فوائد استخدام البروفوس في نظم التلقائية في منطقة المحيط الهادي وفي بناء

أما الرسم البياني للسلطة الفلسطينية، فهو مصمم لصناعات العمليات والبيئات القاسية، ويستخدم طبقة مانشستر بوس باور، مما يتيح نقل البيانات والطاقة على كابل واحد ذي سعرين، وهو ما يميز بشكل خاص تركيب أجهزة الاستشعار المتغيرة وأجهزة النقل في المواقع الخطرة أو العسيرة، حيث أنه يفي بشروط السلامة الرقمية (البلاغات الخارجية).

The Strategic Advantage of Profibus in Building Automation

إن قرار نشر الصور في نظام HVAC أو نظام التشغيل الآلي للبناء هو أمر مدفوع بالحاجة إلى خصائص الأداء التي كثيرا ما تكافح البروتوكولات التقليدية من أجل تقديمها، في حين أن البروتوكولات الرفيعة المستوى مثل BACnet/IP excel في التكامل الإشرافي وتجميع رؤوس الأموال، والرسومات في مجال الرقابة على المعدات المادية بصورة جشعة وفي الوقت الحقيقي، فإن مزاياها الاستراتيجية تتجاوز مجرد الربط، وتؤثر على قدرة النظام على تحمل التكاليف، والكفاءة التشغيلية.

دال - موثوقية محددة للبيئة الحرجة للبعثة

وفي تطبيقات " HVAC " ، يمكن أن تترتب على فشل الاتصالات عواقب مادية فورية، إذ يمكن أن يؤدي فقدان القدرة على إحداث نقطة تحول إلى مبرد إلى تعطيل عملية حرجة، ويمكن أن تؤدي إشارة مرتدة من مركز فيينا الدولي إلى حدوث إخفاقات في سلسلة من عمليات التحكم في الضغط الثابتة.

ويمر سادة نشطون (عادة ما يكونون متحكمين في المباني أو مركبات PLC) بضربة بينهم، مما يضمن لكل معلم الوصول إلى الحافلة في غضون فترة زمنية محددة أقصى لدورة، وعندما يمسك سيدها جهاز الاستنفار، يمكن أن يلوث أجهزة الاسترقاق المخصصة له، وهذا يضمن أن كل جهاز على الشبكة سيتواصل في إطار زمني يمكن التنبؤ به، عادة في النطاق الثاني من البروبوس DP.

قابلية التشغيل البيني والحياد في البائعين

أحد الحواجز الرئيسية أمام الابتكار في بناء التشغيل الآلي هو قفل المورد، ويخفف هذا من خلال عملية التصديق الصارمة والمعترف بها عالمياً والتي يديرها جهاز (بروباس إنترناشيونال)

وقد أدى هذا المستوى من التوحيد إلى وضع موجزات محددة لمعدات التشغيل الآلي للمبنى، وتشمل موجزات السلطة الفلسطينية لأجهزة التصنيع وحدات موحدة للمحاضرين والصمامات والمرسلات، وهذا يعني أن جهاز إرسال للضغط من شركة إنديستر + هاوزر يمكن أن يُعاد توزيعه مع جهاز من سيمينز أو يوكوغاوا، ويعترف نظام الرقابة تلقائيا بنوع العطاء ومتغيراته دون برمجة معتادة.

الكفاءة في استخدام الوقت الحقيقي واستخدام الطاقة على الوجه الأمثل

ويعتمد أداء الطاقة في المباني الحديثة على القدرة على الاستجابة للظروف المتغيرة فوراً، فالنظم المشابهة التقليدية التي تستخدم إشارات من نوع 4 إلى 20 ميغاواط أو من نوع 0-10 V لها قيود أساسية: فكل متغير يتطلب أزواج أسلاكه الخاصة، والإشارة هي تيار أو فولتوي بسيط وغير توجيهي، وتحتاج سرعة التحلل إلى ناتج من مادة التناظر من جهاز التحكم، بينما تتطلب قراءة السرعة الرقمية المفردة مدخلات مستقلة.

فعلى سبيل المثال، لا تتلقى وثيقة بيانات VFD التي تتصل بالبراينوس DP إشارة سريعة فحسب؛ وهي تنقل في الوقت نفسه إلى التيار الفعلي للمحركات، واستهلاك الطاقة في الكيلوغرامات، والضغط على السيارات، ودرجة حرارة المحركات، ورموز العيوب، وهذه الحلقة المرتدة تتيح استراتيجيات متقدمة في مجال الطاقة، ويمكن أن تترجم هذه الدراسة الاستقصائية إلى ضبط كثافة الطلب، وتنشر التصورات أو المضخات استنادا إلى عبء العمل الواقع على أساس الارتداد الحقيقي.

Scalability from single Zone to Campus-Wide Systems

وتتراوح مشاريع التشغيل الآلي في المباني بشكل كبير من وحدة واحدة من سطح السطح في متجر للتجزئة إلى مجمع متعدد المباني أو مجمع للمستشفيات، وشبكات البروبوس مرنة بما يكفي لمعالجة هذا الطيف بأكمله، ويمكن أن يربط أحد كبار الشخصيات ب 126 جهازا في قطاع واحد، وباستخدام أجهزة إعادة التكرير، يمكن توسيع طول الكابلات ليصل إلى 10 كيلومترات، مما يتيح توسيع نطاق الاختلافات في الأماكن الجغرافية الكبيرة.

فالطبيعة النموذجية للبراموس تتيح اتباع نهج تدريجي في التوسع، وقد يتحكم التركيب الأولي في عدد قليل من وثائق التفويض المسبق وأفرقة الاتصال عن بعد، وحيث يتم تحديث المبنى، يمكن إضافة أجهزة إضافية إلى الحافلة دون الحاجة إلى تشغيل كابلات جديدة إلى المتحكم الرئيسي، فالهيكل الأساسي للحافلات موجود بالفعل، كما أن الأداة الهندسية تدمج ببساطة الملف الجديد للدائرة العامة للتنمية، مما يجعل من الممكن توسيعه في المستقبل أمراً يخفف من تكلفة إعادة الشحنات.

مجموع تكلفة الملكية

وعند تقييم المزايا المالية للبرافوبوس، من الضروري النظر إلى ما هو أبعد من تكلفة المعدات الأولية وفحص تكاليف التركيب ودورة الحياة، ويمثل الانخفاض في الأسلاك أكثر الميزة إلحاحاً، ويستعيض عن سلك متعدد الطبقات، عن عشرات الكابلات المشابهة من نقطة إلى نقطة، أما بالنسبة لمصنع مركزي يضم 20 قرصاً من طراز VFDs، ويحتاج كل منها إلى قيادة ثابتة، ومرجع سريع، ويستلزم وجود رقم قياسي منفصل عن طريق كابل.

وبدلاً من تشكيل كل جهاز يدوياً باستخدام مفاتيح الغطس وأجهزة المفاتيح، يقوم جهاز دمج النظام بوضع جميع المعايير (الزمن، البيانات، الحماية) على الحافلة من محطة واحدة للتشغيل، وتقليص الأخطاء في العمل، وتقلص مواعيد بدء التشغيل، وتقلل من قدرة جهاز التشخيص على إصلاح جهاز التحكم في الأمراض.

تطبيقات محددة وحالات استخدام في المباني الحديثة

وفي حين أن الفوائد النظرية قاهرة، فإن القيمة الحقيقية للبرامبوز تُثبت في تطبيقات محددة تتطلب تطبيقات داخل المباني الحديثة، فقوتها وسرعة عملها تجعلان من البروتوكول الذي يختاره العديد من النظم الفرعية الحيوية للبناء.

النبات المركزي (الآلات، البولينز، أبراج التبريد)

المفاعل المركزي هو قلب نظام الميكانيكي للمبنى و غالبا أكبر مستهلك للطاقة و الهايليات و المغليات و المضخات و أبراج التبريد يجب أن تعمل في بزات دقيقة لتعظيم الكفاءة

وبالمثل، فإن الـ ديوان الـمـواد الـمـاء المبردة الأولية والثانوية ومضخات مياه المكثفات متصلة عبر البروفوس، ويمكن أن تنفذ استراتيجية متقدمة مثل إعادة ضبط المياه المبردة وإعادة ضبط المياه المكثفة، والتدفق الأولي المتغير، وتسمح التغذية المرتدة في الوقت الحقيقي من وثائق مجلس إدارة مصائد الأسماك بضبط نقاط الضغط المتمايزة، مما يقلل من استهلاك الطاقة المضخة بنسبة 30 إلى 5 في المائة مقارنة بنظم السلامة السريعة الثابتة.

وحدات المناولة الجوية ووحدات محطات السفر

وحدات معالجة الهواء الكبيرة هي تجمعات معقدة من المعجبين، والكعك، والركام، والمجسات، وتحتاج مكافحتها إلى قدرة كبيرة من أجهزة التحكم في الهواء، وتحتاج وحدة التحكم في الهواء إلى قراءة أجهزة الاستشعار المتعددة درجات الحرارة (الارتفاع، والاختلاط، والتصريف، والخارج)، وأجهزة الاستشعار الرطوبة، ومرورات الضغط الثابتة، ومحطات قياس التدفق الجوي، ووضعية Vtro

ويحل بدقة كل أجهزة الاستشعار والمصنوعات الملتقطة في مبنى شركة VO، التي تتواصل مع شركة PLC أو BAS، وذلك في إطار وحدة واحدة لمراقبة المركبات، ويحد من أعمال التركيب، ويبسط الأسلاك المجهزة في الميدان، ويضع البيانات ذات الترددات العالية، ويضعها في شكل سلك واحد، ويحد من سرعة تشغيل أجهزة الاستنشاق، ويبسط الاضطرابات في تركيبها (الاستلاك الميداني معزولة إلى مجموعة الخيارات العالية).

Smart Lighting and Blind Control Integration

وفي حين أن مراقبة الإضاءة تستخدم في كثير من الأحيان بروتوكولات مكرسة مثل DALI، وإدماج الإضاءة والتحكم العمى في المنطق الأوسع نطاقاً في نظام تقييم الأداء يتطلب بوابة، ويستخدم هذا النموذج كقاعدة أساسية قوية لهذا التكامل، ومن خلال بوابة " بروبس " إلى " DALI " ، يمكن أن يتحكم في كل فرد من المتجانسات وأن يقرأ استهلاك الطاقة ووضعها المتزامن مع ذلك.

رصد الطاقة والطاقة

وتحتاج المباني الحديثة إلى قياس فرعي مفصل للطاقة للامتثال لمدونات مثل ASHRAE 90.1 ولتيسير إعداد الفواتير للمستأجرين، ويمكن تركيب أجهزة توليد الطاقة ذات القدرة على الاتصال (مثل سلسلة سيمنز سنترون أو سلسلة شنيدر للكهرباء PM5000) في لوحات مفاتيح رئيسية، ومعاملات التوزيع الفرعية، ومواد تغذية رئيسية للمعدات.

ويتيح إدماج هذه القياسات في شبكة " بروبس " لنظام إدارة الطاقة أو نظام إدارة الطاقة أن يؤدي عملية فرز الحمولة في الوقت الحقيقي خلال فترات الذروة في الطلب، وكفاءة المعدات المرجعية، وأن يُعد تقارير تفصيلية عن الطاقة دون أن يتطلب ذلك شبكة قياس منفصلة، كما أن دقة وسرعة قياسات القدرة الرقمية تفوق كثيراً أساليب عد النبض المستخدمة بمترات بسيطة من طراز كيلوواط.

Profibus in the Context of IIoT and Industry 4.0

ويتزايد اتساق تطور التشغيل الآلي للبناء مع شبكة الإنترنت الصناعية للأشياء، وينتظر مديرو المرافق الوصول إلى البيانات عن بعد، ويؤدون التحليلات المتقدمة، ويدمجون نظمهم بالمنابر السحابية، ويُعتبر البروبوس مؤهلاً جيداً لسد الفجوة بين التكنولوجيا التشغيلية للمستوى الميداني وتكنولوجيا المعلومات في المؤسسة، ويتحقق ذلك من خلال بوابات متخصصة تربط بين شبكات الإنترنت العليا.

ويشمل الهيكل المشترك معلماً من إدارة عمليات حفظ السلام على أرضية النباتات يرتبط بمدخل من شبكة إرنيت يعرض بيانات العملية على شكل بطاقات خادم أو مختصر مزودة بمقياس للجرعات، ويتيح هذا منابر تحليلية للسحب الحصول على بيانات عن أفقات أجهزة التبريد ذات المستوى العالي، ويمكن أن تحلل نماذج السحب الجاهزة لل الصيانة الجاهزة بيانات درجة الحرارة من درجة التبريد

الاعتبارات العملية للتكامل والتشويش

ويتوقف أداء شبكة " بروبيوس " اعتماداً كبيراً على نوعية تركيبها المادي، وعلى عكس نظم شبكة إيثريت، يتطلب بروفيروس الاهتمام بالتفاصيل أثناء التخطيط والتنفيذ لضمان عدم وجود أخطاء في الاتصالات.

تخطيط الشبكات وأفضل الممارسات المادية

ويبدأ الانتشار الناجح بالسلك الصحيح والانهاء، ويجب أن يكون السلك الملتوي المحمي مع وجود سمة قوامها 150 أوما، وينبغي أن يكون الدرع متوقفا على نقطة واحدة، عادة في المنصات الرئيسية أو في المهبط المركزي، وذلك لتجنب الحلقات الأرضية، كما أن كلا النهايتين الماديتين من قطاع الحافلات تتطلبان منافذ حافلة نشطة، حيث يسحب المسافات من خطوط الألف والبوس إلى مستويات الفاسدة المحددة.

النُهج التشخيصية المشتركة

المشاكل الأكثر شيوعاً في شبكة البروبوس هي قضايا الطبقات المادية: استقطاب الأسلاك غير الصحيح (A/B lines swapped)، الإنهاء المفقود أو غير الصحيح، والاستمرارية الدرعية السيئة، والطول المفرط (الكوابل الدروبية) وكل جهاز على الشبكة يجب أن يكون لديه كابل قطري قصير إلى الجذع الرئيسي، ومثال ذلك أقل من بضعة أمتار، الكابلات الطويلة التي بنيت كعلامات قليلة، وتسبب في فشل

وبالنسبة للتشويش المتطور، يمكن لمحللي الشبكات مثل برنامج التدريب على التجارة أو المنظار تصور نوعية الإشارة RS-485، كما أن الإشارة النظيفة والمربعة ذات الحواف الحادة، والتأرجح المعرف للفولط يشير إلى شبكة صحية، وتشير إشارة مزعجة أو متطورة إلى وجود أخطاء في طول الصلاحية، أو إنهاء غير سليم، أو طول الشبكة المفرطة، كما توفر أدوات هندسية حديثة للكشف عن الأخطاء في الشبكة ومعدلات الصوتية.

خاتمة

ولا يزال الرسم البياني خياراً ذا أهمية عالية وتفوق تقنياً لتلبية متطلبات الرقابة المطلوبة في نظام HVAC ونظم التشغيل الآلي في المباني، ويضمن الأداء المحدد لها موثوقية العمليات الحرجة، بينما تكفل مواصفاته الموحدة قابلية التشغيل المتبادل عبر نظام إيكولوجي واسع النطاق للأجهزة من المصنعين المتنافسين، ويقلل الانتقال من أسلاك الأناوج إلى خلفية رقمية من التكلفة الإجمالية للملكية من خلال انخفاض تكاليف التركيب، وتبسيط عمليات التشغيل، وقدرات التشخيص القوية التي تقلل إلى أدنى حد ممكن.

ومع أن نظم البناء أصبحت أكثر تعقيداً ودافعاً من البيانات، يوفر نظام " بروبس " أساساً قوياً للتكامل، قادر على سد الفجوة إلى منابر السوائب والمحللين السحابيين، وبالنسبة للمهندسين، ومروجي النظم، ومديري المرافق الذين يسعون إلى إقامة بنية أساسية اتصال موثوقة وقابلة للقياس وتتسم بالكفاءة بالنسبة للنباتات المركزية، ووحدات الكميات المخصصة لرصد الطاقة، يقدم بروبيوس معياراً ناضجاً ومثبتاً لا يزال يحقق منافع تشغيلية ومالية وقابلة للقياس.