میهن داکیومنت                میهن داکیومنت                      میهن داکیومنت              میهن داکیومنت

مرکز دانلود پایان نامه ، پروژه ، روش تحقیق ، مقاله 


میهن داک - میهن داکیومنت

ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها


کد محصول : 1000293 نوع فایل : word تعداد صفحات : 107 صفحه قیمت محصول : 10000 تومان تعداد بازدید 433

فهرست مطالب و صفحات نخست


ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها


عنوان پروژه : ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی
مشخصات و محل کارآموزی :
شرکت الیاف سهامی عام، جاده قدیم کرج، سه راه شهریار، روبروی دپوی ارتش این شرکت در سال 1346 تأسیس گردیده و محصولات این شرکت نخ نایلون 6 و مواد اولیه پلمیری جهت استفاده در شرکت های تولید مواد پلاستیکی می باشد. در این شرکت قسمت های مختلفی وجود دارند که طبقه بندی شده اند که عبارتند از :
1 ) امور اداری؛ 2 ) قسمت تولید؛ 3 ) قسمت مهندسی؛ 4 ) ایمنی و آتش نشانی؛ 5 ) درمانگاه؛ 6 ) نیروگاه.
قسمت مهندسی شامل زیر شاخه های تعمیرات نیروگاه، تعمیرات تولید، تعمیرات ریسندگی، تعمیرات پلیمر، تراشکاری، قسمت برق فشار قوی، برق فشار ضعیف، ابزار دقیق و الکترونیک و قسمت های PM و ... می باشد.
اینجانب در قسمت ابزار دقیق مشغول به انجام دوذه کارآموزی شدن و کار این قسمت در زمینه سیستم های کنترل از جمله سیستم های کنترل دما، فشار، سطح، رطوبت، چگالی، Ph، دور موتورها و ... می باشد.
در این دوره سعی شد که با تمامی این موضوعات که جزء درس کنترل صنعتی می باشد، آشنا شده و به صورت عملی بر روی این سیستم ها کار شد.
گزارش ارائه شده در مورد سیستم های ابزار دقیق، پروتکلهای ارتباطی، سیستم های کنترل، سنسورها و موارد مرتبط به آنها می باشد، که طی 440 ساعت کارآموزی در این شرکت تهیه و ارائه شده است.
این دوره از تاریخ مهر 88  تا تاریخ بهمن 88  تهیه و تنظیم گردیده است.
میان سیستم مدیریت و سیستم کنترل کارخانه، معمول می گردد که سیستم خای کنترل قدیمی تر
(نیوماتیکی یا 4 – 20 mA) و حتی سیستم های DCS نسلهای قبل که برای انتقال اطلاعات آنها به سیستم های بالاتر که اکنون همگی بر مبنای تکنولوژی های Interanet/ Internet و WEB قرار گرفته اند، دیگر از حیث کارایی و قیمت، نیازهای مشتریان را برآورده نمی کنند و لازم است با توجه به تحولات ذکر شده، متحول گردند و شکل جدید پذیرند، شکلی که با نیازهای روز منطبق باشد.
در این پایان نامه سعی ما برای است که بر سیستم های اتوماسیون و ابزار دقیق که رکن اساسی صنعت امروز می باشد و تکنولوژی پیچیده امروز جز با وجود آنها میسر نمی گردد، مرور مختصری داشته باشیم.
بدنی منظور به توضیح جزء به جزء لایه های مختلف یک سیستم اتوماسیون می پردازیم.

مقدمه :
شاید منظور قرآن از آیات فوق این باشد که انسان یک پدیده مافوق است اما بالفعل یم پدیده مادی، پدیده مافوق بودن انسان او را از خاک به افلاک می رساند و در این مسیر تکامل است که رسالت انسان مشخص می گردد و با خودسازی جهت خویش را پیدا می کند.
لذا از آنجاییکه هدف از خلقت بشر تعالی او به سوی کمالات معنوی و رسیدن به ذات اقدس خداوندی است و این کمالات جز با فکر و اندیشه و پا گذاشتن در عرصه علم حاصل نمی گردد لذا برماست که فراگیری علوم را بر خود واجب شماریم و لحظه ای از تحصیل علم غافل نباشیم.
کاروان علم بشریت با سرعتی غیر قابل مهار به پیش می رود و دستاوردهای علمی و تکنولوژیک مبین این پیشرفت می باشد. ما نیز که جزیی از کل هستی هستیم باید سهمی هر چند کوچک در این راه ایفا کنیم و گامی در جهت خودکفایی کشور برداریم و در کنار فراگیری علوم تجربی، علوم معنوی خویش را توسعه دهیم و این دو بال را هماهنگ به پرواز درآوریم. در غیر اینصورت تصاد حاصل باعث بی هدف بودن فعالیتها و تلاشها می شود.
امروزه وقتی از سیستم کنترل گسترده سخن می گوییم معنایی بس وسیعتر از آنچه در دهه گذشته مدنظر بود، توصیف می شود. اگر نظری آینده نگرانه به آن داشته باشیم، سیستم ها را در گسترده ای می یابیم که از یکسو سنسورها و محرکها و از سوی دیگر سیستمهای فروش، مالی و مدیریتی را برمی گیرند. منطق و نیاز بسیار ساده ای چنین سیستمی را توصیه می کند : جریان وسیع و بدون مانع اطلاعات در سرتاسر یک مجتمع صنعتی یا کارخانه و یا حتی یک مجموعه گسترده از واحدها، با توجه به شرایط رقابت روزافزون حاکم بر بازار، عامل مهمی در موفقیت ارائه محصولات با کیفیت و بها مناسب می باشد.
از طرفی بهینه سازی و ارتقاء کیفیت تولید با تکیه بر روشهای پیشرفته کنترل، کاهش هزینه نگهداری در دراز مدت، امکان توسعه و گسترش ساده و سریه وجود فیدبک های مدیریتی قوی و دقیق در قالب گزارش های گوناگون و در زمان و بسیاری مزایای دیگر به وضوح نیاز به چنین سیستم های در قالب کنترل تولید، بالا می برد.
با روشن شدن اهمیت استفاده از سیستم های کنترل پیشرفته در تولید و مهمتر از آن ارتباط.

PART 1
PROTOCOLS
1 ) پروتکلها
برای انتقال اطلاعات در سیستم های کنترل از استانداردهای متفاوتی استفاده می شود که در این بخش به توضیح برخی از آنها می پردازیم.
این استانداردها عبارتند از :
•RS – 232
•RS – 422
•RS – 485
•20Ma Current Loop
•CAN
•LAN
لازم بذکر است که هر یک از این استانداردها دارای خواص مخصوص به خود می باشند و بسته به نوع و کاربرد سیستم کنترل از استاندارد خاصی استفاده می شود.
بعنوان مثال می توان یک سیستم DCS را با هر یک از استانداردهای RS – 422 ، RS – 485، حلقه جریان 20 میلی آمپر، CAN و ... اجرا نمود.
* استاندارد RS – 232 :
امروزه یکی از پر استفاده ترین رابط های سریال در جهان می باشد و بیشتر کانکتورها 25 پین و به فرم حرف D هستند.
هر پین یا خط Data، برای منظور خاصی درنظر گرقفته شده است. در این استانارد ولتاژ بین، 3+ تا 12+ ولت 1 فرض می شود و ولتاژ 3- تا 15- ولت صفر در نظر گرفته می شود. بیشترین سرعت این استاندارد 115 bps و حداکثر فاصله ارتباطی 15 متر می باشد. در ابن نوع ارتباط حداکثر یک نقطه انشعاب (Drop) وجود دارد.
* استاندارد RS – 422 :
این استاندارد از RS – 232 سریعتر می باشد و می تواند تا 10 Mbaud سرعتش بالا برود و تا Drop 32 در شبکه می توان وجود داشته باشد. حداکثر فاصله ارتباطی در این نوع ارتباط 1200 متر می باشد.
استاندارد RS – 485 :
این استاندارد می تواند در فواصل حتی بیشتر از 1200 متر کار کند و تا 32 Drop داشته باشد. سیم کشی تحت این استاندارد باید بسیار دقیق باشد که چند نکته درباره آن عبارتند از :
*  تمام سیمها باید در یک فاصله مطمئن از سیمهای قدرت قرار گیرند.
* در صورت عبور از سیمهای قدرت باید زاویه عبوری 90 درجه باشد.
* تمام اتصالات به ابزارها (Devices) باید یکسان باشند.
بطور کلی استانداردهای انتقال اطلاعات به دو دسته متعادل و غیرمتعادل تبدیل می شوند. استاندارد RS – 232 غیرمتعائل و استانداردهای SR-422 & 485 از گروه متعائلا می باشند.
درایورهای غیرمتعادل :
در استاندارد غیرمتعادل تمام سیگنالها در اتصالات واسطه بصورت ولتاژهایی که با زمین مقایسه می شوند، ظاهر می شوند. بعنوان مثال اطلاعات ارسالی از یک ابزار DTE در پایه 2 ظاهر می شوند که در کانکتور 25 پین نسبت به پایه 7 که زمین است اندازه گیری می شوند.
در صورت رها بودن خط این ولتاز منفی خواهد بود و در صورت وصل بودن خط این ولتاژ بین 5- و 5+ و بین 15- و 15+ متغیر خواهد بود.
درایوهای متعادل :
در سیستم متعادل تفاضلی ولتاژ تولید شده در درایور توسط خطی متشکل از یک جفت سیم که تنها یک سیگنال را شامل می باشند، ایجاد می شود.
در شکل صفحه قبل چگونگی این انتقال نشان داده شده است. درایور متعادل خط ولتاژی بین 2 تا 6 ولت بین دو سیم انتقال خود ایجاد می کند.
یک درایور متعادل خط همچنین یک سیگنال ورودی دریافت می کند که به آن سیگنال Enable می گویند. هدف این سیگنال اتصال دادن درایور به ترمینالهای خروجی سیگنال اطلاعات می باشد. بدین صورت که اگر سیگنال Enable خاموش باشد به این مفهوم است که خطوط سیگنال قطع شده اند.
یک درایور RS – 485 همیشه به این سیگنال نیازی دارد ولی در درایور RS – 422همیشه به این سیگنال نیازی نیست.
گیرنده های متعادل :
گیرنده های خط تفاضلی متعادل، وضعیت ولتاژ خطوط انتقال را در دو پایه ورودی سیگنال خود حس می کنند و همچنین یک سیگنال زمین دارند که برای اتصال صحیح خط سیگنال لازم می باشد.
شکل بالا نمایی از یک دریافت کننده متعادل را نشان می دهد. در این شکل ولتاژهایی که برای یک گیرنده متعادل مهم است نیز نشان داده شده است.
اگر ولتاژ تفاضلی ورودی بزرگتر از 200+ میلی ولت باشد، گیرنده یک سطح منطقی را تشخیص خواهد داد و اگر کوچکتر از 200- میلی ولت باشد سطح منطقی مخالف آن را تشخیص خواهد داد.
استاندارد 20Ma Current Loop :
استاندارد حلقه جریان 20 میلی آمپر در صنعت کنترل دارای کاربرد زیادی می باشد. جریان در خط ارتباط سریال در مقدار 20mAثابت نگه داشته می شود. منطق 1و منطق 0 بوسیله بازکردن و بستن حلقه جریان معلوم می شود.
از آنجایی که جهت ارسال سیگنال منطق 1 فرستنده جریان 20mAرا بصورت ثابت نگه می دارد مقاومت خط و در نتیجه طول خط اثری بر سیگنال اطلاعات ندارد. حداکثر فاصله ارتباطی در این استاندارد 1000 متر می باشد.
CAN (Contoller Area Network) :
مزایای استفاده از CAN :
شبکه CAN را می توان بعنوان یک شبکه ارتباطی سریال مناسب بین سنسورها و Actuator و میکروکنترلرها و ادوات هوشمند بکار برد. شبکه CAN در ابتدا به منظور استفاده در خودروها طراحی و پیاده سازی شد.
زمینه کاربرد CAN از عرصه خودرو فراتر رفته در صنایعی چون اتوماسیون، مدیریت ساختمان و صنایع پزشکی نیز مطرح شده است. مزایای عمده ناشی از کاربرد این شبکه به قرار زیر است :
•کاهش هزینه ها
•توانایی کار در محیط های سخت کاری از نظر اغتشاشات الکتریکی
•توانایی کار در سرعت های بالا و در نتیجه توانایی پاسخ به رویدادها به صورت بلادرنگ (Real time)
•سهولت استفاده از CAN

معماری CAN :
همانطور که بحث شد شبکه صنعتی CAN یک شبکه ارتباطی سریال منطبق بر استاندارد ISO 11898 (استاندار باس های بلادرنگ) می باشد که برای تبادل اطلاعات بکار می رود. در این بخش به توضیح پیرامون ساختار CAN در مقایسه با مدل مرجع OSI خوایم پرداخت.
اولین نسخه CAN که در سال 1980 توسط شرکت Bosch طراحی و پیاده سازی شد شامل دو لایه پایین این مدل است :
در لایه فیزیکی مسایلی چون وسعت انتقال داده ها، سطوح ولتاژی سیگنالهای انتقال، محیط انتقال و غیره بررسی می شوند. لایه ارتباط داده به دو زیر لایه تقسیم می شود. زیر لایه انتقال که عملیاتی چون کنترل ارسال صحیح پیام ها، انجام داوری، آشکار سازی خط و ارسال پیغام خطا، تشخیص و حذف واحد های دچار خطا از شبکه در آن انجام می گیرد. زیر لایه دوم اطلاعاتی را که برای این گروه اهمیت دارد، به لایه بالاتر می فرستد.
پیاده سازی موفق CAN در خودرو طراحان شبکه های صنعتی را تشویق به استفاده از این شبکه در فرآیندهای صنعتی نمود. در فعالیت لازم است که ناظر (Supervisor) همواره بر عملکرد سیستم نظارت کافی داشته باشد. بعلاوه مهندسان هم باید بتوانند پارامترهای مختلف سیستم های فرآیند را براحتی تنظیم و هماهنگ کنند.
اما در اولین نسخه CAN هیچ قابلیتی برای پاسخگویی به این نیاز وجود نداشت. به بیان دیگر مهندسان و ناظران هیچ امکانی برای مشاهده و تنظیم عملکرد شبکه نداشتند. همین امر سبب گردید که در نسخه های صنعتی CAN لایه ای برای برقراری ارتباط بین ناظران و مهندس شبکه از یکسو و لایه فیزیکی از سوی دیگر در نظر گرفته شود که این لایه همان لایه کاربردی (Aplication layer) است. بنابراین نسخه صنعتی CAN سه لایه دارد.
لایه فیزیکی :
شکل زیر نحوه ارتباط گره ها در CAN را نشان می دهد :
ارتباط سیم ها با استفاده از زوج سیمهای بهم تابیده برقرار می شود و بمنظور جلوگیری از وقوع پدیده Reflection دو باس توسط مقاومت های 124 اهم بسته شده اند.
اگر اختلاف ولتاژ بین دو پایه L – CAN و H – CAN کمتر از 5/0 ولت باشد باس حاوی بیت صفر است. اما اگر ولتاژ پایه H – CAN حداقل 9/0 ولت از ولتاژ پایه L – CAN بزرگتر باشد باس حاوی بیت یک است. در هنگامی که یک گره در حال ارسال اطلاعات است واحد Transceiver سیگنالهای دریافتی از پایه TXD را به قالب L – CAN و H – CAN تبدیل کرده و روی باس می فرستد.
در مرحله دریافت هم سیگنال دریافتی از باس را بفرم استاندارد 0 – 5 ولت تبدیل کرده و به پایه RXD میکرو کنترلر می دهد. جدول زیر حداکثر طول ممکن برای باس را برحسب نرخ بیت ارتباطی آن مشخص می کند.
برای اتصال هر یک از گره ها به باس CAN استاندارد DS – 102 CIA برای کانکتورهای 9 پین بصورت زیر تعریف شده است.
LAN (Local Area Network) :
LAN  شبکه اطلاعاتی سرعت بالایی است که محدوده جغرافیایی نسبتاً کوچکی را پوشش میدهد. بطور نوعی LAN  ایستگاههای شبکه، کامپیوترهای شخصی، پرینترها، Server ها و ابزار دیگر را بهم متصل می کند.
استفاده کنندگان LAN از مزایای زیادی برخوردارند از قبیل :
•دستیابی مشترک بر کاربردها و ابزارهای شبکه
•تبادل مشترک بر کاربردها و ابزارهای شبکه
•تبادل فایل بین استفاده کنندگانی که به شیکه وصل باشند
•ارتباط بین استفاده کنندگان از طریق پست الکترونیکی و دیگر امکانات

ابزارهای LAN :
ابزارهای متداول که در شبکه LAN  مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از :
•تکرارکننده ها
•Hub  و گسترش دهنده های LAN
تکرارکننده ها ابزارهایی از لایه فیزیکی هستند که بخش های Media ی یک شبکه گسترده را بهم مرتبط می کنند.
تکرارکننده در حقیقت باعث می شود مجموعه ای از سیمها تبدیل به یک رشته سیم اطلاعاتی شوند. تکرار کننده سیگنال اطلاعات را از شبکه دریافت کرده و آنرا تقویت کرده و بازسازی زمانی انجام می دهد و دوباره آن سیگنالها را به یک شبکه دیگر می فرستد.
این کارها از خرابی سیگنال ها بدلیل بلندتر شدن طول سیم ها و زیادی ابزارهای متصل جلوگیری می کنند. تکرارکننده ها از اجرای فیلتر کردن های پیچیده و بقیه مشکلات پردازشی ناتوان هستند.
بهمین سبب تمام سیگنال های الکتریکی خروجی آنها شامل اختلالات الکتریکی و خطاهای دیگر تکرار شده و تقویت شده هستند.
مجموع تعداد تکرارکننده ها و تقسیم کننده های شبکه ای که می توانند متصل شوند به زمان بندی و موضوعات دیگر محدود شده اند.
شکل زیر یک اتصال وصل شده به دو تقسیم شبکه ای را نشان می دهد.
یک Hup یک وسیله لایه فیزیکی است که چندین ایستگاه استفاده کننده را (از طریق سیم مربوطه) بهم وصل می کند. اتصالهای داخلی الکتریکی داخل ابزارهای Hup ثابت هستند. Hup ها زمان تعمیرات یک باس منطقی یا برنامه ریزی حلقه ای یک LAN برای ایجاد یک شبکه ستاره ای استفاده می شوند. در بعضی مواقع یک Hup بعنوان یک تکرار کننده چند مسیره عمل می کند.
یک توسعه دهنده LAN یک سوییچ چند لایه ای قابل دسترسی از راه دور است که به یک دسته Hup وصل می شود. توسعه دهنده های LAN در مقابل ترافیک لایه های شبکه ای استاندارد پروتکلها (مثل Apple talk , ip - ipx) و فیلترهای ترافیک که اساس آنها آدرس mac یا از نوع پروتکل لایه های شبکه است به مقابله می ایستند ولی به هر حال قابلیت تقسیم کردن میزان ترافیک یا ایجاد سد امنیتی را ندارند.
شکل زیر چند گسترش دهنده LAN را که از طریق WAN به یک HOST متصل شده اند، نشان می دهد.
روش انتقال اطلاعات در LAN :
انتقال اطلاعات در LAN به سه کلاس مجزا طبقه بندی می شود :
•UNICAST
•MULTICADT
•BROADCAST
در هر نوع از انتقال یک بسته اطلاعاتی به یک یا تعداد بیشتری نقطه منتقل می شود.
UNICAST :
در انتقال UNICAST در شبکه یک بسته اطلاعاتی از منبع به مقصد فرستاده می شود. ابتدا نقطه مبدأ بسته اطلاعاتی را با آدرس نقطه مقصد آدرس دهی می کند سپس بسته به شبکه فرستاده می شود و سپس شبکه آن را به مقصد می دهد.
MULTICAST  :
در انتقال MULTICAST یک بسته اطلاعاتی از منبع به شبکه فرستاده می شود. ابتدا نقطه مبدا بسته اطلاعاتی را با استفاده از سیستم آدرس دهی سیستم MULTICAST آدرس دهی می کند و سپس آنرا به شبکه می فرستد. شبکه اطلاعات را دریافت کرده و چند نسخه از کپی آنرا به مقاصد موجود در شبکه ارسال می کند.
BSROADCAST :
در انتقال BSROADCAST یک بسته اطلاعاتی از منبع به شبکه فرستاده می شود. ابتدا مبدأ بسته اطلاعاتی را با استفاده از سیستم آدرس دهی مخصوص سیستم BSROADCAST آدرس دهی می کند و سپس آنرا به شبکه می فرستد. شبکه اطلاعات دریافتی را گرفته و چند نسخه از کپی آن را به مقصدهای موجود در شبکه ارسال می کند.

پروتکل LAN و مدل مبنای OSI :
LAN در دو لایه پایینی مدل OSI توابع خود را اجرا می کند. شکل و مدل زیر این موضوع را به روشنی بیان می کنند.
PART2
Control Systems
3 ) سیستمهای کنترل :
بطور کلی تقسیم بندی سیستمهای کنترل بصورت زیر می باشد :
•(Direct Digital Control)DDC
•(Distributed Control Systems)DCS
•(Programmable Lofic Controllers)PLC
•(Fieldus Control Systems)FCS
در این میان DDC که بصورت کنترل مستقیم هر ورودی یا خروجی از طریق کامپیوتر بود، بطور کلی منسوخ شده است. PLC ها نیز در بخش های بعدی توضیح داده خواهند شد. بنابراین در این بخش فق به توضیح FCS , DCS می پردازیم.

1 . 3 ) سیستم کنترل DCS
مقدمه :
تاریخچه کنترل کامپیوتری گسترده به اواخر سال 1950 میلادی برمی گردد، هنگامیکه شرکت TEXA Co America Oil آنرا در کنترل پروسه های شیمیایی خود بکار گرفت و بدین طریق اول کنترل نا متمرکز را رقم زد. در این روش ابتدایی از یک ماشین IBM1700 بعنوان سوپروایزر استفاده می شد که یک سری ماشینهای کوچکتر را در زمینه اندازه گیری داده هایی که به وسیله سنسورها دریافت می گردید، کنترل و هدایت می کرد.
در آن زمان داده های دریافت شده بصورت آنالوگ بوده و فقط برای انجام یک سری از محاسبات بکار برده می شدند. در نسل های بعدی DCS طبیعت کنترلی غیرمتمرکز آن بیشتر نمود پیدا کرد، اما بدلیل قیمت بالای کامپیوتر و بازدهی کم آن، پیشرفت نسبی در این زمینه حاصل نگردید.
تا آنکه در سال های اخیر بدلیل پیشرفت فوق العاده CPU ها و کاهش قیمت آنها، روش کنترلی فوق از معتبرترین روش های کنترلی مدرن بحساب آمد و از آنجایی که سیستم مزبور از لحاظ گستردگی وسیع دارای استانداردهای خاص خود می باشد و همچنین با سیستم مدیریت اطلاعاتی ادغام گردیده، استفاده از آن در سیستمهای بزرگ، امنیت در تولید، تولید انبوه، سوددهی بیشتر و کاهش قیمت ضایعات ساخت را به همراه مدیریتی کارآمد تضمین می کند.
تعریف DCS :
همانطور که از اسم آن مشخص است، یک سیستم کنترل توزیع شده سیستمی است که عملکرد آن بجای اینکه در یک نقطه متمرکز باشد، پراکنده است.
یک سیستم کنترل توزیع شده از تعدادی ماجولهای میکروپروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کند. کامپیوترها با توجه به جغرافیای محل پخش می شوند، بنابراین این مسئله باعث کاهش هزینه نصب و سیم کشی می گردد.
DCS یک شبکه کامپیوتری است اما با شبکه های خانگی و یا اداری موجود تفاوت دارد، چرا که در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد. مخالف آنچه در پردازشهای دسته ای در کامپیوترهای اداری یا خانگی دیده می شود.
تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آنها است. در کامپیوترهای معمول نحوه پردازش بدینگونه می باشد که در یک زمان تنها یک برنامه منفرد اجرا می گردد، بطوریکه این برنامه با یک سری داده های ثابت و مشخص شروع به محاسبات پیچیده نموده و در نهایت به نتایج مطلوب ختم می گردد و هنگامی که پردازش تمام شد برنامه متوقف شده تا برای اجرای مجدد با یک سری داده جدید فرمان بگیرد. در روش پردازش Real Time  نیز پردازش با یک سری داده ثابت شروع می شود با این تفاوت که اجرای همان برنامه بطور مداوم تکرار شده و داده ها را با توجه به داده های مرحله قبل تازه می گرداند.
بعنوان مثالی از یک عملکرد Real Time می توان از همان کنترل اتوماتیک سرعت ماشین نام برد. کنترل با داده ثابت سرعت شروع و در هر مرحله سرعت ماشین نمونه برداری می شود و با توجه به اختلاف آن با سرعت مطلوب، سیگنال های کنترلی مبنی بر باز و بسته شدن دریچه بنزین اعمال می گردد.
یک کنترلر DCS نیز بدین طریق عمل می کند، یعنی بطور مداوم از صدها یا هزاران سیستم تحت کنترل نمونه برداری کرده و محاسباتی را بر مبنای یک سرح مشخص برای سیستم های مربوطه تکرار می کند. داده هایی که از محیط دریافت می شود را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد :
الف ) داده های آنالوگ : که بطور پیوسته تغییر می کنند. این داده ها از طریق حلقه های کنترلی نرم افزاری که برحسب نیاز ممکن است شامل کنترلرهای نسبی، Lead Lag یا PID باشد آنالیز شده و سیگنال های خروجی مناسب صادر می شود.
ب ) داده های گسسته : که کارکردن یا آنها ساده بوده و با توجه به سیگنالهای دریافتی و روابط منطقی عاملی را قطع یا وصل می کند. برای دریافت داده ها از محیط DCS نیز مانند تمام کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی به یک سری آلمانهایی مانند دماسنج، فشارسنج، آمپرمتر و غیره احتیاج دارد.
مقادیر آلمانها به سیگنالهای الکتریکی تبدیل شده و DCS آنها را خوانده و به دیجیتال تبدیل می کند. داده های بدست آمده در موارد زیر استفاده می شوند.
•حلقه های کنترلی (فیدبکها) جهت کنترل آنالوگ؛
•اجرای برنامه های منطقی جهت صدور دستورالعملهای قطع و وصل؛
•نمایش مقادیر روی صفحه مانیتور؛
•تهیه گزارش از وضعیت سیستم؛
•اعلام خطر در وضعیت نامناسب سیستم تحت کنترل و عملیاتهای دیگری که متناظر با نوع سیستم قابل تعریف است.
مزایای DCS نسبت به سیستمهای قدیمی :
* پروژه های بزرگ را می توان به پرسوه های کوچکتر تقسیم کرد و کنترل هر قسمت آنرا به یک ماجول DCS سپرد.
* روش کنترل مرکزی تمام پروسه به وسیله یک کامپیوتر مرکزی انجام می شود، مستلزم داشتن کامپیوتری بزرگ و تجهیزات پیشرفته می باشد که قیمت این سیستمها بسیار زیاد است. اما در کنترل DCS سخت افزار ماجولها از همان میکروپروسسور معمولی تشکیل شده است.
* نرم افزارهای DCS بخاطر استفاده از میکروپروسسورها و تقسیم بندی کنترل، از نرم افزارهای یک کامپیوتر بزرگ در کنترل بسیار ارزانتر تمام می شوند.
* برخلاف سیستم متمرکز در DCS به علت تقسیم بندی کنترل اگر یکی از ماجولها خراب شود کنترل بر روی قسمتهای دیگر به قوت خود باقی می ماند. (Fault Isolation)
* سیستمهای DCS دارای قابلیت گسترش هستند. در سیستم کنترل مرکزی گسترش سیستم مستلزم تعویض پردازنده مرکزی و خرید یک سیستم پیشرفته تر است اما در DCS می توان با اضافه کردن ماحول های کنترلی بیشتر، کنترل را گسترش داد.
* برنامه نویسی DCS در محیط های سطح بالا انجام می شود. این برخلاف کنترلرهای PLC می باشد که نوشتن برنامه آنها نیازمند آشنایی با سیستمهای میکروپروسسوری می باشد.
همانطور که پیشتر آمد، DCS می تواند از ماجولهای کنترلی بسیاری تشکیل شده باشد که می توانند بطور مستقل و همزمان عمل کنند. بعلاوه دارای قابلیت ارتباط سریع بیین ماجول های خویش است که از طریق خطوط ارتباطی با نام بزرگراههای داده های Real Time امکان پذیر می گردد. (ماجولهای ارتباطی در بخش بعد توضیح داده می شوند.)

 


منابع :


دانلود پایان نامه,خرید پایان نامه,فروش پایان نامه,پایان نامه,آرشیو پایان نامه,پایان نامه عمران,پایان نامه روانشناسی,

پایان نامه حقوق,پایان نامه اقتصاد,پایان نامه برق,پایان نامه معدن, پایان نامه کارشناسی ,پایان نامه صنایع,پایان نامه علوم سیاسی ، پایان نامه کاردانی

طراحی سایت : سایت سازان