نقش ابزار دقیق و کنترل در صنعت

نقش ابزار دقیق و کنترل در صنعت

ابزار دقیق شاخه ای از مهندسی است که به اندازه گیری و کنترل فرآیند اتوماسیون می پردازد.

بر اساس ISA که به نام انجمن ابزار و سیستم های اتوماسیون شناخته می شود، ابزار دقیق، مجموعه ای از ابزارها و کاربرد آنها برای اهداف مشاهده، اندازه گیری و کنترل است.

در واقع ابزار دقیق دستگاه یا دستگاه هایی است که متغیرهای فیزیکی فرآیند مانند جریان، دما، سطح، یا فشار و غیره را اندازه‌گیری یا دستکاری می‌کند. تجهیزات ابزار دقیق شامل بسیاری از ابزارهای متنوع هستند که می‌توانند به سادگی شیرها و  ترانسمیترها و به پیچیدگی آنالیزورها باشند. تجهیزات ابزار دقیق اغلب شامل سیستم های کنترلی از فرآیندهای متنوع هستند. کنترل فرآیندها یکی از شاخه های اصلی ابزار دقیق کاربردی است.

وظایف ابزار دقیق

ابزار دقیق هم در جمع آوری اطلاعات از فیلدهای صنعتی و هم در تغییر پارامترهای فیلد نقش مهمی ایفا می کند و به این ترتیب یک بخش کلیدی از حلقه های کنترل تبدیل می شود.

اندازه گیری

ابزار دقیق می تواند برای اندازه گیری پارامترهای میدانی خاص (مقادیر فیزیکی) استفاده شود:

فشار، اختلاف فشار یا فشار استاتیک، جریان، دما، سطح، چگالی، ویسکوزیته، تابش، و غیره. 

کنترل

ابزار دقیق علاوه بر اندازه گیری پارامترهای میدان، امکان تغییر برخی پارامترهای میدان را نیز بر عهده دارد.

مهندسی ابزار دقیق

مهندسی ابزار دقیق، تخصص مهندسی متمرکز بر عملکرد ابزار اندازه گیری است که در طراحی و پیکربندی سیستم های خودکار در حوزه های الکتریکی، پنوماتیک و غیره استفاده می شود.آنها معمولاً برای صنایعی با فرآیندهای خودکار، مانند کارخانه های شیمیایی یا تولیدی، با هدف بهبود بهره وری، قابلیت اطمینان، ایمنی، بهینه سازی و پایداری سیستم کار می کنند. 

برای کنترل پارامترها در یک فرآیند یا در یک سیستم خاص، از دستگاه هایی مانند ریزپردازنده، میکروکنترلر یا PLC استفاده می شود، اما هدف نهایی آنها کنترل پارامترهای یک سیستم است.

ارزش مهندسی ابزار دقیق

هدف یک مهندس ابزار دقیق، مفهوم سازی، طراحی، جزئیات، نگهداری و کنترل عیب یابی سیستم برای مشتری/صنعت خود است. تغییر طرز فکر و انطباق مدیریت، تلاش ها را برای قرار دادن ایمنی به عنوان اولویت اول در برابر سود و تولید قرار داده است.

وقتی کلمه ایمنی می آید، معمولا آن را با وسیله نقلیه ای که در حال رانندگی هستم مقایسه می کنم و ناگهان باید ترمز بگیرم. یک وسیله نقلیه خوب بلافاصله بدون لغزش و بدون آسیب به مسافر متوقف می شود.

معنا و وظایف مهندس ابزار دقیق

یک مهندس ابزار دقیق چشم و گوش اتفاقات صنعت را می سازد. این یک هنر و علم اندازه گیری و کنترل است.

برای مثال چند وظیفه مهندس ابزاردقیق به این شرح است: انتخاب و اجرای حسگرها، عیب یابی تمام ابزارهای عملکردی آن و تنظیم هسته ی آن (سیستم کنترل) برای بهترین عملکرد و پاسخ.

اتوماسیون کلمه پرطرفدار در صنعت فرآیند است و اتوماسیون کار اصلی مهندسین ابزار دقیق است. از این رو، تقاضا برای ابزار دقیق همیشه وجود خواهد داشت.

مهندسان ابزار دقیق سیستم ایمنی را طراحی می کنند، سیستم های کنترل و عیب یابی را در صنعت حفظ می کنند و مسئول عملکرد ایمن در کارخانه هستند. در صورت خرابی هر یک از سیستم ها، صنعت با زیان تولید، آسیب سیستم، تعطیلی کارخانه، جریمه ها و زیان های ناشی از عدم رعایت و تلفات جانی مواجه می شود و تصویر صنعت در جامعه نیز تنزل می یابد.

درس از اتفاقات گذشته

برنامه ریزی برای آینده ایمن تر

مفیدترین چیز در هنگام طراحی می تواند درس هایی از گذشته و تکنیک هایی باشد که کارساز نبوده و اشتباهات انسان ساز یا پاسخ هایی که برای آنها طراحی شده اند کارساز نبوده اند.

این درس ها می تواند به طراحی یک سیستم کنترل قوی کمک کند که بی عیب و نقص عمل کند و برای اقدامات کنترلی اضافی که کارگران از فعالیت های روزانه خود یاد می گیرند، انعطاف پذیر باشد.

ارتقاء و به روز بودن تجهیزات

این یکی از همه کاره ترین شاخه های مهندسی است و تغییرات با سرعت بسیار زیادی با رقابت جهانی اتفاق می افتد.

فناوری‌هایی که حدود ده سال پیش از آن استفاده می‌کردیم، اکنون با پروتکل‌های ارتباط داده با سرعت بالا و مطمئن‌تر جایگزین شده‌اند.به طور مشابه، فناوری مورد استفاده صنعت در فواصل زمانی منظم به روز می شود و فرد مسئول باید خود را برای درک و اجرای تغییرات به روز کند.

تکنسین های ابزار دقیق و مکانیک

تکنسین ها و مکانیک های ابزار دقیق در عیب یابی و تعمیر و نگهداری ابزار و سیستم های ابزار دقیق تخصص دارند.

این تجارت به قدری با برق‌کارها، مهندسین پایپینگ، مهندسان نیرو و شرکت‌های مهندسی در هم آمیخته است که فرد می‌تواند خود را در موقعیت‌های کاری بسیار متنوع بیابد.

یک اصطلاح فراگیر، "Instrument Fitter" اغلب برای توصیف افراد در این زمینه صرف نظر از هر تخصصی استفاده می شود.

ابزار دقیق و کنترل

سیستم کنترل، ابزار دقیق را قادر می سازد تا به گونه ای کار کند که ایمن ترین و بهینه ترین تولید را به شما ارائه دهد. امروزه تمام این پروسه ها کاملا اتوماتیک است. پس از پیکربندی، کل تجهیزات کارخانه شما را روی صفحه نمایش اتاق کنترل می آورد.

به طورکلی، ابزار دقیق و کنترل به تجزیه و تحلیل، اندازه گیری و کنترل متغیرهای فرآیند صنعتی اشاره دارد که این کار با استفاده از ابزارهای کنترل فرآیند و ابزارهای نرم افزاری مانند سنسور دما، فشار، جریان و سطح، تحلیلگر ها، محرک های الکتریکی و مکانیکی، رابط های انسان و ماشین (HMI) انجام می شود. 

مهندسی ابزار دقیق و کنترل

مهندسی کنترل شاخه ‌ای از مهندسی برق/الکترونیک است که تئوری کنترل را برای طراحی، نظارت و کنترل طیف گسترده ‌ای از فرآیندهای صنعتی جهت اطمینان از بهره‌ وری بهینه و از لحاظ نظری تکرارپذیری بی ‌نهایت در عین حفظ استانداردهای ایمنی و بهداشت صنعتی به کار می‌گیرد.

ابزار کنترل فرآیند

ابزار دقیق با کنترل فرآیند بر اندازه گیری و کنترل متغیرهای فرآیند در یک محیط صنعتی با استفاده از ابزارهای سخت افزاری و نرم افزاری تمرکز دارد. سیستم های کنترل از مدل های ریاضی فرآیندها و سیستم های صنعتی مشتق شده اند.

نقشه کشی مهندسی

مهندسین کنترل و ابزار دقیق، مدیریت ابزار دقیق و سیستم های کنترل در تاسیسات صنعتی را بر عهده دارند. به طور معمول، این افراد وظیفه طراحی، توسعه و عملکرد دستگاه ها و سیستم های کنترل در یک تاسیسات صنعتی را بر عهده دارند.

نقشه کشی مهندسی

ضرورت ابزار دقیق و کنترل فرآیند

ابزار دقیق و کنترل فرآیند هسته اصلی تمام فعالیت های صنعتی و تولیدی است. در یک تأسیسات تولیدی، هر فرآیند باید با دقت کنترل و اندازه گیری شود تا به شیوه ای از پیش تعیین شده که هم بهینه و هم ایمن است، پیش رود.

به عنوان مثال، سیستم های نظارت و کنترل دما در کارخانه های پتروشیمی از افزایش دما به سطوح بحرانی و ایجاد انفجار جلوگیری می کند. بدون پانل های کنترل بخاری فرآیند الکتریکی، ممکن است جان انسان ها و دارایی ها از بین برود.

دنیای اتوماسیون مدرن

در دنیای مدرن امروزی، هدف اصلی هر مدیریت کارخانه یا مالکیت کارخانه، دستیابی به ایمن ترین و حداکثر تولید از تجهیزات، ماشین آلات و دستگاه های خود است. برای رسیدن به آن هدف، یکی از گام های اصلی که دنبال می کند، نصب ابزار دقیق خوب در کارخانه است.

وقتی در یک کارخانه مدرن قدم می زنیم، ترانسمیترها، گیج ها ، ترموول ها، شیرهای کنترلی، پوزیشنر، موتورها، شیرهای برقی غیره را می یابیم. اینها چیزی جز ابزار دقیق نیست.

به مرکزی نیاز دارد که بتواند به طور مداوم خوانش های ارائه شده توسط آن را نظارت کند و اقدامات لازم را برای به کار انداختن عناصر کنترل نهایی مانند شیر ها، موتورها و غیره انجام دهد.

در عین حال، این اقدامات باید تضمین کند که این دستگاه ها در پارامترهای بهینه کار می کنند تا از سلامت و عمر طولانی آنها اطمینان حاصل شود. اینجاست که دنیای کنترل وارد می شود.

صنایعی که نیاز به ابزار دقیق و کنترل فرآیند دارند

تقریباً هر صنعتی که در تولید تکرار شونده تخصص دارد به ابزار دقیق فرآیند صنعتی و تجهیزات کنترل فرآیند نیاز دارد.

برخی از صنایع عبارتند از:

• نفت و گاز

• پتروشیمی

• تصفیه فاضلاب

• غذا و نوشیدنی

تجهیزات کنترل فرآیند صنعتی رایج 

بسته به صنعت خاص، سیستم های ابزار دقیق و کنترل زیادی وجود دارد که به کارایی و بهره وری تجهیزات تولید کمک می کند.

تجهیزات کنترل فرآیند صنعتی رایج

سیستم های ابزار دقیق کنترل فرآیند عبارتند از:

• کنترل و نظارت سطح

• کنترل و مانیتورینگ فشار

• سیستم های کنترل خودکار

• کنترل و مانیتورینگ دما

• کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها  (SCADA)

کنترل و نظارت سطح

نظارت بر جریان و تجهیزات کنترل، سطح جامدات، سیال یا گازها را در مخازن و محفظه ها را با استفاده از حسگرهای تشخیص سطح شناسایی و کنترل می کند. این اطلاعات به صفحه کنترل یا مانیتوری که توسط مهندس کنترل اداره می شود ارسال می شود. در پاسخ به یک سطح جریان نامطلوب، مهندس می تواند یک محرک یا اکچویتور الکتریکی یا مکانیکی را از راه دور فعال کند تا سرعت جریان را تنظیم کند. برخی از دستگاه های کنترل فشار صنعتی شامل انواع فلومترنظیر فلومتر کوریولیس، فلومتر اوریفیس و فلومترهای توربین هستند.

کنترل و مانیتورینگ فشار

سیستم های کنترل فشار تغییرات فشار فرآیند را تشخیص می دهند و اندازه گیری ها را با استفاده از واحد  Bar، KPa  یا سایر واحدهای مربوطه نمایش می دهند. دستگاه های کنترل و کنترل فشار می توانند مکانیکی یا الکتریکی عمل کنند. آنها ابزار های ضروری هستند که ایمنی پرسنل و دارایی ها را در عملیات صنعتی تضمین می کنند (به ویژه در صنایعی که سیالات، مایعات و گازهای تحت فشار را مدیریت می کنند). استفاده از ترانسمیتر فشار

سیستم های کنترل خودکار

سیستم های کنترل خودکار به مدیریت فرآیندهای صنعتی که به دقت یا ایمنی بالایی نیاز دارند کمک می کند. یک مهندس کنترل می تواند به صورت متناوب فرآیندهای کنترل خودکار را کنترل کند اما نیازی به مداخله برای بازگشت متغیرها به مقادیر از پیش تعیین شده ندارد، زیرا سیستم برنامه ریزی شده است تا به طور خودکار در شرایط متفاوت تنظیم شود.

کنترلرهای خودکار با حذف عامل خطای انسانی، قابلیت اطمینان بالایی را برای فرآیندهای صنعتی بسیار تکرارپذیر ارائه می‌کنند. با این حال، تجهیزات ابزار دقیق باید برای محافظت در برابر خرابی فاجعه بار تجهیزات استفاده شود. 

کنترل و مانیتورینگ دما

دستگاه های نظارت و کنترل دما تغییرات در دمای محیط یا محفظه ها، مخازن، لوله ها و سایر تجهیزات را تشخیص می دهند. در رابط های مدرن انسان-ماشین یا سیستم های (HMI) یا  P&ID، مهندس کنترل و ابزار دقیق می تواند قرائت دما را در محیط یا اتاق مانیتورینگ مشاهده کرده و اقدامات لازم را برای تنظیم یک یا چند متغیر فرآیند یا خاموش کردن دستگاه ها یا کل کارخانه انجام دهد. برای جلوگیری از خرابی تجهیزات حیاتی یا خطرات آتش سوزی از ابزاردقیق با کیفیت بالا استفاده می کنند. این امر معمولا با استفاده از دستگاه هایی نظیر ترانسمیتر دما، ترموول، گیج دما و سنسور دما انجام می شود.

کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها  (SCADA)

سیستم های اسکادا در طیف وسیعی از صنایع مانند تولید برق، تصفیه هوا، تصفیه فاضلاب و کارخانه‌های تولیدی برای هم افزایی تجهیزات و سیستم‌های متعددی که اطلاعات فرآیندهای جاری در کارخانه‌های صنعتی را نظارت و جمع‌آوری می‌کنند، استفاده می‌شوند. سیستم‌های اسکادا اطلاعات را از طریق فیدبک سنسورها و کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) به مهندس کنترل منتقل می‌کنند و از HMI برای رابط انسانی و کنترل استفاده می‌کنند.

میراکنترل - تامین کننده ابزارهای کنترل فرآیند

اگر به دنبال ابزار دقیق و تجهیزات کنترل فرآیند صنعتی برای سازمان خود هستید، میراکنترل ابزارهای مورد نیاز شما را دارد.

میراکنترل تولید کننده پیشرو در بازار تجهیزات فرآیندی مهندسی شده صنعتی است. همه دستگاه ها و تجهیزات ما مطابق استانداردهای ASME ساخته شده اند و از بالاترین درجه اجزا برای اطمینان بیشتر استفاده می کنند. نقش دیگر میراکنترل تامین و پشتیبانی و نمایندگی برندهایی نظیر زیمنس، اندرس هاوزر، روزمونت، سامسون، پیلز، ABB، پپرل فوکس، یوکوگاوا، روتورک، ویکا و ... می باشد.

میراکنترل بهترین سیستم های اتوماسیون و کنترل در کلاس خود را برای صنایع نفت و گاز، تولید برق و کیفیت هوا ارائه می دهد.

با تیمی از مهندسین مجرب برای استقرار، خدمات، مشاوره و پشتیبانی فنی 24 ساعته، می توانید هر بار از خدمات با کیفیت مطمئن باشید. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره 02133980932 تماس بگیرید.