1. จงบอกเหตุผลในการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในงานอุตสาหกรรม
ในวงการอุตสาหกรรมนับได้ว่าคอมพิวเตอร์ได้เข้ามามีบทบาทเป็นอย่างมาก ตั้งแต่การวางแผนการผลิต กำหนดเวลาการผลิต การออกแบบจนกระทั่งถึงการผลิตสินค้า ควบคุมระบบการผลิตและระบบคุณภาพทั้งหมด ในรายงานทางอุตสาหกรรมได้มีการนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ตลอดจนโรงงานผลิตเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่นการทำลายวงจรลงบนแผ่นปริ้น ชึ่งจะช่วยในความสะดวกสบาย และความเป็นระเบียบเรียบร้อยการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบลายวงจรนั้น เป็นที่นิยมใช้กันใน กลุ่มอุตสาหกรรมขนาดกลางไปจนถึง กลุ่มอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่นกลุ่มโรงงานผลิตบอร์ดทดลอง หรือการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ซึ่งมีขนาดเล็กลง กลุ่มอุตสาหกรรมเหล่านี้จึงนิยมใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในกระบวนการผลิตและการออกแบบลายวงจร ที่มีความระเอียดสูงๆโดยใช้โปรแกรม Protel
2. จงอธิบายระบบ CIM
Computer Integrated Manufacturing (CIM) เป็นระบบการผลิตที่ใช้คอมพิวเตอร์เข้ามาควบคุมกระบวนการผลิตทั้งหมด การผสมผสานของระบบ ทำให้มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหน่วยงานแต่ละหน่วยได้ ทำให้แต่ละหน่วยรับรู้ความก้าวหน้าซึ่งกันและกัน ข้อดี คือ ระบบการผลิตจะมีความรวดเร็วและมีข้อผิดพลาดน้อย แม้ว่าข้อดีหลักของ CIM คือ ความสามารถในการสร้างกระบวนการผลิตอัตโนมัติ โดยทั่วไปแล้วระบบ CIM จะเป็นกระบวนการควบคุมแบบปิด (Closed-loop Control Processes) บนพื้นฐานของข้อมูล ณ ปัจจุบันที่ได้รับจากตัวตรวจรู้ (Sensor)
3. จงบอกประโยชน์ของของการใช้ CIM
Computer Integrated Manufacturing (CIM) เป็นทั้งกระบวนการผลิตและชื่อของระบบอัตโนมัตที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ โดยมีหน้าที่สนับสนุนการทำงานและเป็นระบบการจัดการของระบบการผลิตที่ประกอบด้วยฝ่ายต่างๆ เช่น ฝ่ายงานวิศวกรรม ฝ่ายงานการผลิต ฝ่ายการตลาด และฝ่ายการสนับสนุนอื่นๆ ขอบข่ายหน้าที่การทำงานของ CIM มีหลากหลายอย่าง เช่น ออกแบบ วิเคราะห์ วางแผน จัดซื้อ จัดการบัญชีต้นทุน ควบคุมคงคลัง และการกระจายผลิตภัณฑ์ เหล่านี้จะถูกเชื่อมโยงโดยคอมพิวเตอร์ไปยังอุปกรณ์ หรือหน่วยต่างๆ ภายในองค์กร CIM จะทำให้สามารถควบคุมกระบวนการได้โดยตรงและสามารถแสดงการทำงานปัจจุบันของทุกกระบวนการทำงาน
4. จงอธิบายการใช้ CADในงานอุตสาหกรรม
คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ (COMPUTER AIDED DDSIGN)
ในกระบวนการของ CAD นอกจากจะเป็นการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบแล้วยังรวมไปถึงการใช้คอมพิวเตอร์ในการดัดแปลง การวิเคราะห์และหาหนทางที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบ โดยระบบ CAD จะต้องมีทั้งส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ โดยฮาร์ดแวร์ ของ CAD นอกจากจะประกอบด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงแล้ว ยังต้องมีจอกราฟิกและอุปกรณ์รับข้อมูล เช่น เมาส์ ดิจิไทเซอร์ ฯลฯ ส่วนซอฟต์แวร์ของ CAD นั้นจะเป็นโปรแกรมสำหรับสร้างกราฟิกและโปรแกรมช่วยต่าง ๆ เช่น โปรแกรมวิเคราะห์ โครงสร้าง เช่น FINITE ELEMENT ANALYSIS ซึ่งเราอาจเรียกส่วนนี้ว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในงานวิศวกรรม (COMPUTER AIDED ENGINEERING) การติดตั้งเป็นกระบวนการในการตั้งค่าต่างเพื่อให้โปรแกรมสามารถทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์, เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ได้ การติดตั้งโปรแกรมเริ่มจากการใส่แผ่นโปรแกรม แล้วคัดลอกทุกส่วนของโปรแกรมจากแผ่นโปรแกรมลงในฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์ ในระหว่างการติดตั้ง โปรแกรมอาจถามคุณเกี่ยวกับการติดตั้งค่า การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เมื่อคุณติดตั้งเรียบร้อยแล้ว คุณจึงจะสามารถใช้งานโปรแกรมได้
5. จงอธิบายการใช้ CAMในงานอุตสาหกรรม
CAM Positioner มีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางในเครื่องจักรอุตสาหกรรม โดยเฉพาะงานบรรจุภัณฑ์ หรืองานที่มีลักษณะหมุนเป็นวงรอบหรือวงกลม CAM Positioner จะประกอบด้วยเซนเซอร์ป้อนกลับและคอนโทรลเลอร์ทำหน้าที่วัดองศาและสั่งให้เอาท์พุททำงานตามตำแหน่งองศาที่ตั้งไว้ ซึ่งการใช้งานจะง่ายกว่าการใช้พีแอลซีเพราะไม่ต้องเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน เพียงแค่ตั้งองศาการทำงานบนคอนโทรลเลอร์เท่านั้น ส่วนเซนเซอร์ป้อนกลับที่นิยมใช้งานจะมี 2 แบบด้วยกันคือ Encoder กับ Resolver อุปกรณ์ทั้งสองมีข้อดีละข้อเสียที่แตกต่างกัน ดังจะอธิบายต่อไป
Resolver กับ Encoder มีข้อแตกต่างกันหลายอย่าง อุปกรณ์ทั้ง 2 ชนิด นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม แต่มีหลายท่านไม่ทราบหลักการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวมากนัก จึงมีการเลือกใช้อย่างไม่เหมาะสม ในลำดับถัดไปเราจะกล่าวถึงหลักการทำงานและเปรียบเทียบข้อแตกต่าง เพื่อเป็นแนวทางในการเลือกใช้อุปกรณ์ทั้ง 2 ให้เหมาะสมResolver ทำงานอย่างไร ?
Resolver ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อประโยชน์ทางการทหารเป็นเวลามากกว่า 50 ปี มีการใช้งานและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในปัจจุบันได้มีการนำ Resolver มาใช้งานกันอย่างกว้างขวางในวงการอุตสาหกรรม โดยใช้เป็นเซนเซอร์เพื่อตรวจจับตำแหน่ง นิยมใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และการพิมพ์ เป็นต้น
โครงสร้างของ Resolver
Resolver คือ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบโรตารี่ (Rotary Transformer) ที่ทำหน้าที่ส่งผ่านพลังงานในรูปแบบของ SIN ไปยังเพลาหมุน (Rotor) Resolver จะมีขดลวด Primary เรียกว่าขดลวดอ้างอิง (Reference Winding) และขดลวด Secondary ซึ่งมี 2 ชุดเรียกว่าขดลวด SIN และขดลวด COS (ดังแสดงในรูป 2) ขดลวดอ้างอิงจะอยู่บน Rotor ของ Resolver ส่วนขดลวด SIN และขดลวด COS จะอยู่ที่ Stator โดยที่ขดลวด SIN และ COS จะถูกว่างในมุมที่ต่างกันทางกล 90 องศา
ในกรณีของ Resolver ที่ไม่มีแปลงถ่าน พลังงานไฟฟ้าจะถูกจ่ายเข้าที่ขดลวดอ้างอิง (Rotor) ผ่านทางหม้อแปลงไฟฟ้าโรตารี่ (Rotary Transformer) ทำให้ไม่ต้องใช้แปลงถ่านและ Slip ring
ปกติแล้วขดลวดอ้างอิงจะถูกกระตุ้นจากแรงดันไฟฟ้า AC เรียกว่าแรงดันอ้างอิง (Vr) ดังแสดงในรูปที่ 2 แรงดันเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวด SIN และ COS จะเท่ากับค่าของแรงดันอ้างอิงคูณกับค่า SIN (Vs = Vr * SIN ) หรือ COS (Vc = Vr * COS ) ของมุมที่เพลา เมื่อเปรียบเทียบกับจุดศูนย์ ดังนั้น Resolver จะทำให้ค่าแรงดันสองค่านี้ออกมา ซึ่งเป็นอัตราส่วนของค่าตำแหน่งของเพลา (SIN /COS = TAN , ซึ่ง = มุมของเพลา) เนื่องจากอัตราแรงดัน SIN และ COS คือ ค่าของมุมเพลาและเป็นค่าสมบูรณ์ ดังนั้นค่าที่ได้จะไม่มีรับผลกระทบจากอุณหภูมิแวดล้อมหรืออายุการใช้งาน ซึ่งเป็นข้อดีของ Resolver
6. จงอธิบายการใช้ CAD/CAMในงานอุตสาหกรรม
คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ (COMPUTER AIDED DDSIGN)
ในกระบวนการของ CAD นอกจากจะเป็นการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบแล้วยังรวมไปถึงการใช้คอมพิวเตอร์ในการดัดแปลง การวิเคราะห์และหาหนทางที่ดีที่สุดสำหรับการออกแบบ โดยระบบ CAD จะต้องมีทั้งส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ โดยฮาร์ดแวร์ ของ CAD นอกจากจะประกอบด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงแล้ว ยังต้องมีจอกราฟิกและอุปกรณ์รับข้อมูล เช่น เมาส์ ดิจิไทเซอร์ ฯลฯ ส่วนซอฟต์แวร์ของ CAD นั้นจะเป็นโปรแกรมสำหรับสร้างกราฟิกและโปรแกรมช่วยต่าง ๆ เช่น โปรแกรมวิเคราะห์ โครงสร้าง เช่น FINITE ELEMENT ANALYSIS ซึ่งเราอาจเรียกส่วนนี้ว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในงานวิศวกรรม (COMPUTER AIDED ENGINEERING) การติดตั้งเป็นกระบวนการในการตั้งค่าต่างเพื่อให้โปรแกรมสามารถทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์, เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ได้ การติดตั้งโปรแกรมเริ่มจากการใส่แผ่นโปรแกรม แล้วคัดลอกทุกส่วนของโปรแกรมจากแผ่นโปรแกรมลงในฮาร์ดดิสก์ของคอมพิวเตอร์ ในระหว่างการติดตั้ง โปรแกรมอาจถามคุณเกี่ยวกับการติดตั้งค่า การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เมื่อคุณติดตั้งเรียบร้อยแล้ว คุณจึงจะสามารถใช้งานโปรแกรมได้
CAM Positioner มีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางในเครื่องจักรอุตสาหกรรม โดยเฉพาะงานบรรจุภัณฑ์ หรืองานที่มีลักษณะหมุนเป็นวงรอบหรือวงกลม CAM Positioner จะประกอบด้วยเซนเซอร์ป้อนกลับและคอนโทรลเลอร์ทำหน้าที่วัดองศาและสั่งให้เอาท์พุททำงานตามตำแหน่งองศาที่ตั้งไว้ ซึ่งการใช้งานจะง่ายกว่าการใช้พีแอลซีเพราะไม่ต้องเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน เพียงแค่ตั้งองศาการทำงานบนคอนโทรลเลอร์เท่านั้น ส่วนเซนเซอร์ป้อนกลับที่นิยมใช้งานจะมี 2 แบบด้วยกันคือ Encoder กับ Resolver อุปกรณ์ทั้งสองมีข้อดีละข้อเสียที่แตกต่างกัน
