في مختلف العمليات الصناعية والتصنيعية، يعد القياس الدقيق والتحكم في مستويات السائل أو الصلبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان الكفاءة التشغيلية والسلامة والامتثال التنظيمي. تلعب أجهزة استشعار المستوى دورًا حيويًا في هذا المجال، حيث توفر بيانات في الوقت الفعلي حول مستوى المادة في الخزان أو الوعاء أو الحاوية. ومع ذلك، فإن التكامل السلس لهذه المستشعرات مع أنظمة التحكم أو أجهزة المراقبة له نفس القدر من الأهمية لتمكين اتخاذ القرار الفعال وتحسين العمليات. وتتواصل مستشعرات المستوى مع أنظمة التحكم أو أجهزة المراقبة من خلال طرق مختلفة، اعتمادًا على نوع المستشعر وبروتوكولات الاتصال المدعومة . فيما يلي بعض طرق الاتصال الشائعة التي تستخدمها مستشعرات المستوى:
1. المخرجات التناظرية: توفر العديد من أجهزة استشعار المستوى إشارات إخراج تناظرية، مثل 4-20 مللي أمبير أو 0-10 فولت، والتي يمكن توصيلها مباشرة بوحدات الإدخال التناظرية لأنظمة التحكم أو أجهزة الحصول على البيانات. تتوافق إشارة الخرج مع المستوى المقاس، مما يسمح لنظام التحكم بتفسير البيانات ومعالجتها.
الحالة: في محطة معالجة مياه الصرف الصحي، يتم استخدام مستشعر مستوى الضغط الغاطس لمراقبة مستوى خزان الترسيب. يوفر المستشعر خرجًا تناظريًا يتراوح من 4 إلى 20 مللي أمبير يتوافق مع مستوى الخزان. يتم توصيل هذه الإشارة التناظرية بوحدة الإدخال التناظرية PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة). يقرأ PLC الإشارة التناظرية ويطلق الإجراءات المناسبة بناءً على المستوى، مثل تنشيط المضخات للحفاظ على المستوى المطلوب.
2. المخرجات الرقمية: تحتوي بعض أجهزة استشعار المستوى على خيارات إخراج رقمية، مثل المخرجات المنفصلة أو المرحل. توفر هذه المخارج عادةً إشارة ثنائية (على سبيل المثال، تشغيل/إيقاف) بناءً على عتبة مستوى محددة مسبقًا. يمكن لنظام التحكم استقبال هذه الإشارات وإطلاق الإجراءات المناسبة بناءً على حالة المستوى.
الحالة: في منشأة تخزين المواد الكيميائية، تم تركيب مستشعر مستوى السعة في خزان يحتوي على سائل خطير. يحتوي مستشعر المستوى على مخرج مرحل يتم تشغيله عندما يصل مستوى السائل إلى عتبة حرجة. يتم توصيل مخرج التتابع بنظام إنذار، والذي يولد تنبيهًا مسموعًا ومرئيًا عندما يصل المستوى إلى النقطة الحرجة، مما يشير إلى احتمال حدوث تجاوز أو خطر تسرب.
3. الاتصال التسلسلي: قد تدعم مستشعرات المستوى بروتوكولات الاتصال التسلسلي مثل RS-485 أو Modbus أو Profibus أو HART. تتيح هذه البروتوكولات الاتصال ثنائي الاتجاه بين المستشعر ونظام التحكم. يوفر المستشعر بيانات المستوى أو معلومات الحالة، ويمكن لنظام التحكم أيضًا إرسال أوامر أو معلمات التكوين إلى المستشعر.
الحالة: في أحد مصانع العمليات الصناعية، يتم استخدام مستشعر المستوى الراداري لقياس مستوى السائل داخل خزان التخزين. يدعم المستشعر بروتوكول Modbus RTU للاتصال. إنه متصل بنظام PLC أو نظام SCADA (التحكم الإشرافي والحصول على البيانات) باستخدام اتصال تسلسلي RS-485. يرسل المستشعر بشكل دوري بيانات المستوى إلى نظام التحكم، ويمكن للنظام أيضًا إرسال أوامر التكوين إلى المستشعر لأغراض المعايرة أو التعديل.
4. إيثرنت أو الشبكات الصناعية: قد تحتوي أجهزة الاستشعار ذات المستوى المتقدم على منافذ إيثرنت مدمجة أو تدعم بروتوكولات الشبكات الصناعية مثل إيثرنت/IP أو PROFINET. يمكن لهذه المستشعرات التواصل مباشرة مع نظام التحكم أو أجهزة المراقبة عبر الشبكة المحلية (LAN). وهذا يسمح بتبادل البيانات في الوقت الحقيقي والتكامل مع مكونات النظام الأخرى.
الحالة: في إحدى منشآت تجهيز الأغذية، يتم استخدام مستشعر مستوى رادار موجه لمراقبة مستوى المادة السائبة في الصومعة. يحتوي المستشعر على منفذ Ethernet ويدعم بروتوكول Ethernet/IP. وهو متصل بشبكة Ethernet الخاصة بالمنشأة، ويتم نقل بيانات المستوى إلى نظام التحكم المركزي في الوقت الفعلي. يستخدم نظام التحكم معلومات المستوى لإدارة المخزون ويقوم بتشغيل تجديد المواد عندما يكون المستوى منخفضًا.
5. الاتصال اللاسلكي: مع ظهور التقنيات اللاسلكية، توفر بعض أجهزة الاستشعار المستوية خيارات اتصال لاسلكية، مثل Wi-Fi أو Bluetooth أو الاتصال الخلوي. يمكن لهذه المستشعرات نقل بيانات المستوى لاسلكيًا إلى جهاز الاستقبال أو البوابة، والذي يتصل بعد ذلك بنظام التحكم أو جهاز المراقبة. يتيح الاتصال اللاسلكي المرونة في وضع المستشعر ويزيل الحاجة إلى الأسلاك المادية.
الحالة: في بيئة زراعية، تم تركيب مستشعر مستوى بالموجات فوق الصوتية في خزان مياه يستخدم للري. تم تجهيز المستشعر بوحدة لاسلكية تتواصل باستخدام تقنية LoRaWAN (شبكة واسعة النطاق طويلة المدى). يقوم المستشعر بنقل بيانات مستوى الماء لاسلكيًا إلى بوابة موجودة في الحقل. وتقوم البوابة بنقل المعلومات إلى منصة مراقبة سحابية، مما يسمح للمزارعين بمراقبة مستويات المياه عن بعد وتحسين جداول الري.
جهاز إرسال مستوى السائل العادي (الضغط) المقاوم للاشتعال 1
أجهزة إرسال مستوى السائل العادي (الضغط) المقاومة للهب، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة إرسال الضغط المقاومة للهب أو أجهزة إرسال مستوى السائل المقاومة للهب، هي أجهزة تستخدم لقياس مستوى أو ضغط السائل في البيئات الخطرة أو التي يحتمل أن تكون متفجرة. تم تصميم أجهزة الإرسال هذه لضمان التشغيل الآمن والموثوق في البيئات التي قد توجد فيها غازات أو أبخرة أو جزيئات غبار قابلة للاشتعال.
جهاز إرسال مستوى السائل العادي (الضغط) المقاوم للاشتعال 1
أجهزة إرسال مستوى السائل العادي (الضغط) المقاومة للهب، والمعروفة أيضًا باسم أجهزة إرسال الضغط المقاومة للهب أو أجهزة إرسال مستوى السائل المقاومة للهب، هي أجهزة تستخدم لقياس مستوى أو ضغط السائل في البيئات الخطرة أو التي يحتمل أن تكون متفجرة. تم تصميم أجهزة الإرسال هذه لضمان التشغيل الآمن والموثوق في البيئات التي قد توجد فيها غازات أو أبخرة أو جزيئات غبار قابلة للاشتعال.
