الأسس مراقبة العمليات: من أجهزة الاستشعار إلى أجهزة الإرسال
إن مراقبة العملية هي جانب أساسي من جوانب الهندسة والتشغيل الآلي التي تكفل تشغيل النظم بكفاءة وأمن، كما أن فهم المكونات الأساسية، مثل أجهزة الاستشعار والمحاضرات، أمر أساسي لأي شخص مشترك في هذا الميدان، وستستكشف هذه المادة أسس مراقبة العمليات، مع التركيز على عناصرها الرئيسية وتفاعلاتها.
ما هو التحكم في العملية؟
وتشير مراقبة العمليات إلى الأساليب والتكنولوجيات المستخدمة في إدارة وتنظيم العمليات الصناعية، وهي تشمل رصد المتغيرات مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق والمستوى اللازم للحفاظ على النواتج المنشودة.
العناصر الرئيسية لمراقبة العمليات
- أجهزة الاستشعار
- المراقب المالي
- المشتغلون
- حلقات التغذية
أجهزة الاستشعار
أجهزة الاستشعار هي أجهزة كشف التغيرات في البيئة وتحويلها إلى إشارات يمكن قياسها، وتؤدي دورا حاسما في مراقبة العمليات بتوفير بيانات آنية عن ظروف العمليات.
- أجهزة استشعار درجة الحرارة
- أجهزة استشعار الضغط
- أجهزة استشعار متدفقة
- أجهزة الاستشعار من المستوى
المراقب المالي
ويتلقى المراقب المالي إشارات من أجهزة الاستشعار ويتخذ قرارات تستند إلى نقاط محددة سلفاً، ويقومون بتجهيز المعلومات وتحديد الإجراءات اللازمة للحفاظ على الظروف المنشودة.
- المتحكمون التناسبيون
- المتحكمون المتكاملون
- المتحكمون المشتقون
المشتغلون
المنشطون هم أجهزة تقوم بالتحكم في الأوامر، ويحولون الإشارات الكهربائية إلى أفعال مادية، مثل فتح صمام أو تعديل سرعة المحرك.
- محركات كهربائية
- مُحاضرات مُصوّرة
- المُضيّعات الهيدروليكية
لووب المراقبة
وتتمثل حلقة المراقبة في نظام يستخدم التغذية المرتدة للحفاظ على الناتج المنشود من عملية ما، ويتألف من جهاز استشعار ومراقب ومكتّب يعمل معا لتنظيم متغيرات العمليات.
آلية التغذية
والانتكاس هو عملية استخدام ناتج نظام للتأثير على مدخله، وفي مراقبة العمليات، تساعد التغذية المرتدة على تصحيح أي انحرافات عن نقطة التفتيش، بما يكفل الاستقرار والدقة.
أنواع نظم الرقابة
- نظم مراقبة المواقع المفتوحة
- نظم مراقبة المغلقة
نظم مراقبة المواقع المفتوحة
وتعمل نظم مراقبة المواقع المفتوحة دون ترددات، وتقوم بتنفيذ أوامر تستند إلى مدخلات أولية دون تعديل التغييرات في العملية، وهذا النوع من النظام أبسط ولكنه أقل دقة.
نظم مراقبة المواقع المغلقة
وتستخدم نظم مراقبة المواقع المغلقة التغذية المرتدة لتعديل عملياتها، وهي ترصد باستمرار الناتج وتُدخل تعديلات في الوقت الحقيقي للحفاظ على نقطة البداية المرغوبة، مما يؤدي إلى زيادة الدقة والاستقرار.
تطبيقات مراقبة العمليات
وتستخدم مراقبة العمليات في صناعات مختلفة لتعزيز الكفاءة والسلامة، وتشمل بعض التطبيقات المشتركة ما يلي:
- التجهيز الكيميائي
- إنتاج النفط والغاز
- تصنيع الأغذية والمشروبات
- الإنتاج الصيدلي
خاتمة
إن فهم أساسيات مراقبة العمليات أمر أساسي بالنسبة لأي شخص مشترك في الهندسة والتشغيل الآلي، إذ يمكن للأفراد، بفهم أدوار أجهزة الاستشعار، والتحكم، والمحاضرين، فضلا عن أهمية حلقات التغذية المرتدة، أن يسهموا في عمليات صناعية أكثر كفاءة وأمنا.