اتوماسیون توسط سیستمهای نتوماتیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

اتوماسیون توسط سیستمهای نتوماتیک

1-1- مقدمه

در این فصل به معرفی سیستمهای نتوماتیک مورد استفاده در خطوط تولیدی اتوماتیک می پردازیم. در این نگارش تنها به اصول کلی طراحی و اجزاء مهم سیستمهای نتوماتیک پرداخته خواهد شد که مقدمه لازم جهت آشنائی تخصصی با این سیستمها را برای یک مهندس کنترل فراهم می آورد.

لغت نیوماتیک(Pneumatic)( که به صورت پنوماتیک مطابق با برداشت از تلفظ این لغت به زبان آلمانی نیز در صنایع کشور مصطلح می باشد) از ریشه یونانی(Pneumos) به معنی تنفس گرفته شده است. استفاده از هوا فشرده در سیستمهای صنعتی به ابتدای انقلاب صنعتی به ابتدای انقلاب صنعتی بر می گردد و در ابتدای قرن بیستم به عنوان ابزار اصلی اتوماسیون سیستمهای تولیدی مورد استفاده قرار گرفته است. یک سیستم نیوماتیک شامل عملگرها یا جکهای نیوماتیک، شیرهای نتوماتیک یا الکترونیوماتیک، سنسورهای نیوماتیک، سیستم های انتقال نیوماتیک و سیستم تولید فشار هوا می باشد. در ابتدای این فصل به توضیحی مختصر درباره برخی از این اجزاء پرداخته و سپس طرحهای اتوماسیون توسط سیستمهای نیوماتیک را بررسی می نمائیم.

2-1- اجزاء سیستم نیوماتیک

1-2-1- انواع شیرهای نیوماتیک

شیرهای استفاده شده در سیستمهای نیوماتیک بمنظور کنترل سه کمیت فیزیکی زیر بکار می روند.

1- کنترل وضعیت جریان 2- کنترل فشار هوا 3- کنترل میزان جریان هوا

شیر کنترل وضعیت(directional valve) وسیله ای است که متناظر با دریافت یک سیگنال ورودی به صورت نیوماتیکی یا الکتریکی جهت عبور هوای فشرده را تغییر می دهد و یا جریان یافتن یا متوقف شدن هوای فشرده در یک مسیر را کنترل می کند. این شیر کنترلی مهمترین جزء سیستم نیوماتیک در طراحی منطق سیستم های اتوماسیون می باشد. این نوع از شیرهای کنترلی توسط کمیات زیر طبقه بندی می گردند:

1- تعداد پورتهای نیوماتیک ورودی و خروجی(2، 3، 4 یا 5)

2- تعداد وضعیتهای کنترل شونده حرکتی شیر(1، 2 یا 3)

3- نحوه تحریک شیر(دستی، نیوماتیکی یا برقی)

4- مشخصات طراحی شیر همانند ابعاد پورتهای ورودی و خروجی، دبی شیر و...

شکل زیر اجزاء داخلی یک شیر کنترلی و نحوه آب بندی آن توسط O-ring را نشان می دهد. عضو اصلی شیر که وظیفه کنترل جهت حرکت جریان را به عهده دارد سوزن شیر یا Spool نام دارد.

(

شکل 1-1 اجزاء داخلی یک شیر کنترل وضعیت

در اینجا می توانیم تعدادی از شیرهای کنترل وضعیت مورد استفاده متداوب در سیستمهای اتوماسیون را با توجه به وظیفه ای که انجام می دهند( و نه با تکیه به اصول طراحی شیر) طبقه بندی کنیم.

الف) شیر 2*2(دو در دو به معنای دو پورت ورودی- خروجی و دو وضعیتی)

همانگونه که در شکل 2-1 ملاحظه می شود ساختار داخلی این شیر به گونه است که در صورت عدم تحریک آن جریان ورودی هوا(پورت 1) نسبت به پورت خروجی(2) کاملا مسدود می باشد و لذا این شیر در حالت نرمال قطع یا(NC) می باشد. در صورت تحریک شیر، جریان هوا بین پورت ورودی(1) و خروجی(2) برقرار می شود. نمایش این شیر در مدارهای نیوماتیک به فرم زیر می باشد:

(

شکل 2-1 شیر کنترل وضعیت 2*2 و شماتیک نمایش آن در مدارهای نیوماتیک

ب) شیر 2*3(سه ورودی- خروجی، دو وضعیتی)

انواع این نوع شیر کنترل وضعیت به فرم سوزنی(spool) و کفشکی(Poppet) در شکل زیر نمایش داده شده اند. همانگونه که در شکل ملاحظه می شود ورودی هوای فشرده از پورت(1) یا مسدود بوده(N.C.) و یا با تغییرات وضعیت Spool به خروجی پورت(2) در شکل آورده شده است.

پ) شیر کنترل وضعیت 2*4 یا 3*4

این نوع شیر غالبا بصورت دیسکی طراحی شده و عملا امکان اتصال پورت ورودی(1) به خروجی(2) و پورت ورودی(3) به خروجی(4) را در یک وضعیت و اتصال(1) به(4) و(2) به (3) را در وضعیت دیگر مهیا می کنند. در حالت سه وضعیتی حالتی پیش بینی شده است که کلیه پورتها مسدود می باشند. شکل زیر نحوه عملکرد این شیر را بصورت شماتیک نمایش داده و با استفاده از یک جک نیوماتیک 2

دانلود تحقیق اتوماسیون و روباتیک پلی بسوی آینده معادن

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

اتوماسیون و روباتیک پلی بسوی آینده معادن

خلاصه :

اتوماسیون و روباتیک در معادن از جمله موضوعات بحث انگیز دو دهه گذشته محسوب می شود .

عده ای از متخصصین معدن معتقدند که اتوماسیون و روباتیک تهدیدی برای ادامه شغل آنان تلقی می گردد . شغلی که بیش از هزاران سال و با نقش موثر تجربه همراه بوده است . بعضی از دست اندرکاران معادن معتقدند بدلیل هزینه اولیه هرگز اینوع عملیات در معادن متداول نخواهند شد اما از سوی دیگر هر روز بر تعداد محققین و متخصصین که معتقدند استفاده از اتوماسیون و روباتیک در معادن بدلایل ایمنی ، سرعت در عملیات ، دسترسی به تولید بالا و کاهش هزینه عملیات اجتناب ناپذیر است اضافه می شود . این گروه معتقدند که آینده معادن صرفنظر از نوع و اندازه به دلایل فنی و اقتصادی باید به نوعی به سیستم معدنکاری هوشمند مجهز شود اتوماسیون و روبا تیک پلی است برای دسترسی به این هدف نه مانعی برای معدنکاران در این مقاله سیعی خواهد شد تا جنبه های مختلف این موردد بحث قرار گیرد .

1- مقدمه

اتوماسیون " Automation " ترکیبی است از دو کلمه "automatic" و Operation " و به معنی عمل کردن بدون عامل خارجی ( انسان ) یا با کمترین تاثیر عامل خارجی است . بعبارت دیگر اتوماسیون یعنی خودکار شدن عملیات ، اتوماسیون فاز پیشرفته ای نسبت به مکانیزاسیون تلقی می گردد ضمن آنکه به مکانیزاسیون وابسته است اما مکانیزاسیون نیست از سوی دیگر Robotic توصیف کننده دو کلمه Robot و Action است روبوت نوعی ابزار است که بر اساس فرامینی که بطور مکانیکی صادر می شود عمل می کند و روباتیک به خودکار شدن مکانیکی عملیات اطلاق می گردد .

امروزه مکانیزاسیون در معادن به مرحله ای رسیده است که به منظور بهبود در میزان تولید ، از ماشین آلات با ظرافت تولید بالا و در عین حال فوق العاده گرانقیمت و پیچیده استفاده می شود این ماشین آلات که از تکنولوژی پیچیده و پیشرفته ای برخوردارند نیاز به اپراتورهای ماهر دارند این در شرایطی است که عمق معادن زیاد و موقعیت ذخایر معدنی قابل استخراج بسیار دشوار و غیر قابل تصور حتی با ده سال قبل می باشد . اخیرا محققینی در استرالیا مشغول مطالعه بر طرحی از معدن روبازند که دارای عمق 1000 مترند {1}. این مشکلات تنها در مورد معادن سطحی وجود ندارد بلکه در معادن زیرزمینی بدلیل تولید کم و نا امن بودن موقعیت عملیات معدنکاری در قیاس با روش های استخراج معادن سطحی از حساسیت بیشتری برخوردار است مجموعه این عوامل ، مشکلات و موانع قانونی و اخلاقی را در پیش روی طراحان و مهندسین معدن قرار داده است . انتخاب مجموعه ای گرانقیمت از ماشین آلات و نیروی انسانی برای موقعیت کاری به شدت دشوار دغدغه های امروزی مسئولین معادن تلقی می شود .

در دو دهه گذشته سایر صنایع موفق آمیزی از اتوماسیون برای بهبود بهره وری خود استفاده کرده اند اما تجربیات اولیه در معادن بالاخص در سوئد و آمریکای شمالی نتایج مشابه ای را در بر نداشته است دلیل این امر آنست که در عملیات معدنکار همبستگی و یکپارچگی وجود ندارد . معدنکاری در محیطی انجام می گیرد که شرایط زمین شناسی آن غیر قابل پیش بینی و بشدت متغییر است در نتیجه برای موفقیت سیستم معدنکاری هوشمند مثب اتوماسیون نیاز به تخصیص بالا در شناخت عوامل زمین شناسی غیر قابل پیش بینی و غیر قطعی وجود دارد .

2-تجهیزات اتوماسیون :

روند توسعه تکنولوژی از بدو پیدایش انسان سه مرحله را طی کرده است ( 1 ) دوره ای که نسبتا طولانی نیز بوده است درا ین دوره که تا دوره رنسانس ادامه داشته عامل انجام کار نیروی انسانی بوده است ( 2 ) دوره مکانیزاسیون که عامل انجام کار نیروی موتور اما اجراء یا اپراتور ماشین همچنان انسان بوده است ( 3 ) دوران کنونی یا اتوماسیون که علاوه بر استفاده از نیروی موتور انجام یا بخش قابل توجه ای از کار بدون دخالت انسان انجام می گیرد . بطور اجمالی اتوماسیون سیستمی است که در آن برای بکار انداختن و استفاده از ماشین یا بخش های از ماشین از کامپیوتر یا ابزار دیگری استفاده می شود و در این عملیات نقش یا مشارکت انسان ناچیز یا حذف می شود کنترل دستگاه ، پردازش داده ، مقایسه ، محاسبه توسط کامپیوتر یا بزار مکانیکی انجام می گیرد . درجه اتوماسیون عملیات و بکارگیری ابزار اتوماتیک مثل کامپیوتر ، روبات به میزان سرمایه گذاری و جانشینی نیروی کار انسانی و شرایط عملیات یا معدن بستگی دارد . تا کنون اتوماسیون در آن واحدهای تولیدی موفق بوده که در آنها از نظر مکان ، زمان و شرایط تولید نوعی همبستگی وجود داشته است ( 2و 3 ) برای شرایطی مثل کشاورزی که کاشت ، داشت و برداشت در ز مانهای مختلف انجام می گیرد اتوماسیون میسر نخواهد بود مگر آنکه اتوماسیون برای هریک از عملیات فوق الذکر بطور مستقل طراحی و اجراء شود در این حجم سرمایه گذاری نیز زیاد خواهد بود . طبیعتا در معادن همانند سایر پروژه های صنعتی بیشینه کردن سود ناشی از استخراج از اهداف اولیه و مهم مسئولین معادن می باشد ایجاد پیوستگی در عملیات از نظر زمان و مکان و شناخت دقیق از شرایط زمین شناسی از عوامل تاثیر گذار در موفقیت خود کار کردن کامل یا بخشی از عملیات معدنکاری می باشد . استفاده از تجهیزات مناسب برای خودکار شدن عملیات معدنکاری مستلزم توجه به نکات ذیل است .

1- ماشین آلات معدنی باید سریعتر و دقیق تر از غالب ماشین آلاتی باشند که هم اکنون در سایر صنایع از روش اتوماسیون جهت تولید استفاده می کنند .

2- از نظر کیفیت دسترسی ، ماشین آلات معدنی باید شرایط بهتری داشته باشند تا از نظر زمانی همبستگی بیشتری بین عملیات پدید آید ( ماشین آلات معدنی با بازدهی زیادتر در اولویت خواهند بود ) .

3- ماشین یا بخشی از ماشین که قرار است به سمت خودکار شدن سوق داده شود باید از سنسور "Sensor "حساس و قابل اعتماد برخوردار باشند تا هر گونه خطای عملیاتی پدید آید ( ماشین آلات معدنی با بازدهی زیادتر در اولویت خواهند بود ) .

4- استفاده از مدل ، آلگاریتم شناخته شده و دقیق جهت برنامه ریزی تولید در معادن .

5- تعدادی از نرم افزارها و روبات های موجود اتوماسیون عملیات در معادن از نظر هزینه توجیه پذیرند استفاده از این نوع ابزار در پائین نگهداشتن هزینه های اولیه و عملیات تاثیر مثبت دارند .

دانلود تحقیق اتوماسیون صنعتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

اتوماسیون صنعتی

با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابت‌های شدید در بین صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستم‌های  قدیمی جوابگوی نیازهای  صنعت توسعه یافتة امروز نبوده و بکار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل می کنند، امری نامعقول می‌نمود. چرا که در این موارد دقت و سرعت عمل سیستم بسیار پایین و وابسته به نیروی کاربر است. بنابراین ماشین‌های هوشمند و نیمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند.  و بعد از مدتی آنچنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینه‌های صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژه‌ای یافتند. کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای که قبلاً غیرممکن بود براحتی انجام می‌گرفت . مکانیزه کردن سیستم‌ها و ماشین آلات (اتوماسیون صنعتی ) مقوله بسیار مهم و پرطرفداری شده و نیاز به آن هر روز بیشتر و بیشتر مشهود می‌شود . اتوماسیون صنعتی در زمینه‌های بسیار گسترده‌ای کاربرد دارد از مکانیزه کردن یک ماشین بسیار سادة کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولید و شبکه کردن آنها با هم .  با نگاهی به محیط اطراف‌مان می‌توانیم نمونه‌های بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون ا را در اغلب زمینه‌ها پیدا کنیم.. در اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید ، در شبکه‌های مخابراتی ، در سیستم‌های دفع فاضلاب ، سیستم توزیع برق ، کارخانجات مختلف و ... در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام می‌شود و در این سیستمها دخالت انسان به حداقل و در برخی موارد به صفر رسیده است. سیستم با گرفتن سیگنالهای ورودی از قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار ، رنگ ، سطح مایعات ، قطعات فلزی ، سنسورهای دما  ، میکرو سوییچ‌ها ، کلیدها و شستی‌ها ، واسط ‌های کاربر با ماشین و... وضعیت موجود را حس کرده و بررسی می‌کند و سپس در مورد عکس‌العمل ماشین تصمیم‌گیری کرده و فرمانهای لازمه را به قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند اعمال می‌کند. با توجه به مواردی که ذکر شد می‌توان ساختار یک سیستم اتوماسیون را بدین صورت لیست نمود:

قطعات ورودی شامل سنسورها ، سوییچ‌ها ، ...

قطعات خروجی  مثل موتور ، پمپ ، شیربرقی ، نشانگرها ...

یک کنترلر داخلی با CPU برای پردازش داده‌ها و اجرای برنامة کنترلی سیستم  و حافظه برای ذخیره نمودن برنامة کنترلی و اطلاعات دریافتی از قطعات ورودی

یک واسط بین کاربر و ماشین Human Machine Interface ( در مواردی که نیاز به انجام تنظیمات توسط کاربر داریم و یا می‌خواهیم یکسری اطلاعات و آلارم‌ها را به‌ اطلاع کاربر برسانیم .)

توجه داشته باشید با بالا بردن سرعت و دقت کنترلر مورد استفاده در سیستم اتوماسیون شده و انتخاب درست ٱن بر طبق کاربردی که از آن انتظار داریم می‌توانیم امکانات و قابلیت‌های سیستم را بالاتر ببریم . بعنوان مثال در یک سیستم سادة کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستم‌های پیچیدة موقعیت‌یاب یا پردازش تصویر به سیستم‌های بسیار سریعتر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکرو ثانیه برای ما لازم است.  بعنوان مثال در مواردی که نیاز به کنترل در یک محیط نامساعد داریم و استفاده از نیروی انسانی بسیار مشکل و یا غیرممکن است چه‌کار باید کرد. در محیط‌هایی با شرایط آب و هوایی بسیار بد و با مناطق جغرافیایی صعب‌العبور و یا در محیط‌هایی که آلودگی صوتی و یا آلودگی‌های شدید تنفسی دارند ... در این موارد ایمن‌ترین و با صرفه‌ترین گزینه اتوماسیون کردن سیستم‌ها و استفاده از ماشین‌ بجای انسان است. اجرای کامل سیکل کنترلی ، گرفتن گزارشات لازم در حین انجام عملیات کنترلی ، قابلیت تغییر سیکل کاری و تعریف نمودن پارامترهای کنترلی ، امکان انجام کنترل دستی در موارد اضطراری و.... حال به مثال دیگری می‌پردازیم.  حساب کنید در یک سیستم بسیار سادة بسته‌بندی محصولات غذایی برای بسته‌بندی هزار کیلو شکر در بسته‌های یک کیلویی به چند نفر و چقدر زمان احتیاج داریم. چند نفر برای وزن کردن محصول ، چند نفر برای آماده‌سازی پکت ها ، چند نفر برای پرکردن پکت ها و بسته‌بندی آن ، زدن تاریخ مصرف و ... در این گونه سیستم‌ها مشکلات زیادی وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است:

زیاد بودن تعداد نفراتی که در این قسمت کار می‌کنند

 نیاز به محیط کاری بزرگتر تا بتوان از شلوغی ناشی از تعدد نیروی انسانی کاست.

دانلود پروژه ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی

پروژه ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی پژوهشی کامل می باشد و در 4 فصل تنظیم شده است. شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.

پروژه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در 95 برگه برای رشته های مهندسی برق و الکترونیک در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا پایان ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) ، نوشتن پاورقی (Footnote) و فهرست گذاری اتوماتیک کامل شده وآماده تحویل یا کپی برداری از مطالب مفید آن است.

بلافاصله بعد از پرداخت و خرید ، لینک دانلود نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک فایل مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد.

پیشگفتار

با ساخت وسایل الکترو مغنا طیسی نظیر انواع الکتروموتورها، بوبین ها ،رله ها وغیریه ،انسان قادر شد با بهره گیری از الکترونیک ، کنترل ابزارهای مکانیکی را در دست گیرد و سر انجام با پیدایش میکرو پروسسورها و با توجه به توانایی آنها در پردازش اطلاعات و اعمال کنترلی و همچنین قابلیت مهم برنامه پذیر بودن آنها تحول شگرفی در ساخت تجهیزات الکترونیکی و صنعتی وغیره به‌وجودآمد.

پیشرفت ها و تحولات اخیر باعث پیدایش اتوماسیون صنعتی شده که در بسیاری از موارد جایگزین نیروی انسانی می گردد.به عنوان نمونه انجام امور سخت در معادن و یا کارخانه ها و یا کارهایی که نیازمند دقت وسرعت بالا می‌باشد و یا انجام آن برای نیروی انسانی خطر آفرین است به انواع دستگاهها و رباتها سپرده شده است. همچنین با پیشرفت الکترونیک در زمینه ساخت سنسورها . بالا رفتن دقت آن ها، امروزه انواع گوناگونی از حس گرها در دنیا تولید می شود که در ساخت رباتها و در زمینه اتوماسیون نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است .شایان ذکر است که مطالب مربوط به طراحی وساخت ماشین بگونه ای بیان شده که توسط هر فردی که آشنایی مختصری با میکرو کنترلرها داشته باشد، قابل پیاده سازی است.

در خاتمه از استاد گرانقدر جناب آقای همایون موتمنی و نیز تمام کسانی که در این امر مرا یاری دادند، از جمله مهندس فیض ا... خاکپور و نیز دوست عزیزم مهدی جعفری ، تشکر و قدردانی می نمایم.

فهرست مطالبفصل اول، آشنایی با ماشین بینایی و تصویر برداری دیجیتالی1-1- مقدمه. 31-2- بینایی و اتوماسیون کارخانه. 31-3- سرعت واکنش.... 41-4- واکنش طیف موج.. 51-5- مقایسه بینایی انسان و ماشین بینایی.. 61-6- تعریف سیستم بینایی.. 71-7- مفاهیم اولیه پردازش تصویر. 131-7-1- پیکسل.. 131-7-2- پنجره141-7-3- مکان پیکسل.. 141-7-4- سطح خاکستری.. 161-8- هیستو گرام. 191-9- سیستم های رنگی CMYB , RGB.. 21فصل دوم ، میکروکنترلر 80512-1- مقدمه. 232-2- واحد پردازش مرکزی.. 242-3- حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM... 242-4- ابزارهای کنترل نظارت... 252-5- مقایسه ریز پردازنده ها با میکروکنترلرها252-5-1- معماری سخت افزار252-5-2- کاربردها262-5-3- ویژگی های مجموعه دستورالعمل ها272-6- مفاهیم جدید. 282-7- مزیت ها و معایب یک مثال طراحی.. 292-8- خلاصه سخت افزار322-9- ورودی های نوسان ساز روی تراشه. 362-10- سازمان حافظه. 38فصل سوم ، موتور پله ای و مشخصه های اساسی آن3-1- مقدمه. 603-2- تاریخچه ابتدایی موتورهای پله ای.. 613-3- مینیاتوری شدن به علت پیشرفت در مغناطیس و تکنولوژی کاربردی آن.. 633-4- طرح کلی موتورهای پله ای مدرن.. 643-4-1- سیستم های کنترل حلقه باز643-4-2- سیستم های کنترل حلقه بسته. 65فصل چهارم ، نمونه عملی از یک ربات مسیر یاب ساده4-1- مقدمه. 684-2- مکانیک ربات... 684-3- سخت افزار694-4- نرم افزار754-5- نوشتن برنامه ربات مسیریاب... 76منابع.. 88

اتوماسیون و روباتیک پلی بسوی آینده معادن (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

اتوماسیون و روباتیک پلی بسوی آینده معادن

خلاصه :

اتوماسیون و روباتیک در معادن از جمله موضوعات بحث انگیز دو دهه گذشته محسوب می شود .

عده ای از متخصصین معدن معتقدند که اتوماسیون و روباتیک تهدیدی برای ادامه شغل آنان تلقی می گردد . شغلی که بیش از هزاران سال و با نقش موثر تجربه همراه بوده است . بعضی از دست اندرکاران معادن معتقدند بدلیل هزینه اولیه هرگز اینوع عملیات در معادن متداول نخواهند شد اما از سوی دیگر هر روز بر تعداد محققین و متخصصین که معتقدند استفاده از اتوماسیون و روباتیک در معادن بدلایل ایمنی ، سرعت در عملیات ، دسترسی به تولید بالا و کاهش هزینه عملیات اجتناب ناپذیر است اضافه می شود . این گروه معتقدند که آینده معادن صرفنظر از نوع و اندازه به دلایل فنی و اقتصادی باید به نوعی به سیستم معدنکاری هوشمند مجهز شود اتوماسیون و روبا تیک پلی است برای دسترسی به این هدف نه مانعی برای معدنکاران در این مقاله سیعی خواهد شد تا جنبه های مختلف این موردد بحث قرار گیرد .

1- مقدمه

اتوماسیون " Automation " ترکیبی است از دو کلمه "automatic" و Operation " و به معنی عمل کردن بدون عامل خارجی ( انسان ) یا با کمترین تاثیر عامل خارجی است . بعبارت دیگر اتوماسیون یعنی خودکار شدن عملیات ، اتوماسیون فاز پیشرفته ای نسبت به مکانیزاسیون تلقی می گردد ضمن آنکه به مکانیزاسیون وابسته است اما مکانیزاسیون نیست از سوی دیگر Robotic توصیف کننده دو کلمه Robot و Action است روبوت نوعی ابزار است که بر اساس فرامینی که بطور مکانیکی صادر می شود عمل می کند و روباتیک به خودکار شدن مکانیکی عملیات اطلاق می گردد .

امروزه مکانیزاسیون در معادن به مرحله ای رسیده است که به منظور بهبود در میزان تولید ، از ماشین آلات با ظرافت تولید بالا و در عین حال فوق العاده گرانقیمت و پیچیده استفاده می شود این ماشین آلات که از تکنولوژی پیچیده و پیشرفته ای برخوردارند نیاز به اپراتورهای ماهر دارند این در شرایطی است که عمق معادن زیاد و موقعیت ذخایر معدنی قابل استخراج بسیار دشوار و غیر قابل تصور حتی با ده سال قبل می باشد . اخیرا محققینی در استرالیا مشغول مطالعه بر طرحی از معدن روبازند که دارای عمق 1000 مترند {1}. این مشکلات تنها در مورد معادن سطحی وجود ندارد بلکه در معادن زیرزمینی بدلیل تولید کم و نا امن بودن موقعیت عملیات معدنکاری در قیاس با روش های استخراج معادن سطحی از حساسیت بیشتری برخوردار است مجموعه این عوامل ، مشکلات و موانع قانونی و اخلاقی را در پیش روی طراحان و مهندسین معدن قرار داده است . انتخاب مجموعه ای گرانقیمت از ماشین آلات و نیروی انسانی برای موقعیت کاری به شدت دشوار دغدغه های امروزی مسئولین معادن تلقی می شود .

در دو دهه گذشته سایر صنایع موفق آمیزی از اتوماسیون برای بهبود بهره وری خود استفاده کرده اند اما تجربیات اولیه در معادن بالاخص در سوئد و آمریکای شمالی نتایج مشابه ای را در بر نداشته است دلیل این امر آنست که در عملیات معدنکار همبستگی و یکپارچگی وجود ندارد . معدنکاری در محیطی انجام می گیرد که شرایط زمین شناسی آن غیر قابل پیش بینی و بشدت متغییر است در نتیجه برای موفقیت سیستم معدنکاری هوشمند مثب اتوماسیون نیاز به تخصیص بالا در شناخت عوامل زمین شناسی غیر قابل پیش بینی و غیر قطعی وجود دارد .

2-تجهیزات اتوماسیون :

روند توسعه تکنولوژی از بدو پیدایش انسان سه مرحله را طی کرده است ( 1 ) دوره ای که نسبتا طولانی نیز بوده است درا ین دوره که تا دوره رنسانس ادامه داشته عامل انجام کار نیروی انسانی بوده است ( 2 ) دوره مکانیزاسیون که عامل انجام کار نیروی موتور اما اجراء یا اپراتور ماشین همچنان انسان بوده است ( 3 ) دوران کنونی یا اتوماسیون که علاوه بر استفاده از نیروی موتور انجام یا بخش قابل توجه ای از کار بدون دخالت انسان انجام می گیرد . بطور اجمالی اتوماسیون سیستمی است که در آن برای بکار انداختن و استفاده از ماشین یا بخش های از ماشین از کامپیوتر یا ابزار دیگری استفاده می شود و در این عملیات نقش یا مشارکت انسان ناچیز یا حذف می شود کنترل دستگاه ، پردازش داده ، مقایسه ، محاسبه توسط کامپیوتر یا بزار مکانیکی انجام می گیرد . درجه اتوماسیون عملیات و بکارگیری ابزار اتوماتیک مثل کامپیوتر ، روبات به میزان سرمایه گذاری و جانشینی نیروی کار انسانی و شرایط عملیات یا معدن بستگی دارد . تا کنون اتوماسیون در آن واحدهای تولیدی موفق بوده که در آنها از نظر مکان ، زمان و شرایط تولید نوعی همبستگی وجود داشته است ( 2و 3 ) برای شرایطی مثل کشاورزی که کاشت ، داشت و برداشت در ز مانهای مختلف انجام می گیرد اتوماسیون میسر نخواهد بود مگر آنکه اتوماسیون برای هریک از عملیات فوق الذکر بطور مستقل طراحی و اجراء شود در این حجم سرمایه گذاری نیز زیاد خواهد بود . طبیعتا در معادن همانند سایر پروژه های صنعتی بیشینه کردن سود ناشی از استخراج از اهداف اولیه و مهم مسئولین معادن می باشد ایجاد پیوستگی در عملیات از نظر زمان و مکان و شناخت دقیق از شرایط زمین شناسی از عوامل تاثیر گذار در موفقیت خود کار کردن کامل یا بخشی از عملیات معدنکاری می باشد . استفاده از تجهیزات مناسب برای خودکار شدن عملیات معدنکاری مستلزم توجه به نکات ذیل است .

1- ماشین آلات معدنی باید سریعتر و دقیق تر از غالب ماشین آلاتی باشند که هم اکنون در سایر صنایع از روش اتوماسیون جهت تولید استفاده می کنند .

2- از نظر کیفیت دسترسی ، ماشین آلات معدنی باید شرایط بهتری داشته باشند تا از نظر زمانی همبستگی بیشتری بین عملیات پدید آید ( ماشین آلات معدنی با بازدهی زیادتر در اولویت خواهند بود ) .

3- ماشین یا بخشی از ماشین که قرار است به سمت خودکار شدن سوق داده شود باید از سنسور "Sensor "حساس و قابل اعتماد برخوردار باشند تا هر گونه خطای عملیاتی پدید آید ( ماشین آلات معدنی با بازدهی زیادتر در اولویت خواهند بود ) .

4- استفاده از مدل ، آلگاریتم شناخته شده و دقیق جهت برنامه ریزی تولید در معادن .

5- تعدادی از نرم افزارها و روبات های موجود اتوماسیون عملیات در معادن از نظر هزینه توجیه پذیرند استفاده از این نوع ابزار در پائین نگهداشتن هزینه های اولیه و عملیات تاثیر مثبت دارند .