أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية

تعمل أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية على دمج إدارة المعلومات والتحكم الآلي من خلال أجهزة كمبيوتر التحكم الصناعي وأجهزة الاستشعار وشبكات المنطقة المحلية، مما يضمن أمن البيانات من خلال المصادقة.

المكونات الرئيسية

تتكون أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية من ثلاثة أجزاء رئيسية: الأنظمة والأجهزة والبرمجيات. تشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

1. وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC)

تم تصميم PLCs للبيئات الصناعية، حيث تؤدي مهام مثل العمليات المنطقية، والتحكم المتسلسل، والتوقيت، والعد، والحساب من خلال الإدخال / الإخراج الرقمي أو التناظري للتحكم في أنواع مختلفة من الآلات أو العمليات.

2. التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (SCADA)

أنظمة SCADA هي تطبيقات برمجية تقوم بجمع معلومات حالة النظام ومعالجة البيانات وتسهيل الاتصال بعيد المدى للتحكم في المعدات والظروف.

3. وحدات المحطة النائية (RTU)

وحدات RTU هي وحدات تحكم حاسوبية نمطية متخصصة مصممة للبيئات الصناعية القاسية ومسافات الاتصال الطويلة، وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة SCADA.

تكنولوجيا الاتصال

تستخدم أنظمة التحكم الصناعية ثلاثة أنواع من الاتصالات:

• ناقل الاتصالات القياسي: للاتصالات الخارجية.
• Fieldbus: للاتصال بالجهاز على مستوى المجال.
• شبكة المنطقة المحلية (LAN): للاتصال الداخلي داخل نظام التحكم الصناعي.

البروتوكولات

غالبًا ما يستخدم الاتصال ضمن أنظمة التحكم الصناعية بروتوكولات محددة. وتشمل هذه:

• بروتوكولات Fieldbus: CAN، وDeviceNet، وProfibus-DP، وProfibus-PA.
• الإيثرنت الصناعية: EtherNet/IP، وEtherCAT، وHSE، وProfinet، وEPA، وModbus.
• اللاسلكي الصناعي: IEEE 802.11، ZigBee، Rfieldbus.

تسهل هذه البروتوكولات الاتصال بين الشبكات الميدانية وشبكات التحكم وأجهزة التحكم الصناعية المختلفة.

أنظمة المفاتيح والمعدات

تشمل الأنظمة والمعدات الشائعة في التحكم في الأتمتة الصناعية ما يلي:

• أنظمة المؤازرة: التحكم الدقيق في الموضع الزاوي أو الخطي، والسرعة، والتسارع.
• أنظمة السائر: التحكم المنفصل في الحركة.
• محركات التردد المتغير (VFDs): التحكم في سرعة المحرك وعزم الدوران عن طريق تغيير تردد دخل المحرك والجهد.
• أجهزة الاستشعار: اكتشاف التغييرات في البيئة أو النظام.
• الأجهزة: قياس متغيرات العملية والتحكم فيها.
• واجهات الإنسان والآلة (HMIs): واجهة بين المشغل والآلة.
• أنظمة التحكم الموزعة (DCS): التحكم الموزع للعمليات المعقدة.
• أنظمة التحكم في ناقل المجال (FCS): شبكات الاتصالات اللامركزية.

باختصار، تعد أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية الحديثة شاملة، حيث تدمج تقنيات مختلفة لتعزيز الكفاءة والموثوقية والأمن في العمليات الصناعية.