بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به نیاز روز افزون اتوماسیون در پروسه های صنعتی و عدم توان زیاد واحدهای کوچک تولیدی در این مقاله یک نمونه اتوماسیون جهت فرایند های کوچک با استفاده از Arduino mega2560 و سیستم مانیتورینگ بی سیم توسط نرم افزار قدرتمند Labview برای پروسه های حرارتی و رطوبتی طراحی شده است . که قابلیت کار در دو مدل پیشفرض و دستی را دارد.
در حالت اول با وارد نمودن دما و رطوبت در دو پارامتر بیشینه و کمینه و در حالت دوم مقادیر از قبل تعیین شده توسط سیستم بررسی و عملکرد لازم صورت میپذیرد سیستم دارای ورودی 3 سنسور و 8 حالت خروجی می باشد که با توجه به استفاده از کنترلر mega2560 قابلیت گسترش را دارد.عملکرد سیستم در پایش و کنترل بیانگر توانمندی ان دراغلب صنایع نظیر پروسه های شیمیایی , گلخانه , مرغ داری وغیره در برابر سیستم های گران قیمت PLC می باشد.
-1 مقدمه
افزایش راندمان در بنگاه های اقتصادی امروزه امری اجتناب ناپذیر است. این امر از دو طریق استفاده بهتر از انرژی و نیروی کار اتقاق می افتد[1] و استفاده بهینه از اتوماسیون سبب مدیریت بهتر هر دو این منابع می شود.یکی از فاکتور های افزایش بهره وری دو پارامتر مذکور, ایجاد و توسعه سیستمهای اتوماسیون متناسب با شرایط محیط, وسعت , شرایط اقتصادی و غیره می باشد. بسیاری از کارخانه ها و کارگاه ها در ابعاد های بزرگ و کوچک اهمیت نیاز به اتوماسیون را درک کرده اند اما اغلب پیش می آید که سیستم نصب شده فراتر از نیاز مصرف کننده می باشد و همین امر باعث تحمیل قیمت بر روی تولید کننده می گردد. بعلاوه برند یک نوع اتوماسیون خاص نیز از عوامل مهم در افزایش هزینه اتوماسیون می باشد
لذا عوامل ذکر شده سبب نوعی دو گانگی در تصمیم گیری مصرف کنندگان بخصوص کارگاه های کوچک تولیدی در کشور گردیده و مدیران این صنایع را بر دوراهی قبول یا عدم قبول قرار داده است. در این طراحی با در نظر گرفتن قیمت تمام شده مناسب بک سیستم اتوماسیون و به منظور افزایش راندمان کارگاه های کوچک,سیستم کنترلی مبتنی بر کنترلر آردونیو انجام شده است .در انتخاب کنترلر آردونیو که بر پایه میکروکنترلر AVR می باشد
پیرو پیشینه موجود در استفاده از برد, قابلیت اطمینان و توانایی سیستم های مبتنی بر آردونیو مورد توجه قرار گرفته است[4] هدف از طراحی این پروژه کنترل یک فرایند حساس به دما و رطوبت محیط می باشد و از قابلیتهای متفاوت و قابل توجه این برد بعنوان یک سیستم اتوماسیون کوچک در کارگاه های کوچک مانند گلخانه , مرغ داری و غیره در برابر سیستم های گران قیمت PLC استفاده شده است. در این مقاله ابتدا به معرفی پارامترهای مهم در اتوماسیون صنایع پرداخته شده و سپس به طراحی سیستم شامل الگوریتم, قطعات و سخت افزار استفاده شده پرداخته می شود و پس از معرفی مراحل انجام کار در پایان مقاله با نتیجه گیری خاتمه می یابد.
-2 پیشینه استفاده از اردنیو در پروژه های مختلف:
تاکنون موارد متعددی از استفاده برد اردنیو در پروژه های تحقیقاتی و صنعتی گزارش شده است. Kale و سایرین [5]در سال 2013 با هدف جابجایی اجسام به وسیله یک بازوی مکانیکی و مرتب سازی آنها بر اساس اندازه رنگ و غیره با استفاده از یک کنترلر و پردازش تصویر سیستم خود را طراحی نمودند . سیستم طراحی شده شامل دو مرحله , تشخیص جسم و شناختن ویژگی های فیزیکی آن می باشد .
این سیستم شامل سخت افزارهای میکروکنترلر مگا,328 دوربین برای پردازش تصویر, آردونیو, سرو موتور برای حرکت بازوی مکانیکی و نوار نقاله می باشد. از مزایای سیستم می توان به راندمان بالا , سرعت مرتب سازی بیشتر از روش سنتی و دقت بالا اشاره کرد. با توجه به عدم دخالت مستقیم نیروی انسانی ,تشخیص مشخصات متفاوت فیزیکی اجسام با توجه به استفاده از دوربین , کاهش تعمیر و نگهداری و عمر طولانی را نیز میتوان اشاره نمود . عملکرد این دستگاه نشانگر توانایی ان در جدا سازی اجسام مختلف از یکدیگر می باشد
Jeniferو همکاران [6] در سال 2013 با استفاده از برد اردنیو یک ربات سیار با هدف اندازگیری دما در مکان های مختلف و نیز ارسال داده ها را انجام داده اند. در این سیستم ربات با حرکت در مسیرهای مختلف اقدام به جمع آوری اطلاعات و ارسال آنها بر روی تلفن همراه و با یک سرور اینترنتی می نماید .
سخت افزار استفاده شده در این پروژه شامل کنترلر آردونیو , سنسور دمای LM35z و ماژول بلوتوث برای ارسال اطلاعات می باشد. از مزایای این سیستم می توان به قابلیت حرکت, به وسیله ربات متحرک و دسترسی به مکان های مختلف , کنترل بی سیم, از طریق ماژول بلوتوث جهت مسیر حرکت ,ارسال نتایج به تلفن همراه و همچنین سرور اینترنتی اشاره نمود. از این پروژه می توان در مکانهایی که ورود انسان پر خطر و ارتباط با سیم مشکل است استفاده نمود
