בעולם התעשייה המודרנית, תהליכים מורכבים ומדויקים מושגים באמצעות מערכות טכנולוגיות מתוחכמות הידועות בשם מערכות בקרה תעשייתית (ICS – Industrial Control System). מערכות אלו מהוות את עמוד השדרה של מגוון תעשיות ומאפשרות ניטור, בקרה ואוטומציה של תהליכים תעשייתיים. הנה מדריך מקוצר על מרכיבי המפתח של המערכות הללו המניעות את התעשיות הגדולות ביותר בעולם.
1. מנועים
מנועים, בין אם מנועי זרם ישר או זרם חילופין מהווים חלק בלתי נפרד ממערכות בקרה תעשייתית. על אף שלא כל פעולה מכנית מתבססת על הפעלת מנוע. ברוב המוחלט של מערכות הדורשות בקרה המרכיב אשר אותו נרצה לבקר זה את אופן פעולת המנוע. בקרת אופן פעולת המנוע היא קריטית. מכיוון שביצוע נכון ומדויק של תהליכים תעשייתיים דורשים שהמנוע יפעל בתנאים ספציפיים (מהירות ומומנט מסוימים). לחברת שרף טכנולוגיות קיימים מגוון מנועים של חברות מובילות בשוק כדוגמת Mitsubishi Electric. למידע נוסף – מנועי צעד, מנועי BLDC, מנועי סרוו, קיימים עוד מספר מאמרים תחת תפריט ה״מאמרים״ באתר.
2. בקרי מהירות (וסתים)
לבקרי מהירות תפקיד קריטי בתהליכי בקרה והם מהווים שחקן מרכזי במערכות בקרה תעשייתיות. כפי שציינו קודם לכן, עלינו לשלוט באופן הפעולה של המנועים השונים במערכת, כאן נכנסים לתמונה הבקרים השונים. קיים מגוון סוגים של בקרים אשר תלויים בעיקר בסוגי המנועים אשר אותם נרצה להפעיל. בקרי מהירות (וסתי תדר) מאפשרים לנו לבצע תהליכים שונים ברמת דיוק גבוהה ובחזרתיות. העבודה מול בקרים אלה פשוטה יחסית ומסתכמת לרוב בקביעת מס׳ פרמטרים. זאת על אף שהטכנולוגיה עליה מבוססים מורכבת מאוד. קיימת חשיבות רבה בבחירת בקרים איכותיים ונכונים למערכת. חברת שרף טכנולוגיות מחזיקה בבקרים של החברות המובילות בשוק, בינהם החברה המובילה בעולם בתחום הבקרה התעשייתית – מיצובישי אלקטריק. לקריאה נוספת – וסת מהירות (משנה תדר), וסת מהירות – שימושים, מאמרים נוספים ניתן למצוא באתר.
3. בקר לוגי מתוכנת (PLC) – בקרה תעשייתית ממוקדת
בקרים מתוכנתים הם התקני מחשוב מיוחדים המיועדים לשלוט בתהליכי ייצור ומכונות. הם מקבלים אותות קלט מחיישנים ומתגים. הם מבצעים לוגיקה המבוססת על תוכניות מוגדרות מראש, ומייצרים אותות פלט לבקרת מכונות או תהליכים. יכולת ההסתגלות והאמינות שלהם הופכות אותם לאינטגרליים באוטומציה של פעולות תעשייתיות. לחברת שרף טכנולוגיות מגוון רחב של בקרים מסוג זה וניסיון למוד שנים בתחום. למידע נוסף – מה זה בקר מתוכנת ואיך הוא יכול לעזור לכם.
4. ממשק אדם-מכונה (HMI)
ה-HMI (ראשי תיבות של Human Machine Interface) משמש כממשק בין המפעילים למערכת הבקרה. הוא מספק ייצוג גרפי של התהליכים, ומאפשר למפעילים ליצור אינטראקציה עם המערכת, לפקח ואף לשנות את אופן פעולתה של מערכת הבקרה ע״י הכנסת קלטים שונים. השימושיות והפונקציונליות של HMI משפיעות באופן משמעותי על היעילות, הגמישות והבטיחות של תהליכים ופעולות תעשייתיות. פתרונות מודרניים לממשק המשתמש למכונה כוללים מסכי מגע חכמים אשר יכולים להכיל מספר רב של חלונות המסוגלים להציג נתונים רבים הקשורים לתהליך המבוקר. קיימים אף מסכים כאלו המשלבים בתוכם גם בקר מתוכנת, לקריאה נוספת – השילוב המנצח: בקר מתוכנת + מסך מגע.
5. חיישנים (Sensors)
חיישנים ממלאים תפקיד מכריע בבקרה לתעשייה על ידי איסוף נתונים על פרמטרים כמו טמפרטורה, לחץ, קצבי זרימה ועוד. מפעילים, לעומת זאת, קולטים אותות ממערכת הבקרה ויוזמים פעולות פיזיות, כמו פתיחה או סגירה של שסתומים, על סמך אותם אותות. רכיבים אלו מהווים את הבסיס החושי והפעולה של אוטומציה תעשייתית.
6. רשתות תקשורת
רשתות תקשורת אמינות חיוניות להעברת נתונים חלקה בתוך בקרה תעשייתית. הן מבוססות לרוב על פרוטוקולים כמו Modbus, Profibus או Ethernet/IP, מקלות על חילופי נתונים בין רכיבים שונים של המערכת. הבטחת האבטחה והאמינות של רשתות אלו חשובה ביותר להגנה מפני איומי סייבר.
7. אמצעי אבטחה והגנה
ככל שמערכות בקרה לתעשייה נהיות מקושרות זו לזו, אמצעי אבטחת סייבר הפכו למרכיב קריטי. הגנה על מערכות אלו מפני איומי סייבר, גישה לא מורשית והתקפות פוטנציאליות היא חיונית. חוניות על מנת לשמור לא רק על הנתונים אלא גם על שלמות ובטיחות הפעולות התעשייתיות.
8. מערכות ניטור ואיסוף נתונים (SCADA) – בקרה תעשייתית מרחוק
מערכות SCADA (ראשי תיבות ל: Supervisory Control And Data Acquisition) משמשות לניטור התהליכים התעשייתיים. איך? ע״י איסוף המידע מרכיבי המערכת השונים והצגתם במרכז שליטה. הן אוספות נתונים בזמן אמת מחיישנים ומכשירים, ומציגות תמונה שלהם לטובת מעקב על התהליכים השונים. כך עוזרות בקבלת החלטות מושכלת בכל הקשור לאופן הפעילות במפעל. מערכות אלו מהוות חשיבות במפעלים גדולים המכילים מספר רב של מערכות בקרה נפרדות. הן מעלות את הצורך בהצגת תמונה כוללת של מצב המכונות המפעל לדוגמה בענפים כמו אנרגיה, ייצור ותחבורה.
איך תשיגו מערכת בקרה תעשייתית איכותית?
יצירת בקרה תעשייתית איכותית דורשת מומחיות. מגוון האפשרויות והמותגים מחייב התייעצות עם אנשי מקצוע מנוסים בבקרה לתעשייה ואוטומציה. המומחים של ״שרף טכנולוגיות הנעה״ מסייעים לאנשי תעשייה במגוון תחומים להטמיע את מערכת הבקרה התעשייתית האידיאלית עבורם. עם מגוון פתרונות רחב ומעל ל-34 שנות ניסיון, ״שרף״ מבטיחים מערכות בקרה תעשייתיות חזקות, מאובטחות ויעילות. עם בקרה תעשייתית איכותית תוכלו להעצים את היעילות והדיוק כמו שלא דמיינתם מעולם.
