دسته بندی سیستم های کنترل در صنعت
بطور کلی تقسیم بندی سیستم های کنترل در صنعت به صورت زیر می باشد:
- سیستم کنترل متمرکز – مستقیم DDC ( Direct Digital Control)
- سیستم کنترل توزیع شدهDCS ( Distributed Control System)
- سیستم کنترل کننده های برنامه پذیر PLC ( Programmable Logic Controllers)
- سیستم کنترل میدان FCS ( Fieldbus Control Systems)
1. سیستم کنترل DDC
این سیستم کنترلی از ابتدای دهه ۱۹۶۰ برای پشتیبانی از سیستم های آنالوگ بکار گرفته شد. در سیستمهای DDC اپراتور توسط یک صفحه کلید و نمایشگر با سیستم ارتباط برقرار می کند. در این سیستم، تمامی اجزاء اعم از سنسورها و عملگرها به صورت مستقیم به کامپیوتر مرکزی متصل می شوند و تمامی آن ها سیگنال های ارتباطی خود را از کامپیوتر دریافت یا به آن ارسال می کنند. کامپیوتر مرکزی قابلیت پردازش حجم زیادی از متغییرها را دارد، ولی با افزایش بیش از حد اطلاعات و به وجود آمدن حلقه های پیچیده، سرعت و کارآیی کامپیوتر پایین آمده و باعث به وجود آمدن مشکلاتی در سیستم می گردد.
برخی از دلایل ضعف سیستم کنترل مستقیم:
- هزینه نگهداری بالا
- توقف كل سیستم در صورت بروز اشکال در پردازشگر مرکزی
- به دلیل استفاده از فقط یک پردازشگر در سیستم، برنامه نویسی آن دشوار است.
- هزینه زیاد سیم کشی و کابل کشی
- عدم کارایی در فواصل طولانی
- دشواری کشف خطا در سیستم توسط تکنسین ها
2. سیستم کنترل DCS
این سیستم در دهه ۱۹۶۰ وارد عرصه کنترل فرآیند شده و به صورت کامل تکمیل کننده سیستم های DDC گردید. یک سیستم کنترل توزیع شده، سیستمی است که عملکرد آن بجای اینکه در یک نقطه متمرکز باشد، پراکنده است. یک سیستم کنترل توزیع شده از تعدادی ماژول های میکرو پروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کنند. کامپیوترها با توجه به جغرافیای محل، پخش می شوند بنابراین این مسئله باعث کاهش هزینه نصب و سیم کشی می گردد.
DCS یک شبکه کامپیوتری است، اما با شبکه های خانگی و یا اداری موجود تفاوت دارد، زیرا در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد، مخالف آنچه در پردازش های دسته ای در کامپیوترهای اداری با خانگی دیده می شود. تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آن ها است. در کامپیوترهای معمولی، نحوه پردازش به این صورت می باشد که در یک زمان، تنها یک برنامه اجرا می گردد، بطوریکه این برنامه با یک سری داده های ثابت و مشخص شروع به محاسبات پیچیده نموده و در نهایت به نتایج مطلوب ختم می گردد و هنگامی که پردازش تمام شد برنامه متوقف شده تا برای اجرای مجدد با یک سری داده جدید فرمان بگیرد.
3. سیستم کنترل FCS
در سال ۱۹۸۵ انجمن ابزار دقیق آمریکا که بعدها کمسیون بین المللی الکتروشیمی نیز به آن پیوست، شروع به بنیان گذاری یک استاندارد برای ارتباطات دیجیتال دو طرفه بین ابزار دقیق و سیستم های کنترل برای مقاصد کنترل فرآیند نمود که تا امروز، تنها یکی از هشت قسمت طراحی شده از این استاندارد تحت عنوان IEC1158-2 کامل شده است که عبارت است از:
“استاندارد لایه فیزیکی فیلدباس” که از سال ۱۹۹۰ در دسترس می باشد.
با ایجاد فیلدباس و استانداردهای آن، سیستم های کنترلی به صورت کاملا توزیع شده اداره می شوند. فیلدباس علاوه بر امکان ارتباط سیگنالها بین ابزار دقیق در سایت و اتاق کنترل، امکان انتقال تغذیه مورد نیاز تجهیزات را نیز توسط یک جفت سیم میسر می سازد که این ویژگی به صرفه جویی قابل توجه در هزینه های کابل کشی و سینی های نگهدارنده کابل می انجامد. فیلدباس، یک پروتکل مخابراتی استاندارد، بین تجهیزات سایت و اتاق کنترل می باشد. یکسان بودن پروتکل در شبکه فیلدباس باعث میشود تا محصولات شرکت های مختلف در یک شبکه به هم متصل شوند و کار کنند.
در این نوشته سعی کردیم تا مختصرا به “معرفی و دسته بندی سیستم های کنترل در صنعت” بپردازیم.