النتائج 1 إلى 3 من 3

الموضوع: التحكم الآلي

  1. #1
    عضو مجلس إدارة المنتديات
    تاريخ التسجيل
    Nov 2005
    الدولة
    EGYPT
    المشاركات
    66

    التحكم الآلي

    أساسيات التحكم الآليAutomation Basis

    --------------------------------------------------------------------------------

    الأخوة الأعزاء
    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
    هذا الموضوع قمت بنقله من مشاركة سابقة بعنوان "أساسيات التحكم الآلي" حيث فقد الموضوع شكل التسلسل ورأيت أن أعيده مرة أخرى وأتمنى من لديه تعليق أو سؤال يقدمه في مشاركة منفصلة وسأقوم بالرد .
    نتحدث اليوم عن أساسيات التحكم الآلي وإنشاء الله سيكون موعدنا اليوم مع أولى حلقات هذه السلسلة و سنتابع بإذن الله باقي الحلقات في لقاءات قادمة.

    ماذا نعني بالتحكم الآلي؟

    عندما يكون هناك نظاما ما يعمل آليا فان أول ما يتبادر للذهن هو أن هناك وسيلة للتغذية الخلفية أو العكسية أو ما يعرف بالـFeed Back وهي إشارة من خرج النظام يتم توصيلها إلى المتحكم Controller لتعديل وضعه ليحقق الهدف المطلوب طبعا بخلاف ما يمكن الاستفادة منه من هذه الإشارة في خدمات أخرى مثل التسجيل Recording أو القياس Measuring أو البيان Monitoring أو التحليل Analyzing.
    ومن أمثلتها أشارات تعبر عن الضغط Pressure, التدفقFlow, المستوىLevel , الرطوبة أو الحمضية .....الخ من الكميات الفيزيائية التي يمكن تحويلها إلى كميات كهربية كالفولت والأمبير باستخدام ما يعرف بالTransducers ومرسلات الإشارات Transmitters.

    هذا هو حجر الأساس و العمود الفقري الذي سنبني عليه حديثنا عن التحكم الآلي .

    إن الفكرة الأساسية لنظام التحكم المغلق Closed loop Control System تبنى أساسا على الحصول على إشارات الFeed Back و ببساطة لكي نوضح ذلك إليك المثال التالي:

    كما ما هو في الشكل المثال عبارة عن نظام بسيط جدا لمبادل حراري heat Exchanger المطلوب و الهدف منه هو إدخال كمية من الماء البارد في مواسير تلامس من الخارج بخار ساخن فترتفع درجة حرارتها إلى درجة حرارة معينة ثابتة مطلوبة كيف يتم ذلك؟
    يتم ذلك بالتحكم في كمية البخار الساخن الذي يمر عبر المحبس و ذلك بالتحكم في فتحة المحبس , قبل أن يكون هناك تحكم آلي كان على الشخص المشغل أن يقوم بقراءة درجة حرارة الماء ويقارنها مع درجة الحرارة المطلوبة ثم يقوم يدويا بغلق أو فتح محبس البخار للحفاظ على درجة الحرارة ولكن في وجود التحكم الآلي تغير الوضع فأصبح يمكن استخدام جهاز للتحكم Temperature Controller يذود بدرجة الحرارة المطلوبة Reference Temperature أو ما يطلق عليها Set Point ثم يغذى عكسيا بإشارة تدل على درجة حرارة الماء الآن ثم تتم المقارنة بداخل ال Controller وما عليه إلا أن يصدر أمرا للمحبس الذي سوف يستبدل بمحبس كهربي Pneumatic control valve يتم التحكم في الفتح والغلق بالتحكم في ضغط هواء التشغيل الخاص به.

    ولذلك ستجد في الشكل التالي التغير الذي طرأ على النظام وبسببه تحول النظام اليدوي إلى نظام أوتوماتيكي.

    إلى هنا نتوقف وسنكمل فيما بعد حديثنا حول هذا الموضوع حتى هذا الحين أترككم في رعاية الله و أمنه
    والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته

  2. #2
    عضو مجلس إدارة المنتديات
    تاريخ التسجيل
    Nov 2005
    الدولة
    EGYPT
    المشاركات
    66

    مشاركة: التحكم الآلي

    الحلقة الثانية
    الأخوة الأعزاء
    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
    نستكمل اليوم حديثنا عن أساسيات التحكم الآلي وإنشاء الله سيكون موعدنا اليوم مع ثاني حلقات هذه السلسلة و سنتابع بإذن الله باق الحلقات في لقاءات قادمة.

    [mark=99FFCC]ما هي العناصر الأساسية لنظام التحكم الآلي؟[/mark]

    اذا راجعنا الرسم الموضح في شكل 2 في اللقاء السابق فسنلاحظ أنه توجد بالدائرة أربعة عناصر أساسية لأي نظام آلي يمكننا تقسيمها كالآتي:
    1- القياس Measurement
    2- المشغل الميكانيكي النهائي Final Actuator
    3- العملية The Process
    4- الحاكم الآليThe Automatic controller

    وفيما يلي سنقوم بشرح مبسط لكل عنصر على حدة:
    1[mark=FFCC33]- القياس[/mark]
    يتم قياس الخرج لمعرفة القيمة الحالية للمتغير الذي يتم التحكم فيه مثل الضغط أو درجة الحرارة أو المستوى......الخ ويستخدم جهاز قياس يحول القيمة الفيزيائية إلى فيمة كهربية قياسيةStandard Values يمكن للحاكم التعامل معها من أمثلة القيم المعيارية أو القياسية (0 to20mA or 4-20mA or 0-10v….etc)
    ويدل التغير في الإشارة الكهربية المقاسة على تغير في القيمة الفيزيائية التي يراد التحكم فيها .
    والقياس عنصر أساسي لإتمام التحكم لذا يجب أن يكون جهاز القياس معاير وليس به أي خلل والا سيتم اتخاذ قرارات أو إجراءات من الحاكم لن تكون معبرة عن الحقيقة وستؤدي إلى خلل وعدم استقرار النظام.

    [mark=FFCC00]2- المشغل الميكانيكي النهائي Final Actuator[/mark]
    كل عملية لا بد أن يكون بها مشغل نهائي Final actuator وهو الجزء الميكانيكي الذي يتم التحكم في كهربيا لعمل التنظيم أو التنغيم لتغيير القيمة المقاسة Feed Back signal للوصول إلى الاستقرار ومن أمثلتها البلوف الكهربية ومحركات السيرفو ومحركات الخطوة ....الخ

    [mark=FFCC33]3- العملية The Process[/mark]
    وهي تختلف من نظام إلى آخر ومن مجال إلى آخر تبعا للمنتج منها وتتدرج من عمليات بسيطة مثل التحكم في مستوى السوائل أو معدل التدفق للزيوت في المجال الصناعي إلى عمليات أكثر تعقيدا مثل ما يحدث في أبراج التقطير في مجال البترول والبتروكيماويات.

    [mark=FFCC00]4-الحاكم الآليThe Automatic controller[/mark]
    العنصر الأخير وهو الحاكم وظيفته التحكم في العملية بناءا على القيم المطلوبة والقيم المقاسة بحيث يحقق الهدف وهو بقاء القيم المقاسة في الحدود المقبولة .
    ويقوم الحاكم بمقارنة القيمة المطلوبة ويطلق عليها reference value or Set point value مع القيمة المقاسة ويطلق عليها measured value or feed back signal or true value ويكون نتيجة المقارنة قيمة تسمى قيمة الخطأError وعلى أساس هذا الError يعدل الحاكم من الخرج الذي يصل إلى المشغل النهائي ليجعل هذا الخطأ أقل ما يمكن ويكون مثاليا اذا أصبح هذا الخطأ يساوي الصفر.

    إلى هنا نصل إلى نهاية هذه الحلقة من سلسلة مبادئ التحكم الآلي ونواصل إنشاء الله

    حتى ألقاكم لكم منى أطيب التمنيات
    إلى لقاء

  3. #3
    عضو مجلس إدارة المنتديات
    تاريخ التسجيل
    Nov 2005
    الدولة
    EGYPT
    المشاركات
    66

    مشاركة: التحكم الآلي

    (3)
    الأخوة الأعزاء
    مرحبا بكم في لقاء جديد ضمن لقاءاتنا حول أساسيات التحكم الآلي.
    و اليوم نتحدث عن الحاكم التناسبي التكاملي التفاضلي والمعروف ب:-
    [mark=00FF99][grade="0000FF FF0000 008000 00008B"] PID (Proportional-Integral- Derivative[/grade][/mark]
    إن الوظيفة الأساسية للحاكم أو الكنترولر الوصول إلى الهدف بإجراء بعض المقارنات و الوصول إلى قرار لتغيير الخرج بناءا على قواعد أساسية لطريقة التحكم ولا تخرج طريقة التحكم غالبا عن واحدة أو خليط من الـPID المذكور سابقا.
    ولما كانت التكنولوجيات الحديثة تعتمد الآن على التحكم المبرمج فانه أصبح من السهل و الميسر التعامل مع الـPID في ضبط المتغيرات و الثوابت (constants & Parameters) و الوصول بها إلى أفضل أداء عن طريق ما يعرف بالتنغيم أو الـ(Tuning or fine tuning) .
    وكما شرحنا من قبل و سنوضحه فيما بعد في الشكل التالي:


    وقلنا إننا لنصل بالعملية أو النظام process or system إلى حالة الاستقرار أو الثبات steady state وهو الهدف الأساسي من الكنترول فإننا نحتاج من المشغل أن يضع قيمة للSet point (SP) وأن يختار طريقة التحكم المناسبة للعملية (P,PI or PID) حسب متطلبات و حالة النظام ثم بعد ذلك يقوم الكنترولر بالوصول بالعملية لمرحلة أقرب ما يكون من الاستقرار عندما يكون الخطأ Error أقل ما يمكن.
    في الواقع أن هناك أيضا ضبط دقيق لبعض الثوابت والمتغيرات لن نتطرق لها الآن وسنشرحها في حينها لأن هدفنا الآن هو الإلمام بالـPID كمفهوم عام وإنشاء الله سنتناوله بشيء من التفصيل فيما بعد.
    أما الآن دعنا نتحدث عن النظام في الشكل السابق الموضح أعلاه ونلاحظ وجود بلف أو صمام كهربي قد يكون الهدف منه التحكم في كمية الغاز الذي يعمل به مسخنheater أو التحكم في ضغط سائل ما في ماسورة او معدل التدفق أو تحديد مستوى سائل في تانك ايا كان العملية أو النظام ولكن هذا هو من يستقبل اشارة خرج الكنترولر .

    يقوم الكنترولر بالنظر إلى مقدار الـError ومعدل تغيره وهذه نقطة مهمة جدا دعنا نتوقف معها قليلا حيث ستكون انطلاقا لفهمنا للموضوع:
    الخطأ أو الError له قيمة يطلق عليها Absolute Value وله معدل تغير يطلق عليهRate of change

    إما القيمة فتعني أن هناك فارق كبير أو صغير بين الSet point(SP) و التغذية الخلفية Feed back أو كما سميت هنا Process variable (PV) .
    بينما معدل التغير rate of change error فيعني أن هناك زمنا يستغرقه هذا الفارق في القيمة .

    دعنا الآن نسأل ما سبب ما يحدث للعملية من اضطراب أو إزعاج أو تذبذب أو عدم استقرار أو (Process upset) سمها كما تشاء؟
    السبب هو التغير السريع في ال SP أو الPV وفي هذه الحالة لابد أن يكون الكنترولر على نفس درجة السرعة في تغيير الـOutput ليصل بالPV إلى الSP ولكن الصمام أو المحرك أو أي وسيلة أخرى تعمل كـfinal actuator لن تكون بنفس درجة الاستجابة مما سيسبب الاضطراب و الإزعاج هنا يكون الكنترولر أما هدفين متضاربين هما الاستجابة السريعة وإحداث تغير سريع في الخرج ولكن ببطء عندما يقترب من تحقيق الSP.
    لاحظ أن الoutput غالبا ما يحدث به تجاوز عن حالة الاستقرار steady state عند العودة بالعملية إلى الSP وهذا يطلق عليه الOvershoot .
    أتمنى أن أكون قد قدمت فكرة عامة وسنواصل إنشاء الله في اللقاءات القادمة.

معلومات الموضوع

الأعضاء الذين يشاهدون هذا الموضوع

الذين يشاهدون الموضوع الآن: 1 (0 من الأعضاء و 1 زائر)

المواضيع المتشابهه

  1. كتاب في مبادي التحكم الألي
    بواسطة mohamed naguib في المنتدى قسم الألكترونيات الصناعية و التحكم فى الآلآت الكهربية
    مشاركات: 12
    آخر مشاركة: 31-08-13, 02:40 PM
  2. مبادئ التحكم الآلي
    بواسطة أحمد جنيد الحلبي في المنتدى قسم طلبة كليات الهندسة فى الوطن العربى
    مشاركات: 4
    آخر مشاركة: 24-08-11, 01:59 AM
  3. كتاب أسس: تقنية التحكم الآلي
    بواسطة أحمد جنيد الحلبي في المنتدى قسم طلبة كليات الهندسة فى الوطن العربى
    مشاركات: 5
    آخر مشاركة: 29-06-10, 02:31 PM
  4. مشكلة للمبتدأين فى التحكم الآلى
    بواسطة أحمد الحسينى أحمد في المنتدى قسم المحركات الكهربية و دوائر التحكم المبرمج PLC
    مشاركات: 3
    آخر مشاركة: 27-05-09, 11:47 PM

الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

المفضلات

المفضلات

ضوابط المشاركة

  • لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
  • لا تستطيع الرد على المواضيع
  • لا تستطيع إرفاق ملفات
  • لا تستطيع تعديل مشاركاتك
  •