نظام تحكم تتابعي لمحطة خلط سوائل كيميائية بوحدة Delta PLC وبرمجة Ladder، مع حساسات مستوى ومراقبة حرارة وواجهة HMI على DOPSoft، مختبر في بيئة محاكاة.
مشروع أكاديمي نفذه فريق من الطلاب بمساعدة تقنية من مكتب تكنو إنجاز لتصميم نظام تحكم آلي لمحطة خلط سوائل كيميائية يعتمد على وحدة التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) من شركة Delta. ينقل النظام مادتين (A وB) من خزانين فرعيين إلى خزان خلط رئيسي وفق تحكم تتابعي يعتمد على قراءات حساسات المستوى، ثم يشغّل محرك الخلط بعد اكتمال التعبئة، مع مراقبة درجة حرارة الخليط.
نُفذ المشروع ضمن بيئة محاكاة: برمجة Ladder Diagram لوحدة Delta DVP-ES2 على برنامج ISPSoft، وواجهة تشغيل ومراقبة HMI مصممة ببرنامج DOPSoft، وربط الاثنين عبر المحاكي البرمجي من Delta وبرنامج COM Manager. وأظهرت المحاكاة نجاح تسلسل التشغيل: بدء وإيقاف آمن، وتشغيل متتابع للمضخات، ونقل السوائل، وتشغيل الخلاط بعد التعبئة، ومراقبة الحرارة على واجهة رسومية متحركة.
| العنصر | البيانات |
|---|---|
| نوع المشروع | نظام تحكم آلي لعملية صناعية (أتمتة خلط السوائل) |
| المجال | الأتمتة الصناعية، برمجة PLC، أنظمة المراقبة HMI |
| حالة المشروع | منظومة مبرمجة ومختبرة في بيئة محاكاة برمجية |
| دور تكنو إنجاز | دعم ومساعدة تقنية للطلاب أثناء تطوير المشروع |
| تقنيات أساسية | Delta DVP-ES2، Ladder Diagram، ISPSoft، Delta WPLSoft، DOPSoft، Delta Emulator، COM Manager |
| المخرجات | برنامج تحكم تتابعي، واجهة HMI تفاعلية، محاكاة كاملة لدورة التعبئة والخلط |
ما زالت كثير من أنظمة خلط السوائل الكيميائية التقليدية تعتمد جزئيًا على التشغيل اليدوي أو على أنظمة تحكم محدودة، وهو ما يسبب:
وتزداد أهمية مراقبة الحرارة لأنها عامل حرج في كثير من التفاعلات الكيميائية، وتجاوز حدودها قد يسبب مخاطر تشغيلية كبيرة. من هنا جاءت فكرة منظومة PLC تدير الخلط بتسلسل منطقي آمن وتوفر مراقبة مستمرة.
نُفذ المشروع أكاديميًا بواسطة الطلاب، مع مساعدة ودعم تقني من مكتب تكنو إنجاز أثناء مراحل التطوير. ويُعرض ضمن أعمال المكتب مثالًا على دعمه لمشاريع الأتمتة الصناعية وبرمجة وحدات PLC وواجهات HMI.
| المكوّن | الدور في المنظومة |
|---|---|
| وحدة PLC من نوع Delta DVP-ES2 | تنفيذ منطق التحكم التتابعي |
| الخزانان الفرعيان والخزان الرئيسي | تخزين المادتين A وB، ثم استقبال الخليط |
| الحساسات S1 وS2 وS3 | التحقق من وجود السوائل ومستويات التشغيل الآمنة قبل تشغيل المضخات، وهي مربوطة بالمداخل الرقمية |
| المضختان (المخرجان Y0 وY1) | ضخ السوائل من الخزانين الفرعيين إلى خزان الخلط |
| محرك الخلط | مزج السوائل داخل الخزان الرئيسي بعد اكتمال التعبئة |
| مؤشر درجة الحرارة | متابعة حالة الخليط أثناء التشغيل |
| أزرار Start وStop وEmergency | بدء التشغيل وإيقافه وإيقاف الطوارئ |
طُوّر برنامج التحكم على برنامج ISPSoft بلغة Ladder Diagram، وقُسّم إلى عدة شبكات منطقية (Networks):
ويشير ملخص المشروع إلى البرمجة ببيئة Delta WPLSoft، فيما طُوّر البرنامج في الفصل التطبيقي على ISPSoft، وكلتاهما من برمجيات Delta لوحدات سلسلة DVP.
صُممت الواجهة ببرنامج DOPSoft، وتعرض خزانات السوائل والمضخات وخزان الخلط الرئيسي وأزرار التشغيل والإيقاف والحساسات ومؤشر درجة الحرارة. وتُظهر الواجهة حالة المضخات وحركة السوائل داخل الأنابيب وتشغيل محرك الخلط بصورة متحركة، إذ يتغير لون مروحة الخلاط عند بدء الخلط.
اختُبرت المنظومة دون عتاد فعلي، عبر المحاكي البرمجي (Emulator) الخاص بشركة Delta. واستُخدم برنامج COM Manager لربط ISPSoft مع DOPSoft عبر عنوان الاتصال المحلي (Localhost) وبروتوكولات Delta، ما سمح بتبادل البيانات لحظيًا بين وحدة PLC الافتراضية وواجهة HMI أثناء المحاكاة.
أظهرت المحاكاة نجاح المنظومة في الوظائف التالية:
هذه نتائج وظيفية للمحاكاة، ولا يعرض المشروع قياسات زمنية أو تجارب على عتاد حقيقي أو سوائل فعلية.
بحسب الآفاق الواردة في المشروع، يمكن تطوير المنظومة عبر:
إذا كنت تعمل على نظام تحكم آلي PLC أو أتمتة عملية صناعية وتحتاج إلى مساعدة تقنية في تطوير الفكرة أو بناء نموذج أولي، يمكن التواصل مع مكتب تكنو إنجاز لمناقشة متطلبات المشروع ونطاق الدعم المناسب.
هي منظومة تحكم آلي صممها فريق من الطلاب بمساعدة تقنية من مكتب تكنو إنجاز، تنقل مادتين من خزانين فرعيين إلى خزان خلط رئيسي بتسلسل منطقي يعتمد على حساسات المستوى، ثم تشغّل محرك الخلط وتراقب درجة حرارة الخليط. نُفذت بوحدة Delta DVP-ES2 واختُبرت في بيئة محاكاة برمجية.
يتكون البرنامج من شبكات Ladder: دائرة بدء وإيقاف وطوارئ تفعّل الريليه الداخلي M0، ومؤقت T0 ينظم تتابع الضخ، وشبكات تشغّل المضختين عبر المخرجين Y0 وY1 بعد تحقق شروط الحساسات S1 وS2 وS3، ثم تشغيل الخلاط بعد اكتمال التعبئة مع مقارنات شرطية لمراقبة الحرارة، وتعليمات MOV لتحديث واجهة HMI.
طُوّر برنامج التحكم بلغة Ladder Diagram على ISPSoft من Delta، ويشير ملخص المشروع إلى بيئة Delta WPLSoft أيضًا. وصُممت واجهة HMI ببرنامج DOPSoft، واستُخدم المحاكي البرمجي من Delta مع برنامج COM Manager لربط ISPSoft وDOPSoft عبر Localhost وتبادل البيانات لحظيًا.
أظهرت المحاكاة نجاح المنظومة في التشغيل والإيقاف الآمن، والتحكم المتتابع بالمضخات، ونقل السوائل إلى خزان الخلط، وتشغيل الخلاط بعد التعبئة، ومراقبة الحرارة، وعرض العملية على واجهة HMI متحركة. وهي نتائج وظيفية للمحاكاة دون قياسات زمنية أو تجارب على عتاد حقيقي.
اقتصر المشروع على المحاكاة، ولا يشمل خطوط إنتاج كبيرة أو تفاعلات كيميائية معقدة أو أنظمة SCADA وDCS كاملة. ومن التطويرات المقترحة إضافة SCADA، وتوسيع عدد الخزانات، واستخدام حساسات تماثلية أدق، ودمج Modbus TCP وEthernet/IP للتكامل مع إنترنت الأشياء الصناعي.
تواصل مع فريق تكنو إنجاز لمناقشة قابلية التنفيذ العملي، اختيار القطع، وتطوير النموذج الأولي.
نماذج تطبيقية ومنظومات برمجية وهندسية منجزة بدعم المكتب
نموذج أولي لروبوت أرضي متحكم به عن بُعد يجمع Arduino UNO وثلاث قنوات اتصال (Bluetooth وWi-Fi وRF 433MHz) وكاميرا تحلل صورها خوارزمية YOLO.
كف روبوتية تحاكي بسط أصابع اليد البشرية وقبضها لحظيًا عبر تتبع اليد بالكاميرا، وإرسال حالة الأصابع لاسلكيًا إلى Arduino UNO يحرك محركات السيرفو.
نموذج أولي يقيس نسبة مستوى الماء في الخزان بمستشعر HC-SR04 ولوحة Arduino Nano، ويعرضها على شاشة LCD ويرسلها عبر Bluetooth HC-05 إلى تطبيق هاتف.
