More Related Content
Similar to النظم الصناعية التراتبية الهرمية
Similar to النظم الصناعية التراتبية الهرمية (20)
More from Dr. Munthear Alqaderi
More from Dr. Munthear Alqaderi (20)
النظم الصناعية التراتبية الهرمية
- 1. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 6 -
النظمالصناعيةالصناعية الهرمية اتبيةرالت
1-:مقدمة
يمكن عام بشكلالصناعية التطبيقات تصنيفئيسر مجموعات لثالثةة:
المعالجة عمليات *PROCESS
-الدفعي اإلنتاجBATCH PRODUCTION
-المستمر اإلنتاجCONTIUOUS PRODUCTION
التصنيع عمليات *
-أزالمج اإلنتاجDISCRETE ITEM PRODUCTION
يةرالمخب النظم *LABORATORY SYSTEMS
متقطع أو مستمر بشكل تنتج التي ادوبالم المعالجة عمليات تهتمأكادمال كدفاتل كاجتتج كيتالو كاتعدف ككلش على و
متطلبات مع كبير بشكلأكارمةص كانم,و كمنتسات انركفاو كة الطا كديتول كلثماكايالبتروكيماو كاجتنت.أالم كامكةعجمو
الثاو ,المنفصلة القطع بإنتاج فتهتم نيةكنكمم كددع كربأك كاجتلن كىلل كاجتتج الصناعات هذه فان عادكاتجالمنت كنم
ال لتجقياتصادية ات منافسةالمطلوبة.
كتكهاجو كيكئالبيو كاعيكماتجت كعكسالو كنكع كيكشالنا كدكيازالمت كاداكصت ات كاطكسال كبقكسوب كيةكسالما كةكلالقلي كودكقالع كيكف
كوعتيكمالمج كاكتكلكاليكتوبال كةكنممك كاديةكصت ا كةكفتكل كلك بت كودكجال كةكب اروم كاجكتاإلن كةكب ارم كينكسلتج كةكجالجا نكنكم كانكك
ا كقكجاوالكتبدكسالكتخدمينكسالم كددكع كنكم كنكفنخ كىكتج كةكتمفتم كداتكعوم اتزككيبتجه كةكيالتقليد كائنككالمو كدواكيال كلكمالع
الموظفينووتطويراإل عملياتنبة ارالمو تاجللىالمستوى.المطلوقكذلكمبوكدبأكوجن كرجالتالكتتشمنالكناعيةص
ال.ياسية تصاديات ا على للجصول مفتمتة
ارككيأخكانعكصم كااكنب كمكتكااكطالن كعةكساو كةكتمفتمLarge Scaleكةكلاب و كثمنكلا كةكصخير كةكلمتكام كركصعنا كطةكساوب
ذات كةكجللبرملكةكيمكانكاكهبين كاكمفي كالكصاتكداكج كركيكب.كبكصأوكتجكمكلاالموالم كيكف كاتكيالعمل كيركس كيكف كةكب اركاكشناات
عةالموزو المفتمتة األنظمة اسطةوب ممكن المفتمتةdistributed automated system.
تلكم تلبية لنالمتطلباتأدىللى:منها سايا عد لسمان عالية أتمتة مستويات وذات تعقيدا أكثر مصانع
-المعالجة سهولة.
-المنتج جود.
-اإلنتاج كميات في يادز.
-منخ تكلفةفسة.
-أصب الذا المناسق ت الو في المنتج لنتاجو الشائعةو األساسية المفاهيم مننفسها فرست التي
ال من الثمانينات فيالماسي قرن.
أسفللىجيا بزمن يسمى ما ذلlife-timesبانتها كيهينت كايج زمن له منتج فكل المنتجكئكركاتشال كلكف ه
في ثابتة اتيجياتراست لها المصنعةالو منتجاتها لجميع التطويرو تجديثكىلع كتندست كويقيةست كاتسسيا كىلع كدمتعت
ذل على مثال ,بالقديم الجديد يستبدل بجيث للمنتج مجدد تطويرعلى سنويا التجديث يتم جيث اترالسيا صناعة
كالكقلالنت كاجكتاإلن كوطكطخ كيكف كتمركسالم كركيالتاي كانعكصالم كنكم كةكقالجقي كذهكه كقكلتتط .اتركياكسال كوديالتكمكتجكنالم كنكم
( الشكل يبين .المرن بالتصنيع يدعى ما وهذا الجديد اآلخر للى القديم1.نةرم تصنيع خلية )
- 2. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 7 -
( شكل1)
2-العملياتية للنظم المختلفة البنى:
اآل كوزت كبقسب كتنكا كةتالمفتم كانعصالم كيف كيةساألسا المشكلةع تتكنم كانكف ,كلمالمع كنم كعةساو كاجاتسم كىل
بطركت أن كقجاوالكمعكدج كىلع كةلى كلكب كتجكملاو كةب ارللم كام كةقيربط كهاسبعىكانك كناعةصال كنم كونال كذاه كيفف .
دائم اتتصالاكممه كيةسةاإل كمهالم كنم كانكوكالميعال كاريالمع كىلل كارشكلقج كيف األولكةجالمعالتهركشن كذالا
IECكةكيالفن كةكناللجTC-65كامكع كيكف1971كمكر كاركيالمعIEC381-1كفكصي كذاكلااإل كالكقانتكلكينكس كىكلع كاركش
تيار بقيمة النجاس من مجدولين4-20mA.
كةثثال يقارق ما بلالاأل كةيالبن كتنكا كودقعكتخدمسالم كيةسساةكيه كةيالعمليات كنظملا كيفالنمميةة البنيةةكجةسالمو
( ككلكشال كيكف2)كاكيزمرك كوباكسجا كقككير كثكيجكمككتج كةكفر كيكف كداكجاوكتجكمكلاو كةكب ارالم كاتكيعمل كةكفكا كفداكي كةكيزمرك
كومكقويبكالكسإرككظالن كىكلاو كنكم كاتكمالمعلو كةكفكا كتقبالكساو( كالتكعالمفو كاتكسالجسا كطةكساوب امكمكسبا كاكسأي كةكفالمعرو
الجقلية العناصرfield devices.نقطة للى نقطة ابطرالت باستخدام كانت أينما )كرفعي ما وهذايالمركز بالتحكم
Centralized Control.
:البنية هذه ايازم من
-لل النفاذ سهولة.النظام معطيات مجمل ى
-.النظام لكامل األمثلة لمكانية
-النظم جالة جول للمعلومات وجيد مصدر.
- 3. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 8 -
( الشكل2)
:البنية هذه مساوئ من
1-كطمج أو اكزكمر كوقسجا كىلل كةيالجقل كرصالعنا بطركل كدقمع كالسأ يعزتو نظام البنية هذه تتطلقة
عملworkstationsللى يفدا وهذاالتشكيل عاداو التركيق في صعوبات.
2-كةكفكلكيالتكصالتو.كةكيعالكاكمكا كقكليتطكلكمع كاتكطمج أو اكزككالمر كوقكسلجاكةكيعفرذاتكةكيعال كةكفكل
المتقدمة التجكم وظائف ألداا أيسا.
3-.أبطت زمنية استجابة
4-مجط أو االمركز الجاسوق لّكشكةججر عيق نقاط عيةالفر العمل ات,جكد كام كتطخ كدوثج أن كثي
يسبقفيانشااجتى أو بالكامل التجكم نظام ل.النظام انهيار
5-كركصالعنا كينكب كادلكبالت كةكيابل كلكعج كيةكسالقيا كقكياكرالت كىكلع كدكممعت كركيالاو كامكظللن كةكقالمال كةكعالطبي
.مستجيال ارأم التجكم لنظام المختلفة
6-.التجكم برمجيات تعديل في صعوبة
من اجدوأولىاأل لتخفين تبنيها تم التي اتوالخطناهارذك التي اررسسابقاكانتبة ارالم وظائف بتقسيم
مجموعة للى موصولة المتجكمات هذه من اجدو وكل المتجكمات من عدد على التجكموئيةزجالعناصر من
األ المتجكمات مع دائم اتصال على تبقى بجيث الجقليةىخرالمتجكم وكل نقطة للى نقطةتباعا توصل اتللى
نظاملالبنية هذه تعرف .امركز معلومات دارالهرمية اتبيةرالت بالبنيةHierarchicalهو كمافي موس
( الشكل3.)
( الشكل3)الهرمية اتبيةرالت البنية
Machine Machine Machine MachineMachine
مشرف مركزي متحكم
خلية متحكم خلية متحكم خلية متحكم
مركزي متحكم
Machine Machine Machine MachineMachine
- 4. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 9 -
:البنية هذه ايازم من
1-.البرمجيات تطوير مشاكل من التخفين
2-الس.مختلفة زمن بمعاير بالعمل ماح
3-. أسر استجابة أزمنة
:البنية هذه مساوئ من
1-.اتتصاتت ججم يادز
2-التابعو السيد بين ة العال في مستقبلية تعديالت اارلج صعوبةMaster-Slave.
فيأالسبعينات اسطوبداية كانتعةالموز البنيةdistributed architectureبدا مع للتجكمالتطور ية
الهاالمتكاملة اترالدا لتكنولوجيا ئلبعسها المتجكمات هذه بطرو المتجكمات وظهورباوب بعنالشبكات سطة
,التسلسلية ميةالروأالتخفي وبالتالي الجقلية العناصر من يبةر المتجكمات هذه وسع الممكن من صبمن ف
,الكابالت نظام وتعقيد الوأطجيثمتج كل أصب بالتاليكميقرويبقى به الخاصة ومفعالته جساساته من
متصالنقطة للى نقطة بشكل معهاpoint-to-point,( الشكل في مبين هو كما4.)أنظام ولتجكمموز
Distributed Control SystemDCSدمألولمرعام كان1795بل منشركةHoneywellمع
شركةYokogawaنظام يارط عنTDC 2000.ثعكفت مالمن عديدالأنظمة نتاجاو تطوير على شركات
DCS, جديد.النطاا اسعةوال عةالموز بالنظم التجكم في األهم العنصر جعله مما
( الشكل4)عةالموز البنية
:ايازالم
1-.مجلية ذاتية استقاللية
2-.البرمجيات تعقيد من التخفين
3-بالخطت بالتسام يسمfault-tolerance.
4-.التعديلو اإلعدادو اإلنشاا سهولة
:المساوئ
1-.فقط مجلية أمثلية على الجصول اجتمال
2-.أعلى اتصال شبكة لمكانات يتطلق
- 5. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 10 -
كيكفكبكاتكشال كطةكساوب كبعنكب كهاكسبع كةكطتبرالم كةكعالموز كةكيالبن ذات كةكيالجقل كركصالعنا كرتكشانت كاتكنالثماني كداياتكب
الصيان وسهولة بطرال نظام لبساطة ميةالر( ككلشال كرظان ة5كبكاتشب كدعب كامفي كبكاتشال كذهه كرفعت كبجتصأو )
الجقلي ل النا أو الجقلي ل النا.
الخطي الشكل الشبكات هذه استخدمت عام وبشكلbusهذه وتقدمت .المعلومات تدفا لجمل يائيزفي كوسط
أ بدمج سمجت التي المتكاملة اترالدا تكنولوجيا في الجاصل للتطور كنتيجة البنيةللعناصر وظيفة من كثر
( الشكل5)الجقلي ل النا شبكات
الذكية اتزبالتجهي بعد فيما فترع التيو الشبكة على المشتركة الجقليةintelligent or smart equipment.
اإل الوظيفة هذه مثل تسمنتال للى المباشر بطرلل اتتصال ابلية سافيةالجقلي ل ناالتعديالت وتصجي وتجديد
ىلياو الالخطية الخصائص ومعالجةالمعا ابليةالمجلية التجكم وظائف لتنفيذ لجةلتشخيص المتكيفة بة ارالمو
العيوق.
الت تمتمن لتبسيطه لما التوصيل نظام أهمية على السابقة اترالفق في كيدأتطوير في هميةأنليس التجكم ظمة
بل التشايل جهة من فقطا سهولة بسبقسافةجديد عناصرتصادية ات وللمكاسق الصيانة وسهولةأيسا.
ولكننجتاج التطبيقات من كثير فيللىدمجعةالموز الخطية البنيةو يةزالمرك النجمية البنية بينما وهذانطلا
عليهالمعدلة الهرمية اتبيةرالت بالبنيةhierarchicalالوموسجة( بالشكل6)ايازالم لها التيو:التالية المساوئو
ا:ايازلم
1-.الهرمي اتبيرالت التجكم مجاسن جميع
2-.ذاتية استقاللية المجلية للنظم يكون أن لمكانية
3-.ابطةرالمت المهام بعن ليقاف لمكانية
:المساوئ
1-.الهرمي اتبيرالت التجكم مسافى معظم
2-.التجكم نظام تصميم في أكثر صعوبة
3-.اتتصالو بطرال في مشاكل
- 6. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 11 -
( الشكل6)
3-الصناعة قطاع على التاريخية المالحظات بعض:
كاكيبالخال كرفكعت كةكلمعزو كاجكتلن كزركج كدكع كنكم كونكتت كاكم كادكع كناعيةكصال كتتكشالمن كتكنكا كروفكعم كوكه كامكcells.
األ التطوير خطو كانت وعليهإل كاهب كتجكممال اآلتت كنم كددع كعسبو كىلونكمنس كوىصالق كةياإلنتاج كةيالكم كازج
خليةاجوداأل كاتيعمل كتنكا كبعيناتسال كىلل كيناتسالخم كنم كدتمم اتوكنس كدعولكدودجم كانعصالم كمنس كةتتم
.الخلية جدود سمن
كوه كامك كنعصالم كلخدا التجكمو بة ارالم لتجسين مهمة كقسية الخاليا بطرل الجاجة ادتز السبعينات منتصف في
( ككلشال كيف كينبم7كدب كةجالمعال كناعةص كيف كاموك كذللو )أالكةعالموز كةيالبن كوجن كهجيت كتمالمفت كنيعصتكةكياتبرالت
( بالشكل مبين هو كما8).األ كىلع كدجتو بجيثكثثال كلةكةفمختل كتوياتسم,كنعصالم كتوىسم أو كانيثال كتوىسالم
factory levelكإككل كنعكصالم كمنككس كةككفالمختل كاطاكنالم كينككب بطركككي كذاكلاا كويرككطوت داركيانةككصالو كاجكتإلن. كككلا ..
األ المستوىالخلية مستوى أو ولcell levelياألتمتة اتزتجهي بين بطرالمختلفةككب كرفعت كدجاو كلمع كةشور في
reflex automataكتجكمكمو كوتكبرو كتجكمكمك (Plcكتجكمكموكقكسمجو كدداكعCNC – computerized
numerical controlsو .) ال ..أاركيخكاسلمفعلسالج كتواسم أو اكفرصال كتواسالمsensor/actuator level
للى المفعالتو الجساسات بطري الذاوreflex automata.
مشرف مركزي متحكم
Machine Machine
خلية متحكم
Machine
خلية متحكم
MachineMachine
خلية متحكم
- 8. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 13 -
ال كتوياتكسالم كيكفككياتبرتكاكيالعل ةككلنظمكنيعكصالتكامكس أ ابطرككتتكاجكتاإلنككصالت كامكس أ كعكم كنيعكصالتوميمكعكم كويركطالتو
كوياككسالتو اإلدار كامككس أكاككمفيكككسالمجو كلككمالمتكا كنيعككصالت كةككيببن كرفككعي كبككصأقComputer Integrated
Manufacturing (CIM),( الشكل يوس9)الثالثة الركائزلالجاسوق بمساعد المتكامل لتصنيعCIM.
( الشكل9الجاسوق بمساعد المتكامل التصنيع )
لن بالطبعالتطورعلى أرط الذاعملياتاألتمتةالتقدموي لم جصل الذالايكليااألتمت أساليقة,السابقةجيث
أنتفرن التي الهامة اتراتعتبا جدىاو المناسق األتمتة أسلوق تفرن اإلنتاج وطرا اإلنتاج اجتياجات
أسلوقاألتمتةاألمثلاإلنتاج ومرونة اإلنتاج كمية هي( الشكل يوسجه ما وهذا10).
4-المؤتمتة النظم وتصميم تحليل:
كميمكصت كدأكبيكلكيبتجل كةكتالمفتم كنظمكلاكامكعال كرنكاالكةكمبالمه كمىكسي كاكم أوكاكصأ كةكيئزج كامكهم كىكللكامكظالن كةكئزوتج ر
كىككلل كاليككماإلجو كيطةككسالب كامككهالمو كرككماواأل كىككلل تكوككصو كارككصأ كةككيئزج كمككظنكدككيتجدكاتككنمكو كنككم كككلذ كقككليتط كاككم
.يائيةزفي وعناصر( ككلشال يبن11)كاهجاتكةيالعمليات كنظملل كائفيظالو كليالتجلكانيعالم كنمو اكزجال كىلل كلكال كنم
النهايات للى.
Design
Manufacturing
Busines
s
CIM
( الشكل10مرونة مقابل اإلنتاج حجم )اإلنتاج
Stand-alone CNC
Computer
Integrated
Manufacturing
Transfer Line
Product flexibility
Production
Volume
CIM
- 9. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 14 -
( الشكل11الوظائفي التجليل )اسعةوال للنظم
كنظككلا كمككستق كلفناككسأ كاككمكمكنيعيةككصالتكككيهرم كةككياتبرت كتوياتككسم كةككثثال كىككللكرككيالكب كنظمككلا كيككفو ,كلكك األ كىككلع ةكعةككساوال
المعقدوأزيجالمستويات تسعة للى اتتبيرالت نظاما كيف كينبم كوه كامك( ككلشل12),كاتتجال كنعب كيفوكجمد كتمي
مما النظام وتعقيد كبر مع يتناسق بما اجدو مستوى في المستويات من عدديختصرأو كتةس كىلل المستويات عدد
وظائف مستوى ولكل مستويات سبعةهالخاصة ومهامهبهالنظام لمقتسيات تبعا.أدناه التقسيم في هو كما
1-ةةالحقل ةتواةالمسField:كيلكصتجكدكجتو ت ,كاتكيالمعط كلكسارت ,)كاالتكشالمو كاتس(الجسا كاتكيالمعط
.المسمنة الجماياتو القياسات تصجي باستثناا معالجة
2-الخليةة وو الوحةد مستواUnit (Cell).)كةعالمجمو كنم اكزجك كةيالجماو كةب ارالم ,كيمظ(التن كتجكملا :
.)الصيانة باستثناا مالقة (جلقة
ا ,اإلعتيان :*القياس.المعاير ,المعالجة ,لتقييس
.تتالمتجوو ,المرجعية النقاط ,التنظيم :التجكم *
امرواأل *.الداخلية اآلمان جلقات ,الجماية ,التتابع :
3-المنطقةة وو الممموعةة مسةتواGroup (Area),كامظالن كنم اكزجك كامتما كةفمعرو اازكتجب كتجكملا :
تدخل باستثناا ,مالقة (جلقة.)المشال
. المفرد ئيةزالج المجموعات بين التنسيا *
.تتالمتجوو المرجعية النقاط سبط *
. المتعدد امرواأل وجدات *
4-افراإلش مستواSupervision,ئيةرالم التنفيذية العمليات ,األمثل الجل ,ع الموو اإلنتاج بة ارم :
التنفي عمليات ,المعالجةو المعطيات ينزتخ. يرالتت ,ذ
5-ةةنيةالتص ةةتواةمسManufacturing, كودككجال كةككب ارم ,كاتككيالعمل كابعككتت ,اردوكككمال ,كةككيالتنفيذ اإلدار :
.الصيانة ,اإلنتاج جدولة
6-عالمشرو إدار مستواEnterpriseكينب كياسالتن ,اردهووم المشرو لدار ,اإلنتاج مجموعة أهداف :
.الطلبات لدار ,المختلفة ع اوالم
9-اإلد ةةتواةمسةةةةالعام ارAdministrationكاككيالتوث ,يةركككشالب اردوكككمال ,كاليككمالو اكارككجالت كمككسالق :
.المدى الطويل التخطيطو ,التطويرو األبجاث ,األرشيفو
- 10. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 15 -
4-ومتطلباته اتبرالت المستوا اتزممي:
أا لتنفيذمهمةاتزوتجهي اتوأد يتطلق ما مستوى فيمعينة,فمثالا هنا الجقلي المستوى فيلجساسات
ع الموو التسارو عةالسرو التدفاو تفاراتو الساطو اررالج جساسات (مثل النظام معطيات اار عن المسفولة
)...النهاية ومفاتي الوزن وخالياالمشاالتوالتيار ومجركات فورالسيو الخطويةو يسيةرالتج المجركات (مثل
الت أنظمةو , الهيدروليو ااواله وصمامات المستمر.)...حاورالمو ,سخين
ا المستوى في المهام تنفيذ يتولىألول–التجكم مستوى–المبرمجة المنطقية المتجكماتPLCالتجكم أنظمة أو
الموزDCSوبعك المستقلة الخاصة التجكم أجهز نمنظماتPIDالتجكم أنظمةو المجركات ياد أجهزو
.بالقدر
ما عاد افراإلشو بة ارالم مستوى فياسوج تستخدميببرمجيات مزود صناعية قSCADA.
امجركب المختلفة البرمجية الجزمو الجاسوبية الشبكات تستخدم األعلى المستويات فيCAD/CAM.
و كاهججم ازدادو كاتمالمعلو كدتقتع كيباترالت كتوىسالم كيف تفعنارا كلما أنه اسوال منكبصأارركقال كاذخاتكعباص
تا و ويتطلقأطول.
كفكلتختكزمنكلا كاتكبمتطلكنكم كةكمالمه كذكيلتنفكتوىكسمكنكم كاكنأجيا كةكيالزمن كتجابةكسات كونككت األول كتوىكسم كيكفف كركخآل
امةرص ل أ المتطلبات تكون األعلى المستويات في بينما الثانية اازأج تبةرم.
( شكل12المفتمتة الصناعية للنظم اتبيةرالت البنية )
- 11. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 16 -
التر المستويات بين اراوالف تلخيص تم:التالية بعةراأل اتزبالممي اتبي
اسسةتمابة زمةنResponse timeكينعب كذخيف كذاهو كيلالجق كتوىسالم كيف كداج كيرص كتجابةسات كةنأزم كونكت :
كاركباتعتكاركياخت كدكنعكةكنأزم كزدادكت كةكيالمعلومات كةكيرالمعما كةكيالبن كيكف كىكلاألع كاهكجبات كاكنتفعرا كاكموكل ,كالكصاتت كبكةكش
جيث .اتستجابةاتخا يتطلقاررالق ذاإلدار مستوى فيأجياناكىلع يفثر ت ت الو لبسع التتخير ناو أيام بسعة
.النظام أداا
التمييزيةResolution:يتطلقأكبر ججم الدنيا المستويات في المعطيات تمثيلكتوياتسالم كيف كهيعل كيه كامم
,العلياتمثل جساس لشار مثالكب12bit,يةراإلدا المعطيات تمثل بينماكب8Bit.
ةةةالوثوقيReliability:كركصعن كيكف كلكطع كدوثكج لنكيكلالجق كتوىكسالم كيكف كاكمكامكظالن كللكش كىكلل كفداكي كاكم كدك
تعطل أما .بالكاملHMI.النظام عمل على مطلقا يفثر ت د العليا المستويات في جاسق أو
اريةةرالتكReparability:.كونتتكاينبوتتيازالفي كةيالبن كثيج كنم كةيالجقل كركصالعناكام اركادنو كةيالبرمجو كةكيئكنككيم
اررالتك عملية فإن اسقوالج يستخدم جيث العليا السويات في بينما ,بينها فيما التبديلممكنة.الجدوث
تمثيل تماتزمميومتطلباتها اتبيةرالت المستوياتفيالمخططالهرمي( بالشكل المبين13).
( الشكل13)البنية اتزممياتبيةرالت الهرمية
slow easy
low
less
more hig
h
hard
DCS
PLC
SCADA
PC
NT
Sensor/Actuator
fast
التميزية الوثوقية التكراريةزمن
االستجابة
االستجابة سرعة
0.01S
0.1S
Second
minute
days
month
التعقيد
مستوىاإلدارة
التخطيط
التصنيع مستوى
األمثلة , الصيانة
اإلشراف مستوى
الخلية مستوى على تحكم
اإلنتاجي التحكم
اإلفرادي التحكم
التحالعملياتي كم
الحقلي المستوى
- 12. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 17 -
5-:المهام تكامل
كةكياتبرالت كةيالهرم كةكيالبن كتلفتتكىكلع كةكطابرالمت كةيئزالج كةكيالهرم كىنالب كنكم كددع كنكم كركيالكب كناعيةصال كاتكيالعمل كيف
( ككلكشبال كككسمو كوكه كاككمك كجركش ككلكش14كينككتخلي كىكلع كواككتيج كهكنأ كعككبارال كتوىكسالم كيككف كالكثكم كظكجنال كثككيج ,)
ككسئيرتينAوBكهماكسبع كعكم ابطتينرككتمكرفكشالم كاللكخ كنكمAكامسكخال كتوىكسالم كيكف كاكمبه كاصكخالكاكيرط كنكع
مجلية شبكةLANمتجكمين من تتتلف خلية كل أن كما ,AوBابطينرمت أيساىكرخأ كةيمجل كبكةش كاللخ كنم
.كذاككوهكاككلنط كامكهالمو كاألدااككب كلكمالتكا كتمينككتل كىكلاألع كرفككشالم كاللكخ كنككم كاكيالخال ابطركككت لنكهكيعلكلككمالتكا كمككسا
.العامودا
( الشكل14)
5-1-:العموديو األفق التكامل
كثكيج كةكعالموز كنظمكلا كةكلجا كيكفو كاتكقالتطبي كنكم كركيكث كيكفكتلفكتيكامكظالنكيكباترالتأو كةكيئزالج كنظمكلا كنكم كددكع كنكم
الخاليادت أن كاهفي كامهالم بعن تجتاجكايخال كيف ىكرخأ كةيئزج كامهم كعم كلمتكاىكرخأكرفشالم كىلل كودعال دون
(الشكل في موس هو كما ,األعلى الطبقة في15كيقاألف كلمالتكا أن كملالع كعم .كيقاألف كلمبالتكا يسمى ما وهذا )
( ككلكشال كجهكسيو كاكم كذاكهو كدكجاوال كةكيالخل كمنكس كةكيئزالج كنظمكلا كينكب كاكبمطلو كونككي كدك16كيكقاألف كلكمالتكا كثكيج )
اوال الخلية متجكمات بين العاموداو.المختلفة الخاليا بين العاموداو األفقي التكاملو جد
كامهالم كنم مجموعة من النظام يتتلف جيث الموز التجكم بمفهوم كليا تبطرم العاموداو األفقي التكامل مفهوم أن
بها الخاص ئيزالج نامجهارب تجهيز ولكل عةالموز المتجكماتو اتزالتجهي من مجموعة تفديها.
- 13. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 18 -
( الشكل15ا )ئيةزالج األنظمة عناصر بين األفقي لتكامل
( الشكل16اجدوال ئيزالج للنظام العناصر بين األفقي التكامل )
- 14. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 19 -
( الشكل17ا مفهوم )البنة في األفقيو العامودا لتكاملالهرمية اتبيةرالت
كداجاو كاجنامرب ككلشلت كاهبين كامفي كةعالموز كةيئزالج امجركبال كلمتتكاApplication programكدجاو كةممه كذيلتنف
,كةلومتكام كةكطابرمت كامكهم كدع أو( ككلشبال كينكبم كوكه كاكمك18كاكهبين كاكمفي كاتكمالمعلو كةيئزالج امجرككبال كادلكبتت كثكيج )
.الجقيقي بالزمن تعمل اتصال شبكة خالل من
(الشكل18)نظامموزنامجرببموز تطبيا
- 15. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 20 -
كدكقلككساوال كنكم كبكصأكاكنلككظالن أداا أنكوزكمال امكامكظالن اازككجأل كلقكصال كادكتالع كيكف كلكمالتكا كىكلع كاكسأسا كدكميعت
كيف التكاملو المعلومات وتبادل المعطيات اعدو في التكاملو التجكم نامجرلب عةالموز ئيةزالج امجرالب في التكاملو
( الشكل يوسجه ما وهذا بة ارالمو افراإلش عمليات19.)
6-ل اتبرالت التخطيطالكبير التصنيعية لنظم
تتكويمود كنم كاتعومجمو كقطتخا كائطسوو كةمعا كاملةش ذاكر على الكبير التصنيعية للنظم يةرالمعما البنية تقوم
كالصات كامظن كهاسبع كعكم كاهبطري كةياتبرالت كبةسالجوككلكشال كنم كساو كوه كاكمك(20.)كاكقتطبي كليالتمث كذاه كربويعت
لبنى الجديد للمعايير ارمباشاالتشاور التجكمdeliberative controlالتفاعلي للتجكم كنظير.
كةكمالمه كلكيتجل كيكفكلكيوتجل كيطكطالتخ كتمكيكةكيىلكاكيالعل كويةكسال كدافكهأ كذكيتنفكىكللكمنكسوتت .كدنياكلا كويةكسال كيكف كالكعأف
التجليل عملية:
-ت مف تجليلTemporal.العملية زمن طول على تتابعية أفعال للى
-اجيز تجليلSpatialل.ئيةزالج النظم بل من تنفذ منسجمة امنةزمت أفعال لى
كةكلالجا كادتتكعم كنكم كدأكبت كثكيج كلكجارم كدكعب كركيالكب كنظمكلا كيكف كةكجالنمذ كةكيعمل كركمتMانركك أ كنكم كرنك كلككل
كاتكسالجسا كثكيج كامكظللن كدنياكلا كتوياتكسالم كنكم كامالتكعالمو كتكباوالث كادكجلي كاهكجبات كبطكهوت كنيعيةكصالت كةكيالعملS
المشاالتوEكعيبجم كاليماإلج كامعال النموذج لتكوين ىأخر نماذج مع ابطرليت األعلى باتجاه النموذج يصعد كما ,
كتقبليةكسالمو كركسالجا كالكعاألفو كةكييخرالتا كالكعاألف كعكيلجم كىكلمث كينكمتخ كةكيعمل كيكه كوذجكمالن كااكنب كةكيعمل لن .كادهكعأب
.للجملة الممكنة
عمل محطةWorkstationعمل محطةWorkstation
التطبيق مكاملة
Application Integration تطبيق
Application
تطبيق
Application
الصلب العتاد تكامل
Hardware Integration بيانات قواعد
Database
بيانات قواعد
Database
(الشكل19معلومات نظام لمكاملة األساسية الطرق )
- 16. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 21 -
ا كدعا تجتواتتكوجالمت كعيجم كىلع كةفرلمعVariableكابالتقالتوMapوانرك األ كةمائObjectكداثجاألو
Event.اصهاووخ
اار الجساسات معالجة تشملومعالج وترشي الجساساتةاتهارلشالتستخدمالنموذج بل من.المتجكمو
كفمنككتكالككشالم كائطككسواتوأداإلو كةككب ارالم اكرككشالب كالككشالم كطتهاككساوب كتطيعككسيكتطيعككسي كاككمك ,كامككظالن كىككلع افركككش
كةكيأ كيكف اكركشالب كدخلكتال كةكيلمكان كعكم كيكلاآل كلكمالع أا .كةكباتيرالت كوياتكس كيكف كويةكس كةكيأ كىكلل كامكهالمو كركماواأل كااكطلع
.التجكم سويات من سوية أو مرجلة
7-الشاملة األتمتة
كةكفكا كينكب كلكمبالتكا كاملةكشال كةكتاألتم كتمكهتالكاتكيفعالكاتكمالمعلو كادركصم كعكيوجمكاذكخاتو كوكجالمر كدافكهاأل كاكيلتجق
ت بالو الصجي اررالق.التكاليف ل وبت الصجي
وكابقاككس كلفناككسأ كاكمكأنال كناعةككصالكبككسمجوكةككلالمتكام ةCIMكوككقتمكائزكككر كةككثثال كىككلعكيةكسأساككلككشال(9)كيككهو
كعاو و ,كاتجومخر كدخالتمو ,كايوخال كامس أ كةيالفعال كذهه من ولكل .التسوياو التصنيعو التصميمكاتممعلو د.كتميو
كينككب كاتككيالمعط كاركةككشوم كادلككببت كمككست كيككتال كاتككمالمعلو كاتككنتقا كتخدامككسا كاللككخ كنككم كةككسالمفس كاطاتككشن كلككمتكا
المتعدد المفسسة وجدات.اتزكيمم كاقج ما وهذاكيةسأساكاهأهم كديعدكنفوخ كةيالنوعو كةنالمروو كةياإلنتاج كاديز
.التصميم زمن
scheduling
operational
path
planning
Days to
years
Time
Scale
operations
Sensor
Processing
M1S1
M3
M4
M2
M5
S4
S2
S3
E1
S5
E4
E2
E3
E5
World
Modeling
Task
Decomposition
Multiple
User
Interface
hours
minute
s
seconds
detect
and
integrate
model
evaluation
plan
and
execute
servo
control
dynamic
task
actions
( الشكل20الذكية التصنيعية النظم نمذجة )
maps
Object lists
state
variables
objective
functions
program
files
Global
Memory
- 17. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 22 -
( ككلككشال كبنككي21اترت كيككمهر كيمككستق )كةككفالمختل كةككسئيرال كلككتالك كجاككسمو كتوياتككسم كةككثثال كنككم كوذجيككمن كيككبكنظمككل
.كتوىكسم كلكك كيكف كاتمالمعلوكاكم كدركقب كقاكسومتنا كجماكسمن كاكيالخالو كلكتالك كذهكه كينكب كلكمالتكاو ابطرككتال كونككي كاكم كدركقوب
.ل أ التكاليفو أسرو أص اررالق يكون
1-8-البنيةالعملياتيةالمفتوحة:[6]
(الشكل21)مختلفة معلومات لنظم العام المظهرمتكاملة
Fieldbus, Industrial Ethernet
معدات ، تجهيزات ،أتمتة
Automation, Instruments, Equipment
Field bus
التحكم Controls
DCSPLC اإلشراف المراقبة نظم
SCADA Systems
بال التحكميدويا عملية
Manual Process
Control
حواكم،محركات ،مشغالت
Drivers, Motors,
Relays
التزويد سلسلة إدارة
Supply Chain Management
الكترونية تجارة
E-Commerce
متقد تخطيط عملياتمة
Advanced
Planning
Functions
التسويق
Distribution
& Logistics
النقل إدارة
Transport
Management
المشروع لموارد التخطيط
Enterprise Resources Planning
المالية اإلدارة
Financials
البشرية الموارد
Human
Resources
الطلبات إدارة
Order
Management
و المواد تخطيط
المنتجات
Production &
Materials
Planning
الخدمات و المبيعات إدارة
Sales & Services
Management
الخدمات اقتباس
Service
Quoting
المبيعات قوى أتمتة
Sales Force
Automation
المنتج مرتجع
Product
Returns
المنتج إعدادات
Product
Configuration
صناعي تنفيذي نظام
Manufacturing
Execution System
Product
Tracling and
Genealogy
وحدات إنجاز
اإلنتاج
Dispatching
Production
Units
تفاصيل و الجدولة
العمليات
Operations/
Detail
Scheduling
البيا جمع و تحصيلنات
Data
Collection/
Acquisition
و الموارد حصص
حالتها
Resource
Allocation
And Status
الصيانة إدارة
Maintenance
Management
األداء تحليل
Performance
Analysis
العمالة إدارة
Labor
Management
Process
Management
الجودة إدارة
Quality
Management
بالوثائق التحكم
والسجالت
Document
Control
المنتج و العملية هندسة
Product & Process
Engineering
المنتج بيانات إدارة
Product Data
Management CAD/CAM
العملية نمذجة
Process
Modeling
- 18. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 23 -
كفمنت(OLE for Process Control) OPCكةقافومinterfaceكفلومخت كقساوالج كينب كالصلالت كةمعا
أو العملياتي التجكم عناصرباعتماد الصناعية األتمتة اتودتقنيات:التقنيات هذه أهمو ميكروسوفت هاتوفر
*(Object Linking and Embedding ) OLEكرصعناplug-and-playكف,كدوزنوي ي
من اجزActiveX.
*تعتمدCOMوDECOM(Decentralized Component Object Model ).
*خدمة تفمنWeb.
تعمل *OPCمخدمات عد على ت الو نفس فيServerوكالا وعدClient.
*بعد عن النفاذ لمكانياتremote access.
.العاموداو األفقي التكامل *
أن بالذكر الجديرOPCمفسسة بل من ياروتجا فنيا مدعومةOPC.
( الشكل يبين22حالمفتو العملياتي كتجكملل يةرالمعما البنية )OPCOpen Process Control
( الشكل22)المفتوجة العملياتية البنية
خدمات على مثالOPC:
1-لل كتمرسالمو اآلني النفاذ لمكانيةكاتيمعط:Online Data Accessكينب كاتيللمعط كةبوكتا اارك
.العملياتي التجكم وعناصر التطبيقات
2-األ كعم كلمالتعاو كداثجكذارناإل كائلسر:Alarm and Event Handlingكليوك كومقيOPC
.األجداث وجاتت الموصوفة اتراإلنذا جدوث عن باإلعالن
3-كةييخرالتا كاتيالمعط كىلل النفاذ:Historical Data Accessكاتيالمعط كريروتج كةجومعال اارك
.يخيةرالتا
9-عةالموز الصناعية للنظم الرشيقة التعاونية البنية:
تجاول األخير اتوالسن فيالصناعةكبير بشكل اسعو بنطاا المنتج نفس لنتاجكدأبالم كذاه كنكل ,كىلع كادر كري
مع التعاملالمنتج نو اترتايوعليهتع لمدالصناعةللتجديات اتستجابة تستطيع.الجديثة الديناميكية
كلكمتعكاتكسالمفسكامكياأل كذهكهكةكجمفتو كةكيعالم كةكئبي كيكفكةكيالبن كيكف كةكيالديناميك اتركالتايكب كازكتتماترككيالتاو كةكيالتنظيم
.كاديةككصت اتو كةككيالتقن كادئككبالم كيككف يعةرككساللنت كواككسالو كةككئالبي كذهككه كبقككسب كةككسالمفرو كدككيالجد كاتككبالمتطلكقككلتط
نظاماتجكمياديناميكيارشيقالنتصنيع ظمعةموزمبنيةبو اتوتدنماذجبتقنيات.جديثة
Application
Y
OPC Interface
Application
X
OPC Interface
OPC Server OPC Server OPC Server
- 19. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 24 -
لنالم البنيةعتمدا علىالتعاونية الصناعية للنظم لوكيلتدعم الرشيقةائموالت لمكانيةاترللتاي يعرالسو الديناميكي
كتمرككسالمكناعيةككصال كةككئالبي كيككف كةككع المتو كرككي ووكككب كعككتتتمالتنظيمكعككم كةككينظام كطككباور كتخدامككساو كذاتيككلاالاتزكككيتجه
.يائيةزالفيو.المتقدمة التقنية كتهمية مهمة التنظيمية فةرالمعو يةرالبش املوالع أن تعتبر
9-1-:الطارئة التصني نظم متطلبات
أهمالصناعية النظم متطلبات,المفسسة تكامل هي ئةرالطاكةيبنكىنب ,كةعموز كةيتنظيمكلمتكا ,كةفمختلكعمكشالب,ر
الديناميكية البنية ,التعاونالمفتوجةو.الخطت مع التسام ,المنظمة
اآلن كىكتجكهكجاوت كىكنالب كذهكه كتكلازماكلكمكا ككلكشب كةكلمجلو كركي كةكممه كاكلكشم,كيطكطالتخو كاتكيالمعط كةكمجتر كلكثم
.التنظيم لعاد وتقنيات الجدولةو االالمركز
لنوفه عرن يقةربط تبطةرم المعطيات ترجمة عمليةفي المعلومات هذه مالبيئةالالو يةزمرككركةش كنم تختلف
.ىكركخألكاتكيالمعط كةكمجتر كاكلكشم كلكجت ت كتجكنالم كوذجكمن كاتكيمعط كادلكبت كاييركعوم كاكيالكترون كاتكمالمعلو كادلكبت لن
لاة اعتماد تم ارمفخ ,كامل بشكلXML.المعطيات لتبادل ارمعيا
لنكةكلالجدو ككلةكشمواإلداركنظمكللككعالموزةككلتتطل كةكنامزم قكةكيالمجل كنظمكلكددكعالمتكدعمكل كاتكيالعمل كىكلع افرككشاإلو
.العامة األمثلة عملية
النظا يبدا أن يجق ارأخيائمويت لكي الذاتي التنظيم خصائص مالتعبير يقةرط لكن ,جيةالخار اترالتاي مع عةبسر
.جدا صعبة مهمة هي التنظيم لعاد تقنيات عن
9-2-الو على المبنية البنية:الصناعية التطبيقات ومل من كيل
كداكب اركفخكمكادكماعتكلكيالوك كىكلع كدكمالمعت كةكيالبنت كثكيبجكلكب كنكم كةكسالمفرو اترككيالتا كنكم كالكك كاركباتعت كينكعب كذكخت
كنيعكصالت كامكظن كيكف اترككيالتاو كنيعكصالت كامكظن كاكهفي كلكميع كيكتال كةكئالبيواترككيلتا كامكماتهت كنكم كيطكسب اكزكج كيصكصتخ
د مدى على نفسه التصنيع نظام.جياته ور
كديالجد كاثجاألب كنعب حكرتتق كيقةشالر كةيالديناميك كةيالبن كايولتجق كعةساوال كنظملا كيفكةيبنتكددعوت كامع كليوك كدمعت
,الوكالاتدعمالمقترجات هذهأسليقالجديد التجكم.ت الو بنفس المذكور المتطلبات كل تجقيا وتجاول
ا كناعيةصال للبيئة مناسبة الوكالا متعدد النظمكةيرالمعيا :كلثم كائصصخ كدابت كناعيةصال كاتقالتطبي ألن كةعلموز
يةزالالمركوكةيالبنو كريالتاي كةيابل و.كلجلل كةممالئ كرثأك كوكالالا كاهأجل كنم كونكي كيتال كدقالمعوكليبتجلكددعت كةيتقن
أن استنتاج يمكن الوكالامن العديدالمتطلباتمجققةمنها نذكر:
اتستقالليةيعم أن للوكيل (يمكنكنم كرشمبا تدخل بدون لأاكاخ كائنكرجيكةئالبي كيفكم كون كهلوكىلع كتجكملا ن
سلوكه.)
التعاون(يتفاعلالوكيل)عام هدف لتجقيا ينرىخ وكالا مع.
األول التفعيلو التفعيل لعاديكاهفي تجدث التي اترللتاي عةبسر ويستجيبون بيئتهم الوكالا (يدرىكرخأ كةهج كنم ,
ببسا الوكالا يتفاعل تطة)بسلوكها للتجكم التمهيدية اتوالخط اتخاذ على ادرون لكنهم للبيئة استجابة.
ائموالتيةزالالمركو)مختلفة تنظيمية بنى في بسهولة تنظيمها عاداو يةزتمرك بنية في الوكالا تنظيم يمكن (.
9-3-1-:الوكالء المتعدد للنظم وساسية مبادئ
البنيةمجموعة هي المقترجةالمستقلين األذكياا المتعاونين الوكالا منمعينا تخطيطا لتشكل.الوكالا متعدد
كاكقيجككل كيةكساألسا كارككاألف كلكيالوك كىكلع كيكنالمب احرككت ات كذاكهكHMSكماحكسالو كانكساإلن كنكع كركيالتعب كةكيلمكان كلكثم
من األفكار وبعن المختلفة التنظيمية البنى ببعنBMSالدينام التطورو ق ارالم دور مثل.للنظام يكي
- 20. القادري منذر محمد المهندس الدكتور–munthear@gmail.com
- 25 -
الشكل(23)البنية في الوكالا صفوف
كردكفالمن أو كةكعالمجتم انركك لف كلكثاألم كاكقتج كيككل كةكفمختل كةكيتنظيم كىكنب كيكف كهمكسأنف اوككمينظ أن كوكالاكلل كنككيم
.للتشويش الفعل ورد المتانة وتجمع
او بة ارالم ,العمليات وكالا :الوكالا صفوف من مجموعة البنية تعرف.بطرالو ,المهمة ,المنتج ,افرإلش
العمليات وكالاع تعبر.يائيةزالفي اردوالم مع التفاعل ن
افراإلش وكيل.التنظيمية البنية على يعتمد العمليات وكالا من بعدد التجكم رن له
بطرال وكيل.هرىخ المستخدمين...للىو به المرخص النظام مع بالتفاعل يسم
المنتج وكيلعن يعبر.العمليات خطط مثل بها تبطةرالم المعلوماتو بالمنتج فةرالمع
المهمة وكيل.التصنيعية ارواألد جول ديناميكية معلومات وتجوا منتج إلنتاج مهمة تنفيذ عملية عن يعبر
9-3-2-:التنظيمية البنى
كيكه كيةكساألسا كةكيالبن كائصكصخ كدكجأكةكيلمكانكيمكظتن كادكعبإ كمكست كيكتال كذاتيكلا كيمكظالتنكةكيتنظيم كىكنب كيكف كوكالاكلا
مع مختلفةا كارباتعت كينعب األخذكةيلبنكةياتبرالتكلمكا ككلشبكاتياتبرالتو )كتقلسالم كليالوك احركت (ااحركت (ا ىكرخاأل
.)اتتجاد. جديد ديناميكية تنظيمية بنية لسافة الممكن من جال كل على
كةكفمختل كةكيتنظيم كىكنلب كياكشالر كفكيالتك كذاكه كدعمكل-كذاتكلا كيمكظالتني-كركيللتعب كراكط كتخدامكسا اكروركسال كنكمكنكع
.كزكيالم كذهكه كةكجلمعال كةكيوتقن كةكيتنظيم كةكيبن كلككل كوكالاكلا كينكب كاتك العالكوكالاكلا كدكجأ كادرك لذا :كالكثالم كبيلكس كىكلع
كل تجديث يتم أن االسرور من فإنه النظامتباطرت معه تبطينرالم الوكالاو ىلي بشكل هم.ديناميكي
9-3-3-اسو التشويش إدار:ابرضط
خط كنكع كناعيةكصال كةكيالعمل كرفكجت اباتركطكسا كناعيةكصال كةكئالبي كيكف كدكجيوط.كاكهفأن كقكجي اباتركطكسات كالكج كيكف
ىليات باستخدام ديناميكي وبشكل عةبسر النظام يستجيقمعينة.اقراتسط لنو وفقا
اقراتسط لدار ىلية تشكلب يسمى مامجراتكسات كةجلمعال كةطخ كلسأف كتنتجسي كذالا اقرسطارطكةيمبن بات
مسبقة فةرمع اعدو على.بالخبر المجصلة فةرالمع وعلى
مع التفاعل
الوكالء جميع
خارجي نظام
الواجهة وكيل
Interface
Agent
المراقب الوكيل
المنت وكيلج
Product
Agent
المهمة وكيل
Task Agent
الجزء
المنطق
العملياتي الوكيلOperational Agent
الجزء
المنطق
العملياتي الوكيلOperational Agent