منتدي مدرسة هوارة الصناعية المتقدمة نظام السنوات الخمس
 
الرئيسيةس .و .جالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 الحاسب الالى فى الصناعة

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
الجوكر
عضو جديد
عضو جديد


تاريخ التسجيل : 25/10/2011
عدد المساهمات : 5

مُساهمةموضوع: الحاسب الالى فى الصناعة   الثلاثاء أكتوبر 25, 2011 11:12 pm


الباب الاول

استخدام الحاسب فى مجالات التحكم الآلي

المحتويات :

1-1 مقدمة
1-2 التعرف على برامج الحاسب فى مجالات التحكم الآلي
1-3 مزايا إستخدام الحاسب فى مجالات التحكم الآلي
1-4 تطبيقات البرامج فى مجالات التحكم الآلي
1-5 أسئلة





1-1 مقدمة

تتعدد وتتنوع مجالات استخدام الحاسب الآلى حيث أن أغلب التطبيقات فى معظم مجالات الصناعة والزراعة والتجارة والتعليم والطب وغيرها تعتمد على الحاسب الآلي بشكل كبير مما يصعب معه فى الوقت الحالى تخيل تلك المجالات بدون الحاسب الآلي , ولأن الحاسب الآلي يطلق على كل جهاز إلكتروني يمكن برمجته لتأدية وظائف معينة سواء خاصة أوعامة، كان لا بد لنا من ذكربعض مجالات استخدام الحاسب الآلى لتوضيح ذلك المفهوم :

1-1-1 المجال العسكري :
وهومن أوائل المجالات التي استخدمت الحاسب الآلى فى توجيه الصواريخ وتسيير الطائرات الحربية وتحديد المواقع والملاحة البحرية والجوية والتجارب النووية وعمليات تصنيع المعدات الحربية0

1-1-2 المنزل :
يوجد الحاسب في المنزل بصورته الشائعة كالحاسب الشخصي كما يوجد في أشكال أخرى يمكن أن تخفى عن غير المتخصصين مثل الغسالات الأوتوماتيكية إذ تحتوي على معالج Processor يقوم بتنفيذ برامج مخزنة يختار منها المستخدم مايناسبه ليقوم بالتحكم في الغسالة الآلية من غسل وشفط وسحب المياه وما إلى ذلك.

1-1-3 البحث العلمي :
يستخدم الحاسب في البحث العلمي وخاصةً في عمليات المحاكاة للأنظمة المقترحة وحساب النتائج وعمل التحاليل الكيميائية والبيولوجية وأيضاً في بعض الأبحاث التي تتطلب الحسابات بسرعات عالية جدًا والكميات الضخمة من البيانات والقياسات المتعددة. وجدير بالذكر أن الحاسبات العملاقة Supercomputers تصنع في الغالب لأغراض البحث العلمي.

1-1-4 حساب التكاليف :
تستخدم أغلب الشركات الكبيرة نظماً معتمدة على الحاسوب للتعامل مع الحسابات. ونظرا لطبيعة الحسابات التي تتسم بالتكرار، فإن النظام المعتمد على الحاسوب يعد هوالنظام المثالي للقيام بهذه المهمة ويضمن الدقة المتناهية أيضًا.
ويقوم الحاسب الآلى بالعمليات الحسابية المعقدة بشكل سريع، ولذلك يستخدم فى حساب التكاليف0 وقبل انتشار استخدام الحاسوب، كان المحاسبون يستخدمون جداول حسابية يدوية مكتوبة على الورق. وكانوا يقومون بشكل عام بجمع الأعداد الموجودة في الأعمدة ثم جمع الناتج مع إجمالي الأعمدة الأخرى. وإذا تم تغيير أي رقم داخل أي عمود فسيؤدى ذلك إلى الخطأ في كل الحسابات الموجودة في الجدول الحسابي. وربما يستغرق إعادة حساب أي جدول ساعات طويلة (بل في بعض الأحيان عدة أيام ). أما باستخدام الحاسوب فلن تستغرق هذه العملية سوى ثوانٍ معدودة.

1-1-5 مراقبة المخزون:
يمكن القيام بمراقبة المخزون آليًا، وتعتمد حالبا الكثير من الشركات وبشكل شبه كامل على الحاسوب فى هذا الشأن لان نظام مراقبة المخزون يقوم بتتبع عدد العناصر الموجودة في المخازن ويقوم تلقائيا بإعداد أوامر بشراء عناصر جديدة عند الحاجة.

1-1-6 الصناعة :
ينتشر استخدام الحاسب في المجالات المختلفة للصناعة مما عزز الدقة والسرعة وأتمتة الإنتاج، ومن الأمثلة للمصانع التي تعتمد على الحاسب الآلي بشكل كبير مصانع السيارات والطائرات والإلكترونيات وأجهزة التبريد والتكيف ومعامل المعادن والصناعات النفطية والثقيلة وغيرها الكثير.كما يستخدم الحاسب الآلى فى برامج الصيانة وجدولة الأعمال وإعداد قوائم المتطلبات والتوقيتات الملزمة لتوافرها ... إلخ. ومن أبرز ما تميز به العقدان الأخيران في مجال التصنيع هوظهور وتطوير برمجيات تخدم بالمقام الأول عمليات التصميم، وهذه الفئة من البرامج أطلق عليها اسم "برامج المساعدة في التصميم" Computer Aided Design أواختصارا CAD. وتنوعت تلك البرامج بداية من ابسطها والذي لا يملك من الإمكانيات سوي الرسم في بعدين فقط في الفراغ، ونهاية بالبرامج العملاقة التي تمكن المصمم من الرسم الثلاثي الأبعاد وتمثيل السطوح المعقدة وتغيير زاوية الرؤية بسهولة تامة. ولان دور هذه البرمجيات ينتهي بإتمام التصميم علي أكمل وجه وإخراجه في صوره ملف رسومي قياسي، فكان لابد من وجود برامج أخري تكمل عمليه التصنيع لتأخذ هذا الملف الرسومي وتطلب تحديد مجموعه من الإعدادات التي سوف تمكنها من أن تحول هذا الرسم إلي تسلسل من الأوامر والإعدادات التي سوف ترسل إلي إحدى ماكينات التحكم الرقمي. هذه النوعيه من البرمجيات يطلق عليها "برامج المساعدة في التصميم باستخدام الحاسب" Computer Aided Manufacturing أواختصاراً CAM.
وتتميز برامج التصنيع باستخدام الحاسب بتوافر إمكانيه محاكاة العملية الصناعية قبل أن يتم تنفيذها فعليا علي ماكينة التحكم الرقمي مما يعني سهوله التأكد وتتبع كود التصنيع المتولد والتأكد من تناسبه وتحقيقه للمنتج المطلوب بالمواصفات المطلوبة قبل أن تبدأ عمليه الاختبار الفعلية لكود التصنيع.
وبالتالى فإن الهدف الأساسي من استخدام برامج التصنيع باستخدام الحاسب إنتاج كود التصنيع Manufacturing Code والذي سوف يوجه إلي ماكينات التحكم الرقمي، وتحتوي هذه البرامج دائما علي معالج تصدير Post Processor يمكن توصيفه وتغذيته بمواصفات وخصائص وإمكانيات ماكينة التحكم الرقمي Machine parameters التي سوف تنفذ هذا المنتج لكي يتم اخذ كل هذه العوامل في الاعتبار حين تبدأ عمليه توليد كود التصنيع، وهنا يساعد البرنامج فى تحديد عمليات التشغيل التي تحقق مواصفات المنتج، مما يوفر العوامل التي تحكم عمليات التشغيل.
ويمكن تلخيص هذه العملية في الخطوات الآتية :
1. تجسيم المنتج علي برامج التصميم باستخدام الحاسب
2. تصدير المجسم الثلاثي الإبعاد للمنتج علي هيئه ملف رسومي
3. استيراد هذا الملف الرسومي داخل برامج التصنيع باستخدام الحاسب
4. توصيف معالج التصدير في برنامج التصنيع باستخدام الحاسب حسب مواصفات ماكينة التحكم الرقمي ونوع دوائر التحكم التي تعمل بها
5. إدخال العمليات الصناعية من قبل المهندس المختص إلي برنامج التصنيع باستخدام الحاسب
6. يقوم برنامج التصميم باستخدام الحاسب بترجمة هذه العمليات إلي متسلسلة من الحركات المتتابعة التصنيعية
7. يتم إنتاج كود التصنيع الذي يصدر علي هيئه ملف تحكم رقمي بالامتداد.NC
8. يصدر كود التصنيع إلي دوائر التحكم في ماكينة التحكم الرقمي للبدء في تشغيل المنتج

1-1-7 مجالات التحكم الآلى
من خلال الحاسب يمكن إجراء عمليات التحكم الآلى وذلك بتجميع البيانات عن الظواهر المختلفة باستخدام مصادر الاستشعار ثم ترسل عبر الشبكة إلى جهاز حاسب آلي ليقوم بتحليلها ويتخذ الإجراء الالكتروني اللازم لمعالجة القصور إن وجد.
ومن أمثلة التطبيقات فى هذا المجال، جمع بيانات عن حركة سير المرور في الشوارع بأجهزة الاستشعار ليحللها الحاسب ثم يرسل الأوامر لإشارات المرور للتحكم فى الحركة مما يساعد على التخلص من الإختناقات المرورية وكذلك التحكم بأنظة موزعة بأماكن جغرافية مثل الرادار والطيران والصناعة والدفاع والأمن والمراقبة والحماية والإنذار 0

1-2 التعرف على برامج الحاسب فى مجالات التحكم الآلي

تتعدد استخدامات الحاسب الآلى فى مجالات التحكم الآلي، ونذكر منها مايلى :
1-2-1 التحكم الآلى في صناعة السيارات:
تطورت صناعة السيارات تطوراً كبيرا مما إنعكس فى تعقد المنتجات وغلاء أسعارها. ونتيجة لطبيعة العمل التكرارية في هذه الصناعة لجأت بعض الشركات إلى أتمتة خطوط إنتاجها باستخدام وحدات نقل مؤتمتة و«روبوتات» (إنسان آلي) ذكية تقاد بواسطة حواسب متقدمة ومزودة بعدد من عناصر التحكم المختلفة للتأكد من صحة العمل المطلوب ودقته. وتبرمج حركة هذه «الروبوتات» بقيادتها يدوياً مرة واحدة عبر مسار محدد، ويختزن الحاسوب في ذاكرته المواقع النسبية لجميع مكونات «الروبوت» ويجبر الحاسوب «الروبوت» على تكرار هذه الحركات في عمليات الإنتاج بتنفيذ البرنامج الذي اختزن. ويكون دور الإنسان التأكد من صحة العمل في نهاية خط الإنتاج. ويقوم الحاسوب أومجموعة الحواسيب بالإشارة إلى أي خطأ يرتكب في الإنجاز بإعطاء إشارات مناسبة أوكتابة رسالة على وسائط الإتصال مع العامل البشرى (طابعات، شاشات ...إلخ).

1-2-2 التحكم الآلى في الطيران والفضاء :
إن ما يشاهد الآن من تطور كبير في الطيران وغزوالفضاء الخارجي هونتيجة مباشرة لتطبيقات التحكم الآلى في تصميم المركبات الفضائية وعملها ووسائل الإتصال بها من مراكز الإتصال والمراقبة إلى محطات الإقلاع والهبوط 0 فالتحكم في طائرة بسيطة يتطلب عمليات معقدة من قياس ومراقبة وتغذية خلفية وغيرها. وقد يبلغ عدد هذه المتغيرات عدة آلاف في الصواريخ العابرة للقارات أوالمحطات الفضائية، ويستحيل في هذه الحال تحقيق أي تحكم يدوي نظراً إلى متطلبات السرعة والدقة وضخامة العمليات الحسابية المطلوبة ولم يكن ممكناً برمجة مسار الطائرات أوقيادتها آلياً لولا تطور إستخدام الحاسوب والتحكم الآلى.

1-2-3 التحكم الآلى في الصناعات الكيمياوية :
تتطلب معظم الصناعات الكيمياوية دقة في المعايرة والقياس. وأي خطأ يرتكب في المعالجة يكون مكلفاً جداً. ويتطلب بعضها أيضاً شروطاً محيطية (من حرارة أووسائط تفاعل أومواد وسيطة خطرة أوغيرها) تجعل وجود الإنسان في مكان التفاعل أمراً فيه خطر كبير على سلامته. ولهذا كان من الضروري أتمتة معظم الصناعات الكيمياوية باستخدام «روبوتات» وحواسيب وأجهزة مناولة مختلفة، كما في صناعة الأسمدة وصناعة المتفجرات والصناعات البتروكيمياوية.

وتتألف أي منظومة بتروكيمياوية متقدمة من عدة وحدات للمعالجة بغية إنتاج أكثر من 20 نوعاً من المنتجات البتروكيمياوية. وتقسم هذه الوحدات إلى مجموعات تخصصية يٌسير كلاً منها حاسوب يراقب إشارات الإنذار وتوصيفها لأكثر من 2000 متغير من محددات الإنتاج مثل التدفق والضغط ودرجة الحرارة والكثافة ومستوى السائل والتركيب الكيمياوي وغيرها ويتحكم فيها. ويتم ذلك دورياً وفي أزمان قصيرة نسبياً (بضع ثوان). ويشرف على عمل جميع هذه الحواسيب المتخصصة ومراقبتها حاسوب مركزي تكون الغاية منه جعل إنتاجية كل وحدة كيمياوية أفضا مايمكن كماً ونوعاً، ويستطيع إصدار الأوامر إلى جميع الحواسيب المتخصصة لتغيير مواصفات المنظومة لمواجهة أي حالة طارئة بإصدار إشارات الإنذار لعناصر المراقبة والتنسيق.

1-2-4 النمذجة والمحاكاة :
أدخل التطور التقني الكبير في هندسة الحاسوب وعلومه في الأعوام الأخيرة مفاهيم جديدة في التحكم الآلى، منها تخطيط عمليات التحكم الآلى قبل إنجازها0 إذ أصبحت أتمتة أي عملية أومنظومة تمر بمرحلتين أساسيتين هما النمذجة modeling والمحاكاة Simulation قبل البدء فى تنفيذ تلك المنظومة.
والنمذجة هي المرحلة التي يتم فيها بناء نموذج رياضي للمنظومة المطلوب أتمتتها يصف سلوكها الدينامى وصفاً كاملاً. ويتم إنجاز ذلك باستخدام عدة طرائق رياضية تعتمد على مبدأ حفظ الطاقة بدون أخطار وعلى بنيتها الدينامية وطريقة ترابط العناصر المكونة لها.
أما المحاكاة فتتضمن بناء منظومة مصغرة، لها مواصفات المنظومة الأصلية نفسها المطلوب أتمتتها وتحاكيها في السلوك. ويمكن إنجاز ذلك ببناء نموذج إلكتروني مخبري باستخدام العناصر الإلكترونية الفعالة المتوافرة أوباستخدام الحاسوب وكتابة برنامج بإحدى لغات البرمجة المعتمدة، ثم تشغيل هذا النموذج بالشروط المحيطية نفسها المطلوب تشغيل المنظومة الأصلية فيها.

والفائدة من إجراء النمذجة والمحاكاة قبل إنجاز التحكم الآلى هي اختصار مراحل الإنجاز، والتأكد من صحة النتيجة النهائية لعمل المنظومة. ويمكن تصحيح أي خطأ وظيفي بضبط النموذج الرياضي المستعمل وبتعديل البرنامج بلا أي كلفة إضافية، في حين إن كشف مثل هذه الأخطاء في مراحل إنجاز التحكم الآلى بلا استخدام هذه الطريقة يوجب تغيير بعض أجزاء المنظومة أوطريقة ربطها وهذا مكلف جداً في المنظومات المعقدة.

1-2-5 التحكم الآلى في توليد الطاقة الكهربية وتوزيعها :
لقد ازداد عدد محطات التوليد الكهربية في معظم البلدان. واختلفت كثيراً في أنواعها. ويتراوح التزايد فى الطلب بين 3و4 بالمئة سنوياً في الدول المتقدمة وبين 7و12 بالمئة سنوياً في الدول النامية. وازدادت المسألة تعقيداً أمام الحاجة إلى ربط مولدات الطاقة جميعها على اختلاف ضخامتها وأنواعها (مائية، بخارية، نووية) في شبكة واحدة وتوفير التزامن اللازم بينها لضمان نقل الطاقة وتوزيعها توزيعاً جيداً. ولهذا كان إيجاد منظومات مؤتمتة تضمن توليد الطاقة الكهربائية ونقلها وتوزيعها من دون انقطاع أمراً ملحاً.
ويعد بدء التشغيل في مولدات الطاقة الكهربائية العالية الإستطاعة (ميجاواط)، وفترات توقف هذه المولدات ، مراحل حرجة يجب أن يراقب فيها أداء كل مولد على حدة مراقبة جيدة من حيث السرعة والتردد وفرق الطور، إذ يجب أن يتم وصل المولد مع شبكة التوزيع الكهربائية أوفصله عنها بدقة عالية من التوافق والتزامن لتكون الطاقة الكهربائية المولدة متفقة في الطور مع التي في الشبكة وإلا فستجهد المولد والشبكة. ويتطلب تحقيق هذا التوافق في الطور مراقبة عدد كبير من المتغيرات (دخل) خلال فترتى بدء التشغيل والتوقف مراقبة يعجز الإنسان عن القيام بها يدوياً ويصبح التحكم الآلى أمراً ضرورياً0 فمثلاً يصل عدد المتغيرات التي يراقبها متحكم مؤتمت إلى 600 متغيرفي محطة كهربية تعتمد على مولدات الطاقة البخارية تنتج 300 ميجاواط. من هذه المتغيرات درجات الحرارة والضغط وسرعة الدوران وأوضاع المفاتيح وغيرها. أما في محطات التوليد النووية فقد يتضاعف عدد هذه المتغيرات لتصبح الحاجة إلى نظام مؤتمت متكامل ومحوسب يؤلف باستخدام برنامج مناسب، ضرورة لاغنى عنها. وتتم مراقبة جميع العمليات المؤتمتة من مركز التحكم الرئيسي الموجود في كل محطة. ودور التحكم الآلى في توليد الطاقة الكهربائية ونقلها أساسي نتيجة لتعدد محطات التوليد وتنوعها وتباعدها في البلد الواحد وبين عدة دول مرتبطة بشبكات من خطوط الجهد العالي جداً. ولهذا تعتمد جميع الدول على مراكز تنسيق وترحيل dispatching centers محوسبة وموزعة في مواقع محددة تحقق مايلي:

- السيطرة على توزع الأحمال load flow من الناحية الاقتصادية والفنية بالاعتماد على تشغيل المحطات الأقل كلفة.
- ضمان استقرارالأحمال في حالة حدوث عطل في أحد الخطوط أوإحدى المحطات.
- تنظيم التردد على قضبان التجمع bass bar في محطات التوليد ومراكز الاستهلاك عن طريق التحكم في نسب تحويل المحولات0

1-2-6 منظومة إدارة المباني Building Management System - BMS
هى منظومة تمكن صاحب المبنى و/ أومدير التشغيل والصيانة من مراقبة كل معدات وأجهزة المبنى وأن يتحكم فيها مركزياً من خلال حاسب آلى متصل بكل المعدات عن طريق مستشعرات(sensors) ومتحكمات (controllers) في شكل شبكة محلية مما يطلق عليها (Local Area Network - LAN) , ويقوم برعاية مثل هذا النظام كل االمهندسين الذين يعملون في مجال خدمة المباني (Building services) من فنادق ومستشفيات ومبانٍ سكنية وإدارية، أي المتخصصين في المجالات التالية:
• التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتحكم فيه
• أعمال الكهرباء المختلفة
• الأعمال الصحية
• شبكات مكافحة الحريق
وتعتبر أجهزة التكييف الموجودة بالمبنى من الأجزاء التى يتم مراقبتها والتحكم فى تشغيلها وإيقافها بواسطة نظام إدارة المبانى ولذلك يتم تزويد المعدات والآلات الخاصة بنظام التكييف بالمبنى بعدة مستشعرات ومتحكمات أوتوماتيكية يتم توصيلها بالشبكة الخاصة بالنظام والتى عادة ما تتحكم بها أجهزة حاسب آلى مزودة ببرامج يتم تصميمها حسب طبيعة المنشأة , وهنا يمكن أن تضم الشبكة شاشات لمراقبة عمليات التشغيل وكذلك غرفة تحكم مركزية للتشغيل والايقاف ومتابعة عمليات الصيانة والاصلاح من خلال مشغلون متخصصون ومدربون على استخدام هذة النوعية من الانظمة.

وببساطة يمكن القول أن منظومة إدارة المباني تعتمد أساسا على برامج تحكم تصمم خصيصا وتحمل على أجهزة الحاسب الآلى التى تتحكم فى عمل شبكة تضم عدة وسائل مراقبة واستشعار مثل الكاميرات وأجهزة قياس درجة الحرارة والضغط وخلافه. وبذلك يمكن معرفة درجة حرارة الغرف ومياة التبريد وضغط الغاز ... إلخ ، ومن خلال ذلك يمكن التحكم مثلا فى إيقاف وتشغيل وحدات التكييف.
وفيما يلى بعض الأشكال التوضيحية التى تبين كيفية عمل مثل هذا النظام.وهى :
شكل (1-1) يوضح التصيم العام للمبنى ومواقع الأجهزة وشبكة الربط
شكل (1-2) يوضح واجهة البرنامج ويعكس التصميم العام للمبنى ومواقع الأجهزة وشبكة الربط
شكل (1-3) يوضح واجهات التحكم فى وحدات التكييف عن طريق شبكة الربط
شكل (1-4) , شكل (1-5) إستعراض البيانات التفصيلية عن الوحدات والشبكة
شكل (1-6) يوضح شاشات التحكم فى الوحدات

شكل (1-1)
التصميم العام للمبنى ومواقع الأجهزة وشبكة الربط

شكل (1-2)
واجهة البرنامج ويعكس التصميم العام للمبنى ومواقع الأجهزة وشبكة الربط

شكل (1-3)
واجهات التحكم فى وحدات التكييف عن طريق شبكة الربط

شكل (1-4)
إستعراض البيانات التفصيلية عن الوحدات والشبكة


شكل (1-5)
إستعراض البيانات التفصيلية عن الوحدات والشبكة


شكل (1-6)
شاشات التحكم فى الوحدات

1-2-7 منظومة التحكم فى الأجهزة المنزلية باستخدام الحاسوب
يتم استخدام الحاسب الآلى فى تنفيذ عمليات التحكم الآلى فى الأجهزة المنزلية بكافة أشكالها نظرا لما يحتويه الحاسب من خصائص متقدمة يتم من خلالها برمجة أوقات تشغيل الأجهزة بما يتلائم مع ظروف المستخدم ولأغراض ترشيد استهلاك الطاقة. وتعتمد مثل هذه التطبيقات على الاستفادة من الساعة الرقمية الموجودة في الحاسب الآلى لتحديد أوقات تشغيل أجهزة تكييف الهواء وأجهزة تسخين الماء والإضاءة وغيرها.
وتتكون منظومة التحكم فى الأجهزة المنزلية باستخدام الحاسوب من جزئين رئيسيين هما الكيان المادي والكيان البرمجي وفيما يلى شرح مفصل لمكونات كل جزء:
1-2-7-1 الكيان المادى، ويشمل :
1ـ جهاز الحاسب الآلى
2ـ وحدة التعشيق (System Bus Interfacing Unit) لربط الحاسب مع وحدات التحكم الخارجية
3ـ تركيبة منافذ الإدخال والإخراج الرقمية(Digital Input/Output Ports)
4ـ دوائر العزل ما فوق الصوتي (Ultrasonic Isolation Circuit)
إذ يتطلب العمل في أنظمة التحكم فى بعض الأحيان القيام بعملية عزل كهربائي بين دوائر التحكم ذات الجهد المنخفض كالحاسب والدوائر المسيطرعليها ذات الجهد العالي كالمحركات الكهربائية، ويعد المزدوج الضوئي (Opto-coupler) واحدا من الدوائر المستخدمة في عملية العزل بين دوائر التحكم والدوائر المسيطر عليها حيث لا يوجد هناك اتصال كهربى بين الاثنين 0
5ـ المرحلات(Relays)
يعد استخدام المرحلات الميكانيكية واحده من الطرق التي تم اعتمادها منذ سنوات طويلة كدائرة وسيطة يتم عن طريقها السماح للأجهزة التي تعتمد في عملها على استخدام فولتية إشارة صغيرة نسبيا وتقدر بحوالي ( ( 5 volt للتعامل مع وحدات وأجهزة تعتمد في عملها على مصدر جهد عالي يقارب ((220 volt أوأكثر وذلك تبعا لنوع الجهاز المطلوب تشغيله
1-2-7-2 الكيان البرمجي، ويشمل :
1- برمجية شاشة المستخدم(User Window Software) ، حيث تلعب برمجية شاشة المستخدم الدور الاساسي في عملية التعشيق (Interfacing) بين المستفيد ووحدات التحكم فى الأجهزة إذ يتم من خلال هذه الشاشة تحديد نوع الجهاز المرغوب فى تشغلية وزمن التشغيل بالاضافة إلى إمكانية تحديد الفترة الزمنية اللازمة لبدء التشغيل وتغيرها مسبقا وبالشكل الذي يتلائم مع ظروف المستخدم.
2ـ برمجية التحكم (Control Software)، حيث يتم إعدادها وكتابتها لتتلائم مع المنظومة المستخدمة إذ يتم من خلالها التحكم فى وحدات التعشيق ووحدة الربط البيني (PPI) والتي يتم من خلالها تشغيل وحدة التعشيق ما فوق الصوتي(Ultrasonic Interfacing Unit) لغرض اختيار الجهاز المطلوب تشغلية.
ولابد من الإشارة إلى مايلى :
• البرنامج الحاسوبي يعمل باللغات المرئية(Visual Basic for example) بهدف التحكم فى الوحدات الطرفية وتشغيلها.
• برمجية شاشة المستخدم وبرمجية التحكم يعملان بشكل متوافق حيث يكمل إحدهما الاخر وفي حالة حدوث أي خلل في أحدهما فإن ذلك يؤدي إلى فشل المنظومة في إنجاز ماهو مطلوب منها.
1-3 مزايا إستخدام الحاسب الآلى فى مجالات التحكم الآلي
• الدقة وصغر الحجم وسهولة الإستخدام هي مجموعة من المحاسن التي تتميز بها الأنظمة الرقمية المستخدمة في عملية التحكم.
• منظومة التحكم المعتمدة على الحاسب الآلى تعد اكثر كفاءة واقتصادية من المنظومات التقليدية بسبب إمكانية برمجتها باوقات مسبقة ووفقا لرغبات المستخدم.
إستخدام الحاسب الآلى في عملية التحكم يوفر مرونة كبيرة للمستخدم لاختيار فترات التشغيل ونوع الجهاز المطلوب تشغلية بدون الحاجة إلى الذهاب لموقع الجهاز لتنفيذ عملية التشغيل.
• للمستخدم القدرة في تحديد فترات تشغيل الاجهزة وبما يتلائم مع ظروف عمله.
• حماية المستخدم من التعرض للصدمات الكهربائية.
1-4 تطبيقات برامج الحاسب الآلى فى مجالات التحكم الآلي
تم تصميم نظم عديدة للتحكم الآلى منها :
1-4-1 التحكم الرقمي بإستخدام الحاسوب (CNC)
شكل (1-7) يوضح الصورة العامة لماكينات التحكم الرقمى والحاسب المتصل بها

إن عمليات قطع المعادن بالطريقة التقليدية تعتمد بصورة أساسية على مهارة العامل وقدرته على ضبط الطارات ، وعلى العامل أن يقوم بمراجعه الرسم وقياس أبعاد العينة فى جميع مراحل التشغيل، وكذلك القيام بعمليات حسابات يدوية. وفي بعض الأحيان يتم استخدام تجهيزات خاصة لإنتاج الأجزاء المعقده والدورانيه وذلك نتيجة المحدودية في التصميم والإمكانات للماكينات التقليدية. وفى أحيان كثيرة يتم تغيير العدة وضبطها وكذلك ضبط العينه المراد تشغيلها أثناء عملية القطع على الماكينة. وبالنظر إلى ذلك يتضح أن معظم الوقت المخصص للإنتاج يستهلك في أعمال ليس لها علاقة بعمليات القطع والتشغيل. ويظهر هذا العيب بصورة واضحة في حالة تكرار إنتاج نفس الجزء وبأعداد كبيرة وخصوصا فى الحالات الخاصة التى تكون فيها طبيعة الجزء المشغل لاتسمح بوضعه في مثبتات أومرشدات مما يؤدي إلى عدم تماثل الأجزاء المنتجة من حيث الأبعاد والشكل. هذا بالإضافة إلى العيوب الموجودة في بعض الماكينات التقليدية مثل صعوبة الحصول على عوامل القطع المناسبة نتيجة التحكم في السرعات والتغذية بوسائل ميكانيكية تعتمد على نسبة النقل للتروس المتوفرة فيها. وعموماً يمكن القول أن تحريك المحاور هو الوسيلة الرئيسية للتحكم فى عمليات التشغيل على ماكينات الإنتاج بشكل عام . وفى الماكينه التقليديه تحرك المحاور يدويا مما يؤدى إلى عدم الدقة فى تنفيذ عمليات التشغيل ، وعدم الدقه يرجع لعده عوامل منها :
1- مهارت العامل وخبرته.
2- دقه الماكينه وعمرها .
3 - عدد ساعات تشغيل الماكينه، حيث انه بعد حوإلى 5 ساعات من تشغيلها تبدء فى فقد اتزانها بحدوث اهتزازات مما يؤدى إلى انعدام الدقه فى المنتج .
4- العوامل الجويه أحياناً تؤثر على المعدن مما تؤثر على المنتج .
وشكل (1- Cool يوضح ماكينه مخرطه تقليديه.
.
شكل (1-Cool ماكينه مخرطه تقليديه
وخلال السنوات الماضية تم تصميم ماكينات مختلفة للتغلب على المشاكل السابقة كالمخارط الناسخة والمخارط البرجية والمخارط الأتوماتيكية باستخدام الكامات. وقد تطلب هذا التطور عمليات ضبط طويلة ومكلفة قبل التشغيل يقوم بها متخصصون ذوخبرة عالية. ونتيجة لذلك فقد إقتصرت التطبيقات على عمليات الإنتاج ذات الكميات الكبيره من المنتج لتعوض التكلفة المستخدمة في ضبط أول عينه وهوما يسمي بالأوتوماتيكية الثابتة(Fixed Automation )
ويلزم الإشارة إلى أن الماكينات الأوتوماتيكيه مُدعمه بلوحة كنترول للماكينه فيها ذراع (أومجموعه من المفاتيح ) لكل محور يمكن استخدامه مع شاشات ديجيتال تبين الاحداثيات من نقطة zero machine الخاصه بالماكينه ومن هنا زادت الدقه فى التصنيع مع زيادة التطوير فى نظم التحكم بالماكينه. وشكل (1-9) يوضح ماكينه تشغيل معادن موديل قديم

شكل (1-9) ماكينه تشغيل معادن موديل قديم

وتطورت أشكال الماكينات الأوتوماتيكية كما يتضح من النوعين التاليين

شكل (1-10) ماكينة تحكم رقمى



شكل (1-11) ماكينة تحكم آلية


ويلزم الإشارة إلى نقطة هامة وهى ضعف قدرة الماكينه الأوتوماتيكيه على تشغيل المنتجات المعقده الناتجه من التصميمات المعقده فى بعض المجالات الهامة مثل صناعة الصواريخ والطائرات والتى تتطلب الحصول على وظائف خاصة من المنتج، ومن هنا كانت الضرورة لإستخدام نظام التحكم الرقمى باستخدام الحاسب الآلى (CNC ) 0 وشكل (1-12) يوضح ماكينة تعليمية حديثة تعمل بنظام CNC


شكل (1-12) ماكينة تعليمية حديثة تعمل بنظام CNC

وكلمه CNC لا تعني ماكينه ولكن تعنى التحكم الرقمي فى الماكينه بإستخدام الحاسب الآلى 0وأهم مايميز نظام التحكم الرقمي بإستخدام الحاسب الآلى (CNC) مايلى :
• خاصيه برنامج التشغيل يمكن تخزينه وعرضه وتعديله وتنفيذه بشكل مباشر على نظام التحكم الرقمي بإستخدام الحاسب (CNC).
• السرعه التجميعيه لتشغيل البرنامج على نظام التحكم الرقمي بإستخدام الحاسب (CNC).
• حركه أداة القطع يمكن توضيحها إلكترونياً (simulation )على نظام التحكم الرقمي بإستخدام الحاسب (CNC)
• يمكن ربط عدة آلات التحكم الرقمي بإستخدام الحاسب (CNC)مع بعضها على جهاز واحد مركزى.

- ومن مزايا الماكينات التى تعمل بنظام CNC، مايلى :
• التحكم الكامل في كل المحاوروعوامل القطع المناسبة.
• وقت ضبط للماكينة والعينة قصير جدا.
• دقة عالية في المقاسات وقدرة عالية على تكرار الأجزاء بنفس المواصفات والدقة المطلوبة مما يقلل من تكلفة التفتيش.
• انعدام نسبه التلف فيها.
• المرونة الكاملة في عملية الإنتاج نتيجة القدرة على تغيير أنواع المنتجات بدون الحاجه لوقت كبير لتجهيز الماكينة.
• الاستفادة الكاملة من وقت تشغيل الماكينة في الإنتاج الفعلي نتيجة تجهيز البرامج.

1-4-2 برامج التحكم فى أحمال أجهزة التكييف
تهدف إلى الحد من الزيادات الكبيرة في الأحمال الكهربية وذلك من خلال التنخل المباشر من شركة توزيع الكهرباء للتح
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 
الحاسب الالى فى الصناعة
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتدي طلبة مدرسة هوارة الصناعية المتقدمة :: منتدي التخصصات الدراسية :: قسم هندسة تكنولوجيا التبريد والتكييف :: منتدى الصف الثالث-
انتقل الى: