preloader

در حال بارگذاری

در محصولات

    در آموزش ها

      در خدمات

        در سایر قسمتها

          مقایسه سیستم های کنترل

          ( امتیاز: 5 از 5، مشارکت کنندگان: 2 رای )
          deltav

          مقایسه سیستم های کنترل

          اهداف آموزش: آشنایی با انواع سیستم کنترل و تفاوت های آن

          مناسب برای: مهندسین کنترل

          مقایسه DDC , DCS , FCS

          در شکل زیر به مقایسه ی ساختاری و معماری این سه سیستم کنترل پرداخته  است.

          DCS FCS DDS

          در DDC تمام توابع کنترلی توسط یک سیستم متمرکز اجراء می شود و از طریق کارت های ورودی- خروجی تعبیه شده روی سیستم ارتباط بین عناصر اندازه گیری و محرک ها یا سیستم متمرکز برقرار می گردد.

          دوعیب عمده می توان به DDC نسبت داد که عبارتند از:

          1. در صورت Fail کردن سیستم مرکزی کنترل، کل کنترل را از دست می دهیم.
          2. حجم زیاد سیم کشی Wiring

          با طراحی DCS مشکل اول را بدینگونه مرتفع نمودند که عملیات کنترلی روی سیستم های کنترل متعددی توزیع گردید. این سیستم های کنترل شامل شاسی،منبع تغذیه کارت کنترل کننده ی اصلی یا پروسسور و سایر کارت های ورودی و خروجی و ارتباطات در اتاق های ویژه ی تجهیزات کنترلی ابزاردقیق که با پروسسور و سایر کارت های ورودی و خروجی و ارتباطات در اتاق های ویژه ی تجهیزات کنترلی ابزاردقیق که با نام های متعددی نظیر Instrument Technical Room ,ITR شناخته شده اند در کل سایت پراکنده شده اند و عملیات کنترلی را هر یک بنا به برنامه ریزی صورت گرفته انجام می دهند. با Fail کردن هر کارت کنترل در صورت عدم وجود افزونگی Redundancy فقط واحد های تحت کنترل آن سیستم با مشکل مواجه خواهند شد و کنترل تمامی فرآیند از بین نخواهد رفت.

          از مشکلات DCS می توان به اشغال فضای زیاد در اتاق های تجهیزات ابزاردقیق (ITR) اشاره کرد. در حال حاضر با مطرح شدن فیلدباس و انتقال عملیات کنترلی به سایت و استفاده از یک باس برای انتقال اطلاعات،سعی بر کاهش خطوط ارتباطی بین اتاق های تجهیزات ابزاردقیق و سایت شده است. به ویژه اینکه،انتقال اطلاعات بصورت سریال و دوسویه است لذا با DCS که در آن انتقال اطلاعات یک سویه است، ملاحظه می شود که از دو جهت کاهش سیم کشی خواهیم داشت. در FCS، سیستم متمرکز اتاق کنترل فقط وظیفه ی مانیتورینگ و اعمال نقاط تنظیم و بطور کلی عملیات بهره برداری فرآیند را بر عهده خواهد داشت. در نتیجه چنانچه ارتباط بین اتاق کنترل و سایت قطع شود ادوات تعبیه شده در سایت وظیفه ی کنترل را دنبال خواهند نمود.

          تکنولوژی ساخت و طراحی ادوات و طراحی ادوات نیوماتیک تا آن اندازه پیش رفته است که کنترل کننده های PID و تا حدی عملیات ریاضی با آنها قابل پیاده سازی می باشد و به نوعی می توان از آنها تحت عنوان کامپیوتر های نیوماتیک نام برد. این کامپیوترهای نیوماتیکی تا حدی فرآیندهای کنترلی نسبتا پیچیده نظیر صنایع نفت و گاز و پتروشیمی را می توانند تحت کنترل خواهد قرار دهند چنانکه پیش از ظهور سیستم های کنترلی الکترونیکی و پس از آن سیستم های کنترلی دیجیتال از آنها در پالایشگاه ها استفاده ی وافر می گردید. لیکن مشکل عمده ی این نوع سیستم ها قیمت بالای تجهیزات و عدم قابلیت در پیاده سازی فرآیندهای پیچیده تر (که نیازمند به محاسبات و الگوریتم های ریاضی پیچیده ترند) می باشد.

          همزمان با سیستم های نیوماتیک بلکه کمی دیرتر سیستم های کنترل الکترونیک آنالوگ و ادوات جانبی آن طراحی و به صنعت عرضه و بزودی جایگزین سیستم های نیوماتیک گردیدند. قابلیت برنامه ریزی و سرعت بالای این نوع کنترل کننده ها از جمله مزیت های آن ها به شمار می رود. با پیشرفت دنیای الکترونیک و ساخت میکروپروسسورها و ورود به دنیای دیجیتال، کنترل کننده های تک حلقه ای میکروپروسسوری به بازار آمدند.

          تا اینجا مرتب با پیشرفت علم الکترونیک سیستم های کنترلی به صنایع عظیم ارائه می شد. که اهدافی همچون سرعت و دقت در عملکرد سیستم های کنترل، ارزانی قیمت این وسائل و به تبع آن ارزانی قطعات یدکی، سادگی تعمیرات و … را در پی داشت. شرایط فرآیند و درجه ی خلوص تولیدات صنایع نفت و گاز و پتروشیمی نیز به این ترتیب رو به بهبود رفته و مصرف کنندگان آن اظهار رضایت بیشتری نسبت به گذشته داشتند. ولی تا این مقطع فقط سیستم های کنترل سنتی (Conventional) با تک حلقه های کنترل مطرح بود و بیشتر این موضوع در ذهن طراحان و سازندگان چیپ های الکترونیک خطور می کرد که اگر به جای نیمه هادی های بکار برده شده در ساخت IC از عناصر دیگری استفاده شود چه بسا سرعت دستگاه های ساخته شده ده ها و بلکه صدها برابر خواهد شد! همزمان با آن و با پیشرفت علم کامپیوتر و دخالت دادن این دستگاه هوشمند در صنایع، دگرگونی فاحشی در کنترل پیش آمد، بطوریکه نه تنها سیستم های کنترل نیوماتیک از خط تولید حذف شد بلکه کنترل کننده های الکترونیک سخت افزاری نیز برای صنایع بزرگ کارائی زیادی ندارند و امروزه برای واحد های تولیدی بخصوص صنایع نفت و گاز و پتروشیمی که بالغ بر هزارها حلقه ی کنترلی سیستم های کنترل تک حلقه پیشنهاد نمی شود.

          ادوات الکترونیکی که به عنوان وسائل جانبی سیستم های کنترل استفاده می شود از جمله ترانسمیترها نیز دارای توانائی های خاص و بسیار بالاست بطوریکه به راحتی قابل انطباق با سیستم ها کنترل امروزی می باشند. با دخالت رایانه و نرم افزارهای قوی در سیستم های کنترل این سیستم ها (سیستم کنترل توزیعی) به کمک صنایع عظیم شتافت. توانائی های سیستم های کنترل توزیعی قابل مقایسه با سیستم های قبلی نیست. در سیستم های DCS نیاز به اختصاص یک کنترل کننده به هر حلقه ی کنترلی نیست و معمولا آنها بصورت نرم افزاری تعریف می شوند. سیستم کنترل توزیعی، تعداد زیادی ورودی آنالوگ 4-20mA یا 1-5 V و یا میلی ولت و… و حتی ورودی های دیجیتال را می پذیرد و پس از پردازش این سیگنال ها طبق آنچه ما خواستیم و آنها را برنامه ریزی نموده ایم خروجی های متناسب را به محرک های موجود در سایت ارسال نموده و کنترل فرآیند را محقق می نمایند.

          دسترسی به هر کدام از اجزاء حلقه های کنترل و ملاحظه ی مشخصات واقعی هر حلقه ی کنترل بصورت دینامیک و فعال، به راحتی توسط مانیتور اتاق کنترل امکان پذیر است و اعمال تغییرات از جمله نقطه ی تنظیم (Set Point) تغییر وضعیت از کنترل دستی به اتوماتیک و برعکس،تغییر محدوده ی اندازه گیری و … بسادگی انجام می گیرد و کار اپراتور به مراتب ساده تر و ایمن تر خواهد بود.

          توضیحات بیشتر در خصوص مزایای این نوع سیسنم ها در مقالات بعدی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با توجه به اینکه در سیستم های کنترل توزیعی (DCS) از فناوری های مدرن رایانه ای در پردازش اطلاعات، کنترل و انتقال اطلاعات استفاده شده است، شاید این ذهنیت در برخی از کاربران سیستم های کنترل وجود داشته باشد که آخرین نسل سیستم های کنترل صنعتی، همان سیستم های کنترل توزیعی است! لیکن اینگونه نبوده و سازندگان با بهره گیری از تکنولوژی فیلدباس سعی بر کاهش موثرتر حجم کابل کشی و افزایش سرعت پردازش سیگنال و عمل کنترل کننده ها نموده اند. در این نوع سیستم ها ارتباطات انبوه بین دستگاه ها و سیستم های کنترل جاری خود را به باس های ارتباطی داده و کل اطلاعات از طریق این باس ها رد و بدل می شود. تبادل اطلاعات بین سیستم های کنترل، ترمینال های عملیاتی و دستگاه های سایت به نحوی شایسته سازماندهی می شود. عملیات ارتباطی بکار برده شده، اجازه ی بکارگیری اطلاعات تشخیص خطا و ارزیابی کل اطلاعات را می دهد.

          سیستم های فیلدباس معمولا در واحدهای تولیدی جدید با واحد های قدیمی که قصد توسعه دارند بکاربرده می شود. چرا که در طراحی و نصب اجبارا تمامی سیم کشی ها و ادوات سایت تغییر خواهد کرد. برای مثال سیم های ارتباطی بین سایت و اتاق کنترل یا ITR ها تماما با باس های پوشش دار جایگزین شده، تمام Junction Box عوض می شود و… شکل زیر مقایسه ساختاری سیستم ها کنترل DCS , FCS , Hybrid را نشان می دهد.

          dcs

          مطالب گفته شده که به نوعی بیانگر تاریخچه ی تحول در اتوماسیون می باشد، در واقع استراتژی های کنترلی را از شروع آن تاکنون نشان می دهد، لیکن وارد جزئیات المان های کنترلی نمی شود. در بخش بعدی این مقالات به طور اجمالی اجزاء سیستم اتوماسیون (یا کنترل) را شرح می دهیم.

          درباره نویسنده

          متولد تیرماه 68 کارشناس فروش تجهیزات ابزار دقیق و کنترل

          پست های منتشر شده: 12 پست

          دیدگاه های این مطلب

          در صورت تمایل شما هم می توانید نظر خود را در مورد مقایسه سیستم های کنترل کنید.

          دیدگاه خود را بیان کنید:

          جدید ترین محصولات

          6ES7517-3HP00-0AB0

          CPU 1517H-3 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7500-0HP00-0AB0

          6ES7500-0HP00-0AB0

          CPU 1517H-3 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7500-0HP00-0AB0

          6ES7515-2RM00-0AB0

          CPU 1515R-2 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2RM00-0AB0

          6ES7513-1RL00-0AB0

          CPU 1513R-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7513-1RL00-0AB0

          6ES7518-4FX00-1AC0

          CPU 1518F-4 PN/DP MFP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          6ES7518-4FP00-0AB0

          CPU 1518F-4 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          KCD2-SR-Ex2

          Switch Amplifier

          Producer: Pepperl+Fuchs
          KCD2-SR-Ex2

          KCD2-SR-Ex1.LB

          Switch Amplifier

          Producer: Pepperl+Fuchs
          Switch Amplifier KCD SR Ex.LB

          6ES7517-3FP00-0AB0

          CPU 1517F-3 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7517-3FP00-0AB0

          6ES7516-3FN01-0AB0

          CPU 1516F-3 PN/DP

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2FM01-0AB0

          6ES7515-2FM01-0AB0

          CPU 1515F-2 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7515-2FM01-0AB0

          6ES7513-1FL02-0AB0

          CPU 1513F-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1FK02-0AB0

          6ES7511-1FK02-0AB0

          CPU 1511F-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1FK02-0AB0

          6ES7512-1CK01-0AB0

          CPU 1512C-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7512-1CK01-0AB0

          6ES7511-1CK01-0AB0

          CPU 1511C-1 PN

          Producer: SIEMENS
          6ES7511-1CK01-0AB0