ارزیابی و افزایش کارآیی سیستم‌های کنترل فرآیند صنعتی
محور پژوهش
فناوری اطلاعات و ارتباطات و نرم‌افزارهای رایانه‌ای
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی برق و کامپیوتر
حوزه پژوهش
Industy 4.0 (انقلاب صنعتی چهارم و فناوری اطلاعات صنعتی)
عنوان
ارزیابی و افزایش کارآیی سیستم‌های کنترل فرآیند صنعتی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: توسعه سیستم های کنترل حلقه بسته را می توان یکی از ارکان توسعه تکنولوژی فرایندهای صنعتی دانست. انقلاب صنعتی چهارم و فناوری اطلاعات صنعتی (Industry 4.0) و گسترش کاربرد کامپیوتر در کنترل فرایندهای صنعتی طی سال‌های اخیر باعث ارتقاء غیر قابل باور توانمندی و تنوع کارکردهای سیستم های کنترل شده است؛ که از آن جمله می توان به بسته های متعدد نرم افزاری که در سطوح 1 و 2 و 3 اتوماسیون استفاده می شوند اشاره کرد. سنگ زیرین هر سیستم کنترل را عملگرها و حلقه های کنترل پایه تشکیل می دهند. از نگاه مدیریت منابع تجهیزات کنترل نیز جزیی از سرمایه ارزشمند هر فرایند است که کارکرد صحیح آن شرط لازم کارکرد صحیح کل فرایند، که تولید با کیفیت با حداقل مصرف مواد و انرژی و بیشترین بازده، است. بنابر این ارزیابی کارایی حلقه های کنترل نیز بایستی مورد توجه قرار گیرد. از همین دیدگاه ارزیابی حلقه های کنترل مورد توجه قرار گرفت. نتیجه این ارزیابی با ناباوری نشان داد بطور متوسط تنها 30% حلقه های کنترل کارکرد درستی دارند. نیمی از 70% بقیه حلقه ها آنقدر کارکرد نامطلوبی دارند که مدت هاست در مود کنترل دستی بهره بردای می شوند و بقیه نیز شرایط کار آزاردهندهای دارند: نوسانات دائم که موجب صدمه دیدن تجهیزات کنترل مانند والوهای کنترل می شوند، و یا کاهش کیفیت و میزان تولید و افزایش مصرف مواد و انرژی را باعث شده اند. اهمیت موضوع آنقدر بود که از یک طرف توجه دانشگاه ها و مراکز علمی را به بررسی موضوع کارایی حلقه های کنترل و توسعه مبانی علمی و ابزارهای عملی برای ارزیابی و بهبود کارایی آنها جلب کرد و از طرف دیگر منابع مالی و پشتیبانی لازم برای پروژه های متعددی در سطح کشورهای صنعتی و حتی قاره ای، بخصوص قاره اروپا تامین شد. حاصل این تلاش ها ارائه راه حل های متعدد در شکل بسته های نرم افزاری ارزیابی کارایی حلقه‌های کنترل بود که امروز تقریبا یکی از محصولات اصلی تمام شرکت های کنترلی را تشکیل می دهد. نفوذ سیستم های کنترل در همه واحدهای صنعتی کشور و اهمیت ارزیابی کارایی و بهینه‌سازی حلقه‌های کنترل ایجاب می کند توسعه این دانش به منظور تربیت نیروی انسانی مورد نیاز کشور و نیز تامین بسته های نرم افزاری مورد نیاز در دستور کار دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی قرارگیرد. علاوه بر آن می تواند راهبردی مناسب برای توسعه مهارت ها و ایجاد فرصت های جدید شغلی برای فارغ التحصیلان رشته‌های مرتبط باشد. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها فاز اول: توسعه مبانی ابزارهای ارزیابی کارایی حلقه های کنترل و بهینه سازی آنها 1-1- جمع آوری اطلاعات کارهای علمی انجام شده و تعریف پروژه های مناسب برای فهم و توسعه آنها 1-2- تعریف ابزارهای لازم برای بسته نرم افزاری و توسعه آنها فاز دوم: توسعه نرم افزار پایه و تست و سفارشی کردن آن برای چند صنعت 2-1- جمع آوری اطلاعات نرم افزارهای تجاری موجود (شرکت های معتبرجهانی) و ارزیابی مقایسه ای آنها 2-2- تدوین استراتژی توسعه نرم افزار و ایجاد مزیت های ویژه در مقاسه با بسته های نرم افزاری موجود 2-3- تهیه ویرایش اول نرم افزار 2-4- شناسایی فرآیندهای مناسب برای ارزیابی و توافق با صنایع مربوطه برای پیاده سازی آزمایشی در آنها 2-5- پیاده سازی و آزمایش کارایی و تکمیل نرم افزار فاز سوم: تجمیع ابزارها و توسعه نرم افزار به صورت یک محصول قابل ارائه به بازار فاز چهارم: توسعه بازار با ایجاد مرکز پشتیبانی و توسعه ویرایش های جدید یا سفارشی کردنآن برای گروه های صنعتی مختلف تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط ت


صویری از سامانه مورد نظر در شکل زیر نشان داده شده است.