سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
اولین دستگاه کنترل
۱۳۸۹/۰۴/۲۵
12:0
|
اولین دستگاه کنترل ثبت شده,ساعت آبی است که حدود سه قرن قبل از میلاد در مصر بکار گرفته شدوتوسط Greek Ktesibiosابداع شده است(270 سال قبل از میلاد).
این دستگاه تا سال 1258زمانی که مغولها بغداد را تسخیر کردند در این شهر استفاده می شده است. البته تا قبل از انقلاب صنعتی آنچه در روند شکل گیری کنترل روابط صنعتی نقش داشت در اینجا مورد نظر نمی باشد.لذا بعد از آن زمان میتوانیم اولین دستگاهی که مدل ریاضی در توصیف پارامترهایplantجهت کنترل استفاده کرد را مربوط به سال 1868به حساب آوریم. این دستگاه که به کمک معادلات دیفرانسیل ماسکول,عمل کنترل را انجام میداد همان دستگاه کنترل گریز از مرکز جمیز وات است. از این وسیله جهت کنترل دور ماشین بخار استفاده شد.
تئوری کنترل در 120 سال گذشته گامهای بلندی در جهت تحقق اهداف کنترلی برداشته است.این امر با بکارگیری روش های تحلیل حوزه فرکانسی و تبدیلات لاپلاس در حل مدلهای ریاضی محقق شد که عمدتاً به دهه های سوم وچهارم قرن بیستم نسبت داده میشود.بعد از آن در دهه های پنجم و ششم قرن بیستم روشای آنالیز فضای حالت در کنترل بهینه معرفی شد.در این دو دهه و در ادامه تحقق کنترل بهینه به تئوری کنترل فرآیندهای اتفاقی و کنترل مقاوم وکنترل تطبیقی نیز پرداخته شد.لذا از این پس ساخت و به کارگیری سیستمهای کنترلی بسیار قابل اطمینان و سریع و با دقت بیشتر, میسر شد. دراینجا لازم است این تقسیم بندی عنوان شود که سیستمهای کنترلی که در آن به کمک نرم افزار,روشهای تجزیه و تحلیل با به کارگیری مدلهای ریاضی مطرح است جزء دسته کنترل مدرن وسیستم قبلی آن جزءسیستم کنترل کلاسیک به حساب آورد.
سیر تکاملی در حدود این 120 سال گذشته از کنترل دستی (manual control) شروع شده است که در آن اپراتور یا کاربربا مشاهده تغییر, تنظیمات لازم را انجام می داد.هر نوع تغییری که در معماری سیستمهای اتوماسیون ایجاد شده است,همپایه پیشرفتی در انتقال سیگنال در حلقه های کنترلی بین حسگرها و محرکها و سایر وسایل کنترلی بوده است و سیر تدریجی این تغییرات همواره معماری سیتمهای کنترلی را به سمت رویت پذیری و کنترل پذیری بیشتر پیش برده است.
این مطلب با تعقیب سیرتدریجی تکامل معماری سیستمهای نیوماتیک تا به امروز و در نهایت تا سیستمهای( FCS) (Field Bus control System) نیز درک می شود. کنترل فرایند صنعتی دارای سیر تکاملی به شرح زیر است:
. Direct Digital Control) (DDC)-1962 )
. Programmable Logic Controllers) (PLC)-1972)
* Distributed Control Systems) (DCS)-1976)
* Field Control System) (FCS)Loop )
* که حلقه کنترلی نامیده شد ,بعدها به عنوان پایه و اساس کنترل پروسس باقی ماند.در سیستم فوق توانایی کنترل شخص به تعداد اندکی حلقه محدود می شد و علاوه بر آن جمع آوری و ثبت اطلاعات به صورت دستی دقت و قدرت کنترلی را کاهش می داد. کنترلرهای محلی (local Controllers) این امکان را به اپراتور می داد تا چندین حلقه را به راحتی کنترل کند.این کنترلرها با استفاده از انرژی انبساطی سیال یا فشار آن هوای فشرده برهی تنظیم پوزیشنر کنترل ولو یا یا دیگر المانهای کنترلی استفاده میکنند. این نوع کنترلرها هنوز هم کاربرد دارند واستفاده از آنها بعضا اجتناب ناپذیر است.تبدیل تغییرات پروسسی به هوای فشرده (نیوماتیک) (Centralized Pneumatic Controls) و بکارگیری آن جهت مقاصد کنترلی قدم بزرگی در پیشرفت و توسعه سیستمهای کنترلی به شمار می رفت. این تبدیل باعث می شد تا تغییرات پروسسی به جای دیگری منتقل شده وعمل اندازه گیری و کنترل از راه دور به راحتی انجام پذیرد.
هر چند کار کنترل با تغییر set point به راحتی انجام می شد, ولی با توجه به تأثیر گذاری بعضی از حلقه های پیچیده بر یکدیگر و نیاز به تغییرات مکرر بسته به شرایط پروسسی , کار اپراتور دشوارتر می شد.
در کنترل به روش نیوماتیک کنترلرهای مکانیکی در سطح کارخانه پراکنده بودند و کنترل را در محل انجام می دادند. در حقیقت می توان چنین برداشت که در این نوع معماری اساساً سیستم متمرکزی وجود نداشت.
(در اوایل دهه 1960 ادوات و کنترلرهای مکانیک) (Single-Loop Analog Elektronic Controllers )جایگزین کنترلرهای نیوماتیکی شدند که از مزایای این این کنترلرها می توان سرعت و دقت زیاد کم حجم بودن آنها را نام برد.طولی نکشید که کامپیوترهای دیجیتالی (Centralized Computer Control) که قابلیت پردازش حلقه های کنترلی را داشتند,جاگزین کنترلرهای الکترونیکی شدند. کامپیوترهای مرکزی پس از دریافت تمام متغییرهای 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 میکنند.
این نوع کنترل اصطلاحاً( DDC)(Direct Digital Control) نامیده می شود و در آن اپراتور توسط یک صفحه کلید و یک نمایشگر با سیستم ارتباط برقرار می کند.کامپیوتر مرکزی قابلیت پردازش حجم زیادی از از متغییرهای زمانی و پروسسی 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 در این نوع معماری کاملاً متمرکز اگر کامپیوتر مرکزی از کار می افتاد باعث از کار افتادن کل سیستم می شد.برای جلوگیری ازاین مسئله و به عنوان یک راه حل, دستگاههای کنترل نیوماتیک قبلی در سطح واحدهای کارخانه پراکنده بودند تا در صورت بروز هر نوع خرابی درکنترل کننده های مرکزی هر یک به صورت محلی وارد عمل شوند. برای برآورده شدن این معماری گسسته توسط یک نوع معماری واحد, سیستمهایDCS وPLC بوجود آمدند.
(Distributed Control System)(DCS )در واقع تکمیل شده و توسعه یافته سیستم کنترل مرکزی یا همان DDC می باشد, که سطوح مختلف کنترلی در آن بیشتر و تکمیل تر می باشد. دراین سیستم متغییرهای اندازه گیری شده توسط سیستمهای آنالوگ (ولتاژ, جریان و....) تا کارتهای ورودی DCS منتقل و این سیگنالها پس از تبدیل به معادل دیجیتال جهت پردازش وارد سیستم مرکزی کنترل می شوند و در رابطه با سیگنالهای خروجی نیز نتایج پردازنده مرکزی کنترل به صورت دیجیتال به کارتهای خروجی ارسال و در آنجا پس از تبدیل این سیگنالها به آنالوگ, به محرکها اعمال می شوند.درپایین ترین سطح این سیستم (Process Controller) کار اندازه گیری متغییرهای پروسسی, کنترل حلقه ها توسط کنترلرهای میکروپروسسوری, اجرای لاجیکها, جمع آوری اطلاعات و آنالیز آنها, محاسبات و ارتباط با وسایل و ادوات دیگر انجام می شود. کارهای انجام شده در پایین ترین سطح توسط اپراتورها قابل کنترل بوده و توسط یک سرپرست مشاهده و قابل ثبت می باشد.
در سیستم DCS از کار افتادن هر یک از قسمتهای کنترلی تأثیر آنچنانی بر پروسه کنترلی نداشته و حتی با از کار افتادن سطوح بالا, سطوح پایین که شامل Process Controller ها می باشد, می تواند کار کنترلی را ادامه دهد.در DCS سیگنال اندازه گیری شده و سیگنال ارسالی به ادوات توسط یک جفت سیم به ورودی وخروجی های Process Controller وصل می شوند و ارتباط این سطح با سطوح دیگر از طریق بزرگراههای اطلاعاتی و شبکه خاص خود سیستم Data Highway &Plant network صورت می گیرد و باعث کاهش سیم کشی و امکان اضافه نمودن ادوات بیشتر و ارتباط ادوات اضافه شده با ادوات موجود از طریق این بزرگراهها ی ارتباطی را می دهد و بدین ترتیب توسعه سیستم آسانتر وبا کمترین هزینه صورت می گیرد.
اساس کار کنترلرهای (Programmable Logic Controller)(PLC ) میکروپروسسوری بوده و شبیه سیستمهای کنترل مرکزی و DCS عمل میکنند ولی با قابلیتهای محدودتر و کمتر. این نوع کنترلرها جهت کنترل قسمتی از پروسس واحد که می تواند مستقل از کل واحد کار کرده و پروسس پیچیده ای ندارند, بکار رفته و جایگزین رله ها و تایمرهای الکترومکانیکی شده و جهت اجرای برنامه های ترتیبی (Sequential) و گسسته (Discrete System) استفاده می شوند. با وجود پیشرفتهای زیادی که تاکنون در زمینه ساخت و بکارگیری سیستمهای کنترلی صورت گرفته ولی کنترلرهای PLC هنوز کاربرد داشته وهمراه سیستمهای جدید بخشی از واحد کنترل پروسسی را کنترل می کنند.
با نگاهی دقیقتر به ساختار سیستمهای DCS و PLC مشاهده میشود که این ساختار با شبکه ای با حداکثر چهار سطحی , کنترل کننده هایی دارند که هر یک حد اکثر 30 حلقه کنترلی را کنترل و نظارت می کند واین ویژگی باعث افزایش ضریب استمرار کارکرد (Availability) آنها نسبت به سیستمهای DDC شده است.
شبکه چهار سطحی این سیستمها از لایه های زیر تشکیل شده است:
* محرکها و حسگرها (asi (actuator sensor interface) .
* ورودی/خروجی کنترل کننده ها (I/O subsystems) .
* کنترل کننده ها به صورت PC یا PLC .
* لایه ارتباط سیستم کنترلی با شبکه مدیریت کارخانه و حتی شبکه جهانی.
* نکته جالب در مورد این نوع سیستمها این است که با بکار بردن معماریDCS وPLC در یک کارخانه می توان برای هر واحد, استراتژی و سیستم کنترل جداگانه ای طراحی کرد که به صورت مستقل کار کند و در عین حال در سطح کنترل کننده های سایر واحدها, یک شبکه را تشکیل دهد و یا اینکه در لایه بالاتر در سطح مدیریت امکان مبادله اطلاعات با سایر کنترلر ها را داشته باشد. لیکن یک محدودیت بزرگ در استفاده از سیستمهای DCS و PLC وجود دارد و آن این است که تمام وسایل به کار گرفته شده در سیستم باید تکنولوژی ساخت یکسان داشته باشند.
از طرفی از انجا که از کار افتادن هر کنترل کننده یا هر واسط ورودی /خروجی کنترل کننده ها باعث ازکار افتادن قسمتی از سیستم می شد, استفاده از جانشین برای هر وسیله و یا به عبارتی هر لایه, در اکثر سیستمها اجتناب ناپذیر بود و این کاربرد باعث پیچیدگی در معماری سیستم ها می شد. تلاش برای رفع نقاط ذکر شده در مورد این سیستم ها تکامل تدریجی معماری را به سمت سیستم های FCS پیش برد.
از جمله سیستم های Foundation fieldbus ,FCS که یک شبکه دو سطحی با دو سطح فیلد و میزبان (host&field) است که در سطح فیلد آن وسایل هوشمند با قدرت کنترل حلقه های PID وجود دارند. در این نوع شبکه کنترلهای مقدماتی در سطح فیلد وسایر انواع کنترل چون کنترل دستی, کنترل مواد اضطراری , نظارت کلی و ..... در کنترل کننده های مرکزی انجام می شود.این پخش شدن کنترل در سطح فیلد باعث می شود تا در صورت خرابی یک دستگاه تعداد حلقه های کنترلی کمتری با مشکل مواجه شوند و علاوه بر این, پخش کنترل در سطح فیلد نیاز به تعدد کنترل کننده های مرکزی در لایه بالاتر را کم می کند و این جزء مزیتهای اقتصادی FCS است.
جا بجائی تابع PID از سیستم اولیه کامپیوتری به سنسورها و محرکها درمکان اندازه گیری و کنترل نشان داده شده است.این جابجایی در کنترل فرآیند موجب کاهش سیم کشی, راحتتر شدن عیب یابی و کاهش هزینه نگهداری شبکه های کنترل صنعتی شده است.
منابع ومراجع:
1. Defining Intelligent Control ,Report of the task force Inelligent Control IEEE Control System Society , Panos Antasaklis ,Chair Dec .1993
2. Introduction to modern Control Theory ,in F.L .Lewis, APPlid Optimal Control and Estimation, Prentice- Hall, 1992
3.سمینار فیلد باس توسط ABB مورخ 1382/3/5
4سمینار فیلد باس توسط فیشر روزمونت مورخ 81/10/30
.5سمینار فیلد باس توسط smar در تاریخ 85/9/18
.6مقاله " در اینده ای نزدیک فیلد باس در صنعت فراگیر میشود –محمد حسن موحدی –مجله صنعت هوشمند /شماره 23
این دستگاه تا سال 1258زمانی که مغولها بغداد را تسخیر کردند در این شهر استفاده می شده است. البته تا قبل از انقلاب صنعتی آنچه در روند شکل گیری کنترل روابط صنعتی نقش داشت در اینجا مورد نظر نمی باشد.لذا بعد از آن زمان میتوانیم اولین دستگاهی که مدل ریاضی در توصیف پارامترهایplantجهت کنترل استفاده کرد را مربوط به سال 1868به حساب آوریم. این دستگاه که به کمک معادلات دیفرانسیل ماسکول,عمل کنترل را انجام میداد همان دستگاه کنترل گریز از مرکز جمیز وات است. از این وسیله جهت کنترل دور ماشین بخار استفاده شد.
تئوری کنترل در 120 سال گذشته گامهای بلندی در جهت تحقق اهداف کنترلی برداشته است.این امر با بکارگیری روش های تحلیل حوزه فرکانسی و تبدیلات لاپلاس در حل مدلهای ریاضی محقق شد که عمدتاً به دهه های سوم وچهارم قرن بیستم نسبت داده میشود.بعد از آن در دهه های پنجم و ششم قرن بیستم روشای آنالیز فضای حالت در کنترل بهینه معرفی شد.در این دو دهه و در ادامه تحقق کنترل بهینه به تئوری کنترل فرآیندهای اتفاقی و کنترل مقاوم وکنترل تطبیقی نیز پرداخته شد.لذا از این پس ساخت و به کارگیری سیستمهای کنترلی بسیار قابل اطمینان و سریع و با دقت بیشتر, میسر شد. دراینجا لازم است این تقسیم بندی عنوان شود که سیستمهای کنترلی که در آن به کمک نرم افزار,روشهای تجزیه و تحلیل با به کارگیری مدلهای ریاضی مطرح است جزء دسته کنترل مدرن وسیستم قبلی آن جزءسیستم کنترل کلاسیک به حساب آورد.
سیر تکاملی در حدود این 120 سال گذشته از کنترل دستی (manual control) شروع شده است که در آن اپراتور یا کاربربا مشاهده تغییر, تنظیمات لازم را انجام می داد.هر نوع تغییری که در معماری سیستمهای اتوماسیون ایجاد شده است,همپایه پیشرفتی در انتقال سیگنال در حلقه های کنترلی بین حسگرها و محرکها و سایر وسایل کنترلی بوده است و سیر تدریجی این تغییرات همواره معماری سیتمهای کنترلی را به سمت رویت پذیری و کنترل پذیری بیشتر پیش برده است.
این مطلب با تعقیب سیرتدریجی تکامل معماری سیستمهای نیوماتیک تا به امروز و در نهایت تا سیستمهای( FCS) (Field Bus control System) نیز درک می شود. کنترل فرایند صنعتی دارای سیر تکاملی به شرح زیر است:
. Direct Digital Control) (DDC)-1962 )
. Programmable Logic Controllers) (PLC)-1972)
* Distributed Control Systems) (DCS)-1976)
* Field Control System) (FCS)Loop )
* که حلقه کنترلی نامیده شد ,بعدها به عنوان پایه و اساس کنترل پروسس باقی ماند.در سیستم فوق توانایی کنترل شخص به تعداد اندکی حلقه محدود می شد و علاوه بر آن جمع آوری و ثبت اطلاعات به صورت دستی دقت و قدرت کنترلی را کاهش می داد. کنترلرهای محلی (local Controllers) این امکان را به اپراتور می داد تا چندین حلقه را به راحتی کنترل کند.این کنترلرها با استفاده از انرژی انبساطی سیال یا فشار آن هوای فشرده برهی تنظیم پوزیشنر کنترل ولو یا یا دیگر المانهای کنترلی استفاده میکنند. این نوع کنترلرها هنوز هم کاربرد دارند واستفاده از آنها بعضا اجتناب ناپذیر است.تبدیل تغییرات پروسسی به هوای فشرده (نیوماتیک) (Centralized Pneumatic Controls) و بکارگیری آن جهت مقاصد کنترلی قدم بزرگی در پیشرفت و توسعه سیستمهای کنترلی به شمار می رفت. این تبدیل باعث می شد تا تغییرات پروسسی به جای دیگری منتقل شده وعمل اندازه گیری و کنترل از راه دور به راحتی انجام پذیرد.
هر چند کار کنترل با تغییر set point به راحتی انجام می شد, ولی با توجه به تأثیر گذاری بعضی از حلقه های پیچیده بر یکدیگر و نیاز به تغییرات مکرر بسته به شرایط پروسسی , کار اپراتور دشوارتر می شد.
در کنترل به روش نیوماتیک کنترلرهای مکانیکی در سطح کارخانه پراکنده بودند و کنترل را در محل انجام می دادند. در حقیقت می توان چنین برداشت که در این نوع معماری اساساً سیستم متمرکزی وجود نداشت.
(در اوایل دهه 1960 ادوات و کنترلرهای مکانیک) (Single-Loop Analog Elektronic Controllers )جایگزین کنترلرهای نیوماتیکی شدند که از مزایای این این کنترلرها می توان سرعت و دقت زیاد کم حجم بودن آنها را نام برد.طولی نکشید که کامپیوترهای دیجیتالی (Centralized Computer Control) که قابلیت پردازش حلقه های کنترلی را داشتند,جاگزین کنترلرهای الکترونیکی شدند. کامپیوترهای مرکزی پس از دریافت تمام متغییرهای 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 میکنند.
این نوع کنترل اصطلاحاً( DDC)(Direct Digital Control) نامیده می شود و در آن اپراتور توسط یک صفحه کلید و یک نمایشگر با سیستم ارتباط برقرار می کند.کامپیوتر مرکزی قابلیت پردازش حجم زیادی از از متغییرهای زمانی و پروسسی 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 در این نوع معماری کاملاً متمرکز اگر کامپیوتر مرکزی از کار می افتاد باعث از کار افتادن کل سیستم می شد.برای جلوگیری ازاین مسئله و به عنوان یک راه حل, دستگاههای کنترل نیوماتیک قبلی در سطح واحدهای کارخانه پراکنده بودند تا در صورت بروز هر نوع خرابی درکنترل کننده های مرکزی هر یک به صورت محلی وارد عمل شوند. برای برآورده شدن این معماری گسسته توسط یک نوع معماری واحد, سیستمهایDCS وPLC بوجود آمدند.
(Distributed Control System)(DCS )در واقع تکمیل شده و توسعه یافته سیستم کنترل مرکزی یا همان DDC می باشد, که سطوح مختلف کنترلی در آن بیشتر و تکمیل تر می باشد. دراین سیستم متغییرهای اندازه گیری شده توسط سیستمهای آنالوگ (ولتاژ, جریان و....) تا کارتهای ورودی DCS منتقل و این سیگنالها پس از تبدیل به معادل دیجیتال جهت پردازش وارد سیستم مرکزی کنترل می شوند و در رابطه با سیگنالهای خروجی نیز نتایج پردازنده مرکزی کنترل به صورت دیجیتال به کارتهای خروجی ارسال و در آنجا پس از تبدیل این سیگنالها به آنالوگ, به محرکها اعمال می شوند.درپایین ترین سطح این سیستم (Process Controller) کار اندازه گیری متغییرهای پروسسی, کنترل حلقه ها توسط کنترلرهای میکروپروسسوری, اجرای لاجیکها, جمع آوری اطلاعات و آنالیز آنها, محاسبات و ارتباط با وسایل و ادوات دیگر انجام می شود. کارهای انجام شده در پایین ترین سطح توسط اپراتورها قابل کنترل بوده و توسط یک سرپرست مشاهده و قابل ثبت می باشد.
در سیستم DCS از کار افتادن هر یک از قسمتهای کنترلی تأثیر آنچنانی بر پروسه کنترلی نداشته و حتی با از کار افتادن سطوح بالا, سطوح پایین که شامل Process Controller ها می باشد, می تواند کار کنترلی را ادامه دهد.در DCS سیگنال اندازه گیری شده و سیگنال ارسالی به ادوات توسط یک جفت سیم به ورودی وخروجی های Process Controller وصل می شوند و ارتباط این سطح با سطوح دیگر از طریق بزرگراههای اطلاعاتی و شبکه خاص خود سیستم Data Highway &Plant network صورت می گیرد و باعث کاهش سیم کشی و امکان اضافه نمودن ادوات بیشتر و ارتباط ادوات اضافه شده با ادوات موجود از طریق این بزرگراهها ی ارتباطی را می دهد و بدین ترتیب توسعه سیستم آسانتر وبا کمترین هزینه صورت می گیرد.
اساس کار کنترلرهای (Programmable Logic Controller)(PLC ) میکروپروسسوری بوده و شبیه سیستمهای کنترل مرکزی و DCS عمل میکنند ولی با قابلیتهای محدودتر و کمتر. این نوع کنترلرها جهت کنترل قسمتی از پروسس واحد که می تواند مستقل از کل واحد کار کرده و پروسس پیچیده ای ندارند, بکار رفته و جایگزین رله ها و تایمرهای الکترومکانیکی شده و جهت اجرای برنامه های ترتیبی (Sequential) و گسسته (Discrete System) استفاده می شوند. با وجود پیشرفتهای زیادی که تاکنون در زمینه ساخت و بکارگیری سیستمهای کنترلی صورت گرفته ولی کنترلرهای PLC هنوز کاربرد داشته وهمراه سیستمهای جدید بخشی از واحد کنترل پروسسی را کنترل می کنند.
با نگاهی دقیقتر به ساختار سیستمهای DCS و PLC مشاهده میشود که این ساختار با شبکه ای با حداکثر چهار سطحی , کنترل کننده هایی دارند که هر یک حد اکثر 30 حلقه کنترلی را کنترل و نظارت می کند واین ویژگی باعث افزایش ضریب استمرار کارکرد (Availability) آنها نسبت به سیستمهای DDC شده است.
شبکه چهار سطحی این سیستمها از لایه های زیر تشکیل شده است:
* محرکها و حسگرها (asi (actuator sensor interface) .
* ورودی/خروجی کنترل کننده ها (I/O subsystems) .
* کنترل کننده ها به صورت PC یا PLC .
* لایه ارتباط سیستم کنترلی با شبکه مدیریت کارخانه و حتی شبکه جهانی.
* نکته جالب در مورد این نوع سیستمها این است که با بکار بردن معماریDCS وPLC در یک کارخانه می توان برای هر واحد, استراتژی و سیستم کنترل جداگانه ای طراحی کرد که به صورت مستقل کار کند و در عین حال در سطح کنترل کننده های سایر واحدها, یک شبکه را تشکیل دهد و یا اینکه در لایه بالاتر در سطح مدیریت امکان مبادله اطلاعات با سایر کنترلر ها را داشته باشد. لیکن یک محدودیت بزرگ در استفاده از سیستمهای DCS و PLC وجود دارد و آن این است که تمام وسایل به کار گرفته شده در سیستم باید تکنولوژی ساخت یکسان داشته باشند.
از طرفی از انجا که از کار افتادن هر کنترل کننده یا هر واسط ورودی /خروجی کنترل کننده ها باعث ازکار افتادن قسمتی از سیستم می شد, استفاده از جانشین برای هر وسیله و یا به عبارتی هر لایه, در اکثر سیستمها اجتناب ناپذیر بود و این کاربرد باعث پیچیدگی در معماری سیستم ها می شد. تلاش برای رفع نقاط ذکر شده در مورد این سیستم ها تکامل تدریجی معماری را به سمت سیستم های FCS پیش برد.
از جمله سیستم های Foundation fieldbus ,FCS که یک شبکه دو سطحی با دو سطح فیلد و میزبان (host&field) است که در سطح فیلد آن وسایل هوشمند با قدرت کنترل حلقه های PID وجود دارند. در این نوع شبکه کنترلهای مقدماتی در سطح فیلد وسایر انواع کنترل چون کنترل دستی, کنترل مواد اضطراری , نظارت کلی و ..... در کنترل کننده های مرکزی انجام می شود.این پخش شدن کنترل در سطح فیلد باعث می شود تا در صورت خرابی یک دستگاه تعداد حلقه های کنترلی کمتری با مشکل مواجه شوند و علاوه بر این, پخش کنترل در سطح فیلد نیاز به تعدد کنترل کننده های مرکزی در لایه بالاتر را کم می کند و این جزء مزیتهای اقتصادی FCS است.
جا بجائی تابع PID از سیستم اولیه کامپیوتری به سنسورها و محرکها درمکان اندازه گیری و کنترل نشان داده شده است.این جابجایی در کنترل فرآیند موجب کاهش سیم کشی, راحتتر شدن عیب یابی و کاهش هزینه نگهداری شبکه های کنترل صنعتی شده است.
منابع ومراجع:
1. Defining Intelligent Control ,Report of the task force Inelligent Control IEEE Control System Society , Panos Antasaklis ,Chair Dec .1993
2. Introduction to modern Control Theory ,in F.L .Lewis, APPlid Optimal Control and Estimation, Prentice- Hall, 1992
3.سمینار فیلد باس توسط ABB مورخ 1382/3/5
4سمینار فیلد باس توسط فیشر روزمونت مورخ 81/10/30
.5سمینار فیلد باس توسط smar در تاریخ 85/9/18
.6مقاله " در اینده ای نزدیک فیلد باس در صنعت فراگیر میشود –محمد حسن موحدی –مجله صنعت هوشمند /شماره 23
مطالب تصادفی:
انتقال آلودگی از مدفن های زباله به سفره های آب زیرزمینی - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
تأثیر فاضلاب و پسابهای صنعتی کارخانجات بر آبزیان - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
آبیاری مغناطیسی - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
تصفيه فاضلاب به روش بركه - چهارشنبه چهارم اسفند 1389
استريل با بخار و زباله سوز - سه شنبه سوم اسفند 1389
نقش تکنولوژی و صنعت در محیط زیست - سه شنبه سوم اسفند 1389
مجموعه کتاب های میکروبیولوژی - سه شنبه سوم اسفند 1389
تخليه فاضلاب صنعتي - سه شنبه سوم اسفند 1389
توليد آب شيرين - سه شنبه سوم اسفند 1389
تاریخچه ی تصفیه ی فاضلاب - سه شنبه سوم اسفند 1389
روش تهیه پرمنگنات پتاسیم - سه شنبه سوم اسفند 1389
بررسی راهکارهای بهسازی و علل خوردگی در مخازن ذخیره و نگهداری - سه شنبه سوم اسفند 1389
مشکلات بوجود آمده از کیفیت آب در شرایط بهره برداری مخازن - سه شنبه سوم اسفند 1389
برخی از کاربردهای رزین ها - سه شنبه سوم اسفند 1389
بروز خوردگی در مخازن آب - سه شنبه سوم اسفند 1389
تجهیزات مبارزه با آلودگی آب در مقابل آلودگی نفتی - سه شنبه سوم اسفند 1389
لوله های بتنی انتقال آب و فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
خطر نوشيدن آب از بطري‌هاي پلاستيكي - دوشنبه دوم اسفند 1389
اندازه گیری یون كلرید در آب (ولهارد متد ) - دوشنبه دوم اسفند 1389
مشکل H2S در شبکه های فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
انواع دریاچه های تصفیه فاضلاب - دوشنبه دوم اسفند 1389
کاربرد مدل شبکه فاضلاب در جوامع طرحی برای آینده - دوشنبه دوم اسفند 1389
انتخاب پمپ - دوشنبه دوم اسفند 1389
کاربرد گیاهان در تصفیه فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
انواع لخته ها در تصفیه خانه های فاضلاب - یکشنبه یکم اسفند 1389
اندازه گیری سختی آب - یکشنبه یکم اسفند 1389
معرفهای pH - شنبه سی ام بهمن 1389
ضربت قوچ (Water hamer) در تأسیسات و راههای مقابله با آن - شنبه سی ام بهمن 1389
ﻓﺮآﻳﻨﺪﻫﺎي ﺗﺼﻔﻴﻪ آب وتاسيسات جانبي تصفيه‌‌خانه‌هاي آب - شنبه سی ام بهمن 1389
فيلترهاي شني تحت فشار - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
ضوابط بهداشتی و ایمنی پرسنل تصفیه خانه های فاضلاب - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
خواص فیزیکی آب - جمعه بیست و نهم بهمن 1389
تهیه آب اکسیژنه - پنجشنبه بیست و هشتم بهمن 1389
راهنمای بهره برداری و نگهداری تصفیه خانه های فاضلاب شهری - پنجشنبه بیست و هشتم بهمن 1389
آبهای طبیعی - پنجشنبه بیست و هشتم بهمن 1389
اسيديته آب - چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389
بهره برداری و نگهداری تصفیه‌خانه‌های متعارف آب - چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389
تصفیه خانه فاضلاب پرکند آباد-مشهد - چهارشنبه بیست و هفتم بهمن 1389
فاجعه زیست محیطی در مجارستان - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
قيد عبارت "آب آشاميدني" الزامي است - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
کاربرد مراحل مختلف تصفیه و مقایسه با تصفيه خانه شماره 1 (جلاليه) - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
دستورالعمل بهره برداری تصفیه خانه جلاليه - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
خصوصيات كيفي آب آشاميدني - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
شاخص هاي ميكروبي آب و واحد های تصفيه آب - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
استفاده از ازن در استخرهای عمومی شنا - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
شناسایی فسفر در آب - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
روشهای متداول تصفیه آب - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
راه های تصفیه آب - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
پهنه بندي سیلاب و مدیریت دشت سيلابی - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
كاربرد GIS در بررسي و مطالعه سيلاب - سه شنبه بیست و ششم بهمن 1389
فاضلاب یک آب زائد نیست - دوشنبه سیزدهم دی 1389
مقايسه سيستم هاي الکترودياليز و اسمز معکوس - دوشنبه سیزدهم دی 1389
دانلود کتاب های مهندسی آب و فاضلاب - دوشنبه سیزدهم دی 1389
ناخالصي هاي آب - یکشنبه دوازدهم دی 1389
محیط زیست دریایی - یکشنبه دوازدهم دی 1389