در چشم انداز شگفتی های تکنولوژیک مدرن، سیستم های کنترل غیر متمرکز به عنوان یک تغییر دهنده بازی برجسته می شوند. این سیستم ها نحوه مدیریت و بهینه سازی فعالیت های صنایع مختلف را متحول کرده اند. و درست در قلب این سیستمهای کنترل غیرمتمرکز، واحد بازخورد قرار دارد، مؤلفهای که من با افتخار میگویم که آن را تأمین میکنم. بنابراین، چگونه یک واحد بازخورد در یک سیستم کنترل غیرمتمرکز کار می کند؟ بیایید شیرجه بزنیم
ابتدا بیایید بفهمیم که یک سیستم کنترل غیرمتمرکز چیست. به عبارت ساده، این تنظیمی است که در آن توابع کنترل به جای متمرکز شدن در یک واحد بزرگ، در چندین واحد کنترل توزیع می شوند. این توزیع مزایای زیادی مانند افزایش قابلیت اطمینان، تحمل خطای بهتر و مقیاس پذیری افزایش یافته را ارائه می دهد. یک کارخانه تولیدی بزرگ را تصویر کنید. به جای داشتن یک اتاق کنترل که همه چیز را مدیریت می کند، بخش های مختلف کارخانه می توانند واحدهای کنترل محلی خود را داشته باشند که بر اساس شرایط خاص تصمیم گیری می کنند.
حالا بیایید در مورد واحد بازخورد صحبت کنیم. الفواحد بازخوردمانند چشم و گوش یک سیستم کنترل غیرمتمرکز است. وظیفه اصلی آن جمع آوری اطلاعات از سنسورهای مختلف در سراسر سیستم و ارسال مجدد این داده ها به واحدهای کنترل است. این حلقه بازخورد بسیار مهم است زیرا به واحدهای کنترل اجازه می دهد تا تصمیمات آگاهانه بگیرند.
بیایید کار یک واحد بازخورد را به چند مرحله کلیدی تقسیم کنیم.
جمع آوری داده ها
اولین گام در عملیات واحد بازخورد، جمع آوری داده است. این سیستم با انواع حسگرها پر شده است که هر کدام برای اندازه گیری متغیرهای مختلف طراحی شده اند. به عنوان مثال، در یک برنامه کنترل موتور صنعتی، سنسورهایی برای اندازه گیری دما، جریان و سرعت وجود دارد. این حسگرها به طور مداوم سیستم را کنترل می کنند و داده تولید می کنند.
واحد بازخورد به این سنسورها متصل می شود و شروع به جمع آوری داده ها می کند. باید بتواند داده های انواع مختلف حسگرها را مدیریت کند، که می توانند فرمت های خروجی و قدرت سیگنال متفاوتی داشته باشند. بنابراین، به برخی از قابلیت های پیش پردازش نیاز دارد. به عنوان مثال، اگر یک سنسور سیگنال آنالوگ را ارسال کند، واحد بازخورد ممکن است نیاز داشته باشد آن را به یک فرمت دیجیتال تبدیل کند که واحدهای کنترل بتوانند آن را درک کنند.
انتقال داده
پس از جمع آوری داده ها، مرحله بعدی انتقال آن به واحدهای کنترل مربوطه است. در یک سیستم غیرمتمرکز، واحدهای کنترل را می توان در مکان های فیزیکی مختلف قرار داد. بنابراین، واحد بازخورد باید یک مکانیسم ارتباطی قابل اعتماد داشته باشد.
چندین راه وجود دارد که این اتفاق می افتد. یکی از روش های رایج، از طریق شبکه سیمی، مانند اترنت یا Profibus است. این شبکه ها انتقال داده با سرعت بالا و قابل اعتماد را ارائه می دهند. البته در برخی موارد می توان از ارتباطات بی سیم نیز استفاده کرد. به عنوان مثال، در یک سیستم روباتیک متحرک، یک واحد بازخورد ممکن است از Wi - Fi یا بلوتوث برای ارسال داده به واحد کنترل ربات استفاده کند.
هنگام انتقال داده ها، واحد بازخورد همچنین باید اطمینان حاصل کند که به شیوه ای سازمان یافته ارسال شده است. ممکن است از یک پروتکل داده استفاده کند که نحوه قالب بندی داده ها، نحوه شناسایی و تصحیح خطاها و نحوه تشخیص واحدهای کنترلی را مشخص می کند که داده ها به کدام حسگر تعلق دارند.
پردازش داده (اختیاری)
در برخی از واحدهای بازخورد پیشرفته، گزینه ای برای پردازش داده ها در خود واحد نیز وجود دارد. این می تواند مفید باشد اگر سیستم نیاز به تصمیم گیری در زمان واقعی داشته باشد. به عنوان مثال، به جای ارسال فقط داده های دمای خام به واحد کنترل، واحد بازخورد می تواند میانگین دما را در یک دوره معین محاسبه کند یا تعیین کند که آیا دما با نرخ غیرعادی در حال افزایش است یا خیر.
با انجام برخی پردازش های اولیه در واحد، میزان داده هایی که باید منتقل شوند کاهش می یابد و واحد کنترل می تواند بر تصمیم گیری های سطح بالاتر تمرکز کند. با این حال، این قابلیت پردازش هزینه دارد، هم از نظر پیچیدگی سخت افزاری و هم از نظر مصرف انرژی.
پاسخ و انطباق
هنگامی که واحدهای کنترل داده ها را از واحد بازخورد دریافت می کنند، آن ها را تجزیه و تحلیل کرده و تصمیم گیری می کنند. بر اساس این تصمیمات، آنها می توانند دستوراتی را به قسمت های مختلف سیستم ارسال کنند تا رفتار آن را تنظیم کنند. به عنوان مثال، اگر سنسور دما در یک سیستم کنترل موتور داده هایی را ارسال کند که نشان می دهد موتور در حال گرم شدن بیش از حد است، واحد کنترل می تواند سیگنالی برای کاهش سرعت موتور ارسال کند.
سپس حلقه بازخورد ادامه می یابد. واحد بازخورد به جمع آوری داده ها در مورد وضعیت جدید سیستم ادامه می دهد و واحد کنترل می تواند تصمیمات خود را بیشتر اصلاح کند. این چرخه مداوم بازخورد و تنظیم چیزی است که به سیستم کنترل غیرمتمرکز اجازه می دهد تا به طور کارآمد عمل کند و با شرایط متغیر سازگار شود.
واقعی - برنامه های کاربردی جهان
بیایید به چند برنامه کاربردی دنیای واقعی نگاه کنیم تا ببینیم یک واحد بازخورد چگونه در عمل کار می کند.
در یک سیستم درایو فرکانس متغیر (VFD).
در یک سیستم VFD، واحد بازخورد نقش حیاتی در حفظ سرعت و گشتاور مورد نظر موتور دارد. سنسورها سرعت، جریان و ولتاژ موتور را اندازه گیری می کنند. راواحد بازخورداین داده ها را جمع آوری کرده و به واحد کنترل VFD ارسال می کند.
سپس واحد کنترل مقادیر واقعی را با مقادیر تنظیم شده مقایسه می کند. در صورت وجود اختلاف، واحد کنترل فرکانس و ولتاژ ارائه شده به موتور را تنظیم می کند تا آن را به حالت دلخواه بازگرداند. علاوه بر این، اجزای مانندمقاومت ترمز برای VFDمی توان بر اساس داده های بازخورد کنترل کرد. به عنوان مثال، اگر موتور نیاز به کاهش سریع سرعت داشته باشد، واحد کنترل می تواند مقاومت ترمز را فعال کند.
در یک سیستم اتوماسیون ساختمان
در یک سیستم اتوماسیون ساختمان، واحد بازخورد به کنترل جنبه های مختلف مانند روشنایی، گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) کمک می کند. سنسورها عواملی مانند دما، رطوبت و شدت نور را در مناطق مختلف ساختمان اندازه گیری می کنند.
واحد بازخورد این داده ها را جمع آوری کرده و به واحدهای کنترل محلی برای هر سیستم ارسال می کند. به عنوان مثال، اگر دمای یک اتاق خیلی بالا باشد، واحد کنترل HVAC می تواند تنظیمات خنک کننده را تنظیم کند. راپنل ال سی دیدر سیستم می تواند وضعیت و تنظیمات فعلی را نمایش دهد که همچنین بر اساس داده های بازخورد دریافت شده است.
چرا واحدهای بازخورد ما را انتخاب کنیم؟
به عنوان تامین کننده واحدهای بازخورد، می توانم به شما بگویم که محصولات ما درجه یک هستند. ما آنها را به گونه ای طراحی کرده ایم که بسیار قابل اعتماد و با طول عمر بالا باشند. آنها همچنین بسیار انعطاف پذیر هستند و می توانند به راحتی در انواع مختلف سیستم های کنترل غیرمتمرکز ادغام شوند.
واحدهای بازخورد ما از طیف وسیعی از سنسورها و پروتکل های ارتباطی پشتیبانی می کنند، به این معنی که می توان از آنها در صنایع مختلف، از تولید تا اتوماسیون ساختمان، استفاده کرد. و اگر به پشتیبانی فنی یا سفارشی سازی نیاز دارید، تیم ما همیشه آماده کمک است.
اگر به دنبال یک واحد بازخورد با کیفیت بالا برای سیستم کنترل غیرمتمرکز خود هستید، من شما را تشویق میکنم که تماس بگیرید. چه بخواهید یک سیستم موجود را ارتقا دهید یا یک سیستم جدید را از ابتدا بسازید، ما می توانیم راه حل مناسبی را برای شما ارائه دهیم. در شروع گفتگو در مورد نیازهای خود تردید نکنید و بیایید ببینیم چگونه می توانیم برای بهینه سازی سیستم شما با یکدیگر همکاری کنیم.
مراجع
- دورف، آرسی، و بیشاپ، RH (2016). سیستم های کنترل مدرن پیرسون.
- فرانکلین، جی اف، پاول، جی دی، و امامی - نائینی، ا. (2014). کنترل فیدبک سیستم های پویا. پیرسون.