مکانیزه کردن سیستم برق (PLC) خطوط بازیافت

اتوماسیون یک ضرورت قرن حاضر است. در واقع اتوماسیون صنعتی، بهترین‌های صنعت هر کشوری را به نمایش می‌گذارد. صنایع می‌توانند با استفاده از فناوری‌های اتوماسیون با استفاده از تکنیک‌های کنترل حلقه بسته که به‌طور خودکار متغیرهای فرآیند را بر اساس مقادیر دلخواه تنظیم می‌کنند، در زمان و هزینه صرفه‌جویی کنند. همچنین اتوماسیون صنعتی با جایگزینی ماشین آلات اتوماتیک در شرایط کاری خطرناک، سطح ایمنی پرسنل را افزایش می‌دهد. ما ایده‌ای را برای مونتاژ شیر آب پلاستیکی و بازیافت ضایعات با استفاده از برنامه نویسی PLC و ارائه SCADA پیشنهاد می‌کنیم. بنابراین، با استفاده از این سیستم می‌توان بهترین محصولات را در کمترین زمان ممکن ارائه داد. بدین ترتیب صنعت می‌تواند با افزایش تولید و کاهش هزینه تولید با کمک ماشین آلات خودکار، سود خود را افزایش دهد. صنعتی که ما انتخاب کردیم، صنعت بازیافت و صنعت پلاستیک مدرن است. این صنعت،کارخانه بازیافت ضایعات ایجاد کرده است که مواد اولیه تولید محصولات خود و بسیاری از کارخانه‌های دیگر را تامین می‌کند.

در عصر حاضر، دنیای ما پر از زباله‌های مختلف و حتی زباله‌های الکترونیکی فراوان است. بازیافت طبیعی بسیاری از این مواد زائد به زمان زیادی نیاز دارد. علاوه بر این، برخی از آن‌ها مثل پلاستیک اگر به درستی بازیافت نشوند، می‌توانند بر محیط‌ زیست تأثیر بگذارند. راه حل این مشکل در واقع سه مورد کاهش، استفاده مجدد و بازیافت می‌باشد. این پروژه برای کمک به محیط زیست و مردم با کمک به آن‌ها برای جدا کردن اشیایی مانند آلومینیوم، شیشه، کاغذ، پلاستیک و غیره که قابل بازیافت هستند طراحی شده است. ماشین در این پروژه از حسگرها برای تشخیص مواد جسم و جداسازی آن‌ها به چهار نوع خاص استفاده می‌کند در غیر این صورت رد می‌شود. بنابراین این دستگاه با در نظر گرفتن این عوامل، مواد را به خوبی جداسازی می‌کند. علاوه بر این، این دستگاه می‌تواند هر شی را نیز وزن کند. تاسیسات بازیافت از انواع ماشین‌های جداسازی، انتقال و مرتب‌سازی در فرآیندهای خود استفاده می‌کنند. کنترل‌های PLC می‌توانند با اتصال همه آن‌ها به یکدیگر تحت یک سیستم کنترل، به کاهش پیچیدگی این سیستم‌های متفاوت کمک کنند.

سیستم فشرده سازی و قرصی سازی، عملکرد خرد کردن، فشرده سازی، پلاستیک سازی و گلوله سازی را در یک مرحله ترکیب می‌کند. در فرآیند بازیافت و قرصی سازی پلاستیک کاربرد دارد.

این سیستم یک راه حل قابل اعتماد و کارآمد برای فیلم‌های پلاستیکی، رافیا، فیلامنت‌ها، کیسه‌های بافته شده و مواد فوم کننده است.

محصولات نهایی تولید شده توسط این سیستم به صورت گلوله/گرانول است که می‌تواند مستقیماً در خط تولید برای دمیدن فیلم، اکستروژن لوله و تزریق پلاستیک و غیره قرار گیرد.

دستگاه بازیافت پلاستیک، اکستروژن و گلوله کردن محصولات را در یک خط بازیافت فشرده و کارآمد ترکیب می‌کند. متراکم کننده کاتر ماشین بازیافت، مواد را در شرایط ایده آل برای فرآیند اکستروژن آماده می‌کند (پیش شرط) و مواد را مستقیماً با نیروی گریز از مرکز وارد اکسترودر می‌کند. در مقایسه با ماشین های بازیافت معمولی، این سیستم یکپارچه نیازی به سنگ شکن جداگانه ندارد و بنابراین مشکل تغذیه ناسازگار (تغذیه بیش از حد یا تغذیه ناکافی) را برطرف می¬کند.

به طور متوسط، ضایعات پسا صنعتی 5 درصد یا بیشتر از کل خط تولید را تشکیل می‌دهند، که امروزه بازیافت داخلی را بسیار مهم کرده است، زیرا می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه خرید مواد خام و اولیه را کاهش دهد.

گلوله‌های پلاستیکی تولید شده از زباله‌های داخلی تقریباً شبیه مواد اولیه و نو هستند و می‌توانند بار دیگر برای تولید محصولات پلاستیکی با کیفیت بالا مورد استفاده قرار گیرند.

گلوله های بازیافت پس از مصرف

متراکم کننده کاتر که در طول فرآیند فشرده سازی گرمای اصطکاکی ایجاد می‌کند، به خشک شدن بیشتر و حذف رطوبت آب از لایه‌های فیلم شسته شده (که ابتدا توسط خطوط شستشو پردازش می‌شوند) کمک می‌کند. گلوله‌های بازیافتی را می‌توان دوباره در فرآیند اکستروژن استفاده کرد، هم به صورت 100٪ (مانند تولید کیسه زباله، تولید لوله LDPE و غیره) و یا به عنوان بخشی از مخلوط برای کاهش هزینه مواد خام استفاده می‌شود. کیفیت گلوله ها را نیز می‌توان با دوز مستقیم مستربچ و مواد افزودنی بهبود بخشید.

نقش PLC در فرآیند جداسازی

یک کنترل کننده منطقی برنامه ریزی پذیر (PLC) یک سیستم کنترل کامپیوتری صنعتی است که به طور مداوم وضعیت دستگاه‌های ورودی را نظارت می‌کند و بر اساس یک برنامه سفارشی برای کنترل وضعیت دستگاه‌های خروجی تصمیم می‌گیرد.

تقریباً عملکرد هر ماشین، هر خط تولید و یا هر فرآیندی را می‌توان با استفاده از این نوع سیستم کنترل تا حد زیادی بهبود بخشید. با این حال، بزرگترین مزیت در استفاده از PLC، توانایی تغییر و تکرار عملیات یا فرآیند در حین جمع آوری و انتقال اطلاعات حیاتی است. مزیت دیگر سیستم PLC ماژولار بودن آن است. به این معنا که می‌توانید انواع دستگاه‌های ورودی و خروجی را با هم ترکیب کرده و مطابقت دهید تا به بهترین وجه با برنامه شما مطابقت داشته باشد.

تاریخچه PLCها

اولین کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی توسط Modicon به عنوان جایگزین برای GM و Landis طراحی شدند و توسعه داده شدند. این کنترلرها نیاز به سیم کشی مجدد و افزودن سخت افزار اضافی برای هر پیکربندی جدید را از بین می‌بردند. سیستم جدید، عملکرد کنترلرها را به شدت افزایش داد. به طور کلی اولین PLC مدل 084 توسط دیک مورلی در سال 1969 اختراع شد و اولین PLC تجاری موفق، در سال 1973 معرفی شد که توسط مایکل گرینبرگ طراحی شده بود.

در جامعه امروزی، ما برای انجام بسیاری از حیاتی‌ترین فرآیندهای صنعتی خود، از تولید برق گرفته تا پارچه‌بافی، به ماشین آلات خودکار متکی هستیم. فناوری اتوماسیون به ما این امکان را داده است که ارتفاعات جدیدی از تولید و نوآوری را افزایش دهیم. اما سطح فعلی اتوماسیون ما بدون اختراع مهمی به نام کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) امکان‌پذیر نخواهد بود.

یک کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی چیست، و چگونه این کنترل‌کننده‌ها به ما کمک می‌کنند تا بسیاری از فرآیندهای مورد نیاز دنیای مدرن ما را اجرا کنیم؟ مزایا و معایب PLCها چیست؟ اگر این پرسش¬ها برای شما پیش آمده است، در ادامه به پاسخ این پرسش‌ها خواهیم پرداخت.

کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی چیست؟

یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) نوعی کامپیوتر کوچک است که می‌تواند داده‌ها را از طریق ورودی‌های خود دریافت کند و دستورالعمل‌های عملیاتی را از طریق خروجی‌های خود ارسال کند. اساساً، وظیفه PLC کنترل عملکردهای یک سیستم با استفاده از منطق داخلی برنامه ریزی شده در آن است. کسب و کارها در سراسر جهان از PLCها برای خودکارسازی مهمترین فرآیندهای خود استفاده می‌کنند.

یک PLC ورودی‌ها را می‌گیرد، چه از نقاط ضبط خودکار داده‌ها و چه از نقاط ورودی انسانی مانند سوئیچ‌ها یا دکمه‌ها، سپس بر اساس برنامه نویسی خود، تصمیم می‌گیرد که آیا خروجی را تغییر دهد یا خیر. خروجی‌های PLC می‌توانند طیف وسیعی از تجهیزات را کنترل کنند، از جمله موتورها، شیرهای برقی، چراغ‌ها، تابلو برق، خاموش‌کننده‌های ایمنی، تجهیزات و ماشین‌های موجود در کارخانه‌ها و بسیاری از موارد دیگر.

مکان فیزیکی PLCها می‌تواند از یک سیستم به سیستم دیگر بسیار متفاوت باشد. با این حال، معمولاً PLCها به طور کلی در مجاورت سیستم‌هایی که کار می‌کنند قرار دارند و معمولاً توسط یک جعبه الکتریکی نصب شده روی سطح محافظت می‌شوند.

PLCها تا حد زیادی جایگزین سیستم‌های کنترل دستی شدند که در تاسیسات صنعتی قدیمی رایج بود. سیستم‌های دستی پیچیده و مستعد شکست بودند و در دهه 1960، مخترع ریچارد مورلی اولین PLCها را به عنوان جایگزین معرفی کرد. تولیدکنندگان به سرعت به پتانسیل PLCها پی بردند و شروع به ادغام آن‌ها در فرآیندهای کاری خود کردند.

امروزه PLCها هنوز یک عنصر اساسی در بسیاری از سیستم‌های کنترل صنعتی هستند. در واقع، آن‌ها هنوز هم پراستفاده‌ترین فناوری کنترل صنعتی در سراسر جهان هستند. توانایی کار با PLCها برای بسیاری از مشاغل مختلف، از مهندسین طراحی کننده سیستم گرفته تا تکنسین‌های برق که آن را حفظ می‌کنند، یک مهارت لازم است.

مزایای استفاده از PLCها

PLC ها برای چندین دهه عنصر استاندارد طراحی ماشین آلات صنعتی بوده اند. PLC ها چه مزایایی ارائه می دهند که آنها را به انتخابی محبوب تبدیل می‌کند؟

• PLCها برای برنامه ریزی نسبتاً شهودی هستند. زبان برنامه نویسی آن‌ها در مقایسه با سایر سیستم‌های کنترل صنعتی ساده است، که PLCها را برای مشاغلی که می‌خواهند پیچیدگی و هزینه‌ها را به حداقل برسانند، انتخابی عالی می‌کند.
• PLCها یک فناوری بالغ با سال‌ها آزمایش و تجزیه و تحلیل پشتیبان آن‌ها هستند. یافتن تحقیقات قوی در مورد انواع مختلف PLC و آموزش‌های جامع برای برنامه نویسی و ادغام آن‌ها نیز آسان است.
• PLCها در طیف گسترده‌ای از قیمت‌ها در دسترس هستند، از جمله بسیاری از مدل های اولیه بسیار مقرون به صرفه که مشاغل کوچک و استارت آپ‌ها اغلب از آن‌ها استفاده می‌کنند.
• PLCها بسیار متنوع هستند و اکثر مدل‌های PLC برای کنترل طیف گسترده‌ای از فرآیندها و سیستم‌ها مناسب هستند.
• PLCها دستگاه‌های کاملاً جامد هستند، به این معنی که هیچ قطعه متحرکی ندارند. این باعث می‌شود که آن‌ها فوق‌العاده قابل اعتماد باشند و بتوانند در شرایط چالش برانگیز موجود در بسیاری از تاسیسات صنعتی زنده بمانند.
• PLCها اجزای نسبتا کمی دارند که عیب یابی مشکلات به وجودآمده در آن‌ها را آسان‌تر می کند و به کاهش زمان تعمیر و نگهداری کمک می‌کند.
• PLCها کارآمد هستند و انرژی الکتریکی زیادی مصرف نمی‌کنند. این ویژگی به صرفه جویی در انرژی کمک می‌کند.

معایب استفاده از PLCها

هیچ فناوری برای هر سناریویی کامل نیست و برخی از برنامه‌ها وجود دارند که PLC بهترین انتخاب برای آن‌ها نیست. بیایید به برخی از مهم‌ترین اشکالات احتمالی استفاده از PLC نگاه کنیم.

• PLCها ظرفیت کمتری برای رسیدگی به داده‌های بسیار پیچیده یا تعداد زیادی فرآیند که شامل ورودی‌های آنالوگ به جای گسسته هستند، دارند. همان‌طور که تاسیسات تولیدی یکپارچه‌تر و درگیرتر می‌شوند، تعداد فزاینده‌ای از آن‌ها ممکن است به سمت یک سیستم کنترل توزیع شده یا یک روش دیگر کنترل صنعتی جایگزین تغییر کند.
• PLCهای تولیدکنندگان مختلف اغلب از نرم افزار برنامه‌نویسی اختصاصی استفاده می‌کنند. این باعث می‌شود که رابط‌های برنامه نویسی PLC کمتر از آن‌چه که ممکن است با یکدیگر کار کنند، به ویژه با توجه به اینکه زبان‌های برنامه نویسی آن‌ها استانداردهای مشترکی دارند.
• PLCها مانند بسیاری از انواع دیگر تجهیزات الکترونیکی، در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) آسیب پذیر هستند. آن‌ها همچنین می‌توانند انواع دیگری از نقص های رایج الکترونیکی مانند حافظه خراب و خرابی‌های ارتباطی را تجربه کنند.

یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی چگونه کار می‌کند؟

حال بیایید نگاهی به آن‌چه در داخل یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی می‌گذرد بیاندازیم. به یاد داشته باشید که PLC یک سیستم ورودی-خروجی است، به این معنی که هر واحد هم ورودی‌ها را می‌پذیرد و هم خروجی‌ها را کنترل می‌کند. بین ورودی‌ها و خروجی‌ها سومین عنصر سیستم وجود دارد: برنامه نویسی که در CPU اتفاق می‌افتد و ارتباط بین ورودی‌ها و خروجی‌ها را کنترل می‌کند.

در اینجا نحوه عملکرد هر عنصر آمده است:

Input monitoring : ورودی داده‌های مربوطه را نظارت می‌کند و داده‌ها را به CPU ارسال می‌کند. برخی از PLCها فقط از ورودی‌های داده با ورودی‌های گسسته (روشن/خاموش) استفاده می‌کنند، اما PLCهایی با قابلیت‌های آنالوگ می‌توانند ورودی‌های آنالوگ را برای متغیرهای پیوسته بپذیرند. ورودی‌ها ممکن است از دستگاه‌های اینترنت اشیا، ربات‌ها، حسگرهای ایمنی، رابط‌های انسان و ماشین یا تقریباً هر نوع دیگری از نقطه ورود داده باشند.

برنامه نویسی منطقی: هر PLC با یک CPU ریزپردازنده، 16 بیتی یا 32 بیتی ساخته شده است. مهندسان و تکنسین‌های PLC ، CPU را طوری برنامه ریزی می‌کنند که شرایط و مقادیر خاصی را تشخیص دهد و بر اساس قوانین برنامه ریزی شده آن، در خروجی ها تغییراتی ایجاد کند. CPU دائماً وضعیت متغیرها را بررسی می‌کند و بر اساس شرایط برنامه ریزی شده تصمیم می‌گیرد. این فرض ساده، تنوع گسترده‌ای از طرح‌ها و عملکردها را امکان پذیر می‌کند.

کنترل خروجی: بر اساس منطق برنامه ریزی شده، PLC کلیدهای مختلف، استارت موتور و سایر دستگاه‌های متصل به خروجی‌های خود را کنترل می‌کند. این به PLCها اجازه می‌دهد تا کنترل فرآیندهای مکانیکی مانند عملکرد یک ماشین را در دست بگیرند. مهندسان همچنین می‌توانند چندین بخش یک سیستم را با برنامه‌ریزی PLCها به یکدیگر متصل کنند تا سیگنال خروجی خود را به PLC دیگر در یک زنجیره ارسال کنند.

کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) نقش مهمی در بازیافت و مرتب سازی تجهیزات دارند. از آنجایی که سیستم‌ها در صنعت برای خرد کردن و دسته‌بندی زباله‌ها پیچیده‌تر شده‌اند، کنترل‌ها برای کمک به ساده‌سازی این فرآیند پیشرفته‌تر شده‌اند.کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) نقش مهمی در بازیافت و مرتب سازی تجهیزات دارند. از آنجایی که سیستم‌ها در صنعت برای خرد کردن و دسته‌بندی زباله‌ها پیچیده‌تر شده‌اند، کنترل‌ها برای کمک به ساده‌سازی این فرآیند پیشرفته‌تر شده‌اند.