Tự động hóa là gì ? Ngành kỹ thuật điều khiển tự động hóa

Tự động hóa là gì ? Thiết bị tự động được ứng dụng như thế nào trong đời sống hiện này ? Tầm quan trọng của hệ thống điều khiển tự động hóa trong việc phát triển nền kinh tế ?

Rất nhiều doanh nghiệp hiện nay đã và đang áp ứng dụng hệ thống tự động vào trong sản xuất, để làm được điều này cần phải đáp ứng được 2 yếu tố đó là: Công nghệ và nguồn nhân lực có chuyên môn. Trước khi tìm hiểu về những đặc điểm này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sơ lược về lĩnh vực đang cực kỳ hấp dẫn này trước nhé.

Tự động hóa là gì ?

Tự động hóa hay nhiều người Việt Nam vẫn gọi với cái tên điều khiển tự động là việc sử dụng cùng lúc nhiều thiết bị điều khiển đối với các loại máy móc, hệ thống xử lý tại các nhà máy sản xuất. Khi áp dụng công nghệ này sẽ làm giảm sự can thiệp của con người vào quá trình vận hành.

Vào đầu năm 1947, hãng xe Ford đã thành lập một bộ phận với tên gọi “Tự Động Hóa”. Cũng trong giai đoạn này rất nhiều ngành công nghiệp đã bắt đầu áp dụng công nghệ điều khiển tự động vào sản xuất.

Để quá trình tự động có thể diễn ra thời đầu các kỹ sư áp dụng các hệ thống thủy lực và nguyên lý cơ học ngoài ra một số thiết bị hiện đại có sử dụng thêm nguồn điện để hỗ trợ nhưng không được phổ biến như ngày nay.

Các bộ điều khiển sử dụng trong lĩnh vực tự động

Bộ điều khiển giãn đoạn (on/off) đơn giản

Đây được xem là hệ thống điều khiển tự động dễ dàng sử dụng nhất. Phương pháp này áp dụng Rơ-le nhiệt để điều khiển dựa trên nhiệt độ của thiết bị.

Ví dụ các thiết bị sử dụng:

• Hệ thống đèn điện sinh hoạt, nồi cơm điện.
• Thiết bị công nghiệp trong sản xuất, thông tin liên lạc…

Bộ điều khiển PID

PID hay còn bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ ( Proportional Integral Derivative ) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển được sử dụng rất phổ biến trong hệ thống thiết bị công nghiệp.

Bộ điều khiển tuần tự logic

Hiểu đơn giản bộ điều khiển tuần tư hay tuần tự logic sẽ là một chuỗi cố định nó sẽ thực hiện các hành động khác nhau tùy vào các trạng thái của hệ thống khác nhau.

Bộ điều khiển sử dụng máy tính

Yêu cầu của hệ thống điều khiển này phải có 1 bộ máy tính duy nhất đủ khả năng vừa điều khiển liên tục và kiểm soát được các thông tin phản hồi. Hiện nay hệ thống PLC đang là bộ điều khiển được áp dụng nhiều nhất.

Lịch sử phát triển của các thiết bị tự động hóa

• 1745 hệ thống điều khiển sớm nhất được sử dụng cho cối xay gió ( lều cánh buồm )
• 1785 bộ ổn tốc ly tâm cũng được áp dụng cho cối xay gió và các nhà máy say bột tự động.
• Cuối thế kỷ 19 sự phát triển được lên một bậc mới với việc áp dụng các ổn tốc, cùng với đó là các van cắt thời gian trong động cơ hơi nước.
• Đến năm 1920 bộ khuếch đại điện tử đã dùng cho điện thoại đường dài.
• Đến năm 1959 nhà máy lọc dầu Port Arthur Texaco trở thành các nhà máy hóa chất đầu tiên trên thế giới sử dụng bộ điều khiển số.

Thiết bị tự động hóa là gì ? Các loại thiết bị phổ biến nhất

Ưu và nhược điểm của hệ thống thiết bị tự động

Ưu điểm

• Tăng năng suất làm việc.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Tăng tính đồng bộ của đầu ra.
• Giảm chi phí nhân công và nguồn nhân lực.
• Giảm chu kỳ hoạt động.
• Tạo ra độ chính xác cao cho thành phẩm.
• Giúp con người làm việc trong các môi trường nguy hiểm, độc hại.

Nhược điểm

• Có thể chịu ảnh hưởng bởi các mối đe dọa về an ninh
• Khó kiểm soát các chi phí do quá trình nghiên cứu và phát triển.
• Chi phí đầu tư lớn.
• Không thể tự động tất cả các khâu như mong muốn.

Một số công cụ chuyên dụng cho ngành tự động

• Phần mềm CAD, CAM.
• Bộ điều khiển lập trình PLC.
• Giao diện người máy HMI.
• Mạng nơron nhân tạo: ANN
• Hệ thống điều khiển sự phân tán: DCS

Tại các nhà máy hiện nay thì phần mềm máy chủ Mainframe (HSS) là công cụ được sử dụng phổ biến nhất.

Ứng dụng của thiết bị tự động điều khiển

Điều khiển hệ thống bán lẻ tự động

• Đồ ăn thức uống: Đặt hàng tự động thông qua hệ thống, thanh toán bằng mã vạch,…
• Tại các cửa hàng: Sử dụng để checkout từ hệ thống, tự động thanh toán khi mua hàng.

Khai thác tự động

Được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khai thác khoáng sản, thủy hải sản…

Camera giám sát tự động

Với hệ thống này bạn sẽ chủ động theo dõi được mọi hoạt động xảy ra chỉ với vài click đơn giản trên hệ thống điều khiển bằng điện thoại hoặc máy tính.

Hệ thống đường cao tốc tự động

Là sự kết hợp giữa phương tiện tự động lái và đường cao tốc thông minh. Hiện nay ở nhiều quốc gia trên thế giới đã phát triển thành công đường sắt tự động di chuyển đường ray cực kỳ hiệu quả và tiện lợi.

Quản lý chất thải tự động

Xe tự động thu gom rác thải từ gia đình, sau đó phân loại và vận chuyển đến bãi rác. Cắt giảm bớt nguồn nhân lực.

Thiết bị tự động hóa trong công nghiệp

Phần lớn đều áp dụng trong lĩnh vực sản xuất, kiểm tra chất lượng và xử lý vật liệu.

Một số thiết bị tự động phổ biến như:

• Biến tần
• Cảm biến
• Bộ nguồn
• Động cơ
• Hệ thống công tắc, đèn báo…
• Bộ ghi và lưu trữ dữ liệu.
• Bộ điều khiển nhiệt độ.

Như vậy Đại Dương Corp đã chia sẻ những thứ liên quan đến trang thiết bị điều khiển tự động và giờ nếu bạn quan tâm đến nguồn nhân lực hãy xem tiếp phần dưới đây.

Ngành tự động hóa

Sau quá trình nghiên cứu, phát triển về thiết bị thì giờ đây con người cần phải xây dựng hệ thống nguồn nhân lực để có thể điều khiển và phát triển nó. Và đây cũng chính là lý do cốt lõi để nhiều trường kỹ thuật hiện nay mở ra ngành tự động hóa hay cơ điện tự động.

Vai trò và tầm quan trọng của ngành điều khiển tự động.

Với sự phát triển của tự động hóa, điều này sẽ dẫn đến các robot dần thay thế con người làm việc ở những môi trường nguy hiểm, các công việc nặng nhọc, giúp cho con người thay vì làm những công việc tay chân thì giờ đây sẽ làm bằng trí não nhiều hơn hoặc làm những công việc mà robot không thể nào làm được.

Cũng nhờ vậy, con người dần dần bắt buộc phải nâng cao kiến thức của mình hơn để có thể điều khiển được hệ thống tự động . Nếu không đáp ứng được yêu cầu của thị trường chúng ta rất dễ lâm vào tình trạng thất nghiệp.

Cơ hội việc làm của ngành kỹ thuật điều khiển tự động.

Hiện nay cơ hội việc làm trong lĩnh vực tự động là rất cao vì nhu cầu của thị trường đặc biệt tại Việt Nam đang rất thiếu nguồn nhân lực có chuyên môn. Do đó sau khi ra trường bạn có thể làm việc cho các nhà máy sản xuất, thiết kế hệ thống tự động….

Một số vị trí công việc bạn có thể làm khi học nghề cơ tự động

• Kỹ sư thiết kế hệ thống tự động.
• Kỹ sư lập trình phần mềm ứng dụng.
• Tư vấn viên.
• Kỹ sư vận hành và bảo trì thiết bị.
• Kỹ sư cơ điện tự động.
• Chuyên gia phân tích.
• Chỉ huy thiết kế, xây dựng các dự án.

Yêu cầu dành cho những người đam mê tự động

• Nắm vững chuyên môn tốt.
• Có khả năng ngoại ngữ.
• Siêng năng, kiên nhẫn và cần cù.
• Có tư duy, logic và phải đam mê.
• Thích nghiên cứu, sáng tạo.

Một số kiến thức cần nắm khi làm nghề tự động

• Các kiến thức nền tảng trong quá trình đào tạo.
• Kiến thức về điều khiển tự động.
• Kiến thức về dây truyền sản xuất.
• Kỹ năng lập trình: PLC, ZEN…
• Phần mềm: CAD, CAM, CNC…

Tổng kết:

Như vậy bài viết này Đại Dương Corp ngoài chia sẻ đến các thông tin về tự động hóa mà còn giới thiệu cho bạn về ngành cơ tự động và tầm quan trọng của nó đối với đời sống và  nền kinh tế hiện nay.

Hiện nay có rất nhiều thiết bị công nghiệp sử dụng cho ngành tự động hóa, nếu bạn đang quan tâm có thể liên hệ đến Đại Dương Corp để được hỗ trợ kịp thời.

Một số bài viết khác liên quan

>> Giải pháp tối ưu cho lĩnh vực tự động hóa

>> Các diễn đàn tự động hóa bạn đã biết ?

>> Top 5 công ty sản xuất thiết bị tự động hóa hàng đầu tại Việt Nam

Nguồn tham khảo thêm:

=>> Bộ điều khiển PID

=>> Lĩnh vực tự động hóa trên thế giới