مقاله درمورد کنترلرهای صنعتی Fieldbus
19صفحه
در اوایل دهه 1960 ادوات وکنترلر های الکترونیکی جایگزین کنترلرهای نیوماتیکی شدند که از مزایای این کنترلر هامی توان سرعت و دقت زیاد و کم حجم بودن آنها را نام برد. طولی نکشید که کامپیوترهای دیجیتال که قابلیت پردازش لوپها ی کنترلی را داشتند، جایگزین کنترلرهای الکترونیکی شدند. کامپیوتر مرکزی پس از دریافت تمام متغیر های پروسسی از طریق ورودیها و دستورات صادره توسط اپراتور از طریق صفحه کلید ، آنها را طبق برنامه کنترلی از قبل نوشته شده پردازش و نتایج این پردازش را از طریق خروجیها به محرکهای نهایی کنترل اعمال می کنند. این نوع کنترل اصطلاحا DDC (Direct Digital Control) نامیده می شود و در آن اپراتور توسط یک صفحه کلید و یک نمایشگر VDU(Visual Display Unit) با سیستم ارتباط بر قرار می کند. کامپیوتر مرکزی قابلیت پردازش حجم زیادی از متغیر های زمانی وپروسسی را دارد ولی با افزایش بیش از حد این اطلاعات، سرعت و کارایی کامپیوتر پایین آمده و به کامپیوتری با ظرفیت و سرعت زیاد نیاز می شد و اگر کامپیوتر مرکزی از کار می افتاد باعث از کار افتادن کل سیستم کنترلی و پروسس می شد.
کنترل و اتوماسیون یکی از مهمترین مباحث نیروگاهها می‌باشد. بطور کلی سه عضو اصلی هر سیستم کنترلی، واحد اندازه‌گیری و واحد تغییردهنده کمیت(Actuator) و کنترلر می‌باشند. دو عضو اول در فیلد (جایی که سیستم اصلی وجود دارد) و عضو سوم معمولا" در اتاق کنترل می‌باشد.مساله مهم در روند کنترل به شکل فوق، موضوع سیگنالها می‌باشد؛ سیگنالهایی که بین دستگاه کنترل‌کننده و دستگاههای نصب شده در فیلد، رد و بدل می‌شوند. به منظور سهولت استفاده از کنترل‌کننده‌ها در صنایع مختلف، لزوم وجود یک استاندارد برای تعریف ماهیت سیگنالهای مزبور، از مدتها قبل حس شده بود. ابتدا در سالهای دهه 50 ، بصورت استاندارد ، از سیگنالهای بادی با فشار بین 3-15 psi برای این منظور استفاده می‌شد. با گسترش الکترونیک و با توجه به مشکلات روش قبلی، در دهه هفتاد میلادی، استفاده از سیگنالهای جریانی 4 تا 20 میلی‌آمپر برای کار سیگنالینگ ، معرفی گردیدند. گرچه در این سالها از سطوح ولتاژ و جریانهای دیگری نیز، خارج از استاندارد فوق استفاده می شد، اما رفته رفته، با توجه به مزایای این روش، سایر روشها کنار گذاشته شد. یکی از مهمترین مزایای کاربرد حلقه جریانی 20- 4 میلی‌آمپر، مصونیت بالای آن نسبت به نویز بود.
در دهه 90 سنسورهای هوشمند (smart) پدید آمدند که علاوه بر عملکرد یک ترانسمیتر و یک ترانسدیوسر، با بهره‌گیری از تکنولوژی میکروپروسسور، در خود عملیات دیگری همچون کالیبراسیون، عیب‌یابی، تبدیل واحد اندازه‌گیری و نیز بعضی از عملیات کنترلی را می‌توانستند انجام دهند.
با توسعه شبکه‌های کامپیوتری و مفاهیم آن، ایده استفاده از این تکنولوژی در پروسه کنترل صنعتی بوجود آمد و فیلدباس (Field bus) به این صورت، شکل گرفت.فیلدباس یک پروتکل ارتباطی بین سنسورهای هوشمند است که توسط آن، سنسورها و سایر اجزای کنترلی در فیلد، یک شبکه محلی LAN را تشکیل داده‌اند. مشخصات اصلی فیلدباس بصورت زیر بیان می‌شود:
- جایگزین دیجیتالی روش سنتی انتقال اطلاعات حلقه جریانی 4 تا 20 میلی‌آمپر است.
- کنترل، آلارم ، منحنیهای عملکردی (Trend) و سایر عملیات، توسط فیلدباس، بین اجزای کنترلی ، توزیع می‌شود.
- دستگاههای ساخته شده توسط هر کمپانی، با رعایت استاندارد فیلدباس، قابلیت کار با هم و در کنار هم را داشته باشند.
- Open system است، به این معنی که بدون هیچگونه لیسانسی، کلیه اطلاعات و جزییات آن برا همگان در دسترس است.
دستگاهها و سنسورهای مورد استفاده در فیلدباس از نوع smart هستند. اما کلیه سنسورهای smart موجود ، قابل استفاده در فیلدباس نیستند. فیلدباس یک سیستم کامل است که عملیات کنترل را بین دستگاههای نصب شده در فیلد، توزیع می‌کند و همزمان امکان تنظیمات و تغییرات و نظارت را در اتاق کنترل، توسط خطوط ارتباطی شبکه‌ای، فراهم می‌سازد. فیلدباس بعبارت کوتاهتر، جایگزین روش سنتی 4 تا 20 میلی‌آمپر و کنترل DCS که در آن پروسه کنترل، به عهده یک یا چند کنترلر بصورت متمرکز قرار دارد
مقاله درمورد کنترلرهای صنعتی Fieldbus
