מערכת בקרה תעשייתית היא מונח קולקטיבי המשמש לתיאור סוגים שונים של מערכות בקרה ומכשירים נלווים, כולל ציוד, מערכות, רשתות ובקרות המשמשות להפעלה ואוטומציה של תהליכים תעשייתיים. הפונקציות של כל מערכת אוטומציה תעשייתית משתנות מענף לענף, והן נועדו לעבד יעיל משימות באופן אלקטרוני. מאמר זה יציג בעיקר מהן מערכות בקרת אוטומציה תעשייתיות.
הפיתוח המהיר של מערכות בקרת האוטומציה התעשייתיות דורש אינטגרציה הדוקה יותר בין הציוד בקומת המפעל וחלקים אחרים של הארגון. שילוב זה דורש תשתית רשת מאובטחת, מכשירים חכמים שאוספים נתונים ביעילות ויכולת להמיר נתונים למידע שניתן לבצע.
מערכת בקרה תעשייתית היא חלק חשוב במערכת האוטומציה. סוגים שונים של טכניקות שליטה בלולאה סגורה מבטיחות שמשתני התהליך עוקבים אחר נקודות ההגדרה. בנוסף לפונקציה בסיסית זו, מערכות אוטומציה תעשייתיות משתמשות גם בפונקציות שונות אחרות, כגון חישוב נקודת ההגדרה של מערכת הבקרה, הפעלה או כיבוי של המפעל, ניטור ביצועי המערכת ותזמון ציוד. התעשייה מאפשרת מערכות ייצור גמישות, יעילות ואמינות.
מהן מערכות בקרת האוטומציה התעשייתיות
מערכת בקרה מבוזרת (DCS): למרות שהמונח DCS בדרך כלל מיושם על כל מערכת שבה הבקר מופץ ולא מרוכז, בתעשיות ייצור החשמל והתהליכים הפטרוכימיים, הוא מתייחס לסוג מסוים של מערכת בקרה שיכולה לבצע מהירות גבוהה אלגוריתם בקרת תהליך סימולציה מורכב, ומספק פונקציות ניטור, דיווח והקלטת נתונים שגרתיות. ברוב היישומים מודולי הקלט והפלט של מערכת בקרת האוטומציה מופצים בכל המתקן, אך מעבד הבקרה עצמו ממוקם בסמוך למרכז חדר הבקרה. מערכות אלה בדרך כלל משתמשות בחומרה, תוכנה ופרוטוקולי תקשורת קנייניים, ודורשות חלקי חילוף ותמיכה טכנית מהספק המקורי.
מהן מערכות בקרת האוטומציה התעשייתיות
יחידת מסוף מרוחקת (RTU) היא מערכת מבוססת RTU הנפוצה מאוד בענפי החשמל, הגז הטבעי ואספקת המים מכיוון שהם צריכים להתפרש למרחקים גיאוגרפיים ארוכים כדי לפקח ולפקח. במסוף המרוחק, הוא נועד בעיקר לספק יכולות ניטור ובקרה באתרים ללא השגחה כגון תחנות משנה, תחנות מדידה, תחנות שאיבה ומגדלי מים. הם מתקשרים עם התחנה המרכזית באמצעות קווי טלפון, סיבים אופטיים, רדיו או שידור מיקרוגל. האתרים המנוטרים הם לרוב קטנים יחסית, ו RTUs משמשים בדרך כלל בעיקר לניטור ושליטה מוגבלת. החומרה והתוכנה הם קנייניים, המשתמשים בפרוטוקולים קנייניים או פתוחים להעברת נתונים לתחנה המרכזית.
מערכת בקר לתכנות (PLC): ניתן לרשת PLC ברשת, לממש שיתוף נתונים ולספק פונקציות ניטור מרכזיות. בתעשייה, מערכות בקרה המורכבות מ- PLCs מחוברות מחליפות מערכות מפעל DCS ומערכות מבוססות RTU. הם פותחו לאוטומציה של המפעל. באופן מסורתי הם טובים בבקרה דיסקרטית במהירות גבוהה, אך כעת הם מספקים גם יכולות שליטה אנלוגיות. החומרה של מערכת הבקרה האוטומטית התעשייתית הינה קניינית, אך תוכנת הבקרה ופרוטוקול תקשורת הרשת פתוחים, ומאפשרים להשיג את תצורת המערכת, התכנות והתמיכה הטכנית של ציוד ספציפי של יצרן' ממקורות רבים.
ניטור ורכישת נתונים (SCADA): שמה הכללי של מערכת ממוחשבת שיכולה לאסוף ולעבד נתונים ולהחיל בקרת פעולה מרחוק. שימושים אופייניים כוללים שידור והפצה ומערכות צינור. בתגובה לאתגרי התקשורת הייחודיים (למשל, חביון, שלמות נתונים) שמביאים התקשורת השונה שיש להשתמש בהם (למשל קווי טלפון, מיקרוגל ולוויינים). בדרך כלל הוא משותף ולא מוקדש.
יחידת מסוף מרוחקת (RTU) היא מכשיר אלקטרוני המבוסס על מעבד המשמש לחיבור התקני חומרה שונים למערכת בקרה מבוזרת. יחידת המסוף המרוחק נקראת גם יחידת מרחוק טלמטריה או יחידה מרוחקת בשלט רחוק. RTU מעבירה נתוני חיישנים מזרם הקלט בלולאת הבקרה לזרם הפלט להעברה לפקודה הריכוזית ICS.
מהן מערכות בקרת האוטומציה התעשייתיות
פתרון מערכת בקרת האוטומציה התעשייתית נוגע בתשתית האבטחה, מאפשר העברת מידע ותקשורתו, ומשמש לאיסוף מידע. חיישנים על ציוד מכני יכולים בדרך כלל להשיג זאת. מערכות בקרת אוטומציה תעשייתיות כוללות גם חומרה, תוכנה ותחליפי תקשורת הממירים מידע חיישן למידע
המאמר מציג בעיקר מהן מערכות בקרת האוטומציה התעשייתיות, עיון במאמר יכול להבין שמערכת הבקרה התעשייתית היא חלק חשוב ממערכת האוטומציה. סוגים שונים של טכניקות שליטה בלולאה סגורה מבטיחות שמשתני התהליך עוקבים אחר נקודות ההגדרה. בנוסף לפונקציה בסיסית זו, מערכות אוטומציה תעשייתיות משתמשות גם בפונקציות שונות אחרות, כגון חישוב נקודת ההגדרה של מערכת הבקרה, הפעלה או כיבוי של המפעל, ניטור ביצועי המערכת ותזמון ציוד.
