوائر الإلكترونية. وينتج عن ذلك بنية نظام أكثر دقة ويقلل من احتمالية وقوع الحوادث.
(2) مراقبة الوقت الحقيقي-عن بعد. تعمل أنظمة المراقبة عن بعد على الاستفادة من الشبكات اللاسلكية لتمكين المراقبة في الوقت الفعلي-عبر أجهزة الكمبيوتر البعيدة، مما يؤدي إلى التخلص من القيود الجغرافية المفروضة على عمليات النظام. يعمل هذا الأسلوب على زيادة إمكانيات الاتصال بالشبكة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر. ضمن بنية الشبكة اللاسلكية، يمكن للنظام جمع ومراقبة المعلومات المحيطة بشكل أكثر فعالية، مما يؤدي إلى معالجة أكثر دقة للبيانات البيئية. ومع ذلك، أثناء تشغيل الشبكة اللاسلكية، يجب تنفيذ الحماية الأمنية والصيانة بشكل مناسب بناءً على ظروف التشغيل المحددة للمعدات لضمان أداء مستقر للنظام.
4 بحث حول طرق التحكم
(1) نطاق المعرفة النظرية الشاملة. في أنظمة الأتمتة الكهربائية الصناعية، يجب إيلاء اهتمام كبير لخصائص ذكاء النظام والأتمتة، والتي تلعب دورًا حاسمًا في تطوير وتطبيق تكنولوجيا الكمبيوتر ككل. لكي تزدهر المؤسسات الصناعية، يتطلب تحقيق التشغيل الآلي الكهربائي التكامل مع التكنولوجيا بمساعدة الكمبيوتر-. وهذا يتطلب إنشاء نظام معرفي شامل نسبيا وبذل جهود أكبر لتحقيق الأهداف التشغيلية للتكنولوجيا الكهربائية. ومن الضروري ليس فقط تعزيز تحسين نظام المعرفة النظرية الكهربائية ولكن أيضًا تعزيز التطبيق الشامل لتكنولوجيا الكمبيوتر، مما يضمن توافق نظريات التصميم تمامًا مع متطلبات التصميم. واستنادًا إلى احتياجات التطوير العملي الحالية، يجب أن تلتزم التصاميم بشكل صارم بالمتطلبات مع إعطاء الأولوية للابتكار لتنظيم المعرفة النظرية. وهذا يعزز هيكل المعرفة الداخلية للمؤسسات الصناعية، ويعزز بشكل فعال تجديد المعرفة النظرية وتطويرها.
(2) تطبيقات محددة لتكنولوجيا الأتمتة الكهربائية الصناعية. يتم تطبيق تكنولوجيا أجهزة الأتمتة في المقام الأول من خلال الأنظمة المدمجة والمتصلة بالشبكة. ① مضمن: يتضمن في المقام الأول التطبيق المحدد للتكنولوجيا المضمنة داخل أنظمة التشغيل الآلي الكهربائية. أثناء أعمال التصميم، يجب الاهتمام بتوسيع وحدة المعالجة المركزية لتحسين وظائف النظام بشكل شامل. ينبغي استخدام الأساليب العلمية لحل المشكلات التي تواجهها عمليات أتمتة المؤسسات الصناعية بشكل عقلاني. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب اعتبارات التصميم التي تتضمن الرقائق إجراء مداولات متأنية بشأن شبكات النظام للتأكد من أنها تحقق الغرض المقصود منها. ② متصل بالشبكة: يعمل هذا بمثابة الأساس لنقل واستقبال المعلومات في الأتمتة الكهربائية الصناعية. أثناء تشغيل النظام، يجب الانتباه إلى شبكات الاتصال وبروتوكولات النص. يتطلب التطبيق العملي لتكنولوجيا أجهزة الأتمتة الاستفادة من تكنولوجيا الشبكات للتحكم الرشيد في أنظمة الإنتاج الصناعي، والسعي لتعزيز إنتاجية المؤسسة.
(3) دمج تكنولوجيا التحكم الحديثة مع تكنولوجيا التحكم الذكي. يتيح التحكم الذكي التشغيل التلقائي عندما لا تتطلب الأنظمة تدخلًا بشريًا. والغرض منه في أجهزة التشغيل الآلي هو جمع بيانات النظام وتخزينها ومعالجتها تلقائيًا. تعمل هذه الوظيفة من خلال وحدات تحكم ذكية، ودمج أجهزة الاستشعار والتقنيات الإلكترونية الموجودة داخل الأدوات الذكية. وفي السنوات القادمة، ستعمل هذه القدرة على دمج التحكم الذكي مع تقنيات التحكم الحديثة، مما يؤدي إلى تطوير الأتمتة الصناعية وتحقيق إمكانات وحدات التحكم القابلة للبرمجة وأنظمة التحكم في البيانات بشكل كامل.
(4) تعزيز وظائف وهيكل الأجهزة الآلية. ومع الاعتماد الواسع النطاق لتكنولوجيا الأتمتة الكهربائية، تلعب الأجهزة دورًا محوريًا. لتعزيز كفاءة النظام وأدائه بشكل كبير، يجب دمج الأدوات الآلية والمكونات الذكية وبرامج التطبيقات الذكية مع توسيع قدرات القياس. لتعزيز الكفاءة التشغيلية وأداء الأدوات الآلية بسرعة، يجب دمج خوارزميات الشبكة المتنوعة في الخوارزميات الذكية للنظام. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تنفيذ خوارزميات المنطق الغامض، والاستفادة من خصائص المعالجات ووحدات التحكم، ودمج كل نظام أجهزة آلي مستقل نسبيًا، يمكن اتخاذ قرارات شاملة وفعالة من خلال وظائف تصحيح الأخطاء، والحسابات التحليلية، واستجابات التحكم للنظام-على-تقنية الشريحة (SoC).
5 الاستنتاج
تمثل أجهزة الأتمتة الكهربائية الصناعية تقنية معقدة للغاية تشمل العديد من التخصصات ذات الصلة. ويجب تنقيحه وتحسينه استنادًا إلى سيناريوهات التطبيق الخاصة به لتحسين مستويات التحكم في التشغيل الآلي الكهربائي، وتمكين-مراقبة عمليات الإنتاج الصناعي في الوقت الفعلي، وحل مشكلات الموقع على الفور-، والتحسين المستمر للكفاءة الاقتصادية للإنتاج، وتعزيز التنمية المستدامة لتكنولوجيا التحكم في التشغيل الآلي الكهربائي الصناعي.