آردوینو به عنوان یک پلتفرم متن‌باز برای توسعه‌ی سیستم‌های الکترونیکی، در ابتدا بیشتر در پروژه‌های آموزشی و نمونه‌سازی سریع مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما با توسعه‌ی سخت‌افزارهای مقاوم و قابل اعتماد، این برد به کاربردهای صنعتی نیز راه پیدا کرده است. امروزه نسخه‌های صنعتی آردوینو مانند Industrial Shields، Controllino، Rugged Circuits و Arduino PLC به عنوان جایگزین‌های مقرون‌به‌صرفه برای کنترل‌کننده‌های منطقی برنامه‌پذیر (PLC) و سیستم‌های اتوماسیون صنعتی شناخته می‌شوند.

در این مقاله، به بررسی کاربردهای صنعتی آردوینو و معرفی برخی از برندهای مهم این حوزه می‌پردازیم.

۱. اتوماسیون صنعتی

دوینو به دلیل سادگی برنامه‌نویسی و انعطاف‌پذیری بالا، می‌تواند برای کنترل موتورهای الکتریکی، نوار نقاله‌ها، سیستم‌های بسته‌بندی و مونتاژ مورد استفاده قرار گیرد. به کمک سنسورها و ماژول‌های ارتباطی، امکان طراحی سیستم‌های کنترل هوشمند و پایش از راه دور فراهم می‌شود.

۲. نظارت و جمع آوری داده ها

در بسیاری از صنایع، پایش پارامترهایی مانند دما، رطوبت، فشار، ارتعاشات و جریان الکتریکی امری ضروری است. آردوینو می‌تواند داده‌های جمع‌آوری‌شده را ذخیره کرده و از طریق ارتباطات Ethernet، Wi-Fi، LoRa و Modbus به سیستم‌های مانیتورینگ ارسال کند.

۳. رباتیک و سیستم های خودکار

بسیاری از خطوط تولید صنعتی نیاز به ربات‌های خودکار برای جابجایی، بسته‌بندی یا جوشکاری دارند. آردوینو به عنوان یک مغز متفکر، در کنترل بازوهای رباتیک و سیستم‌های CNC کاربرد دارد.

۴. کشاورزی هوشمند

در کشاورزی صنعتی، از آردوینو برای کنترل سیستم‌های آبیاری، مانیتورینگ خاک، کنترل گلخانه‌ها و پرورش دام و طیور استفاده می‌شود. با استفاده از سنسورهای محیطی و اینترنت اشیا (IoT)، امکان بهینه‌سازی مصرف آب و انرژی فراهم می‌شود.

۵. مدیریت انرژی و ساختمان‌های هوشمند

برندهای صنعتی مبتنی بر آردوینو

با توجه به نیازهای صنعتی، شرکت‌های مختلف نسخه‌های مقاوم آردوینو را توسعه داده‌اند که می‌توانند در شرایط سخت محیطی عملکرد قابل اعتمادی داشته باشند.

۱. Industrial Shields

Industrial Shields یکی از برندهای پیشرو در حوزه‌ی کنترل‌کننده‌های مبتنی بر آردوینو است. این شرکت بردهای PLC صنعتی با قابلیت‌های زیر را ارائه می‌دهد:

ورودی/خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ صنعتی

پشتیبانی از پروتکل‌های Modbus RTU، Modbus TCP و RS485

اتصالات Wi-Fi و Ethernet

طراحی مقاوم در برابر نویز و شرایط سخت محیطی

این بردها معمولاً در اتوماسیون کارخانه‌ها، کنترل سیستم‌های انرژی و نظارت بر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شوند.

۲. Controllino

Controllino یکی از معروف‌ترین برندهای PLC مبتنی بر آردوینو است که در صنایع مختلف کاربرد دارد. ویژگی‌های مهم Controllino عبارتند از:

پشتیبانی از ولتاژ‌های صنعتی (۱۲V، ۲۴V و ۲۳۰V)

دارای تاییدیه CE و مناسب برای کاربردهای صنعتی واقعی

دارای مدل‌های Mini، Maxi و Mega برای کاربردهای مختلف

پشتیبانی از پروتکل‌های صنعتی مانند CAN و Modbusاین برند به دلیل پشتیبانی از نرم‌افزارهای استاندارد و برنامه‌نویسی آسان، گزینه‌ای مناسب برای جایگزینی با PLC‌های سنتی است.

۳. Rugged Circuits

Rugged Circuits نسخه‌های مقاوم آردوینو را برای محیط‌های خشن طراحی کرده است. ویژگی‌های کلیدی این بردها شامل موارد زیر است:

محافظت در برابر ولتاژهای بالا، اتصال کوتاه و نوسانات الکتریکی و قابلیت تغذیه از ۳.۵ الی ۳۰ ولت مستقیم

قابلیت کار در دماهای بالا -۱۰ تا ۸۵ و محیط‌های صنعتی سخت

سازگاری کامل با اکوسیستم آردوینو و ماژول‌های ارتباطی صنعتی

رفع ایرداتی در بردهای استاندارد آردوینو که می تواند برای کاربردهای جدی و صنعتی مشکل آفرین باشد.

۴. Arduino PLC

Arduino PLC نسخه‌ای از آردوینو است که به عنوان یک کنترلر صنعتی با تاییدیه‌های CE و UL شناخته می‌شود. این برد دارای ویژگی‌های زیر است:

پردازشگر قدرتمند STM32H747XI با قابلیت اجرای الگوریتم‌های کنترلی پیچیده

ورودی/خروجی‌های مقاوم در برابر نویز صنعتی و قابلیت توسعه ورودی خروجی ها

اتصال به شبکه‌های مانند RS485 و Ethernet

این نسخه از آردوینو در پروژه‌های کنترل صنعتی پیشرفته، خودکارسازی ماشین‌آلات و سیستم‌های انرژی هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نتیجه گیری

آردوینو دیگر تنها یک ابزار آموزشی نیست، بلکه در بسیاری از پروژه‌های صنعتی و اتوماسیون جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است. با ظهور برندهایی مانند Industrial Shields، Controllino، Rugged Circuits و Arduino PLC، امکان استفاده از آردوینو در محیط‌های صنعتی واقعی فراهم شده است. این بردها به عنوان یک گزینه‌ی مقرون‌به‌صرفه و انعطاف‌پذیر برای کنترل فرآیندها، جمع‌آوری داده‌ها و خودکارسازی تجهیزات به کار گرفته می‌شوند.

در نهایت، انتخاب بین این سیستم ها بستگی به نیاز پروژه، سطح سختی محیط کار و قابلیت‌های مورد انتظار دارد.