حوزه كار و عمر سيستمهاي كنترل گسترده Control System Distributedيا DCS اكنون به پنجاه سال مي رسد و دوره هاي اوج خود را سپري كرده است. بيشترين درجه اهميت اين موضوع مربوط به زمان ساخت ميكرو كامپيوترهاي با قيمت كم در حدود سالهاي 1970 مي باشد. پس از آن حوزه كار DCSها در محدوده پروسه هاي صنعتي پيوسته گسترده تر و پيچيده تر شد.كاربردهاي مختلف اين تكنيكها در فرايندهاي مختلف صنعتي مانندشيمي، پتروشيمي، نفت و گاز و پالايشگاهها، صنايع آهن و فولاد و مواردي از اين قبيل است.
امروزه DCSها به عنوان يك ابزار اتوماسيون معمول در آمده اندكه از ديدگاههاي مختلف مي توانند تعابير مختلفي داشته باشند. از نقطه نظر مهندسي پروسه اين سيستم مي تواند سبب بهبود ميزان توليد و كيفيت توليد و ايمني و قابل اطمينان و انعطاف پذيري بيشتر قسمتهاي صنعتي و افزايش حوزه نظارت بر مراحل اجراي يك پروسه به كار گرفته مي شود.
از ديدگاه مهندسي كنترل و كامپيوتر اين فناوري حوزه اي است كه كاربرد و رشد سريع تكنولوژي مخابرات و شبكه ها ي كامپيوتري در خدمت سيستمهاي كنترلي را به نمايش مي گذاردو حتي منجر به معرفي و اختصاص شبكه هاي كامپيوتري براي سرويس ها كنترلي شد كه يك نمونه معروفCANيا(Control Area Network) است.
معرفی سیستم DCS
DCS :مخفف Distributed ControllerSystem است، هدف از آن انجام عمليات كنترلي به صورت غيرمتمركز یا توزیع شده می باشد. در این سیستم كليه كنترلرها و یا سنسورهای محلی در پروسس به اتاق كنترل آورده شده و پس از پردازش نرم افزاری مثلا: برای کنترل دمای یک راکتور واحد شیمیایی بصورت کنترل PID و یا فازی و یا هر نوع کنترل طراحی شده در نرم افزار سیستم بصورت اتوماتیک یا از پیش طراحی شده و یا بصورت دستی در نهایت سیگنال متناسب با با دستگاه یا المان کنترل شونده بصورت خروجی و متمركز انجام مي شود .اين در حالي است كه در سيستم هاي نيوماتيك قدیمی كنترلرها اکثرا به صورت محلي وجود داشت كه در سايت نصب شده اند اما در DCS ديگر كنترلري در محل سايت نداريم ؛ آنچه اساسا در سيستم DCS رخ مي دهد ؛ تقسيم عمليات كنترلي بين چندين كنترل كننده است كه در اتاق كنترل قرار گرفته اند ؛ به دليل همين تقسيم است كه سيستم Distributed نام گذاري شده است. در اين سيستم حلقه هاي ساده اي متشكل از Field و كنترلر وجود دارد كه اين كنترلرها (ميكروپروسسورها) در يك لايه بالاتر در سطح supervisor به هم متصل هستند .
براي DCS مي توان چهارسطح كاري در نظر گرفت :
1.
Field: در اين سطح ما با سنسورها و عملكردها سرو كار داريم.
2.
Marshal cabinet: ترمينالهايي كه wiring را مرتب مي كنند در اين ترمينالها ايزولاتور ؛ signal conditioner barriers و… موجود است.
3.
Processstation: شامل كابينت هايي است كه داخلشان كارت I/Oو كنترلرها قرار دارد.
4.
:Operator station جايي كه اپراتور مي نشيند plant را نظارت مي نمايد.
در اين جا I/O Bus به صورت سريال است., و كنترلرهاي مختلف از طريق data highway به هم متصل هستند و گاها از پروتكل RS485يا RS232استفاده می کنند. معمولا پروتكل data Highway را توسط يک interface تبديل به پروتكل Ethernet مي نمايند. مثلا از انواع اين interface هامي توان به HDL اشاره كرد. ارتباطLAN از طريق كابل كواكسيال ; زوج سيم يا فيبرنوري صورت مي گيرد. در سيستم DCS معمولا كنترلرها به صورت Full redundant هستند . به اين صورت كه دو تا كنترلر در مدار وجود دارد يكي slave و ديگري master ; slaveدائما سالم بودن master را چك مي كند چنانچه درست عمل نكند ، خود master , slave مي شود. (hand shaking) كارت هاي I/O هم قابليت redundancy دارند ولي آنچه در مورد كارتهاي I/O بايد دقت شود آن است كه كارت هايي كه redundant يكديگر هستند در يك rack قرار نگيرند ؛ كه اگر احتمالا back planدچار مشكل شد بتوان از كارت redundant استفاده نماييم . به طور خلاصه مي توان معماري يك سيستم DCS را به صورت زير نمايش داد.
در سيستم PID , DCS در كنترلرها انجام مي شود . نكته بسيار مهم در مورد DCS قابليت ذخيره سازي اطلاعات است. در سيستم هاي قديمي چنانچه از اطلاعات بدست آمده استفاده نماييم ؛ اطلاعات ازبين مي رود در حاليكه در سيستم DCS قابلت ذخيره سازي اطلاعات دارد. مشكل عمده در سيستم هاي DCS ،Vendor dependent بودن اين سيستم است ؛ مثلا اگر كنترلر از يك شركت خريداري كنيم ؛ قطعات يدكي را هم بايد از همان شركت بخريم .
نظرات شما عزیزان:
آشنایی با سنسور خازنی
