سيمنز سيماتيك بي سي إس ٧: وحدات التحكم، مدخلات/مخرجات إي تي ٢٠٠، والشبكات

ما هو نظام سيمنز SIMATIC PCS 7؟

نظام سيمنز SIMATIC PCS 7 هو نظام تحكُّم موزَّع مصمَّم للصناعات العملية المستمرة والصناعات التي تعتمد على التشغيل الدفعي. ومن أبرز مجالات تطبيقه إنتاج المواد الكيميائية، والنفط والغاز، وتوليد الطاقة، ومعالجة المياه، والصناعات الدوائية، وتصنيع الأغذية، والمعادن، والإسمنت، وغيرها من المنشآت التي تتطلَّب دورات تشغيل طويلة، وتشخيصات واضحة، وتغييرات منضبطة في النظام.

تتكوّن تركيبة نظام PCS 7 عادةً من نظام هندسي، وواحد أو أكثر من أنظمة الأتمتة، وخوادم وأنظمة تشغيلية للعاملين، وشبكات اتصال صناعية، ومُدخلات/مخرجات موزَّعة. وقد تتراوح التركيبة الدقيقة من مشروعٍ مكوَّن من محطة واحدة مدمجة إلى مصنعٍ متعدد الخوادم ذي تكرار. وبما أن النظام يُصمَّم كوحدة متكاملة، فلا ينبغي أبداً اختيار وحدة احتياطية استناداً فقط إلى مظهرها أو عائلة المنتج. بل يجب مراجعة إصدار PCS 7، وقائمة الأجهزة المُطلَقة، والبرمجيات الثابتة، وترخيص الكائنات العملية، ومفهوم التكرار، وواجهة الاتصال، والتوصيلات الميدانية.

وحدات التحكم وأنظمة الأتمتة

نظام الأتمتة، الذي يُشار إليه عادةً بالاختصار AS، يقوم بتنفيذ منطق التحكم، وقراءة إشارات العمليات، وكتابة المخرجات، وإدارة التشخيصات، وتبادل البيانات مع محطات المشغل والهندسة. وفي هياكل نظام PCS 7 الحالية، تُعد أنظمة AS 410 المستندة إلى عائلة وحدة المعالجة المركزية CPU 410 خياراتٍ مركزيةً للمشاريع الجديدة الخاصة بالتحكم في العمليات. وتعرّف وثائق شركة Siemens وحدتي المعالجة المركزية CPU 410-5H Process Automation وCPU 410E Process Automation باعتبارهما خيارين قابلين للتوسّع في مجال وحدات التحكم، مع توافر خياراتٍ للتطبيقات القياسية، أو عالية التوافر، أو المرتبطة بالسلامة، وذلك حسب تكوين النظام.

يُستخدَم وحدة المعالجة المركزية 410-5H في الحالات التي تتطلب نظام أتمتة عالي الأداء وقابل للتوسّع. ويمكن تهيئتها إما كوحدة تحكم واحدة أو كزوج مكرر. وتوفّر وحدة المعالجة المركزية 410E منصة مرتبطة بها لمجموعة أصغر من الكائنات العملية، مع الاحتفاظ بمنهجية هندسة نظام PCS 7. وقد تحتوي المنشآت القائمة أيضًا على أنظمة AS 41x السابقة. وتظل وحدات التحكم القديمة هذه مهمةً للصيانة، لكن يجب التحقق من مدى ملاءمتها وموقعها في دورة الحياة ومسار الترقية الخاص بها بالنسبة لإصدار PCS 7 المحدد بدقة.

قبل استبدال وحدة التحكم، سجّل رقم الطلب الكامل، والنسخة المادية (Revision) للأجهزة، وبرنامج الثابت (Firmware)، وبطاقة توسيع النظام أو سعة الكائنات العملية، وترتيب الرفوف ووحدات التغذية الكهربائية، ووحدات التزامن، ومعالجات الاتصال، وتكوين التكرار، وإصدار هندسة نظام PCS 7. ويجب أن يكون لديك نسخة احتياطية موثوقة للمشروع وإجراء معتمد لإيقاف التشغيل واستعادة النظام.

كيف تتكامل وحدات الإدخال/الإخراج ET 200 في نظام PCS 7

تُقرّب وحدات الإدخال/الإخراج الموزَّعة إشارات العمليات من أجهزة الاستشعار والمشغِّلات، وتقلّل من طول كابلات الحقل، وتجعل أقسام المصنع أسهل في التنظيم. وتوفّر عائلات وحدات SIMATIC ET 200 وحدات واجهات، ومدخلات ومخرجات رقمية وتناظرية، ووحدات تدعم بروتوكول HART، وخيارات آمنة ضد الأعطال، ومكوّنات مُصمَّمة لمتطلبات الخزائن والبيئات المختلفة.

تُعدّ وحدة ET 200SP HA منصة رئيسية لإدخال/إخراج العمليات في معماريّات نظام PCS 7 الحديثة. وهي تدعم اتصال PROFINET IO، وكثافة قنوات مدمجة، وتوسّعًا مرنًا، وتكوينات عالية التوافر. وباعتمادٍ على التصميم، يمكن استخدام مسارات شبكة مكرَّرة ووحدات تحكُّم مكرَّرة للحفاظ على الاتصال بعد حدوث عطل في الكابل أو الواجهة أو وحدة التحكُّم. وتظلّ وحدة ET 200M شائعةً في محطات PCS 7 القائمة، وهي لا تزال ذات صلة عند تحديد قطع الغيار المركَّبة أو عند تخطيط هجرة تدريجية.

عند طلب قطعة غيار إدخال/إخراج (I/O)، تأكَّد من أكثر من نوع الإشارة فقط. تحقَّق من وحدة الواجهة، أو القاعدة، أو وحدة الطرفية، وعدد القنوات، ومدى الجهد أو التيار، والعزل، ودعم بروتوكول HART، ومتطلبات المناطق الخطرة، واعتماد الوظيفة الآمنة في حالة الفشل، والبرنامج الثابت، وموصل الواجهة الأمامي، وإصدار النظام الذي تمت فيه الموافقة على الوحدة. فقد تكون وحدة إدخال/إخراج (I/O) مماثلة ميكانيكيًّا لكنها تؤدي وظيفة كهربائية مختلفة أو سلوك تشخيصي مختلف.

هندسة الاتصالات

يُفصِّل نظام PCS 7 الاتصالات وفقًا لوظيفة النظام. فحافلة الطرفيات (Terminal Bus) تتصل بالعملاء المشغلين، وخوادم التشغيل، ومحطات الهندسة، والمكونات الإدارية. أما حافلة المصنع (Plant Bus) فتتصل بأنظمة الأتمتة مع خوادم التشغيل وموارد الهندسة. وعلى مستوى المتحكمات ومستوى الحقل، يمكن لبروتوكولي PROFINET IO وPROFIBUS DP ربط وحدات الإدخال/الإخراج الموزَّعة، والمحركات، وأنظمة إدارة المحركات، والأجهزة الميدانية، وروابط الشبكة.

تشمل وحدات التحكم الحديثة من طراز AS 410 واجهات PROFINET التي تتيح الاتصال بأجهزة الإدخال/الإخراج البعيدة مثل ET 200SP HA. وقد تستخدم الأنظمة القائمة أيضاً معالجات الاتصال، وواجهات PROFIBUS، ومكونات الإيثرنت الصناعي، وروابط الألياف البصرية، وآليات التكرار. ولا تكفي أسماء البروتوكولات وحدها لإثبات التوافق: بل يجب مقارنة البنية التحتية المُكوَّنة، ودور الجهاز، والبرنامج الثابت، وخطة العناوين، ووسيلة النقل، وأسلوب التكرار، وقائمة الوحدات المعتمدة.

قبل استبدال أي مكوِّن اتصال، احفظ عناوين IP، وعناوين PROFIBUS، وأسماء الأجهزة، وإعدادات المفاتيح والحلقات، والمخططات الشبكية، ولقطات الشاشة الخاصة بالتكوين الأصلي. كما يجب فحص الموصلات، ووحدات الألياف البصرية، ونهايات التوصيل، والدرع الحماية، والتوصيل بالأرض، والطاقة. فكثيرٌ من حالات الفشل الظاهرة في وحدات التحكم أو أجهزة الإدخال/الإخراج تعود في النهاية إلى أخطاء في تكوين الشبكة أو أعطال في الطبقة الفيزيائية.

ما يجب التأكد منه قبل التوسُّع أو الاستبدال

النماذج الموصى بمراجعتها

المكوِّنات التالية تُعدُّ مراجع مفيدة عند مراجعة مشروع PCS 7. وهي ليست بدلًا تلقائيًّا. تأكَّد من رقم الطلب الكامل، إصدار الأجهزة، البرمجيات الثابتة، إصدار PCS 7، التراخيص، التكرار، والملحقات المُثبَّتة قبل الطلب.

المراجع الفنية الرسمية

نظرة عامة على منتج سيمنز SIMATIC PCS 7

الهياكل القياسية لمنتج سيمنز SIMATIC PCS 7

معلومات منتج سيمنز SIMATIC ET 200SP HA

نماذج الأتمتة المتوفرة

استكشف مجموعة من نماذج الأتمتة الصناعية لشركات سيمنز، إيه بي بي، جي إي، وغيرها. أرسل إلينا الرقم الجزئي الكامل والكمية المطلوبة للتحقق من التوفر الحالي والحالة والملحقات المشمولة وخيارات التسليم.

اطلب عرض سعر

أرسل الرقم الجزئي الكامل لشركة سيمنز والكمية المطلوبة ومتطلبات الحالة والوجهة وصورًا واضحة للوحة الاسم. وفي مشاريع PCS 7، يُرجى تضمين نوع وحدة التحكم وإصدار برنامج PCS 7 والبرنامج الثابت وعائلة المدخلات/المخرجات (I/O) وتكوين الشبكة عند توفرها.

استفسار عبر البريد الإلكتروني واتساب

بريد إلكتروني: [email protected]

واتساب: +٨٦ ١٨١٥٩٨٨٩٩٨٥