بهینه سازی مصرف انرژی و اتوماسیون صنعتی

کاهش و بهبود مصرف انرژی در طول تاریخ دغدغه تمامی صاحبان صنایع و دولت های مختلف بوده است.

 در صنایع مختلف کاهش مصرف انرژی و بهبود آن می‌تواند شرایطی را فراهم کند تا منجر به افزایش سود دهی واحدهای تولیدی گردد. به زبان ساده، اتوماسیون صنعتی در صنعت باعث افزایش کمیت و کیفیت در تولید محصولات واحدهای صنعتی بزرگ و کوچک بدون نیاز به استفاده از نیروی انسانی بیشتر و هزینه های اضافه می‌شود.

به عبارتی دیگر اتوماسیون صنعتی به معنی کنترل و مانیتورینگ خطوط تولید و ماشین آلات توسط کنترلرهای قابل برنامه ریزی یا  PLCها و راه اندازی و بهره برداری به کمک عملگرهای الکتریکی (الکتروموتور، کنتاکتور، رله، انواع کلیدها و ...) است که باعث بهینه کردن هر آنچه بیشتر مصرف انرژی در کنترل یک فرآیند در مقیاس های بزرگ و کوچک و در نهایت تولید یک محصول می شود.

تجهیزاتی که در فرآیندهای تحت کنترل در اتوماسیون صنعتی بصورت رایج مورد استفاده قرار می گیرند :

به جهت اینکه فرآیند تولید یک محصول کنترل و مانیتور شود، در ابتدا نیاز به انتخاب یک کنترلر به عنوان مرکز کنترل و یک سیستم مانیتورینگ هستیم. لازم بذکر است که مانیتورینگ و کنترل یک پروسه و تولید محصول نهایی تنها با استفاده از کنترلر و سیستم مانیتورینگ میسر نمی شود، در این جاست که به اهمیت وجود عملگر های الکتریکی می توان پی برد.

بعد از انتخاب یک کنترلر می بایست تجهیزات LOW VOLTAGE  متناسب با پروسه تحت کنترل را انتخاب کنیم. تجهیزاتی از قبیل؛ کلید هوایی، کلید اتوماتیک، کنتاکتور، کلید حرارتی، رله ها، تجهیزات راه انداز و کنترل دور الکتروموتور یعنی سافت استارتر و درایو یا اینورتر، شستی های استارت و استوپ و ...

در پروژه‌های اتوماسیون صنعتی کوچک و بزرگ نیاز به استفاده از یک تابلو برق مناسب جهت به کارگیری تجهیزات لازم در کنار هم الزامی می باشد. در پروژه‌های بزرگ که کنترل یک فرآیند بزرگ را در پی دارد، تابلوی قسمت کنترلی و تابلوی قدرت یا Low Voltage یا تجهیزات فشار ضعیف به صورت جداگانه از هم مونتاژ می‌شوند اما در پروسه‌های کوچک‌تر از یک تابلوی برق استفاده می شود به این صورت که در یک سمت تابلوی برق تجهیزات کنترلی و در سمت دیگر آن تجهیزات قدرت یا Low Voltage یا تجهیزات فشار ضعیف قرار می گیرد.

کمپانی زیمنس از ابتدا یکی از شرکت های پیشتاز درصنعت برق بوده است بطوری که در حال حاضر از تولید لوازم خانگی و تجهیزات پزشکی تا راه اندازی و طراحی نیروگاه های اتمی از جمله فعالیت های این کمپانی می باشد. برند زیمنس به عنوان یکی از مراجع در صنف اتوماسیون صنعتی نام برده می‌شود.

در ادامه به شرح مختصری از کنترلرها و تجهیزات Low Voltage  زیمنس که کاربرد بیشتری در پروژه های موجود در صنعت برق، مخصوصا صنعت برق کشور دارند می پردازیم. به طوری که با مراجعه به یک مجموعه صنعتی در هر کجای کشور می توان به کاربرد گسترده محصولات کمپانی زیمنس به دلیل کیفیت بالای محصولات آن پی برد.

تجهیزات Low Voltage در اتوماسیون صنعتی :

کلید هوایی زیمنس یا ACB (Air circuit breakers) :

کلید های هوایی یا کلیدهای مدارشکن قدرت هوایی یا ACB (اطفاء جرقه در هوای آزاد ) در ورودی تابلو های برق و بالادست کلیدهای اتوماتیک و با جریانی به نسبت بالاتر از کلید های اتوماتیک یا کامپکت قرار می گیرند و به دلیل ساختار مناسب و قدرت عملکرد مناسب در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه از این کلید در ورودی قدرت جهت پشتیبانی حفاظت های لازم تجهیزات تابلو در مقابل جریان های زیاد استفاده می شود.

کلید اتوماتیک زیمنس یا MCCB (Madule case circuit breaker) :

کلید اتوماتیک یا MCCB به عنوان اولین تجهیز بعد از کلید هوایی قرار می‌گیرد و وظیفه قطع و وصل برق ورودی همراه با تامین حفاظت‌های اضافه بار و حفاظت اتصال کوتاه در قسمت های پایین دست تابلو (پایین دست کلید هوایی) و دارای اولویت جریانی کم تر را تامین می کند.

کنتاکتور زیمنس :

کنتاکتور را می توان به عنوان یک کلید مغناطیسی نام برد که یک عضو جدا نشدنی در پروسه های اتوماسیون صنعتی و صنعت برق می باشد. از کنتاکتور برای قطع و وصل پی در پی مدارات مختلف چه به عنوان کنتاکتور فرمان و چه به عنوان کنتاکتور قدرت برای راه اندازی الکتروموتورها می‌توان استفاده کرد. لازم به ذکر است که کنتاکتور فرمان عملکرد خود را می‌تواند از کنترلر یا PLC دریافت می کند.

کلید حرارتی زیمنس (Motor protection circuit breaker) MPCB :

کلید اتوماتیک وظیفه قطع و وصل برق ورودی و حفاظت اضافه بار و اتصال کوتاه را برای کل تجهیزات تابلو اعمال می‌کند. حال اگر بخواهیم حفاظت اضافه بار و اتصال کوتاه را در مدارات پایین دست و با اولویت عملکرد جریانی کمتر و کوچیک تر برای تک تک تجهیزات داشته باشیم، می‌توانیم از کلید حرارتی برای هر تجهیز استفاده کنیم.

کلید منیاتوری زیمنس یا MCB  (Miniature circuit breaker) :

از کلید منیاتوری می‌توان برای حفاظت اضافه بار و حفاطت اتصال کوتاه و قطع و وصل سریع و آسان مداراهای پایین دست با اولویت عملکرد جریانی کمتر و کوچیک تر و جدا کردن قسمت‌های مختلف مداراها از یکدیگر (عیب یابی سریع تر و آسان تر) استفاده کرد.

کلید محافظ جان زیمنس یا  (Residual-Current Device ) RCD :

حفاظت افراد از برق گرفتگی یکی از موارد مهم و حساس در صنعت می باشد. با استفاده از این کلید خطر برق گرفتگی افراد بسیار کاهش پیدا می‌کند و احتمال آسیب جدی در افراد در صورت تماس با جریان الکتریسیته تقلیل پیدا می کند . این کلید در دو نوع 2 پل برای مدارات تک فاز و 4 پل برای مدارات سه فار ارائه می‌شود.

بیمتال زیمنس :

برای الکتروموتورهایی که به صورت مستقیم با کنتاکتور راه اندازی می‌شوند برای اینکه حداقل حفاظت در برابر اضافه بار را داشته باشند می توان از بی متال برای راه اندازی آن ها استفاده کرد.

 PLC زیمنس (Programmable logic controller) :

PLC  به عنوان کنترل کننده اصلی یا به عبارتی دیگر مرکز تصمیم گیری یک فرآیند ایفای نقش می‌کند و وظیفه کنترل پیوسته فرمان های ورودی‌ خود (به طور مثال کنترل وضعیت سنسور هایی که به ورودی ها متصل هستند) و به دنبال آن اعمال فرمان‌های متناسب با لاجیک یا منطق فرآیند تحت کنترل در فرمان های خروجی‌ خود را دارد.

یک PLC در برند های مختلف موجود در صنعت برق و اتوماسیون به صورت کلی تشکیل شده است از ماژول های مختلف؛ ماژول اصلی CPU، ماژول کارت‌های ورودی و خروجی و ماژول شبکه بصورت Extension که می‌توان این کارت‌ها را در صورت نیاز به ماژول CPU اضافه کرد.

PLC   زیمنس متناسب با حجم پروژه و نسبت پیچیدگی فرآیند دارای مدل های مختلفی می باشد که می توان در سطوح پایین و فرآیندهایی با ابعاد کوچک به سری min PLC یا لوگو LOGO، در سطوح بالاتر و فرآیندهایی با ابعاد متوسط به سری پی ال سی PLC S7-1200 ،PLC S7-200 و در سطوح بالا و فرآیندهای با ابعاد بزرگ سری پی ال سی های PLC S7-300 ،PLC S7-400 ،PLC S7-1500 اشاره کرد.

گروه فنی و مهندسی اتوماسیون فرسان :

گروه فنی و مهندسی اتوماسیون فرسان با تکیه بر دانش فنی و تجربه‌هایی که در مشاوره و اجراء پروژه های اتوماسیون صنعتی کسب کرده است به عنوان نماینده فروش و خدمات تجهیزات زیمنس در زمینه تجهیزات LOW VOLTAGE زیمنس و اتوماسیون صنعتی زیمنس اقدام به جمع آوری اطلاعات فنی تجهیزات کرده و با ارائه آن به زبان ساده همواره تلاش می‌کند تا مراجعه کنندگان برای تامین قطعات به وب سایت این گروه (farsanautomation) با دقت و سرعت هر چه بیشتر تجهیزات مورد نظر خود را انتخاب و تامین نمایند. لازم بذکر است با مراجعه به وب سایت این گروه می توان همراه با جزئیات کامل با محصولات اتوماسیون صنعتی زیمنس که در حال حاضر در صنعت کشورعزیزمان مورد استفاده قرار میگیرد آشنایی کامل پیدار کرد.