باعتباري موردًا موثوقًا لأنظمة ABB Bailey INFI 90، فقد حظيت بشرف التعمق في تعقيدات نظام التحكم الرائع هذا. يعد ABB Bailey INFI 90 نظامًا راسخًا للتحكم الموزع (DCS) والذي تم استخدامه على نطاق واسع في العديد من الصناعات، بما في ذلك توليد الطاقة والمعالجة الكيميائية والتصنيع. أحد الجوانب الرئيسية التي تجعل INFI 90 فعالاً للغاية هو مجموعته المتنوعة من خوارزميات التحكم. في هذه المدونة، سأستكشف بعض خوارزميات التحكم المستخدمة في ABB Bailey INFI 90 وكيف تساهم في أداء النظام.
خوارزمية التحكم PID
ربما تكون خوارزمية التحكم التناسبي - التكاملي - المشتق (PID) هي خوارزمية التحكم الأكثر شهرة والأكثر استخدامًا في نظام INFI 90. إنها آلية للتحكم في ردود الفعل التي تحسب قيمة الخطأ كالفرق بين نقطة الضبط المطلوبة ومتغير العملية المقاس. تقوم وحدة التحكم PID بعد ذلك بحساب مخرجات التحكم بناءً على المصطلحات التناسبية والتكاملية والمشتقة.
يوفر المصطلح المتناسب استجابة فورية للخطأ. وهو يتناسب مع قيمة الخطأ الحالية، مما يعني أن الخطأ الأكبر سيؤدي إلى إجراء تحكم أكبر. يقوم المصطلح المتكامل بتجميع الخطأ بمرور الوقت، مما يساعد على التخلص من أخطاء الحالة المستقرة. وأخيرًا، يعتمد المصطلح المشتق على معدل تغير الخطأ. فهو يتوقع الأخطاء المستقبلية ويوفر إجراء تحكم لتخفيف التذبذبات.
في ABB Bailey INFI 90، يمكن تكوين خوارزمية PID بسهولة لتناسب متطلبات العملية المختلفة. على سبيل المثال، في محطة توليد الطاقة، يمكن استخدام وحدة التحكم PID لتنظيم درجة حرارة البخار. نقطة الضبط هي درجة حرارة البخار المطلوبة، ومتغير العملية هو درجة حرارة البخار الفعلية المقاسة. تقوم وحدة التحكم PID بضبط صمامات التحكم للحفاظ على درجة حرارة البخار عند نقطة الضبط.
تغذية - خوارزمية التحكم إلى الأمام
في حين أن التحكم في PID فعال في العديد من المواقف، إلا أن له حدودًا عند التعامل مع الاضطرابات التي يمكن التنبؤ بها. هذا هو المكان الذي تأتي فيه خوارزمية التحكم في التغذية الأمامية. يستخدم التحكم في التغذية الأمامية معلومات حول الاضطرابات لحساب إجراء التحكم قبل أن يؤثر على متغير العملية.
في ABB Bailey INFI 90، يمكن دمج خوارزمية التحكم في التغذية الأمامية مع التحكم PID لتحسين أداء النظام. على سبيل المثال، في عملية كيميائية، إذا كان هناك تغيير معروف في معدل تغذية المادة الخام، فيمكن لوحدة التحكم في التغذية الأمامية ضبط مدخلات التحكم للتعويض عن هذا التغيير. وهذا يساعد على تقليل تأثير الاضطرابات على العملية والحفاظ على عملية أكثر استقرارًا.
خوارزمية التحكم المتتالية
التحكم المتتالي عبارة عن إستراتيجية تحكم متعددة الحلقات تتضمن وحدتي تحكم أو أكثر تعملان معًا. في نظام التحكم المتتالي، هناك وحدة تحكم أساسية تنظم متغير العملية الرئيسي، ووحدة تحكم ثانوية تتحكم في متغير وسيط.
تستجيب وحدة التحكم الثانوية بسرعة أكبر للاضطرابات، ويتم استخدام مخرجاتها كنقطة ضبط لوحدة التحكم الأساسية. وهذا يسمح بتحكم أفضل في متغير العملية الرئيسي، خاصة في الأنظمة ذات الثوابت طويلة الأمد أو الاضطرابات الكبيرة.
في ABB Bailey INFI 90، يمكن تنفيذ التحكم المتتالي لتحسين التحكم في العمليات المعقدة. على سبيل المثال، في نظام التحكم في الغلاية، يمكن استخدام وحدة التحكم الأولية للتحكم في ضغط البخار، بينما تتحكم وحدة التحكم الثانوية في معدل تدفق الوقود. يمكن لوحدة التحكم الثانوية ضبط تدفق الوقود بسرعة استجابة للتغيرات في عملية الاحتراق، وتقوم وحدة التحكم الأولية بعد ذلك بضبط النظام العام للحفاظ على ضغط البخار المطلوب.
النموذج - خوارزمية التحكم التنبؤي (MPC).
النموذج - التحكم التنبؤي هو خوارزمية تحكم متقدمة تستخدم نموذجًا رياضيًا للعملية للتنبؤ بسلوكها المستقبلي. تقوم خوارزمية MPC بعد ذلك بحساب تسلسل التحكم الأمثل لتقليل دالة التكلفة على مدى أفق زمني مستقبلي.
في ABB Bailey INFI 90، يمكن استخدام MPC لتحسين تشغيل العمليات المعقدة. على سبيل المثال، في مصفاة التكرير، يمكن استخدام MPC للتحكم في أعمدة التقطير. تأخذ خوارزمية MPC في الاعتبار الخصائص الفيزيائية للمادة الخام وظروف التشغيل ومتطلبات جودة المنتج. ثم يقوم بعد ذلك بحساب نقاط الضبط المثالية لصمامات التحكم والمحركات الأخرى لزيادة كفاءة عملية التقطير وتلبية مواصفات جودة المنتج.
خوارزمية التحكم المنطقي الغامض
التحكم المنطقي الغامض هو أسلوب تحكم يستخدم مجموعات غامضة وقواعد غامضة للتعامل مع المعلومات غير الدقيقة وغير المؤكدة. بدلاً من استخدام قيم واضحة، يتعامل التحكم المنطقي المضبب مع درجات العضوية.
في ABB Bailey INFI 90، يمكن استخدام التحكم المنطقي الغامض في المواقف التي يصعب فيها تصميم العملية بدقة. على سبيل المثال، في محطة معالجة مياه الصرف الصحي، يمكن أن تختلف جودة مياه الصرف الصحي الواردة بشكل كبير. يمكن استخدام التحكم المنطقي الضبابي لضبط عملية المعالجة بناءً على الأوصاف الغامضة لجودة مياه الصرف الصحي، مثل "شديدة التلوث" أو "متوسطة التلوث" أو "قليلة التلوث".
تكامل الأجهزة والخوارزميات
ترتبط فعالية خوارزميات التحكم هذه في نظام ABB Bailey INFI 90 أيضًا ارتباطًا وثيقًا بمكونات أجهزته. على سبيل المثال،جديد ABB Bailey NKTU01 - 12 وحدة إدخال/إخراج إلى كابل وحدة الإنهاءيلعب دورًا حاسمًا في نقل الإشارات بين الأجهزة الميدانية ونظام التحكم. وهذا يضمن أن يتم نقل متغيرات العملية المقاسة بدقة إلى وحدات التحكم، ويتم إرسال مخرجات التحكم إلى المشغلات في الوقت المناسب.
الABB Bailey NTU - وحدة الإخراج التناظرية المعزولة 7UOهو عنصر مهم آخر في الأجهزة. إنه يوفر إشارات إخراج تناظرية معزولة، والتي تستخدم للتحكم في المحركات المختلفة في العملية. يساعد العزل على منع التداخل الكهربائي ويضمن موثوقية إشارات التحكم.
الوحدة الإدخال التناظرية ABB SPASI23هو المسؤول عن تحويل الإشارات التناظرية من أجهزة الاستشعار الميدانية إلى إشارات رقمية يمكن معالجتها بواسطة نظام التحكم. يعد الإدخال التناظري الدقيق أمرًا ضروريًا لحسن سير العمل في خوارزميات التحكم، حيث تعتمد وحدات التحكم على هذه القياسات لحساب إجراءات التحكم.
خاتمة
يقدم نظام ABB Bailey INFI 90 مجموعة واسعة من خوارزميات التحكم، ولكل منها مزاياها وتطبيقاتها الفريدة. بدءًا من التحكم PID البسيط والفعال وحتى النموذج المتقدم - التحكم التنبؤي والتحكم المنطقي الغامض، تتيح هذه الخوارزميات لـ INFI 90 توفير تحكم دقيق وموثوق في العمليات الصناعية المختلفة.
إذا كنت تتطلع إلى ترقية نظام التحكم الحالي الخاص بك أو تنفيذ نظام جديد، فإن ABB Bailey INFI 90، بخوارزميات التحكم المتنوعة ومكونات الأجهزة عالية الجودة، يعد خيارًا ممتازًا. سواء كنت تعمل في مجال توليد الطاقة أو المعالجة الكيميائية أو الصناعة التحويلية، يمكن أن يساعدك INFI 90 على تحسين كفاءة واستقرار وجودة عملياتك.
نحن هنا لمساعدتك في اختيار خوارزميات التحكم ومكونات الأجهزة الأكثر ملاءمة لاحتياجاتك الخاصة. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن نظام ABB Bailey INFI 90 أو ترغب في مناقشة عملية شراء محتملة، فلا تتردد في التواصل معنا. نحن نتطلع إلى إجراء مناقشات متعمقة معك ومساعدتك في العثور على أفضل الحلول لمتطلبات التحكم الصناعي الخاصة بك.
مراجع
- "أنظمة التحكم الموزعة: المبادئ والتطبيقات" بقلم ويليام د. ستانلي
- "هندسة نظام التحكم" بقلم نورمان س. نيس
- التوثيق الفني لنظام ABB Bailey INFI 90