مهندسی کنترل هانیولHoneywell

 مباحث می‌تواند بسیار فراتر از رشته برق و حتی رشته‌ های مهندسی برود. چون آنچه که عنوان می‌شود اصول و مبناهای کنترل سیستم‌ها است. می‌توان این سیستم را یک سیستم مکانیکی و یا دارای اجزای الکترونیکی و یا حتی جامعه‌ای از انسان‌ها و یا رفتارهای انسانی در نظر گرفت. به عنوان مثال در سالهای اخیر بحث کنترل سازه‌ها در برابر زلزله به موضوع مورد علاقه محققان سازه تبدیل شده است. به نحوی که تقریبا هم اکنون ساختمانهای بلند بدون سیستمهای کنترلی ساخته نمی‌شوند. مثال بسیار مشهور استفاده از سیستم‌های کنترل در ساختمانها برج ۱۰۱ تایپه است که در آن از سیستم کنترلی غیر فعال میراگر جرم هماهنگ شده موسوم به TMD استفاده شده است.

مهندسی کنترل مدرن با مهندسی برق، الکترونیک، هوافضا و مهندسی کامپیوتر ارتباط نزدیکی دارد. به طوری که غالباً می‌توان مدارات الکترونیکی را با تکنیکهای تئوری کنترل تفسیر کرد. در بسیاری از دانشگاه‌ ها دروس مهندسی کنترل توسط اساتید برق یا الکترونیک تدریس می‌شوند؛ در سایر دانشگاه‌ ها با علوم کامپیوتر در ارتباط می‌باشد چرا که امروزه اغلب تکنیکهای کنترل از طریق کامپیوتر پیاده سازی می‌شوند. قبل از رشد الکترونیک مدرن سیستمهای کنترلی توسط مهندسین مکانیک ساخته می‌شد که شامل فید بک مکانیکی بوسیله پنوماتیک و هیدرولیک بود.

البته برخی از این سیستمها امروزه نیز کاربرد دارند.فرایندی از کنترل نیز فرایند زمینه ‌ای از کنترل می‌باشد که به کنترل فرایندهای شیمیایی می‌پردازد. در این گرایش به کنترل متغیرهای موجود در فرایندهای شیمیایی یک خط تولید پرداخته می‌شود. در دروس دوره کارشناسی مهندسی شیمی به این موضوع پرداخته می‌شود. مهندسی کنترل در زمینه‌های گوناگونی چون علوم، مدیریت مالی، وحتی جامعه‌شناسی کاربرد دارد.همچنین گرایش دینامیک پرواز و کنترل مهندسی هوافضا زیر مجموعه مهم رشته مهندسی برق-کنترل نیز می باشد.

دانشجویان رشته مهندسی کنترل معمولاً با درس کنترل خطی شروع می‌کنند که پیش نیاز آن ریاضیات مقدماتی و تبدیل لاپلاس می‌باشد. در درس کنترل خطی دانشجو با آنالیز حوزه فرکانس و زمان آشنا می‌شود. کنترل دیجیتال و کنترل غیر خطی دروسی هستند که نیازمند تبدیل z و جبر پیشرفته می‌باشند. تلاش اولیه بشر برای درک زمان و تعیین موقعیت خود در شبانه روز از اولین گامها در طراحی سیستمهای کنترل است که به ساخت ساعتهای آبی منجر گردید. اولین ساعتهای آبی توسط یونانیها و مصریان در حدود ۲۷۰ سال قبل از میلاد مسیح ساخته شد و تا قرن هفدهم میلادی نیز کاربرد داشت. در همان دوران سیستمهای کنترل سطح روغن چراغها نیز طراحی شد. با وقوع انقلاب صنعتی در اروپا کوره‌ها، بویلرها، موتورهای بخار پیشرفته و رگولاتورهای شناور طراحی شد که امکان کنترل آنها توسط سیستمهای ساده امکان پذیر نبود لذا سیستمهای کنترل پیشرفته تری پس از انقلاب صنعتی طراحی شدند. کنترل آسیاب‌های بادی که برای اولین بار توسط ایرانیان در قرن هفتم میلادی ساخته شدند گام مهمی در پیاده سازی کنترل خودکار به حساب می‌آید. این آسیاب‌ها در سال ۱۲۰۰ میلادی وارد اروپا شدند و تا سال ۱۶۰۰ میلادی مورد استفاده قرار گرفتند. در این آسیاب‌ها دو نوع سیستم کنترل وجود داشت؛ یکی کنترل جهت قرارگیری آسیاب به طوری که بتواند از حداکثر نیروی باد استفاده کند و دیگری کنترل میزان گندم وارده به درون آسیاب. هر دوی این سیستم‌ها به صورت کاملا خودکار عمل کرده و نیاز به حضور هیچ کارگری نبود. انواع ترموستات‌های دیجیتال که امروزه در صنایع مختلف بکار میروند از جمله سیستم های میباشند که حاصل سیر تکاملی سیستمهای کنترل است.

سیستمهای کنترل هوشمند نیز مجموعه ای از سیستمهای کنترل را تشکیل میدهند که امروزه با نام خانه هوشمند و یا ساختمان هوشمند از آنها یاد می‌شود. خانه هوشمند ( Home Automation ) خانه هوشمند به خانه ای گفته می‌شود که ساکنان آن امکان تنظیم تجهیزات الکترونیک خود را از راه دور و نزدیک داشته باشند و نیز بتوانند زمانبندی و سناریو های مختلفی را برای آن تجهیزات تعریف و اجرا نمایند. هدف از اجرای پروژه های هوشمند سازی تبدیل محیط زندگی به یک فضای لوکس ،أمن ومدرن همراه با بهینه سازی مصرف انرژی است. درخصوص مدیریت مصرف انرژی مطالبی در مقاله های سابق ذکر شد که البته در آنها صرفاً صحبت از سیستمهای پیشرفته کنترل تهویه و تأثیر آنها بر بهینه سازی مصرف انرژی بود. تجهیزاتی مانند ترموستات‌های فن کویل در انواع گوناگون با قابلیتهای مختلف در صرفه جویی مصرف انرژی مؤثر است.این ترموستاتها برای انواع سیستمهای تهویه مانند سیستمهای سرمایشی وگرمایشی داکتی ، پنلی ، روکار ، توکار ، سقفی ، دیواری ، کاستی ، تبخیری و کمپرسوری تجهیزاتی است و از زمرۀ سیستمهای کنترل بشمار میروند که علاوه بر بالا بردن راندمان باعث کاهش مصرف برق میشوند. یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه به وسیلهٔ یک پارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سامانه‌ها، ساختار، سرویس‌ها، مدیریت و رابطه میان آن‌ها است.

به عبارت دیگر ساختمان هوشمند ساختمانی است که کلیه اجزای داخلی آن به واسطه‌ای یک پارچه و ایجاد منطقی سازگار با محیط در تعامل با یکدیگرند. از سوی دیگر، مدیریت انرژی (EMS) می‌تواند در حدود ۱۰٪ تا ۳۰٪ کاهش هزینه و قیمت در پی‌داشته باشد. البته باید این مطلب را اضافه نمود که خانه هوشمند با ساختمان هوشمند تفاوتهای دارد که در مبحثی مجزا به آن پرداخته خواهد شد. EMS ها سامانه‌های کنترلی هستند که با تنظیم عملکرد ساعتی و دوره‌ای تجهیزات از اتلاف انرژی جلوگیری می‌نماید. به این معنا که زمان و محدودهٔ خاموش و روشن شدن دستگاه‌ها را با توجه به داده‌های از پیش تعیین شده‌ای بر اساس یک سامانهٔ یکتا و به کمک ساعت‌های کنترلی تنظیم می‌کند. تجهیزاتی مانند دیجیکنترل ، ترموستات تایمر، ترموستات لمسی فن کویل ، ترموستات فن کویل بی سیم ،ترموستات باخروجی آنالوگ ، ترموستات دمپر، ترموستات ویژه پکیج و امثال اینها که در واقع برای کاهش مصرف برق با ، مدیریت مصرف کننده هستند ، این امکان را برای وی فراهم میکند که از طریق استفاده بهینه ، از اتلاف انرژی جلوگیری نماید.

در حقیقت این مصرف کننده است که با استفاده از تجهیزات پیشرفته و مدرن به مدیریت مصرف میپردازد،که بطور اجمال راجع به هر یک از آنها مطالبی آمده است. اما اکنون سخن در رابطه با ( Home Automation )یا ( The Smart Home ) خانه قابل کنترل یعنی خانه هوشمند است که تنها شامل سیستمهای تهویه مطبوع و فن کویل و امثال آنها نیست و صحبت از مدیریت دیگر تجهیزات برقی و الکترونیکی است که در خانه وجود دارند که باعث رفاه و آسایش و امنیت بیشتری می‌شود. مزایای سیستم :

در این سیستم نیازی به تعویض و یا تغییر در سیم کشی های موجود نبوده و با ساختمان های ساخته شده نیز سازگار است.

طراحی لوکس کلیدها و پریزهای موجود در این سیستم ، ظاهری مدرن و زیبا برای محیط زندگی یا محل کار فراهم مینماید.

با توجه به آشنایی عمومی مردم با مبایل و ریموت کنترل سیستم قابلیت کنترل پذیری از هر دو را دارد وحتی از راه پریز مربوط روشن وخاموش می‌شود.

با توجه به امکانات پیشرفته کنترلری باعث صرفه جویی در مصرف انرژی را می‌شود.

از آنجا که باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می‌شود موجب بازگشت هزینه اولیه توسط قبوض حاملهای انرژی خواهد شد. به واسطه این سیستم امکان نمایش تصاویر گرفته شده از منزل بر روی موبایل ، تبلت ، و یا مانیتور از طریق اینترنت وجود دارد همچنین اعلام حضور اشخاص توسط عکس برداری ، ارسال پیامک (SMS ) ، آلارم و همچنین روشن وخاموش شدن چراقها و وسایل برقی دلخواه بصورت خودکار امکان پذیر است .

امکان کنترل سیستم تهویه اعم از فن کویل ، داکت اسپلیت ، پکیج گرمایشی ، و دیگر لوازم خانه مانند مایکرویو ، پلوپز ، تلویزیون و مانند آن به واسطه اینترنت وجود دارد . همچنین قابلیت زمانبندی برای روشن و خاموش کردن و سایل منزل و بعلاوه سیستم های امنیتی در هنگام عدم حضور در این سیستم قرار داده شده است . با این سیستم هوشمند و خودکار میتوان سناریوهای متعددی تعریف نمود.

تنظیم سناریوهای مختلف و تنظیم نور پردازی و کنترل وسایل برقی برای قسمتهای مختلف مانند ، انتخاب صحنه های مختلف نور پردازی با چراغهای روشن و خاموش برای شرایط متفاوت از قبیل خواب ، مهمانی ، خروج از منزل و ورود به آن از قابلیتهای دیگر سیتسم خانه هوشمند میباشد.

فرمان وردی به سیستم مرکزی از طریق WIFI ، GMS ، RF و اینترنت داده می‌شود و نرم افزار سیستم این فرمان را به کلیدها و پریزها و سیستم ایمنی منتقل نموده سپس اجرا میگردد. در نتیجه هم توسط نرم افزار و هم بشکل معمول میتوان کلیدها را خاموش وروشن کرد. قابل ذکر است در صورت داشتن IP از مخابرات و یا شرکتهای خصوصی مخابراتی که موسوم به IP ولید است یوزر میتواند از هر جای دنیا منزل خود را کنترل و از طریق دوربین های کار گذارده شده آنچه را که میخواهد رؤیت نماید. ( در تئوری کنترل کنترل‌گرها (Controller) به ابزاری اطلاق می‌شود که به دیده ‌بانی شرایط و حالات عملیاتی یک سیستم دینامیکی داده شده بپردازد، و از عهدهٔ اعمال ، تأثیرات و تغییرات حساب‌ شده در آن‌ها برآید.)

هانیول (Honeywell) اصلی، (اصل هانیول) شرکتی خوشه ای یعنی فعال در چند صنعت آمریکایی است که تولید انواع مختلفی از محصولات تجاری و مصرفی ، خدمات فنی و مهندسی سیستمهای هوا فضا ( انواع تورپوشارژها ) را برای طیف گسترده ای از مشتریان ، مصرف کنندگان خصوصی، شرکتهای بزرگ و دولتها را ارائه میدهد . شرکت هانیول جزئی از فورچون 500 است و تعداد کارکنان آن به عددی قریب به 130000 نفر ویا کمی بیشتر میرسد که 58000 نفر آنها در ایالات متحده اشتغال دارند. دفتر مرکزی این شرکت در موریس تاوان نیوجرسی قرار دارد و مدیر عامل فعلی آن ظاهرا دیوید کوت میباشد. شرکت هانیول از تاریخ 7 دسامبر 1925 تا 9 فوریه 2008 بخشی از میانگین صنعتی داو جونز بحساب می آمد و بنیان گذار آن البرت پاتز و مارک هانیول میباشند که در سال 1906 شرکت هانیول را تأسیس نمودند هانیول در سال 2011 بالغ بر 36.5 میلیارد دلار درآمد داشت که 20 میلیارد دلار درآمد خالص هانیول در این سال بود. اما رده های پیشین میانگین صنعتی داو جونز که هانیول در مورخ هفتم دسامبر 1925 تا فوریه 2008 میلادی جزء آن قرار گرفت شامل : آلترا ، الکوا ، امریکن اکسپرس ، اچ پی ، اکسان ، ان سی آر ، ای تی اند تی ، ایستمن کداک ، اینتر نشنال پیبر ، پبک آو آمریکا ، پارامونت پیکجرز ، تایم وارنر ، تکزاز کو ، جنرال موتور ، سیتی گروپ ، سیرز ، کرایسلر ، کلرادوفیول اند آیرون ، گروه بین المللی امریکایی ، گودیر تایر ، ماک ، نش موتورز ، نویستار اینترنشنال ، والگرینز ، وسترن یونیون ، وستینگهاوس ، هانیول ، یو.اس.استیل و یونایتد ایزلاینز میباشد. قابل ذکر است شرکت هانیول:

جزء 20 شرکت برتر صنایع دفاعی و جنگ افزاری بشمار می آید. همانگونه که میدانید محصولات شرکت هانیول بسیار متنوع و با کیفیت میباشد که ازجمله محصولات آن میتوان به سیستمهای کنترل تهویه مطبوع از قبیل ترموستات آنالوگ هانیول ، ترموستات مکانیکی هانیول ترموستاتهای دیجیتال هانیول ، ترموسات های لمسی ( تاچ اسکرین ) ، ترموستاتهای ریموت خور هانیول ، ترموستات بی سیم هانیول ، شیرهای ترموستاتیک هانیول در اینچ های مختلف با استاندارد های بین المللی و انواع دیگری از تجهیزات کنترل تأسیسات و تهویه مطبوع و سیتسمهای پیشرفته و مدرن که از آخرین تکنولوژیهای روز جهان بشمار میرود میتوان اشاره کرد. شرکت هانیول در بسیاری از محصولات خود در سطح جهان پیشگام بوده و محصولاتش را به نقاط مختلف جهان صادر میکند که امروزه برند هانیول بعنوان یکی از پر فروش ترین برندها در سطح جهان است که در زمینه انواع ترموستات برای انواع فن کویل ها (فن کویل زمینی و فن کویل سقفی و فن کویل های کاستی) وهمچنین داکت اسپلیتها بکار میرود. شیر ترموستاتیک و ترموستات‌هانیول در انواع پکیج های سرمایشی و گرمایشی قابل استفاده میباشند و باتوجه به تنوع آنها در کاربری ، ترموستات‌ها نیز متنوع خواهند بود. اما آنچه در بازار ایران با عنوان ترموستات اصل هانیول عرضه می‌شود با توجه به مشخصات ترموستات اصلی هانیول و اظهارات فروشندگان و همچنین روابط حال حاضر اقتصادی و سیاسی ایران و امریکا جای تأمل دارد که آیا ترموستات‌های عرضه شده در بازار تأسیسات ایران وشرکتهای وارد کننده ترموستات چگونه قادر به واردات ترموستات‌هانیول و دیگر محصولات برند هانیول ازقبیل انواع شیرهای ترموستاتیک و تجهیزات کنترل هوشمند دیجیتال تهویه میشوند ازسوی دیگر با فرض امکان واردات محصولات هانیول قیمتهای عرضه شده در بازار تأسیسات کشور از ترموستاتهای دیجیتال هانیول و تجهیزات کنترل تهویه تأملی دیگر را به خود معطوف میدارد که تعجب هر صاحب نظرمتخصص و مطلعی را برمی انگیزد که محصولی با کیفیت و تنوّع و قابلیت هانیول ممکن است با طی مسافتی طولانی از کشور امریکا وارد آسیا شود و با در نظر گرفتن تمام هزینه های حمل و نقل و گمرکی بتوان با قیمتی رقابتی نسبت به تولیدات داخلی عرضه شود. البته آنچه در خصوص برند هانیول عنوان می‌شود دیگر برندهای اروپایی و امریکایی و بطور کلی خارجی را در بر میگیرد، برندهای مانند زیمنس و ایمیت که در حقیقت آلمانی و ایتالیایی هستند. اما سؤالاتی که درباره هانیول مطرح است درمورد آنها نیز مطرح می‌شود و اینکونه سؤالات راجع به صنایع دیگر هم وجود دارد که در واقع برای متخصصان در هر صنعتی بی پاسخ نیستند و خوانندگان متخصص و مطلع و أهل اشاره وانصاف قضاوتی منصفانه خواهند داشت. در بازار تأسیسات سؤالات مشتریان و پاسخ های فروشندگان گواهی دیگر برتأمل صاحب نظران در مورد برندهای خارجی و وارداتی است ،که این مطلب نیز در صنوف دیگر از صنعتها مشاهده می‌شود. سؤالاتی از قبیل آیا چینی است؟ یا امریکایی ؟ یا آلمانی ؟ ساخت کجاست؟ پاسخ اینکه ما اصل میفروشیم، اصل هانیول است وآنچه در جای دیگر است اصلی نیست، و یا این اصل زیمنس است و زیمنس اصلی نزد ماست ، پس این اظهارات وأمثال اینها خبر از بودن فرعی میدهد که احتمالا بیشتر از اصل برندهای مشهور است. در حقیقت برند فروشی کار آسانی است و عموماً مصرف کنندگان نیز بدنبال برندهای معروف و مشهورند و این روال تنها مربوط به هانیول و زیمینس و ایمیت در صنعت کنترل تهویه نمیباشد بلکه در اغلب صنایع در ایران ساری و جاری است و باید پرسید چرا با وجود تولیدات داخلی مردم هنوز به خرید محصولاتی با برندهای خارجی میپردازند هرچند برخی از مصرف کنندگان به اصل نبودن محصول مورد خریدشان اذعان دارند ولی باز همان را می خرند ؟ تحقیقات انجام شده دراین باره از حربه ها و تکنیک های روانشناختی خبر میدهد که فروشندگان معمولا برای فروش کالای خود از این حربه ها استفاده میکنند که آسان ترین این تکنیکها، برند فروشی است. ولی این تمام مطلب نیست و عواملی مانند پایین بودن کیفیت برخی محصولات داخلی و بی اطلاعی مصرف کنندگان از تولیدات داخلی و عدم تنوع ترموستات‌های داخلی و بعلاوه ضعف اطلاع رسانی و تبلیغات لازم و در نهایت کم لطفی مصرف کنندگان داخلی و عدم حمایت مسؤولان محترم در فروش بیشتر برند های خارجی بی تأثیر نمیباشد. درکشور ایران تولید کنندگان داخلی با زحمت ومشقتهای بسیار محصولاتی در صنعتهای مختلف تولید وبه بازار عرضه میکنند تا بتوانند در ضمن توسعه اقتصاد کشور و کار آفرینی، همگام با آخرین تکنولوژی روز امریکا و اروپا کشور را از واردات بی نیاز نمایند. در موارد قابل توجهی از تولیدات داخلی دیده شده که یک محصول در نوع خود حتی نمونه خارجی ندارد چه جای آنکه رقابتی با برندهای خارجی داشته باشد. رقابت برخی از تولید کنند گان داخلی با برندهای خارجی مانند هانیول ، زیمنس ، ایمیت و … به گونه ای است که در محصولات دیجیتال کنترل تهویه پا به پای برندهای معروف حرکت نموده و در آنچه با عنوان ترموستات‌هانیول و زیمنس و ایمیت در ایران عرضه می‌شود پیشرفته تر و با کیفیتی بمراتب بالاتر عرضه می‌شود. ترموستات‌های لمسی ( تاچ اسکرین ) با قابلیت کنترل باریموت ، ترموستات 24 ولت با خروجی آنالوگ 0 تا10 ولت (صفر تا ده ولت) ، ترموستات بی سیم ( وایر لس ) ، ترموستات ویژه فرمان به دمپر و خلاصه انواع ترموستات‌های دیجیتال برای فن کویل های سقفی و فن کویل های زمینی و انواع هواسازها و داکت اسپلیتها از محصولاتی است که تولید کنندگان داخلی موفق به عرضه آنها به بازار شده اند. ثبت اختراع ترموستات دیجیتال تایمر و محصولی بی نظیر حتی در اروپا موسوم به دیجیکنترل از جمله تولیدات منحصر بفرد داخلی وحاصل تلاشهای علمی مهندسان الکترونیک کشور عزیزمان ایران میباشد.