كيف تعمل وحدة التغذية الراجعة في نظام التحكم اللامركزي؟

في مشهد الأعاجيب التكنولوجية الحديثة، تبرز أنظمة التحكم اللامركزية كبديل لقواعد اللعبة. لقد أحدثت هذه الأنظمة ثورة في كيفية إدارة مختلف الصناعات لعملياتها وتحسينها. وفي قلب أنظمة التحكم اللامركزية هذه تقع وحدة التغذية الراجعة، وهو مكون أنا فخور جدًا بأن أقول إنني أقوم بتوفيره. إذن، كيف تعمل وحدة التغذية الراجعة في نظام التحكم اللامركزي؟ دعونا نتعمق.

أولا، دعونا نفهم ما هو نظام التحكم اللامركزي. بعبارات بسيطة، إنه إعداد يتم فيه توزيع وظائف التحكم عبر وحدات تحكم متعددة بدلاً من أن تكون مركزية في وحدة واحدة كبيرة. يوفر هذا التوزيع عددًا كبيرًا من الفوائد، مثل زيادة الموثوقية والتسامح بشكل أفضل مع الأخطاء وقابلية التوسع المحسنة. تصور مصنعًا كبيرًا. بدلاً من وجود غرفة تحكم واحدة لإدارة كل شيء، يمكن أن يكون لدى أقسام مختلفة من المصنع وحدات تحكم محلية خاصة بها والتي تتخذ القرارات بناءً على ظروف محددة.

الآن، دعونا نتحدث عن وحدة ردود الفعل. أوحدة التغذية الراجعةيشبه عيون وآذان نظام التحكم اللامركزي. وتتمثل مهمتها الرئيسية في جمع المعلومات من أجهزة الاستشعار المختلفة في جميع أنحاء النظام ثم إرسال هذه البيانات مرة أخرى إلى وحدات التحكم. تعتبر حلقة التغذية الراجعة هذه أمرًا بالغ الأهمية لأنها تسمح لوحدات التحكم باتخاذ قرارات مستنيرة.

دعونا نقسم عمل وحدة الملاحظات إلى بضع خطوات أساسية.

جمع البيانات

الخطوة الأولى في عمل وحدة التغذية الراجعة هي جمع البيانات. النظام مليء بجميع أنواع أجهزة الاستشعار، كل منها مصمم لقياس متغيرات مختلفة. على سبيل المثال، في تطبيق التحكم في المحركات الصناعية، يمكن أن تكون هناك أجهزة استشعار لقياس درجة الحرارة والتيار والسرعة. تقوم هذه المستشعرات بمراقبة النظام باستمرار وتوليد البيانات.

يتم توصيل وحدة التغذية الراجعة بهذه المستشعرات وتبدأ في جمع البيانات. يجب أن تكون قادرة على التعامل مع البيانات من أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار، والتي يمكن أن يكون لها تنسيقات إخراج مختلفة وقوة الإشارة. لذا، فهو يتطلب بعض إمكانيات المعالجة المسبقة. على سبيل المثال، إذا أرسل جهاز الاستشعار إشارة تناظرية، فقد تحتاج وحدة التغذية المرتدة إلى تحويلها إلى تنسيق رقمي يمكن لوحدات التحكم فهمه.

نقل البيانات

وبمجرد جمع البيانات، فإن الخطوة التالية هي إرسالها إلى وحدات التحكم ذات الصلة. في النظام اللامركزي، يمكن وضع وحدات التحكم في مواقع مادية مختلفة. لذلك، تحتاج وحدة التغذية الراجعة إلى آلية اتصال موثوقة.

هناك عدة طرق يمكن أن يحدث هذا. إحدى الطرق الشائعة هي استخدام شبكة سلكية، مثل Ethernet أو Profibus. توفر هذه الشبكات نقل بيانات عالي السرعة وموثوق. ومع ذلك، في بعض الحالات، يمكن أيضًا استخدام الاتصالات اللاسلكية. على سبيل المثال، في نظام روبوتي متنقل، قد تستخدم وحدة الملاحظات شبكة Wi-Fi أو Bluetooth لإرسال البيانات إلى وحدة التحكم الموجودة على الروبوت.

عند إرسال البيانات، تحتاج وحدة الملاحظات أيضًا إلى التأكد من إرسالها بطريقة منظمة. وقد يستخدم بروتوكول بيانات يحدد كيفية تنسيق البيانات، وكيفية اكتشاف الأخطاء وتصحيحها، وكيف يمكن لوحدات التحكم تحديد البيانات التي تنتمي إلى أي مستشعر.

معالجة البيانات (اختياري)

في بعض وحدات الملاحظات المتقدمة، يوجد أيضًا خيار لمعالجة البيانات في الوحدة نفسها. يمكن أن يكون هذا مفيدًا إذا كان النظام يتطلب اتخاذ القرار في الوقت الفعلي. على سبيل المثال، بدلاً من مجرد إرسال بيانات درجة الحرارة الأولية إلى وحدة التحكم، يمكن لوحدة التغذية الراجعة حساب متوسط ​​درجة الحرارة خلال فترة معينة أو تحديد ما إذا كانت درجة الحرارة ترتفع بمعدل غير طبيعي.

ومن خلال إجراء بعض المعالجة الأساسية في الوحدة، يتم تقليل كمية البيانات التي يجب إرسالها، ويمكن لوحدة التحكم التركيز على اتخاذ قرارات على مستوى أعلى. ومع ذلك، فإن قدرة المعالجة هذه تأتي بتكلفة، سواء من حيث تعقيد الأجهزة أو استهلاك الطاقة.

الاستجابة والتكيف

بمجرد أن تتلقى وحدات التحكم البيانات من وحدة التغذية الراجعة، فإنها تقوم بتحليلها واتخاذ القرارات. وبناءً على هذه القرارات، يمكنهم إرسال الأوامر مرة أخرى إلى أجزاء مختلفة من النظام لضبط سلوكه. على سبيل المثال، إذا أرسل مستشعر درجة الحرارة في نظام التحكم في المحرك بيانات تشير إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك، فيمكن لوحدة التحكم إرسال إشارة لتقليل سرعة المحرك.

ثم تستمر حلقة ردود الفعل. تستمر وحدة التغذية الراجعة في جمع البيانات حول الحالة الجديدة للنظام، ويمكن لوحدة التحكم تحسين قراراتها بشكل أكبر. هذه الدورة المستمرة من ردود الفعل والتعديل هي ما يسمح لنظام التحكم اللامركزي بالعمل بكفاءة والتكيف مع الظروف المتغيرة.

حقيقي - تطبيقات العالم

دعونا نلقي نظرة على بعض التطبيقات الواقعية لنرى كيف تعمل وحدة الملاحظات أثناء العمل.

في نظام محرك التردد المتغير (VFD).

في نظام VFD، تلعب وحدة التغذية المرتدة دورًا حيويًا في الحفاظ على السرعة وعزم الدوران المطلوبين للمحرك. تقوم المستشعرات بقياس سرعة المحرك والتيار والجهد. الوحدة التغذية الراجعةيجمع هذه البيانات ويرسلها إلى وحدة التحكم في VFD.

ثم تقوم وحدة التحكم بمقارنة القيم الفعلية مع القيم المحددة. إذا كان هناك اختلاف، تقوم وحدة التحكم بضبط التردد والجهد المزود للمحرك لإعادته إلى الحالة المطلوبة. بالإضافة إلى ذلك، مكونات مثلمقاومة الكبح لـ VFDيمكن التحكم فيها بناءً على بيانات التعليقات. على سبيل المثال، إذا كان المحرك يحتاج إلى التباطؤ بسرعة، فيمكن لوحدة التحكم تنشيط مقاومة الكبح.

في نظام أتمتة البناء

في نظام التشغيل الآلي للمبنى، تساعد وحدة التغذية الراجعة في التحكم في الجوانب المختلفة مثل الإضاءة والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). تقوم أجهزة الاستشعار بقياس عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وشدة الضوء في مناطق مختلفة من المبنى.

وتقوم وحدة التغذية الراجعة بجمع هذه البيانات وإرسالها إلى وحدات التحكم المحلية لكل نظام. على سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة في الغرفة مرتفعة جدًا، فيمكن لوحدة التحكم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ضبط إعدادات التبريد. اللوحة ال سي ديفي النظام يمكن عرض الحالة والإعدادات الحالية، والتي تعتمد أيضًا على بيانات التعليقات المستلمة.

لماذا تختار وحدات التغذية الراجعة لدينا؟

كمورد لوحدات التغذية الراجعة، أستطيع أن أخبرك أن منتجاتنا هي من الدرجة الأولى. لقد صممناها لتكون موثوقة للغاية، وذات عمر طويل. كما أنها مرنة للغاية ويمكن دمجها بسهولة في أنواع مختلفة من أنظمة التحكم اللامركزية.

تدعم وحدات الملاحظات لدينا مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار وبروتوكولات الاتصال، مما يعني أنه يمكن استخدامها في مختلف الصناعات، بدءًا من التصنيع وحتى أتمتة المباني. وإذا كنت بحاجة إلى أي دعم فني أو تخصيص، ففريقنا جاهز دائمًا للمساعدة.

إذا كنت في السوق للحصول على وحدة تعليقات عالية الجودة لنظام التحكم اللامركزي الخاص بك، فأنا أشجعك على التواصل معنا. سواء كنت تتطلع إلى ترقية نظام حالي أو إنشاء نظام جديد من الصفر، يمكننا توفير الحل المناسب لك. لا تتردد في بدء محادثة حول متطلباتك ودعنا نرى كيف يمكننا العمل معًا لتحسين نظامك.

مراجع

• دورف، RC، وبيشوب، RH (2016). أنظمة التحكم الحديثة. بيرسون.
• فرانكلين، جي إف، باول، جي دي، وإمامي - نايني، أ. (2014). التحكم في ردود الفعل للأنظمة الديناميكية. بيرسون.