تحقیق بررسی ساختار و نحوه عملکرد سیستم های کنترل صنعتی
|
بررسی ساختار و نحوه عملکرد سیستم های کنترل صنعتی
دانلود تحقیق بررسی ساختار و نحوه عملکرد سیستم های کنترل صنعتی در 161 صفحه ورد قابل ویرایش آماده ارائه با فرمت doc
|
|
| دسته بندی | برق ،الکترونیک و مخابرات |
| فرمت فایل | word |
| حجم فایل | 2051 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 161 |
« مقدمه ای بر سیستم های کنترل »
استانداردهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی
معرفی واسط های انتقال و عوامل موثر در انتقال
« کنترل کننده های برنامه پذیر PLC »
« سیستم های کنترل گسترده DCS »
Controller Configuration Software
« سیستم های FIELD BUS و مقایسه آنها با سیستم های DCS »
نحوه عملکرد سیستم های FCSدر مقایسه با DCS
مقایسهFCS و DCS و مزایا و معایب آنها نسبت به یکدیگر
بطور کلی می توان زبانها برنامه نویس PLCرا به پنج دسته تقسیم کرد:
• زبان SFC یا Sequential Function Chart Language
• زبان FBD یا Function Block Diagram Language
• زبان LD یا Ladder Diagram Language
• زبان ST یا Structured Text Language
• زبان IL یا Instruction List Language
به طور کلی چهار سیستم کنترلی وجود دارد:
این خواسته سیستمها را به سوی طراحی و ساخت مجتمعهای تمام کامپیوتری CIM هدایت کرد.
• پیشرفت میکرو پروسسور ها، حافظه ها و توسعه تکنولوژی VLSI مربوط به سنسورها و تکنولوژی فیبر نوری
• عملی شدن کنترلر های قابل برنامه ریزی(PLC)
• استاندارد کردن سخت افزارهای ماژولار و نرم افزار های کنترل پروسه
• استاندارد شدن ارتباط و خطوط مخابره داده در کامپیوترها
• توسعه روشهای هوشمند علمی و عملی
« فهرست مطالب »
عنوان صفحه
مطالب مقدماتی
به نام او ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2
بسم الله الرحمن الرحیم ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
عنوان بندی ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
چکیده ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 5
پیشگفتار ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
سپاس گزاری ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
تقدیم به ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10
فصل اول :
« مقدمه ای بر سیستم های کنترل » ---------------------------------------------------------- 18
کنترل و اتوماسیون ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18
مشخصات سیستم های کنترل ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19
ورودی ها--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19
خروجی ها--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19
پردازش --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
انواع فرایندهای صنعتی ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20
فرایند تولید پیوسته---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
فرایند تولید انبوه--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
فرایند تولید اقلام مجاز ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
استراتژی کنترل ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
کنترل حلقه باز -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
کنترل پیشرو ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22
کنترل حلقه بسته --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 22
انواع کنترلرها -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 23
کنترلرهای ناپیوسته -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24
کنترلرهای پیوسته -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24
کنترلر تناسبی -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 24
عنوان صفحه
کنترلر انتگرالی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25
کنترلر تناسبی-انتگرالی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------25
کنترلر تناسبی-مشتق گیر -------------------------------------------------------------------------------------------------------26
کنترلر PID ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------26
کنترلر نیوماتیکی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------27
کنترلر هیدرولیکی ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------27
کنترلر الکترونیکی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------27
سیر تکاملی کنترل کننده ها ----------------------------------------------------------------------------------------------------27
فصل دوم :
« انتقال اطلاعات در صنعت »--------------------------------------------------------------------------- 29
مقدمه ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29
معماری شبکه --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31
لایه فیزیکی ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32
لایه دیتا لینک ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 32
لایه شبکه ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32
لایه انتقال ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32
لایه session ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 33
لایه Application ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33
استانداردهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی ------------------------------------------------------------- 34
Rs232 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 34
RS449 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
RS530 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
RS423 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
RS422 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
RS485 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 36
گذرگاه H1 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 36
گذرگاه H2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
HART -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
معرفی واسط های انتقال و عوامل موثر در انتقال ------------------------------------------------------------------- 37
کابل کواکسیال --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
زوج سیم به هم تابیده ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38
فیبر نوری -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38
پروتکل ها و استانداردها ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
استانداردهای اترنت --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
پروتکل MAP --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
عنوان صفحه
پروتکل TOP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 41
پروتکل TCP/IP -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41
پروتکل SNA -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42
پروتکل MM --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42
استاندارد Bus Field------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42
استاندارد Profi Bus ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43
فصل سوم :
« کنترل کننده های برنامه پذیر PLC »---------------------------------------------------- 43
مقدمه ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43
مقایسه سیستم های کنترلی مختلف -------------------------------------------------------------------------------------------44
توجهات خاص در بکار گیری سیستم های PLC --------------------------------------------------------------------------45
سخت افزار PLC -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------46
ماژول منبع تغذیه ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------47
واحد پردازش مرکزی --------------------------------------------------------------------------------------------------------------47
حافظه -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48
ماژول های ورودی ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------48
ماژول های خروجی -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------49
ماژول تغییر شکل سیگنال ---------------------------------------------------------------------------------------------------------49
ماژول ارتباط پروسسوری ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 50
ماژول رابط IM ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------50
انواع محیط های برنامه نویسی و امکانات نرم افزاری در PLC --------------------------------------------------- 50
زبان های برنامه نویسی PLC ----------------------------------------------------------------------------------------------- 51
زبان SFC ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 51
حالت های مختلف برای اتصال Step و Transition ------------------------------------------------------- --------- 55
ماکرو Step -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 56
زبان FBD --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 57
زبان LD --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 58
زبان ST ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 59
زبان IL -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 59
توابع کنترل پیوسته در PLCها ------------------------------------------------------------------------------------------------60
ماژول های PID -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------60
برنامه ریزی ماژول های PID ------------------------------------------------------------------------------------------------- 61
کاربرد ماژول های PID -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 61
ارتباط در PLCها ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 62
ارتباط سریال ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 62
فاصله انتقال ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
عنوان صفحه
حلقه جریان 20 mA -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
423/422 RS ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
ارتباط PLCها ، ماژول ها و برنامه ریزی -------------------------------------------------------------------------------- 64
ارتباط بین چندین PLC ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 65
شبکه های محلی -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 65
کنترل گسترده ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------66
فصل چهارم :
« سیستم های کنترل گسترده DCS »------------------------------------------------------ 67
مقدمه ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 68
ایجاد سیستم های کنترل کسترده DCS ------------------------------------------------------------------------------------- 68
ساختار سیستم های DCS ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 70
اعمال کمپیوتر مرکزی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 72
سطوح کاری --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 74
سطح کنترل مستقیم پروسه ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 75
سطح کنترل مدیریتی --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 76
سطح کنترل ترتیبی تولید ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 76
سطح کنترل مدیریت پلانت ----------------------------------------------------------------------------------------------------------76
برخی از مزایای DCS --------------------------------------------------------------------------------------------------------------79
Data Base Organization --------------------------------------------------------------------------------------------------79
اصول کاری سیستم های DCS ---------------------------------------------------------------------------------------------------84
المان های سیستم ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------87
ارتباط ماشین با انسان --------------------------------------------------------------------------------------------------------------87
سطح صفر(حوزه میدان) -----------------------------------------------------------------------------------------------------------88
A500 & Procontrol I -------------------------------------------------------------------------------------------------------90
ایستگاه واسطه ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------90
ایستگاه کامپیوتر مرکزی -----------------------------------------------------------------------------------------------------------91
قسمت نمایشگر ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------92
ساختار و چگونگی نمایش دادن --------------------------------------------------------------------------------------------------93
نمایش میله ی استاندارد ------------------------------------------------------------------------------------------------------------94
صفحه کلید ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------95
کاربردها ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------96
عنوان صفحه
فصل پنجم :
« سیستم های اتوماسیون APACS »------------------------------------------------------------ 96
مقدمه ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 97
Controller Configuration Software ------------------------------------------------------------------------------- 97
بسته های نرم افزاری APACS ------------------------------------------------------------------------------------------------98
Configuration Software --------------------------------------------------------------------------------------------------98
امکانات Mation 4 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------99
واسط اپراتوری (Operator Interface) ------------------------------------------------------------------------------99
Internet Based viewer ----------------------------------------------------------------------------------------------------101
Historian Open -------------------------------------------------------------------------------------------------------------101
Industry specific Options --------------------------------------------------------------------------------------------102
Unix-Based operator Interface -----------------------------------------------------------------------------------102
سایر ویژگی های APACS ----------------------------------------------------------------------------------------------------103
سخت افزار سیستم APACS ---------------------------------------------------------------------------------------------------103
افزونگی (Redundancy) ----------------------------------------------------------------------------------------------------104
معماری سخت افزاری APACS ----------------------------------------------------------------------------------------------105
سیستم محلی -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------106
Plantwide System --------------------------------------------------------------------------------------------------------106
QUADLOG ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------107
بسته های سخت افزاری APACS ------------------------------------------------------------------------------------------108
انواع پیکربندی MODULPAC 1000 --------------------------------------------------------------------------------110
MODULPAC 2000 -----------------------------------------------------------------------------------------------------112
RACKs(قفسه ها) سیستم APACS -----------------------------------------------------------------------------------115
I/O RACK Remote -------------------------------------------------------------------------------------------------------116
I/O Bus -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------117
Power Bus -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------117
نصب I/O RACK Remote ----------------------------------------------------------------------------------------------118
شناسایی سخت افزار --------------------------------------------------------------------------------------------------------------118
آماده سازی -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------119
ملاحظات محیطی ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------121
مونتاژ I/O RACK Remote -------------------------------------------------------------------------------------------- 122
کابل I/OBUS و اتصالات موازی/ جامپر ------------------------------------------------------------------------------123
MODULRAC ----------------------------------------------------------------------------------------------------------124
SIXRAC ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------125
UNIRAC ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------125
عنوان صفحه
RIS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------126
ویژگی های سخت افزاری RIS --------------------------------------------------------------------------------------------126
قابلیت های RIS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------127
ماژول های کنترل -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------128
پیکربندی (Configuration) -----------------------------------------------------------------------------------------------130
شرح مدار ماژول کنترل +ACM -------------------------------------------------------------------------------------------130 WATCHDOG/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 های I/O ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------134
توصیف مدار SDM ------------------------------------------------------------------------------------------------------------136
فصل ششم :
« سیستم های SCADA »---------------------------------------------------------------------------------137
SCADA چیست؟ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------137
معماری SCADA---------------------------------------------------------------------------------------------------------------138
ارتباطات ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------139
واسط ها ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------139
REDUNDANCY ---------------------------------------------------------------------------------------------------------140
MMI ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------141
Handing Alarm ----------------------------------------------------------------------------------------------------------141
Logging / Archiving ---------------------------------------------------------------------------------------------------142
ایجاد گزارش ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------142
فصل هفتم :
« سیستم های FIELD BUS و مقایسه آنها با سیستم های DCS »
مقدمه -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------143
نحوه عملکرد سیستم های FCSدر مقایسه با DCS -----------------------------------------------------------145
مدل مرجع OSI ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------147
عنوان صفحه
انواع لایه های فیلد باس -----------------------------------------------------------------------------------------------------147
لایه فیزیکی ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------147
لایه پشته ارتبطات -----------------------------------------------------------------------------------------------------------148
لایه کاربردی --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------148
دسته بندی فیلد باس --------------------------------------------------------------------------------------------------------148
توپولوژی های فیلد باس ----------------------------------------------------------------------------------------------------149
Chain daisy Topology-------------------------------------------------------------------------------------------------149
Tree Topology -------------------------------------------------------------------------------------------------------------150
Spur Topology ------------------------------------------------------------------------------------------------------------151
Point to Point Topology ---------------------------------------------------------------------------------------151
مقایسهFCS و DCS و مزایا و معایب آنها نسبت به یکدیگر ----------------------------------------------153
سایر مزایایFCS -----------------------------------------------------------------------------------------------------------156
خاصیتInteroperability ادوات FCS -------------------------------------------------------------------------157
معایب فیلد باس ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------159
انواع بلوک های استاندارد -------------------------------------------------------------------------------------------------159
