ماشین‌آلات سنگین چطور این‌همه قدرت و دقت را هم‌زمان کنترل می‌کنند؟

فشار سیستم هیدرولیک چقدر است؟ بازوی دستگاه در چه زاویه‌ای قرار دارد؟ محور چقدر چرخیده؟ آیا یکی از قسمت‌ها بیش از حد لرزش دارد؟ راننده چطور از وضعیت بخش‌های مختلف ماشین باخبر می‌شود؟

پاسخ این سؤال‌ها نشان می‌دهد چرا ماشین‌آلات سنگین امروزی دیگر فقط مجموعه‌ای از قطعات مکانیکی نیستند. کنترلر، نمایشگر، سنسور، انکودر و تجهیزات ارتباطی در کنار موتور و سیستم هیدرولیک کار می‌کنند تا ماشین هم قدرت داشته باشد و هم بتوان این قدرت را کنترل کرد.

اینجاست که برندهایی مثل IFM وارد ماجرا می‌شوند. IFM برای ماشین‌آلات متحرک و محیط‌های کاری سخت، مجموعه‌ای از تجهیزات کنترلی و اندازه‌گیری تولید کرده که در ماشین‌آلات راه‌سازی، کشاورزی و تجهیزات متحرک صنعتی قابل استفاده هستند.

قدرت به تنهایی برای یک ماشین سنگین کافی نیست

فرض کنید بازوی یک بیل مکانیکی فقط قدرت زیادی داشته باشد، اما سیستم نتواند موقعیت و حرکت آن را درست کنترل کند.

نتیجه چندان کاربردی نخواهد بود.

ماشین باید بتواند همان نیروی زیاد را در زمان مناسب و به اندازه مناسب استفاده کند. برای همین کنترل دقیق حرکت در ماشین‌آلات سنگین اهمیت زیادی دارد.

در ماشین‌های جدید، اطلاعات قسمت‌های مختلف مرتب به سیستم کنترل ارسال می‌شوند. کنترلر این اطلاعات را بررسی می‌کند و متناسب با شرایط، فرمان موردنیاز را می‌دهد.

به زبان ساده، ماشین باید قبل از انجام بسیاری از حرکات بداند در چه وضعیتی قرار دارد.

سیستم هیدرولیک؛ جایی که بخش زیادی از قدرت تولید می‌شود

در بسیاری از ماشین‌آلات راه‌سازی، سیستم هیدرولیک یکی از مهم‌ترین بخش‌های دستگاه است.

باز شدن جک‌ها، حرکت بازوی بیل، بالا رفتن قسمت‌های مختلف و بسیاری از حرکات سنگین به کمک فشار روغن انجام می‌شوند.

اما فشار هیدرولیک باید کنترل شود.

کم بودن فشار می‌تواند باعث شود دستگاه توان کافی نداشته باشد و فشار نامناسب هم می‌تواند نشانه وجود مشکل در سیستم باشد.

به همین دلیل سنسور فشار در بسیاری از این ماشین‌ها نقش مهمی دارد.

IFM برای کاربردهای Mobile Machinery سنسورهای فشار مختلفی ارائه می‌کند. در میان محصولات معرفی‌شده این برند، خانواده‌های PU و PT برای اندازه‌گیری فشار در سیستم‌های متحرک و هیدرولیکی دیده می‌شوند.

ماشین از کجا می‌فهمد در چه زاویه‌ای قرار گرفته است؟

یکی از بخش‌های جالب ماشین‌آلات سنگین همین موضوع است.

تصور کنید یک جرثقیل یا بالابر روی سطحی قرار دارد که کاملاً صاف نیست. در چنین شرایطی زاویه دستگاه می‌تواند اهمیت زیادی داشته باشد.

یا در یک ماشین راه‌سازی ممکن است لازم باشد زاویه یک قسمت متحرک به‌صورت مداوم اندازه‌گیری شود.

برای این کار از سنسورهای شیب استفاده می‌شود.

سنسور شیب وضعیت زاویه‌ای ماشین یا یکی از قسمت‌های آن را تشخیص می‌دهد و اطلاعات را به سیستم کنترل می‌فرستد.

IFM خانواده‌های مختلفی از سنسورهای شیب دارد. مدل‌های JN و JD از جمله محصولاتی هستند که برای کاربردهای صنعتی و ماشین‌آلات متحرک تولید شده‌اند. برخی مدل‌ها یک محور و برخی دو محور را اندازه‌گیری می‌کنند و بسته به مدل از ارتباط‌هایی مانند CANopen، J1939 یا IO-Link استفاده می‌کنند.

چرا لرزش و ضربه انتخاب تجهیزات را سخت می‌کند؟

ماشین‌آلات سنگین معمولاً در شرایط آرام کار نمی‌کنند.

بیل مکانیکی هنگام حفاری دائماً با ضربه و لرزش درگیر است. لودر روی سطوح ناهموار حرکت می‌کند. ماشین‌آلات معدنی ممکن است ساعت‌ها در محیطی پر از گردوغبار فعالیت کنند.

در نتیجه تجهیزی که روی چنین ماشینی نصب می‌شود باید شرایط متفاوتی نسبت به یک تجهیز داخل کارخانه تحمل کند.

مقاومت در برابر ضربه و لرزش، نفوذ آب و گردوغبار و تغییرات دمایی از مواردی هستند که در انتخاب تجهیزات ماشین‌آلات متحرک باید بررسی شوند.

IFM محصولات Mobile خود را دقیقاً با توجه به همین شرایط توسعه داده است. برای مثال بعضی از انکودرها و سنسورهای شیب این برند دارای درجه حفاظت بالا هستند و برای کار در محیط‌هایی با لرزش و ضربه طراحی شده‌اند.

انکودر چطور حرکت ماشین را اندازه می‌گیرد؟

هرجا حرکت دورانی وجود داشته باشد، احتمالاً اندازه‌گیری آن هم اهمیت پیدا می‌کند.

انکودر تجهیزی است که می‌تواند اطلاعات مربوط به دوران یا موقعیت یک محور را به سیستم کنترل بدهد.

مثلاً اگر سیستم نیاز داشته باشد بداند یک محور چند درجه چرخیده یا قسمت متحرک ماشین در چه موقعیتی قرار دارد، انکودر می‌تواند این اطلاعات را فراهم کند.

این اطلاعات بعداً توسط کنترلر استفاده می‌شوند تا حرکت دستگاه دقیق‌تر انجام شود.

IFM برای ماشین‌آلات متحرک انکودرهایی تولید می‌کند که برای محیط‌های دارای لرزش و ضربه طراحی شده‌اند. مدل‌هایی مانند RM900S، RM901S، RM902S و RM903S از نمونه‌های معرفی‌شده این برند هستند و بعضی از آنها حفاظت IP67 و IP69K دارند.

چه چیزی تمام این اطلاعات را کنار هم قرار می‌دهد؟

فرض کنید روی یک ماشین سنسور فشار، سنسور زاویه، انکودر و چند تجهیز دیگر نصب کرده‌ایم.

این اطلاعات باید جایی پردازش شوند.

کنترلر همین نقش را دارد.

کنترلر اطلاعات را دریافت می‌کند، شرایط را بررسی می‌کند و بر اساس برنامه‌ای که برای دستگاه نوشته شده، فرمان مناسب را صادر می‌کند.

IFM برای ماشین‌آلات متحرک خانواده‌ای با نام ecomatController دارد.

این کنترلرها بخشی از سیستم Mobile Automation شرکت IFM هستند و در کنار تجهیزاتی مانند ecomatDisplay، ioControl، انکودر و سنسورهای شیب استفاده می‌شوند.

راننده چطور می‌فهمد داخل ماشین چه خبر است؟

قرار نیست همه اطلاعات فقط داخل کنترلر باقی بمانند.

اپراتور هم باید بداند دستگاه در چه وضعیتی قرار دارد.

برای همین در ماشین‌های جدید از نمایشگرهای صنعتی استفاده می‌شود.

اطلاعاتی مثل وضعیت دستگاه، خطاها، بعضی مقادیر اندازه‌گیری‌شده یا تنظیمات ماشین می‌توانند روی نمایشگر نشان داده شوند.

IFM در این بخش خانواده ecomatDisplay را دارد که برای ماشین‌آلات متحرک طراحی شده است. این HMIها برای استفاده در کابین یا قسمت‌های بیرونی ماشین ساخته شده‌اند و برخی مدل‌ها علاوه بر نمایش اطلاعات، قابلیت‌های کنترلی هم دارند.

این یعنی اپراتور به جای اینکه با تعداد زیادی نشانگر جداگانه روبه‌رو باشد، می‌تواند بخش مهمی از اطلاعات ماشین را روی یک صفحه مشاهده کند.

اگر تعداد سنسورها زیاد شود چه اتفاقی می‌افتد؟

یک ماشین ساده شاید فقط چند تجهیز الکترونیکی داشته باشد، اما در ماشین‌های پیشرفته تعداد ورودی‌ها و خروجی‌ها می‌تواند زیاد شود.

در چنین شرایطی سیم‌کشی مستقیم همه تجهیزات تا کنترلر اصلی هم کار را پیچیده می‌کند و هم نگهداری سیستم را سخت‌تر می‌کند.

اینجاست که ماژول‌های I/O کاربرد پیدا می‌کنند.

در سیستم‌های Mobile IFM تجهیزی با نام ioControl وجود دارد که برای ارتباط ورودی‌ها و خروجی‌های مختلف با سیستم کنترل استفاده می‌شود.

در نتیجه می‌توان ساختار ارتباطی دستگاه را مرتب‌تر کرد و تجهیزات قسمت‌های مختلف ماشین را بهتر مدیریت کرد.

دوربین فقط برای خودروهای سواری نیست

ماشین‌های سنگین نقاط کور زیادی دارند.

وقتی راننده داخل کابین یک ماشین بزرگ قرار گرفته، نمی‌تواند تمام محیط اطراف دستگاه را به‌طور مستقیم ببیند.

این موضوع باعث شده دوربین‌ها و سیستم‌های تشخیص محیط به بخش مهم‌تری از ماشین‌آلات جدید تبدیل شوند.

IFM هم برای Mobile Machinery دوربین و تجهیزات مرتبط با بررسی محیط ارائه می‌کند. این تجهیزات می‌توانند در کنار سایر بخش‌های سیستم برای افزایش دید اطراف ماشین استفاده شوند.

فقط ماشین‌آلات راه‌سازی نیستند

وقتی صحبت از ماشین‌آلات سنگین می‌شود، معمولاً اولین چیزی که به ذهن می‌رسد بیل مکانیکی، لودر یا جرثقیل است.

اما همین فناوری‌ها در ماشین‌آلات کشاورزی، تجهیزات معدنی، خودروهای خدمات شهری و بسیاری از ماشین‌های متحرک دیگر هم استفاده می‌شوند.

یک ماشین کشاورزی مدرن هم ممکن است به کنترلر، نمایشگر، سنسور زاویه، سنسور فشار و تجهیزات ارتباطی نیاز داشته باشد.

هرچه ماشین پیشرفته‌تر شود، نیاز به دریافت اطلاعات دقیق از قسمت‌های مختلف بیشتر می‌شود.

چرا IFM برای ماشین‌آلات سنگین گزینه قابل توجهی است؟

نقطه قوت  در این حوزه فقط داشتن چند سنسور نیست.

وقتی سبد محصولات Mobile این برند را نگاه می‌کنیم، یک مجموعه به‌هم‌پیوسته می‌بینیم:

کنترلر برای مدیریت ماشین، نمایشگر برای ارتباط با اپراتور، ioControl برای ورودی و خروجی، انکودر برای تشخیص حرکت، سنسور شیب برای اندازه‌گیری زاویه، سنسور فشار برای سیستم هیدرولیک و تجهیزات ارتباطی برای انتقال اطلاعات.

همین موضوع باعث می‌شود IFM یکی از برندهایی باشد که هنگام طراحی یا تعمیر سیستم کنترل ماشین‌آلات متحرک ارزش بررسی دارد.

این برند همچنین برای سنسورهای مخصوص ماشین‌آلات متحرک روی مواردی مثل مقاومت در برابر ضربه و لرزش، درجه حفاظت بالا و محدوده دمای کاری گسترده تمرکز دارد.

چند محصول IFM که در ماشین‌آلات سنگین کاربرد دارند

اگر بخواهیم چند خانواده مهم را برای این صنعت نام ببریم، می‌توان به ecomatController برای کنترل دستگاه، ecomatDisplay برای نمایش اطلاعات، ioControl برای مدیریت ورودی و خروجی، سنسورهای شیب سری JN و JD، انکودرهای سری RM و سنسورهای فشار سری PU و PT اشاره کرد.

البته نمی‌توان گفت هرکدام از این محصولات برای هر ماشین سنگینی مناسب هستند.

مدلی که برای یک جرثقیل مناسب است ممکن است برای سیستم هیدرولیک یک لودر انتخاب درستی نباشد. نوع ماشین، شرایط نصب، نوع ارتباط، محدوده اندازه‌گیری و مشخصات سیستم باید قبل از خرید بررسی شوند.

سنسورها کجای این سیستم قرار می‌گیرند؟

با اینکه IFM محصولات دیگری غیر از سنسور هم دارد، سنسورها همچنان یکی از قسمت‌های اصلی این سیستم هستند.

ماشین بدون اطلاعات نمی‌تواند تصمیم درستی بگیرد.

فشار، زاویه، موقعیت، حرکت، دما و لرزش اطلاعاتی هستند که باید ابتدا اندازه‌گیری شوند.

برای همین سنسورها را می‌توان یکی از منابع اصلی اطلاعات ماشین دانست؛ اما این اطلاعات زمانی ارزش بیشتری پیدا می‌کنند که کنترلر، نمایشگر و تجهیزات ارتباطی هم بتوانند از آنها استفاده کنند.

همین ترکیب است که یک ماشین سنگین قدرتمند را به یک ماشین دقیق و قابل کنترل تبدیل می‌کند.

خرید محصولات IFM از کنترل سنسور

اگر برای ماشین‌آلات راه‌سازی، کشاورزی، معدنی یا دیگر تجهیزات صنعتی به دنبال محصولات IFM هستید، کنترل سنسور برای تأمین و خرید محصولات این برند در کنار شماست.

در کنترل سنسور می‌توانید انواع محصولات IFM را بر اساس مدل و کاربرد بررسی کنید. اگر کد دقیق محصول را دارید، می‌توانید همان مدل را برای بررسی قیمت و شرایط خرید استعلام کنید.

اگر هم هنوز نمی‌دانید کدام مدل برای دستگاه شما مناسب‌تر است، می‌توانید اطلاعات کاربرد خود را در اختیار مجموعه قرار دهید. برای مثال مشخص کنید محصول برای سیستم هیدرولیک، اندازه‌گیری زاویه، تشخیص موقعیت یا قسمت دیگری از ماشین موردنیاز است تا انتخاب محصول دقیق‌تر انجام شود.

این موضوع در ماشین‌آلات سنگین اهمیت بیشتری دارد، چون انتخاب اشتباه یک سنسور یا تجهیز کنترلی می‌تواند باعث شود محصول از نظر رنج اندازه‌گیری، نوع خروجی، اتصال یا شرایط محیطی با دستگاه سازگار نباشد.

کنترل سنسور در زمینه فروش و تأمین سنسورها و تجهیزات صنعتی فعالیت دارد و محصولات IFM هم بخشی از سبد محصولات این مجموعه هستند.

اگر قصد خرید محصولی از IFM را دارید، می‌توانید قبل از ثبت سفارش مدل موردنظر را در کنترل سنسور بررسی کنید و برای اطلاع از قیمت، موجودی و انتخاب محصول مناسب با مجموعه در ارتباط باشید.

راز دقت ماشین‌آلات سنگین چیست؟

حالا پاسخ سؤال اول مقاله روشن‌تر است.

ماشین‌آلات سنگین فقط با قدرت موتور یا فشار بالای سیستم هیدرولیک کار نمی‌کنند.

قدرت زمانی کاربردی می‌شود که دستگاه بتواند آن را کنترل کند.

سنسور فشار وضعیت سیستم هیدرولیک را اندازه می‌گیرد. سنسور شیب زاویه را مشخص می‌کند. انکودر حرکت و موقعیت را تشخیص می‌دهد. کنترلر اطلاعات را پردازش می‌کند و نمایشگر نتیجه را در اختیار راننده می‌گذارد.

همه این تجهیزات کنار هم باعث می‌شوند یک ماشین چندین تنی بتواند حرکات بزرگ را با دقت انجام دهد.

IFM هم به دلیل داشتن مجموعه متنوعی از محصولات مخصوص ماشین‌آلات متحرک، یکی از برندهایی است که می‌توان برای چنین کاربردهایی بررسی کرد.

منبع:

https://opticontent.ir/