في مجال التحكم الصناعي، تُستخدم الوحدات الزائدة عن الحاجة على نطاق واسع وهي مهمة، مما يؤدي إلى تحسين موثوقية النظام واستقراره وتحمله للأخطاء بشكل كبير. فيما يلي تطبيقات محددة للوحدات الزائدة عن الحاجة في مجال التحكم الصناعي:
1. تكرار الطاقة
وصف التطبيق: بالنسبة للمعدات الرئيسية في أنظمة الأتمتة الصناعية، مثل PLCs (وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة)، والخوادم، ووحدات التحكم الحرجة، يتم عادةً تكوين وحدات الطاقة الزائدة عن الحاجة. يمكن لهذه الوحدات أن تتولى المهمة بسرعة في حالة انقطاع التيار الكهربائي الرئيسي، مما يضمن التشغيل المستمر للمعدات.
الميزة: منع إيقاف تشغيل النظام الناتج عن انقطاع التيار الكهربائي، مما يضمن استمرارية واستقرار خط الإنتاج.
2. تكرار الاتصالات
وصف التطبيق: تعتمد أنظمة الأتمتة الصناعية على بروتوكولات وشبكات الاتصال المختلفة لتحقيق نقل البيانات وتبادلها. يتم استخدام تصميم الاتصالات المتكررة على نطاق واسع لتجنب توقف النظام الناجم عن فشل الاتصالات. يتضمن ذلك استخدام خطوط اتصال متعددة، أو واجهات اتصال متعددة، أو بروتوكولات اتصال مختلفة.
مثال: في تطبيق تقنية Beijing Dingshi في صناعة البتروكيماويات، يتم استخدام بوابة PBM-MCO-1.0 لتحقيق اتصال متكرر بين PROFIBUS وModbus، مما يضمن أنه في حالة فشل الاتصال على وفي أي من القناتين، يمكن للنظام التبديل تلقائيًا إلى الأخرى، مما يحافظ على استمرارية اتصال البيانات.
المزايا: ضمان نقل البيانات بشكل موثوق، وتحسين استقرار اتصالات النظام والتسامح مع الأخطاء.
3. التحكم في التكرار
وصف التطبيق: في أنظمة التحكم الآلي، يعد PLC جهازًا رئيسيًا لتنفيذ منطق التحكم المتنوع. من أجل تحسين موثوقية PLC، تم تقديم تصميم التكرار. على سبيل المثال، استخدام نظام PLC مزدوج، حيث يعمل أحد PLC كوحدة التحكم الرئيسية والآخر كوحدة التحكم الاحتياطية. عندما تفشل وحدة التحكم الرئيسية، يمكن لوحدة التحكم الاحتياطية أن تتولى مهمة التحكم على الفور.
الميزة: ضمان التشغيل المستمر لنظام التحكم وتقليل انقطاعات الإنتاج الناجمة عن فشل وحدة التحكم.
4. التكرار في أجهزة الاستشعار والمحركات
وصف التطبيق: تعد أجهزة الاستشعار والمحركات بمثابة مكونات الاستشعار والتنفيذ الرئيسية في أنظمة الأتمتة الصناعية. من أجل تحسين موثوقية النظام، يتم في بعض الأحيان إجراء تكوينات زائدة عن الحاجة لأجهزة الاستشعار والمحركات الرئيسية.
الميزة: حتى في حالة فشل أحد أجهزة الاستشعار أو المشغل، لا يزال بإمكان المكونات الزائدة الأخرى توفير المعلومات الضرورية أو تنفيذ أوامر التحكم لضمان التشغيل المستقر للنظام.
5. تكرار نظام الأمن
وصف التطبيق: في الأتمتة الصناعية، تعتبر أنظمة الأمان ضرورية لحماية سلامة الموظفين والمعدات. لذلك، يتم أيضًا استخدام تصميم التكرار على نطاق واسع في أنظمة الأمان. على سبيل المثال، تستخدم أنظمة أدوات السلامة (SIS) عادةً تقنية التكرار المعياري الثلاثي (TMR) لضمان استمرار قدرة النظام على أداء وظائف السلامة الخاصة به في حالة حدوث أي خطأ واحد.
الميزة: تحسين موثوقية واستقرار النظام الأمني، مما يضمن التنفيذ السريع والدقيق للوظائف الأمنية في حالات الطوارئ.
6. تطبيقات صناعية محددة
تصنيع السيارات: فيما يتعلق بخطوط الإنتاج الآلية، والتحكم الآلي، وفحص الجودة، وما إلى ذلك، تضمن أنظمة PLC الزائدة التشغيل المستقر لخطوط الإنتاج، وتحسين كفاءة الإنتاج وجودة المنتج.
الفضاء الجوي: في صناعة الطائرات، والتحكم في الأقمار الصناعية، وإطلاق الصواريخ وغيرها من المجالات، هناك حاجة كبيرة إلى موثوقية واستقرار أنظمة التحكم. يمكن لأنظمة PLC الزائدة ضمان التشغيل الطبيعي لأنظمة التحكم وضمان سلامة الطيران.
المعدات الطبية: فيما يتعلق بالروبوتات الجراحية، ومعدات التصوير، والشاشات، وما إلى ذلك، تضمن أنظمة PLC الزائدة التشغيل المستقر للمعدات الطبية وتحسين الجودة الطبية.
صناعة البتروكيماويات: في مجال التكرير، وإنتاج المواد الكيميائية، ومراقبة الخزانات، وما إلى ذلك، يمكن لأنظمة PLC الزائدة عن الحاجة ضمان سلامة واستقرار عملية الإنتاج.
باختصار، يغطي تطبيق الوحدات الزائدة في مجال التحكم الصناعي جوانب متعددة مثل إمدادات الطاقة والاتصالات والتحكم وأجهزة الاستشعار والمحركات وأنظمة السلامة. ومن خلال توفير آليات حماية واسترداد إضافية، فإنه يحسن بشكل كبير الأداء العام وموثوقية أنظمة الأتمتة الصناعية.