کنترل فیلدباس

کنترل فیلدباس چگونه انجام میشود؟

انقلاب DCS که در اواسط دهه ۱۹۷۰ آغاز شد اساساً انتقال “هوش” سیستم کنترل از یک مکان متمرکز به مکان های توزیع شده بود.

به جای داشتن یک کامپیوتر منفرد (یا یک پانل پر از کنترلرهای تک حلقه) در یک اتاق کنترل مرکزی، کنترل PID را برای تعداد زیادی از در حلقه‌های فرآیند، بسیاری از رایانه‌های (کوچک‌تر) که نزدیک‌تر به نواحی فرآیند قرار دارند،

PID و سایر عملکردهای کنترلی را اجرا می‌کنند، با کابل‌های شبکه داده‌ها را بین آن مکان‌های توزیع‌شده و اتاق کنترل مرکزی جابه‌جا می‌کنند.

از اواخر دهه ۱۹۸۰، گام منطقی بعدی در این تکامل معماری کنترل،

تغییر مکان “هوش” کنترل به خود ابزارهای میدانی بود.

به عبارت دیگر، ایده جدید تجهیز فرستنده های منفرد و کنترل موقعیت دهنده های شیر با قدرت محاسباتی لازم برای پیاده سازی کنترل PID به تنهایی، با استفاده از شبکه های دیجیتال برای انتقال داده های فرآیندی بود.

بین سازهای میدانی و هر مکان دلخواه. این مفهوم اساسی فیلدباس است.

“Fieldbus” به عنوان یک اصطلاح فنی دارای تعاریف متعددی است. بسیاری از تولیدکنندگان از کلمه “فیلدباس” برای توصیف هر شبکه دیجیتالی که برای انتقال داده ها به و از ابزارهای میدانی استفاده می شود استفاده می کنند.

در این بخش فرعی، من از کلمه “فیلدباس” برای توصیف فلسفه طراحی استفاده می کنم که در آن ابزارهای میدانی دارای تمام “هوش” لازم برای کنترل فرآیند هستند،

بدون نیاز به سخت افزار کنترل متمرکز (یا حتی توزیع شده) جداگانه. FOUNDATION Fieldbus اولین استانداردی است که این مفهوم کنترل کاملاً توزیع شده را در بر می گیرد.

هدف این بنیاد ایجاد یک استاندارد باز و فنی برای هر سازنده ای است که در طراحی ابزارهای فیلدباس خود از آن پیروی کند.

.

این بدان معناست که فرستنده FOUNDATION Fieldbus (FF) ساخته شده توسط Smar به طور یکپارچه با موقعیت‌دهنده شیر کنترلی FF ساخته شده توسط فیشر، که بدون دردسر با یک سیستم میزبان آگاه FF ساخته شده توسط ABB و غیره ارتباط برقرار می‌کند.

این ممکن است از نظر معادل دیجیتالی استاندارد سیگنال پنوماتیک ۳-۱۵ PSI یا استاندارد سیگنال الکترونیکی آنالوگ ۴-۲۰ میلی آمپر در نظر گرفته شود: تا زمانی که همه ابزارها “گفتگو” مطابق با همان استاندارد، مارک ها و مدل ها ممکن است آزادانه برای ایجاد هر سیستم کنترلی دلخواه جایگزین شوند.

Fieldbus Control

برای نشان دادن مفهوم کلی فیلدباس، این سیستم کنترل جریان را در نظر بگیرید:

در اینجا، یک دستگاه کوپلینگ فیلدباس یک نقطه اتصال مناسب برای کابل هایی که از فرستنده، موقعیت دهنده سوپاپ و سیستم میزبان می آیند فراهم می کند.

FOUNDATION دستگاه‌های فیلدباس هم برق DC را دریافت می‌کنند و هم به صورت دیجیتالی از طریق کابل‌های جفت تابیده مشابه ارتباط برقرار می‌کنند.

در این مورد، سیستم میزبان برق DC را برای عملکرد فرستنده و موقعیت‌دهنده فراهم می‌کند،

در حالی که ارتباط داده‌های فرآیند عمدتاً بین فرستنده و موقعیت‌ساز انجام می‌شود (با دخالت کمی سیستم میزبان (یادداشت ۱) ).

نکته ۱: اگرچه مرسوم است که سیستم میزبان به عنوان دستگاه Link Active Scheduler (LAS) پیکربندی شود تا تمام ارتباطات دستگاه فیلدباس را برنامه ریزی و هماهنگ کند، این کاملا ضروری نیست. .

هر ابزار میدانی مناسبی ممکن است به عنوان LAS نیز عمل کند،

به این معنی که یک سیستم میزبان حتی ضروری نیست مگر اینکه برق DC را به ابزارها ارائه کند،

و به عنوان یک نقطه رابط برای آن عمل کند. اپراتورهای انسانی، مهندسان و تکنسین ها.

همچنین بخوانید: ۴-۲۰mA JB در مقابل Fieldbus JB

همانند سیستم های کنترل توزیع شده، ابزار FOUNDATION Fieldbus با استفاده از زبان بلوک تابع برنامه ریزی می شوند.

در این مورد، ما باید یک ورودی آنالوگ (برای اندازه گیری فرستنده)،

یک بلوک تابع PID و یک خروجی آنالوگ (برای موقعیت دهنده سوپاپ) داشته باشیم تا یک سیستم کنترل جریان کامل ایجاد کنیم:

بلوک ورودی آنالوگ (AI) باید در فرستنده باشد و بلوک خروجی آنالوگ (AO) باید در موقعیت دهنده سوپاپ قرار گیرد، زیرا این بلوک ها لزوماً به اندازه گیری شده و به ترتیب متغیرهای کنترل شده با این حال،

بلوک PID ممکن است در هر یک از دستگاه های فیلد قرار گیرد:

دلایل عملی برای انتخاب یک مکان از بلوک تابع PID بر دیگری وجود دارد،

به ویژه تفاوت در بارگذاری ارتباط بین دو گزینه (یادداشت ۲).

اما، هیچ محدودیت مفهومی برای مکان بلوک تابع PID وجود ندارد.

در یک سیستم کنترل فیلدباس که در آن “هوش” کنترل در تمام مسیر به خود دستگاه های ابزار میدانی توزیع می شود، هیچ محدودیتی برای انعطاف پذیری سیستم وجود ندارد.

نکته ۲: با برنامه ریزی بلوک تابع PID در فرستنده جریان، تعداد رویدادهای ارتباطی برنامه ریزی شده در هر ماکروسیکل دو برابر بیشتر از زمانی است که بلوک تابع در موقعیت دهنده سوپاپ برنامه ریزی شده باشد.

این با تعداد خطوط سیگنالی که بلوک(های) دایره ای را به بلوک(های) دایره ای متصل می کنند در تصویر بالا مشهود است.

همچنین بخوانید: سوالات مصاحبه فیلدباس بنیاد

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.