أتمتة العمليات- أنظمة التحكم-3 Process Automation System- Control System

 

أتمتة العمليات- أنظمة التحكم-3 Process Automation System- Control System

صيانة واختبار حلقة التيار:

أولاً نبدأ بالتمييز بين نوعين من طريقة وصل الحساس مع المتحكم، عادة يملك مرسل الحساس اما خطين أو أربع خطوط للتوصيل 4-wire “passive” versus “active” output transmitters. يعمل المرسل الذي يملك أربع خطوط توصيل كحمل بالنسبة للمتحكم وليس منبع للتيار كالمرسل الذي يملك خطين فقط، وبالتالي وبشكل مشابه لحساسات الدخل الرقمية يمكن التمييز بين نوعين من مرسلات الحساسات (مصدر أو مصرف للتيار 4-20ma) (active=sourcing or passive=sinking 4-20 mA outputs)، معظم المرسلات تملك خطين فقط للوصل مع نظام التحكم الذي يملك منبع تغذية داخلي لتغذية الحساس وقراءة قيمة التيار على نفس الخطين. أما المرسلات التي تملك أربع خطوط فقد طورت لتلائم نظام التحكم الذي يعمل على تحسس قيمة التيار من خلال منبع تغذية خارجي. يمكن لبعض المرسلات التي تملك أربعة خطوط توصيل معايرتها لتكون اما منبع أو مصرف للتيار      passive or active (i.e. sinking versus sourcing)

 يمكن تمثيل المرسلات التي تملك أربع خطوط وخطين بالشكل التالي:

من أجل قياس واختبار إشارة التيار الصادرة من المرسل والتي يتم قراءتها ضمن المتحكم يتم استخدام مقياس ميلي أمبير والذي يملك أيضاً إمكانية أن يكون منبع للتيار من أجل محاكاة عمل مرسل الحساس، يسمى عادة هذا الجهاز loop calibrators جهاز معايرة حلقة التيار. لمعرفة قيمة تيار القياس المقروء من الحساس يتم وصل مقياس التيار على التسلسل بين مرسل الحساس والمتحكم مع المحافظة على قطبية التوصيل كما في الشكل التالي:

وبنفس الطريقة يمكن استخدام جهاز المعايرة كمنبع للتيار من 4-20ma لمحاكاة عمل مرسل الحساس.

واستخدام آخر وضروري لجهاز المعايرة هو استخدامه كمنبع تيار لمحاكاة عمل موديول الخرج التمثيلي لمراقبة استجابة صمام التحكم الموصول مع موديول الخرج أو درايفر التحكم بسرعة المحرك.

معيار القياس NAMUR signal standard:

ان معيار قراءة إشارة الحساسات NAMUR يعتمد على قراءة إشارة حلقة تيار 4-20ma للتعبير عن قيمة القياس، وواحدة من أهم مميزات استخدام حلقة التيار 4-20ma لقراءة قيمة مرسل التيار هو التمييز بين حالة انقطاع سلك التوصيل بين مرسل الحساس والمتحكم والذي يعطي قراءة تيار0ma وقراءة الحد الأدنى من القيمة المقاسة للحساس. فاذا كان مجال قراءة حلقة التيار بين 0-20ma فانه لا يمكن عندها التمييز عند قراءة 0ma هل هي نتيجة انقطاع السل أم هي نتيجة قراءة الحد الأدنى من مجال المقياس. ان معيار NAMUR يأخذ بعين الاعتبار حالات تشخيص الأعطال عندما تتجاوز قراءة التيار المجال بين 4-20ma وفق الجدول التالي:

مع بداية عام 2000 بدأت المتحكمات القابلة للبرمجة PLC بالعمل بشكل والقيام بوظائف أكثر من كونها متحكم يتم برمجته، مع تقدم التكنولوجيا تقدمت سرعة انتاج المتحكمات القابلة للبرمجة وزادت وظائف ومميزات هذه المتحكمات من حيث تعريف وبرمجة بروتوكولات اتصال صناعية للتواصل مع أجهزة أخرى ومن حيث قراءة ومعالجة الإشارات التمثيلية بمختلف أشكالها وغيرها من المميزات التي تزداد تباعاً وهذا ما دعا الى صياغة مصطلح جديد لهذه المتحكمات وهو programmable automation controllers (PACs) فقد أصبحت المتحكمات تتصل مع بعضها وتتصل مع نظم تحكم ومراقبة SCADA وتعالج مهام برمجية متعددة في الزمن الحقيقي إضافة لإمكانية توسع إشارات الدخل والخرج المتصلة مع المتحكم بسهولة وإمكانية كتابة الكود البرمجي بأكثر من لغة وصياغة وتنقيذ توابع تحكمية معقدة مثل متحكمات PID وغيرها من المميزات التي تتعدى كون هذا المتحكم فقط جهاز يمكن برمجته.