الهيكل الأساسي ومراحل تطور نظام التحكم الموزع
الوقت:Oct 20,2025
تتكون منظومة التحكم الموزعة من ثلاثة مكونات رئيسية: وحدات التحكم في العمليات الموزعة (DCSs)، ووحدات العمليات والإدارة المركزية (COMs)، وأنظمة الاتصالات.
تعمل وحدات التحكم في العمليات الموزعة (DCSs) كواجهة بين نظام DCS وعملية الإنتاج، ويمكن تصنيفها حسب الوظيفة إلى محطات تحكم ميدانية ومحطات اكتساب البيانات. أما وحدات التشغيل والإدارة المركزية (COMs)، فتعمل كواجهة بين البشر ونظام DCS، ويمكن تصنيفها حسب الوظيفة إلى محطات عمل المشغلين، ومحطات عمل المهندسين، وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمراقبة. ويُعد نظام الاتصالات هو جوهر نظام DCS، حيث يربط جميع مكوناته معًا ليشكل وحدة متكاملة.
لذلك، تعد محطة المشغل ومحطة المهندس وجهاز الكمبيوتر للمراقبة ومحطة التحكم الميدانية ومحطة الحصول على البيانات ونظام الاتصالات من أكثر المكونات الأساسية لنظام DCS.
1. محطة المشغل. تعد محطة المشغل الجهاز الأساسي الذي يستخدمه المشغلون لعرض ومراقبة وتشغيل والتحكم في عملية الإنتاج وإدارتها، مما يوفر واجهة ممتازة بين الإنسان والحاسوب.
2. محطة المهندس. تُستخدم محطة المهندس لتكوين نظام DCS في وضع عدم الاتصال ومراقبة النظام وتحقيق التحكم والصيانة في الوضع التشغيلي.
3. جهاز الكمبيوتر للرصد. يقوم جهاز الكمبيوتر للرصد بجمع البيانات من كل وحدة في النظام عبر شبكة، ويقوم بإجراء حسابات خلفية وإدارة التحكم الأمثل استنادًا إلى نماذج رياضية ومؤشرات تحكم مثلى. كما يوفر إدارة شاملة للمعلومات عبر النظام بأكمله.
4. محطة التحكم الميدانية. تتصل محطة التحكم الميدانية مباشرة بعملية الإنتاج من خلال أدوات ميدانية، وتجمع معلومات متغيرات العملية، وتنفذ عمليات التحويل والحسابات، وتولد إشارات تحكم لتشغيل المشغلات في الموقع، مما يتيح التحكم في عملية الإنتاج. يمكن لمحطة التحكم الميدانية إكمال مهام التحكم في الحلقة بشكل مستقل، وتنفيذ وظائف مثل التحكم بالترجيع، والتحكم المنطقي، والتحكم المتسلسل، والتحكم بالدفعة.
5. محطة الحصول على البيانات. تجمع محطة الحصول على البيانات متغيرات العملية غير الخاضعة للتحكم ومعالجتها مسبقًا، كما تقوم بمعالجة بيانات الوقت الفعلي. وهي توفر البيانات لمحطة التشغيل لمراقبة العمليات وتخزين المعلومات، كما توفر بيانات ومعلومات مساعدة لعمليات حلقات التحكم.
6. نظام الاتصالات. يربط نظام الاتصالات بين المكونات المختلفة لنظام DCS، وينقل البيانات والتعليمات والمعلومات الأخرى بين محطات العمل، مما يضمن التشغيل المنسق للنظام بأكمله.
لقد تقدم تطوير أنظمة التحكم الموزعة عمومًا عبر أربع فترات.
1. شهدت الفترة من 1975 إلى 1980 بداية مرحلة التطوير. كان التركيز التقني لنظام DCS خلال هذه الفترة على التحكم اللامركزي، مما ساعد في التغلب على الضعف الحرج لأنظمة التحكم الحاسوبية المركزية، التي غالبًا ما تعاني من تركيزات عالية من المخاطر، وعززت الموثوقية. ومن المنتجات النموذجية نذكر TDC-2000 من هانيويل، وSPECTRUM من فوكسبورو، وCENTUM من يوكوجاوا، وTELEPERM من سيمنز.
2. شهدت الفترة من 1980 إلى 1985 مرحلة النمو الناضج. كان التركيز التقني لنظام DCS خلال هذه الفترة يتمثل في تحقيق إدارة متكاملة للمعلومات على مستوى النظام بأكمله. ولتحقيق ذلك، كانت تقنية الشبكات المحلية المتقدمة ضرورية لتعزيز أنظمة الاتصالات. ومن المنتجات النموذجية نذكر TDC-3000 من هانيويل، وCENTUM من يوكوجاوا، وMOD-300 من تايلور.
3. شهدت الفترة من 1985 إلى 1990 مرحلة التوسع. وكانت التغييرات الهيكلية الرئيسية في نظام DCS خلال فترة التوسع هذه اعتماد بروتوكولات اتصال معيارية ومفتوحة للشبكات المحلية. على سبيل المثال، يستخدم بروتوكول أتمتة التصنيع (MAP) المستند إلى نموذج مرجع الربط بين النظم المفتوحة، وهو متوافق مع MA، أو يُعدّ بحد ذاته شبكة محلية حقيقية الوقت تعمل وفق بروتوكول MAP. كما شهدت الوحدات الأخرى تحسينات كبيرة في كل من الأجهزة والبرامج، لكن المكونات الأساسية للنظام بقيت دون تغيير كبير. ومن السمات الأخرى لنظام DCS الموسع توسيع ذكاء النظام ليشمل الميدان، وذلك بإدخال أجهزة الإرسال الذكية وتكنولوجيا الحافلات الميدانية. تتمتع أجهزة الإرسال الذكية بإمكانات اتصال رقمية، وتتصل بمحطات التحكم في العمليات أو عقد الشبكة المحلية عبر الحافلة الميدانية. ويمكن إجراء عمليات مثل ضبط الصفر، وتحديد النطاق، والتكوين، والمعايرة التلقائية، والتشخيص التلقائي، وإصلاح الأعطال تلقائيًا على أجهزة الإرسال الذكية في الميدان من غرفة التحكم أو في محطة العمل الخاصة بالعقدة. ومن المنتجات النموذجية نذكر TDC-3000/PM من هانيويل، وCENTUM-XL من يوكوجاوا، وI/AS من فوكسبرو، وINFI-90 من بايلي كونترولز.
4. منذ تسعينيات القرن العشرين، ومع التطور السريع لتقنيات الحوسبة والاتصالات والتحكم، وخاصة تقنية الشبكات، وتزايد الطلب على العمليات الإشرافية والإدارية، ظهرت أنظمة تحكم موزعة جديدة (DCs)، تتميز بإدارة وتحكم متكاملَيْن. تستخدم هذه الأنظمة بنية عميل/خادم، مع إضافة شبكة معلومات لإدارة المصنع (إنترانت) واتصال بالإنترنت. ومن المنتجات النموذجية نظام TPS من هانيويل، ونظام CENTUM CS من يوكوجاوا، وأنظمة التحكم من سلسلة I/A S5051 من فوكس بورو.
التالي
مدونة أكثر
هيكل وميزات نظام هانيويل TDC-3000
الهيكل الأساسي ومراحل تطور نظام التحكم الموزع
معلومات عنا
شركة توبتنج لتجارة التكنولوجيا المحدودة
تأسست في 2010، كانت توبتنج مورداً لقطع غيار الأتمتة الصناعية لعقود. متخصصة في مجالات PLC وDCS وESD وTSI، نقدم أفضل حلول الأتمتة.
العنوان:
وحدات 1503-1504 ، رقم 96-2 طريق لوجيانغ ، مقاطعة سيمينغ ، مدينة شيامن ، مقاطعة فوجيان 361001 ، الصين
حقوق النشر © 2025 شركة توبتنج لتجارة التكنولوجيا المحدودة. جميع الحقوق محفوظة.