يهدف هذا البحث إلى تصميم نظام كشف فعال لمختلف الاختراقات و عمليات التطفل المعروفة و غير المعروفة التي تتعرض لها أنظمة سكادا بالاعتماد على فكرة سلاسل ماركوف و مفهوم النوافذ الاحتمالية.
يقدم المقال دراسة استخدام معيار أو تقنية "OPC" بهدف المواءمة و إزالة عدم التوافق بين التجهيزات المختلفة المكوّنة لنظام التحكم المبرمج. حيث تعمل تقنية "OPC" كوسيط يقوم بتأمين الاتصال بين الأجهزة التي تعد مصدراً للبيانات من جهة و بين البرامج التي تحتاج
لقراءة هذه البيانات من جهة أخرى، و ذلك عندما لا يمكن لهذه البرامج أن تتصل بشكل مباشر مع الأجهزة المصدّرة للبيانات بسبب عدم وجود توافق بينها، و ذلك نتيجة اختلاف الشركات المنتجة لكل من الأجهزة و البرمجيات أو قدم الأجهزة المستخدمة و عدم قدرتها على الاتصال مع البرمجيات الحديثة و غيرها. هنا يظهر دور تقنية "OPC" في تقديم الحل المناسب لمشاكل الاتصال بين الأجهزة و البرمجيات، بحيث تقوم يدور الوسيط بينهما عن طريق الاتصال مع كل منهما على حدى و نقل البيانات فيما بينهما بشكل يؤدي إلى عمل منظومة التحكم بشكل ممتاز و كأن الاتصال يتم بشكل مباشر.
سيتم عرض أهمية تقنية "OPC" المقترحة في هذا المقال عملياً من خلال تطبيق هذه التقنية في حل أحد مشاكل منظومة التحكم بالضخ في الشركة السورية لنقل النفط في بانياس "SCOT"، و ذلك عن طريق استخدام برنامج (Kepware OPC Server) و برنامج (WinCC Flexible) للاستعاضة عن برنامج المراقبة و التحكم الذي كان مستخدما مع الإبقاء على نفس تجهيزات "PLC" القديمة، و كنتيجة لذلك سيتم التخلص من المشاكل التي كانت موجودة في نظام المراقبة و التحكم السابق المستخدم من قبل الشركة و بالتالي ضمان عمل النظام بالشكل المطلوب دون أية مشاكل، مما يعود بالنفع الاقتصادي الكبير و الموثوقية العالية في العمل.
يقدم الباحث في هذه الورقة عرض لأحد أكثر أنماط التحكم الحديث دقة و استقرار و سرعة في الاستجابة، و هو نظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) الذي يعتبر أحد الحالات الخاصة لنظم التحكم بالحلقة المغلقة. و يتم عرض و مقارنة أشكال مختلفة من التحكم، و إ
ظهار استجابة الأنماط الفرعية للمنظم PID من خلال استخدام متحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC)، و برمجته ليكون متحكم من النوع (PID) و الاستفادة من هذه المنظومة للتحكم الدقيق بسرعة محرك ثلاثي الطور. حيث تم توصيل برنامج المتحكم القابل للبرمجة (PLC) بأحد برامج التحكم بالمراقبة و تحصيل البيانات و المعروفة بالاسم المختصر (SCADA). لمعايرة المتحكم من النوع (PID) و يتم استخدام هذا البرنامج لعرض نتائج استجابة الأنماط المختلفة للمتحكم PID على شكل منحنيات بيانية. حيث تظهر منحنيات الاستجابة سرعة و دقة استجابة تجعل من هذا التطبيق منظومة متكاملة يمكن أن تشكل البنية الأساسية للكثير من التطبيقات العملية كالروافع الكبيرة و خطوط الإنتاج المتداخلة و غيرها من التطبيقات، كما أن استخدام أجهزة PLC يجعل منها أنظمة ذات جودة و موثوقية عالية.
نواجه في حياتنا اليومية مشكلة الاختناقات المرورية و ما يترتب على ذلك من ضياع في الوقت و الطاقات، حيث تعمل إشارات المرور وفقاً لأنظمة التحكم التقليدي لعقدة مرورية بأزمنة ثابتة و تتابع ثابت. يقترح البحث خوارزمية جديدة للتحكم المبرمج بإشارات المرور، حيث
تعمل بأزمنة متغيرة و تتابع متغير حسب حجم الكثافة المرورية. يتم تحصيل بيانات الحركة المرورية (عدد السيارات – الكثافة - التدفق) باستخدام الحساسات الحلقية (Loop Detectors) الموزعة عند كل إشارة، تُنقل هذه البيانات إلى المتحكم المنطقي القابل للبرمجة PLC الذي يقوم بمعالجتها و إصدار الأوامر اللازمة، و يتصل المتحكم بدوره مع نظام التحكم الإشرافي SCADA الذي يؤمن إمكانية مراقبة سير العمل للعقد المرورية، إضافة إلى إمكانية التحكم الأوتوماتيكي و التحكم اليدوي بالإشارات.
يقوم النظام المقترح بالربط بين عقدتين عن طريق تطبيق خاصية الموجة الخضراء (Green Wave) بالاعتماد على السرعة الفعلية للسيارات، و إعطاء أولوية المرور لسيارات الطوارئ التي يتم الكشف عنها باستخدام الحساس الحلقي و مقاطعة عمل البرنامج بشكل فوري لفتح الإشارة المطلوبة.
تم اختبار نظام التحكم و المراقبة المقترح من خلال أخذ بيانات عقدة مرورية تعمل في نظام التحكم التقليدي و مقارنتها بالنتائج التي يعطيها البرنامج، و قد أظهرت النتائج أنه تم تقليل أزمنة فتح الإشارات، و زمن الدورة الكلية، و زمن الانتظار غير المرغوب به على كل إشارة بشكل كبير، و بالتالي تم تخفيض حجم الاختناقات المرورية عند كل عقدة.
