اتوماسیون صنعتی و بررسی انواع سیستم های کنترل صنعتی

اصطلاح اتو ماسیون صنعتی به طور عام مربوط به علوم و تکنولوژی کنترل پروسه است و شامل کنترل فرایند های متفاوتی در صنعت است. این بحث امروزه در مجامع صنعتی بصورت خیلی عادی رایج است و در بسیاری از اماکن صنعتی به مرحله اجرا در آمده است. توسعه در کنترل و صنعتی سازی امکان پیشرفت بیشتر و گسترده تر پروسه های پیچیده و دخالت دادن تکنولوژیهای جدید و استفاده از مزایای اقتصادی آنها را فراهم ساخته است .

در هر صنعتی اتوماسیون سبب بهبود تولید می گردد که این بهبود هم در کمیت ومیزان تولید موثر است و هم در کیفیت محصولات.هدف از اتوماسیون این است که بخشی از وظایف انسان در صنعت به تجهیزات خودکار واگذار گردد. در یک سیستم اتوماتیک عملیات شروع،تنظیم و توقف فرایندبا توجه به متغیر های موجود توسط کنترل کننده سیستم انجام می گیرد.

سیستم SCADA

سیستم SCADA علاوه بر کاربرد در فرایندهای صنعتی مانند تولید و توزیع برق ( به شیوه های مرسوم یا هسته ای) ،ساخت فولاد، صنایع شیمیایی،صنایع آب ،گاز و نفت در بعضی از امکانات آزمایشی مانند فوزیون هسته ایی نیز کاربرد دارد.اندازه اینچنین تاسیساتی از ۱۰۰۰ تا چندین ده هزار کانال I/O می باشد. و با کمک شبکه ها و سیستمهای مخابراتی منطقه وسیعی را تحت بازرسی ونظارت قرار می دهد.سیستمهای SCADA بر روی سیستم عاملهای DOS ، VMSو UNIX قابل اجرا هستند در سالهای اخیر همه سیستم های SCADA به سمت سیستم عامل NT و بعضی هم بسمت Linux گرایش پیدا کرده اند.
فهرست مطالب پروژه :

« چکیده »

انواع استراتژی های کنترل

یک کنترلر چگونه عمل می کند؟

« پیشگفتار»

فصل ۱- مقدمه ای بر سیستم های کنترل

۱-۱- کنترل و اتوماسیون

۱-۲- مشخصات سیستمهای کنترل

۱-۲-۱- ورودیها

۱-۲-۲- خروجیها

۱-۲-۳- پردازش

۱-۳- انواع فرایندهای صنعتی

۱-۳-۱- فرایند تولید پیوسته

۱-۳-۲- فرایند تولید انبوه

۱-۳-۳- فرایند تولید اقلام مجزا

۱-۴- استراتژی کنترل

۱-۴-۱- کنترل حلقه باز

۱-۴-۲- کنترل پیشرو

۱-۴-۳- کنترل حلقه بسته (Field back)

۱-۵- انواع کنترلرها

۱-۶- یک کنترلر چگونه عمل می کند؟

۱-۷- انواع کنترلرها

۱-۷-۱- کنترلرهای ناپیوسته (گسسته)

۱-۷-۲- کنترلرهای پیوسته

۱-۸- سیر تکاملی کنترل کننده ها

فصل ۲- انتقال اطلاعات در صنعت

۲-۱- مقدمه

۲-۲- معماری شبکه

۲-۳- لایه ها

۲-۳-۱- لایه فیزیکی(Physical Layer)

۲-۳-۲- لایه دیتالینک(Data link Layer)

۲-۳-۳- لایه شبکه(Net work Layer)

۲-۳-۴- لایه انتقال(Transport Layer)

۲-۳-۵- Session Layer

۲-۳-۶- Application Layer

۲-۴- استاندارهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی

۲-۴-۱- RS-232

۲-۴-۲- RS-449

۲-۴-۳- RS-530

۲-۴-۴- RS-423

۲-۴-۵- RS-422

۲-۴-۶- RS-485

۲-۴-۷- گذرگاه H1

۲-۴-۸- گذرگاه H2

۲-۴-۹- Highway Addressable Remote Transducer): HART )

۲-۵- معرفی واسطهای انتقال و عوامل موثر در انتخاب

۲-۵-۱- کابل کواکسیال

۲-۵-۲- زوج سیم بهم تابیده

۲-۵-۳- فیبر نوری

۲-۶- عوامل موثردر انتخاب واسط انتقال

۲-۷- پروتکل ها و استانداردها

۲-۸- استاندارد های اترنت (IEEE 802, (Ethernet

۲-۹- پروتکل MAP

۲-۱۰- پروتکل Technical Office Protocol) TOP

۲-۱۱- پروتکل Transmission Control Protocol Internet) ,TCP/IP)

۲-۱۲- پروتکل System Network Architecture) SNA)

۲-۱۳- پروتکل (Manufacturing Message Specification) MM

۲-۱۴- استاندارد Field bus

۲-۱۵- استاندارد Profibus

فصل ۳- کنترل کننده های برنامه پذیر PLC (Programmable Logic Controller)

۳-۱- مقدمه

۳-۲- مقایسه سیستمهای کنترلی مختلف

۳-۳- برخی از معایب یا توجهات خاص در بکارگیری سیستمهای PLC

۳-۴- سخت افزار PLC
۳-۵- ماژول منبع تغذیه(PS)

۳-۶- واحد پردازش مرکزی یا CPU

۳-۷- حافظه

۳-۸- ماژولهای ورودی

۳-۸-۱- ورودیهای دیجیتال

۳-۸-۲- ورودی های آنالوگ

۳-۹- ماژولهای خروجی

۳-۹-۱- خروجیهای دیجیتال

۳-۹-۲- خروجیهای آنالوگ

۳-۱۰- ماژول تغییرشکل سیگنال

۳-۱۱- ماژول ارتباط پروسسوری (CP)

۳-۱۲- ماژول رابط (IM)

۳-۱۳- انواع محیطهای برنامه نویسی و امکانات نرم افزاری در PLC

۳-۱۴- زبان SFC

۳-۱۵- حالتهای مختلف برای اتصال step و Transition

۳-۱۶- ماکرو step

۳-۱۷- زبان FBD

۳-۱۸- زبان LD

۳-۱۹- زبان ST

۳-۲۰- زبان IL

۳-۲۱- توابع کنترل پیوسته در PLC ها

۳-۲۲- ماژولهای PID

۳-۲۳- برنامه ریزی ماژولهای PID

۳-۲۴- کاربرد ماژولهای PID

۳-۲۵- ارتباط در PLC ها

۳-۲۵-۱- ارتباط سریال

۳-۲۵-۲- فاصله انتقال

۳-۲۵-۳- حلقه جریان۲۰ mA

۳-۲۵-۴- RS 423/422

۳-۲۶- ارتباط PLC ها-ماژول ها و برنامه ریزی

۳-۲۷- ارتباط بین چندین PLC

۳-۲۸- شبکه های محلی (LAN)

۳-۲۹- کنترل گسترده

فصل ۴- سیستمهای کنترل گسترده(DCS)

۴-۱- مقدمه

۴-۲- ایجاد سیستمهای کنترل گسترده (DCS)

۴-۳- ساختار سیستم های DCS

۴-۴- سطوح کاری

۴-۵- سطح کنترل مستقیم پروسه

۴-۶- سطح کنترل مدیریتی

۴-۷- سطح کنترل ترتیبی تولید

۴-۸- سطح مدیریت پلانت

۴-۹- برخی ازمزایای DCS طبق جدول زیر قابل تقسیم هستند

۴-۱۰- Data Base Organization

۴-۱۱- اصول کاری سیستمهای DCS

۴-۱۲- المانهای سیستم

۴-۱۳- ارتباط ماشین با انسان

۴-۱۴- سطح صفر(حوزه میدان)

۴-۱۵- ایستگاه واسطه

۴-۱۶- ایستگاه کامپیوتر مرکزی

۴-۱۷- قسمت نمایشگر

۴-۱۸- ساختار و چگونگی نمایش دادن(Monitoring)

۴-۱۹- نمایش میله ای استاندارد

۴-۲۰- صفحه کلید

۴-۲۱- کاربردها

فصل ۵- سیستم های اتوماسیون APACS

۵-۱- مقدمه

۵-۲- بسته های نرم افزاری سیستم APACS

۵-۳- Configuration software

۵-۴- واسط اپراتوری(operator interface)

۵-۵- Internet-based Viewer

۵-۶- Open Historian

۵-۷- Industry-Specific Options

۵-۸- UNIX-Based Operator Interface

۵-۹- Redundancy (افزونگی)

۵-۱۰- معماری سخت افزاری APACS
۵-۱۱- واحد سیستم کنترل

۵-۱۲- سیستم محلی

۵-۱۳- Plantwide system

۵-۱۴- QUADLOG

۵-۱۵- بسته های سخت افزاری APACS

۵-۱۵-۱- محفظه های(Enclosures) صنعتی APACS

۵-۱۶- انواع پیکربندیهای MODULPAC1000: 120

۵-۱۶-۱- SIDE-BY-SIDE CONFIGURATION

۵-۱۶-۲- ONE-OVER-ONE CONFIGURATION

۵-۱۶-۳- BACK-TO- BACK CONFIGURATION

۵-۱۶-۴- MODULPAC2000

۵-۱۷- RACKs (قفسه ها) سیستم APACS

۵-۱۷-۱- Remote I/O Rack

۵-۱۷-۲- نصبRemote I/O Rack

۵-۱۸- کابل IOBUSو اتصالات موازی /جامپر

۵-۱۹- MODULRAC

۵-۲۰- SIXRAC

۵-۲۱- UNIRAC

۵-۲۲- ماژولهای کنترل

۵-۲۳- نشانگرهای LED

۵-۲۴- پیکربندی(Configuration)

۵-۲۵- شرح مدار ماژوکنترل +ACM

۵-۲۶- عناصر اساسی +ACM.

۵-۲۷- BUS TIME OUT and BUS ARBITRATION

۵-۲۸- SERIAL PORTS

۵-۲۹- MODULBUS

۵-۳۰- IOBUS

۵-۳۱- توصیف مدار SDM

۵-۳۲- مدارات کانال ورودی / خروجی

۵-۳۳- منبع تغذیه ورودی خارجی

فصل ۶- سیستمهای SCADA

۶-۱- SCADA چیست؟

۶-۲- معماری SCADA

۶-۲-۱- معماری سخت افزار

۶-۲-۲- معماری نرم افزاری

۶-۳- ارتباطات

۶-۳-۱- ارتباطات داخلی

۶-۳-۲- دستیابی به تجهیزات

۶-۴- واسط ها (Interfacing)

۶-۵- Redundancy

۶-۶- MMI

۶-۷- Alarm Handing

۶-۸- Logging/Archiving

۶-۹- ایجاد گزارش

فصل ۷- سیستمهای فیلد باس ومقایسه آنها با سیستمهایDCS

۷-۱- مقدمه

۷-۲- نحوه عملکرد سیستم کنترل FCS در مقایسه با DCS

۷-۲-۱- معرفی سیستم کنترل Fieldbus

۷-۳- مدل مرجع OSI) Open system Interconnect)

۷-۴- Daisy Chain Topology

۷-۵- Tree Topology

۷-۶- Spur Topology

۷-۷- Point-to-Point Topology

۷-۸- مقایسه DCS & FCS و مزایا و معایب آنها نسبت به یکدیگر

۷-۹- خاصیت Interoperability ادوات FCS

۷-۱۰- معایب فیلد باس

۷-۱۱- انواع بلو کهای استاندارد

« فهرست منابع »