بررسي ساختار و نحوه عملكرد سيستم هاي كنترل صنعتي

---

دسته: برق

---

---

فرمت فايل: doc

---

حجم فايل: 2277 كيلوبايت

---

تعداد صفحات فايل: 161

---

در هر صنعتي اتوماسيون سبب بهبود توليد مي گردد كه اين بهبود هم در كميت وميزان توليد موثر است و هم در كيفيت محصولات.هدف از اتوماسيون اين است كه بخشي از وظايف انسان در صنعت به تجهيزات خودكار واگذار گردد.در يك سيستم اتوماتيك عمليات شروع،تنظيم و توقف فرايندبا توجه به متغير هاي موجود توسط كنترل كننده سيستم انجام مي گيرد. هر سيستم كنترل داراي سه بخش است: ورودي ، پردازش و خروجي .

انواع استراتژي هاي كنترل:

كنترل حلقه باز

كنترل پيشرو

كنترل حلقه بسته

كنترلر مغز متفكر يك پردازش صنعتي است و تمامي فراميني راكه يك متخصص در نظر دارد اعمال كند تا پروسه، جريان استاندارد خود را در پيش گيرد و نهايتا پاسخ مطلوب حاصل شود از طريق كنترلر به سيستم فهمانده مي شود.

يك كنترلر چگونه عمل مي كند؟

در ابتدا سيگنال خروجي از سنسور وارد كنترلر مي شود و با مقدار مبنا مقايسه مي گردد و نتيجه مقايسه كه همان سيگنال خطا مي باشد، معمولا در داخل كنترلر هم تقويت شده و هم بسته به نوع كنترلر و پارامترهاي مورد نظر، عملياتي خاص روي ان انجام مي گيرد سپس حاصل اين عمليات به عنوان سيگنال خروجي كنترل كننده به بلوك بعدي وارد مي شود.مقايسه سيگنالها و تقويت اوليه در همه كنترلر ها صرف نظر از نوع انها انجام مي گيرد ،در واقع اين عمليات بعدي است كه نوع كنترلر را مشخص مي كند.

PLCاز عبارت Programmable Logic Controller به معناي كنترل كننده قابل برنامه ريزي گرفته شده است.PLC كنترل كننده اي است نرم افزاري كه در قسمت ورودي، اطلاعات را بصورت باينري دريافت و آنها را طبق برنامه اي كه در حافظه اش ذخيره شده پردازش مي نمايد و نتيجه عمليات را نيز از قسمت خروجي به صورت فرمانهايي به گيرنده ها و اجرا كننده هاي فرمان ، ارسال مي كند.

بطور كلي مي توان زبانها برنامه نويس PLCرا به پنج دسته تقسيم كرد:

• زبان SFC يا Sequential Function Chart Language

• زبان FBD يا Function Block Diagram Language

• زبان LD يا Ladder Diagram Language

• زبان ST يا Structured Text Language

• زبان IL يا Instruction List Language

به طور كلي چهار سيستم كنترلي وجود دارد:

1.سيستمهاي رله اي از قديمي ترين سيستم كنترلي هستند. در اين سيستمها كليه عمليات كنترلي با استفاده از رله ها انجام مي پذيرد.

2.سيستمهاي كنترلي مبني بر مدارهاي منطقي. در اين سيستم ها از دروازه هاي منطقي و تراشه هاي كوچك براي پياده سازي عمليات منطقي استفاده مي شود.

3.كنترل با كامپيو تر شخصي

4.كنترل مبني بر PLC.

سيستم SCADAعلاوه بر كاربرد در فرايندهاي صنعتي مانند توليد و توزيع برق ( به شيوه هاي مرسوم يا هسته اي) ،ساخت فولاد، صنايع شيميايي،صنايع آب ،گاز و نفت در بعضي از امكانات آزمايشي مانند فوزيون هسته ايي نيز كاربرد دارد.

اندازه اينچنين تاسيساتي از 1000تا چندين ده هزار كانال I/O مي باشد. و با كمك شبكه ها و سيستمهاي مخابراتي منطقه وسيعي را تحت بازرسي ونظارت قرار مي دهد.

سيستمهاي SCADA بر روي سيستم عاملهاي DOS، VMSو UNIXقابل اجرا هستند در سالهاي اخير همه سيستم هاي SCADAبه سمت سيستم عامل NT و بعضي هم بسمت Linuxگرايش پيدا كرده اند.

فهرست مطالب

به نام او----------------------------------------------------------------------------------- 2

بسم الله الرحمنالرحيم---------------------------------------------------------------- 3

عنوان بندي--------------------------------------------------------------------------- 4

چكيده-------------------------------------------------------------------------- 5

پيشگفتار------------------------------------------------------------- 7

سپاس گزاري------------------------------------------------------------------------ 9

تقديم به---------------------------------------------------------------- 10

 فصل اول :
« مقدمه اي بر سيستم هاي كنترل » -------------------- 18

 كنترل و اتوماسيون------------------------------------------------------- 18

مشخصات سيستم هاي كنترل---------------------------------------------------------------------------------------------- 19

ورودي ها------------------------------------------------------------------------------------------ 19

خروجي ها--------------------------------------------------------------- 19

پردازش ------------------------------------------------------------------------ 20

انواع فرايندهاي صنعتي ---------------------------------------------------------------------- 20

فرايند توليد پيوسته--------------------------------------------------------------- 20

فرايند توليد انبوه---------------------------------------------------------------------------------- 21

فرايند توليد اقلام مجاز --------------------------------------------------------- 21

استراتژي كنترل ----------------------------------------------------------------------- 21

كنترل حلقه باز ------------------------------------------------------ 21

كنترل پيشرو --------------------------------------------------- 22

كنترل حلقه بسته -------------------------------------------------------------------------- 22

انواع كنترلرها ------------------------------------------------------------- 23

كنترلرهاي ناپيوسته ------------------------------------------------------------------ 24

كنترلرهاي پيوسته --------------------------------------------------------- 24

كنترلر تناسبي ------------------------------------------------------24

 كنترلر انتگرالي ------------------------------------------ 25

كنترلر تناسبي-انتگرالي ---------------------------------------------------------------------25

كنترلر تناسبي-مشتق گير ------------------------------------------26

كنترلر PID-----------------------------------------------------26

كنترلر نيوماتيكي --------------------------------------------27

كنترلر هيدروليكي ------------------------------27

كنترلر الكترونيكي --------------------------------27

سير تكاملي كنترل كننده ها ---------------------------------------------------------27

فصل دوم :

« انتقال اطلاعات در صنعت »----------------------------------- 29

 مقدمه ---------------------------------------------- 29

معماري شبكه ------------------------------------31

لايه فيزيكي ----------------------------32

لايه ديتا لينك ---------------32

لايه شبكه------------------------32

لايه انتقال --------------------------------- 32

لايه session-------------------------------------------------- 33

لايه Application------------------------ 33

استانداردهاي معروف لايه فيزيكي شبكه هاي صنعتي ------------------------- 34

Rs232----------------------------------------------- 34

RS449-------------------------------------------------------- 35

RS530--------------------------------------------------------------- 35

RS423---------------------------------------------- 35

RS422------------------------------------------------------------ 35

RS485-------------------------------------------------------------- 36

گذرگاه H1---------------------------------------------- 36

گذرگاه H2--------------------------------------------------------------------- 37

HART--------------------------------- 37

معرفي واسط هاي انتقال و عوامل موثر در انتقال ----------------------------- 37

كابل كواكسيال ---------------------------------------------------------------- 37

زوج سيم به هم تابيده ----------------------------------------------------------- 38

فيبر نوري ---------------------------------------------------------------- 38

پروتكل ها و استانداردها ----------------------------------------------------------------------- 40

استانداردهاي اترنت -----------------------------------------------------40

پروتكل MAP--------------------------------------------------------40

 پروتكل TOP-------------------------------------------------------- 41

پروتكل TCP/IP----------------------------------- 41

پروتكل SNA--------------------------------------- 42

پروتكل MM------------------------------------------42

استاندارد Bus Field------------------------------------------------------- 42

استاندارد Profi Bus----------------------------------------------------43

 فصل سوم :

« كنترل كننده هاي برنامه پذير PLC »--------------------------43

 مقدمه------------------------------------------------------------------------ 43

مقايسه سيستم هاي كنترلي مختلف --------------------------------------------------44

توجهات خاص در بكار گيري سيستم هاي PLC -----------------------------------45

سخت افزار PLC -----------------------------------------------------46

ماژول منبع تغذيه -----------------------------------------------47

واحد پردازش مركزي ------------------------------------------47

حافظه ---------------------------------------------48

ماژول هاي ورودي --------------------------------------------------------------------------48

ماژول هاي خروجي --------------------------------------------------------------------------------49

ماژول تغيير شكل سيگنال --------------------------------------------------------------------49

ماژول ارتباط پروسسوري --------------------------------------------------------- 50

ماژول رابط IM -----------------------------------------------------------50

انواع محيط هاي برنامه نويسي و امكانات نرم افزاري در PLC ----------------------------- 50

زبان هاي برنامه نويسي PLC ------------------------------------------------------ 51

زبان SFC ------------------------------------------------------------------- 51

حالت هاي مختلف براي اتصال Step و Transition --------------------------- --------- 55

ماكرو Step -------------------------------------------------------------------------- 56

زبان FBD ----------------------------------------------------------------------------------- 57

زبان LD -------------------------------------------------------------------------------- 58

زبان ST ------------------------------------------------------------------------------------------ 59

زبان IL ------------------------------------------------------------------------ 59

توابع كنترل پيوسته در PLCها -------------------------------------------------------------60

ماژول هاي PID -------------------------------------------------------------------------------60

برنامه ريزي ماژول هاي PID ---------------------------------------------- 61

كاربرد ماژول هاي PID ----------------------------------------------- 61

ارتباط در PLCها --------------------------------- 62

ارتباط سريال ----------------------------------- 62

فاصله انتقال -------------- 63

 حلقه جريان 20 mA --------------------------------------------------- 63

423/422 RS ---------------------------------------------------------------------- 63

ارتباط PLCها ، ماژول ها و برنامه ريزي --------------------------------------- 64

ارتباط بين چندين PLC ---------------------------------------------------------------------- 65

شبكه هاي محلي ----------------------------------------------- 65

كنترل گسترده -------------------------------------------------66

 فصل چهارم :

« سيستم هاي كنترل گسترده DCS »------------------------------ 67

 مقدمه ----------------------------------------------------------------------- 68

ايجاد سيستمهاي كنترل كسترده DCS ---------------------------------------------------- 68

ساختار سيستم هايDCS ------------------------------------------------------------------- 70

اعمال كمپيوتر مركزي -------------------------------------------------------- 72

سطوح كاري ----------------------------------------------------------- 74

سطح كنترل مستقيم پروسه ---------------------------------------------- 75

سطح كنترل مديريتي ---------------------------------------------------------- 76

سطح كنترل ترتيبي توليد -------------------------------------------------------- 76

سطح كنترل مديريت پلانت -----------------------------------------------------76

برخي از مزايايDCS ------------------------------------------------------------79

Data BaseOrganization ----------------------------------------------79

اصول كاري سيستم هاي DCS ----------------------------------------------84

المان هاي سيستم --------------------------------------------------------------87

ارتباط ماشين باانسان ------------------------------------------------------87

سطح صفر(حوزه ميدان) --------------------------------------------------88

A500 & Procontrol I ---------------------------------------------------------------90

ايستگاه واسطه ---------------------------------------------90

ايستگاه كامپيوتر مركزي --------------------------------------91

قسمت نمايشگر ---------------------------------------------------92

ساختار و چگونگي نمايش دادن ---------------------------------93

نمايش ميله ي استاندارد ----------------------------------------------------------94

صفحه كليد ---------------------------------------------------------------------95

كاربردها --------------------------------------------------96

  فصل پنجم :

« سيستم هاي اتوماسيون APACS »----------------------------- 96

 مقدمه --------------------------------------------------------------------------- 97

Controller Configuration Software------------------------------------------------------ 97

بسته هاي نرم افزاري APACS ----------------------------------------------98

Configuration Software -----------------------------------98

امكانات Mation 4 -----------------------------------------99

واسط اپراتوري (Operator Interface) -----------------------99

Internet Based viewer ----------------------------------101

Historian Open --------------------------------101

Industry specific Options --------------------------------------102

Unix-Based operator Interface -------------------------102

ساير ويژگي هاي APACS --------------------------------------103

سخت افزار سيستم APACS ---------------------------------------103

افزونگي (Redundancy) -------------------------------------------104

معماري سخت افزاري APACS --------------------------------------105

سيستم محلي ----------------------------------------------106

Plantwide System -------------------------------106

QUADLOG --------------------107

بسته هاي سخت افزاري APACS --------------------------------------------108

انواع پيكربندي MODULPAC 1000 ----------------------------110

MODULPAC 2000 -------------------------------112

RACKs(قفسه ها) سيستم APACS -----------------------------------------------------------------------------------115

I/O RACK Remote----------------------------------------116

I/O Bus -------------------------117

Power Bus ----------------------------------117

نصبI/O RACK Remote ------------------118

شناسايي سخت افزار --------------------------------------118

آماده سازي ----------------------119

ملاحظات محيطي -----------------------------------------------121

مونتاژ I/O RACK Remote ---------------------------------------------------122

كابل I/OBUS و اتصالات موازي/ جامپر ---------------------------------------123

MODULRAC ----------------------------------------------------------124

SIXRAC --------------------------125

UNIRAC ---------------------------------125

 RIS -------------------------------------126

ويژگي هاي سخت افزاريRIS --------------------------------------------------126

قابليت هايRIS -----------------------------------------------127

ماژول هاي كنترل ------------------------------------------------------------128

پيكربندي (Configuration) ---------------------------------------130

شرح مدار ماژول كنترل +ACM ------------------------130WATCHDOG/RESET

------------------------------------131

Time Out & Bus Arbitration Bus -----------------------------------------131

RAM and ROM --------------------------------------------131

Serial ports ------------------------------------------132

MODULBUS ---------------------------132

I/O BUS -----------------------------133

SCSI REDUNDANCY -----------------------------------133

ماژول هاي I/O -------------------------134

توصيف مدارSDM ----------------------136

فصل ششم :

« سيستم هاي SCADA »------------------------137

 SCADA چيست؟ ----------------------------------------------------------137

معماري SCADA----------------------------138

ارتباطات --------------------------------------------139

واسط ها --------------------------------------139

REDUNDANCY ----------------------140

MMI ---------------------141

Handing Alarm ------------------------141

Logging / Archiving ---------------------------142

ايجاد گزارش ---------142

 فصل هفتم :

« سيستم هاي FIELD BUS و مقايسه آنها با سيستم هاي DCS »

 مقدمه-----------------------------------------143

نحوه عملكرد سيستم هاي FCSدر مقايسه باDCS ----------------------145

مدل مرجعOSI -----------------------------147

 

 انواع لايه هاي فيلد باس -------------------------------------------147

لايه فيزيكي --------------------------147

لايه پشته ارتبطات ---------------------------------------148

لايه كاربردي --------------------------------------------------148

دسته بندي فيلد باس -----------------------------148

توپولوژي هاي فيلد باس -----------------------------------------------------149

Chain daisy Topology--------------------------------------------------149

Tree Topology ----------------------------------------------150

Spur Topology ---------------------------------------------------------151

Point to Point Topology----------------151

مقايسهFCS و DCS و مزايا و معايب آنها نسبت به يكديگر -------------153

ساير مزايايFCS ----------------156

خاصيتInteroperability ادواتFCS -----------------------------------------157

معايب فيلد باس -----------------159

انواع بلوك هاي استاندارد -------------159

منابع

---

 

 

---

بلافاصله پس از پرداخت ، لينك دانلود به شما نمايش داده مي شود و همچنين يك نسخه نيز براي شما ايميل مي شود .

---

---

كلمات كليدي : بررسي ساختار و نحوه عملكرد سيستم هاي كنترل صنعتي , سيستم هاي كنترل صنعتي , كنترل صنعتي , اتوماسيون