ما هو المحرك الذكي؟ دليل بدون زغب للحركة الآلية

مقدمة: أكثر من مجرد حركة

هل يستخدم المصنع أو المبنى الخاص بك آلات قديمة؟ هل تهدر هذه الماكينات الطاقة؟ هل تتعطل دون سابق إنذار؟ هذه مشكلة كبيرة المشكلة.

هذا الهدر يكلفك المال كل يوم. فواتير الطاقة مرتفعة للغاية. عندما تتوقف آلة عن العمل، يمكن أن يتوقف عملك بأكمله. تخسر الوقت. تخسر المال. لا يمكنك خدمة عملائك. هذا أمر محبط للغاية. تشعر وكأنك دائماً متأخر بخطوة واحدة إلى الوراء، تصلح الأمور بدلاً من أن تنمو.

ولكن هناك حل. الجواب هو نوع جديد من الأجهزة. يُطلق عليه اسم المشغل الذكي.

المشغل الذكي ليس مجرد محرك بسيط. إنه جهاز يقوم بالحركة، ولكن لديه عقل. إنه مشغل إنترنت الأشياء. إنه يفكر. يستمع. ويتحدث. يجعل ماكيناتك ذكية. سيوضح لك هذا الدليل ما هو المشغل الذكي. وسوف يشرح الفوائد. وسيساعدك على اختيار المناسب لاحتياجاتك. سنلقي نظرة على كيفية تغيير هذه التقنية الأتمتة الصناعية للأفضل

كيف تعمل المحركات الذكية: المكونات الأساسية

لماذا يصعب إدارة الآلات القديمة؟ إن المشكلة هو أنها مصنوعة من عدة أجزاء منفصلة "غبية". لا يعرف المحرك ما يفعله المستشعر. لا تعرف وحدة التحكم ما إذا كان المحرك يتعب. لا يتحدثان مع بعضهما البعض.

هذا يخلق فوضى. تحتاج إلى الكثير من الأسلاك لتوصيل كل شيء. تحتاج إلى كمبيوتر مركزي كبير (التحكم المنطقي القابل للبرمجة PLC) للتفكير من أجلهم. إذا تعطل جزء صغير، فمن الصعب العثور على المشكلة. عليك أن تخمن. وهذا يؤدي إلى توقفات طويلة وإصلاحات مكلفة. النظام بأكمله معقد وغير فعال.

ال حل هو sمشغل مارت. يضع كل الأجزاء المهمة في صندوق ذكي واحد. وهذا يجعل كل شيء بسيطًا وقويًا. مصانع الخبراء، مثل Navarch، مكرسة لبناء هذه الأجزاء الكاملة حلول الصمامات. وهي تركز على إنشاء أنظمة متكاملة توفر الطاقة ويسهل التحكم فيها.

دعونا نلقي نظرة على الأجزاء الأساسية للمشغل الذكي.

• المشغّل هذا هو الجزء الذي يصنع الحركة. يمكن أن يكون المشغل الخطيالتي تتحرك في خط مستقيم. أو يمكن أن يكون مشغل دوّارالتي تتحرك في دائرة. يمكن أن يكون مشغل هوائي (باستخدام الهواء)، أ المشغل الهيدروليكي (باستخدام سائل)، أو المحرك الكهربائي (باستخدام الكهرباء). تحظى المشغلات الكهربائية بشعبية كبيرة لأنها توفر أكثر التشغيل الدقيق.
• الجزء "الذكي" (الدماغ): هذا عبارة عن كمبيوتر صغير داخل المشغل. يسمح هذا الدماغ بـ التحكم اللامركزي. وهذا يعني أن المشغل يمكنه التفكير بنفسه. فهو لا يحتاج إلى جهاز كمبيوتر مركزي كبير لإخباره بما يجب أن يفعله في كل خطوة صغيرة. يمكّن هذا العقل ميزات مثل ضبط PID وتنفِّذ عمليات معقدة خوارزميات التحكم من تلقاء نفسها.
• حلقة التغذية الراجعة (الحواس): يحتوي المشغل الذكي على مستشعرات مدمجة. هذا هو آلية التغذية الراجعة. يحتوي على مستشعر الموضع لمعرفة مكانها بالضبط. قد يكون مستشعرات القوة أو استشعار عزم الدوران لمعرفة مدى صعوبة العمل هذا تكامل المستشعرات هو المفتاح. يسمح للمشغل بالإبلاغ عن حالته في البيانات في الوقت الحقيقيضمان ارتفاع دقة الموضع.
• الاتصال (الصوت): يمكن للمشغل الذكي التحدث إلى أجهزة أخرى. يستخدم لغات خاصة، أو بروتوكولات الشبكةللتواصل. يمكن أن يكون هذا سلكيًا حافلة الاتصالات مثل اتصال مودبوس أو بروتوكول CANopen. كما يمكن أن تكون لاسلكية. هذه القدرة على التحدث والاستماع أمر بالغ الأهمية لـ إنترنت الأشياء الصناعي (إنترنت الأشياء) وإنشاء تكامل المصنع الذكي.

تضمن المصانع المتخصصة في هذه الأنظمة عمل كل جزء معًا بشكل مثالي. مع التركيز على تكامل النظام، لا توفر الشركات جزءًا فقط، بل توفر حلاً كاملاً. فهي تصنع هذه الأجهزة مع تصميم مضغوط واختبارها من أجل اختبار التحمل لضمان عملها لفترة طويلة جدًا.

المشغل الذكي مقابل المشغل التقليدي: الاختلافات الرئيسية

هل يستحق الأمر فعلاً التغيير من المشغلات القديمة إلى المشغلات الذكية؟ إن المشكلة هو أنه من الخارج، يمكن أن يبدوان متشابهين. فكلاهما يخلقان الحركة. قد يكون من الصعب رؤية الفرق الكبير في القيمة.

وهذا يؤدي إلى استمرار الناس في استخدام التكنولوجيا القديمة. ويواصلون دفع فواتير الطاقة المرتفعة. ويستمرون في المعاناة من الأعطال المفاجئة. ويعتقدون أنه "إذا لم يكن معطلاً، فلا تصلحه". لكن النظام القديم معطل. إنه غير فعال. إنه يكلفك المال في كل ساعة يعمل فيها. ويأتي الانزعاج من هذا الاستنزاف الخفي والمستمر لمواردك.

ال حل هو رؤية الاختلافات بوضوح. يوضِّح جدول بسيط لماذا المشغل الذكي ترقية هائلة. إنه ليس مجرد جزء؛ إنه نظام جديد وفعال بالكامل.

يوضح هذا الجدول صورة واضحة. المشغل الذكي هو أكثر من مجرد محرك؛ فهو عبارة عن وحدة الأتمتة. إنه نظام مصمم لـ أنظمة التحكم الصناعي حيث كفاءة الطاقة والموثوقية هي الأكثر أهمية.

أهم 3 فوائد لاستخدام المشغلات الذكية

لماذا يجب أن تهتم بهذه التقنية؟ إن المشكلة هو أن "التكنولوجيا الجديدة" قد تبدو معقدة ومكلفة. قد تعتقد أنها مخاطرة لا تحتاج إلى القيام بها.

هذا التفكير يمكن أن يبقي عملك عالقاً في الماضي. منافسيك الذين يتبنون التكنولوجيا الذكية سيصبحون أسرع وأكثر كفاءة. سيكون لديهم تكاليف أقل وآلات أكثر موثوقية. وسيكسبون المزيد من العملاء. الخوف من التخلف عن الركب حقيقي.

ال حل هو التركيز على الفوائد الواضحة والقوية. فهذه ليست مجرد تحسينات صغيرة. فهي تحل أكبر المشاكل في أتمتة الماكينات.

1. تقليل وقت التوقف عن العمل مع الصيانة التنبؤية.
   تتعطل الماكينات القديمة دون سابق إنذار. المشغل الذكي لا يفعل ذلك. لديه مراقبة الحالة. يراقب صحته. ويمكنها أن تشعر إذا كانت تعمل بجهد شديد أو إذا كانت ساخنة للغاية (الحماية الحرارية). قبل أن يفشل، يرسل تنبيهًا. وهذا ما يسمى الصيانة التنبؤية. يمكنك بعد ذلك تحديد موعد للإصلاح في الوقت المناسب. يمكنك تجنب الإغلاق المفاجئ والمكلف. وهذا يزيد من العمر الافتراضي للمشغل و مقاييس الموثوقية.
2. زيادة الكفاءة من خلال التحكم الدقيق.
   يقوم المشغّل الذكي بتنفيذ ما يُطلب منه بالضبط بما لا يصدق تكرار الموضع. هذا التحكم في الحركة دقيقة للغاية. على سبيل المثال، فإن صمام ذكي يمكن فتح الكمية المناسبة لتوفير المياه أو الطاقة. وكما أظهرت إحدى دراسات الحالة، فإن استخدام المشغّلات الذكية في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المبنى يمكن أن تقليل استخدام الطاقة بما يصل إلى 301 تيرابايت 3 تيرابايت. لديهم أيضًا استهلاك منخفض للطاقة الأوضاع. تقلل هذه الدقة من الهدر وتحسن جودة المنتج. هذا جزء أساسي من تحسين النظام.
3. تصميم مبسط للماكينة وإعداد أسرع.
   من الصعب بناء ماكينة بمشغلات قديمة. يحتاج إلى الكثير من أعمال التصميم والعديد من الأسلاك. A المشغل الذكي أبسط بكثير. فهو يحتوي على عناصر التحكم المتكاملة، لذلك لا تحتاج إلى خزانة كبيرة من الإلكترونيات. وغالباً ما تستخدم كابل واحد. وهذا يجعل الآلات أسهل في التصميم والبناء والإعداد. بالنسبة للمصنع الذي يحتاج إلى تغيير المنتجات في كثير من الأحيان، يمكن للمشغلات الذكية أن تقلل من وقت التغيير من ساعات إلى دقائق. هذه السرعة ميزة كبيرة.

التطبيقات الشائعة وحالات الاستخدام الشائعة

أين يمكنك استخدام هذه التقنية المذهلة؟ في المشكلة هو أنه قد يكون من الصعب تخيل كيف يمكن لمكون واحد أن يُحدث هذا الفرق الكبير في العديد من المجالات.

هذا يمكن أن يجعل التكنولوجيا تبدو مجردة وغير ذات صلة بمجال عملك المحدد. قد تفكر، "هذا أمر رائع لمصانع السيارات، لكنني أعمل في مجال معالجة المياه." قد يتسبب هذا التردد في تفويت فرصة كبيرة لتحسين عملياتك الخاصة.

ال حل هو النظر إلى أمثلة من العالم الحقيقي. المشغلات الذكية ليست فقط لصناعة واحدة. فهي أداة لأي شخص يحتاج إلى التحكم في الحركة بدقة وكفاءة. شركات مثل إيمرسون, سيمنز، و روتورك توفيرها للصناعات الثقيلة، بينما تركز المصانع المتخصصة مثل نافارش على ابتكار حلول مثالية لاحتياجات محددة، مثل أنظمة التدفئة والمياه.

إليك بعض الأماكن الشائعة التي ستجدها فيها:

• الأتمتة الصناعية:إنها العضلات الكامنة وراء الصمامات الآلية. يفتحون ويغلقون أنابيب النفط والغاز والمواد الكيميائية. سوف تراهم في أجهزة التحكم في وضع الصماماتضمان الدقة التحكم في التدفق. عالية الجودة صمام الكرة الكهربائي خير مثال على ذلك.
• الروبوتاتتُستخدم المشغلات الذكية في تطبيقات الروبوتات للدقة التنميط الحركي. فهي تسمح للأذرع الآلية بالتحرك برشاقة ودقة. كما أنها محرك مدمج تصميم مثالي لهذه الأنظمة.
• إدارة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وتدفئة وتهوية وتكييف الهواء والطاقة:في المباني الذكية، تتحكم هذه المشغلات في المخمدات و تنظيم وظيفة الصمام لإدارة تدفق الهواء والماء للتدفئة والتبريد. هذا هو مفتاح توفير الطاقة الذكي.
• المياه ومياه الصرف الصحي:في محطات المعالجة، تعمل كل صمام مياه ذكي. فهي تسمح بـ المراقبة عن بعد والتحكم من غرفة SCADA مركزية، مما يحسن السلامة والموثوقية.
• التصنيع والتغليف:على خط الإنتاج، تقوم بمهام مثل فرز المنتجات، ووضع الملصقات، وضبط قضبان التوجيه لأحجام العبوات المختلفة. هذا هو الأتمتة الذكية في أفضل حالاتها.
• مناولة المواد:فهي تعمل على تشغيل السيور الناقلة، والمصاعد، وبوابات الفرز، مما يضمن تحرك المنتجات عبر المستودع أو المصنع بسلاسة.

توضح هذه الأمثلة أن أي مكان لديك صمام يعمل بمحرك أو الحاجة الحركة الذكية، يمكن للمشغل الذكي أن يجعل العملية أفضل.

كيفية اختيار المشغل الذكي المناسب: 4 عوامل رئيسية

أنت مقتنع. تريد فوائد المشغل الذكي. ولكن أيهما تختار؟ إن المشكلة هو أن هناك العديد من الخيارات. المشغل الخطي أو مشغل دوّار? ماذا عن بروتوكول الاتصال؟ قد يكون اختيار البروتوكول الخاطئ خطأً مكلفاً.

وهذا يمكن أن يؤدي إلى الشلل. أنت خائف من اتخاذ الخيار الخاطئ، لذلك لا تتخذ أي خيار على الإطلاق. تلتزم بالتقنية القديمة غير الفعالة التي تعرفها. تضيع فرصة توفير المال وتحسين نظامك.

ال حل هو اتباع عملية بسيطة ومنطقية. من خلال طرح أربعة أسئلة رئيسية، يمكنك اختيار المشغل الذكي المثالي لعملك. لدى كبار الموردين والمصنعين الرائدين، مثل نافارك، فرق فنية ذات خبرة يمكنها مساعدتك في هذه العملية. إنهم متخصصون في توفير حلول مخصصة لتناسب احتياجاتك بالضبط.

فيما يلي 4 عوامل رئيسية يجب مراعاتها في تحجيم المشغل العملية:

التحميل والسرعة:

• ماذا تسأل:ما مقدار الوزن الذي يحتاج المشغل إلى تحريكه (سعة الحمولة)? وما مدى السرعة التي يحتاجها لنقله (سرعة التشغيل)?
• ما أهمية ذلك:المشغِّل الضعيف للغاية سوف يفشل. أما المشغل القوي للغاية فهو مضيعة للمال. تحتاج إلى مطابقة المشغل مع عزم دوران عالٍ أو تصنيف القوة للوظيفة.

بروتوكول الاتصال:

• ماذا تسأل:ما هي اللغة التي يتحدث بها نظام التحكم الرئيسي لديك (نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) أو نظام SCADA)؟
• ما أهمية ذلك:يجب أن يتحدث المشغل الذكي نفس اللغة. تتضمن البروتوكولات الشائعة ما يلي مودبوس TCP, بروتوكول EtherCAT، و بروفينت. اختيار المشغِّل المناسب الشبكات الصناعية يضمن لك البروتوكول سهولة التثبيت "التوصيل والتشغيل".

البيئة:

• ماذا تسأل:أين سيتم استخدام المشغل؟ هل سيكون ساخنًا أو باردًا أو رطبًا أو متربًا؟
• ما أهمية ذلك:تحتاج إلى اختيار مشغل مزود بالحماية المناسبة. A مشغل مقاوم للماء سيكون لها نسبة عالية تصنيف IP (مثل IP67)، مما يعني أنها محكمة الإغلاق ضد الغبار والماء. هذا أمر بالغ الأهمية ل اختبار الموثوقية وضمان حياة طويلة

الملاحظات والاحتياجات الدقيقة:

• ماذا تسأل:ما مدى الدقة التي يجب أن تكون عليها الحركة؟ هل تحتاج إلى أجهزة تحديد المواقع النهائية أو مستمر الإبلاغ عن الموقف?
• ما أهمية ذلك:قد لا يحتاج التطبيق البسيط، مثل فتح بوابة أمان أو إغلاقها، إلى دقة عالية. لكن التطبيق في مجال الروبوتات أو المعدات العلمية سيحتاج إلى دقة عالية للغاية دقة الموضع و التحكم في الحلقة المغلقة.

من خلال العمل من خلال هذه العوامل، يمكنك اختيار المشغل الذكي المناسب بثقة. يمكنك المضي قدمًا والبدء في الاستمتاع بفوائد النظام الأكثر ذكاءً وكفاءة.

الخاتمة: المستقبل هو التشغيل الذكي

لقد قبلنا لفترة طويلة جداً المشكلة:: أن آلاتنا يجب أن تكون غير فعالة وغبية ومعرضة للتعطل.

لقد أقلقتنا فواتير الطاقة المرتفعة والأعطال المفاجئة والإصلاحات المعقدة. وقد أدى هذا الاضطراب المستمر إلى إعاقة الأعمال التجارية، مما جعل من الصعب المنافسة والنمو.

اليوم، هناك اليوم قوة حل:: و المشغل الذكي.

هذا ليس مجرد مكون آخر. إنه تحول أساسي في كيفية بناء الآلات والتحكم فيها. بفضل عقله المدمج وحواسه وصوته المدمجين، يحوّل المشغّل الذكي صمامًا أو محركًا بسيطًا إلى جزء ذكي من فريقك. لقد رأينا أنها توفر ثلاث فوائد كبيرة:

• توقف الأعطال غير المتوقعةمع الصيانة التنبؤية.
• توفر لك المالمع استخدام دقيق وفعال للطاقة.
• إنها تجعل ماكيناتك أكثر بساطةوأكثر مرونة.

الشركات التي تتبنى هذه التكنولوجيا، من الشركات العالمية الرائدة مثل بوش ريكسروث و باركر هانيفين لخبراء متخصصين مثل شركة نافارك - بقدرتها المذهلة التي تبلغ 8000 طن من الصمامات سنويًا وضوابط الجودة الصارمة - تبني مستقبل الأتمتة الصناعية. إنهم يصنعون المصنع الذكي الآن.

مستقبل التحكم في الحركة ذكي. إنه متصل. إنه موثوق. المستقبل هو المشغل الذكي. لا تتخلف عن الركب. حان الوقت لتقييم مشروع الأتمتة التالي واتخاذ القرار الذكي.