Otomatik denetim (ya da otomasyon).insan tarafından yapılan denetimin , yerine, robot tarafından yapılan denetimi geçirme sanatı diye tanımlanabilir. Otomatik denetim, makinalaşma(insanın üretim gücünün . yerini makina üretiminin alması) sonucu ortaya çıkmıştır. Otomatik denetim, KAYNAK ve PETROL RAFİNERİSİ'nden, TAKIM TEZGÂHI'na ve posta sınıflama makinasına kadar değişen konulara uygulanan bir tekniktir. Yol trafiği, otel kayıtları, tıbbi muayeneler ve mühendislik planları da otomasyona uyarlanabilir. Gerçekte, otomasyonun gelişmekte olduğu belli başlı dört alan vardır: Hammadde üretimi ve işlenmesi; endüstri öğelerinin biçimlendirilmesi; dağıtım ve haberleşme; eğitim ve tıp ile birlikte sosyal bilimler.
Bu alanlarda kullanılan araç ve yöntemler, benzer ilkelere dayanır: İnsan tarafından yapılan denetim ve gözetimin yerine, etkili ve güvenilir bir otomatik işlem geçirme. Bu durum, otomatik sistemlere yapılan büyük yatırımlarla bir petrol rafinerisinin üç kişinin denetleyebileceği hale getirilmesi ve bir otomobilin üstündeki bütün kaynak işlemlerinin insan eli değmeden yapılabilmesi örneklerinde açıkça ortaya çıktığı gibi, endüstride özellikle belirgindir.
Her türlü işlem üstünde otomatik denetim kurmanın ilk adımı, insanın çeşitli psikolojik özelliklerinin yerine, bir otomatik robotun eşdeğer özelliklerini geçirmektir. Örnek olarak şu durum gösterilebilir: Isıtma sisteminin çok fazla çalıştığı bir odada oturan bir kişi, kısa bir süre sonra, elektrik sobasından ya da radyatörden verilen ısıyı kısmak için harekete geçecektir. Bu amaçla, ya bir düğmeyi belli bir miktar çevirecek ya da bir vanayı döndürerek ısı akışını azaltacaktır (ya da bir TERMOSTAT kullanılarak sıcaklık ayarlanabilir).
Termostat, bir tür «robot'beyin»dir. Sıcaklıktaki değişiklikleri algılayarak, yeni sıcaklık ile göstergede ayarlanmış olan sıcaklığı karşılaştırabilir. Aradaki fark belli bir miktarı geçerse, termostat, ısıyı gereken ölçüde kısar ya da artırır. Genel olarak, herhangi bir otomatik denetim sistemi, altı temel özelliğe dayanır: Malzeme; işlem; algılama aygıtı; çıkış aygıtı; genel program; robot beyin. Termostatta temel Özellikler şöyledir: Malzeme, elektrik ya da gazdır ; işlem, ısı çıkışıdır; algılama aygıtı, bir metal şerit gibi, sıcaklığa duyarlı pek çok aygıttan biri olabilir;çıkış aygıtı, algılama aygıtı tarafından çalıştırılan bir açmakapama düğmesidir; genel program, ayarlı denetim düğmesidir; robot beyinse, denetim düğmesi, çıkış aygıtı ve algılama aygıtı arasındaki bağlantıdır.
Endüstrideki otomatik denetimde temel Özellikler çok değişik biçimler alabilir. Sözgelimi, herhangi bir işlemin algılama aygıtı, işlem konusunda bilgi alıp, bunu robot beyni» iletmek zorundadır. Bu nedenle, kimyasal işlemlerin algılama aygıtları arasında, otomatik kimyasal çözümleyiciler ve malzemenin sıcaklığı, basıncı, akış hızı, viskozitesi ile sertliği gibi fiziksel özelliklerini gözlemleyen aygıtlar bulunur. Başka algılayıcılar, zaman, konum, hareket ve boyut gibi uzayla ilgili çeşitli ilişkileri izlerler. Bazen bir malın bir cıvata mı, bir somun mu, yoksa bir rondela mı olduğunun otomatik olarak belirlenmesi gerekir. Bu tür belirleme, fotoelektrik aygıtlarla yapılır.
Robot beyin, yalın bir aygıt (sözgelimi, termostat) olabileceği gibi, sayısal ve analog BİLGİSAYARLAR' in karmaşık bir düzenlemesi ya da FLÜDİK denetim birimleri de olabilir.
Çıkış aygıtı, her zaman, robot beyinden belirli bir sinyal almaya dayanır. Bu sinyal, ya bir dizi elektrik itkisi, ya düzenli bir biçimde değişen elektrik akımı ya da bir sıvı basıncı değişimi olabilir. Çıkış aygıtının sonuçta üreteceği çıkış sinyalinin biçimi ne olursa olsun, bu sinyalin bir yükseltici ya da dönüştürücü tarafından yararlı bir işe dönüştürülmesi gerekir. Bu iş, bir giriş boru hattında bir valfı açmak ya da kağıt üreten birime kağıt hamuru götüren kayışı hızlandırmak olabilir.
Otomatik denetim sistemleri, hangi biçimde olurlarsa olsunlar, üç temel ilkeye dayanırlar. Bunlar, robot beynin haberleşme özelliğiyle ilgilidir, ttk haberleşme, dış dünyadan gelen genel hedefleri ya da komutları almaktır. İkinci haberleşme.robot beynin, denetim altındaki işleme komut vermesidir.Üçüncüsüyse, bir çeşit algılama aygıtıyla işlemin gözlemlenmesidir.
İlk iki özellik, bütün otomatik denetim işlemlerinde gereklidir. Üçüncüsüyse değişkendir. Bu değişken ile robot beynin kumanda özelliği arasındaki ilişki, belli başlı üç otomasyon tanımı yapılmasını sağlar: Kumanda otomasyonu; ileri besleme otomasyonu; geri besleme otomasyonu.
Kumanda otomasyonu: Bu tür otomasyonda, sistemin algılama aygıtlarının, robot beynin kumanda özelliği üstünde hiç bir etkisi yoktur. Bunlar, genellikle operatörler (insan) tarafından okunan verileri, aygıtlara iletmek için kullanılırlar. Operatör, robot beyne iletilen komutları değiştirebilir. Otomatikleştirilmiş takım tezgâhlarının çoğu bu sınıfa girer.
Sayısal denetimli takım tezgâhlarına bu adın verilmesinin nedeni, komutların sayılar biçiminde kodlanmış olmasıdır. Sayılar, tezgâhın toplam iş çevrimini, giren malzemeyi ve gerekli işlemin tümünü tanımlar. Sayılar, bir delikli levha üstüne, delinerek kullanılan kağıt şeride, delikli kartlara, MAGNETİK BANT'a, bilgisayar programlarına ya da flüdik denetleme birimlerine kodlanabilir. Bu kodlar, tezgâh çalıştığı sırada bir tuşlu denetim panosu aracılığıyla da verilebilir.. Sözgelimi, sayısal denetimli bir matkap tezgâhı, hem bir kağıt şeritten, hem de tuşlu denetim panosundan komut alabilir. Tezgâh otomatik olarak delik açar, temizler, işaretler, ağız açar ve işlenen parçayı istenen sıraya göre çeşitli konumlara getirir. Değişik işlemler için uygun takım hızları ve metal besleme hızları, aynı komutlarla denetlenir.
Otomatikleştirilmiş depolar da bütünüyle kumanda otomasyonuyla işletilebilir. Bu alanda kullanılan üç temel sistem vardır. Küçük bölmeli sistemde, depolanacak mallar, değişik bölmelerde depolanır. Bilgisayarlarla denetlenen toplama makinaları, ara yollarda ve bölmelerin üstünde, istenen sıraya göre dolaşır. Mallar bölmelerden ya elle ya da makina tarafından toplanır. Malların ürüne göre sıraya dizildiği d'epolarda, yani ikinci sistemdeyse, mallar, birincinin girişte, sonuncununsa çıkışta olacağı biçimde dizilirler. Döner raflı depolardaysa (üçüncü sistemde), mallar, bir döner raf üstündeki büyük kutularda toplanır. Döner raf, belli bir sıraya göre malları çekip alan bir toplama aygıtının önünde döner.
Bu çokhatlı yaklaşımın bir türü, Kansas'taki büyük bir uluslararası şirket tarafından kullanılmaktadır. Burada, saatte 5 000 birim hızla, 200 çeşit mal elden geçirilmektedir. Her hatta, belirli bir malla dolu 50 kutu bulunmaktadır. Hatların önündeki mekanik kapılar, kutuları birer birer bir konveyör bandına aktarır. Enine duran konveyör bandı, kutuları ana konveyör bandına taşır. Her sipariş, bir delikli kartla bilgisayara bildirilir. Bilgisayarla denetlenen mekanik kapılar, gerekli kutuların enine banda geçerek ana konveyöre gitmesini sağlar. Bilgisayar belleği her kutuya belirli bir yer ayırarak, kutuların banda geçerken birbirine çarpmasını önler. Ana konveyör ban.dıysa, bir siparişte istenen kutuları, sevk noktalarına taşır. Burada kutular paketlenir, adreslenir ve kamyonlara yüklenir.
İleri besleme \ otomasyonu: İkinci önemli otomasyon biçimi, ileri besleme yöntemidir. Bu yöntemde, giriş malzemesinden veriler algılanır ve daha sonra gelen işlem.bu verilerdeki değişiklikler göz önüne alınacak biçimde ayarlanır. Otomasyonun bu yönü, paket, mektup ve benzeri nesneleri sıraya sokan bütün sistemlerin temel özelliğini oluşturur. Kimyasal işlemlerde, robot beynin, sıcaklıklar, basınçlar, akış hızları ve başka etmenler açısından işlemi nasıl denetleyeceğine karar verebilmesi için, işleme girecek olan kimyasal maddelerin'önceden çözümlenmesi gerektiği durumlarda da ileri besleme teknikleri kullanılır.
Petrol rafinerilerinde uygulanan işlemlerde, çeşitli kaynaklardan gelen ham petrolün kimyasal bileşimi konusunda bilgi edinmek için ileri besleme tekniklerinden yararlanılır. Sözgelimi, petrolde yüksek oranlarda KÜKÜRT ya da BİTÜM bulunabilir ve petrolün işlenmesine geçilmeden önce, bunun göz önüne alınması gerekir.
Geri besleme otomasyonu: Bu teknik, bir işlemin sonunda ortaya çıkan sonuçlardaki değişiklikleri belirlemek v« işlemi bu değişikliklere göre yeniden ayarlamak için kullanılır. Büyük önem taşıyan bir konu, denetim sisteminin, istenmeyen değişiklikleri kabul edilebilir sınırlar içinde tutabilecek. kadar hızlı dav
ranabilmesidir. Endüstride geri besleme otomasyonundan yararlanan işlemler, daha çok kimyasal üretim yapan, alanlarda bulunur. Bir otomatik kimyasal çözümleyici, ürünün özelliklerini izleyerek, ortaya çıkan herhangi bir değişikliği bir dizi elektrik sinyalleri biçiminde geriye, yani denetim bilgisayarına gönderir. Bilgisayar, bir genel değerlendirme yapar. Bu değerlendirme, işleme giren bir bileşenin akış hızını artırmak için bir vananın açılması gibi, yalın bir kararı da içerebilir.
Endüstrideki uygulamalar: Üretim işlemleri iki sınıfta toplanabilir: Grup üretim; seri üretim. Grup üretimde belli bir miktar hammadde alınarak işlenir. Gerekli dönüşüm tamamlandıktan sonra, araçlar boşaltılır ve grup üretimin yinelenmesi için yeniden yüklenir. Seri üretimdeyse, işlemi gerçekleştiren araçlar, işlenen malların sistemden çıkış hızına eşit hızda sürekli olarak yüklenir.
Otomatikleştirilmiş grup üretimi ilkelerinin biraya uygulanışının yeni örneklerinden birini, İskoçya' daki bir bira fabrikası oluşturmaktadır. Fabrikanın ortasında bulunan on bir dikey tank (her biri 240 ton kapasiteli), mayalama odası, artık maya ve maya kültür odaları, bir merkezi denetim odasından otomatik olarak denetlenmektedir. İşlemin bütün aşamaları ve tankların temizlenmesi, bilgisayarlar tarafından yönetilmektedir. Denetim panosunda, on değişik tarifeden birini seçen aygıtlar bulunmaktadır. Belirli bir tarife seçildikten sonra, operatör yalnızca bir düğmeye basar. Ardından, bütün bileşenler, gerekli oranlarda, depolama bidonlarından konveyör ve elevatörler aracılığıyla otomatik olarak birinci tanka akarlar. İki bilgisayar, çeşitli mekanizmalar aracılığıyla, vanalar ve pompalar gibi 800 işletme birimini denetlemektedir.Petrol endüstrisi.en ileri otomasyon düzeyine ulaşmış daldır.Petrol rafinerisinde ham petrol birçok değişik kimyasal maddeye ayrılır. Bunların çoğuna (petrolün yaklaşık yüzde 97'si) HİDROKARBON denir. Hidrokarbonlar, karbon ve hidrojen atomlarının çeşitli biçimlerde bir araya gelmesinden oluşur (petrolün geri kalanı kükürt ve parafinlerden oluşur). Modern rafinerilerde, belli başlı üç amaç güdülerek, günde 24 saat ham petrol işlenir. Önce, ham petrolün çeşitli bileşiklerine ayrılması gerekir; ikincisi, homojenliği bozan maddeler ayıklanır; üçüncüsü, bazı hidrokarbon ürünleri, pazarın istemlerine göre, yeni ürünler oluşturacak biçimde yeniden birleştirilir.
Bütün rafinerilerde, temel işlemlerin tam olarak otomatik denetim altında tutulabilmesi için, hem ileri besleme, hem de geri besleme teknikleri kullanılır. Büyük rafinerilerde bir bilgisayar, yüzlerce vanayı ve başka donanımı denetler. Birimler birbirinden uzak olduğu için, algılama aygıtlarının elde ettiği veriler, denetim odasına genellikle radyoyla gönderilir. Denetim odasından da çeşitli vanalar ile POMPA'lara ve öteki denetim donanımına kodlu komutlar gönderilir.
Kağıt üretimi, bira üretimi, madencilik, çelik üretimi, trafik denetimi ve mektup sınıflama, otomasyonun çok gelişmiş olduğu dallardan yalnızca birkaçıdır. Bunların dışında da çok sayıda işlem, otomatik denetime dönüştürülmüştür. Torino'da ( İtalya ) bulunan bir otomobil montaj fabrikasının üretim bantlarından birinde, 18 otomatik kollu robot, hiç insan eli değmeden, otomobil gövdelerini kaynaklamaktadır.


Kaynak:4-cilt:6

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler »