هل يُعدّ الحاسوب الصناعي أساس الأتمتة؟ وهل يمكن لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) القيام بهذه المهمة؟

جدول المحتويات

• 1. دور الحواسيب الصناعية في الأتمتة:
• 2. دور وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) في الأتمتة:
• 3. مزايا وعيوب الحواسيب الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs):
• 4. مقارنة وظيفية بين الحواسيب الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)

1. دور الحواسيب الصناعية في الأتمتة:

1.1 نظرة عامة على الحواسيب الصناعية:

أعتقد أن الجميع يعلم أن الاسم الكامل لأجهزة الكمبيوتر الصناعية هو "أجهزة الكمبيوتر الصناعية للتحكم". وكما يقول المثل، "أشخاص متخصصون لأغراض خاصة"، تُستخدم أجهزة الكمبيوتر في الحياة اليومية، بينما تُستخدم أجهزة الكمبيوتر الصناعية في المجال الصناعي؛

1.2 خصائص روبوتات التحكم الصناعية:

أولاً، من حيث الأجهزة، تم تصميم جميع مكونات جهاز التحكم الصناعي بطريقة صناعية بالكامل، مع قدرة استثنائية على مقاومة التداخل، مما يضمن التشغيل على مدار 24 ساعة في البيئات الصناعية القاسية؛

ثانياً، يتميز جهاز التحكم الصناعي بمقاومته لدرجات الحرارة العالية والطقس البارد. تم تصميم هذا المنتج خصيصاً للبيئات الصناعية ويمكنه العمل في ظروف درجات حرارة قصوى، حيث تتراوح درجة حرارة التشغيل القصوى من -20 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية؛

2. دور وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) في الأتمتة:

2.1 خصائص أجهزة وبرامج PLC:

تتضمن الميزات المادية لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) وحدات الإدخال/الإخراج، وتوصيل أجهزة الاستشعار والمشغلات، واكتساب إشارات التحكم وإخراجها في الوقت الفعلي. أما وحدة المعالجة المركزية (CPU) فهي مسؤولة عن تنفيذ برنامج التحكم الذي يكتبه المستخدم، وإجراء العمليات المنطقية، واتخاذ القرارات.

2.2 مجالات تطبيق وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC):

تُستخدم وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: التصنيع والطاقة والنقل والأتمتة وما إلى ذلك.

3. مزايا وعيوب الحواسيب الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs):

3.1 مزايا الحواسيب الصناعية:

تتميز الحواسيب الصناعية عادةً بمعالجات عالية الأداء وسعة ذاكرة كبيرة، وتستطيع التعامل مع كميات هائلة من البيانات المعقدة، كما تدعم لغات برمجة وبيئات تطوير متعددة. وهي أكثر مرونة من الحواسيب العادية، ويمكن استخدامها في أنظمة مخصصة متنوعة.

3.2 عيوب الحواسيب الصناعية:

نظراً للأداء العالي للحواسيب الصناعية، فإن تكاليف مكوناتها المادية والبرمجية مرتفعة نسبياً. وهي غير مناسبة لبعض مهام معالجة البيانات البسيطة، وتتطلب استجابة فورية عالية. وقد لا تتمكن الحواسيب الصناعية من تلبية وظائف التنفيذ التي تضاهي وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) في بعض المجالات.

3.3 مزايا وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC):

تركز وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) على التحكم في الوقت الحقيقي، وتتميز بزمن استجابة قابل للتنبؤ بدرجة عالية، وهي مناسبة لأنظمة التحكم ذات متطلبات الوقت الحقيقي العالية. كما أن قدرتها على مقاومة التداخل تجعلها مناسبة جدًا للبيئات الصناعية. وأخيرًا، بالمقارنة مع الحواسيب الصناعية، تتميز وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بانخفاض تكاليف الأجهزة والبرامج، وهي مناسبة للمهام البسيطة.

3.4 عيوب وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC):

تتمتع وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بقدرة حاسوبية محدودة وقد يكون أداؤها ضعيفًا في معالجة البيانات المعقدة والواسعة النطاق؛

4. مقارنة وظيفية بين الحواسيب الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)

4.1 أوجه التشابه:

التحكم الدقيق في الوقت الحقيقي: يتم استخدام كل من أجهزة الكمبيوتر الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) للتحكم في الوقت الحقيقي، ولكن وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أكثر بروزًا في الأداء في الوقت الحقيقي.

إمكانيات الاتصال: يدعم كلا الجهازين واجهات اتصال متنوعة للاتصال بالأجهزة الأخرى وأجهزة الاستشعار وما إلى ذلك.

4.2: الاختلافات:

المرونة: تتميز الحواسيب الصناعية بمرونة أكبر، فهي تدعم لغات برمجة وتطوير متعددة، وتناسب منطق التحكم المعقد. في المقابل، لغة برمجة وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بسيطة نسبيًا.

نطاق التطبيق: أجهزة الكمبيوتر الصناعية مناسبة لمزيد من المجالات، ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أكثر ملاءمة لسيناريوهات التحكم الصناعية ذات المتطلبات العالية للوقت الحقيقي والاستقرار.

تهدف المقارنة أعلاه إلى تسليط الضوء على مزايا وعيوب أجهزة الكمبيوتر الصناعية ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ومدى قابليتها للتطبيق في سيناريوهات تطبيقية مختلفة.يعتمد اختيار الجهاز المناسب على متطلبات التحكم المحددة واعتبارات الميزانية. على سبيل المثال، إذا كان مشروعك يتطلب جهاز لوحي متين يعمل بنظام التشغيل ويندوز 11قد يكون هذا مناسبًا للبيئات الميدانية بشكل أفضل من التجهيزات التقليدية. من ناحية أخرى، حلول مثل حاسوب صناعي من شركة أدفانتك توفر هذه التقنية دعمًا قويًا لمهام الأتمتة، لا سيما عند اقترانها بقوة معالجة محسّنة لوحدة معالجة الرسومات (GPU)، كما هو موضح في حاسوب صناعي مزود بمعالج رسومات NVIDIAبالنسبة للتطبيقات العسكرية أو الدفاعية، أ حاسوب عسكري للبيع يمكن أن يوفر المتانة اللازمة والامتثال للمعايير العسكرية.

في التركيبات المثبتة على الرفوف، أ كمبيوتر متين يُركب على رف قد يكون الخيار الأفضل، بينما قد تستفيد التجهيزات المدمجة من كمبيوتر صغير متين، مما يوفر موثوقية في أحجام أصغر.