في عملية تصميم الأنظمة التي تدعم مهام الإنتاج ، يتم أخذ العديد من الفروق الدقيقة التشغيلية في الاعتبار. كل مجمع فردي ، لكن مبادئ تنفيذه تستند إلى مجموعة أساسية من المتطلبات. يجب أن يكون النظام فعالًا وموثوقًا وعمليًا وفي نفس الوقت مريحًا. يتم تنفيذ الاتصال بين الجزء الفني المباشر لدعم الإنتاج ومهام الإدارة بواسطة وحدات التحكم لأتمتة العمليات. يركزون المعلومات القادمة من المجالات التكنولوجية المختلفة ، وهو الأساس لاتخاذ قرارات معينة.
تصنيف وحدات التحكم عن طريق التطبيق
عمليًا ، تستخدم كل مؤسسة حديثة أنظمة إلى حد ما لأتمتة عمليات العمل. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون طبيعة الوظائف المخدومة مختلفة تمامًا. وبالتالي ، في مجال الصناعة الكيميائية ، تتحكم المعدات القابلة للبرمجة في الجرعات ، وتزويد أحجام المواد السائبة والسائلة من خلال أجهزة التحكم ، وتراقب خصائص المواد المختلفة باستخدام أجهزة الاستشعار ، وما إلى ذلك. في قطاع خدمات منظمات النقل ، يتم التركيزيتم التحكم في معدات الطاقة ، كقاعدة عامة ، التحميل والتفريغ. تنتشر أيضًا وحدات التحكم العالمية لأتمتة أنظمة التهوية والتدفئة وإمدادات المياه. هذه مجموعة من الأنظمة التي تدير المرافق في المؤسسات في مختلف المجالات. على العكس من ذلك ، هناك مجالات متخصصة للغاية يكون من الضروري فيها تطوير أنظمة فردية لاحتياجات محددة. وتشمل هذه المجالات صناعة النفط ومصانع التعدين.
كيف تعمل وحدات التحكم
وحدة التحكم الصناعية هي معالج دقيق يوفر الأجهزة والبرامج. يخدم الجزء الأول ، في الواقع ، التشغيل المادي للنظام ، بناءً على برنامج تنفيذ المهام المتداخل. أحد الجوانب المهمة لأي تكوين من هذا النوع هو البنية التحتية التنظيمية. أي أن قاعدة البرامج مسؤولة عن اتخاذ قرارات معينة ، ولكن في المستقبل ، يتم إرسال الإشارات المستلمة إلى نقاط الأوامر المعطاة مباشرة إلى معدات العمل. وبالتالي ، فإن أجهزة التحكم الآلي تتحكم في الآلات ، وخطوط النقل ، ومنشآت الطاقة التقنية ، وما إلى ذلك.
عنصر آخر لا يقل أهمية عن البنية التحتية العامة للتحكم هو أجهزة الاستشعار والمؤشرات ، بناءً على المؤشرات التي يقوم المتحكم بتطوير القرارات أو السلاسل الاستراتيجية التي تحدد أوضاع تشغيل المعدات. يمكن أن تكون هذه مستشعرات تقيم حالة الأجهزة والوحدات المخدومةالمواد ومعلمات المناخ المحلي في غرفة الإنتاج وخصائص أخرى.
بنى وحدات التحكم الآلي
في ظل بنية وحدة التحكم ، يتم فهم مجموعة من المكونات ، والتي يتم من خلالها تنفيذ وظيفة التحكم في الأتمتة. كقاعدة عامة ، يفترض التكوين المعماري وجود معالج وواجهات شبكة وجهاز تخزين وأنظمة إدخال / إخراج في المجمع. هذه حزمة أساسية ، ولكن اعتمادًا على احتياجات مشروع معين ، قد يختلف تكوين وخصائص الأجزاء الفردية. تسمى وحدات التحكم المعقدة للأتمتة المعيارية. إذا كانت البنية التقليدية البسيطة عبارة عن كتلة موحدة مع تكوين نموذجي للعناصر الوظيفية التي لا تتوفر للتغيير من قبل المشغل ، فيتم تنفيذ تكوين معياري متعدد المكونات في النماذج المعمارية المعقدة. لا يسمح فقط بصيانة وحدة مغلقة واحدة ، ولكن أيضًا كل وحدة على حدة. الآن يجدر النظر في الأجزاء الفردية للهندسة بمزيد من التفصيل.
أنواع مختلفة من وحدات العمارة
يتم تمثيل الجهاز المعياري الأساسي بواسطة معالج دقيق. يعتمد ذلك على قوتها مدى تعقيد المهام التي يتم حلها بواسطة وحدة تحكم معينة. جهاز التخزين مهم أيضًا. يمكن دمجه في النظام دون إمكانية إجراء مزيد من التعديل. ولكن غالبًا ما يتم استخدام وحدات ذاكرة فلاش خارجية ، والتي يمكن تغييرهاحسب المهام الحالية. تعد أجهزة الإدخال / الإخراج مسؤولة إلى حد كبير عن الإجراءات التي تتخذها وحدات التحكم في الأتمتة الصناعية. من خلال هذه القنوات ، يتلقى المعالج معلومات للمعالجة ويصدر المزيد من الأوامر المناسبة. في المجمعات الحديثة ، تلعب وحدات الواجهة دورًا متزايد الأهمية ، تعتمد عليه قدرات الاتصال لوحدة التحكم.
الخصائص الرئيسية لوحدة المعالج
عند تطوير نظام تحكم ، من المهم بشكل خاص مراعاة الخصائص والقدرات الأساسية للمعالج الدقيق. بالنسبة لمعلمات التشغيل الرئيسية لهذه الوحدة ، فهي تشمل تردد الساعة ، وعمق البت ، وفترات تنفيذ المهام ، والذاكرة ، وما إلى ذلك. ولكن حتى هذه الخصائص لا تصبح دائمًا حاسمة ، لأن أداء المعالجات الدقيقة الحديثة حتى الميزانية يكفي لخدمة معظم عمليات الإنتاج. من المهم للغاية تحديد إمكانات ووظائف الاتصال التي تؤديها وحدات التحكم لأتمتة عمل المؤسسة. على وجه الخصوص ، وفقًا للمتطلبات ، يضع المشغلون القدرة على العمل مع مجموعة واسعة من قنوات الشبكة والواجهات ولغات البرمجة في المقام الأول. بشكل منفصل ، تجدر الإشارة إلى القدرة على توصيل أجهزة العرض وأجهزة التحكم وشاشات العرض الحديثة والمكونات الأخرى.
لوحة المشغل
بغض النظر عن خصائص ملء وحدة التحكم ، من أجل التحكم في وظائفها ، يجب توفير محطة مشغل مع مرحل مناسب. ظاهريا ، تشبه هذه الأجهزة الصغيرةجهاز كمبيوتر مزود بأجهزة الإدخال والإخراج وأجهزة استشعار للعملية وشاشة عرض. أبسط وحدات التحكم في الأتمتة الصناعية توفر إمكانية البرمجة من خلال هذه اللوحة. علاوة على ذلك ، يمكن أن تعني البرمجة إعدادات أولية لأوامر مستوى الدخول. كما تقوم محطات المشغل الأكثر تعقيدًا بإجراء التشخيص الذاتي والمعايرة الذاتية.
مزودات طاقة الأتمتة
متوسط نطاق الفولتية التي تزود وحدات التحكم الصناعية يتراوح بين 12-48 فولت. وعادة ما يكون المصدر عبارة عن شبكة محلية بجهد 220 فولت. في الوقت نفسه ، لا يكون مصدر الطاقة دائمًا على مقربة من المعدات التي يتم صيانتها. على سبيل المثال ، إذا تم استخدام وحدات التحكم لأتمتة منزل مرجل في إنتاج معدني متعدد المراحل ، فيمكن أن تكون شبكة الطاقة الموزعة على مسافة متساوية من العديد من مستهلكي الطاقة. أي أن دائرة واحدة تخدم المرجل للمعادن اللينة والأخرى للصلبة. في الوقت نفسه ، يمكن أن يتغير الجهد في الخطوط أيضًا.
الخلاصة
أصبحت أنظمة أتمتة سير العمل بشكل متزايد جزءًا من البنية التحتية للمؤسسات الحديثة. وفقًا لذلك ، يتم أيضًا استخدام وحدات التحكم في أنظمة التشغيل الآلي في التعديلات المختلفة على نطاق واسع. في حد ذاته ، لا تتطلب صيانة مثل هذا الجهاز تكاليف خاصة. الصعوبات الرئيسية في العمل مع هذا الجهاز تتعلق بجودة البرمجةوتحسين تخطيط التكوين. ولكن في الوقت نفسه ، لتبسيط وظائف المشغل ، أصبحت الوحدات التي تفترض التكوين الذاتي وفقًا للبيانات الرئيسية التي يدخلها المستخدم أكثر شيوعًا.
