نقش اتوماسيون در صرفه*جويي انرژي

[EN-EZEL 13,039]

اتوماسيون يكي از دستاوردهاي بزرگ و مهم فناوري بوده كه به نوبه خود نقش حائز اهميتي در پيشرفت فناوري*هاي نوين ايفا نموده است. در جهان امروز، اتوماسيون عرصه*هاي مختلفي را تحت پوشش قرار مي*دهد. زندگي در خانه*ها، رفت و آمد، ارتباطات، كار و پيشه و خلاصه بسياري از بخش*هاي زندگي انفرادي و اجتماعي انسان، تحت تأثير اتوماسيون است. ايمني، سهولت كار، آسايش و توسعه*يافتگي نيروي انساني، از دستاوردهاي مفيد اتوماسيون بوده*اند. در دهه*هاي اخير، عرصه محيط*زيست و منابع تجديد*ناپذير نيز از نفوذ اتوماسيون به دور نمانده است. صرفه*جويي در مصرف انرژي، به عنوان يكي از اهداف مهم و ضروري اتوماسيون تلقي مي*شود. ژان *ژاك روسو در اهميت موضوع گفته است: « صرفه*جويي خود يك نوع درآمد است».

نقش انسان در مصرف نامطلوب انرژي

انسان به طور مستقيم و يا غيرمستقيم در مصرف نامطلوب و بي*رويه انرژي تأثير دارد. اين اثر مي*تواند به طور آگاهانه و يا ناآگاهانه باشد، ولي در هر حال عامل مهمي در اين زمينه است. انسان در شرايط مصرف*گرايي، به استفاده بيش از حد از اشياي پيرامون خود تمايل دارد و گاهي بدون انديشيدن به سرانجام منابع در اختيار خود و اغلب بدون تفكر در خصوص عواقب استفاده بيش از اندازه، آنها را مصرف مي*كند. انرژي و منابع آن يكي از مواهبي است كه از گزند مصرف*گرايي انسان به دور نبوده است. امروزه منابع انرژي سهل*الوصول و تجديد*ناپذير رو به اتمام گذاشته*اند. از سوي ديگر، مصرف بي*رويه آنها زيان*هايي را متوجه محيط*زيست ساخته است. به همين دليل در دهه*هاي اخير، زنگ خطر اين مصرف*گرايي به صدا درآمد تا جايي كه بحث انرژي و محيط*زيست به مهمترين دغدغه بشريت تبديل شده است.

اما شرايطي نيز وجود دارد كه باعث مصرف نامطلوب انرژي به طور ناآگاهانه و غيرمستقيم مي*شود. در واقع، در كنار كنترل عوامل مستقيم و آگاهانه و پيگيري آن، بايد تلاش*هايي نيز در زمينه حذف عوامل ناآگاهانه، به طور جدي انجام گيرد. از ياد نبريم كه سرمنشأي تمام اين عوامل به خود انسان بر مي*گردد و در واقع، برخي از ضعف*هاي انسان باعث بروز چنين عواملي مي*شود.

در صنعت امروز جهان (و حتي در زندگي روزمره)، فناوري*هاي پيشرفته*اي براي انجام وظايف پيچيده به كار گرفته مي*شوند. اين پيچيدگي*ها سبب شده*اند كه شاخص*هاي گوناگون و متعددي در رويه*هاي كنترل سيستم*ها دخيل باشند تا جايي كه نظارت انساني توانايي بررسي و هدايت آنها را ندارد. در واقع، ضعف*هايي مانند دقت پايين، سرعت كم، خستگي*پذيري و عواملي از اين دست، قدرت انسان را براي شاخص*هاي متنوع، محدود ساخته است. از طرفي، كارهاي سخت و تكراري، علاوه بر اينكه مورد قبول انسان توسعه*يافته نيست، عاملي در تقويت ضعف*هاي او نيز به شمار مي*رود.

با توجه به كاستي*ها و ضعف*هاي مذكور، كنترل بهينه يك سيستم مصرف*كننده انرژي از توان انسان خارج است. در واقع، در شرايط و زمان*هاي خاصي لازم است تا مصرف انرژي سيستم، قطع شده و يا به حداقل ممكن برسد. در چنين حالاتي، نظارت بر سيستم با در نظر گرفتن نيازهاي كنترلي آن، احتياج به روش*هاي نويني بدون دخالت انسان دارد.

نقش اتوماسيون

اتوماسيون مي*تواند در بسياري از روندهاي كنترلي به كار برده شود. نظارت، اندازه*گيري و جمع*آوري اطلاعات و از همه مهمتر، كنترل يك سيستم يا فرايند، از جمله فعاليت*هايي هستند كه به نحو احسن از عهده روش*ها و عناصر اتوماسيون برمي*آيند. در يك رويه كنترلي، اطلاعات كار توسط عناصر اتوماسيون مانند حس*كننده*ها و مبدل*ها جمع*آوري مي*شوند. كنترل*كننده اتوماتيك با تكيه بر برنامه از پيش تعيين شده، اطلاعات را پردازش مي*كند و در نهايت، اجزاي عمل*كننده، فرامين دريافت شده از كنترل*كننده را به فعاليت اجرايي تبديل مي*نمايند. به كمك اتوماسيون، تمام اين مراحل در سريعترين مدت و با بيشترين دقت انجام مي*گيرند و فاصله زماني بين مشاهده شرايط كار تا انجام تغييرات به حداقل ممكن مي*رسد. در اين بين اگر منطق كنترل، به طور مناسب و بهينه طراحي شده باشد، بهينه*ترين نتايج از بيشترين داده*ها حاصل خواهد آمد. همان گونه كه مشاهده مي*شود، اگر اين رويه كنترل به طور دائمي انجام گيرد، بسياري از زمان*هاي مصرف نامطلوب انرژي حذف شده و يا به حداقل مي*رسد. ضمن اينكه در صورت استفاده از انسان براي اين قبيل كارهاي تكراري و خسته*كننده، اثر رواني آن امكان خطاي انساني را افزايش مي*دهد.

مثال*هاي فراواني در زمينه مزاياي اتوماسيون در حذف عوامل مؤثر بر مصرف نامطلوب انرژي وجود دارد. نظارت بر دماي يك ديگ بخار، گيربكس اتوماتيك يك خودرو، كنترل روشنايي معابر يك شهر متناسب با ميزان نور موجود، فرايند*هاي پتروشيمي و مانند آن، از نمونه*هاي متداول اين موضوع هستند. به عنوان نمونه، الكتروموتور سه*فاز يكي از پرمصرف*ترين عناصري است كه در كاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار مي*گيرد و عامل اصلي مصرف انرژي الكتريكي است. معمولاً اين موتورها در ساعات زيادي از شبانه*روز مشغول كار هستند. بنابراين كنترل مصرف انرژي اين عناصر الكتريكي، تأثير به سزايي در صرفه*جويي انرژي دارد. امروزه تابلوهاي هوشمند مي*توانند به كمك روش*هاي خودكار، صرفه*جويي*هاي قابل ملاحظه*اي (5% تا 50%) را در مصرف انرژي اين موتورها به وجود آورند. از ياد نبرديم چنين كنترل*هايي بدون استفاده از اتوماسيون امكان*پذير نيست.

نتيجه

اتوماسيون توانسته بسياري از مشكلات ناشي از صنعتي *شدن و زندگي ماشيني را برطرف كند؛ كارهاي سخت و تكراري را به حداقل برساند؛ هزينه*ها و آلودگي*هاي حاصل از مصرف نامطلوب انرژي را تحت كنترل درآورد و خلاصه مزاياي فراواني كه از حوصله اين مقاله خارج است. آلبرت آينشتاين در مورد اتوماسيون گفته است:« هر گاه ما با اميد به شكل اشياي آينده بنگريم، مي*توانيم اتوماسيون را همچون بزرگترين موهبتي كه بشر تاكنون شناخته *است، در نظر آوريم».

يك نكته را در انتها بايد مد*نظر قرار داد: استفاده از اتوماسيون بايد متناسب با كاربرد مورد نظر انجام گيرد. بايد تمام شرايط را در هنگام انتخاب روش و عناصر اتوماسيون به حساب آورد. گاهي پيش مي*آيد كه به كارگيري بيش از اندازه روش*هاي اتوماتيك، خود عاملي در افزايش مصرف انرژي است. بنابراين خوب است در استفاده از اتوماسيون حالت بهينه را در نظر بگيريم.