سیمنز سیماتیک پی‌سی‌اس ۷: کنترل‌کننده‌ها، ورودی/خروجی‌های توزیع‌شدهٔ اِت ۲۰۰ و شبکه‌ها

سیمنس سیماتیک پی‌سی‌اس ۷ چیست؟

سیمنس سیماتیک پی‌سی‌اس ۷ یک سیستم کنترل توزیع‌شده است که برای صنایع فرآیندی پیوسته و دسته‌ای طراحی شده است. کاربردهای معمول آن شامل تولید شیمیایی، نفت و گاز، تولید انرژی، تصفیه آب، داروسازی، فرآوری مواد غذایی، فلزات، سیمان و سایر نیروگاه‌هایی است که در آن‌ها چرخه‌های کاری طولانی، عیب‌یابی شفاف و تغییرات کنترل‌شدهٔ سیستم اهمیت دارند.

نصب سیستم پی‌سی‌اس ۷ معمولاً ترکیبی از سیستم مهندسی، یک یا چند سیستم اتوماسیون، سرورها و کلاینت‌های سیستم اپراتور، شبکه‌های ارتباطی صنعتی و ورودی‌و‌خروجی‌های توزیع‌شده است. پیکربندی دقیق می‌تواند از یک پروژهٔ فشردهٔ تک‌ایستگاهی تا یک نیروگاه چندسروری با قابلیت افزونگی متغیر باشد. از آنجا که این سیستم به‌صورت یکپارچه طراحی می‌شود، هرگز نباید یک ماژول اضافی تنها بر اساس ظاهر یا خانوادهٔ محصول انتخاب شود. نسخهٔ پی‌سی‌اس ۷، فهرست سخت‌افزار منتشرشده، فرم‌웨ر، مجوزهای شیء فرآیندی، مفهوم افزونگی، رابط ارتباطی و سیم‌کشی میدانی باید همه مورد بررسی قرار گیرند.

کنترل‌کننده‌ها و سیستم‌های اتوماسیون

سیستم اتوماسیون، که معمولاً با مخفف AS نشان داده می‌شود، منطق کنترل را اجرا می‌کند، سیگنال‌های فرآیندی را می‌خواند، خروجی‌ها را می‌نویسد، عیب‌یابی را مدیریت می‌کند و داده‌ها را با ایستگاه‌های اپراتور و مهندسی تبادل می‌کند. در معماری‌های فعلی PCS 7، سیستم‌های AS 410 مبتنی بر خانوادهٔ CPU 410 گزینه‌های مرکزی برای پروژه‌های جدید کنترل فرآیند هستند. اسناد شیمنس CPU 410-5H Process Automation و CPU 410E Process Automation را به‌عنوان گزینه‌های قابل مقیاس برای کنترلرها معرفی می‌کنند که بسته به پیکربندی سیستم، برای کاربردهای استاندارد، با قابلیت اطمینان بالا و مرتبط با ایمنی نیز قابل انتخاب هستند.

پردازندهٔ مرکزی ۴۱۰-۵H در مواردی استفاده می‌شود که سیستم اتوماسیونی با عملکرد بالا و قابل مقیاس‌سازی مورد نیاز باشد. این پردازنده را می‌توان به‌صورت تکی یا به‌صورت جفتی با قابلیت افزونگی پیکربندی کرد. پردازندهٔ مرکزی ۴۱۰E بستری مرتبط برای دامنه‌های کوچک‌تر اشیاء فرآیندی فراهم می‌کند، در حالی که رویکرد مهندسی PCS 7 حفظ می‌شود. نیروگاه‌های موجود ممکن است شامل سیستم‌های قدیمی‌تر AS ۴۱x نیز باشند. این کنترل‌کننده‌های قدیمی همچنان برای نگهداری اهمیت دارند، اما مناسب‌بودن آن‌ها، موقعیت چرخهٔ عمرشان و مسیر ارتقای احتمالی باید در برابر دقیق‌ترین نسخهٔ PCS 7 بررسی شود.

پیش از جایگزینی یک کنترل‌کننده، شمارهٔ کامل سفارش، نسخهٔ سخت‌افزاری، نرم‌افزار ثابت (firmware)، کارت گسترش سیستم یا ظرفیت اشیاء فرآیندی، آرایش رک و منبع تغذیه، ماژول‌های همگام‌سازی، پردازنده‌های ارتباطی، پیکربندی افزونگی و نسخهٔ مهندسی PCS 7 را ثبت کنید. وجود یک پشتیبان‌گیری تأییدشده از پروژه و یک روش توقف و بازیابی تأییدشده ضروری است.

جایگاه ورودی/خروجی ET ۲۰۰ در سیستم PCS ۷

ورودی‌و‌خروجی توزیع‌شده، سیگنال‌های فرآیندی را به حسگرها و اجرایی‌ها نزدیک‌تر می‌کند، طول کابل‌های میدانی را کاهش می‌دهد و سازمان‌دهی بخش‌های نیروگاه را آسان‌تر می‌سازد. خانواده‌های SIMATIC ET 200 شامل ماژول‌های رابط، ورودی‌و‌خروجی دیجیتال و آنالوگ، ماژول‌های قابل‌استفاده با پروتکل HART، گزینه‌های ایمن‌شده و اجزایی برای نیازهای مختلف کابینت و محیطی هستند.

ET 200SP HA یک پلتفرم اصلی ورودی‌و‌خروجی فرآیندی برای معماری‌های مدرن PCS 7 است. این سیستم از ارتباطات PROFINET IO پشتیبانی می‌کند، چگالی کانال فشرده‌ای دارد، امکان گسترش انعطاف‌پذیر را فراهم می‌سازد و پیکربندی‌های با قابلیت اطمینان بالا را پشتیبانی می‌نماید. بسته به طراحی، مسیرهای شبکه‌ای و کنترل‌کننده‌های افزونه می‌توانند برای حفظ ارتباط پس از شکست کابل، رابط یا کنترل‌کننده به‌کار روند. ET 200M همچنان در نیروگاه‌های قدیمی PCS 7 رایج است و هنگام شناسایی قطعات یدکی نصب‌شده یا برنامه‌ریزی مهاجرت مرحله‌ای همچنان اهمیت دارد.

هنگام سفارش قطعهٔ یدکی ورودی/خروجی، تنها نوع سیگنال را تأیید نکنید. ماژول رابط، پایه یا واحد ترمینال، تعداد کانال‌ها، محدودهٔ ولتاژ یا جریان، عزل، پشتیبانی از HART، نیازمندی‌های منطقهٔ خطرناک، تأییدیهٔ عملکرد ایمن در حالت خرابی، فریم‌ور، کانکتور جلویی و نسخهٔ سیستمی که ماژول در آن تأیید شده است را بررسی کنید. یک ماژول ورودی/خروجی از نظر مکانیکی مشابه ممکن است از نظر عملکرد الکتریکی یا رفتار تشخیصی متفاوت باشد.

معماری ارتباطی

سیستم PCS 7 ارتباطات را بر اساس عملکرد سیستمی جداسازی می‌کند. اتوبوس ترمینال، مشتریان اپراتوری، سرورهای اپراتوری، ایستگاه‌های مهندسی و اجزای مدیریتی را به هم متصل می‌کند. اتوبوس نیروگاه، سیستم‌های اتوماسیون را با سرورهای اپراتوری و منابع مهندسی به هم متصل می‌کند. در سطح کنترل‌کننده و میدانی، PROFINET IO و PROFIBUS DP ممکن است برای اتصال ورودی/خروجی توزیع‌شده، درایوها، سیستم‌های مدیریت موتور، ابزارهای میدانی و پیوندهای شبکه‌ای استفاده شوند.

کنترل‌کننده‌های مدرن AS 410 دارای رابط‌های PROFINET هستند که می‌توانند ورودی/خروجی دور (مانند ET 200SP HA) را متصل کنند. سیستم‌های موجود ممکن است از پردازنده‌های ارتباطی، رابط‌های PROFIBUS، اجزای اترنت صنعتی، پیوندهای فیبر نوری و مکانیزم‌های تکثیر قابل اعتماد نیز استفاده کنند. صرفاً نام پروتکل‌ها تضمین‌کننده‌ی سازگاری نیستند: باید توپولوژی پیکربندی‌شده، نقش دستگاه، نرم‌افزار ثابت، طرح آدرس‌دهی، محیط انتقال، روش تکثیر و فهرست ماژول‌های منتشرشده با یکدیگر مقایسه شوند.

پیش از جایگزینی هر مؤلفه‌ی ارتباطی، آدرس‌های IP، آدرس‌های PROFIBUS، نام‌های دستگاه‌ها، تنظیمات سوئیچ و حلقه، نمودارهای شبکه و تصاویر صفحه از پیکربندی اصلی را حفظ کنید. همچنین به بررسی اتصال‌دهنده‌ها، ماژول‌های فیبر نوری، پایان‌بندی، زره‌پوشی، اتصال به زمین و تغذیه بپردازید. بسیاری از خرابی‌های ظاهری کنترل‌کننده یا ورودی/خروجی در نهایت ناشی از خطاهای پیکربندی شبکه یا خطاهای لایه‌ی فیزیکی هستند.

مواردی که باید پیش از گسترش یا جایگزینی تأیید شوند

مدل‌های پیشنهادی برای بررسی

اجزای زیر به‌عنوان نقاط مرجع مفید در بررسی پروژه‌ی PCS 7 قابل استفاده هستند. این اجزا جایگزین‌های خودکار نیستند. پیش از سفارش، شماره‌ی کامل سفارش، نسخه‌ی سخت‌افزار، فرم‌ور، نسخه‌ی PCS 7، مجوزها، پایداری دوگانه و لوازم جانبی نصب‌شده را تأیید کنید.

مرجع‌های فنی رسمی

مرور کلی محصول Siemens SIMATIC PCS 7

معماری‌های استاندارد Siemens SIMATIC PCS 7

اطلاعات محصول سیمنس سیماتیک اِت ۲۰۰اس‌پی اچ‌اِی

مدل‌های اتوماسیون موجود

مجموعه‌ای از مدل‌های اتوماسیون صنعتی سیمنس، ای‌بی‌بی، جی‌ئی و سایر برندها را بررسی کنید. شماره کامل قطعه و تعداد مورد نیاز را برای تأیید موجودی فعلی، وضعیت قطعه، لوازم جانبی همراه و گزینه‌های تحویل به ما ارسال نمایید.

درخواست نقل‌قول

شماره کامل قطعه سیمنس، تعداد مورد نیاز، شرایط مطلوب، مقصد تحویل و عکس‌های واضح از پلاک نامه را ارسال نمایید. برای پروژه‌های پی‌سی‌اس ۷، نوع کنترلر، نسخه پی‌سی‌اس ۷، فرم‌ور، خانواده ورودی/خروجی و پیکربندی شبکه (در صورت موجود بودن) را نیز ذکر کنید.

استعلام از طریق ایمیل واتساپ

ایمیل: [email protected]

واتس‌اپ: +۸۶ ۱۸۱۵۹۸۸۹۹۸۵