وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO

وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO

مقدمة:

سنستعرض في هذا المقال مصطلحاتِ الإدخال والإخراج (I/O)، والإدخال والإخراج المحليّ (Local I/O)، وأيضاً مصطلحَ الإدخال والإخراج عن بعد (Remote I/O) بالإضافة إلى شرح سبب استخدام أجهزة I/O عن بُعد في التّطبيقات الصناعية.

يشمل هذا المقال:

  • مفاهيمَ I/O وLocal I/O وRemote I/O.
  • سببَ استخدام وحدات الإدخال والإخراج عن بُعد Remote IO في التَّطبيقات الصناعيَّة.
  • اثنين من وسائط النقل المستخدمة للربط بين لوحة PLC المحلية ووحدات الإدخال والإخراج عن بُعد Remote IO.
  • اثنين من بروتوكولات النقل المستخدمة لتحقيقِ الاتِّصال بين لوحة PLC المحلية ووحدات الإدخال والإخراج عن بُعد Remote IO.

إلامَ يشير مصطلح I/O  (الإدخال/الإخراج) في عالم التَّحكم الصناعي؟

يدل الرمز I/O إلى الإدخال/الإخراج (Input/Output) ويشير في عالم التَّحكم الصناعي إلى أي جهاز ينقل البيانات من وإلى حاسوب مثل متحكم PLC، وسنشير إلى هذه الأجهزة لأنها وحدات I/O. وتتصل بها أجهزة منتشرة في أرض المصنع كالحسَّاسات والمشغلات، حيث تمثّل إشارةُ الحساس متغيرَ عمليّة مثل تدفق السائل، تحوِّلها وحدة الإدخال والإخراج I/O لتخزَّن في ذاكرة لوحة PLC، في حين يلتقط المشغل إشارة التشغيل من خرج وحدة I/O.

مقارنة بين وحدات الإدخال والإخراج المحلية Local I/O المحلية وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote I/O
مقارنة بين وحدات الإدخال والإخراج المحلية Local I/O المحلية وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote I/O (مصدر الصورة: موقع realpars)

تشير وحدات I/O المحلية إلى تجهيزات متواجدة ضمنَ نفس الخزانة أو الكابينة الخاصة بالمتحكم وغالباً تتصل باللوحة الرئيسة للمتحكم في رفوف rack التي تتوضع عليها الـ  PLC.

يوضح وحدات الإدخال والإخراج المحلية
يوضح وحدات الإدخال والإخراج المحلية (مصدر الصورة: موقع realpars)

تتوضع وحدات الإدخال والإخراج عن بُعد ببساطة في مكان بعيد فيزيائيّاً بحيث تفصل مسافة بينها وبين لوحة التحكم PLC، تتواصل وحدة الإدخال والإخراج عن بعد مع PLC بالمحول المتصل بلوحة المتحكم ذات المنافذ المتعددة (backplane) في رف الـ PLC.

 

يوضح الفرق بين أجهزة Local  وRemote
الفرق بين أجهزة Local  وRemote (مصدر الصورة: موقع realpars)

لماذا نستخدم وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO؟

يوجد العديد من الأسباب لنلقِ نظرة على بعضٍ منها:

  • بسبب صعوبة وضع لوحة PLC في مكان قريب من الأجهزة المصنعيَّة: من الممكن أن نصادف في بعض التَّطبيقات الصّناعية عدم إمكانية تواجد لوحة PLC مع وحدات الإدخال والإخراج المحلية في مكان قريب من الأجهزة وذلك بسبب البيئة القاسية.
يعطي فكرة عن كيفية تموضع جهاز Local I/O
يعطي فكرة عن كيفية تموضع جهاز Local I/O (مصدر الصورة: موقع realpars)
  • عند الرغبة في الاستغناء عن الكابل المتعدد الموصلات Multi-conductor cable : تُعدُّ وحدات الإدخال والإخراج عن بُعد Remote IO حلاً عندما نريد وضع وحدة I/O بالقرب من الأجهزة المصنعية بدلاً من الكابلات الطويلة المتعددة الموصلات، حيث تُستقبَل الإشارات من حساسات بعيدة وتُرسل إشارات التَّحكم أيضاً لمسافات كبيرة لتتحكم بالمحركات والصمامات الإلكترونية وغيرها من أنواع المشغلات.

بروتوكولات النقل الخاصة وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO:

يمكن للإشارات أن تُرسَل إلى أيِّ مسافة بنقل عالية السرعة مثل الأسلاك المجدولة (twisted-pair) و كابلات الألياف الضوئية (fiber optics) وذلك باستخدام بروتوكولات نقل مختلفة، مثل:  Ethernet و Profibus.

بروتوكولات وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO
بروتوكولات وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO (مصدر الصورة: موقع realpars)

ملخّص:

لنلقِ نظرة شاملة ومراجعة سريعة على ما ناقشناه في هذا المقال.

  • يشير رمز I/O إلى Input/Output.
  • يشير I/O إلى أيِّ جهاز ينقل البيانات منها وإلى الحاسوب كلوحة PLC.
  • تتصل الأجهزة المصنعية كالحساسات والمشغلات بوحدات I/O.
  • تشير أجهزة Local I/O إلى الوحدات المتصلة مع اللوحة الرئيسة للمتحكم في رفوف خزانة PLC.
  • تتوضع وحدات الإدخال والإخراج عن بعد Remote IO بموقع بعيد فيزيائيّاً بمسافة تفصله عن متحكم PLC.

تُستخدم وحدات Remote I/O:

  • بسبب عدم إمكانية تواجد لوحة PLC مع وحدة محلية Local I/O بالقرب من الأجهزة المصنعية في بعض التطبيقات الصناعية وذلك يعود إلى طبيعة البيئة القاسية.
  • عند الرغبة في وضع وحدات I/O قريبة من الأجهزة المصنعية وذلك للتخلي عن الوصلات الطويلة للكابل.
  • تُستقبل الإشارات من الحساسات البعيدة والمشغلات النهائية.
  • تُرسل الإشارات إلى أيِّ مسافة بوسائط نقل عالية السّرعة كالكابلات المجدولة والألياف الضوئيَّة وذلك بالاعتماد على بروتوكولات نقل، مثل: Ethernet و Profibus.

المصدر:هنا

ترجمة: سارة خضر, مراجعة: مي همدر, تدقيق لغوي: محمد بابكر, تصميم: علي العلي, تحرير: قحطان غانم.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *