أجهزة

للاستخدامات الأخرى، انظر أجهزة (توضيح).

الأجهزة Instrumentation، هي فرع من فروع الهندسة التي تختص بأجهزة القياس والتحكم بالآلات والمنشآت.

وبحسب الجمعية الدولية للأتمتة (International Society of Automation)، فإن التعريف الرسمي للأجهزة هومجموعة الأدوات أوالأجهزة وتطبيقاتها التي تهدف إلى القياس والتحكم والمراقبة. المرجع: ISA std. S 51.1 (جمعية الأجهزة الأمريكية).

والمقصود بالجهاز هنا هوأداة لقياس أومعالجة المتغيرات مثل التدفق، أودرجة الحرارة، أومستوى ازدياد السوائل، أوالضغط. هذه الأدوات تأتي بأشكال ونماذج متنوعة. فقد تكون بسيطة مثل الصمامات وأجهزة الإرسال، أومعقدة مثل أدوات التحليل وتتضمن الأدوات غالبا أنظمة للتحكم في العمليات المتنوعة. ويعد التحكم في العمليات واحداَ من الفروع الرئيسية للأجْهَزة كتطبيق.

وتضم الأجهزة من أجل التحكم عدة أدوات مثل الملف اللولبي (Solenoid)، والصمامات، والقواطع، والمرحّلات (Relay). هذه الأجهزة قادرة على تغيير مفهمة الميدان، و توفير قدرات التحكم عن بعد أوالتحكم الآلي.

أجهزة الإرسال، هي وسائل تنتج إشارة تماثلية، تكون عادة إشارة تيار كهربائي بحدود 4-20 ميلي أمبير، مع أنه يوجد عدة خيارات أخرى مثل استخدام الجهد الكهربائي، أوالتردد، أوالضغط إذا كان ممكنا. ويمكن استعمال هذه الإشارة للتحكم في غيرها من الأدوات مباشرة، أويمكن حتى ترسلها إلى أنظمة جهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة، أوDCS، أوسكادا، أوإلى أنماط أخرى من أدوات التحكم المتصلة بالحاسوب والتي يمكنها حتى تفسرها إلى قيم مقروءة تستخدم في التحكم بأجهزة أوعمليات أخرى في النظام.

الأجهزة تلعب دورًا ملحوظا في جمع المعلومات من حقل المراقبة وفي تغيير معطيات الحقل، وبذلك فهي جزء مهم في حلقات التحكم.

التاريخ والتطوير

مجموعة التحكم في عنفة بخارية.

ما قبل الفترة الصناعية

الفترة الصناعية المبكرة

تطور التأشير الحلقي للتحكم التناظري من الفترة الهوائية إلى الفترة الإلكترونية.

التحكم الآلي في العملية

مثال على حلقة التحكم الصناعي المفردة؛ توضع التحكم المتواصل في تدفق العملية.

الأجْهَزة تقيس معطيات حقل المراقبة فضلا عن قدرتها على تغيير هذه المعطيات. انواع اجهزة القياس:- 1 - اجهزة القياس الهيدروليكية:- وهي التي تعتمد على الزيت في صماماتها . 2 - اجهزة القياس النيوماتيكية: - وهي التي تعتمد على الهواء في صماماتها. 3 - اجهزة القياس الكهربائية :- وتعتمد على التيار الكهربائي في صماماتها.

النظم المعتمدة على الحاسوب المدمجة على نطاق واسع

عنصر تحكم تناسبي تكاملي تفاضلي هوائي

A pre-DCS/SCADA era central control room. Whilst the controls are centralised in one place, they are still discrete and not integrated into one system.

A DCS control room where plant information and controls are displayed on computer graphics screens. The operators are seated and can view and control any part of the process from their screens, whilst retaining a plant overview.

التطبيقات

في بعض الحالات تكون المجسات عنصراً بالغ الصغر ضمن الآلية. الكاميرات الرقمية وساعات المعصم قد تفي تقنياً بتعريف فضفاض للأجهزة لأنها تقوم بتسجيل و/أواستشعار المعلومات. في معظم الظروف لا ينبغي تسميتها بالأجهزة، لكن عند استخدامها لقياس الوقت المنقضي للسباق ولتوثيق الفائز عند خط النهاية، فعندئذ يمكن تسميتهما بالأجهزة.

متغيرات القياس

تستخدم الأجهزة لقياس الكثير من المتغيرات (القيم الفيزيائية)، والتي تضم:

الضغط، سواء التفاضلي أوالاحصائي
التدفق
درجة الحرارة
مستويات السوائل وغيرها.
الكثافة

اللزوجة
اشعاع التأين
التردد
التيار

الجهد الكهربي
المحاثة التبادلية
السعة الكهربية
الموصلية الكهربية

الهجريب الكيميائي
الخصائص الكيميائية
الاهتزاز
الوزن

صمام التحكم.

هندسة الأجهزة

The instrumentation part of a Piping and instrumentation diagram will be developed by an instrumentation engineer.

هواختصاص هندسي يركز على جوهر وكيفية تشغيل أدواة القياس المستخدمة في تصميم وتشكيل الأنظمة الآلية في المجالات الكهربائية والهوائية، إلخ. يعمل المهندسون المختصون في الصناعات المؤتمتة مثل مصانع المواد الكيميائية أوالتصنيع، بهدف تحسين إنتاجية النظام، ووثوقيته وأمنه، واستمثاله، واستقراره.

وتستخدم عناصر تحكم مكروية (Micro controller) وجهاز تحكم منطقي قابل للبرمجة في التحكم في مفهمات العملية أوفي المعالجات الدقيقة لنظام خاص، ولكن هدفها النهائي هوالتحكم على مفهمات هذا النظام.