اتوماسيون يكي از دستاوردهاي بزرگ و مهم فناوري بوده كه به نوبه خود نقش حائز اهميتي در پيشرفت فناوريهاي نوين ايفا نموده است. در جهان امروز، اتوماسيون عرصههاي مختلفي را تحت پوشش قرار ميدهد. زندگي در خانهها، رفت و آمد، ارتباطات، كار و پيشه و خلاصه بسياري از بخشهاي زندگي انفرادي و اجتماعي انسان، تحت تأثير اتوماسيون است. ايمني، سهولت كار، آسايش و توسعهيافتگي نيروي انساني، از دستاوردهاي مفيد اتوماسيون بودهاند. در دهههاي اخير، عرصه محيطزيست و منابع تجديدناپذير نيز از نفوذ اتوماسيون به دور نمانده است. صرفهجويي در مصرف انرژي، به عنوان يكي از اهداف مهم و ضروري اتوماسيون تلقي ميشود. ژان ژاك روسو در اهميت موضوع گفته است: « صرفهجويي خود يك نوع درآمد است».
نقش انسان در مصرف نامطلوب انرژيانسان به طور مستقيم و يا غيرمستقيم در مصرف نامطلوب و بيرويه انرژي تأثير دارد. اين اثر ميتواند به طور آگاهانه و يا ناآگاهانه باشد، ولي در هر حال عامل مهمي در اين زمينه است. انسان در شرايط مصرفگرايي، 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 ميكند. انرژي و منابع آن يكي از مواهبي است كه از گزند مصرفگرايي انسان به دور نبوده است. امروزه منابع انرژي سهلالوصول و تجديدناپذير رو به اتمام گذاشتهاند. از سوي ديگر، مصرف بيرويه آنها زيانهايي را متوجه محيطزيست ساخته است. به همين دليل در دهههاي اخير، زنگ خطر اين مصرفگرايي به صدا درآمد تا جايي كه بحث انرژي و محيطزيست به مهمترين دغدغه بشريت تبديل شده است.
اما شرايطي نيز وجود دارد كه باعث مصرف نامطلوب انرژي به طور ناآگاهانه و غيرمستقيم ميشود. در واقع، در كنار كنترل عوامل مستقيم و آگاهانه و پيگيري آن، بايد تلاشهايي نيز در زمينه حذف عوامل ناآگاهانه، به طور جدي انجام گيرد. از ياد نبريم كه سرمنشأي تمام اين عوامل به خود انسان بر ميگردد و در واقع، برخي از ضعفهاي انسان باعث بروز چنين عواملي ميشود.
در صنعت امروز جهان (و حتي در زندگي روزمره)، فناوريهاي پيشرفتهاي براي انجام وظايف پيچيده به كار گرفته ميشوند. اين پيچيدگيها سبب شدهاند كه شاخصهاي گوناگون و متعددي در رويههاي كنترل سيستمها دخيل باشند تا جايي كه نظارت انساني توانايي بررسي و هدايت آنها را ندارد. در واقع، ضعفهايي مانند دقت پايين، سرعت كم، خستگيپذيري و عواملي از اين دست، قدرت انسان را براي شاخصهاي متنوع، محدود ساخته است. از طرفي، كارهاي سخت و تكراري، علاوه بر اينكه مورد قبول انسان توسعهيافته نيست، عاملي در تقويت ضعفهاي او نيز به شمار ميرود.
با توجه به كاستيها و ضعفهاي مذكور، كنترل بهينه يك سيستم مصرفكننده انرژي از توان انسان خارج است. در واقع، در شرايط و زمانهاي 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 روشهاي نويني بدون دخالت انسان دارد.
نقش اتوماسيون
اتوماسيون ميتواند در بسياري از روندهاي كنترلي به كار برده شود. نظارت، اندازهگيري و جمعآوري اطلاعات و از همه مهمتر، كنترل يك سيستم يا فرايند، از جمله فعاليتهايي هستند كه به نحو احسن از عهده روشها و عناصر اتوماسيون برميآيند. در يك رويه كنترلي، اطلاعات كار توسط عناصر اتوماسيون مانند حسكنندهها و مبدلها جمعآوري ميشوند. كنترلكننده اتوماتيك با تكيه بر برنامه از پيش تعيين شده، اطلاعات را پردازش ميكند و در نهايت، اجزاي عملكننده، فرامين دريافت شده از كنترلكننده را به فعاليت اجرايي تبديل مينمايند. به كمك اتوماسيون، تمام اين مراحل در سريعترين مدت و با بيشترين دقت انجام ميگيرند و فاصله زماني بين مشاهده شرايط كار تا انجام تغييرات به حداقل ممكن ميرسد. در اين بين اگر منطق كنترل، به طور مناسب و بهينه طراحي شده باشد، بهينهترين نتايج از بيشترين دادهها حاصل خواهد آمد. همان گونه كه مشاهده ميشود، اگر اين رويه كنترل به طور دائمي انجام گيرد، بسياري از زمانهاي مصرف نامطلوب انرژي حذف شده و يا به حداقل ميرسد. ضمن اينكه در صورت استفاده از انسان براي اين قبيل كارهاي تكراري و خستهكننده، اثر رواني آن امكان خطاي انساني را افزايش ميدهد.
مثالهاي 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، فرايندهاي پتروشيمي و مانند آن، از نمونههاي متداول اين موضوع هستند. به عنوان نمونه، الكتروموتور سهفاز يكي از پرمصرفترين عناصري است كه در كاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار ميگيرد و عامل اصلي مصرف انرژي الكتريكي است. معمولاً اين موتورها در ساعات زيادي از شبانهروز مشغول كار هستند. بنابراين كنترل مصرف انرژي اين عناصر الكتريكي، تأثير به سزايي در صرفهجويي انرژي دارد. امروزه تابلوهاي هوشمند ميتوانند به كمك روشهاي خودكار، صرفهجوييهاي قابل ملاحظهاي (5% تا 50%) را در مصرف انرژي اين موتورها به وجود آورند. از ياد نبرديم چنين كنترلهايي بدون استفاده از اتوماسيون امكانپذير 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؛ هزينهها و آلودگيهاي 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، ميتوانيم اتوماسيون را همچون بزرگترين موهبتي كه بشر تاكنون شناخته است، در نظر آوريم».
يك نكته را در انتها بايد مدنظر 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 ميآيد كه به كارگيري بيش از اندازه روشهاي اتوماتيك، خود عاملي در افزايش مصرف انرژي است. بنابراين خوب است در استفاده از اتوماسيون حالت بهينه را در نظر بگيريم.