info@pargaran.com بازدید کننده محترم، تا اطلاع ثانوی جهت استعلام محصولات وثبت درخواست تنها ازطریق ایمیل با ما در ارتباط باشید
×

سیستم DCS یا سیستم کنترل توزیع شده چیست؟

پرگاران
22 فروردین 1402
زمان مطالعه را وارد کنید دقیقه زمان برای مطالعه
سیستم DCS
3/5 - (2 امتیاز)

سیستم DCS یا سیستم کنترل توزیع شده چیست؟

برای شناخت و درک سیستم کنترل توزیع شده DCS یا Distributed Control System، بهتر است ابتدا نگاهی به تفاوت آن با PLC بیندازیم.

PLC یا کنترل‌کننده منطق قابل برنامه‌ریزی، یک رایانه‌ برای خودکارسازی فرآیندها است. DCS یا سیستم کنترل توزیع شده دارای کنترلرهای کامپیوتری ناهموار است به همین دلیل شبیه PLC است، اما DCS شامل چندین کنترلر مستقل است که در سراسر یک سیستم توزیع شده اند و همچنین برای فرآیندهای خودکار به کار می روند.

تفاوت های PLC و DCS

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت PLC و DCS اینجا را بخوانید.

سیستم کنترل توزیع شده DCS چیست؟

Distributed Control System یا همان سیستم کنترل توزیع شده که به آن سیستم کنترل غیرمتمرکز هم گفته می شود، یکی از هوشمندترین سیستم هایی است که برای کنترل یکپارچه در کارخانه ها و خطوط تولید مورد استفاده قرار می گیرد.

در این سیستم هر جزء عملکرد خاص خود را دارد و ارتباط بین عناصر و جزءهای مختلف کارخانه از طریق یک کامپیوتر توزیع شده که شبکه کنترلی نام دارد، انجام می شود.

نحوه عملکرد سیستم DCS

از سنسورها در این سیستم برای دریافت داده‌ها، پردازش اطلاعات و انتقال داد‌ه‌ها به ماژول‌های ورودی/خروجی محلی استفاده می‌شود. همچنین در اینجا دستگاه‌های راه‌انداز به این محرک‌های ورودی/خروجی متصل می‌شوند.

این اتصالات مدیریت کامل پارامترهای پردازشی را ممکن می کند. هنگامی که داده های دریافتی جمع آوری مرگردند، از طریق پروتکل فیلدباس (fieldbus) به بخش مترل پردازش ارسال می شوند.

دستگاه های میدانی هوشمند، داده های حسی را مستقیما به بخش کنترل پردازش ارسال می کنند؛ سپس داده های جمع آوری شده مجددا پردازش و ارزیابی می شوند تا با توجه به منطق کنترلی اجرا شونده در کنترل کننده ها، نتایج را ایجاد کنند.

نتایج بدست آمده از این پروسه مجدد توسط پروتکل فیلدباس به دستگاه های راه انداز فرستاده می شوند.

ساختار و معماری سیستم کنترل غیر متمرکز

در این سیستم واحد پردازش کنترلی در تمام گره های سیستم توزیع می شود و از این طریق، قابلیت اطمینان کل سیستم را افزایش می دهد. در این حالت، احتمال خرابی یک پردازنده کاهش می یابد و فقط در صورتی کل سیستم پردازش از خرابی یک پردازنده تاثیر می پذیرد که پردازنده واحد کامپیوتر توزیع خراب شود.

ساختار سیستم DCS دارای 1+4 سطح است که در تصویر زیر میتوان مشاهده کرد

سیستم DCS

سطح 1 و 2 مراحل عملیاتی سیستم DCS هستند و سطح 3 و 4، کنترل و برنامه ریزی فعالیت ها را مدیریت می کنند.

.

سه ویژگی اساسی معماری سیستم DCS عبارت است از:

  • خودکارسازی روندهای صنعتی با ادغام روش های کنترلی پیشرفته
  • قرار دادن تمام اجزاء در کنار هم به عنوان یک سیستم واحد
  • چندین عملیات کنترلی به عنوان زیر سیستم های کوچکِ ذاتا نیمه خودکار توزیع می شوند

در ادامه معماری این سیستم را در هر سطح شرح می دهیم:

شیرها (ولو)، سنسورها، گیج ها، موتورها، فرستنده ها، سوئیچ و .. در این سطح قرار می گیرند. ارتباط بین سطح 0 و سطح 1 می تواند از هر نوعی باشد، مانند: اترنت صنعتی، EtherCAT، DP، فیبرنوری، Profibus و ..

ماژول های ورودی/خروجی پیشرفته و میکرو کنترلرها (پردازنده های الکترونیکی توزیع شده) در این سطح قرار می گیرند؛ به همین دلیل به این سطح، سطح پردازنده نیز می گویند.

کنترلرهای اصلی (Master) که بر پردازنده های جداگانه (Slave) و ماژول های ورودی/خروجی نظارت می کنند، در این سطح قرار دارند. داده های مورد نیاز سرورها توسط این کنترلر ها فرآهم می شوند.

.

از اترنت صنعتی و گاهی فیبر نوری برای ارتباط این سطح با سطح قبلی استفاده می شود، پردازنده در این سطح برنامه منطقی را اجرا و آنچه که برای کنترل فرآیند مورد نیاز است را انجام می دهد.

بررسی تولیدات و نظارت بر اهداف توسط این سطح انجام می شود، به همین دلیل سطح مدیریت تولید نیز نامیده می شود. در این سطح سرورها، کامپیوترهای بایگانی و ایستگاه های مهندسی قرار دارد.

ارتباط این سطح با سطح 4 معمولا از نوع اترنت صنعتی است. داده هایی که بین سطح 2 و 4 در جریان هستند و جمع آوری داده در سطح پردازنده، توسط سرورهای سطح 3 کنترل و مدیریت می شوند.

کامپیوترهای بایگانی در این سطح قرار می گیرند و برای ذخیره داده های قدیمی به کار می روند.

ایستگاه های مهندسی برای ایجاد پروژه های که فرآیند روی آن ها انجام می شود، مانند: تنظیمات سخت افزاری، نمایش های گرافیکی برای تعامل با اپراتور، مدیریت تمامی وظایف از طریق بسته های نرم افزاری نصب شده، مورد استفاده قرار می گیرند.

در این سطح برنامه ریزی های اصلی و تعیین زمان بندی ها در فاز کلان، انجام می شود.

عناصر اصلی سیستم DCS

رسانه و کانال ارتباطی

اتصال واحدها و بخش های مختلف سیستم DCS مانند: واحد پردازش، دستگاه های هوشمند، واحد عملیات، فضای کاری مهندسی و .. توسط شبکه ارتباطی صورت می گیرد. و داده ها توسط این رسانه در سراسر سیستم منتقل می شوند. از رایج ترین پروتکل های ارتباطی در سیستم DCS میتوان به موارد زیر اشاره کرد.

  • پروفی باس (Profibus)
  • اترنت صنعتی (Ethernet)
  • دیوایس نت (DeviceNet)
  • مودباس (Modbus)
  • فاندیشن فیلدباس (Fundation Field Bus)
  • اترکت (EtherCAT)
  • فیبر نوری 
  • و ..

Redundancy یا افزونگی برخی یا تمام سطوح کنترلی یکی از مزیت های برجسته DCS است. در شرایط مختلف، پردازش های پیچیده با انواع کنترل کننده ها و شبکه های ارتباطی اضافی تعبیه می شوند.

ویژگی های سیستم DCS

  1. مدیریت فرآیندهای پیچیده
  2. افزونگی سیستم
  3. بلوک های عملیاتی  از پیش تعریف شده متعدد: DCS، الگوریتم های مختلف، تعداد زیادی کتابخانه کاربردی استاندارد، فعالیت های از پیش تعریف و تست شده برای اداره بخش عظیمی از سیستم را فراهم می آورد.
  4. طراحی پیشرفته تر HMI  امکان مدیریت و نظارت بر سیستم های پیچیده را فراهم و به عنوان یک سیستم متمرکز برای کل DCS عمل می کند.
  5. مقیاس پذیری توسعه یافته: انعطاف پذیری بیشتر برای طیف وسیعی از سیستم های سرور
  6. محافظت از سیستم 

مزایا سیستم DCS

حداقل زمان برنامه ریزی و اجرا

امکان مدیریت دسته ای

نیاز کمتر سیستم به عیب یابی

سرور OPC

سیستم به سمت سازمان دهی بهتر و قابلیت اطمینان بیشتر حرکت می کند.

همراه با صفحات پیشرفته و گرافیک HMI

محبوب ترین و معروف ترین سیستم های  DCS

  • SIMATIC PCS 7 زیمنس

به لطف معماری بسیار عالی و ابزارهای متنوع، در مقایسه با سایر سیستم های کنترلی بازار، بهترین است. با ورود این سیستم به بازار یک جایگاه شغلی انحصاری با نام «مهندسی PCS 7» در دنیا ایجاد شد.

سیستم DCS
  • DeltaV امرسون

پیاده سازی این سیستم در یک واحدصنعتی، افزایش کارایی عملکرد و افزایش راندمان را به همراه دارد.

استفاده از این سیستم به صنایع در کاهش هزینه ها و کاهش تعمیر و نگهداری، کمک بسیاری کرده است.

سیستم DCS

صنایعی که سیستم های DCS در آن ها کاربرد دارد و می توان عملکرد و راندمان را در آن ها به شکل چشمگیری بهبود بخشید، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

  • خودروسازی
  • مواد غذایی
  • داروسازی
  • نیروگاه های هسته ای، 
  • پتروشیمی و متالوژی
  • تاسیسات آب و فاضلاب
  • سیستم های مدیریت محیط زیست

مطالب مرتبط

علت رایج خرابی ها گیج فشار

علت رایج خرابی ها گیج فشار چیست؟ سنج‌های فشار: علل رایج خرابی‌ها و راه‌حل‌های مؤثر آنها سنج‌های فشار یا ...
پرگاران
20 خرداد 1401

کاربردهای اسکادا در تصفیه آب

اسکادا SCADA مجموعه ای از قطعات سخت افزاری و نرم افزاری است. دستگاه های کف کارخانه مانند ...
پرگاران
19 اردیبهشت 1401

اصل کار شیرهای کنترل جهت

اصل کار شیرهای کنترل جهت به چه صورت است ؟ شیرهای کنترل جهت تنها سه عملکرد را ...
پرگاران
20 خرداد 1401
فیلدهای قابل نمایش را انتخاب کنید. بقیه فیلد ها مخفی خواهند شد
  • تصویر
  • کد محصول
  • نمره
  • قیمت
  • موجود
  • دسترسی
  • توضیح
  • عرض
  • اندازه
  • ویژگی ها
  • فیلد دلخواه
مقایسه