Thiết bị tự động hoá là gì?
Thiết bị tự động hóa là các thiết bị được thiết kế, lập trình để thực hiện công việc một cách tự động nhờ sự điều khiển của con người, từ đó giúp nâng cao hiệu suất làm việc.
Đây là hoạt động tạo ra và ứng dụng những công nghệ thông tin, kỹ thuật điều khiển tiên tiến vào quá trình sản xuất công nghiệp để giảm thiểu sự can thiệp, sử dụng sức người vào những hoạt động sản xuất. Điều này giúp nâng cao được hiệu quả, tốc độ xử lý tác vụ và độ tin cậy, độ đồng đều trong chất lượng sản phẩm so với trước đây lúc sử dụng nhân công thực hiện.
Tự động hóa công nghiệp là sự nâng cao công nghệ của các hệ thống và máy móc được sử dụng cho các ngành như sản xuất và chế tạo. Mục đích là để hạn chế các thủ tục do con người thực hiện.
Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đang là xu thế của thời đại. Nhất là hiện nay khi Việt Nam bước vào giai đoạn hội nhập toàn phần với thế giới. Thực tế đó đã khẳng định rằng bất kỳ ngành công nghiệp nào cũng cần đến tự động hóa nếu muốn hội nhập và phát triển vào thị trường toàn cầu.
Qúy khách có thể mua thiết bị tự động hóa chính hãng tại đây: https://gptek.vn/
Chức năng của thiết bị tự động hoá
- Lợi ích lớn nhất của tự động hóa là tiết kiệm tối đa sức lao động con người, tiết kiệm được nhiên liệu, vật liệu, năng lượng, nâng cao hiệu quả, chất lượng làm việc với độ chính xác cao nhất.
Tăng năng suất sản xuất rõ rệt
Nhờ quá trình này, máy móc vận hành 24/24 giờ mà không cần phải có thời gian nghỉ, thời gian giữa ca như là sử dụng nhân công. Hơn nữa, tốc độ vận hành của các dây chuyền tự động nhanh hơn rất nhiều lần so với các thao tác thủ công của con người. Do vậy mà sẽ giúp các nhà máy nâng cao năng suất sản xuất một cách rõ rệt. Đây được xem là lợi ích hàng đầu và rõ nét nhất của bất kỳ một nhà máy nào khi ứng dụng tự động hóa.
Cắt giảm chi phí nhân công
Ứng dụng tự động hóa trong sản xuất nghĩa là tăng tối đa sự tham gia của máy móc tự động, giảm thiểu sự tham gia của con người trong quy trình sản xuất. Do vậy, doanh nghiệp sẽ giảm được chi phí nhân công. Thay vào đó, chỉ cần đầu tư một lần vào sản xuất thì đó sẽ là sự đầu tư thông minh và hiệu quả. Hơn thế nữa, trong sản xuất có rất nhiều công đoạn nguy hiểm nếu con người tham gia trực tiếp. Bởi vậy, nhờ ứng dụng dây chuyền tự động mà sẽ đảm bảo an toàn lao động tại các nhà máy.
Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nguyên vật liệu
Quy trình sản xuất khi được ứng dụng các thiết bị tự động thì mọi thông số sản phẩm sẽ được lập trình trước, do vậy mà thành phẩm tạo ra luôn có độ chính xác cao, tỷ lệ lỗi thấp nhất. Tự động hóa do vậy mà giúp các doanh nghiệp giảm thiểu đáng kể những sai sót của thành phẩm liên quan đến con người. Hơn thế nữa, nhờ dây chuyền sản xuất tự động mà các sản phẩm tạo ra luôn có độ đồng đều cao nhất. Tỷ lệ lỗi thấp đồng nghĩa với việc nhà máy sẽ giảm được các chi phí nguyên vật liệu, chi phí sản xuất liên quan đến việc sửa lỗi sản phẩm hoặc sản xuất bù…
Nâng cao trình độ cho nhân công
Việc ứng dụng tự động hóa vào sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp có cơ hội điều chuyển nhân công sang những vị trí chủ động, đào tạo để họ tiếp cận nhanh hơn với công nghệ. Thay vì họ phải làm thủ công thì giờ họ sẽ được nâng cao kỹ năng để điều khiển máy móc làm giúp mình những phần việc đó. Bởi vậy, điều này giúp cho nhân công được chuyên môn hóa hơn, tiếp cận nhanh nhất với công nghệ hiện đại.
Mang lại sự linh hoạt tối đa trong sản xuất
Đây được xem là lợi ích rất rõ nét của tự động hóa. Bởi việc thay đổi quy trình, dây chuyền sản xuất, thêm hoặc bớt các công đoạn thường sẽ mất rất nhiều thời gian, công sức. Nếu chưa ứng dụng các thiết bị tự động thì doanh nghiệp sẽ mất thời gian cho hoạt động đào tạo nhân công, thay đổi quản lý, đội nhóm… Thế nhưng, khi ứng dụng tự động hóa thì chỉ cần lập trình lại là chương trình sẽ có độ tùy biến cao nhất.
Độ tùy biến cao: Việc thay đổi quy trình sản xuất, nhất là khi thêm các công đoạn mới, thường rất phức tạp, do công việc này phải đi kèm với các hoạt động đào tạo công nhân cũng như thay đổi quản lý. Đối với rô-bốt, chương trình sẽ đảm bảo khả năng làm tất cả các công việc được giao. Điều này sẽ làm tăng độ tùy biến trong sản xuất.
Nâng cao vị thế cạnh tranh cho doanh nghiệp
Việc tăng năng suất, cắt giảm chi phí nguyên vật liệu, chi phí nhân công, sẽ giúp các nhà máy sản xuất giảm giá thành. Trong khi đó, chất lượng sản phẩm được cải thiện rõ rệt, do vậy sẽ giúp doanh nghiệp nâng cao vị thế cạnh tranh trên thị trường. Ứng dụng các dây chuyền tự động trong sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp tạo ra những bước đột phá trong sản xuất kinh doanh. Tất nhiên là trong điều kiện doanh nghiệp biết cách ứng dụng phù hợp nhất.
Ứng dụng trong điện công nghiệp
- Tự động hóa đang được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau: công nghiệp sản xuất, gia công cơ khí, dây chuyền lắp ráp tự động, ứng dụng kiểm soát chất lượng… Các hệ thống điều khiển thường dùng để vận hành quá trình sản xuất bao gồm servo, PLC, mạch điện tử, G code… Các hệ điều khiển này có thể bao gồm việc điều khiển từ đơn giản đến các thuật toán phức tạp, điều khiển những máy móc đơn giản cho đến những hệ thống công nghiệp lớn.
- Thiết bị điện tự động hóa ngày càng được ứng dụng mạnh mẽ không chỉ trong các hoạt động sản xuất công nghiệp mà còn trong đời sống con người bởi những lợi ích mà nó đem lại. Với hệ thống thiết bị tự động hóa con người có thể tăng năng suất và sản lượng lao động, tăng chất lượng của sản phẩm, giảm sử dụng nhiều nhân công, rút ngắn thời gian sản xuất. Cụ thể:
+ Tự động hóa trong máy móc công nghiệp: Các dây chuyền tự động, robot và cánh tay robot, máy in ấn, máy đóng gói… thực nhiên nhanh và chính xác để lắp ráp, chế biến.
Những nhà máy đang sử dụng thiết bị tự động hóa nhiều như: Chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, cơ khí chế tạo, lắp ráp linh kiện, sản xuất ô tô…
+ Tự động hóa trong nông nghiệp: Những hệ thống chiếu sáng tự động, hệ thống phun tưới, sưởi ấm, xử lý nước thải… được dùng trong các trang trại, nông trường… sẽ giúp con người tiết kiệm được sức lực và tăng hiệu quả.
+ Ngoài ra những thiết bị tự động hóa còn ứng dụng trong giao thông, trong y tế, dạy học, thí nghiệm…
Phân loại thiết bị tự động hoá
Bộ lập trình PLC, cảm biến, màn hình HMI, Relay, bộ nguồn là các thiết bị tự động hóa được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp hiện nay.
Cảm biến
Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học hay sinh học của môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó.
Thông tin được xử lý để rút ra tham số định tính hoặc định lượng của môi trường, phục vụ các nhu cầu nghiên cứu khoa học kỹ thuật hay dân sinh và gọi ngắn gọn là đo đạc, phục vụ trong truyền và xử lý thông tin, hay trong điều khiển các quá trình khác.
Cảm biến thường được đặt trong các vỏ bảo vệ tạo thành đầu thu hay đầu dò (Test probe), có thể có kèm các mạch điện hỗ trợ, và nhiều khi trọn bộ đó lại được gọi luôn là "cảm biến". Tuy nhiên trong nhiều văn liệu thì thuật ngữ cảm biến ít dùng cho vật có kích thước lớn. Thuật ngữ này cũng không dùng cho một số loại chi tiết, như cái núm của công tắc bật đèn khi mở tủ lạnh, dù rằng về mặt hàn lâm núm này làm việc như một cảm biến.
Có nhiều loại cảm biến khác nhau và có thể chia ra hai nhóm chính:
Cảm biến vật lý: sóng điện từ, ánh sáng, tử ngoại, hồng ngoại, tia X, tia gamma, hạt bức xạ, nhiệt độ, áp suất, âm thanh, rung động, khoảng cách, chuyển động, gia tốc, từ trường, trọng trường,...
Cảm biến hóa học: độ ẩm, độ PH, các ion, hợp chất đặc hiệu, khói,...
Cảm biến sinh học: đường glucose huyết, DNA/RNA, protein đặc hiệu cho các loại bệnh trong máu, vi khuẩn, vi rút...
Có sự rất đa dạng của các hiện tượng cần cảm biến, cũng như phương cách chế ra các cảm biến, và những cảm biến mới liên tục phát triển. Việc phân loại cảm biến cũng phức tạp vì khó có thể đưa ra đủ các tiêu chí phân loại cho tập hợp đa dạng như vậy được.
Bộ lập trình PLC
Là thiết bị sử dụng cho tự động hóa công nghiệp. Các bộ điều khiển được lập trình có thể tự động hóa cho một hoặc nhiều thiết bị khác hoạt động có thể là cả một dây chuyển sản xuất, đóng gói ,…
Cấu tạo bộ lập trình PLC gồm :
Một bộ nhớ trong ( bộ nhớ chương trình) và có thể mở rộng bằng bộ nhớ ngoài.
Mộ mạch xử lý có cổng kết nối giữa PLC và các modul vào và ra.
Bộ lập trình PLC có nhiều loại khác nhau dựa trên thành phần chính của nó như ngõ ra, vào, dung lượng RAM, bộ đếm, Bit nhớ, các chức năng, tốc độ xử lý , khả năng truyền thông.
Được ứng dụng trong việc tự động hóa dây chuyền sản xuất, xử lý rác, nước thải, máy cắt tốc độ cao.
Qúy khách có thể mua thiết bị bộ lập trình siemens simatic ET200 chính hãng tại đây: https://gptek.vn/siemens-automation/siemens-simatic-et200
Màn hình HMI
HMI là từ viết tắt của Human-Machine-Interface, nghĩa là thiết bị giao tiếp giữa người điều hành và máy móc thiết bị. Nói một cách chính xác, bất cứ cách nào mà con người “giao tiếp” với một máy móc qua 1 màn hình giao diện thì đó là một HMI.
Ưu điểm và ứng dụng của HMI:
- Ưu điểm của HMI:
- Tính đầy đủ kịp thời và chính xác của thông tin.
- Tính mềm dẻo, dễ thay đổi bổ xung thông tin cần thiết.
- Tính đơn giản của hệ thống, dễ mở rộng, dễ vận hành và sửa chữa.
- Tính “Mở”: có khả năng kết nối mạnh, kết nối nhiều loại thiết bị và nhiều loại giao thức.
- Khả năng lưu trữ cao.
Qúy khách có thể mua thiết bị màn hình HMI chính hãng tại đây: https://gptek.vn/man-hinh-hmi
Relay
Là một thiết bị giám sát và phát hiện các điều kiện hoạt động bất thường liên quan đến pha, dòng điện, điện áp, tần số, tốc độ hoặc nhiệt độ. Rơle thông báo cho người dùng về các điều kiện bất thường và cho phép họ bắt đầu các hành động khắc phục cần thiết trước khi sự cố nghiêm trọng và tốn kém có thể xảy ra. Bằng cách giám sát mạng năng lượng trạng thái, chúng cho phép kiểm soát cả tải điện và cơ.
Chúng phù hợp cho một loạt các ứng dụng:
Cần cẩu xây dựng, cầu cẩu bến cảng.
Điện áp động cơ
Thang máy xây dựng, thang máy chở khách, thang cuốn.
Dệt may.
Đặc điểm của thiết bị relay:
Nhỏ gọn.
Thích hợp cho bảng điều khiển công nghiệp và tòa nhà.
Vỏ bảo vệ có thể bịt kín bằng chì IP50 giúp ngăn bụi bẩn ngoài ý muốn.
Có chỉ báo trạng thái bằng đèn LED , đèn LED con trỏ quay số bổ sung để dễ dàng thiết lập trong bóng tối.
Bộ nguồn
Là bộ phận cung cấp nguồn cho hoạt động của thiết bị khác . Nguồn điện cung cấp có thể được điều chỉnh theo phạm vi pha, được thiết kế đặt biệt để cung cấp các DC điện áp cần thiết cho thiết bị điện hoạt động trên một điện áp an toàn.
Phù hợp với tiêu chuẩn trên toàn thế giới. Công nghệ chuyển đổi chế độ đảm bảo chất lượng.
Dễ dàng cài đặt, thiết bị có thể thay thế từ ứng dụng này sang ứng dụng khác.
Biến tần
Biến tần là sản phẩm công nghệ, thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. Bạn muốn tiết kiệm điện năng, chống hư hỏng động cơ, dây chuyền sản xuất, gia tăng khả năng sản xuất hay điều khiển máy móc hoạt động ở tốc độ thích hợp, biến tần có thể giúp bạn làm được điều này một cách dễ dàng.
Cấu tạo biến tần
Về cơ bản, máy biến tần được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính : Bộ phận chỉnh lưu, bộ phận nghịch lưu và CPU điều khiển.
Bộ phận chỉnh lưu(AC-DC) : có chứa các Diot bán dẫn nhằm mục đích chuyển đổi nguồn điện nhận vào thành nguồn điện 1 chiều sau khi được nắn phẳng.
Qúy khách có thể mua thiết bị biến tần sinamics V20 chính hãng tại đây: https://gptek.vn/motion-control-siemens-bien-tan-servo-siemens/sinamic-v20-bien-tan-siemens-v20
Tóm tắt
Trên đây là toàn bộ thông tin tổng hợp kiến thức về tự động hóa, ứng dụng chức năng cấu tạo về từng loại thiết bị tự động hóa. GPTEK là đơn vị cung cấp các thiết bị tự động hóa chính hãng tại Việt Nam. Quý khách có thể truy cập vào website: https://gptek.vn/ để xem các sản phẩm ngoài ra quý khách có thể đọc và tìm hiểu thêm các thông tin về nghành tự động hóa.
